Tesis de Pregrado - Ingeniería en Mecánica

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DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA MÁQUINA PARA LA REHABILITACIÓN DE PERSONAS CON MOVILIDAD REDUCIDA EN SUS EXTREMIDADES INFERIORES
(Quevedo:UTEQ, 2023) Contrera Moreira, Bryan Marino; Solórzano Palacios, Yelibert Giovanny; Salazar Loor, Rodger Benjamín
Este 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.
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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; Salazar Loor, Rodger Benjamín
El 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.
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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 Dario
Este 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.
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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 Benjamín
En 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.
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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 Javier
En 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.
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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 Roberto
El 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 G
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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 Arturo
En 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.
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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 Samuel
Ecuador 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.
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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 Javier
Este 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.
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Diseño y simulación de un autoclave para la esterilización de alimentos enlatados
(Quevedo-Ecuador, 2022) Moreta Tasinchano, Kelvin Jefferson; Zapata Hidalgo, Daniel Roberto
El 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.
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“Implementación de un plan de mantenimiento integral para las diferentes líneas de producción de la empresa Plantabal, Santo Domingo”.
(Quevedo: UTEQ, 2021) Serrano Lanchimba, Byron Santiago; Cevallos Muñoz, Omar Arturo
La empresa PLANTABAL S.A de la provincia Santo Domingo de los Tsáchilas posee una cantidad importante de máquinas y equipos de producción dentro de su planta industrial. Estos serán siempre utilizados en el procesamiento de la madera balsa, los mismos que al no contar con un plan de mantenimiento en función de su criticidad se presenten fallas funcionales con frecuencia que retrasan la producción, generando pérdidas de dinero que conllevan otra planificación para los fines de semana. En la presente investigación se desarrolló un plan de mantenimiento para sus diferentes líneas de producción en la cual es indispensable mantener en buen estado y funcionando todas las máquinas y equipos de producción que posee la planta, ya que son herramientas de trabajo necesarias para el cumplimiento de las obligaciones adquiridas por la empresa. Se diagnosticó la situación actual sobre las tareas y actividades de mantenimiento que se realizan en la empresa PLANTABAL S.A. así como los datos técnicos y se da a conocer los métodos y técnicas de mantenimiento realizadas. Para saber el estado de las chumaceras y rodamientos se realiza un análisis de vibraciones, lo cual con lleva a un mantenimiento predictivo. El plan de mantenimiento se estableció mediante la designación de responsabilidades y roles de los que intervendrán en la implementación del mantenimiento y con ello se determinarán las tareas, actividades y frecuencias del plan de mantenimiento. Palabras claves: Plan de mantenimiento, balsa, criticidad, falla funcional.
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Diseño y construcción de una máquina de ensayos de fatiga tipo viga en voladizo para el laboratorio de ingeniería mecánica de la Universidad Técnica Estatal de Quevedo
(Quevedo: UTEQ, 2021) Toala Solis, Jordan Reinaldo; Punina Guerrro, Diego Javier
En el presente documento se desarrolló el diseño y construcción de una máquina de fatiga tipo en voladizo para el laboratorio de Ingeniería Mecánica de la Universidad Técnica Estatal de Quevedo con la implementación de ensayos de acero bajo la norma AISI 4140. En base a la necesidad de docentes y estudiantes de realizar ensayos de fatiga. Para la realización previa del diseño de la máquina, se determinaron parámetros iniciales como factores de corrección y lineamientos de la norma ASTM E466 además del esfuerzo al que un material puede ser sometido. Los cálculos de cada elemento se realizaron por el método analítico y mediante el uso de los programas como SolidWorks y MDSolids se realizaron ensayos de comprobación de aplicación de fuerza Los ensayos de fatiga se llevaron a cabo, teniendo en cuenta que, según la carga aplicada, se registraron los ciclos correspondientes en que ocurría la falla o se finalizó la prueba. Los ensayos se realizaron a temperatura ambiente con un examen de la información adquirida por la norma ASTM E739 para determinar la ecuación de resistencia a la fatiga, el límite de resistencia a la fatiga y para enmarcar el diagrama de esfuerzo contra a los números de ciclos (S-log N). Se determinó que la carga máxima a la que puede operar la máquina es de 500 N y que tentativamente el límite de resistencia a la fatiga del acero AISI 4140 templado y revenido es de aproximadamente 513 MPa, contrastado y la hipótesis presenta un error del 1.99.
