Investigación Tecnológica IST Central Técnico

Matlab toolbox for the study of four-bar mechanisms

FERNANDO YÉPEZ — 2025-07-02

Four-bar mechanisms are key components of mechanical engineering used in various industrial and technical applications. These mechanical systems, also known as quadricycles, are made up of four linkages that are connected in a closed form. Four-bar mechanisms provide a broad range of motion and adaptability in designing machines and devices by varying the lengths and angles of these connections. The generated toolbox may be utilized to assist in developing four-bar mechanisms in educational and research settings. The toolbox includes a simple and intuitive interface that allows users to learn about the mechanism’s trajectories, dimensions, locations, velocities, and accelerations. The toolbox can analyze three mechanisms: double rocker, crank, and crank-rocker. The interface produces both numerical and graphical outputs. In addition, a prototype has been added to the toolbox that interacts serially with Matlab, allowing the software’s computations to be compared to real-world values of the mechanism. Finally, if the user makes an error in selecting the mechanism or data entry, the toolbox provides assistance and ideas to correct the issue.

Estudio y Análisis de Niveles de Vibración Generados por la Transmisión de Cadenas con Diferentes Parámetros en el Módulo

José Lozano — 2025-07-02

La presente investigación aborda el estudio de vibraciones en transmisiones por cadena, centrándose en diferentes aspectos importantes como la transmisión por cadena, sus ventajas, funcionamiento, fallas y los tipos de vibraciones. Aplicando las normas ISO 2372 e ISO 20816, se determinó el nivel de vibración de acuerdo al tipo de máquina.

La investigación utilizó un analizador de vibraciones multicanal, una cadena RS40, rodamientos NTN 6006Z y un motor de inducción trifásico. Se seleccionaron cuatro puntos de la máquina y se tomaron datos de velocidad (mm/s) para aplicar las normas ISO 2372 y 20816-3.

Durante un periodo de 10 meses, se recolectaron 100 datos, los cuales se dividieron en cuatro tablas para los ejes radial, axial y tangencial. Estas tablas se analizaron con las normas ISO 2372 e ISO 20816-3.

Se elaboraron diagramas de barras y de líneas para representar los datos, las cuales se analizaron considerando su comportamiento, si tienden a crecer o a disminuir.

Además, se crearon gráficos de dispersión con línea de tendencia y regresión lineal para predecir valores futuros y verificar si existe la necesidad de un mantenimiento correctivo o si es posible programar un mantenimiento preventivo.

Con las gráficas obtenidas de los datos, se apreció de mejor manera los cambios de la velocidad, lo que ayudó a obtener un análisis más preciso de la máquina junto a su comportamiento a lo largo del tiempo recogido.

La ecuación de regresión lineal permite predecir valores futuros y así evitando mantenimientos innecesarios. Con esto se facilita la planificación de mantenimientos preventivos y una coordinación entre los docentes y estudiantes.

Se recomienda implementar un registro de los análisis y mantenimientos realizados en los equipos para tener una visión más completa del comportamiento de las máquinas, facilitar un análisis más detallado y permitir una identificación temprana de posiblesf allas.

EL ANÁLISIS DE LAS CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS PARA EL DISEÑO DEL SISTEMA DE DIRECCION DE UN GO KART ELÉCTRICO

