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Modelación matemática de la cinética de secado del cacao colección castro naranjal – 51 (CNN-51)
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: (UTC), 2026-07-08) Flores Paucar, Washington Santiago; Albarracín Álvarez, Mauro Darío
El presente proyecto de investigación menciona en desarrollar un modelo matemático de la cinética de secado de cacao variedad Castro Naranjal (CCN-51) para predecir la pérdida de masa en temperaturas intermedias. Se procesaron los datos experimentales de masa entre 40 °C y 70 °C aplicando el principio de parsimonia mediante el Modelo de Newton, seleccionado por su eficiencia técnica al requerir la menor cantidad de variables. Se utilizó la herramienta Solver para optimizar el ajuste numérico y extraer las constantes de secado junto a los valores de inicio y fin del proceso. Con estos parámetros, se desarrolló una interfaz en MATLAB App Designer capaz de predecir la pérdida de masa a temperaturas intermedias mediante interpolación, incorporando además la visualización en paralelo de dos analizadores de humedad para comparar y validar los resultados. Las simulaciones de la interfaz demostraron una alta precisión, registrando desviaciones y errores relativos menores al 5% entre ambos analizadores en todo el espectro térmico. Al evaluar la optimización en la recolección de datos, se comprobó que es posible establecer intervalos fijos de tiempo desde 60 minutos sin afectar ni deformar la curva cinética final.
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“Implementación de un sistema de inyección de plástico manual con control de temperatura automático asistido por un cilindro neumático, para el laboratorio de electromecánica de la UTC extensión La Maná”
(Ecuador: La Maná: Universidad Técnica de Cotopaxi; (UTC), 2026-07-07) Acurio Lara, Richard Sachary; Gutierrez Oña, Edgar Emmanuel; Vásquez Carrera, Paco Jovanni
El manejo inadecuado de residuos plásticos en entornos universitarios demanda soluciones tecnológicas accesibles, por lo que el presente proyecto implementa una máquina inyectora de plástico manual asistida por un cilindro neumático con control automático de temperatura para el laboratorio de Electromecánica de la Universidad Técnica de Cotopaxi Extensión La Maná, diseñada para procesar polietileno de alta densidad y polipropileno reciclado en un rango operativo de 180 °C a 250 °C mediante un sistema PID con sensores tipo termocupla K y resistencias calefactoras tipo abrazadera. La estructura principal fue fabricada en acero AISI 1045, con una capacidad de inyección de 27,42 g por ciclo y hasta 9 inyecciones por carga, operando a 757.500 Pa de presión neumática. Los resultados validaron el correcto desempeño del prototipo, obteniendo piezas de geometría definida sin degradación visible del material, con un costo total de fabricación de $609,30, generando impacto técnico en el fortalecimiento del laboratorio, impacto social mediante el fomento del reciclaje activo, e impacto económico al sentar las bases de una cadena de valor local orientada a la transformación de residuos plásticos en productos comercializables.
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“Implementación de un vehículo tipo bugui eléctrico recargable enchufable, para el laboratorio de Electromecánica de la UTC extensión La Maná.”
(UTC-XLM-ELM-2026-009-TS, 2026-07-07) Torres Chalá, Martin Nicolas; Villacis Ganán, Christopher Gabriel; Morales Tamayo, Yoandrys
El presente trabajo de titulación tuvo como objetivo diseñar, construir y validar un vehículo tipo bugui eléctrico triciclo, entendiendo por triciclo una configuración vehicular de tres ruedas, destinado al Laboratorio de Electromecánica de la Universidad Técnica de Cotopaxi, Extensión La Maná. La investigación se desarrolló bajo un enfoque aplicado y experimental, orientado a integrar conocimientos de ingeniería mecánica y eléctrica en una solución funcional de movilidad académica y validación técnica. La metodología se estructuró en fases secuenciales que incluyeron el análisis de requerimientos, el diseño del sistema mecánico y eléctrico, la selección de componentes, la construcción del chasis tubular, la integración del sistema de propulsión, la instalación del sistema de recarga y la validación funcional del prototipo. La configuración de tres ruedas permitió simplificar la estructura, reducir la masa relativa del sistema y facilitar el análisis de estabilidad, distribución de cargas y comportamiento estructural dentro de un entorno académico controlado.