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“Caracterización del mapa de consumo de combustible para un motor de combustión interna de encendido provocado en condiciones reales de funcionamiento”
(Quevedo: UTEQ, 2021) Borrero Sandoval, Daniela María; Grijalva Campana, Edwin Raúl
El proyecto investigativo tiene como objetivo principal caracterizar el mapa de consumo específico de combustible de un auto liviano Kia Sportage del año 2010. La investigación se centra en el motor de encendido provocado del automóvil que trabaja bajo el Ciclo Otto. El modelo establecido es Motor Beta 2.0 L de tipo DOHC. En esta investigación se realizaron 10 pruebas de ruta, las cuales se ejecutaron en la vía Santo Domingo – Quevedo. Durante la experimentación se utilizaron instrumentos los cuales son CAN edge1 y la estación portátil multifunción Skywatch GEOS 11 para la obtención de datos indispensables en el estudio. El dispositivo CAN edge1 es un instrumento de diagnóstico a bordo que funciona bajo el protocolo OBDII y entrega variables específicas en tiempo real. A partir de los parámetros obtenidos se calcula el flujo másico de aire en kg/s, debido a que el automóvil no cuenta con sensor MAF y posteriormente se calcula el SFC (Consumo específico de combustible). Una vez obtenidos los valores de SFC, se procede a caracterizar de manera puntual en un diagrama que se encuentra en función al par y potencia establecidas para el motor del auto. A su vez se evidenció las curvas características del motor generadas por el fabricante en condiciones ideales y el diagrama obtenido mediante la experimentación en las pruebas de ruta ejecutadas en condiciones de operación. Este diagrama permite verificar que los resultados se mantienen por debajo de la curva característica generada por el fabricante. Palabras clave: Consumo específico de combustible, Curvas características del motor, Motor Beta ll, Sensor MAF.
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“Diseño y construcción de una máquina multifuncional para el procesado de madera empleada en talleres de ebanistería”
(Quevedo: UTEQ, 2021) Rosado Yépez, Romario Raúl; Sacón Zambrano, Joyce Magdalena; Zapata Hidalgo, Daniel Roberto
El presente trabajo de investigación tiene como objetivo el diseño y construcción de una máquina multifuncional utilizada en el proceso de fabricación de muebles o elementos hechos en madera. El estudio comenzó con la elaboración de la casa de la calidad con el propósito de interpretar de forma correcta los requerimientos del usuario para convertirlos en aspectos técnicos, posteriormente se aplicó el método de modulación de la máquina, destacando como mecanismos de mayor importancia el sistema de transmisión de potencia, cortado de madera, canteadora, escopleadora, tupi y afilado de cuchillas de los cuales, se seleccionó la alternativa más adecuada conforme el método de criterios ponderados. El diseño inició con la estimación de potencia y cargas que se desarrolla en cada una de las funciones de la máquina y por ende en sus ejes, los cuales son diseñados mediante el análisis estático con un factor de seguridad de 2, determinando los esfuerzos y el límite de resistencia a la fatiga en la ubicación crítica obteniendo un factor de seguridad mínimo de 4.1 utilizando el criterio de falla por fatiga de Goodman-modificado. Utilizando el software CAD SolidWorks se modeló la estructura y los componentes de la máquina aplicando en sus dimensiones, criterios ergonómicos para el trabajo de postura en pie, además de análisis estático de sus componentes, mediante simulaciones con cargas estimadas en el software ANSYS. Se elaboraron los planos de taller y ensamble, en los cuales se proporciona la información técnica de los elementos a utilizarse en la construcción de la máquina. Se realizó un protocolo de pruebas para evaluar el correcto funcionamiento de la máquina multifuncional construida, la evaluación fue ejecutada en el taller de ebanistería “Zambrano”, siendo aprobada por su personal. Se elaboró un plan de mantenimiento para cada uno de los elementos de la máquina, así como la selección del lubricante recomendado para su mantenimiento preventivo. Palabras claves: máquina multifuncional, diseño estático de ejes, diseño por fatiga de ejes, protocolo de pruebas, diseño concurrente.
