Tesis - Maestría en Electromecánica
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- ItemDiseño de la bocina del cajetín de la dirección mecánica del automóvil hyundai excel modelo 94 a través de la integración de técnicas computacionales.(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi; UTC., 2023-05) Villarreal Prado, Alex Santiago; Reinoso Peñaherrera, Héctor RaúlE l presente proyecto se desarrolló porque e xiste carencia de repuestos en el campo automotriz principalmente los que son hechos de materiales p lásticos, por lo que se propone la fabricación de la bocina de la dirección mecánica del automóvil Hyundai Excel modelo 94 , esto se lo va a realizar utilizando técnicas de replicas en 3D utilizando las herramientas CAD/CAE/CAM, el proceso empezó con la medición de los diámetros y alturas de la bocina utilizando el calibrador pie de rey, se realizó el modelado de la pieza mediante el software “Inventor”, posterior a ello se ejecutó un análisis computacional para la valora ción de las propiedades fís icas y mecánicas del material ABS para la re construcción , mediante el software Sol idWorks se aplicó un estudio estático, para lo cual se consideró una temperatura de trabajo de 25 °C, mencionando que el análisis de tensiones Von Mises presenta un límite el ástico es de 7252 psi y el máximo rango de elasticidad es de 578,8 psi por lo cual el material no tiende a deformarse, en la simulación de desplazamiento existen valores despreciables siendo un máximo de 0,01 mm, para los valores de la deformación unitaria presenta valores por debajo de la unidad y el factor de seguridad presenta valores superiores a 7,6 concluyendo que el material ABS a utilizarse presenta buenas condiciones para la elaboración de la bocina , finalizando con la parte de la manufactura se utilizó el software “Ultimaker Cura” para enlazarse a la máquina “impresora de inyección 3D” seleccionando parámetros de trabajo como posicionamiento, altura de carga, perímetro de pared, relleno, temperatura, soporte, refrigeración y velocidad, obteniendo a proximadamente 3 horas de impresión, nuevamente se utilizó el calibrador pie de rey en donde se validó las dimensiones de la bocina y se procedió a su inserción en el sistema de dirección mecánica.
- ItemDiagnóstico del funcionamiento de un motor diésel en el sistema de inyección directa de riel común.(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi; UTC., 2023-08) Suárez Orna, Francisco Israel; Freire Andrade, Verónica PaulinaLos vehículos con sistema Common Rail Direct Inyección (CRDI), poseen sensores que emiten señales eléctricas como el sensor MAF, FRP y BPS estas señales pueden ser confusas al momento de realizar diagnósticos. Para abordar esta problemática, se propone la construcción de un módulo de adquisición de datos y realice la captura de las gráficas de cada sensor, para compararlas con una gráfica patrón. Adicional se ocupó equipos de diagnóstico automotriz, como osciloscopios, multímetros y scaners, para adquirir datos de los sensores, las tablas de los fabricantes de los sensores para la obtención de las gráficas patrón. Para la captura de datos se tuvo en cuenta las revoluciones del motor, presión y temperatura. Se analizó la entrada de las señales eléctricas de los sensores hacia Unidad de Control de Motor. Se llevó a cabo diversas pruebas a diferentes rpm, para determinar los parámetros de funcionamiento de los sensores, lo que permite verificar el cambio tanto en la señal eléctrica como en su voltaje y frecuencia. La metodología propuesta combina la captura de los datos utilizando una tarjeta Arduino Mega y el software MATLAB para su respectivo análisis gráfico, mediante una interface que analiza su porcentaje de error y permite exportar sus datos a tablas de Excel para su mejor análisis. Esto permitió obtener información valiosa sobre el funcionamiento de los sensores lo que facilitó un diagnóstico más preciso y efectivo para corregir fallas de los sensores en el vehículo, contribuyendo así a la mejora y el rendimiento del motor de combustión interna y a reducir la contaminación del medio ambiente.
- ItemEstudio comparativo de control PID, predictivo y difuso en un proceso de flujo.(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi; UTC., 2023-08) Aquieta Tibán, Edgar Benjamín; Freire Martínez, Luigi OrlandoUn escenario adecuado para el análisis de sistemas de control es la comparación entre un control PID, predictivo y difuso utilizando un proceso de caudal que puede ser lineal o no lineal. Sin embargo, para llevar a cabo esta comparación, es necesario establecer las condiciones técnicas de operación para su implementación utilizando los modelos matemáticos que contemplen las variables de control y de proceso. Los sistemas de control utilizados en este proyecto tienen librerías que permiten su implementación en la memoria física como son el PLC S7-1200 y el microcontrolador Arduino Uno. Como nexo de interacción, se utiliza una plataforma de comunicación OPC, lo que permite establecer una comunicación exitosa entre la planta implementada y el software KepServerEX que soporta ambos controladores en tiempo real. Cada controlador es diseñado en la herramienta de Matlab Simulink una vez que se han creado las condiciones para su implementación. En esta etapa, el proceso más arduo es encontrar el punto de sintonía adecuado que proporciona estabilidad y rapidez al sistema. Como resultado, es necesario aplicar técnicas experimentales y observación del comportamiento de cada uno de los controladores para poder implementarlos, ajustando minuciosamente sus valores de sintonía. El resultado de la implementación al realizar un control de caudal PID y también para un control predictivo se nota que es estable, a diferencia de un control difuso con la variación en respuesta transitoria que son mucho más rápida; en el control PID existe un mejor manejo de la variable en estado estacionario para el control predictivo. Sin embargo, el desempeño de ambos controladores es muy parejo, incluso en el rechazo a perturbaciones, esto tomando en cuenta que la variable en estado estacionario y la variable de caudal en el control PID se maneja gracias al modelo matemático por su facilidad en su implementación.
- ItemAnálisis comparativo del rendimiento térmico entre colectores solares de doble y simple flujo de movimiento del aire.(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi; UTC., 2023-09) Ramos Ramos, Marco Patricio; Albarracín Álvarez, Mauro DaríoAl no contar con datos precisos de Eficiencia de los colectores solares de simple y doble flujo de movimiento de aire, se planteó en el presente proyecto, realizar un análisis comparativo del Rendimiento Térmico entre dichos colectores, mediante datos de temperatura obtenidos en pruebas experimentales, en similares condiciones ambientales y constructivas; dichos datos fueron tomados durante 11 horas consecutivas el 29 de junio del año 2023, desde las 07h00 hasta las 18h00. Para dicho objetivo, se empleó un módulo colector de datos, al cual se conectaron veinte termistores distribuidos en puntos estratégicos del colector para la toma de datos de Temperatura de Entrada, Interna y de Salida del colector, así como un anemómetro ubicado a la salida del colector, para la toma de datos de la velocidad del aire forzado; así mismo se empleó un soplador para la circulación del aire por el interior de cada colector. También se empleó una estación meteorológica, que permitió tomar datos en tiempo real de la Temperatura Ambiental y la Radiación Solar a la cual estuvieron expuestos los colectores. Una vez registrados los datos, se procedió a realizar un análisis comparativo del Rendimiento Térmico entre los dos colectores, concluyendo que el colector de doble flujo puede generar mayores Temperaturas de Salida, siendo 35,13°C la Máxima Temperatura registrada por el colector de doble flujo y de 33,56°C registrada por el colector de simple flujo. Así mismo se obtuvo un Rendimiento Térmico Promedio de 51% y 27% de los colectores de doble y simple flujo respectivamente, con una Radiación Solar promedio de 461,76 W/m2 y Temperatura Ambiental Promedio de 15,53 °C.
- ItemAnálisis 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 FabiánProvefrut 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.