INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO PAULO EMILIO MACÍAS CARRERA DE TECNOLOGÍA SUPERIOR EN ELECTROMECÁNICA TITULACIÓN DE TECNÓLOGO SUPERIOR EN ELECTROMECÁNICA TEMA: Motores eléctricos y su aplicación en máquinas herramientas del taller de mecanizado del Instituto Superior Tecnológico Paulo Emilio Macías PROYECTO DE INTERVENCIÓN AUTOR Alcívar Véliz Carlos Daniel TUTOR ISTPEM: Ing. Delgado Sosa Víctor Manuel AÑO: 2021 PORTOVIEJO – MANABÍ – ECUADOR DECLARACIÓN DE AUTORÍA Y CESIÓN DE DERECHOS Yo Alcívar Véliz Carlos Daniel declaro ser autor del presente proyecto de titulación: “Motores eléctricos y su aplicación en máquinas herramienta del taller de mecanizado del Instituto Superior Tecnológico Paulo Emilio Macías ” previo a la obtención del título de Tecnólogo Superior en Electromecánica siendo el Ing. Delgado Sosa Víctor Manuel tutor del presente trabajo; y absuelvo expresamente al Instituto Superior Tecnológico Paulo Emilio Macías y a sus representantes legales de posibles reclamos o acciones legales. Además, certifico que las ideas, conceptos, procedimientos y resultados vertidos en el presente trabajo de titulación, son de mi exclusiva responsabilidad. _______________________ Alcívar Véliz Carlos Daniel Cedula. 1313375774 II ACEPTACIÓN DEL TUTOR De mi consideración: El presente proyecto de titulación: “Motores eléctricos y su aplicación en máquinas herramientas del taller de mecanizado del Instituto Superior Tecnológico Paulo Emilio” realizado por el egresado Alcívar Véliz Carlos Daniel ha sido orientado y revisado durante su ejecución, por cuanto se aprueba la presentación del mismo. Portoviejo, 31 de mayo de 2021 ________________________ Ing. Delgado Sosa Víctor Manuel DOCENTE TUTOR DEL PROYECTO DE TITULACIÓN III DEDICATORIA Dedico este trabajo a mis padres quienes fueron el principal cimiento para la construcción de mi vida profesional, por haberme apoyado a seguir de pie en mi carrera con sus consejos, que incondicionalmente me han inculcado muchos valores, siempre los llevo presente en el caminar diario de mi existir, gracias por todo lo que me brindaba día a día. Carlos Daniel Alcívar Véliz IV AGRADECIMIENTO En primer lugar, doy gracias a Dios por haberme dado la oportunidad de cumplir una de mis metas, a mi padre Daniel Alcívar, a mi madre Viviana Veliz, y a mi esposa Lourdes Toscano por el gran apoyo y cariño que siempre me ha brindado de manera incondicional, que de una u otra manera me apoyaron y animaron a seguir siempre adelante. A mis compañeros de aula por hacer de este recorrido una de las mejores experiencias, a las autoridades y docentes del Instituto Superior Tecnológico Paulo Emilio Macías, que, gracias a sus enseñanzas y dedicación, forjaron en mí una mejor educación, y a nuestro tutor guía quien fue un apoyo fundamental en la elaboración del trabajo de titulación. Carlos Daniel Alcívar Véliz V RESUMEN La finalidad de esta investigación consistió en evaluar los motores eléctricos y su aplicación en máquinas herramientas del taller de mecanizado del Instituto Superior Tecnológico Paulo Emilio Macías, debido a que los motores eléctricos venían presentando fallas debido que se producía por la variación de voltaje, el objetivo general es la evaluación de los motores eléctricos y su aplicación en máquinas herramientas del taller de mecanizado, como objetivos específicos tenemos: Identificar los diferentes tipos de motores eléctricos en corriente alterna y corriente continua, instruir a los estudiantes sobre el uso adecuado de las herramientas en la aplicación de la máquina de herramientas dentro del taller, y sustituir los motores eléctricos existentes para la utilización de máquinas de herramientas, este trabajo se sustenta con documentos legales, revisiones bibliográficas como; análisis de investigadores y personas especializadas en el tema, revistas virtuales, libros, repositorios, entre otros, se usó la metodología de tipo Cuali-cuantitativa, se realizó una encuestas a 50 personas de la carrera, luego se ejecutó una propuesta educativa que consistirá en implementar motores eléctricos en la máquina de herramientas del taller de mecanizado, y evitar riesgos de accidentes dentro del taller, esto beneficiará de manera directa a los estudiantes de nuestra institución. Palabras clave: Herramientas, Máquina, Motores Eléctricos, Taller, Voltaje. VI ABSTRACT The purpose of this research consisted in evaluating electric motors and their application in machine tools of the machining workshop of the Paulo Emilio Macias Higher Technological Institute, due to the fact that the electric motors had been presenting failures due to the fact that it was produced by the voltage variation, the objective General is the evaluation of electric motors and their application in machines of the machining shop, as specific objectives we have: Identify the different types of electric motors in alternating current and direct current, instruct students on the proper use of tools in the application of machine tools within the workshop, and replace existing electric motors for the use of machine tools, this work is supported by legal documents, bibliographic reviews such as; analysis of researchers and people specialized in the subject, virtual magazines, books, repositories, among others, the qualitative-quantitative methodology was used, a survey was carried out with 50 people from the career, then an educational proposal was executed that will consist of implement electric motors in the machine tools of the machining workshop, and avoid risks of accidents within the workshop, this will directly benefit the students of our institution. Keywords: Tools, Machine, Electric Motors, Workshop, Voltage. VII DECLARACIÓN DE AUTORÍA Y CESIÓN DE DERECHOS ........................................ II ACEPTACIÓN DEL TUTOR .........................................................................................III DEDICATORIA............................................................................................................ IV AGRADECIMIENTO..................................................................................................... V RESUMEN .................................................................................................................. VI ABSTRACT ................................................................................................................ VII INTRODUCCIÓN ......................................................................................................... 2 1. PROBLEMATIZACIÓN ......................................................................................... 3 1.1 Planteamiento del problema........................................................................ 3 1.2 Formulación del problema ............................................................................... 4 1.3 Justificación ...................................................................................................... 4 1.4 Objetivos ........................................................................................................... 6 1.4.1 Objetivo general ......................................................................................... 6 1.4.2 Objetivos específicos................................................................................. 6 2. MARCO TEÓRICO ............................................................................................... 