Maestría en Electromecánica

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Desarrollo de un prototipo para transmitir inalámbricamente en tiempo real las variables de fondo de los yacimientos en sistemas electro sumergibles
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)., 2021) Zambrano Freire, Diego Fernando; Corrales Bastidas, Byron Paúl
La validez y confiabilidad de la información representa una estrategia de liderazgo competitiva dentro de cualquier mercado. La importancia de la transmisión de los parámetros en la instalación de equipos electro sumergibles garantizan la correcta toma de decisiones en las operaciones, y determinan con precisión las variables a considerar para la puesta en marcha de los equipos de manera eficiente, adicional, se encuentran directamente relacionados con el seguimiento del tiempo de vida útil del sistema. El presente trabajo de titulación se basa en el diseño y desarrollo de un prototipo que permite la transmisión de los parámetros del yacimiento en tiempo real en la instalación de equipos electro sumergibles dentro de un ambiente seguro de trabajo. Por la cantidad de variables de seguimiento como presiones de entrada-descarga, temperaturas de entrada-motor de fondo, vibración del sistema, corrientes de fuga, considerable cobertura y capacidad limitada de transmitir alta cantidad de información, la tecnología LoRaWAN cumple todas las características mencionadas. El prototipo incorpora dos módulos, el emisor que obtiene los datos del panel de control, el cual registra las lecturas del sensor de fondo, posteriormente los datos son enviados al módulo receptor de manera inalámbrica, los datos recibidos por el módulo receptor son capturados y mediante la interfaz computacional que se encuentra conectada al módulo receptor se visualizan y almacenan las variables en tiempo real de manera puntual y gráfica. Con la implementación del prototipo de comunicaciones inalámbricas en tiempo real se garantiza reducir los costos operativos y tiempo de operación
Modelación del coeficiente de rugosidad de Hazen-Williams para tuberías de acero negro en el cálculo de las pérdidas de presión en sistemas hidráulicos de redes ramificadas
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2021) Defaz Chimba, Jessica Belén; Laurencio Alfonso, Héctor Luís
Existen diversos modelos matemáticos que permiten determinar la pérdida de presión en redes hidráulicas de sistemas contra incendios, cada uno de ellos con cierta precisión de cálculo. Parte del reglamento ecuatoriano de extinción y mitigación de incendios se basa en las normas NFPA (National Fire Protection Association) las cuales recomiendan el uso del método de Hazen – Williams para dicho cálculo, si bien es cierto, este método resulta sencillo, rápido y fácil de usar, pero poco preciso debido a su limitado rango de coeficientes de rugosidad de Hazen – Williams. Por tanto, en este trabajo investigativo se presenta la modelación del coeficiente de rugosidad de Hazen – Williams en función del número de Reynolds, diámetro y la rugosidad del material para tuberías de acero ASTM A53, con el objetivo de disminuir los errores en la determinación de pérdidas de presión en sistemas hidráulicos de redes ramificadas. Dicha modelación ha permitido comprobar que el coeficiente de Hazen – Williams 𝐶𝐻𝑊 cambia dependiendo las condiciones del flujo y del material. Al comparar las pérdidas de presión por fricción 𝐻𝑓 conseguidas en función de los coeficientes modelados, con otros métodos como son el modelo experimental y el de Darcy – Weisbach, se ha alcanzado una diferencia mínima en el cálculo de las pérdidas 𝐻𝑓.
