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Tesis de Pregrado - Ingeniería en Mecánica
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Item Open Access Diseño y construcción de un horno eléctrico de tratamientos térmicos para el laboratorio industrial de la universidad técnica estatal de quevedo(Quevedo:UTEQ, 2024) Alverca Lamar, Bryan Alexander; Herrera Contreras, Hernan DarioEste proyecto de tesis tecnológico se enfoca en el diseño, desarrollo y evaluación de un horno eléctrico para tratamientos térmicos, uno de los principales objetivos que se busca es mejorar la eficiencia y la precisión en procesos de temple, revenido y recocido. Para lograr esto, se empleó un enfoque integral que abarca desde la ingeniería de diseño hasta la implementación del horno en el laboratorio de la universidad. En la fase de diseño fue considerado los principios de transferencia de calor conducción, convección y radiación además de las características termodinámicas de los materiales que se someten a tratamientos térmicos. Se incorporó sistemas de control para regular y monitorear la temperatura dentro de la cámara interna del horno, para de esta manera garantizar la uniformidad y consistencia en los procesos de los tratamientos térmicos. Así mismo se obtuvo espesores aislantes de 17,75 cm para todas las paredes del horno y de la puerta, todo eso para evitar pérdidas de calor significativas. El horno se construyó y fue sometido a pruebas de temple y recocido para comprobar su funcionamiento, en donde se pudo notar que evidentemente el horno es funcional y está listo para realizar tratamientos térmicos y se puede adaptar a cualquier tipo de probeta que se quiera usar debido que cuenta con una cámara de 22 x 20 x 22 cm. Este proyecto de tesis contribuye al avance tecnológico de la universidad y además al perfeccionamiento de procesos industriales, la implementación de este horno en el laboratorio significará un impacto muy grande para los estudiantes y docentes que quieran dedicarse hacer los diferentes tipos de tratamiento térmicos que existen.Item Open Access Diseño aerodinámico de un alerón trasero fabricado con materiales compuestos de matriz polimérica aplicado en un vehículo de competición(Quevedo:UTEQ, 2024) Cevallos Manzaba, Robinson Alexander; Topa Chuquitarco, Cristian PaúlEste proyecto se centra en el diseño y análisis aerodinámico de un alerón posterior fabricado con un compuesto de matriz polimérica (PMC) para su implementación en vehículos de competición. Los objetivos incluyen la determinación del ángulo de ataque óptimo y la ubicación eficiente del alerón para maximizar la carga aerodinámica, un análisis de Interacción Fluido-Estructura (FSI) utilizando epoxi - bijao, la validación del epoxi - bijao frente a compuestos poliméricos convencionales y pruebas de un prototipo en un túnel aerodinámico. Se destaca la importancia de optimizar la eficiencia aerodinámica en vehículos de competición, especialmente mediante alerones posteriores. Se aborda la limitación de los materiales metálicos tradicionales y se introduce el PMC como una alternativa ligera y flexible. El diseño se basa en perfiles aerodinámicos recomendados por la Federación Internacional del Automóvil (FIA), buscando mejorar la estabilidad y agarre a altas velocidades. El estudio concluye que un ángulo de ataque de −14° maximiza la carga aerodinámica, validando los resultados con simulaciones computacionales. El análisis FSI del epoxi - bijao revela deformaciones y esfuerzos máximos, comparándose con otros compuestos. Se desaconseja el uso del epoxi - bijao en componentes aerodinámicos debido a su baja resistencia y excesiva deformación. Las pruebas en el túnel aerodinámico respaldan las simulaciones fluidodinámicas, aunque se recomienda la validación física. Este proyecto busca mejorar la eficiencia y rendimiento aerodinámico en vehículos de competición, ofreciendo perspectivas valiosas para el diseño y selección de materiales en alerones posteriores.Item Open Access Diseño y fabricación de un prototipo de una prótesis para amputaciones de tipo transhumeral que facilite la natación(Quevedo:UTEQ, 2024) Basurto Chiriboga, Luis Josue; Salazar Loor, Rodger BenjamínEl presente proyecto de investigación tiene como objetivo el diseño, simulación y construcción de un prototipo de prótesis diseñado para facilitar la natación en casos de amputaciones transhumerales. La primera fase se enfocó en el estudio de los diversos estilos de natación existentes para seleccionar aquellos a los que sería óptimo adaptar la