Digital Repository Technical University of Cotopaxi :: Browsing by Author "Laurencio Alfonso, Héctor Luis"

Browsing by Author "Laurencio Alfonso, Héctor Luis"

Now showing 1 - 20 of 50

Análisis de la cinética del secado de cacao nacional ecuatoriano y mejorado
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2022) Atiaga Velastegui, Jhony Alfonso; Tarco Condor, Edison Israel; Laurencio Alfonso, Héctor Luis
La presente propuesta tecnológica se fundamenta en la necesidad de conocer el comportamiento de la cinética de secado del cacao nacional y CCN-51 del Ecuador y de esta forma estimar la relación del contenido de humedad en función de la temperatura y el tiempo de secado. Para el procedimiento se utilizó un deshidratador de granos, marca SWEETESTHOME, con escala de temperatura variable desde 35 oC hasta 70 oC, un medidor de contenido de humedad marca AMTAST y una balanza de precisión marca POCKET, de 0,01g a 500g. Se realizaron mediciones para cuatro regímenes de temperatura desde 40 oC hasta 70 oC con un total de 10 muestras de cacao, con una masa de 42 gramos y contenido de humedad inicial del 50%, el intervalo de tiempo de análisis de las muestras fue de una hora. Los resultados fundamentales muestran el comportamiento decreciente, del contenido de humedad en función del tiempo para ambos tipos de cacao, en el nacional se alcanza un tiempo mínimo de secado de 7 horas y en el mejorado el tiempo de secado fue de 6.5 horas. El contenido de humedad de equilibrio en función de la temperatura mostró un comportamiento decreciente, alcanzando el valor mínimo de 5.4 %, para temperaturas de 70 °C, en el cacao nacional y mejorado. Se establecieron los modelos de ajuste no lineal utilizando el modelo de Page, los valores de los coeficientes del modelo son: K= 0.2918, C= 0.9852 y N= 1.1328, error= 5252.2416. El costo total de la investigación fue de 582.95 dólares.
Caracterización de las propiedades mecánicas de la arcilla mediante la implementación de vidrio molido para la elaboración de tejas
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2022) Barreno Flores, Jonathan Gonzalo; Caisa Ronquillo, Jhonathan Stalin; Laurencio Alfonso, Héctor Luis
La influencia del uso de vidrio molido como agregado no convencional en la preparación de mezcla a base de arcilla permitió la elaboración de tejas. Está investigación identificó la estructura, características y propiedades mecánicas de esta teja con la finalidad de verificar la dureza y la resistencia del material, gracias a esto se podrá fabricar tejas con una mayor resistencia para lograr una aceptación y demanda en el mercado. Como parte de la metodología el vidrio se procesó con el molino de bolas, se desarrolló el análisis granulométrico que permite identificar el mejor grano para incorporar a la teja y medir su resistencia, comparando una teja elaborada en la parroquia La Victoria con otra que contenía una nueva mezcla con porcentajes de vidrio molido. La granulometría concluye que al aumentar el tiempo de molienda se obtiene una mayor finura del material y esto evita distribuciones granulométricas poco uniformes.
Caracterización de las propiedades mecánicas de las tejas de barro producidas por alfareros de la parroquia la victoria, cantón Pujilí.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)., 2019-07) Bautista Suárez, Willington Renán; Laurencio Alfonso, Héctor Luis
En la presente investigación se da a conocer la Caracterización de las propiedades mecánicas y químicas de las tejas de barro producidas por alfareros de la parroquia La Victoria”. En base a este análisis se ha propuesto un adecuado mejoramiento de la elaboración de tejas utilizando la misma materia prima, dándole un mejor tratamiento tecnológico, y cumpliendo las normas establecidas para su comercialización. Para la ejecución del trabajo se realizaron los análisis de la composición química bajo el método de Olsen y de las arcillas, porcentaje de partículas finas, granulometría bajo las normas Internacionales ASTM D-6913, humedad normas ASTM D-2216, límites líquidos normas ASTM D-4318 y el límite plástico con la norma antes mencionada. Las pruebas de compresión se realizaron bajo las normas ASTM C-42, mientras que las pruebas a flexión están realizadas bajo normas Ecuatorianas INEN 990. De los resultados arrojados por la investigación se concluye que la arcilla del sector el Tingo tiene mejores valores en el índice plástico con 12,6 , el límite líquido de 42 % y de textura de 81,1 ; esta arcilla presenta una mayor resistencia a la flexión teniendo como resultado 471 Newtons, para ello se manifiesta a los artesanos de La Victoria realizar el lavado de la arcilla antes de comenzar a elaborar las tejas, esto ayuda a eliminar partículas gruesas, donde se tendrá un mejor acabado y una mayor resistencia mecánica.