"Integración de Herramientas Computacionales para la construcción de engranajes de Fotocopiadoras Ricoh – Serie 8000"
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2021-10) Mayo Mayo, Edison Gonzalo; Reinoso, Héctor
En el presente trabajo se realizó un estudio teórico y experimental, se propone técnicas de reconstrucción tridimensional utilizando visión artificial con software y hardware libre. La revisión bibliográfica soporta las aplicaciones de los trabajos analizados, en cuanto se refiere a herramientas computacionales para procesamiento de imágenes planas (2D) como la generación de un objeto en tres dimensiones (3D). La primera etapa de diseño consiste en el análisis de las características físicas de los engranes plásticos de una fotocopiadora Ricoh serie 8000. A partir del estudio experimental y un proceso analítico jerárquico se obtuvo una caracterización y selección de los engranes más adecuados para ser construidos mediante técnicas de prototipado rápido con impresión 3D, además se realizó un análisis estático del engrane reconstruido para una fuerza de 1.7 Nm utilizando las propiedades mecánicas de los polímeros como PLA (Acido Poliláctico), PETG (Tereftalato de Polietileno) y ABS (Acrilonitrilo Butadieno Estireno) obteniendo un factor de seguridad de 4.57, 4.63, y 4.73 respectivamente. Se realizó una comparación entre las técnicas de impresión 3D como SLS (Estereolitografía), SLA (sinterización selectiva por láser) y FDM (Deposición de Hilo Fundido). Los engranes obtenidos con la técnica de prototipado rápido FDM tuvieron un error mínimo de 0.5% y máximo de 2.5% entre la medida real y la reproducida. La metodología propuesta permite reconstruir un engrane plástico CAD (Diseño Asistido por Computador), analizar sus características mecánicas con diferentes materiales CAE (Ingeniería Asistida por Computador) y construirlo mediante técnicas de impresión 3D CAM (Manufactura Asistida por Computador).
Implementación de un material compuesto utilizando polvo de neumático, para la fabricación de piso flexible para el uso en talleres automotrices.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2021-10) Llumitasig Calvopiña, Mario Javier; Moreano, Edwin
El trabajo de titulación obtuvo un material compuesto con forma y dimensiones de una baldosa mediante el aprovechamiento del polvo de neumático fuera de uso, mismo que es desechado y van a parar en sumideros, ríos y finalmente al mar, mediante procesos de trituración se tiene el polvo de neumático y aprovechando sus características mecánicas se puede utilizar como matriz para formar un material compuesto conjuntamente con un ligante como el poliuretano liquido en una concentración sugerida del 20% y bajo condiciones de presión y temperatura que nos proporciona una maquina prensadora tenemos el material compuesto aprovechando aproximadamente un 99% de la materia prima, se realizó probetas de acuerdo a las especificaciones de la norma ASTM D638 y D2240 para establecer sus propiedades mecánicas tracción y dureza respectivamente, teniendo valores de 68 en dureza en la escala de Shore A apto para usar como recubrimiento en un piso de un taller automotriz garantizando un piso flexible y la durabilidad del mismo.
"Análisis del desgaste prematuro en elementos mecánicos de la caja automática Ecolife usada en buses marca Zhongtong."
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2021-11) Loor Hernández, Evelin Lisseth; Laurencio, Héctor
La investigación propuesta, salió de la necesidad de determinar los factores que intervienen para el desgaste prematuro de elementos mecánicos de una caja automática Ecolife, en los buses de una flota determinada; con esta investigación se tendrá herramientas suficientes para determinar el correcto procedimiento a seguir por los propietarios de unidades, evitando así el problema presentado. Esta clase de cajas automáticas están destinadas a vehículos de trasporte masivo, los mismos que están iniciando su operación en el país, siendo sus costos elevados por la tecnología que presentan; a lo que se quiere llegar con esta investigación, es a determinar un correcto y acertado plan de mantenimiento para eliminar notablemente un desgaste prematuro, y confirmando que lo indicado por el fabricante tanto en tipo de fluido lubricante como en modo de operación, junto a otros factores es lo correcto y evitará pérdidas económicas. Para obtener los resultados esperados, la investigación se limitará en vehículos del mismo tipo y que trabajan en las mismas rutas, para de esta manera asegurar la viabilidad de esta investigación, obteniendo resultados positivos y esperados por esta flota.
