Artículos - Ingeniería Eletromecánica
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- Item“Análisis estático de una tolva de carga mediante el método de elementos finitos aplicable a la máquina para el mejoramiento de procesos de producción agroindustrial”(Ecuador: La Maná: Universidad Técnica de Cotopaxi; Extensión La Maná, Carrera de Electromecánica, 2025-09) Muñoz Malla, Roberto Gabriel; Morales Tamayo, Yoandrys; Barreno Flores, Charles FabiánEl presente estudio desarrolló un análisis estático por elementos finitos de una tolva de carga destinada al mejoramiento de procesos de producción agroindustrial, evaluando dos configuraciones de espesor de pared (1.0 mm y 1.5 mm) bajo condiciones operacionales reales. La metodología empleó Autodesk Inventor Professional 2026 para el modelado geométrico y Autodesk Inventor Nastran Editor Utility 2026 para el análisis estructural, implementando la teoría de Janssen para el cálculo de presiones granulares y el criterio de von Mises para la evaluación de tensiones multiaxiales. Los parámetros operacionales consideraron un caudal de 0.5 ton/h, densidad del material de 1,086.96 kg/m³ y fuerzas de impacto de 959.68 N. El estudio de convergencia alcanzó estabilidad numérica con 446,058 elementos, obteniendo tensiones máximas de 42.004 MPa y 17.657 MPa para espesores de 1.0 mm y 1.5 mm respectivamente. La configuración óptima de 1.5 mm demostró reducciones del 58.0% en tensiones y AISI 64.1% en deformaciones, alcanzando un factor de seguridad de 16.4. La validación mediante soluciones analíticas confirmó errores inferiores al 8.5%, estableciendo una metodología robusta transferible a otras aplicaciones de diseño de equipos agroindustriales.
- ItemAutomatización de una máquina enfundadora de líquidos en la empresa Selqui, Cantón Latacunga(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2025-08-01) Guanochanga Balseca, Jhon Alexander; Quinatoa Casa, Edgar Mauricio; Pacheco Mena, Carlos FranciscoLa presente propuesta tecnológica fue implementada en la empresa SELQUI la cual realiza labores de mantenimiento y repotenciación en máquinas eléctricas donde el objetivo es la incorporación de un sistema de control automático en una máquina enfundadora de líquidos que se encontraba obsoleta. Este sistema sustituye componentes obsoletos y consta de equipos eléctricos como: interruptores termomagnéticos para las protecciones principales, pulsadores y selectores como entradas digitales y potenciómetros como entradas analógicas conectados a una red de 220V, el módulo de control principal del tablero eléctrico es un controlador lógico programable PLC XINJE 16XD3-6RT-E el cual ejecuta señales de salida de tipo relé y transistores de interfaz dependiendo de las señales de entrada las cuales se encuentran condicionadas por el funcionamiento de la enfundadora, para poder optimizar los tiempos de producción se incorporó la actuación de las señales analógicas variando el voltaje de 0 a 10V el cual es escalado en un rango de 0 a 4095 e interpretado como la variación de tiempo dentro del autómata. Al terminar la automatización se realizó pruebas y toma de tiempos de enfundado llegando a la conclusión de la mejora de los mismos siendo esto justificable al cambio que tuvo en la parte de control eléctrico.
- ItemImpacto de las condiciones de contorno en el comportamiento de fluidos no Newtonianos en flujos turbulentos un estudio experimental y numérico.(Ecuador : La Maná Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2025-09) Gallo Muela, Cristian Eduardo; Romero Bedón, Freddy Rodrigo; Paredes Anchatipán, Alex DarwinEste estudio abordó la influencia de las condiciones de contorno en el comportamiento de fluidos no newtonianos bajo flujos turbulentos, utilizando métodos experimentales y numéricos. El objetivo fue determinar cómo variaciones en la rugosidad del conducto y la temperatura afectaron las propiedades de transporte y la estructura del flujo. En la metodología, se realizaron ensayos en túneles de flujo equipados con sensores de velocidad y tensión de corte, junto con simulaciones numéricas mediante modelos CFD que incorporaron leyes de viscosidad como Carreau y Herschel‑Bulkley. Los resultados mostraron que la rugosidad aumentó las pérdidas de energía en hasta un 30 %, especialmente en fluidos dilatantes, mientras que la temperatura redujo significativamente la viscosidad y aumentó la velocidad promedio del flujo. Se observaron también perfiles de velocidad más uniformes en conductos lisos y menor generación de turbulencia a temperaturas más altas. En conclusión, tanto la rugosidad superficial como la temperatura tuvieron un impacto relevante en el comportamiento de fluidos no newtonianos en flujo turbulento. Los hallazgos demostraron que el uso combinado de datos experimentales y simulaciones CFD permitió validar los modelos numéricos con márgenes de error inferiores al 3 %, ofreciendo herramientas prácticas para optimizar sistemas industriales.
- ItemOptimización de microrredes con generación distribuida utilizando GWO (Grey Wolf Optimizer) para mejorar la estabilidad de voltaje del sistema de prueba IEEE de 34 nodos.(Ecuador : La Maná Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2025-08) Pastuña Umajinga, Jefferson Danilo; Corrales Bonilla, Johnatan Israel; Hidalgo Osorio, William ArmandoEste estudio propuso la aplicación del algoritmo de optimización Grey Wolf Optimizer (GWO) para mejorar la estabilidad de voltaje y reducir las pérdidas de potencia en sistemas de generación distribuida con integración de fuentes de energía renovable. El sistema de prueba IEEE con 34 nodos sirvió como ejemplo de estudio, una red radial desequilibrada con 34 nodos, 32 líneas y cargas mixtas, modeladas en Opends. Esta configuración se vinculó con MATLAB para ejecutar el enfoque sugerido, que fusionó la herramienta OPECSS para el modelado y la simulación de redes, y MATLAB para aplicar la técnica GWO y mostrar resultados. La optimización tenía como objetivo encontrar el mejor punto y tamaño para los generadores de potencia de dispersión, y también la configuración de los puntos de control en los transformadores en varios puntos. Los resultados indicaron que el método GWO mejora efectivamente los niveles de voltaje, manteniéndolos dentro del rango permitido y disminuye en particular el desperdicio de energía en la red. Además, la configuración de potencia distribuida mejorada ayuda en la propagación y la robustez de la red eléctrica. Este enfoque ofreció un instrumento útil para opciones en el diseño y gestión de los sistemas de distribución de energía con un uso significativo de la energía verde, fomentando una gestión más efectiva, confiable y ecológica.