Diagnóstico del consumo de energía en un sistema de bombeo para agua en la finca Albán, ubicada en el sector La Esperanza, parroquia Tumbaco, durante el año 2016. Diseño y construcción de un sistema con ariete hidráulico prototipo.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)., 2017-05) Pineda Pinto, Sixto Orlando; Laurencio Alfonso, Héctor Luis
La provisión de agua para los seres vivos en muchos casos requiere de la implementación de sistemas de bombeo para su transporte y distribución, los cuales demandan de energía para su operación; el objetivo de esta investigación es evaluar un sistema de bombeo combinado con bomba de ariete hidráulico para la finca Albán, para reducir el consumo de energía eléctrica con el aprovechamiento del caudal hídrico; la bomba de ariete utiliza para su impulsión energía mecánica, principalmente la energía potencial de una vertiente de agua natural, la cual se constituye en una fuente de energía renovable. La implementación de este sistema permitirá reducir el consumo de energía eléctrica en comparación con un sistema de bombeo tradicional con bomba centrífuga.
Diagnostico del consumo de gas para calentar el agua de pelado de aves de corral, en la procesadora de pollos Yulisa, ubicada en el barrio Zumbalica centro, desde el año 2016. Diseño de un sistema de calentamiento de agua combinado con energía solar y gas licuado de petróleo.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)., 2017-07) Guagchinga Moreno, Leopoldo Vinicio; Laurencio Alfonso, Héctor Luis
Diagnóstico energético del sistema de calentamiento de agua en la piscina del complejo de natación Carlos Costales de la ciudad de Riobamba. Propuesta de alternativas de solución.
(Ecuador. Latacunga. Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2018-03) Moreno Pinduisaca, Ligia Elena; Laurencio Alfonso, Héctor Luis
La presente investigación estará enfocada en el estudio de los sistemas de calentamiento de agua para la reestructuración e implantación en una piscina semiolímpica en la ciudad de Riobamba, actualmente el calentamiento de agua se realiza mediante una caldera que consume diésel y el abastecimiento inadecuado de combustible genera ineficiencia en el sistema de calentamiento de agua de la piscina, puesto que al no disponer del combustible necesario el agua no alcanza a permanecer en el rango ideal de 24 a 28 °C e incluso en varias ocasiones no se calienta varios días generando malestar en los usuarios, los mismos que prefieren no utilizar las instalaciones. 3 El aporte de este estudio permitirá obtener un menor costo y mayor eficiencia en la operación de la piscina, favoreciendo de esta manera a la Federación Deportiva de Chimborazo que está a cargo de la misma, como a los usuarios que en su gran mayoría son deportistas los mismos que se forman para distintas competencias nacionales, para estos se cuenta con el apoyo de la FDCH que está de acuerdo con el desarrollo investigativo y prestará todas las facilidades para que se pueda tomar datos y mediciones, los cuales permitan conocer la realidad del funcionamiento de la piscina, con el fin de establecer los correctivos necesarios y además en un futuro de acuerdo a los resultados económicos pensar en la implementación de un sistema de calentamiento de agua combinado y de alta eficiencia. Según (Castells, 2012) por razones ambientales es necesario promover el uso de energía limpia, siendo la energía eléctrica una opción que se puede utilizar para el calentamiento de agua, garantizando de esta manera la temperatura óptima del agua para los usuarios que les permitirá gozar del confort y beneficios en el complejo de natación.
Diseño conceptual de una turbina eólica espiral de arquímedes con potencia mecánica máxima de 1 kw.