Modelación de un prototipo rehabilitador de muñecas para personas con discapacidad motriz.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2021-11) Sailema Sailema, Eliza Verónica; Freire, Verónica
La presente investigación tiene como objetivo la caracterización de un prototipo electromecánico rehabilitador, que aporte a las ciencias médicas en la recuperación física motriz mediante las terapias activas que se aplican a los pacientes que sufran este tipo de incapacidad ya sea de origen congénito o adquirido. Para el proceso del diseño asistido por computadora CAD se utiliza el software SolidWorks donde se elabora el modelado del mecanismo de las falanges de los cinco dedos de la mano, tomando en consideración la antropometría del cuerpo humano, la impresión se efectúa mediante la manufactura aditiva o fabricación asistida por computadora CAM utilizando el material denominado ácido polilático PLA por sus propiedades mecánicas, como la rigidez de excelente resistencia estructural en el prototipo, la fase electrónica se programa en el lenguaje propio del Arduino Mega 2560 representado en el diagrama de flujo de la programación, y el sistema eléctrico se aplica mediante motores de corriente directa de 6V con una relación de 1 a 75, con caja reductora los cuales son alojados en cada dedo encargado de generar los movimiento de extensión y flexión de los dedos de la mano. Los movimientos de flexión oscilan de ±100° hasta 105° y los movimientos de extensión oscilan de 0° hasta 45°, mediante las pruebas se obtiene como resultado de la flexión 104.8° y de la extensión de 0.7° cumpliendo con los parámetros establecidos para su correcto funcionamiento. En lo que concierne a la línea de investigación: diseño, construcción y mantenimiento de elementos, prototipos y sistemas electromecánicos defiere soluciones técnicas al problema en el proceso de rehabilitación orientado a la salud.
Análisis 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, Cristian
El 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 %.
Modelación y simulación del proceso de fundición para el zinc y aluminio.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2021-11) Escobar Ruiz, Miguel Alejandro; Moreano, Edwin
El presente proyecto de investigación tuvo como propósito desarrollar el modelado y simulación de los procesos de fundición del zinc y aluminio; procesos muy importantes desde la perspectiva de los estudiantes del Instituto Tecnológico Superior Cotopaxi en sus prácticas de laboratorio, hasta la operatividad de las industrias metalúrgicas de la ciudad de Latacunga. Entre las tareas específicas, el trabajo identifico y modelo matemáticamente el comportamiento térmico del proceso de fundición del zinc y aluminio; también, categorizó los procesos de fundición del zinc y aluminio que rige el dimensionamiento matemático y computacional. Además, se establecieron los procesos de fundición del zinc y aluminio en MATLAB y se evalúo el proceso de fundición en una interfaz GUIDE del programa antes mencionado. La metodología utilizada fue de tipo Extreme Programming (XP) y estuvo caracterizado de cinco dimensiones principales, la recopilación de las características del horno de fundición, la identificación de las variables en sistema lineal, el modelamiento matemático (preprocesado, procesado y postprocesado), la simulación del modelo matemático en MATLAB GUIDE y la verificación de resultados; cada proceso tuvo su algoritmo, iteración y depuración. Entre los resultados obtenidos del simulador de horno de fundición se encuentran que el aluminio se funde a una temperatura promedio de 601,86 ºC en un tiempo promedio de 22,55 minutos, mientras que el zinc se funde a una temperatura de 387 ºC en un tiempo promedio de 27,14 minutos. Con los datos experimentales se pudo verificar el buen funcionamiento de la simulación, las diferencias que se encontraron en el proceso de precalentamiento es del 10,5% para el aluminio y 9,6% para el zinc, mientras que en el proceso de fundición es de 9,7% para el aluminio y 8,9% para el zinc en la mayoría de los casos, lo que demuestra que el modelo tiene un gran potencial para simular el horno de prueba.
