Automatización de la adquisición de datos en un banco de pruebas de bombas centrífugas instaladas en serie y paralelo.

La automatización de la adquisición de datos en un banco de pruebas de bombas centrífugas instaladas en serie y paralelo, tiene como propósito obtener un banco confiable, funcional y manipulable, que permita a las personas desarrollar conocimientos, destrezas sobre las características de los sistemas de bombeo en serie y paralelo con tablas de resultados y graficas de las curvas del sistema, curvas de las bombas, todas en función de la cabeza estática total de las bombas y del caudal bombeado. El estudio inicia con la medición de las variaciones de caudal y presión en la succión, descarga de la bomba, valores decisivos para la selección y compra de los transductores de presión y el sensor de flujo, la adquisición de datos se realiza con la tarjeta DAQ NI USB 6009 y el software LabVIEW en el que se introdujo ecuaciones que rigen a cada sensor obtenidas después de su respectiva calibración. Se desarrollan ensayos con diferentes posiciones de apertura de válvula a la salida de las bombas centrífugas, y las variables físicas como presión y caudal son captadas por el software LabVIEW el mismo que genera un reporte en Excel de todos los valores extraídos del ensayo. Los reportes determinan que en un sistema de bombeo en serie, aumenta la cabeza estática total de bombeo manteniendo el caudal constante, además que en un sistema de bombeo en paralelo se incrementa el caudal, manteniendo la cabeza estática total de bombeo constante; también se aprecia una disminución en el rendimiento de la bomba centrífuga debido al tiempo de uso y al mantenimiento. Al finalizar el trabajo se considera que el sistema de bombas instaladas en serie se utiliza en el instante que se desea alcanzar distintas alturas, con un caudal determinado; así como también si los requerimientos de suministros de fluido son altos y la presión de bombeo es igual en todos los tramos de tubería se utiliza un sistema de bombas instaladas en paralelo para precautelar que una sola bomba no se sobredimensione y trabaje en zonas no adecuadas.This is a research work to create a test bench for the automation of the acquisition of data in centrifugal pumps with serial and parallel installations. It has as its main objective to obtain a reliable, functional and handy bench that allows students to develop knowledge and skills concerning pumping serial and parallel systems whit result charts and graphics of the system curves and pump curves. All these are a function of the total static head of the pumps and the pumped flow. The study starts with the measurement of the flow variations and the suction pressure and pump discharge. These are decisive values for selecting and purchasing pressure transducers and the flow sensor. The acquisition of data is done with DAQ NI USB 6009 card and the LabVIEW software in which some equations were introduced and these rule each sensor after its respective calibration. Different trials have been performed with different valve opening positions in the centrifugal pump outlet, and the physical variables such as pressure and flow are captured by LabVIEW software. This software, at the same time, generates a report in Excel with all the extracted values of the trial. The reports determine that a serial pumping system increases the total pumping static head maintaining a constant flow; besides, a parallel pumping system increases the flow keeping the pumping total static head constant. A decrease of the centrifugal pump performance is evident because of the use time and its maintenance. At the end of this research work it is concluded that the serial pumping system installed should be used when the idea is to reach different altitudes with a determined flow; on the other hand, if the requirements foe flow supply are high and the pumping pressure is the same in all pipeline sections, the parallel pumping system should be used in order to safeguard that the only pump does not overload and work in a different zone

Simulación de la aplicación de un aislante térmico natural en un deshidratador solar indirecto

Thermal insulators are of great significance in equipment where temperature is one of the main factors for its proper functioning. Over the years, different types of synthetic insulators have been manufactured. However, as it is well known that fossil fuels are becoming scarce with the time, humanity has seen the need to investigate sustainable materials with equal or improved characteristics than synthetic ones, leading to the investigation of natural thermal insulators. In the present project the effects on the application of a thermal insulation 100% made from natural fiber placed in an indirect solar fruit dehydrator is investigated. In this context, equipment with and without thermal insulation was computer simulated in order to compare the internal temperatures and thus, determine the efficiency and applicability of the thermal insulator. It was concluded that the natural fiber thermal insulator presents favorable results as the increase on the internal temperature by 20% which directly influences the drying time. In this way, it was established that the natural thermal insulation can be used in an indirect solar dehydrator reducing the drying time, increasing its efficiency and contributing to the environment.Los aislantes térmicos son de gran importancia en equipos en los que la temperatura es uno de los factores fundamentales para su buen funcionamiento. Con el pasar de los años se han fabricado distintos tipos de aislantes sintéticos, pero a medida que los combustibles fósiles comienzan a escasear, la humanidad se ha visto en la necesidad de investigar sobre otros materiales que presenten características iguales o superiores a las de los sintéticos, lo que da paso a la investigación de los aislantes térmicos naturales. En el presente proyecto se investigan los efectos de la aplicación de un aislante térmico de origen 100 % natural en un equipo deshidratador solar indirecto para secado de frutas. En este contexto se simularon equipos con y sin aislamiento térmico con el fin de comparar las temperaturas internas y, de esta manera, determinar la eficiencia y aplicabilidad del aislante térmico. Se concluyó que el aislante térmico presenta resultados favorables como, por ejemplo, el aumento de la temperatura interna en un 20 %, lo que influye de forma directa en el tiempo de secado. De esta manera, se estableció que el aislante térmico natural puede utilizarse en un deshidratador solar indirecto y reducir de esta forma el tiempo de secado, así como aumentar su eficiencia y contribuir con el medio ambiente. 