(Ecuador : Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2022-03) Castro Niza, Alan Michael; Melendrez Sinchiguano, Diego Fernando; Laurencio Alfonso, Héctor Luis
En el presente proyecto de investigación se aplicó los conocimientos adquiridos durante la formación en varios campos de la ingeniería electromecánica para modelar y simular el funcionamiento de una turbina eólica espiral de Arquímedes, la misma se ha sometido a los fenómenos meteorológicos que existen en la zona urbana del cantón Latacunga. Con el uso de la estación meteorológica fue posible calcular la velocidad media de 3,89 m/s y la velocidad máxima medida de 9,6 m/s, en la zona el viento se presenta en mayor cantidad por el sur este. Tras el análisis del potencial eólico, se deduce que no se logró generar 1 kW de energía mecánica debido a que en el lugar de recopilación de datos, la velocidad del viento no es suficiente para alcanzar dicha potencia, otra opción fue aumentar el diámetro del rotor, pero esto no es viable debido a que el proyecto está enfocado para la zona urbana, mediante los cálculos de generación de potencia se especificó los parámetros de diseño que permite aprovechar al máximo la energía cinética del viento, el diámetro del rotor es de 1,5 m con un largo de 1,18 m y un ángulo de ataque de 45º. Estas medidas permiten generar una potencia de 33,25 W con la velocidad media y 485,73 W con la velocidad máxima medida. Para alcanzar la potencia máxima de 1 kW bajo los mismos parámetros de diseño, es necesaria una velocidad del viento igual o mayor a 15 m/s.
Diseño de hélices optimizadas para mejorar el sistema de empuje de un drone modelo T4.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2020-09) Inca Yajamín, Gabriel Sebastián; Jaguaco López, Carlos Eduardo; Laurencio Alfonso, Héctor Luis
El presente proyecto se encuentra enfocado en mejorar el sistema de empuje de un drone modelo T4 mediante el diseño de una hélice optimizada y validada experimentalmente, para lo cual, se analizó la resistencia aerodinámica inducida por la generación de vórtices en las puntas de las hélices y de esta forma determinar el ángulo de punta alar óptimo que permita reducir dicha resistencia. El proceso inicia con la selección del perfil aerodinámico NACA 6609 basado en los análisis aerodinámicos descritos en los reportes NACA No. 824 y NACA No. 460, éste perfil se emplea para el diseño de la hélice APC 1555 sobre la cual se realizó un total de ocho modificaciones diferentes en el ángulo de punta alar también denominado “winglet”; posterior al diseño se procede a la simulación de cada hélice modificada mediante estudio de fluidos computarizados en software ANSYS, los resultados por parte del CFD para las hélices con ángulos de 60 y 45 grados en la punta alar muestran una notable mejora con relación a los otros diseños, por tal motivo estas hélices se seleccionaron para la impresión en 3D con material PLA. La validación experimental se realizó a una altitud de 2600 m.s.n.m. mediante un banco de prueba RCbenchmark modelo 1520, un motor GARTT ML4112 de 400 KV y una batería de grafeno de 14.8 VDC de cuatro celdas de 1300 mAh de capacidad. Los resultados obtenidos en banco de pruebas para la hélice de 60 grados muestran un aumento promedio en la eficiencia de 9,49%, y para la hélice de 45 grados muestran un aumento de 8,42% con respecto a la hélice original.