Análisis comparativo del rendimiento térmico de un colector solar de placa plana con la variación de altura en la superficie colectora.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2021-11) Iza Toapanta, Edison Patricio; Torres, Enrique
El proyecto de investigación consistió en realizar una comparación entre los rendimientos térmicos de un colector solar de placa plana con una variación de altura en la superficie colecta, estas alturas se consideraron de 30 mm y de 50 mm, el lugar de ejecución del proyecto fue en la provincia de Cotopaxi, cuidad de Latacunga, precisamente en la terraza del bloque antiguo de la Universidad Técnica de Cotopaxi, para la construcción del colector solar se utilizaron materiales mecánicos como: la estructura, cubierta de vidrio de 4 mm, una plancha de poliuretano como aislador térmico y una superficie de captación, se implementaron equipos electrónicos como microcontroladores y sensores de temperatura para la adquisición y registro de datos como temperatura en el vidrio, temperatura en la cámara de colección y temperatura en la placa colectora, adicional se incluyó una estación meteorológica, con la necesidad de registrar la radiación solar, la dirección y la velocidad del viento, se puede constatar que para una variación de altura de 30 mm del colector solar se obtiene una temperatura promedio en la cubierta de vidrio de 20,9 °C, una temperatura promedio en la placa colectora de 24,30 °C, una temperatura promedio de salida de 20,88 °C, la cantidad de calor máxima alcanzada es de 93,88 W y un rendimiento promedio del 64,61%, mientras que con una altura de 50 mm se obtiene una temperatura promedio en la cubierta de vidrio de 19,78 °C, una temperatura promedio en la placa colectora de 22,73 °C, una temperatura promedio de salida de 21,35 °C, la cantidad de calor máxima alcanzada es de 196,86 W y un rendimiento promedio del 63,39 %.
Análisis comparativo del rendimiento térmico de un captador solar plano para calentamiento de aire con la aplicación de una placa absorbedora interna adicional.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2021-11) Sailema Moreta, Carlos Patricio; Gallardo, Cristian
La investigación propuesta se enmarca en las energías renovables, en el desarrollo e impacto que se va dando en el día a día siendo una tecnología en constante desarrollo, por lo cual se varía el diseño de un captador plano convencional creando una doble cámara de circulación de aire al implementar una placa interna intermedia adicional, el sistema está ubicado en Ecuador, Cotopaxi, Latacunga donde los índices de radiación solar son de los más altos registrados a nivel global. El área de circulación es de 100cm x 50cm y 10cm, las mediciones se las realiza bajo distintos parámetros ambientales, ya sean altos y bajos buscando un estándar de comportamiento, en un tiempo medido de 5 hsp, y con caudales dados por un soplador haciendo el sistema de ventilación forzada, el monitoreo se dio al 20%, 30%, 40% y 50% los mismos que son reflejados en la velocidad de salida de 2.2m/s, 6.1m/s, 9.1m/s y 11.5m/s respectivamente. Las variables censadas de temperatura se encuentran dispuestas en 5 puntos a los largo del captador para obtener los datos ambientales, de entrada del aire, placa y vidrio, puntos intermedios del captador y la placa, punto previo a la salida de aire, placa y vidrio y finalmente la salida de aire, todos los datos almacenados de manera local en un sistema de lazo abierto, por otra parte se ubicó una estación meteorológica que también obtiene los datos de forma local brindando las medidas de irradiación y velocidad del viento, los valores a coincidir son de 60 datos por hora para el análisis y el rendimiento promedio de 66.03% vs 58.7% para el primer caso, 69.48% vs 64.58% para el segundo caso, 63.88% vs 53.03% para el tercer caso y 69.33% vs 65.28% para el último caso medido con la inclinación a favor de la propuesta en relación a la referencia medida.