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“Diseño y simulación de un sistema de elevación para personas con movilidad reducida en los autobuses del cantón Quevedo, provincia de los ríos”
(Quevedo: UTEQ, 2021) Yaguache Mayllazhungo, José Luis; Salazar Loor, Rodger Benjamín
Este proyecto de investigación realizó el diseño y simulación de un sistema de elevación incorporado en los autobuses para personas con movilidad reducida en el Cantón Quevedo, Provincia de Los Ríos. La importancia de este proyecto radica en brindar a las personas con movilidad reducida la oportunidad de formar parte de la sociedad a través del acceso a los servicios de transporte público, lo que les proporcionará oportunidades sociales, laborales y culturales disponibles para la población en general. Previo al diseño, se investigó la normativa existente para los sistemas de elevación, las definiciones y características de los tipos de accionamiento y la estructura metálica del elevador. Una vez finalizada la revisión bibliográfica, mediante el método de criterios ponderados se seleccionó el tipo de estructura metálica y el sistema de accionamiento que conformaría el sistema de elevación. Posteriormente, se realizó los cálculos de esfuerzos, deformaciones y factor de seguridad para cada elemento estructural del elevador, luego se efectuó el modelado y análisis por elementos finitos utilizando el software SolidWorks, del cual se obtuvo que los materiales de construcción seleccionados para cada elemento cumplieron con las condiciones de carga asignada; asimismo, los esfuerzos obtenidos en el análisis por elementos finitos no son mayores al límite de fluencia del material de construcción, por otro lado, las deformaciones y los factores de seguridad calculados para cada elemento estructural del elevador presentan valores de diseño aceptables. Finalmente se obtuvieron los planos de construcción de los elementos que conforman el sistema de elevación para personas con movilidad reducida. Palabras claves: Sistema de elevación, Discapacidad, Sistemas Hidráulicos, Diseño Mecánico.
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“Diseño de una cámara de secado para madera balsa mediante el empleo de un sistema híbrido, para reducir la energía suministrada por la caldera a los hornos convencionales de secado”
(Quevedo: UTEQ, 2021) Pincay de la Rosa, Jair Ronaldo; Punina Guerrero, Diego Javier
En la presente investigación se diseñó una cámara de secado híbrida que contribuya al aprovechamiento de la energía solar para el secado de la madera de balsa. En esta investigación, se aplicó la metodología del proceso de diseño de la ingeniería concurrente basado en las etapas de especificación, diseño conceptual, diseño de materialización y diseño de detalle. El diseño de la cámara de secado seleccionado en la etapa de conceptualización contiene los siguientes componentes: colector solar, ventiladores ubicados en la parte del colector, caldera de biomasa, serpentines y ventoleras. Las dimensiones del diseño propuesto son de 3.2 metros de longitud, 4.8 metros de ancho y 2.1 metros de altura, se compone de una cubierta de vidrio y debajo de ella se encuentra ubicada la placa absorbedora (pintada de color negro mate) con una inclinación de 10 grados. La eficiencia del colector solar plano es de 32.35 % y su energía útil es de 1.47 kilovatios al día, equivalente a 44 kilovatios al mes y 530 kilovatios de energía por año, aproximadamente. Por último, mediante simulación fluidodinámica se verificó que el diseño propuesto con deflectores en las esquinas de la cámara presenta una adecuada distribución de velocidades cuando el aire caliente fluye por la pila de madera. Palabras clave: Cámara de secado, colector solar, flujo de aire, balsa.