Milton Bautista — 2025-07-02

El presente estudio explora el desarrollo, análisis y optimización del sistema de dirección de un go-kart eléctrico, utilizando herramientas avanzadas de simulación computacional. La dirección es un elemento clave para la maniobrabilidad y estabilidad del vehículo, por lo que su diseño debe garantizar un funcionamiento preciso y seguro. Para ello, se realizó un análisis detallado que permitió evaluar su desempeño estructural y asegurar su fiabilidad en distintas condiciones de uso. El enfoque metodológico incluyó la creación de un modelo tridimensional en SolidWorks, la generación de una malla refinada con elementos tetraédricos y la simulación de cargas representativas de escenarios reales. Se examinaron parámetros esenciales como el ángulo de giro (35°), el ángulo de salida (11°), el camber positivo (1°) y el caster (18°), verificando que la configuración geométrica cumpla con estándares de seguridad y estabilidad. Los resultados mostraron que el esfuerzo máximo de 3,64 MPa es considerablemente menor al límite elástico del material (6,2 MPa), eliminando riesgos de falla estructural. Además, la deformación total registrada fue de 9,814 mm, concentrándose en la zona del volante sin comprometer la integridad del sistema. El factor de seguridad obtenido, superior a 2, respalda la robustez y confiabilidad del diseño propuesto. Estos hallazgos reafirman la viabilidad del diseño y resaltan el papel crucial de la simulación computacional en la optimización de componentes vehiculares. La investigación confirma que el sistema de dirección desarrollado no solo es eficiente y seguro, sino que también tiene el potencial de ser aplicado en go-karts eléctricos de competición. Futuros estudios podrán centrarse en pruebas experimentales y en la optimización del diseño mediante el uso de nuevos materiales y ajustes geométricos que permitan mejorar aún más su desempeño.

ANÁLISIS DE LOS BENEFICIOS AL REALIZAR MANTENIMIENTOS PREVENTIVOS EN BATERÍAS DE ALTO VOLTAJE DE VEHÍCULOS HÍBRIDOS

Eduardo Ávila — 2025-07-02

El presente estudio analiza la importancia del mantenimiento preventivo en baterías de alto voltaje de vehículos híbridos, destacando su impacto en la eficiencia, seguridad y prolongación de la vida útil del sistema de almacenamiento energético. Se abordan los diferentes tipos de baterías utilizadas, sus características técnicas, procedimientos de mantenimiento y estrategias de optimización. La investigación incluye un análisis comparativo entre la eficiencia de la batería HV encontrada en el Audi Q5 antes y después del mantenimiento realizado evaluando costos y beneficios asociados. Los resultados obtenidos muestran que la implementación de estrategias de mantenimiento preventivo contribuye a reducir la degradación de las baterías, minimizando la pérdida de capacidad y aumentando la eficiencia energética. Asimismo, se identifican beneficios económicos al disminuir la necesidad de reemplazo prematuro y reducir los costos operativos a largo plazo. La metodología utilizada combina una revisión practica y supervisada con equipos especializados. En conclusión, el mantenimiento preventivo se presenta como una estrategia clave para mejorar la seguridad, eficiencia y durabilidad de las baterías de alto voltaje, recomendándose la adopción de protocolos estandarizados y la capacitación del personal técnico especializado

Redes definidas por Software (SDN) en infraestructuras críticas

Grace Manobanda Jiménez — 2025-07-02

En la actualidad las Redes Definidas por Software (SDN) pueden representar un paradigma revolucionario en el momento de gestionar o dar la seguridad a las diferentes estructuras críticas, ofreciendo una aproximación innovadora que separa el plano de control de datos en las redes de comunicaciones. Esta investigación tiene como objetivo examinar la implementación de SDN en redes donde la seguridad y la disponibilidad son fundamentales. Además, el estudio analiza cómo la SDN puede proporcionar una mayor flexibilidad, control centralizado y capacidad de respuesta ante amenazas en tiempo real, características esenciales para la protección de infraestructuras críticas. Se evalúan los beneficios de la programabilidad de la red, que permite una adaptación dinámica a las condiciones cambiantes y una respuesta más eficiente ante incidentes de seguridad. Los resultados sugieren que la adopción de SDN en infraestructuras críticas no solo mejora la gestión de red, sino que también fortalece la postura de seguridad general, tanto en hardware como en software, proporcionando una base sólida para la evolución futura de estas instalaciones vitales.