Método de integración de técnicas computacionales para el diseño y construcción de engranajes no metálicos del cuerpo de aceleración electrónico del vehículo CHEVROLET DMAX 2.4 l.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2021-12) Agualongo Amangandi, Wilson Gabriel; Reinoso, Héctor
El proyecto se enfoca en el método de integración de técnicas computacionales para el diseño y construcción de engranajes no metálicos del cuerpo de aceleración electrónico del vehículo Chevrolet DMAX 2.4 l, basado en el uso de nuevas tecnologías enfocado en el diseño y construcción, aplicando herramientas CAD, CAM, CAE, impresión 3D, para convertir el modelo físicos o reales en modelos 3D digitales; para determinar la relación de transmisión y la fuerza dinámica de los engranajes rectos, descritas bajo metodologías aplicadas según los diferentes autores, como Dvorak, Kelley y Faires, determinando la necesidad en el mercado, según procesos técnicos especializados, logrando excelencia con valores marcados de 0,25 según el análisis de la malla de oblicuidad y 1, según el estudio dado por una malla ortogonal, aplicando un torque de 5Nm, obteniendo como mejores resultados los determinados en el Nylon, los cuales marcaron una deformación de 0,26, mientras que en el análisis de resistencia se genera 33,9 MPa y en el FDS 4,04, el cual es un valor apto para un proceso de impresión 3D, según el procedimiento CAM, mediante una interfaz directa la misma que consta de la fabricación aditiva, el cual se da bajos costos, inmediatez en la solución y disminución de desperdicios, marcando un margen de mejora apropiado el cual marca una ponderación de 0,371.
Análisis comparativo del rendimiento térmico entre un colector solar de placa plana y la adhesión de aletas en la placa absorbente.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2021-12) Remache Sasig., Milton Xavier; Torres, Enrique
Los colectores solares de placa plana absorben irradiación solar en la placa absorbente y la convierten en energía térmica que trasfieren al fluido que circula por la cámara colectora, las aplicaciones son muy amplias como por ejemplo para la calefacción de hogares u hospitales, secado de madera, sistemas de refrigeración, y la esencial para nuestro inicio de estudios el secado agrícola de granos, entre los elementos que componen un colector solar tenemos, la placa colectora, la cámara de colección donde se da el efecto invernadero o ducto, placa protectora en nuestro caso vidrio, el aislamiento térmico, entre los factores que inciden en la eficiencia del sistema tenemos el ángulo de inclinación, incremento del área total de la placa colectora mediante la adhesión de diferentes formas geométricas, en nuestro caso de aletas rectangulares, se estudió la trasferencia de calor por convección forzada con cuatro diferentes flujos masicos calculando también otros parámetros como son el diámetro hidráulico, número de Nusselt, numero de Reynolds, la diferencia de temperaturas de entrada y salida, el flujo de calor, entre los resultados obtenidos tenemos una temperatura de salida promedio de 34,52°C, un valor medio de eficiencia 64,76%, para la obtención de estos resultados se realizó el análisis de la energía solar térmica en la placa colectora, balance de energía en el sistema, aplicación de fórmulas teóricas de trasferencia de calor y le elaboración de tablas con los datos obtenidos.
Análisis de la eficiencia del control de un motor asincrónico mediante SVPWM en lazo abierto
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2022) Sánchez Gamboa, Franklin Israel; Gallardo Molina, Cristian Fabian
El control modulación por ancho de pulso del vector espacio (SVPWM) es una técnica utilizada frecuentemente dentro de la industria, pero existe poca información acerca de la eficiencia del controlador al efectuar este método. Esta investigación tiene como objetivo analizar la eficiencia del controlador de un motor asincrónico, mediante modulación de ancho de pulso de vector de espacio (SVPWM) en lazo abierto. En condiciones de operación con un torque constante de 1.5 Newton por metro variando la velocidad. Se lleva a cabo aplicando el modelo matemático, las fórmulas de tiempos de conmutación y vectores de espacio en un algoritmo en Simulink-Matlab tomando en cuenta los valores máximos y mínimos de operación aplicando el método de modulación de ancho de pulso de vector de espacio para generar la señal de disparo en el puente de Transistores Bipolares de Puerta Aislada (IGBT’s), implementando el modelo en el módulo de prácticas Lucas Nulle tomando los datos de potencia y calculando la eficiencia para comparar con el modelo matemático y validar, resultando que la eficiencia del módulo de control varía según la velocidad de conmutación del bloque de semiconductores, con la operación de un motor de 0.37kW y 1KW a una velocidad de 200rpm la eficiencia del controlador alcanza un valor de 72.67% en el modelo físico que consta de 6 IGBT’s de 1 kVA y 69 % en el modelo simulado presentando un error del 5 % y una velocidad de conmutación de los IGBT’s de 248.641ms.