Diseño de un ariete hidraùlico multipulsor de dos vìas de carga horizontal.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2020-09) Jiménez Atiaja, Willian Rodrigo; Tituana Chispón, Karen Madeley; Laurencio Alfonso, Héctor Luis
La bomba de ariete se emplea para elevar agua sin uso de energía que genera costo, su principio de funcionamiento es el golpe de ariete. La presente tesis está dirigida a proporcionar cambios estructurales en el diseño del ariete, para incrementar el rendimiento y disminuir las vibraciones generadas por el golpe de ariete con la característica particular que las válvulas de carga están ubicadas en forma horizontal. En base a bibliografías se realiza la metodología de diseño con la finalidad de obtener datos de fabricación estructural e hidráulica del ariete verificando la disminución de pérdidas locales cuando se configuran las válvulas en paralelo evidenciando el aumento de altura de descarga y el rendimiento, para el análisis de resultados se utiliza los software ANSYS e Inventor permitiendo una interpretación visual de: los componentes principales, la velocidad, la presión, la resistencia de materiales y el factor de seguridad en dos estados que representan el ciclo de funcionamiento del ariete, es decir cuando las válvulas de impulsión se encuentran abiertas y cerradas. En el ariete hidráulico las válvulas de impulsión al estar cerradas permiten que el flujo rompa la inercia de la válvula check llenando la cámara de aire para posteriormente dirigirse a la tubería de descarga, cuando las válvulas de impulsión se encuentran abiertas la dirección del flujo llega directamente a las válvulas provocando un derrame, evitando entrar a la cámara de aire al no tener suficiente presión para vencer la resistencia de la válvula check. Con una velocidad de entrada al ariete de 4.1m/s, se aprecia un leve aumento de velocidad en dirección a la cámara de aire incrementando su velocidad en la tubería de descarga con un caudal constante, también en todo el cuerpo del ariete existe una presión constante que cambia en la tubería de descarga siendo la presión inversamente proporcional a la velocidad.
Diseño de un banco de bomba maestra para la obtención de la curva de cargas en sistemas de riego.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2021-03) Gómez Álvarez, John Eduardo; Villamarín Anchatipán, Carlos Julio; Laurencio Alfonso, Héctor Luis
Se realiza el estudio de los problemas que existen al momento de obtener la curva de cargas en sistemas de riego ramificados y su posterior selección de la bomba centrífuga adecuada para el sistema, para lo cual se propone diseñar un banco de bomba maestra, con una bomba centrífuga a gasolina, esta contiene un fujómetro y un manómetro controlados por un circuito electrónico con arduino. En el proyecto se usa tanto herramientas tecnológicas como metodológicas, prácticamente el problema se encuentra en el extenso cálculo que se debe realizar para obtener la curva de cargas de un sistema de riego ramificado y su posterior selección de la bomba adecuada, los métodos existentes no son tan exactos, el cálculo aplicado para la obtención de la curva de carga del sistema es muy extensa y laboriosa, el Banco de Bomba Maestra ahorra ese proceso al obtener las mediciones adecuadas tanto del fujómetro como del manómetro, se obtiene los puntos exactos por donde será trazada la curva de carga de todo el sistema ,gracias a que el caudal de la bomba empleada es regulable, se utiliza métodos de trazado de curvas para comprobar los valores encontrados en la experimentación.
Diseño de un banco experimental de bombeo para el análisis de altura neta positiva de succión en bombas centrífugas
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2022) Lema Jami, Byron Oswaldo; Masaquiza Guaitoso, Christian Manuel; Laurencio Alfonso, Héctor Luis
El presente trabajo de investigación tuvo el objetivo de implementar un banco experimental para el análisis de altura neta positiva de succión en bombas centrífugas, este proyecto se basó en el método científico partiendo por la investigación acerca de los sistemas de bombeo y las variables que influyen en el sistema, la medición de las variables se realizaron mediante un termómetro y sensores de presión y caudal para obtener datos precisos, y posteriormente, con el acondicionamiento en el PLC LOGO Siemens y la programación en un software de instrumentación se realizó la adquisición y visualización de los datos. Los ensayos se realizaron a distintas revoluciones mediante la variación de frecuencia y con los datos adquiridos de caudal, presión de descarga y presión de vacío se obtuvo las gráficas H (m) vs Q (m3/h) y NPSH (m) vs Q (m3/h). Estas gráficas determinan que, las curvas características del catálogo de la bomba no coinciden con los datos experimentales obtenidos ya que según la placa del equipo la altura máxima de bombeo es de 20,5 m, pero en la experimentación se alcanzó un caudal máximo en 60 Hz de 15 m3/h y una altura máxima de elevación de 15 m en 60 Hz, 11 m en 50 Hz y 7 m en 40 Hz. La experimentación del NPSH disponible se realizó con la manipulación de las válvulas ubicadas en la succión y en la descarga que tienen la finalidad de forzar la cavitación en la bomba y se obtuvo las gráficas a 60 Hz, 50 Hz y 40 Hz que se relacionan con el NPSH requerido de la curva del catálogo.