prótesis. Luego, se procedió a obtener un modelo del brazo amputado del usuario mediante la técnica de ingeniería inversa. Posteriormente, se modeló computacionalmente el prototipo para llevar a cabo las simulaciones pertinentes. Una vez concluidas las simulaciones, se procedió a la construcción del prototipo utilizando tecnología de manufactura aditiva. Este prototipo consta de una paleta que está firmemente unida al mango de sujeción, inicialmente se fabrican tres prototipos con adaptaciones específicas para llevar a cabo ensayos de tracción, siguiendo las pautas de la norma ISO 22523:2006:2006 (requisitos y métodos de ensayo para prótesis de miembros externos y ortesis externas), los ensayos de tracción buscan medir la resistencia y durabilidad de la prótesis. Este proyecto se enfocó en la combinación de una investigación detallada sobre los estilos de natación, la aplicación de ingeniería inversa y simulaciones avanzadas para diseñar y construir una prótesis de natación específicamente dirigida a amputaciones transhumerales. La utilización de la manufactura aditiva garantiza la precisión en la fabricación del prototipo, que incluye una paleta sólidamente unida al mango de sujeción para optimizar su rendimiento en actividades acuáticas.Item Open Access Diseño e implementación de una red de distribución neumática para el laboratorio industrial de la universidad técnica estatal de quevedo(Quevedo:UTEQ, 2024) Alcívar Bravo, Frowen Manuel; Salazar Loor, Rodger BenjamínEn este proyecto de investigación se llevó a cabo el diseño e implementación de una red de distribución neumática para el Laboratorio Industrial de la Universidad Técnica Estatal de Quevedo. La finalidad de esta red es proveer un sistema seguro y confiable para el uso de los estudiantes y profesores en sus prácticas y proyectos de investigación. Para el diseño de la red, se tomó en cuenta la capacidad del compresor, la longitud y diámetro de la tubería necesaria, así como los materiales adecuados para la red de distribución. Además, se ha considerado la posibilidad de una futura ampliación de la capacidad de aire comprimido o el aumento de la extensión de la red de tubería. El análisis del compresor es fundamental para determinar el alcance de la red de distribución neumática. Se ha estudiado la capacidad del compreso, lo que permitió definir la cantidad de herramientas y equipos que podrán ser utilizados simultáneamente. El diseño también incluye la definición de la longitud y diámetro de la tubería para asegurar una distribución uniforme del aire comprimido en todo el laboratorio. Se ha realizado un análisis detallado de los materiales necesarios para la red de distribución, con el fin de garantizar la seguridad y confiabilidad del sistema. Finalmente, la instalación de la red de distribución neumática incluirá la adquisición y montaje de componentes neumáticos, tuberías y accesorios existentes en el taller.Item Open Access Diseño e implementación de un tren de potencia eléctrico en un vehículo de carga liviana para la mejora de eficiencia energética del sistema de tracción(Quevedo:UTEQ, 2023) Acosta Gonzales , Jeshua Emanuel; Santander Benalcazar, Edison Xavier; Acosta Manosalvas, Jorge JavierEn el presente proyecto de investigación se buscó determinar los pasos para realizar el cambio del sistema de combustión interna de una camioneta Datsun del año 1977, por un sistema de propulsión eléctrico. El proceso de conversión eléctrica se realizó con el objetivo de eliminar totalmente los gases que se generan por la combustión del motor cuando está en funcionamiento. Se aplicó el método experimental en donde previamente se realizaron los cálculos fundamentales para determinar potencias, capacidad energética de los componentes principales. Es fundamental considerar las condiciones de límite de velocidad urbana, masa propia del vehículo con dos ocupantes, masa útil de carga y grados de inclinación de una pendiente máxima. Finalmente se realizaron las pruebas de rutas en la ciudad de Otavalo, parroquia Selva Alegre, con un total de distancia recorrida de 20,98 km, se obtuvo que el pico de potencia más alto de las tres rutas fue de 4,87 kW y la velocidad máxima a la que se desplazó el vehículo fue de 59 km/h. También por medio de la aplicación de encuestas se pudo determinar el nivel de aceptación e interés del proyecto por parte de las personas encuestadas. Palabras claves: Movilidad eléctrica, propulsión eléctrica, vehículo eléctrico, potencia electromotriz.Item Open Access Diseño y construcción de una máquina para