Análisis comparativo en el consumo de electricidad y gas natural en la zona de calefacción en máquinas extrusoras para optimizar el proceso de fundición del plástico
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2022) Pachacama Campaña, Israel Patricio; Freire Andrade, Verónica Paulina
El proyecto de investigación consistió en comparar el consumo de electricidad y gas licuado de petróleo en la zona de calefacción en una máquina extrusora para la evaluación de ventajas y desventajas técnicas, económicas y ambientales en la fundición del plástico, para el análisis se consideró el polietileno de baja densidad como materia prima para la fabricación de manguera negra de 1 pulgada, conociendo que la capacidad de la máquina extrusora es de 50 kg/h y el calor específico del polietileno es de 1,9 kJ/kg.K se requiere 5500 W de calor para fundir este material, por lo tanto, existen dos métodos que cumplen con este proceso, el método N. 1 presenta 10 resistencias eléctricas que generan 6000 W, transfiriendo 5495,97 W, con 504,03 W de pérdidas de calor, tiene un rendimiento del 91,59 %, tarda en mantener 200 °C un tiempo de 30’34”, el costo mensual de la electricidad que utiliza es de $ 68,64, produce una cantidad mensual de 8030 kg es decir 401 rollos de manguera y tiene un desperdicio mensual de 220 kg, el método N. 2 transfiere 7311,03 W en forma de calor con 688,97 W de pérdidas, tiene un rendimiento del 91,38 %, se demora 20’35” en mantener una temperatura de 200 °C , el costo mensual del gas natural es de $ 201,22, produce una cantidad mensual de 8327 kg es decir 416 rollos de manguera y tiene un desperdicio mensual de 110 kg, por lo tanto, se considera que el método de fundición N. 2 que presenta una generación de calor mayoritaria, un rendimiento igualitario, mantiene los 200 °C en menor tiempo, y a pesar de su costo mayoritario en generación de calor es más rentable es la producción de 15 rollos más de manguera de 1 pulgada mensual y su desperdicio de material es doblemente menor.
Análisis comparativo del rendimiento térmico de un colector solar de placa plana variando el tipo de vidrio en la cubierta.
(Ecuador : Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2022) Albarracín Alvarez, Mauro Darío; Torres, Enrique
Este trabajo estudió el proceso de intercambio térmico que se produce en un flujo másico de aire debido a la radiación solar incidente y temperatura ambiente, se utilizó dos colectores solares de placa plana a los que se les aplicó dos vidrios convencionales oscuro y claro para determinar la incidencia que tiene en la temperatura de salida del aire, el objeto fue establecer la comparación del comportamiento de los colectores y su rendimiento térmico al variar el tipo de cubierta, se trabajó con experimentos en igualdad de condiciones con toma de datos en tiempo real cada minuto durante seis horas al día y cuatro condiciones, sin aire forzado, con aire forzado a 6.2 m/s , 9.5 m/s y 11.5 m/s, la experimentación permitió definir que la aplicación de vidrio oscuro disminuye el rendimiento térmico, se obtiene mejor rendimiento al utilizar vidrio claro siendo la temperatura de salida mayor con un valor promedio de 8.26o C sin aire forzado, al utilizar aire forzado la variación promedio de temperatura del colector con vidrio claro con respecto al oscuro es de 0.58o C a 6.2 m/s, con valores de radiación medidas desde 383.5 W/m2 ( puede haber valores inferiores) 0.28oC a 9.5m/s con radiaciones a partir de 331.1 W/m2 y 0.15oC a 11.5 m/s con radiaciones a partir de 1090.1 W/m2.