Hacia una industria sostenible: El arte de fabricar jabón ecológico a partir de aceite vegetal usado

Carla Estefanía Araujo Molina — 2025-07-02

En un mundo en donde la sostenibilidad ambiental se ha convertido en una prioridad, la elaboración del jabón ecológico a partir de aceite vegetal usado emerge como una solución innovadora para reducir el impacto ambiental. El presente artículo se enfoca en el proceso de fabricación del jabón mediante saponificación en frío, destacando su relevancia como alternativa sostenible frente a los métodos tradicionales. La metodología utilizada incluyó un “grupo focalizado” con participantes de diferentes niveles para explorar percepciones y opiniones sobre la textura, forma, utilización y fabricación del jabón ecológico. Además, se realizaron encuestas estructuradas para recopilar datos cuantitativos, permitiendo analizar actitudes, conocimientos y aceptación hacia esta práctica sostenible y su impacto ambiental. El proyecto también analiza los parámetros del producto final, como los tiempos tanto de saponificación como de curado, la pérdida de masa, el pH, el rendimiento y la calidad. Se puede concluir que el reciclaje de aceites que, de otra forma, terminarían contaminando suelos y fuentes hídricas, no solo minimiza el daño ambiental, sino que también promueve una economía circular al transformar desechos en productos útiles y representa un paso hacia una industria sostenible y responsable, demostrando que la innovación puede ir de la mano con el cuidado del planeta.

Drones: Oportunidades y desafíos en usos civiles

Lety Maveliza Satama Rivilla — 2025-07-02

En la actualidad, los vehículos no tripulados han encontrado aplicaciones en una amplia variedad de sectores, abarcando desde la educación, medicina, agricultura hasta contextos bélicos. Estos dispositivos se han transformado en impulsores fundamentales de soluciones innovadoras. Su versatilidad permite que sean empleados para mejorar la eficiencia en diversas industrias, optimizando procesos y facilitando tareas que antes eran complejas o peligrosas para el ser humano. El objetivo principal es analizar el uso de drones en Ecuador en aplicaciones no militares, evaluando su impacto en la sociedad. La metodología utilizada es mixta, se efectúa una revisión bibliográfica sobre las diferentes aplicaciones y tipos de drones, incluyendo terrestres y aéreos, se analizan los datos obtenidos en encuestas realizadas a los estudiantes de una institución y la información proporcionada por expertos a través de entrevistas semiestructuradas. El análisis de datos cualitativos se llevó a cabo con la ayuda del Software Atlas.TI, identificando las diferentes relaciones entre nodos de redes de datos. Se concluye que, a medida que la tecnología avanza, el potencial de los drones continúa expandiéndose, ofreciendo nuevas oportunidades para el desarrollo y la mejora de la calidad de vida en múltiples ámbitos.

Evaluación del rendimiento de filtros FIR en microcontroladores económicos para aplicaciones de procesamiento de voz

Lenin Ramiro Merino Villegas — 2025-07-02

Este artículo presenta un análisis del comportamiento de filtros digitales de respuesta finita al impulso (FIR) implementados en microcontroladores de bajo costo, con el fin de mejorar la calidad de señales de voz en ambientes ruidosos. Se emplearon dos plataformas: Arduino Mega 2560 y ESP8266, programadas mediante el entorno Arduino IDE. Se diseñó un filtro pasa banda para el rango de 85-255 Hz utilizando una ventana de Hamming. La evaluación se basó en métricas como la relación señal/ruido y el tiempo de procesamiento, aplicadas a datos capturados de seis participantes. Los resultados evidencian diferencias en la capacidad de procesamiento y atenuación de ruido entre ambos dispositivos, destacando al ESP8266 como una opción más robusta para escenarios exigentes. Este estudio aporta una visión útil para desarrolladores que buscan soluciones accesibles en procesamiento digital de señales

