Ingeniería Mecánica

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    Diseño y construcción de un sistema de control para un generador de energía renovable híbrido eólico-fotovoltaico ubicado en el sector de río Blanco comunidad de Yatzaputzán provincia de Tungurahua
    (Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Mecánica, 2020) Aldaz Toaza, Alexis Abraham; Carrillo Rosero, Carlos Mauricio
    This technical project was carried out considering the importance of implementing a control system for a hybrid wind-photovoltaic renewable energy generator, and in this way obtain better energy storage for the sector Rio Blanco Yatzaputzán community in Tungurahua. The project is based on the design, construction and performance tests, for this reason, the different parameters for operation from energy sources such as solar panels and wind generator were investigated. In the theoretical and analytical part, the selection of a data achievement card was made according to the control parameters, besides, the program and the connections of the components that are capable of controlling the charge and discharge of the batteries were designed. In addition, the system has the function of controlling water heating for domestic use. The main parts of the system are: batteries, solar panels, wind generator, solar thermal tanks, electrical and temperature sensors, Contactors, electromagnetic actuators, electronic devices, etc. This study was designed with the aim of improving the life of the equipment by preventing overcharging and excessive discharge of batteries, heating of electronic components, and keep the water temperature between 25 to 30 celcius, Also, a data storage system was incorporated that will facilitate the research carried out by students and teachers to know the potential of the sector. Finally, the system was built with materials available in the market and that have an accessible cost for their respective construction.
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    Sembradora semiautomática de semillas de hortalizas crucíferas y su influencia en la producción de la empresa Agrofuturo
    (Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Carrera de Ingeniería Mecánica, 2016) Nata Telenchana, Milton Javier; Pérez Salinas, Cristian Fabián
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    Sistemas de control de lazo abierto y cerrado de voltaje para determinar el error en estado estable a diferentes pulsos de entrada en el Laboratorio de Control y Automatización de la FICM
    (Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Carrera de Ingeniería Mecánica, 2015-06) Caiza Lema, Luis Fabián; Carrillo Rosero, Carlos Mauricio
    El proyecto de investigación “Sistemas de control de lazo abierto y cerrado de voltaje para determinar el error en estado estable a diferentes pulsos de entrada en el laboratorio de control y automatización de la FICM”, se enfoca al estudio de los elementos que conforman los sistemas de control a lazo abierto y a lazo cerrado de voltaje, calibración y adquisición de datos basado en electrónica analógica. Para sistemas de control a lazo abierto la señal de salida es independiente de la señal de entrada, es decir la señal de salida no influye sobre la señal de entrada, por consiguiente este tipo de sistema depende de la calibración que proporcione el usuario. En los sistemas de control a lazo cerrado la señal de salida es dependiente de la señal de entrada debido a que el sistema es retroalimentado, por ende un sistema totalmente autónomo. Para este proyecto de investigación se consideró los controladores más utilizados a nivel industrial como son control Proporcional (P), control Proporcional-Integral (PI), control Proporcional-Derivativo (PD) y control Proporcional-Integral-Derivativo (PID), cada uno de ellos con una función y sintonización especifica acorde al modelo matemático de planta, además se incluyó elementos electrónicos de precisión para tender el error al mínimo al momento de realizar pruebas de funcionamiento y visualizadores de voltaje para apreciar la compensación del controlador. Los ensayos experimentales de control a lazo abierto y a lazo cerrado de voltaje se encuentran tabulados y representados gráficamente por medio del software Labview en tiempo real, el cual permite visualizar el error en estado estable.
