Browsing by Author "Morales Cevallos, José Williams"
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- ItemAnálisis energético en el proceso de fundición del aluminio en el horno del Instituto Superior Tecnológico Cotopaxi.(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2021-11) Morales Cevallos, José Williams; Gallardo, CristianEl presente proyecto de investigación consistió en analizar las pérdidas de calor en el proceso de fundición del aluminio utilizando dos hornos de crisol de diferente tipo de material refractario, estos hornos presentan dimensiones, capacidad y fuente calorífica igual, el primer horno de crisol fue diseñado en sus tres paredes laterales y una pared tipo techo con ladrillo rojo como aislante térmico y una cubierta metálica, tiene una abertura de 0,25 m2, es decir una pared lateral abierta, para lo cual requiere una cantidad de 38,016 kW para realizar el proceso de fundición del aluminio, considerando las pérdidas de calor por conducción de 8256 W, por convección 195,44 W y por abertura 18,65 kW generando una pérdida total de 27,136 kW, este horno funde 7 kg de aluminio en un tiempo de 20 minutos, por lo que el calor suministrado por el horno es de 66,66 kW dando un rendimiento del 42,97 %, mientras tanto, el horno de crisol N. 2 presenta en sus 3 paredes laterales y una pared tipo techo dos recubrimientos de ladrillo refractario que en su mitad contiene una capa de manta cerámica, adicional en la cuarta pared lateral se implementó una compuerta de metal, dando como resultados que se necesita la cantidad de calor de 14,69 W para fundir 7 kg de aluminio en donde las pérdidas por conducción son de 2915,03 W y las pérdidas por convección son de 131,11 W, las pérdidas por abertura son despreciables y el horno de crisol suministra 74,07 kW de energía calorífica a un tiempo de fundición de 18 minutos, dando como resultado un rendimiento del 80,16 %.
- Item“Análisis termodinámico del proceso de fundición en un horno de crisol mediante simulación numérica”.(Ecuador : La Maná : Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2023-02) Delgado Pullaguari, Wilson Bladimir; Uyaguari Ruiz, Brayan Javier; Morales Cevallos, José WilliamsEl proyecto consistió en analizar el proceso de fundición del aluminio utilizando un horno de crisol compuesto en sus tres paredes laterales y una pared superior de materiales como son dos ladrillos refractarios, uno está colocado hacia la parte interior del horno, seguidamente de una manta cerámica y el otro ladrillo en la parte exterior, en la pared lateral restante se tiene la compuerta de metal y en la pared inferior se aloja el carbón vegetal usado como fuente calorífica, se realizó el análisis termodinámico mencionando que el aluminio con el crisol necesitan una cantidad de calor de 7,46 kW, las pérdidas de calor por conducción y convección en los refractarios y en la compuerta metálica dio un total de 2,54 kW, de manera que se necesitó una cantidad de 10 kW para cumplir con este proceso, se analizó el carbón vegetal con capacidad de suministrar 25 kW obteniendo un rendimiento del 60 %, se utilizó el software ANSYS para determinar la distribución de las temperaturas a lo largo del refractario, el análisis se dio por medio de la simplificación por simetría, en donde se ingresaron los valores de la temperatura interna del horno de 1149,1 K y la exterior de 330,1 K, así como también la conductividad térmica que para el ladrillo es de 0,25 W/m.K y para la manta cerámica es de 0,22 W/m.K, finalmente en el área del ladrillo interno rodea una temperatura de 1058 K, en la manta cerámica se tiene un rango entre 694 K a 512 K y para el ladrillo exterior se presenta una temperatura de 400 K.
- ItemDiseño de un prototipo de incinerador para desechos hospitalarios(LATACUNGA / UTC / 2013, 2013) Morales Cevallos, José Williams; Caisaguano Moreano, Diego Geovanny; Beltrán Reyna, RobertoEste trabajo tiene la finalidad de diseñar el prototipo de incinerador para desechos hospitalarios mediante la modelación, para su posterior análisis por el método de los elementos finitos. Se realizó el análisis a través de la matriz morfológica la cual permite la obtención de la solución por la combinación sistemática de un conjunto de conceptos posibles. La matriz morfológica posibilitó la obtención de 12 principios de soluciones, de los cuales solo se analizaron dos de ellos teniendo en cuenta las condiciones de funcionamiento y la....
- Item“Diseño y construcción de un exoesqueleto para las extremidades inferiores de infantes con discapacidad motriz”.(Ecuador : La Mana : Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2022-08) Guamangate Tipán, Cristian Ricardo; Pilaguano Montero, Julio Marcelo; Morales Cevallos, José WilliamsEl presente trabajo de titulación presenta el diseño y crear un prototipo de un exoesqueleto para las extremidades inferiores de personas con discapacidad motriz, en donde se construyen un bosquejo biomecánico con una distribución mecánica que se configura a las condiciones y dimensiones de la persona evaluada, se realizó una investigación bibliográfica para la obtención de información de relevancia acerca de la antropometría humana, se desarrolló la selección de los materiales eléctricos y electrónico, de los cuales se pueden descargar el uso de motores de corriente continua que tienen una capacidad de manejar hasta 100 libras fuerza, un reductor de velocidad para estabilizar el torque de operación. El exoesqueleto se diseñó para estaturas de 110 hasta 139 centímetros, equivalentes a infantes de 6 años hasta los 11 años y un peso máximo de 35 kg, se realizaron las pruebas en dos niños que presentan 1 y 2 grados de discapacidad respectivamente, con contexturas delgadas, por lo que, los sujetadores tipo acolchonados se ajustaron a las necesidades de los infantes, con respecto a la altura de la estructura de soporte se tuvo que disminuir unos pocos centímetros hasta ajustar la comodidad del paciente El prototipo se ajustó de buena manera con este infante que presenta una discapacidad de grado 1 y 2.