Design and selection of blades for the tire crushing process and manufacturing cost analysis

Para la reutilización de los neumáticos de vehículos, se presenta un proceso llamado trituración, el cual permite reciclar y aprovechar los distintos materiales para uso de diversas aplicaciones industriales. El diseño básico del sistema de trituración de neumáticos mediante cuchillas eficientes fue considerado como alternativa de solución a la problemática de varios sectores empresariales, que aún no han reutilizado el material. El objetivo de la investigación persigue el diseño y selección de cuchillas para el proceso de trituración de neumáticos y análisis de costos de fabricación. Por consiguiente, se analizaron propiedades mecánicas típicas del caucho en el proceso de corte, y fueron comparadas las alternativas económicas de cuchillas para el establecimiento de un proceso adecuado de trituración de neumáticos.  Cada una de las alternativas comparadas difiere en características mecánicas y naturaleza del material muy difundidos en el medio local como el caso de ASTM- A36, SAE -1045, y SAE- S1, siendo el primer material el más económico y recomendado, siempre y cuando se utilice la alternativa de diseño según el modelo de flancos curvos, con deformación máxima en promedio de 0.0202mm. Se concluye con un costo de fabricación bajo independientemente que varíe el diseño de la cuchilla, en todo caso se debe realizar tratamiento térmico. El sistema de trituración fue dimensionado de tal manera que se traten neumáticos desalambrados, típicos en vehículos pequeños, por ser muy numerosos ya que existen menos casos de reencauche. La investigación se convierte en una alternativa sustentable y factible para la industria mediana y pequeña que tiene a bien ofertar productos a base de material reciclado como el caucho.For the reuse of vehicle tires, a process called crushing is presented, which allows recycling and use of different materials for use in various industrial applications. The basic design of the tire crushing system using efficient blades was considered as an alternative solution to the problem of several business sectors, which have not yet reused the material. The objective of the research pursues the design and selection of blades for the tire crushing process and manufacturing cost analysis. Therefore, typical mechanical properties of rubber in the cutting process were analyzed, and economic knife alternatives were compared for the establishment of an appropriate tire crushing process. Each of the alternatives compared differs in mechanical characteristics and nature of the material widely spread in the local environment such as ASTM-A36, SAE -1045, and SAE-S1, the first material being the most economical and recommended, as long as the design alternative is used according to the curved flank model, with maximum deformation on average of 0.0202mm. It concludes with a low manufacturing cost regardless of the design of the blade varies, in any case heat treatment must be performed. The crushing system was sized in such a way that untreated tires are treated, typical in small vehicles, because they are very numerous since there are fewer cases of retreading. The research becomes a sustainable and feasible alternative for the medium and small industry that is good at offering products based on recycled material such as rubber