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    Vibraciones mecánicas en motores rotativos trifásicos de 2 HP de potencia para prevenir desbalance mediante una estrategia de mantenimiento predictivo en el Laboratorio de Control y Automatización de la Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica
    (Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Carrera de Ingeniería Mecánica, 2015-05) Poaquiza Rivera, Nelson Rodrigo; Carrillo Rosero, Carlos Mauricio
    El presente trabajo de investigación “Vibraciones mecánicas en motores rotativos trifásicos de 2 Hp de potencia para prevenir desbalance mediante una estrategia de mantenimiento predictivo en el laboratorio de control y automatización de la Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica”, tiene la finalidad de implementar un software de mantenimiento predictivo para detectar el desbalance en motores rotativos trifásicos en funcionamiento para así evitar daños tempraneros. Los productos para la detección de datos de vibraciones mecánicas se realizaron mediante el análisis de costos, precisión, adquisición y factibilidad. Los dispositivos adquiridos son los sensores de aceleración, encoder, Kit interfaz y placas de doble relés. Una vez adquirido los dispositivos se realizó un programa de adquisición de datos usando un software especializado en instrumentación visual conocido como LabVIEW 7 y su complemento de Sound and Vibration Assistant, para que recepte las vibraciones del prototipo diseñado, por medio de sensores de aceleración Phidgets colocado en puntos críticos como el motor, y chumaceras. Además de adquirir la señal de aceleración en gravedades (g), se realizó la transformada de Fourier para obtener como resultado la velocidad en (mm/s)-(rms) la cual mediante la descomposición en un espectro de frecuencia indica las posibles fallas mecánicas que se pueden encontrar en el equipo de acuerdo a la norma ISO 2372 de severidad de vibraciones.
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    Comunicación OPC para optimizar el proceso de embotellado, envasado y etiquetado de botellas cilíndricas en el Laboratorio de Control de la Carrera de Ingeniería Mecánica de la Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica de la Universidad Técnica de Ambato
    (Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Carrera de Ingeniería Mecánica, 2015-03) Maurizaca Garcés, Fausto Rolando; Carrillo Rosero, Carlos Mauricio
    El proyecto de Investigación “Comunicación OPC para optimizar el proceso de embotellado, envasado y etiquetado en el Laboratorio de Control de la Carrera de Ingeniería Mecánica de la Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica de la Universidad Técnica de Ambato", se realizó debido a la necesidad e importancia de implementar un sistema de comunicación OPC entre los módulos existentes en el Laboratorio de automatización y así optimizar tiempos y recursos en los procesos. Inicialmente se recopila la información básica acerca de los procesos de embotellado, envasado y etiquetado en el Laboratorio de automatización, de sus características y la teoría que nos ayude a entender el funcionamiento y comportamiento de dichas máquina como también los tipos de comunicación entre PLCs y las redes más eficientes. Para la selección del software y la red adecuada que permita mejorar controlar los procesos y optimizar recursos dentro del sistema de embotellado se realizó las ponderaciones respectivas en las que se consideraron las varias características, para nuestro software se consideró: fiabilidad, flexibilidad, compatibilidad y lenguaje de programación; para la red se realizó un análisis orientado a la eficiencia, funcionalidad, complejidad, economía, capacidad de red y proyección de red. Luego de haber considerado la mejor opción en cada análisis se procede a la programación y configuración del sistema de comunicación OPC server con Labview de National Instruments. Luego de la programación se realiza un análisis económico para saber el costo aproximado de la implementación del sistema de comunicación.
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    Visión artificial para verificar el nivel de llenado en el sistema de embotellado en el laboratorio de control y automatización de la Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica
    (Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Carrera de Ingeniería Mecánica, 2014-01) Amancha Torres, Israel Jacinto; Carrillo Rosero, Carlos Mauricio
    El presente trabajo de investigación “Visión Artificial para verificar el nivel de llenado en el sistema de embotellado en el Laboratorio de Control y Automatización de la Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica.”, tiene como objeto primordial implementar un sistema de visión artificial automático, para mejorar la producción en el sistema de embotellado y a su vez de implementar con elementos prácticos el Laboratorio de Automatización. La información recopilada sobre los métodos de Visión artificial para verificar el nivel de llenado de botellas ayudó a comprender el funcionamiento de cada uno de los elementos existentes del sistema. Además ayudó a determinar los equipos adecuados que conforman este sistema. Para determinar el mejor método de visión artificial que ayudará a verificar el nivel de llenado se optó por tres alternativas, para lo cual se realizó un análisis económico, funcional y de operación de cada uno de los equipos que conforman el sistema. Una vez adquirido los equipos se procede a diseñar cada uno de los elementos que conforman el sistema de visión artificial. Después del diseño de cada uno de los elementos se realiza un análisis económico, para obtener el costo aproximado de la construcción del Sistema de Visión Artificial. Al final del proyecto se presenta el procedimiento de la selección de los componentes y accesorios; además incluye planos de cada una de las partes fabricadas. La solución adoptada consta de la implementación de un sistema automatizado de visión artificial para verificar el nivel de llenado de botellas y consta como elemento principal una cámara industrial Point Grey BFLY-PGE-14S2C-CS, la que ayuda a obtener imágenes de alta resolución, además de un PLC CPM2C- 10 OMROM, el cual posee seis entradas y cuatro salidas los cuales controlan el tiempo total del proceso y el accionamiento del motor y un cilindros neumático, esto por medio de dispositivos electrónicos como contactores, etc. Cabe recalcar que se implementó un sensor foto-eléctrico el mismo que ayudará a detectar cuando llegan las botellas.