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“Diseño y simulación de un prototipo de férula para el tratamiento de fracturas de baja energía en los huesos del antebrazo mediante impresión 3d”
(Quevedo: UTEQ, 2021) Sarmiento Anchundia, Josencka Dariana; Punina Guerrero, Diego Javier
En el presente proyecto se desarrolló el diseño de un prototipo de férula impresa en 3D para el tratamiento de fracturas de baja energía suscitadas en el antebrazo. Para su respectiva elaboración, se entrevistó a un grupo de médicos que establecieron que la estabilidad, rigidez y la compresión que ofrece el yeso París cuando está fraguado son las bases fundamentales para la recuperación apropiada y efectiva mientras que el peso que genera el mismo es una desventaja debido a que se necesita un elemento auxiliar para que no afecte a otra zona del cuerpo, siendo el hombro en este caso. Se utilizó el software Ces EduPack para la selección de seis materiales que cumplan con las características principales del yeso que ofrezcan estabilidad y rigidez a la menor densidad posible, y consecuentemente se efectuó la aplicación de tres métodos multicriterio para la selección de materiales: VIKOR, COPRAS y TOPSIS, coincidiendo que el PLA es la opción más adecuada en estos casos. Palabras claves: Férula, métodos multicriterio, optimización topológica, impresión 3D.
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Diseño y construcción de un equipo triturador-extrusor de material plástico reutilizable tipo tereftalato de polietileno (pet) para la elaboración de filamento para impresoras 3d.
(Quevedo: UTEQ, 2021) Sandoya Lara, Darwin Gustavo; Macías Coello, Christopher Michell; Punina Guerrero, Diego Javier
El diseño de una trituradora–extrusora de material plástico reutilizable (en este caso el tereftalato de polietileno PET) para la elaboración del filamento ha sido el objetivo principal de esta investigación, con el fin de reducir la contaminación causada por el excesivo consumo de productos envasados en botellas plásticas. Por tal razón el estudio para el diseño del equipo para material reciclado y elaboración de filamento, se usó la metodología de diseño y desarrollo de productos de Ulrich y Eppinger, diseño mecánico y análisis numéricos (para el estudio de elementos sustanciales). Para ejecutar el diseño del equipo triturador-extrusor se elaboraron diversas alternativas, las cuales se evaluaron en diferentes requerimientos para su elección, entre estos, la facilidad de diseño y manipulación, automática o semiautomática, costos, tamaño del equipo, facilidad de traslación y más, así también se realizaron diferentes cálculos para el diseño detallado de las partes que conforman el equipo y el tipo de resistencias que se usarían para fundir el plástico, los cuales comienzan a transferir calor, todo esto con la finalidad de tener un producto eficiente. En base a la investigación se determinó las diferentes fases que deben de pasar los envases para ser procesados entre ellos la trituración y extrusión, para la elaboración del equipo se realizó un estudio de alternativas eligiendo la alternativa “C” siendo la más óptima, comprobando mediante el paquete computacional SolidWorks, para luego elaborarlo. En el desarrollo del equipo se determinó que puede procesar 1Kg de plástico en 30 min aproximadamente desde su trituración hasta la extrusión. Palabras claves: Filamento, husillo, resistencias, reciclaje, pellet.
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"Diseño y simulación de una cámara de secado para madera de balsa, mediante el análisis térmico y estructural para mejorar la eficiencia de secado.”