El sistema eléctrico del prototipo quedó conformado por un motor eléctrico de 1500 W y 72 V, un controlador electrónico de 1500 W y 72 V, un banco de baterías de plomo-ácido y un sistema de tracción directa. La selección de estos componentes respondió a criterios de compatibilidad eléctrica, capacidad de respuesta bajo carga, viabilidad económica y funcionamiento seguro del vehículo. De igual manera, el chasis tubular fue fabricado con acero ASTM A36 de 3 mm, por su adecuada combinación entre resistencia mecánica, rigidez, soldabilidad y disponibilidad comercial. A partir del análisis de carga se determinó una masa total aproximada de 273 kg, valor que sirvió como base para la evaluación estructural del bastidor. Mediante simulación se aplicó el criterio de Von Mises, obteniéndose una tensión equivalente máxima inferior al límite de fluencia del material y un factor de seguridad mínimo de 3,13252, lo cual confirma la viabilidad mecánica del chasis. En el análisis energético, la potencia mecánica ideal de desplazamiento fue de 595,05 W; sin embargo, al incorporar una potencia útil corregida de 1033,45 W y una eficiencia total del sistema del 82 %, se determinó una demanda eléctrica real de 1260,30 W, valor que justificó técnicamente la selección del motor de 1500 W a 72 V. Asimismo, a partir de una energía almacenada de 1440 Wh, se estimó un tiempo de operación aproximado de 1,14 h, una autonomía teórica de 17,10 km y una autonomía real corregida de 15,39 km, con un consumo específico de 93,57 Wh/km. Estos resultados son adecuados para fines académicos, didácticos y experimentales dentro del contexto de uso previsto para el prototipo. En conclusión, el vehículo desarrollado constituye una herramienta didáctica funcional para prácticas de laboratorio, análisis energético, validación estructural y estudio aplicado de sistemas electromecánicos, fortaleciendo la formación práctica de los estudiantes en el área de Electromecánica.
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“Implementación de un módulo didáctico de electro hidráulica con transmisores para el monitoreo de las variables de presión y flujo para el laboratorio de Electromecánica de la UTC Extensión La Maná”
(Ecuador: La Maná: Universidad Técnica de Cotopaxi; (UTC), 2026-06-18) Alay Sánchez, Richard Ricardo; Barriga Perugachi, Brayan Orlando; Corrales Bonilla, Johnatan Israel
El proyecto tuvo como objetivo diseñar, construir e implementar un módulo didáctico de electrohidráulica para el laboratorio de la carrera de Electromecánica de la Universidad Técnica de Cotopaxi, Extensión La Maná, que permita el análisis y monitoreo de las variables de presión y caudal mediante el uso de instrumentación industrial, PLC y una interfaz HMI, fortaleciendo el aprendizaje práctico de los estudiantes. La metodología se desarrolló bajo un enfoque técnico–experimental. En una primera etapa se realizó la revisión bibliográfica y el análisis de sistemas electrohidráulicos, instrumentación y automatización industrial, lo que permitió la selección adecuada de los componentes del módulo. Posteriormente, se efectuó el diseño del sistema hidráulico, eléctrico y de control, apoyado en simulaciones funcionales mediante el software FluidSIM para verificar el comportamiento del circuito y la secuencia de operación. Finalmente, se procedió a la construcción, montaje e integración del módulo, así como a la ejecución de pruebas de aceptación en fábrica (FAT) para validar su funcionamiento. Como resultado, se obtuvo un módulo didáctico de electrohidráulica completamente funcional, compuesto por una unidad de potencia hidráulica accionada por un motor eléctrico trifásico, una bomba hidráulica de desplazamiento fijo, un cilindro hidráulico de doble efecto, válvulas hidráulicas, transmisores de presión y caudal, un PLC y una HMI. Las pruebas realizadas demostraron la correcta adquisición, procesamiento y visualización en tiempo real de las variables hidráulicas, así como la adecuada respuesta del actuador bajo diferentes condiciones de operación.
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“Implementación de un sistema integrado de digitalización e impresión 3D para procesos de ingeniería inversa y fabricación de prototipos, para el laboratorio de electromecánica de la UTC Extensión La Maná”.
(Ecuador: La Maná: Universidad Técnica de Cotopaxi; (UTC), 2026-06-18) Rivera Sánchez, Anthony Israel; Saquinga Galora, Steve Vicente; Hidalgo Osorio, William Armando
El presente proyecto de investigación tiene como objetivo la implementación de un sistema integrado de digitalización tridimensional e impresión 3D para el desarrollo de procesos de ingeniería inversa y fabricación de prototipos en el laboratorio de Electromecánica de la Universidad Técnica de Cotopaxi, Extensión La Maná. La metodología empleada se fundamentó en un enfoque aplicado y experimental, estructurado bajo el ciclo operativo scan–to–CAD–to–print, que articula las etapas de captura geométrica mediante escaneo 3D, reconstrucción paramétrica en software CAD y materialización física mediante manufactura aditiva. El sistema en el que se fundamenta el trabajo combina un escáner 3D Seal Lite de 3DMakerPro, de precisión 0,02 mm y resolución 0,07 mm, basado en una tecnología de luz estructurada LED azul; y una impresora de tecnología FDM con volumen de impresión 300 x 300 x 400 mm. Ambos elementos han sido instalados y preparados para montar el sistema en una estación de trabajo móvil, diseñada exprofeso para su utilización en el laboratorio, que presenta mesa giratoria, iluminación de orientación y sistema de almacenamiento de materiales. Los resultados obtenidos demuestran la funcionalidad del sistema mediante la digitalización y la posterior impresión, validando la correspondencia dimensional entre el modelo digital y el prototipo fabricado en cuanto a sus dimensiones, que presentan la desviación necesaria para que sea aceptable en el ámbito académico y experimental. De este modo, se puede afirmar que la implementación del sistema refuerza las capacidades del laboratorio para el desarrollo de prácticas de ingeniería inversa, el prototipado funcional y la experimentación aplicada a niveles más altos, contribuyendo al desarrollo de las competencias profesionales necesarias para hacer frente a las exigencias de las tecnologías actuales de las industrias.