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    Estudio de un sistema de dosificación de líquidos aplicable en el laboratorio de sistemas de medición y control industrial para controlar el proceso de llenado de botellas
    (Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Carrera de Ingeniería Mecánica, 2013-07) Sarzosa Viera, Pablo Ernesto; Carrillo Rosero, Carlos Mauricio
    El control de procesos industriales es un factor importante en el ámbito profesional, por tal motivo los estudiantes que se preparan académicamente deben tener un conocimiento significativo de dichos procesos, los sistemas de medición y control industrial ayudan a un acoplamiento de la teoría y la práctica mediante la utilización de equipos, materiales y accesorios. Inicialmente en el campo de sistemas de medición y control industrial existen muchos aspectos de los cuales se tomó como referencia para el estudio del llenado o dosificado de líquidos. Para el proceso se tiene que llenar una botella de 500cm3 en un determinado tiempo, mediante esto se definen los parámetros para la manipulación del proceso: tiempo de llenado y producción de botellas dosificadas por hora principalmente. Para la ejecución del proceso, la presente investigación propone un prototipo para la realización de prácticas de llenado de botellas en los laboratorios de sistemas de medición y control de la facultad de Ingeniería Civil y Mecánica; el prototipo consta de: un sistema de presión para el líquido conformado de una bomba de 0.4 hp, un tanque de presión de agua y un tanque de almacenamiento de 250 litros, un sistema de control compuesto de un PLC FL-010, pulsadores, luces piloto y electroválvulas, un sistema de dosificación que dispone de dos boquillas de acero inoxidable que junto a dos cilindros de doble efecto proporcionan el posicionamiento del dosificado dentro de la botella utilizando una fuente de aire comprimido con sus accesorios y equipos. Al final, después de la comprobación de los elementos necesarios para el prototipo se establece una guía de prácticas que contiene los parámetros fundamentales para la realización de prácticas de llenado que puede ser usado como pauta en futuras prácticas o investigaciones del proceso de dosificación de líquidos.
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    Implementación de un sistema automático de pegado de plantas para incrementar la producción de zapatos en la fábrica “Ema J&E” de la ciudad de Ambato
    (Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Carrera de Ingeniería Mecánica, 2010) Eugenio Flores, Rubén Leonardo; López Villacís, Gonzalo Eduardo
    Con este trabajo se analiza los beneficios que proporciona la automatización de una prensa neumática manual para el prensado y pegado de plantas en la empresa “EMA J & E de la ciudad de Ambato” ya que existen problemas causando molestias tanto al personal obrero como al personal administrativo. En el presente trabajo de investigación se implementó un sistema automático para controlar el tiempo de prensado y pegado del calzado mediante una metodología experimental, analítica y eléctrica adecuadas para obtener parámetros de funcionamiento del sistema automático, utilizando niveles investigativos como el nivel descriptivo y mediante el estudio bibliográfico, el trabajo de campo y científico, siendo la observación la técnica fundamental parar recoger la información. La prensa neumática automática de una bolsa (sorbetera), para pegado de plantas de calzado, según la implementación realizada en la máquina consta de: una sorbetera de caucho montada dentro de un cilindro, que en conjunto ejercen la presión de pegado,además de una electroválvula neumática de 5 vías, 2 posiciones de simple solenoide que permite el acceso y el escape de aire de la sorbetera, también consta de un sensor final de carrera el cual es accionado mediante la tapa de la máquina al introducir el calzado, un switch para encender la máquina y una luz piloto que indica el acceso y escape de aire que existe en la sorbetera.