ANÁLISIS COMPARATIVO DE LAS DEFORMACIONES DE UN PUENTE CELOSÍA MEDIANTE EL KIT MOLA Y SAP 2000

Elva Gioconda Lara Guijarro — 2025-07-02

En el campo de la ingeniería estructural, el análisis y diseño de puentes ha evolucionado significativamente gracias al desarrollo de herramientas físicas y digitales que permiten comprender el comportamiento de las estructuras. Las maquetas físicas, como las proporcionadas por el Kit Mola 2, facilitan una experiencia tangible y visual de los principios estructurales básicos. Por otro lado, herramientas computacionales como SAP2000 ofrecen simulaciones detalladas que permiten explorar diferentes escenarios en un entorno virtual. Se realizó un análisis comparativo visual de las deformaciones experimentadas por un puente de celosía mediante la utilización del Kit Mola 2 y el software SAP2000, con el objetivo de evaluar la eficacia de ambas herramientas para la representación estructural. El estudio empleó el Kit Mola para construir un modelo físico del puente, simulando diferentes condiciones de carga y observando su comportamiento estructural bajo deformaciones específica. Paralelamente, se llevaron a cabo simulaciones computacionales en SAP2000, aplicando conocimientos técnicos para obtener resultados comparables.

PROPUESTA DE SOLUCIONES TECNICAS PARA LA REPOTENCIACION DE LA CAMARA BINDER KBF 240

German Almeida — 2025-07-02

Este trabajo presenta una propuesta técnica de repotenciación de la cámara estabilizadora BINDER KBF 240, un equipo ampliamente utilizado en laboratorios farmacéuticos para realizar pruebas de estabilidad de medicamentos. Estas cámaras deben mantener condiciones estrictamente controladas de temperatura y humedad relativa para garantizar la validez de los ensayos. Sin embargo, el equipo objeto de estudio presentaba dificultades para conservar de forma constante los valores de 30 °C y 65 %HR, parámetros establecidos por normativas internacionales como ICH Q1A y la FDA. El objetivo de esta investigación fue restaurar la funcionalidad de la cámara mediante el análisis técnico de sus componentes, la sustitución de elementos defectuosos, la incorporación de nuevos dispositivos de control y la implementación de un sistema automatizado con interfaz HMI-PLC. La metodología incluyó un levantamiento de información técnica, diseño del sistema de intervención, adquisición de materiales, ejecución de mejoras y monitoreo de resultados. Las pruebas realizadas durante 20 semanas evidenciaron una mejora sustancial en la precisión y estabilidad de las variables ambientales. Los resultados obtenidos confirman la viabilidad técnica y económica de la repotenciación, representando una alternativa eficaz frente a la adquisición de nuevos equipos. Esta experiencia puede servir como modelo para otras instituciones que requieran garantizar entornos de prueba controlados en industrias farmacéutica, alimentaria o cosmética.

Análisis de viabilidad técnica para la implementación de túneles solares: caso supermercado Santa María en Sangolquí.

Omar Fernando Sánchez Olmedo — 2025-07-02

Este trabajo analizó la factibilidad técnica de instalar túneles solares en el Centro Comercial Santa María, ubicado en Sangolquí. El objetivo principal fue estudiar el impacto ambiental de esta tecnología, enfocándose en su capacidad para reducir tanto el consumo de energía eléctrica como las emisiones de gases de efecto invernadero. Para ello, se adoptó un enfoque cuantitativo, realizando mediciones de iluminación en 20 puntos clave, los cuales se clasificaron en diferentes categorías para calcular promedios de los niveles de luz en distintos momentos del día. Los hallazgos mostraron que la utilización de túneles solares podría disminuir significativamente el uso de energía artificial y las emisiones contaminantes. Esta tecnología se presenta como una alternativa eficiente para optimizar el consumo energético y contribuir al cuidado del medio ambiente al reducir la dependencia de fuentes de energía no renovables. Sin embargo, a pesar de los beneficios en términos de ahorro energético, se determinó que el tiempo necesario para recuperar la inversión inicial es demasiado prolongado, lo que hace que el proyecto no sea viable en las condiciones actuales. También se analizaron los beneficios ambientales de esta solución, considerando los costos iniciales y los ahorros a largo plazo.