Design and construction of a prototype of a PET plastic bottle recycling machine

Para el reciclaje y reutilización de botellas plásticas PET, se desarrolla a través de un proceso llamado trituración, esta actividad permite reducir el volumen que ocupa las botellas en las recicladoras además facilita su trasportación. El diseño del prototipo de máquina recicladora de botellas plásticas se fundamenta mediante el corte por cizalla actividad que lo realizan las cuchillas con una rotación de 10 rpm. El objetivo de la investigación persigue el diseño y construcción de un prototipo de máquina ergonómica y de fácil mantenimiento, así como también económicamente accesible para su construcción. Por consiguiente, se analizaron propiedades mecánicas típicas de las botellas plásticas en el proceso de corte, con la finalidad de seleccionar un proceso de corte adecuado para la trituración. Proceso que se logra por la fuerza de un motor de 3 Hp y una trasmisión por cadena. Adicional se busca dar una opción de usabilidad a la máquina incorporando una extrusora, misma que a una temperatura de 20°C a 30°C presenta una excelente operatividad. Al final de la extrusora se obtiene material en base plástico PET que puede ser utilizado en distintos conformados, recubrimientos o para la conformación de fibras. La investigación se convierte en una alternativa sustentable y factible para la industria mediana y pequeña que tiene a bien ofertar productos a base de material reciclado como botellas plásticas.For the recycling and reuse of PET plastic bottles, it is developed through a process called crushing, this activity allows reducing the volume that the bottles occupy in the recyclers, in addition to facilitating their transportation. The design of the plastic bottle recycling machine prototype is based on the shear cutting activity performed by the blades with a rotation of 10 rpm. The objective of the research pursues the design and construction of an ergonomic machine prototype that is easy to maintain, as well as economically accessible for its construction. Consequently, typical mechanical properties of plastic bottles were analyzed in the cutting process, in order to select a suitable cutting process for crushing. Process that is achieved by the force of a 3 Hp engine and a chain drive. Additionally, it seeks to give a usability option to the machine by incorporating an extruder, which at a temperature of 20 ° C to 30 ° C presents excellent operability. At the end of the extruder, a PET plastic-based material is obtained that can be used in different shapes, coatings or for shaping fibers. The research becomes a sustainable and feasible alternative for the medium and small industry that is happy to offer products based on recycled material such as plastic bottles.          &nbsp

Development and analysis of mechanical resistance of cement block-polyurethane-rubber powder.

La investigación se realizó bajo la necesidad y alternativa de innovar la industria de la construcción, amigables con el medio ambiente, mediante un proceso investigativo se determinó que el caucho debía ser reciclado de manera consciente y procesado correctamente para que pueda ser reutilizado en procesos de construcción,  con todos estos antecedentes se ha fabricado bloques de  resistencia de 52,56%, siendo su principal componente cemento porlant, polvo de caucho, poliuretano (componente A y B) de contextura gris claro, con una textura de superficie fina. Para el conformado se realizó un molde bajo norma; además luego de la elaboración se realizó de manera rápida el proceso de moldeo, ya que por propiedad del poliuretano es rápido su proceso de secado, con un tiempo estimado de 30 minutos. El trabajo investigativo y experimental, contiene una amplia gama de revisión bibliográfica que ha permitido la elaboración de los bloques. El proceso analítico realizado en el laboratorio de resistencia de materiales de la Facultad de Mecánica de la Escuela Superior Politécnica de Chimborazo se enfocó en la demostración de las propiedades físicas que nos proporciona el bloque a base de poliuretano y polvo de caucho. Basándonos en un proceso investigativo y analítico se ha fabricado bloques de mampostería tipo B según los parámetros técnicos referentes del Instituto Ecuatoriano de Normalización, cuyo enfoque es romper los paradigmas en el campo de la construcción. Se hizo el análisis de las ventajas de la incorporación de polvo de caucho en la elaboración de bloques para construcción, de ese modo poder verificar su factibilidad en la construcción, con 3 tipos de mezclado con un 25% de cemento, 25% de poliuretano y 50 % de polvo de caucho.The research was carried out under the need and alternative to innovate the construction industry, friendly to the environment, through an investigative process it was determined that the required rubber will be recycled consciously and processed correctly so that it can be reused in construction processes With all this background, 52.56% strength blocks have been manufactured, the main component being front cement, rubber powder, polyurethane (component A and B) of light gray texture, with a fine surface texture. For forming a mold was made under standard; In addition, after molding, the molding process was carried out quickly, since the drying process is quick due to the polyurethane property, with an estimated time of 30 minutes. The research and experimental work, contains a wide range of literature review that has allowed the development of the blocks. The analytical process carried out in the materials resistance laboratory of the Faculty of Mechanics of the Polytechnic Higher School of Chimborazo focused on the demonstration of the physical properties provided by the polyurethane-based block and rubber powder. Based on an investigative and analytical process, type B masonry blocks have been manufactured according to the technical parameters of the Ecuadorian Institute for Standardization, whose focus is to break the paradigms in the field of construction. The analysis of the advantages of the transformation of rubber dust in the construction of building blocks was made, thus being able to verify its feasibility in construction, with 3 types of mixing with 25% cement, 25% polyurethane and 50% rubber dust