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    Implementación de un sistema que controle la velocidad de un fulón en la fábrica curtidos Solís para cumplir con los rangos de velocidad requeridos en las diferentes etapas del curtido de pieles
    (Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Carrera de Ingeniería Mecánica, 2010) Haro Solís, Salomón Vinicio; Espín Lagos, Segundo Manuel
    Para ejecutar este trabajo como primer paso se realizo un estudio general de los fulones de curtiduría en la fábrica Solís, según los requerimientos de las velocidades y optimización de procesos, se procedió a realizar un diseño que consta de un variador de frecuencia, un PLC y dispositivos de control, para conseguir las velocidades requeridas en cada proceso, evitando así que los químicos se desperdicien en el agua y se ha aprovechado en su totalidad por el cuero de esta manera mejorar la calidad del cuero. Se realizo un programa que controla la inversión de giro para evitar que las pieles se amarren aprovechando así una uniformidad en el teñido de las pieles. Todo este sistema se implemento en el Fulón de Pruebas. Finalmente se hizo las pruebas correspondientes para verificar el buen funcionamiento del sistema y del fulón. Con los siguientes resultados: Para pelambre aplicando 2,5 Hz se obtuvo una velocidad de rotación de 4 rpm, mientras que para curtido con una frecuencia de 4,5 Hz se alcanza una velocidad de 10 rpm; y por último el teñido con una frecuencia de 7 Hz se alcanza una velocidad de 14 rpm. Cabe mencionar que el fulón gira por 5 minutos ininterrumpidos en un sentido, para luego detenerse por 5 segundos, posteriormente invierte el giro y continúa repitiendo el ciclo.
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    Implementación de un control volumétrico automatizado para estabilizar la producción en la fábrica de vinos “El Conquistador”
    (Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Carrera de Ingeniería Mecánica, 2010) Iza Toapanta, Edison Patricio; Espín Lagos, Segundo Manuel
    El presente trabajo de investigación surge de la necesidad de dar solución al sistema de producción de la fábrica de vinos “El Conquistador”, en especial en el área de preparado del vino, ya que en esta área de preparado del vino tienen dificultad al no poder suministrar vino en forma continuo y adecuado, el mismo que se realiza manualmente el encendido de la bomba, la verificación de los niveles máximo, mínimo por inspección visual y el apagado de la bomba en forma manual. La implementación de un control volumétrico automatizado en el tanque de preparado del vino servirá para el control del suministro de vino desde los tanques de fermentado hacia el tanque de preparado del vino, el mismo que se realizará encendiendo el control automático; que tendrá las funciones de controlar los niveles de volumen máximo y mínimo en el tanque de preparado del vino, al llegar estos niveles el sensor desactivará el funcionamiento de la bomba o lo volverá a encender respectivamente. Este control permitirá que el sistema de producción sea continuo ya que el control volumétrico automatizado está instalado con un control de lazo cerrado, es decir que una vez que llegue al nivel máximo de vino fermentado en el tanque este control desactivará la bomba; al llegar al nivel de vino fermentado mínimo el control volumétrico lo encenderá la bomba para suministrar vino fermentado al tanque de preparado del vino, para que este tanque no se quede sin producto. De la investigación realizada se pudo determinar que en el tanque de preparado de vino se llena y rebosa el límite máximo del tanque en un tiempo de 138.87 minutos con un volumen de 2083 litros. Con la implementación del control de nivel tipo flotador se logra controlar el nivel de rebose del tanque de preparado del vino en un tiempo de 125.8 minutos con un volúmen máximo de 1887litros.