Diseño de un banco experimental para determinación de la velocidad de flotación de partículas sólidas con fines de transporte neumático.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2021) Álvarez Murillo, Stalin Paúl; Toasa Tenorio, Jhonatan Mauricio; Laurencio Alfonso, Héctor Luis
El presente proyecto trata sobre el diseño de un banco para determinación de la velocidad de flotación de partículas, en función de las características aerodinámicas, las mismas que son transportadas a través de sistemas de tuberías impulsadas por un sistema de soplado de aire, por lo general es realizado de forma empírica debido a que no se conoce a ciencia cierta las características de las partículas, así como las propiedades que poseen al momento de ser transportadas por dichas tuberías. Para solucionar la problemática en torno a las características y propiedades de las partículas, se plantea el diseño de un banco experimental de velocidad de flotación a través de una tubería de diámetro constante, de tal manera que sea más fácil determinar las características necesarias de los objetos de estudio a fin de poder realizar a futuro sistemas de transporte, que cumplan con normas específicas de diseño y construcción. Para la implementación del banco de pruebas se dispone de un Blower universal, al cual se le implementará un sistema de tuberías, con una tolva para la alimentación de las partículas y con un sistema de tuberías abiertas para la elevación de las mismas a fin de conseguir una medida de acuerdo al flujo de viento, de este modo las empresas que deseen implementar este tipo de sistemas les ayudará a reducir tiempos de transporte, el objetivo es determinar las velocidades en el flujo de aire requerido para la flotación de partículas sólidas, a fin de utilizar los resultados obtenidos para un adecuado diseño de sistemas de transportes neumáticos, a consecuencia de esto se obtuvo que la velocidad de transporte neumático tendrá que ser mayor dependiendo de las dimensiones, como es el caso de la harina que necesita un caudal de aire mucho menor que es 5 m/s a diferencia del maíz blanco que se mueve a una velocidad 15,73 m/s.
Diseño de un ordeño mecánico móvil de tres puestos con un sistema de calentamiento de agua para limpieza, en el rancho “Mira Loma”, ubicado en la comunidad Balcashi de la parroquia Quimiag perteneciente a la provincia de Chimborazo.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2020-09) Carranza Yupangui, Daniel Francisco; Lozada Tapia, Cristian Xavier; Laurencio Alfonso, Héctor Luis
Se diseñó un ordeño mecánico móvil de tres puestos con un intercambiador de calor, para el rancho “Mira loma”, que pretende mejorar la higiene en la limpieza de los conductores de leche y a su vez mejorar la calidad productiva de las vacas lecheras, disminuyendo el tiempo y la movilidad. La información requerida para esta investigación se obtuvo mediante un estudio bibliográfico, cálculo y de campo, el cual consistió en una visita directamente con el propietario y presidente de COPROCAB, donde se identificó la necesidad del diseño de una máquina de este tipo, debido a que el ordeño se realiza en el potrero. El sistema de ordeño se diseñó con el apoyo del Software SolidWorks para la simulación de carga estructural y de flujo, diseñándose una estructura que aloja todas las partes y mecanismos de la máquina a implementar, en base a las necesidades del rancho. Se establecieron los parámetros adecuados de generación de vacío 50 kPa, para una capacidad de vacío de 635 litros/min. Aprovechando el calor gases de escape del motor de combustión interna, se diseñó un intercambiador de calor tipo serpentín para el calentamiento de 10 litros de agua en reposo; el equipo tendrá una transferencia de calor de 0,636 kW para un número de 10 vueltas del serpentín y una altura de 0,28 m, lo que posibilita calentar agua de 6°C a 60°C en un tiempo de 59 minutos para el lavado de los conductos de leche con ácidos alcalinos. El costo estimado de implementación del sistema de ordeño es de $3155,28.