Caracterización del comportamiento físico, químico y mecánico de los aceites utilizados en las transmisiones automáticas de los vehículos Hyundai y Kia. Latacunga.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)., 2022-03) Andrango Pachacama, Felix Rene; Laurencio, Héctor
La investigación realizada, tuvo la necesidad de comprobar el comportamiento físico, químico y mecánico de los aceites utilizados en las transmisiones automáticas de los vehículos Hyundai y Kia; con el proceso investigativo se determina que la temperatura mayor a los 95°C, y el recorrido por caminos irregulares provoca la pérdida de propiedades del lubricante y el desgaste de las piezas mecánicas internas de las cajas de cambios automáticas de las marcas de automóviles en mención. Las cajas de cambios automáticas hoy en día son las más utilizadas debido a la comodidad que presentan, sin embargo, es necesario concienciar en los propietarios el mantenimiento semestral que tiene un costo de $ 450, que haciéndolo adecuadamente bajo los parámetros de la guía de mantenimiento preventivo y correctivo permiten evitar daños a largo plazo y que contemplen gastos fuera del presupuesto planteado. Cabe mencionar que el costo por facturación (COMF) es de $8,22 y si se requiere la corrección de fallas (COEF) el costo es de $1191,78. El enfoque de la investigación es establecer un conocimiento adecuado sobre las cajas de cambios automáticas, para optimizar el rendimiento de los componentes que se utilizan para su funcionamiento, permitiendo eliminar la degradación y envejecimiento prematuro de los elementos internos y del fluido hidráulico, para la obtención de resultados deseados, la investigación se estableció en dos marcas de vehículos que ofrecen el mismo rendimiento de trabajo , de esta manera se asegura la viabilidad de la investigación , obteniendo resultados reales que permitan mejorar su funcionamiento Finalmente, de acuerdo al análisis de las características físicas, químicas y mecánicas se contempla la estructuración de una guía de mantenimiento para su aplicación en el taller.
Diseño de un sistema automático para cubrir la demanda eléctrica básica de usuarios residenciales clase C mediante energías renovables.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)., 2022-06) Guacapiña Simba, Brayan Ivan; Freire, Luigi
El presente trabajo consiste en generar un sistema automático con el cual se pueda trabajar de manera híbrida entre la red eléctrica pública y un sistema de energía renovable utilizando tecnologías modernas de tal manera que se pueda cubrir el consumo eléctrico en el sector residencial de clase C, el proyecto inicia con el análisis de la demanda energética de la vivienda ubicada en el cantón Mejía parroquia de Aloag, obteniendo datos de voltaje, corriente y potencia a través de un analizador de redes por un tiempo de 7 días, la demanda eléctrica diaria tiene un aproximado de 7,5 kW y la demanda mensual de 232 kW, los datos de radiación solar se obtuvo por medio de la estación meteorológica “IZOBAMBA” en el que se constató que el mes de agosto del 2020 se obtuvo la mayor cantidad de radiación solar con 6,68 kW/𝑚2, para desarrollar la automatización se utilizaron equipos electrónicos como microcontroladores, sensores de tensión, relés, contactores, protecciones eléctricas, inversor híbrido y paneles solares, el análisis de la demanda eléctrica en el lugar de estudio da como consecuente que se necesita abastecer 232 kW al mes en la residencia y el sistema fotovoltaico genera un promedio de 350 kW al mes.