la rehabilitación de personas con movilidad reducida en sus extremidades inferiores(Quevedo:UTEQ, 2023) Solórzano Palacios, Yelibert Giovanny; Contrera Moreira, Bryan Marino; Salazar Loor, Rodger BenjamínEste estudio describe el proceso completo de diseño y construcción de una máquina de rehabilitación tipo andador, que ayudará en la recuperación de pacientes con limitaciones de movilidad, específicamente aquellos que sufren de deficiencias funcionales o articulares en las extremidades inferiores, y que requieren asistencia activa. El proyecto es liderado por estudiantes de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería de la Universidad Técnica Estatal de Quevedo. Este proceso consta de varias fases de implementación. La primera fase implica la selección y el diseño utilizando el software CAD SolidWorks. Este software sirve para identificar los puntos críticos considerando el desplazamiento de la estructura, en este caso, que fue menor a 1 mm. Además, se aseguró de que no superó el límite elástico y que su factor de seguridad es mayor a la unidad, todo esto en función de la selección del material. En la segunda fase, se realizó un análisis para garantizar la fiabilidad del diseño, considerando los resultados obtenidos. Posteriormente, se generaron planos para llevar a cabo la tercera fase, que es la de manufacturar la máquinaItem Open Access Diseño y construcción de una máquina para el proceso de siembra en pendientes para el cultivo de maíz(Quevedo:UTEQ, 2023) Manrique Fernández, Alvaro Damián; Rodger Benjamín Salazar Loor, Rodger Benjamín Salazar LoorEl proyecto de diseño de una máquina sembradora mecánica para granos de maíz tiene como objetivo proporcionar una solución rentable y eficiente para los agricultores que trabajan en terrenos con pendientes inclinadas. La máquina creada es innovadora y fácil de operar, y cuenta con una buena capacidad de almacenamiento de semillas y un bajo costo de mantenimiento, lo que reduce la necesidad de contratar mano de obra adicional. Además, después de realizar el proceso de diseño y simulación para la sembradora, se han obtenido resultados satisfactorios en términos de resistencia y eficiencia. En primer lugar, se ha determinado que el diámetro del silo de almacenamiento de semillas debe ser de 44 mm y su longitud de 1,2 m para garantizar una alimentación continua de las semillas. Además, se ha calculado que la longitud de la manivela debe ser de 2,5 cm para permitir el giro del mecanismo selector de semillas y la descarga constante de las semillas. En cuanto al componente crucial del mecanismo de accionamiento, el resorte al ser fabricado con una aleación de acero (18CrMoS4), los resultados de la simulación muestran que tiene una resistencia adecuada de 5418,33 psi, lo que le permite soportar una fuerza de 12 lbf sin sufrir daños, ya que produce un esfuerzo cortante de 40420 psi, y tiene un factor de seguridad de 3,5.En cuanto al silo de almacenamiento, la simulación demuestra que es resistente a la carga con una deformación de solo 8.17*10-4 in y un factor de seguridad de 13 al estar diseñado en una aleación de aluminio (1060). Por último, la punta de penetración también ha demostrado ser resistente al tener un desplazamiento de solo 7,45*10-5 in y un factor de seguridad de 2 al estar diseñado con acero galvanizado. En conjunto, los resultados de la simulación confirman que el diseño de la sembradora es resistente y cumple con los requisitos necesarios para una operación eficiente y confiable. Palabras clave: Sembradora manual, maíz, maquinaria agrícola, diseño mecánicoItem Open Access Diseño y construcción de una incubadora de huevos para el campo avícola de la UTEQ que permita facilitar e incrementar la producción(Quevedo:UTEQ, 2023) Herrera Álvarez, Marcelo Andrés; Herrera Villarroel , Ángel Joseph; Ruano Herrería, Ernesto JavierEn el presente proyecto se ha construido una incubadora de huevos con un mecanismo manual que permite mover los huevos a 45°. Se realizó la construcción de una incubadora horizontal debido a que este tipo de incubadoras tienen un diseño más simple, económico y de fácil uso comparado a una incubadora vertical. Se utilizaron materiales resistentes y adecuados, tales como madera, ángulos de acero, platinas de acero, espuma Flex, para lograr cumplir con los requisitos necesarios de temperatura y humedad. El mecanismo que mueve los huevos a 45°, funciona con tres seguros que ubican las bases que sostienen las cubetas en tres diferentes posiciones: Arriba, abajo y medio. Al realizar las pruebas