Diseño de un prototipo electrónico de peso ligero para prospección eólica preliminar con un globo cautivo.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2021-08) Vásquez Castellanos, Wilson Aníbal; Otavalo Vargas, Sergio Sebastián; Laurencio Alfonso, Héctor Luis
El presente proyecto de titulación tiene como objetivo, el diseño de un prototipo electrónico de peso ligero para prospección eólica preliminar con un globo cautivo, para lograr un aprovechamiento del recurso eólico. Como inicio para el diseño del prototipo se consideró las características del viento, la selección de los sensores para la velocidad, dirección, temperatura, humedad relativa, altura sobre el nivel del mar y presión atmosférica. Una de las características que presenta este proyecto es el almacenamiento de datos en un dispositivo extraíble, el mismo que genera diversos archivos txt. Su construcción en material PLA (ácido poliláctico), fundido a 190 °C en una impresora 3D, para el diseño de un armazón que transporte la placa electrónica, al elevar el dispositivo desde la superficie terrestre con un globo meteorológico lleno de 3m³ de gas helio que levanta una fuerza máxima de 49 [N]. Adicionalmente una transmisión inalámbrica para la verificación de variables del potencial eólico y una comunicación I2C para la disminución de puertos requeridos en el microcontrolador, adicionalmente una conexión RS232 para medir la velocidad mediante un motor de 5 VDC, sus herramientas computacionales de diseño mecánico y electrónico donde se simulo mediante software el comportamiento de cada uno de los dispositivos, por medio de una red Maestro-Esclavo y posterior análisis con software para la interpretación de prospección eólica con tablas, gráficos estadísticos representados con una rosa de los vientos que indica la velocidad y dirección predominante del viento del sur hacia el este, con una frecuencia de 0,5-2,10 m/s y un porcentaje de error total en la medición del dispositivo de 10,30 %, por la diferencia de alturas entre el dispositivo frente a la estación meteorológica.
Diseño de un sistema de bombeo para un almacenamiento de agua de riego en los sectores de Chanchico y Tiobamba de la parroquia Eloy Alfaro, cantón Latacunga, Provincia de Cotopaxi
(Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi; Unidad Académica de Ciencias de la Ingeniería y Aplicadas; Carrera de Ingeniería Electromecánica, 2017-08) Gualancañay Miñarcaja, Darwin Patricio; Jaguaco Quiña, Henry David; Laurencio Alfonso, Héctor Luis;
La provisión de agua para los seres vivos en muchos casos requiere de la implementación de sistemas de bombeo y almacenamiento al igual para su transporte y distribución, los cuales demandan de energía para su operación; el objetivo de esta investigación es diseñar un sistema de bombeo para la junta de riego ”NUEVA VIDA”, la fuente principal de este recurso hídrico proviene de una vertiente de agua natural, que constituye la unión de los ríos ISINCHE y PATOA de QUEVEDOS la cual se constituye en una fuente vital para todos los sectores por donde recorre estos ríos. La implementación de este sistema de bombeo permitirá el abastecimiento continuo del recurso hídrico al sector. Esta investigación utiliza el método científico y el método experimental, el cual inicia con el estudio documental presentando diversas experiencias de aplicaciones, técnicas de diseño y construcción de sistemas de bombas en sectores rurales, para mejorar la producción agrícola y ganadera. Adicionalmente se realiza un trabajo experimental mediante un sistema de bombeo, con la finalidad de abastecer de un caudal de 75 m3/h requerido para la producción del sector que se encuentra a una altura de cabeza de 129 m a una longitud de 450 m, arriba de la fuente de agua. La evaluación económica en base a la implementación de la propuesta, indica que la inversión es recuperable en 9 años, considerando una tasa de interés de consumo de 16,06 % vigente actualmente en la banca local, además es una alternativa de ayuda social y cuidado del medio ambiente.
“Diseño de un sistema experimental para la validación de simulaciones en redes tipo malla con flujo de agua”.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)., 2022-03) Carrillo López, Kevin Alexander; Venegas Borja, Darwin Reinaldo; Laurencio Alfonso, Héctor Luis
El presente proyecto se enfoca en el diseño de un módulo experimental para la validación de simulaciones en redes tipo malla y determinar la baja precisión en el proceso de cálculo causado por el desconocimiento en el manejo del software “Epanet”, costos elevados en los sensores de presión y proceso de cálculo interactivo en la validación. Se empleó el método experimental en el cual se instalaron sensores de medición para caudal y presión, además se realizó una programación para recepción de datos para su posterior procesamiento y visualización, por el método sistémico debido al desconocimiento en el estudio y análisis de las redes tipo malla fue indispensable recurrir al software “Epanet” del cual se obtuvo de manera instantánea valores de presiones y caudales en función de los parámetros definidos. Se determina un método estadístico para determinar el porcentaje de error que existe al comparar el método sistémico con el experimental. El margen de error que se obtiene entre los cálculos realizados por los dos métodos involucrados da como resultado para el primer caso analizado un error de 3,88 %, para el segundo caso representa el 4,57 % de error, en el tercer caso se visualiza el 4,88 % y para el último caso se aprecia el 6,07 % de error entre los dos métodos. Se considera que esta entre el parámetro establecido en la NFPA (National Fire Protection Association) menciona que este error no puede exceder del 15%, si un sistema sobre pasa este valor no satisface las necesidades y condiciones bajo el cual fue diseñado.