- Item“Implementación de un módulo didáctico para el análisis de eficiencia mecánica en la turbina pelton en microgeneración hidráulica”.(Ecuador : La Maná : Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2023-02) Lema Neto, Mayra Elizabeth; Oto Toaquiza, Erika Fernanda; Morales Cevallos, José WilliamsEl presente trabajo de titulación está orientado a obtener el rendimiento mecánico de una turbina Pelton ya que en la actualidad es la más utilizada en micro generación hidroeléctrica y existe poca información enfocada a su rendimiento mecánico por lo cual se vio la necesidad de implementar un módulo didáctico que permita analizar este rendimiento. El diseño de la turbina se realizó en un software CAD, los sensores seleccionados permitieron monitorear las variables físicas (presión, caudal, torque y velocidad angular) que se encuentran inmersas en el sistema, en donde se realizaron una serie de cálculos que determinaron el rango de cada uno de ellos. La programación se lo realizó en el microcontrolador Arduino utilizando las librerías Nextion.h, ModbusRtu.h y HX711.h, las cuales permitieron adquirir los datos para monitorear estas variables, las que se enviaron por comunicación serial al HMI Nextion en la cual se graficó las curvas de Rendimiento vs RPM, para determinar el rendimiento máximo y mínimo que tiene la turbina Pelton se lo realizó en 2 diferentes metodologías (practico y teórico teniendo un porcentaje de error máximo del 3%, en donde el rendimiento mínimo fue de 49% con las condiciones de altura de caída de 55 metros, un torque de 2 Nm y el rendimiento máximo fue de 62% con las condiciones de altura de caída de 60 metros y un torque de 3,6 Nm.
- Item“Implementación de un prototipo de Extrusora de plásticos para la carrera de electromecánica de la Universidad Técnica de Cotopaxi”.(Ecuador : La Mana : Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2022-08) Gallo Muela, Alex Mauricio; Toaquiza Montaguano, Ítalo Alexander; Morales Cevallos, José WilliamsEl presente proyecto consistió en la implementación de un prototipo de extrusora de plásticos para la carrera de Electromecánica de la Universidad Técnica de Cotopaxi, se utilizó como materia prima el polietileno de baja densidad de 0,94 gr/cm3 en donde se necesita alcanzar una temperatura de 180 °C para su fundición. El diseño de la máquina extrusora inicia con la construcción de una tolva cuadrada de tool galvanizado para una capacidad de 8,27 kg, el tornillo sin fin se fabricó en acero AISI 4140 con 50,8 mm de diámetro y 650 mm de largo, para el cilindro extrusor también se utilizó el acero AISI 4140 con un diámetro interior de 64,2 mm y 675 mm de largo, el molde se fabricó en acero AISI 1018 con las medidas del producto final que es el perfil rectangular de alto y ancho: 7 cm y de largo 25 cm, para el sistema de enfriamiento se construyó una tina de alto y ancho: 15 cm y 35 cm de alto y finalmente una estructura de soporte fabricado en acero estructural cuadrado AISI 1010 de 38 mm de lado y 1,5 mm de espesor. Se implementó un tablero de control para el arranque del motor eléctrico de 2 HP a 220 Vac y para el control de temperatura on/off utilizando el controlador CH-102, dos termocuplas y 5 resistencias de tipo abrazadera de 300 W permitiendo su encendido o apagado de acuerdo a un valor de referencia de 180 °C. Finalmente se desarrollaron las pruebas de funcionamiento de la extrusora, permitiendo conseguir un perfil rectangular de 7cm x 7 cm x 25 cm con una cantidad de masa de 1,15 kg.
- Item“implementación de una máquina de ensayo de desgaste micro abrasivo para los estudiantes de la universidad técnica de Cotopaxi la mana 2022”.(Ecuador : La Mana : Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2022-08) Carrasco Dueñas, Jonathan Alexander; Maldonado Pérez, Fernando Adrián; Morales Cevallos, José WilliamsDentro de la investigación se realizará el diseño e implementación de una máquina que permitirá realizar ensayos y estudios por los estudiantes de la Universidad Técnica de Cotopaxi– Extensión La Maná, siendo así que ayudará a que se establezcan las comprobaciones en cuanto a la efectividad de las piezas y de la misma manera la predeterminación del ciclo de vida de los fragmentos de las maquinarias que se encuentran en un funcionamiento permanente viéndose sujetas a este tipo de desgaste que se menciona dentro de la investigación. Estos tipos de ensayos incidirán en el empleo de análisis del tiempo exacto donde corresponderá realizar el cambio de piezas logrando el ahorro de dinero, tiempo y accidentes que se ocasionan principalmente en las grandes industrias. Los beneficiarios directos de este estudio se encuentran encaminado hacia los estudiantes de la Universidad Técnica de Cotopaxi – Extensión La Maná donde mediante de la máquina para ensayos de desgaste micro abrasivo lograrán determinar los factores que inciden dentro de los sistemas de desgastes micro abrasivos según la norma ASTM-G65 y el tiempo promedio para el cambio de piezas, los beneficiarios indirectos serán las compañías que dentro de su entorno cuentan con maquinarias, logrando evitar no solo gatos innecesarios sino también accidentes laborales.