de funcionamiento sin los huevos, se observó que la incubadora cumple con los factores necesarias para el desarrollo de los huevos, tales como una correcta temperatura y humedad que son controlados a través de un termostato.Item Open Access Análisis de las condiciones operativas del tanque vertical pr-001 de capacidad nominal de 500 barriles para almacenamiento de diésel ubicado en la parroquia 7 de Julio cantón Shushufindi(Quevedo:UTEQ, 2023) Quilumba Ruiz , María Valeria; Punina Guerrero, Diego JavierLos tanques de almacenamiento se usan comúnmente en industrias para almacenar petróleo crudo y sus derivados en este caso como el tanque PR-001 de almacenamiento de diésel. Este tipo de tanque requiere inspecciones periódicas en diferentes intervalos de tiempo, con el fin de poder analizar el asentamiento, la redondez, y la verticalidad, se dice que se pueden presentar anormalidades por su uso a largo tiempo. Para garantizar la confianza de la estructura, es necesario llevar a cabo un control periódico, desarrollar un estilo de monitoreo confiable y rentable. Dicho monitoreo consistió en tomar factores topográficos del tanque mediante estación total, esta tarea se llevó a cabo a partir de la observación externa y tomando como criterio de evaluación de la norma API 653, que indica factores de inspección, reparación, alteración y reconstrucción de tanques. Así que esta investigación mostrará los resultados obtenidos a partir de los cálculos procesados mediante los datos entregados por el inspector de área.Item Open Access Diseño y simulación de un molino triturador de jengibre para los agricultores de la zona de planificación 5(Quevedo:UTEQ, 2022) Vásquez García, Aarón Medardo; Zamora Hernández, Yusimit KarinaEl presente estudio tiene como finalidad el diseño y simulación mediante un software CAD/CAE para el desarrollo de un molino de jengibre para los agricultores de la Zona 5 en el Ecuador. Como primer paso se deberá tener en consideración las propiedades del producto a triturar (jengibre) que al ingresar a el equipo no deberá tener humedad. Para seleccionar el diseño del molino se utilizó el método de criterios ponderados y así compararlos con otros posibles diseños. Fue efectuado el dimensionamiento del equipo y se pudo validar su comportamiento mecánico-estructural mediante la simulación en el software SolidWorks, donde se alcanzaron resultados de factores de seguridad positivos por encima del valor mínimo recomendado (1). El material considerado para los elementos que estarán en contacto con la materia prima fue el acero inoxidable de grado alimenticio AISI 304 y los demás elementos de acero A36. El eje principal del molino tiene una velocidad de rotación de 2 500 rpm, llegando a tener una capacidad de hasta 200 kg/h. El principio de funcionamiento del equipo consiste en ingresar el jengibre que se desea triturar por la tolva, luego pasará por la cámara de trituración en donde se ubica el conjunto triturador, para después dar paso al proceso de molienda, dejando caer las partículas por la criba localizada en la parte inferior del molino. En caso de construcción el tiempo de vida útil de los elementos sometidos a desgaste del molino triturador será mayor a los 5 años considerando el uso y mantenimiento adecuado. Palabras claves: Molino de martillos, jengibre, SolidWorks, validación.Item Open Access Diseño y construcción de un prototipo de máquina para corte y grabado láser por control numérico(Quevedo:UTEQ, 2022) Bermúdez Morán, Bryan; Iza Lucio, Darwin Lenin; Zapata Hidalgo, Daniel RobertoEl presente proyecto se enfocó en el análisis del proceso de pirograbado, tratándose de una técnica artesanal para realizar bocetos, esquemas de grabados en superficies de madera, etc. Por otra parte, la investigación se localizó en el cantón de Buena Fe, donde se recopiló información a nivel de localidad con la finalidad de establecer requisitos técnicos, como la arquitectura mecánica que conforma los sistemas de accionamiento, estructura, componentes mecánicos y a su vez, la arquitectura eléctrica que presenta sistema de conexiones y comunicación. Donde se llevó un control de la metodología del desarrollo que definen los requisitos de usuario a través de encuesta, estableciendo los requisitos del sistema y de su arquitectura. En cuanto al proceso de diseño, este desarrolló el análisis de ejes con diámetros de 10 mm y 8 mm, selección de motores NEMA 17 con torque máximo de 0,4 Nm, selección de rodamientos, selección de husillo y tuercas. Por tanto, cumplieron con los requerimientos