(Quevedo: UTEQ, 2020) Diaz Coello, Julio Sebastián; Garofalo Zambrano, Julio Alberto; Ruano Herrería, Ernesto Xavier
Este proyecto de investigación tiene como finalidad el diseño y simulación de una cámara de secado para madera de balsa, para mejorar la eficiencia de secado, como también la determinación de las propiedades y características termo-físicas de la madera. Mediante el uso de criterios ponderados se seleccionó el diseño más adecuado, que consta de recubrimientos metálicos y lana de vidrio, ya que estos necesitan un menor flujo de calor para alcanzar la temperatura de operación y mayor resistencia a la conductividad térmica. La cámara de secado se diseñó para secar 20,5 𝑚3 de madera de balsa, con una altura de 4 𝑚 , ancho de 4,45 𝑚 , profundidad de 7,4 𝑚 y un angulo de caída de 3°, este se lo realizo con la ayuda del software CAD SOLIDWORKS, además de aplicar un análisis de elementos finitos estructural, donde la mayor deformación que presenta la estructura es el techado alcanzando los 4 𝑚𝑚 y un factor de seguridad mínimo de 𝑛𝑚𝑖𝑛=7,78. Mediante la determinación de los parámetros de diseño para la selección de los componentes del sistema calefactor y de ventilación, se seleccionó dos serpentines que cuenta con 22 tubos de una pulgada de diámetro nominal y 2 metros de largo, se requiere un ventilador de tipo axial de seis palas con un diámetro de hélice de 1,25 m. Con la determinación del programa de secado, se realizó la comparación de una cámara de secado convencional y el diseño estudiado, el cual presentó una disminución de pérdidas de calor por las paredes, con una eficiencia de 3 a 1, pero obteniendo un mismo tiempo de secado de aproximante 155,9 h (7 días aproximante), para alcanzar un porcentaje de humedad del 12 %. Palabras claves: balsa, cámara de secado, secado de madera, análisis estructural, análisis térmico.
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"Diseño de un sistema de riego automático para un vivero de plantas de tabaco, con estructura soportante móvil"
(Quevedo: UTEQ, 2019) Valarezo Anchundia, Anyhony Alberto; Ruano Herrería, Ernesto Javier
El riego automatizado dentro de un vivero representa muchas mejoras en comparación con el riego convencional, es por ellos que el presente estudio tuvo como objetivo diseñar un sistema de riego móvil para un vivero de plantas de tabaco, con estructura soportante móvil. La elaboración del presente trabajo surge del problema localizado en la empresa Ecuacapa S.A, entre los recintos Cristal y San Luis del cantón Zapotal, ubicado en la provincia de Los Ríos, entre las coordenadas 1°21'20.4" latitud Sur y 79°22'56.7" longitud Oeste. El diseño del sistema de riego automatizado en el vivero de tabaco se realizó en SOLIDWORKS 2017, mientras que la simulación del funcionamiento del motor al momento de realizar el cambio de giro o sentido se la llevó a cabo en CADE_SIMU V3.0. Para el análisis estructural se utilizó SAP2000. La cantidad de agua que se utilizará en el sistema de riego será de 1126.4 l/día, durante 60 días, suministrando el agua impulsada por una bomba hidráulica de 0.75 HP para irrigar con 8 nebulizadores a 992 bandejas de 128 celdas. El sistema de riego constará de una estructura fija de 56 m de largo, 8.75 m de ancho y 2.70 m de alto, mientras que el ala de riego estará construida de perfiles en C 50x25x2 y 50x25x3, en la cual se apoyará la red conductora de PVC, la misma que debido a las características y dimensiones de los materiales seleccionados soportará la presión y esfuerzos de trabajo. El análisis beneficio costo reflejó que al utilizarse el riego convencional se obtiene una ganancia de $ 0.84 por cada dólar invertido (relación beneficio costo de 1.84), mientras que con el riego automatizado esta ganancia se incrementa en $ 0.11 por cada dólar invertido (relación beneficio costo de 1.95) con respecto al riego convencional, teniendo una vida útil de 15 años. Se realizaron 7 planos, 1 plano general en el que consta el sistema de riego, 4 planos de conjunto, plano 100-1 en el que consta la estructura del motor, 100-2 donde se detalla la estructura del ala de riego, 100-3 donde se muestra la tubería del ala de riego, 101-4 en el que se encuentra la estructura del sistema de riego y 2 planos de subconjunto del plano 100-1, en el plano 100-1.1 se detalla la base de la estructura del motor y en el plano 100-1.2 se encontrarán los detalles del soporte de la base del motor. Palabras Claves: cultivo de tabaco, invernadero, riego automatizado.

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