Diseño de un sistema SCADA para la adquisición de datos en la determinación de curvas características en bombas de torbellino conectadas en serie y en paralelo.
(Ecuador : Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2022-03) Gallegos Cuenca, Alex David; Toaquiza Curco, Darwin Ramiro; Laurencio Alfonso, Héctor Luis
El desarrollo de este proyecto tuvo como objetivo principal implementar un sistema que permitirá la adquisición y supervisión de datos en la determinación de curvas características, esto con el propósito de obtener un banco confiable, funcional y manipulable, que permita a las personas desarrollar conocimientos, destrezas sobre las características de los sistemas de bombeo en serie y paralelo con tablas de resultados y graficas de las curvas del sistema. La implementación del sistema cuenta con etapas de estudio como la medición de presión, esto en la succión como en la descarga de la bomba y el caudal en la descarga de la bomba, valores que se usaron para elegir el sensor de flujo y los transductores de presión, para la adquisición y supervisión de datos se realizó en el software libre, PLC LOGO de Simens y pantalla delta HMI en el que se incluyeron ecuaciones obtenidas después de su respectiva calibración para cada uno de los sensores. Se desarrollo ensayos con la válvula de salida en diferentes posiciones a la hora de regular el paso del agua, en donde las variables físicas como presión y caudal son visualizadas en el software libre, el mismo que produce un registro en el bloc de notas de los valores de presión, caudal, voltaje, corriente, potencia y rendimiento. Los registros permitieron la realización de las curvas características y estos determinan que, en un sistema de bombeo conectado en serie, cuando el caudal se encuentra en cero m3/s, su altura de elevación es de 91,03 m, y a un caudal de 0,0003 m3/s, su altura de elevación es de 25,15 m, dando el rendimiento del sistema en un 6 %, además que en un sistema de bombeo en conectado en paralelo, cuando el caudal se encuentra en cero m3/s, su altura de elevación es de 74,05 m, y a un caudal de 0,00043 m3/s, su altura de elevación es de 41,4 m, dándonos un rendimiento del sistema en un 14 %.
Diseño de un sistema SCADA para la adquisición de datos en medición de pérdidas primarias y secundarias en un sistema de flujo.
(Ecuador : Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2022-03) Belaño Rubio, Jefferson Vinicio; Lascano Fiallos, Christian Omar; Laurencio Alfonso, Héctor Luis
El presente trabajo se desarrolló el diseño del sistema de supervisión y adquisición de datos para la medición de pérdidas de carga primarias en tuberías y secundarias en accesorios, consta de tres sensores, dos puntuales que permitió medir la presión de entrada y de salida, un medidor de flujo que determina el caudal que se obtiene a la salida, podemos manipular el paso del caudal por uno de los siete diferentes tramos escogidos los cuales: tres constan de tuberías de diferente diámetro y cuatro de accesorios; las mediciones de los transmisores de pérdidas primarias que miden los puntos en cada una de las tres tuberías se obtuvo un error del 1% a máximo caudal, al disminuir el flujo el error aumenta hasta 10% entre los datos experimentales y los cálculos matemáticos, a medida que el flujo disminuye(0,00038474 m3/s - 0,00009679 m3/s), la velocidad de flujo (3,0372 m/s - 0,764 m/s), Re (41894,2894 - 11267,5599) y Δ (7108,4897 Pa - 615,7413 Pa) también, lambda (0,022 - 0,0302) aumenta en cada reducción de flujo, los cálculos en las pérdidas secundarias por accesorios al variar el flujo disminuye (0,00038594 m3/s - 0,00019799 m3/s), la velocidad de flujo (0,7617 m/s - 0,3907 m/s), Re (27582,1262 - 14620,2526) y Δ (57,6131 Pa -15,1508 Pa) también, Épsilon tiene normativa del fabricante la cual es fija, en los valores experimentales del épsilon (0,1476 -0,0637) son variables pasan por el punto de normativa y no fijos como lo anuncian los fabricantes, se deduce que mientras menor sea el diámetro de la tubería mayores pérdidas se obtendrá y las mediciones de los sensores serían más exactos.