de diseño establecidos en referencias bibliográficas y documentación. Posteriormente se realizó la construcción del prototipo de dimensiones generales de 750 x 535 mm, que consta con componentes elaborados mediante manufactura aditiva 3D, también se caracterizó por su potencia láser de 15 W con una fuente de alimentación de 110 a 220 V con la finalidad de manipular la placa Arduino Uno. Finalmente se desarrolló el protocolo de pruebas que consistió en ejecutar funciones principales del equipo de grabado o corte, por consiguiente, se establecen condiciones de operatividad para cada uno de los materiales ensayados (plywood, MDF, cartón, balsa, cartón paja), por lo cual en cada ensayo se pueden encontrar variaciones de velocidades, potencia, calidad de imagen, limitaciones del equipo, cuyos resultados denotan parámetros de funcionamiento a velocidades mínimas de 20 mm/min para realizar cortes y a 900 mm/min como velocidad máxima para realizar grabados. Palabras claves: Grabado y corte láser, Control CNC, Arduino Uno, GRBL, Código GItem Open Access Evaluación de las máquinas y herramientas del laboratorio de industrial de la Universidad Técnica Estatal de Quevedo(Quevedo:UTEQ, 2022) Moreta Vaca, Raúl Alexander; Cevallos Muñoz, Omar ArturoEn el presente trabajo de investigación se detalla la evaluación realizada a las máquinas y herramientas del Laboratorio Industrial en la Universidad Técnica Estatal de Quevedo, y, se analizó el estado actual de cada máquina/herramienta en los siguientes laboratorios: Laboratorio de Mecánica, Laboratorio de Redes, Laboratorio de Ciencias Básicas y Laboratorio de Materiales. Para poder determinar el estado de cada activo físico se utilizó la investigación de campo en el lugar de estudio correspondiente, para de esta forma diagnosticar las falencias, averías, fallas de cada activo y proponer soluciones de mejora para una mejor operatividad de cada máquina/herramienta con la finalidad de alargar la vida útil de cada máquina y mejorar la disponibilidad de estos con el fin de que puedan realizar las respectivas prácticas los estudiantes. Para analizar cada componente de las máquinas/herramientas de los diversos laboratorios se utilizaron diferentes metodologías de mantenimiento tales como: Análisis de Criticidad, la cual es una herramienta que asigna una ponderación de criticidad a cada activo dependiendo de sus riesgos potenciales que podrían afectar la operatividad de cada máquina/herramienta con la finalidad de priorizar sus actividades y frecuencias de mantenimiento, también se empleó el Análisis de Modo y Efecto de Fallas (AMEF), método que permite analizar cómo se genera una falla y sus efectos correspondientes todo ello con la finalidad de determinar acciones que reduzcan la frecuencia de estas fallas. Mediante las diferentes metodologías de mantenimiento utilizadas y el diagnóstico correspondiente se repotenciaron algunas máquinas, herramientas e instrumentos del Laboratorio de Mecánica y Laboratorio de Ciencias Básicas, en los laboratorios de Materiales y Redes se realizaron actividades de servicio, debido a que estos activos no presentan fallas graves. Después de analizar las fallas de cada activo físico en los cuatro laboratorios se propone un plan de mantenimiento, con la finalidad de mejorar las condiciones de conservación y cuidado de los mismos, a su vez se realiza una propuesta de distribución para las máquinas y herramientas de los laboratorios de Mecánica y Materiales. Palabras claves: Estado actual, criticidad, mantenimiento, severidad, ocurrencia, fallas.Item Open Access Análisis energético de un motor de combustión interna de encendido provocado bajo el uso de biocombustible obtenido a partir del mucílago de cacao(Quevedo:UTEQ, 2022) Muñoz Simi, Irene Milena; Ordoñez Miranda, José Manuel; Laverde Albarracín, CristianEl presente proyecto tiene como objetivo realizar un análisis energético de un MCI de encendido provocado bajo el uso de biocombustible. La primera fase se centra en obtener el biocombustible a partir del mucílago de cacao, mediante procesos de fermentación y destilación; luego se analiza el bioetanol, para determinar su uso como biocombustible, luego se realiza la caracterización, verificando así el octanaje para el uso en MCI; con esto se estudiará el comportamiento de este biocombustible. La segunda fase del proyecto se focaliza en realizar pruebas en el vehículo escogido, siendo el Hyundai Grand i10 2020 en la ruta escogida en la región Sierra, parroquia Conocoto, que cuenta con parte urbana y extraurbana, realizando