Modelación de un secador rectangular para el secado de cacao en convección forzada”.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)., 2022-10) Jaramillo Rubio, Diego Fernando; Torres, Enrique
“El uso de técnicas naturales de secado del cacao generan un excesivo tiempo del proceso con un pobre rendimiento térmico ya que generalmente dependen del clima, causan un producto final de baja calidad y pérdidas económicas al productor al momento de vender su producto, por lo cual nace la necesidad de modelar un secador rectangular de cacao en convección forzada con el fin de reducir el tiempo de secado, automatizar el proceso y garantizar que el producto final mantenga sus características de calidad. Dentro del modelamiento se tomaron en cuenta las siguientes variables para evaluar el tiempo de secado y análisis de rendimiento térmico: flujo masico de aire, contenido de humedad, temperatura a la que se realiza el secado y cantidad de material a secar; además se desarrolló el procedimiento de cálculo para el diseño y construcción de un secador rectangular, con lo cual se seleccionaron los diferentes sensores y equipos electrónicos que permitieron el correcto control del proceso mediante el algoritmo de control PID. Dentro del modelamiento se definió mediante pruebas experimentales con y sin carga que es necesario el uso de dispersores de gas ya que ayudan al mejoramiento del rendimiento térmico del proceso. Luego del modelamiento del secador rectangular se presentan los resultados obtenidos en pruebas experimentales que muestran la calidad y porcentaje de humedad final del 7% del cacao, un ahorro de tiempo de secado del 97% comparado con el natural. En la parte final se describen las conclusiones y recomendaciones en base a la implementación del secador rectangular.
Análisis de la cinética del secado de cacao en función de la temperatura.
(Ecuador : Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2023) Carguachi Caizatoa, Jose Bolívar; Torres Tamayo, Enrique
El cacao es un producto altamente requerido por el mercado internacional; muchas son las inversiones realizadas en investigación y desarrollo, para obtener nuevos productos, pero muy pocas investigaciones se enfocan en la cinética de secado del cacao. El tratamiento del cacao, es un proceso que toma tiempo y esfuerzo, por esta razón se ve la necesidad de realizar procesos que permitan acelerar su secado cumpliendo estándares de calidad, de manera que pueda ponerse en el mercado de manera rápida. El estudio tiene como objetivo obtener las variables de los modelos matemáticos de cinética de secado de cacao nacional en función de la temperatura en régimen controlado, a través de un enfoque experimental y matemático.
Análisis de la incidencia armónica en la conexión de la central fotovoltaica de 1 MW sin acumuladores a la red de energía eléctrica en Provefrut S.A.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi, (UTC), 2023) Pérez Mayorga, Javier Isaías; Gallardo Molina, Cristian Fabián
Provefrut S.A, tiene una capacidad eléctrica instalada de 4.5 MW e instaló una planta de generación fotovoltaica con una capacidad de 1 MWp, o 900 kW sin acumuladores de energía, con 2156 paneles solares monocristalinos. La planta de generación fotovoltaica está conectada directamente a media tensión 13.8 kV, en la sala de transformación se baja a 440V, 220V y 110V que es el voltaje de alimentación a los equipos de proceso. Este trabajo se enfoca en las posibles perturbaciones que podrían generar los 6 inversores Kaco Blueplanet 150TL de 150 kW, en la planta industrial, se realizó mediciones antes y después de que la planta fotovoltaica entren en funcionamiento con el objetivo de conocer el impacto que esta genera en el sistema eléctrico de la planta en cuanto a la generación de armónicos, y calidad de energía, ya que una parada por fallo en los equipos eléctricos ocasionaría un grave perjuicio económico a la compañía. La correlación de las mediciones de potencia vs THD en voltaje y corriente permiten establecer la procedencia de las armónicas en dependencia de la carga y el funcionamiento de la planta solar. La estructura eléctrica fue instalada bajo la regulación vigente nacional RCERNNR-001/2021. El análisis determinó que luego de ingresar a trabajar la planta fotovoltaica el factor de potencia baja en 0.01, el valor mínimo fue 0.74. El análisis de THD de voltaje muestra una mejora del 12% con un valor máximo de 5.69%, el THD de corriente más alto registrado fue 20.48%, mejorando en 0.2. Se concluye que la planta fotovoltaica no tiene una incidencia armónica negativa, los valores obtenidos fuera de la regulación son generados por las cargas no lineales de la industria.

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