“Diseño de una máquina de lavado por inyección de piezas mecánicas”.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2020-05) Lagla Lagla, Juan Carlos; Topa Chuquitarco, Luis Alexander; Laurencio Alfonso, Héctor Luis
La demora en los procesos de lavado de las piezas mecánicas para la reparación de los motores del automóvil, limita la producción y economía en las microindustrias de la localidad. El presente proyecto se refirió al estudio de los diferentes procesos de lavado de piezas mecánicas, con la finalidad de efectuar el diseño de la máquina para el lavado por inyección en la microindustria “SERVIAUTOS”, mediante las dimensiones de las piezas mecánicas, se consideró los parámetros de diseño de la máquina haciendo uso de los fundamentos mecánicos y mecánica de fluidos. Además, se sometió a una evaluación en la simulación estructural y dinámica de cada uno de los sistemas presentes. El proceso eléctrico de accionamiento del motor reductor, el motor de la bomba y el sistema de calentamiento se simuló mediante la herramienta computacional CADE SIMU, mientras que el sistema mecánico y estructural bajo normalización de piezas se lo realizó mediante el software AUTODESK INVENTOR. El desplazamiento que se da en la estructura, conjuntamente con el árbol y la mesa giratoria al aplicarle el peso máximo de 2493 N es de 1,41 mm y el coeficiente de seguridad es 15 ul lo que permite corroborar la rigidez de la máquina para una posible implementación. El torque que se aplica al diseño es de 60 Nm, lo cual mediante la simulación estructural se observó que la deformación alcanza un momento máximo de 89,213 MPa. Con este valor los materiales no llegan a deformarse ya que poseen una resistencia de 250 MPa.
Diseño de una máquina prensadora con cinta transportadora para la elaboración de cuadros en barro crudo en el taller Arte y Pintura Punguil del cantón Pujilí.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2020-09) Chicaiza Punguil, Stalin David; Laurencio Alfonso, Héctor Luis
En la actualidad el cantón Pujilí es el principal productor de artesanías en la provincia de Cotopaxi, su población, mayormente se dedica a la elaboración de alfarería derivado del barro crudo, la producción es exhibida en ferias y exposiciones, la baja productividad de sus productos es a consecuencia del proceso manual que realizan los alfareros, en el mercado industrial no existen máquinas apropiadas para el prensado de artesanías. El presente trabajo de investigación surgió ante la necesidad que existen en los talleres arte y pintura “Punguil”, con el propósito de facilitar el prensado del producto obtenido del procesamiento del barro crudo, la misma permitirá incrementar la productividad en un menor tiempo, permitiendo obtener un producto de calidad. Ante esta problemática es importante desarrollar un diseño de una máquina prensadora de cuadros con el propósito de potenciar su trabajo y brindar una mejor calidad de vida al artesano, ayudándole a prevenir enfermedades que en el futuro se puedan presentar por su desgaste físico, y dándole a conocer que existen alternativas de industrializar sus procesos de producción en el ámbito de la alfarería. La metodología empleada es la del diseño mecatrónico que permite implementar sistemas eléctricos mecánicos, software y sistema de control, para el adecuada simulación de la máquina se empleó un software apropiado como SolidWorks, Cadesimu, Pcsimu y Step 7 MicroWIN, que facilitó analizar esfuerzos estáticos, el accionamiento de dispositivos eléctricos empleados en la máquina prensadora, así crear una programación Ladder para su funcionamiento con los diferentes mecanismos empleados, también se puede evidenciar los componentes y el ensamblaje de la máquina prensadora con facilidad de conocer su funcionamiento.