la comparativa con dos combustibles comerciales los cuales son Súper y Extra. Para la experimentación se utilizan instrumentos de medición que permiten la recolección de datos por cada ruta, realizándose dos recorridos de rutas por cada combustible. Los datos obtenidos del equipo CANedge permite realizar los cálculos de potencia, consumo de combustible, flujo másico de combustible, calor liberado por el motor, eficiencia energética y eficiencia exergética, mientras que el CANmod permite trazar la ruta mediante GPS y el Skywatch recolecta los parámetros atmosféricos en los que se están efectuando las pruebas experimentales. La evaluación del MCI se da mediante la interpretación de curvas características como son la potencia vs RPM, consumo de combustible vs potencia, el promedio de la eficiencia energética y eficiencia exergética de los combustibles utilizados para la experimentación. El análisis del balance de energía por el MCI fue representado por valores en una tabla y en diagramas de Sankey por cada combustible que permite apreciar cómo se distribuye la energía en el sistema del vehículo definiendo así la viabilidad del uso del biocombustible. Palabras claves: Análisis energético, Biocombustible, Motor de combustión interna, Eficiencia energética, Eficiencia exergéticaItem Open Access Evaluación del proceso de combustión y sus emisiones en un motor de encendido provocado a partir de la mezcla de etanol-gasolina y su comparativa frente a combustibles tradicionales(Quevedo:UTEQ, 2022) Giraldo Cagua, José Manuel; Peralta Olivo, Anderson Stuart; Laverde Albarracín, Cristian SamuelEcuador es un país petrolero con grandes plantaciones de cacao, las cuales también tienen grandes desechos, a través de esta investigación se dará uso a parte de ese desecho. En específico el mucílago del cacao, convirtiéndolo en etanol por medio de un proceso de fermentado y destilado para mezclarlo con gasolina Extra y desarrollar un nuevo biocombustible con base de bioetanol de cacao, evaluando sus emisiones en un motor de combustión interna a través de pruebas estáticas, obteniendo mediante el análisis fisicoquímico un octanaje de 85,2. El biocombustible demuestra ser mejor en varios aspectos, en las emisiones de CO, HC, CO₂ y O. Todos estos valores serán detallados con la diferencia en porcentajes de cada tipo de emisión, demostrando lo importantes que son cada uno de estos para el correcto funcionamiento del vehículo, y que los valores se encuentren dentro del rango permitido por la norma INEN 2204. Este proyecto de investigación ayudará a formar las bases de futuros desarrollos de biocombustibles que ayudarán a disminuir la contaminación ambiental. Palabras clave: Emisión de gases, biocombustible, mucílago de cacao, bioetanol, motor de combustión interna.Item Open Access Diseño y construcción de un prototipo de una máquina de rodillos estampadores de cera de abeja(Quevedo-Ecuador, 2022) Castillo Laban, Lider Yoel; Yacchirema López, Mario JavierEste proyecto presenta un enfoque directo con la apicultura, por lo cual este estudio se llevó a cabo en la provincia de Bolívar, ciudad de Guaranda, de acuerdo con la información recopilada esta manifiesta que hay sectores que se dedican a esta actividad. De tal manera la investigación abarca el diseño y construcción de un prototipo para la obtención de láminas de cera estampadas, por medio de un proceso semiautomático a condiciones de operatividad en un rango de 10 a 15 RPM; a su vez esta presenta la característica de portabilidad mediante uniones pernadas. La fabricación del equipo conlleva un proceso por etapas, en las cuales se aplicaron diferentes metodologías en la parte de diseño , la primera se basó en la búsqueda de parámetros de diseño mecánico, en la cual se establecen las condiciones geométricas, la segunda etapa se basa en la búsqueda de materiales para los componentes del equipo, por ello, la tercera en interacción directa con los softwares de modelado 3D, elaboración de planos por medio del software SolidWorks, a su vez, ANSYS que es un software que se caracteriza para realizar análisis de elementos finitos, el cual es muy intuitivo al ejecutar simulaciones mecánicas y dinámicas. La última se basó en realizar cálculos teóricos, simulaciones, construcción y ejecución de un protocolo de pruebas, los resultados de la máquina fueron adecuados, en lo cual se comprobó que esta es capaz de producir 1 láminas10 segundos, esto se corrobora con los cálculos teóricos.Item Open Access Diseño y simulación de una pasteurizadora tubular