Diseño y análisis CFD del flujo de gases de un header en un motor de 200 cc

El sistema de escape de un motor cumple la función de evacuar los gases producidos en la combustión y reduce el ruido del motor, sin embargo varios sistemas no disponen de accesorios que garanticen dichas funciones. Los HEADERS son accesorios que mejoran el desempeño del motor en el ciclo de escape pero los estudios al respecto son reducidos y se limitados. En ese sentido la presente investigación tiene por objeto el diseño y análisis mediante software asistido por computador de tipo CAD con herramientas de Dinámica de Fluidos Computacional CFD  para establecer el diseño más apropiado y mejor desempeño de un motor de motocicleta de 200 centimetros cúbicos.  Como los headers son utilizados como evacuadores rápidos de gases del escape, el análisis se enfocó al estudio de la rapidez con la que fluyen los gases en dos casos de estudio. Ambos casos fueron de tubería de 2 pulgadas de diámetro a velocidad promedio de 10 m/s, pero el caso A fue con curvatura regular de 180° y el caso B de curvatura prolongada fue la diferencia.  El desarrollo del analisis arrojó como resultado al diseño “B” como el más apropiado para ser fabricado puesto que la velocidad de los gases se incrementaron en un 12%. Esto permite saber que al producirse una evacuación rápida de los gases se evita contrapresiones de válvulas obteniendo así un mejor dempeño del motor

Análisis y diseño de un molino eléctrico de granos económico para PYMES.

En el presente documento hace un análisis al diseño y construcción de un molino eléctrico en conjunto con un mezclador de granos, ya que en pequeñas granjas existe la necesidad de moler y mezclar granos, para alimentar de manera óptima a las aves o animales que requieran algún tipo grano o balanceado alimenticio. El molido es construido con herramienta versátil y económica que facilite a los granjeros dedicados a la producción de animales su adquisición o fabricación. En el desarrollo del proyecto se realiza diferentes relaciones entre las variables que intervienen en el proceso de molido de los granos tales como, tamaño promedio de cada grano, capacidad máxima de la maquinaria, tiempo de molino de acuerdo al tipo de grano y varios factores que influyen directa o indirectamente en la ejecución del proyecto, explicando de una forma científica - técnica los diferentes fenómenos que ocurren en el proceso de molido de los granos, además se garantiza la selección de materiales que hacen de la maquina lo más económica posible con un valor aproximado de $137,40 dólares americanos, accesible para la mayoría de pymes

Método para la alineación de ejes de máquinas rotacionales conformado por componentes de poliácido láctico

La presente investigación tiene como objetivo el desarrollo de un nuevo método de bajo costo para la alineación de ejes de máquinas rotacionales, debido a que en las pequeñas empresas, microempresas y sector artesanal, a pesar de que conocen los beneficios de la alineación, no cuentan con los recursos económicos necesarios. Para el diseño del prototipo se emplea 2 relojes palpadores soportados sobre 2 dispositivos de acoplamiento fabricados con poliácido láctico por el método de deposición de material, mismos que a su vez se aseguran sobre un soporte metálico ajustado en cada eje, de tal manera que tan solo se requiere del giro de 180° del acoplamiento para obtener las lecturas que se ingresan en una aplicación informática que proporciona los valores de corrección para la alineación, así como el nivel de desalineación alcanzado. De esta manera se consigue un procedimiento de alineación simple, preciso y económico. La hipótesis consiste en que el nivel de la alineación que se alcanza con esta propuesta es igual al obtenido con el método láser, cuya demostración se realiza comparando los valores de corrección de la alineación generados en un módulo de pruebas con el estadístico paramétrico t student

Optimización del tiempo de secado a través del diseño de una secadora de cacao con movimiento rotatorio

En el intento de cambiar la matriz productiva del Ecuador se realiza varias investigaciones en las que se busca obtener una materia prima que sustente la economía del país, es por eso que se ha impulsado al sector agrícola a mejorar los procesos de producción, y así obtener productos que de total aceptación en todos los países. El Cacao es un fruto de la zona costera y amazónica del Ecuador que en los últimos años se ha convertido en uno de los productos con mayor exportación, por su aroma y calidad. El desarrollo del proyecto tiene como objetivo diseñar una secadora rotatoria de caco con una capacidad de 10 lb, y con eso realizar análisis en los que se establecerá la temperatura y tiempo de exposición al calor del cacao para obtener estándares de calidad en el fruto.  Al desarrollar el proyecto se define que el tiempo de exposición al calor recomendado es de 40 a 45 minutos en una temperatura de 80°C a 70°C, alcanzando estándares de humedad requerido en un valor de 8% a 6%, con esos valores se asegura obtener un cacao de fino aroma y con estándares de calidad aceptables para su exportación. Cuando se establece valores fuera de los rangos sugeridos el cacao presentara problemáticas como humedad excesiva en el grano o pérdida del aroma que básicamente es lo esencial en el producto