para el procesamiento de zumo de naranja(Quevedo-Ecuador, 2022) Meléndez Arista, Jadner Gerardo; Salazar Loor, Rodger BenjamínEn el presente proyecto de investigación, se detallan los procedimientos utilizados para el diseño y simulación de un pasteurizador tubular de tubo corrugado, con la finalidad de ofertar un diseño confiable a los productores de naranja del país, ya que gracias a este tipo de equipos se pueden procesar de manera eficiente su materia prima en zumo de naranja de calidad. El diseño del sistema de pasteurización tubular se realizó según la norma TEMA, y se ha dividido en cuatro secciones: balance de energía, diseño térmico, diseño hidráulico y diseño mecánico. En el balance de energía se determinó las condiciones de operación de los intercambiadores de calor. En el diseño térmico se definió el diámetro de la coraza, el diámetro de los tubos y su longitud. En el diseño hidráulico se calculó la caída de presión en cada uno de los equipos intercambiadores de calor. Finalmente, en el diseño mecánico se determinó el espesor y material de cada parte que conforma el intercambiador de calor. Mediante el uso del software de SolidWorks se modeló y realizó simulaciones computacionales de los intercambiadores de calor, simulando el comportamiento de los fluidos en condiciones de operación del pasteurizador tubular, donde los fluidos involucrados son el zumo de naranja y los fluidos de servicio son agua caliente a 99 °C y agua fría a 1 °C. Los resultados obtenidos del análisis del software se comparan con los datos de diseño del proyecto para verificar su veracidad, demostrando que los valores de los parámetros han sido los correctos. Se realizó un ensamble general del sistema y se elaboraron los principales planos de diseño.Item Open Access Diseño, construcción y optimización de una máquina de velas para una fábrica artesanal(Quevedo-Ecuador, 2022) Pacheco Mena, Joel Ezequiel; Salazar Loor, Rodger BenjamínEl presente proyecto tiene como objetivo el diseño, construcción y optimización de una máquina de velas para una fábrica artesanal Velas Lolita's, cumpliendo con los requerimientos de diseño para reducir los tiempos de elaboración, mejorar la ergonomía de los trabajadores y reducir riesgos. Además de obtener el espacio disponible para la máquina, las consideraciones del propietario y los procesos de elaboración de velas. El diseño del sistema de enfriamiento de velas consta de un banco de tubos, donde se produce la transferencia de calor por convección a través del flujo de agua enfriando la parafina hasta llegar al punto de solidificación, con lo que se obtiene la razón de transferencia de calor producida por el sistema. En el diseño de los elementos mecánicos para la máquina se emplearon los procedimientos de cálculo definidos por AGMA y ASME asegurando el correcto funcionamiento y resistencia de los elementos. Mediante el software SolidWorks se realizó un análisis estático de la estructura de soporte, determinándose que el material ASTM A36 cumple con los requerimientos de resistencia mecánica con una tensión axial máxima de 71.97 MPa y un desplazamiento de 1.14 mm generando un factor de seguridad de 3.5 que resulta aceptable para el diseño. Se realizaron planos y documentación técnica para el proceso constructivo de la máquina con lo cual se procedió con la manufactura de los componentes y ensamblaje del equipo. Finalmente, se realizaron las pruebas de funcionamiento de la máquina de velas obteniéndose una mayor eficiencia en su operación frente al proceso artesanal con un resultado satisfactorio.Item Open Access Diseño y simulación de un autoclave para la esterilización de alimentos enlatados(Quevedo-Ecuador, 2022) Moreta Tasinchano, Kelvin Jefferson; Zapata Hidalgo, Daniel RobertoEl proyecto de investigación se basa en el diseño y simulación de un autoclave para la esterilización de alimentos enlatados. Se seleccionó un autoclave con sistema discontinuo ya que son los más utilizados por la industria alimenticia. El diseño del recipiente a presión se realizó bajo el criterio del código ASME Sección VIII División 1, el cual brinda información necesaria para el cálculo de la presión de diseño, espesor óptimo, materiales, esfuerzos máximos, eficiencia de soldadura. Se seleccionó un acero inoxidable AISI 304 para evitar la corrosión con un esfuerzo máximo admisible de 107000 kPa (15519 psi), tal como lo indica el código ASME Sección II Parte D. Se determinó que la presión de operación es de 15 psi, mientras que la presión de diseño es de 45 psi. Obteniendo un espesor de 5 mm para el cuerpo cilíndrico y cabeza del autoclave. A través del software SolidWorks, se modeló la autoclave para posterior a ello realizar la simulación computacional con el uso del software ANSYS DISCOVERY LIVE, en ella se agregan las propiedades físicas del fluido a la entrada y salida del recipiente a presión, permitiendo observar el comportamiento del fluido y la transferencia de calor por convección entre el vapor y las latas al interior del autoclave, con el fin de analizar la distribución correcta, temperatura y presión del vapor de acuerdo a los tiempos establecidos para cada etapa del proceso de esterilización. Obteniendo resultados favorables en la simulación multifísica.Item Open Access Diseño y simulación de un colector solar parabólico lineal para la generación de energía eléctrica(Quevedo-Ecuador, 2022) Córdova Gallegos, Junior Francois; Ruano Herrería, Ernesto JavierEn el presente proyecto se desarrolló una simulación numérica de un colector solar parabólico lineal, mediante un modelo térmico desarrollado en el software EES. Las dimensiones de diseño del colector fueron: ancho de apertura 4,97 m, distancia focal 1,35 m, diámetro absorbedor 6,4 cm y diámetro de cubierta de vidrio 11 cm. Se evaluó a diferentes tipos de materiales en el tubo absorbedor, como: cobre B42 y aceros inoxidables 321H, 316L y 304L. El recubrimiento más eficiente es el UVAC Cermet con un 70,95% y 333,8 Wm en pérdidas de calor, en relación a los recubrimientos Black Chrome, Luz Cermet y Schott PTR 70. Se determinó que la velocidad del viento y el caudal del fluido no son factores relevantes en el rendimiento del colector. Se comparó en el espacio anular, un vacío y el incremento de presión, indicando que a presiones bajas se obtienen mejores eficiencias y menores pérdidas de calor. Se evaluó a radiaciones solares de 300, 500, 700, 900 y 1100 Wm2 comparando los colectores CMC, LS-2 y LS-3 señalando que el colector CMC posee valores bajos por sus materiales, teniendo una eficiencia de 65,02%, pérdidas de 695 Wm y una ganancia de 3231 Wm, y el colector LS-3 presenta valores altos con una eficiencia de 72,65%, pérdidas de 505,4 Wm y ganancia de 4061 Wm, evaluados en un rango de temperatura de 100 a 400 °C.Item Open Access Evaluación del funcionamiento de un motor de combustión de encendido provocado bajo distintas condiciones atmosféricas para la obtención del mapa de consumo de combustible característico’(Quevedo-Ecuador, 2022) González Plua, Steven Alexander; Meléndez Meléndez, Edgar Jesús; Acosta Manosalvas, Jorge JavierLos vehículos que se comercializan a nivel mundial son probados en laboratorios donde se someten a pruebas bajo condiciones de operaciones estándar, aun así, no se logra cubrir el mayor rango de operación en los vehículos, debido a que las condiciones reales del vehículo y del motor cuando transita por la carretera varían constantemente. El presente proyecto de investigación se realizó con la finalidad de poder analizar y determinar la variación en el consumo específico de combustible en un automóvil liviano que transita por la ruta Ventanas – Guanujo, mediante la ejecución de pruebas experimentales en condiciones reales, debido a la incidencia que tiene la pendiente y la variación constante del terreno, además del cambio en las condiciones atmosféricas de un punto a otro, para poder determinar el consumo de combustible y gráficas del mapa del consumo especifico de combustible de un vehículo cuando transita por una ruta de alta gradiente. Los datos obtenidos en la investigación se emplearon para la realización y análisis de las diferentes gráficas donde se observa el comportamiento del motor mediante las curvas características, las condiciones atmosféricas de la ruta, la variación de altura, temperatura y presión atmosférica, para finalmente con la ayuda del software Minitab, se pudo graficar y obtener el mapa de contorno donde se muestra el consumo específico de combustible de las pruebas experimentales realizadas. Se pudo determinar que la prueba en la que se calculó un valor mínimo en el consumo de combustible fue la 4, como resultado se consumieron 9,64 litros de combustible por hora, lo que también se traduce a 15,61 litros de combustible consumido por 100 kilómetros, para el consumo especifico de combustible de freno se calculó un valor de 152,31 gkWH, mismo que se encuentra en el rango mínimo del mapa de consumo de combustible del presente documento. Palabras claves: Consumo específico de combustible, Ciclos de conducción, Condiciones atmosféricas.