7 2.1. Fundamento teórico ..................................................................................... 7 2.1.1 Definición de motor eléctrico .................................................................... 7 2.1.2 Tipos de motores eléctricos ...................................................................... 7 2.1.3 El funcionamiento del motor eléctrico .....................................................10 2.1.4 Corriente Continua ....................................................................................10 2.1.5 Motores de corriente continua .................................................................11 2.1.6 Fuente de Alimentación de la Corriente Continua ..................................11 2.1.7 Las Principales Aplicaciones de Corriente Continua .............................11 2.1.8 Frecuencia de la Corriente Alterna ..........................................................12 2.1.9 Motores de corriente alterna ....................................................................12 2.1.10 Longitud de Onda ....................................................................................13 2.2.11 Máquina de herramienta .............................................................................13 2.1.12. Máquinas productoras de viruta ...........................................................13 2.1.13 Maquinas no productoras de viruta .......................................................14 2.1.14 Máquinas de nueva generación..............................................................14 2.1.15 Máquinas multitareas ..............................................................................14 2.1.16 El desempeño de toda máquina herramienta ........................................15 2.1.17 Esmeriladoras y Rectificadoras .............................................................16 2.1.18 Máquinas Herramientas Especiales .......................................................17 2.1.19 Máquinas de Control Numérico .................................................................17 2.2 Marco legal .......................................................................................................17 VIII 3 METODOLOGÍA ..................................................................................................19 3.1 Localización ................................................................................................19 3.2 Tipo de investigación..................................................................................19 3.3 Método de Investigación ............................................................................20 3.4. Instrumentos o técnicas de investigación ....................................................20 3.5 Tratamiento de datos .......................................................................................21 3.6. Recursos humanos y materiales ...................................................................22 4. RESULTADO Y DISCUSIÓN ..................................................................................23 4.1. Análisis e interpretación de resultados ........................................................23 4.2. Discusión .....................................................................................................30 4.3. Matriz de alcance de objetivos ...................................................................30 5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ..........................................................32 5.1. Conclusiones ..................................................................................................32 5.2. Recomendaciones ..........................................................................................32 6. PROPUESTA DE INTERVENCIÓN ........................................................................33 6.1. Título del proyecto ..........................................................................................33 6.2. Descripción del proyecto de intervención ....................................................33 6.2.1. Problema a resolver .................................................................................33 6.2.2 Ubicación geográfica donde se realizará la propuesta de intervención33 6.2.3 Beneficiarios ..............................................................................................34 6.3 Justificación ................................................................................................34 6.4 Fundamentación teórica de la propuesta de intervención ...........................34 6.4.1. Motor Eléctrico .........................................................................................34 6.5. Objetivos del proyecto de intervención ........................................................36 6.5.1. Objetivo general .......................................................................................36 6.5.2. Objetivo especifico...................................................................................36 6.6. Estrategias de implementación .....................................................................36 6.7. Plan de acción.................................................................................................37 6.8. Cronograma de actividades ...........................................................................37 6.9. Recursos .........................................................................................................38 6.10. Presupuesto ..................................................................................................38 REFERENCIAS BIBLIOGRAFÍA ................................................................................39 ANEXOS .....................................................................................................................43 Anexo A: Formulario de Encuesta........................................................................43 Anexo B: Fotos ......................................................................................................45 IX Índice de Tablas Tabla 1 Población y muestra .................................................................................................. 22 Tabla 2 ¿Cuál considera que es el trabajo realiza un motor eléctrico? ............ 23 Tabla 3 ¿Considera que los motores eléctricos de la máquina de herramienta se encuentran en buen estado para recibir la práctica dentro del taller de mecanizado? .................................................................................................... 24 Tabla 4 ¿Considera que la cantidad existente de motores eléctricos para la máquina de herramientas son suficientes para recibir las prácticas dentro del taller de mecanizado? ...................................................................................... 25 Tabla 5 ¿Qué tipo de tareas debe realizar una máquina de herramientas en un taller de mecanizado? ...................................................................................... 26 Tabla 6 ¿Considera que conoce las herramientas que se debe utilizar en la máquina de herramientas dentro del taller de mecanizado del Instituto? ........ 27 Tabla 7 ¿Qué tipos de motores recomienda utilizar en máquinas herramientas? ......................................................................................................................... 28 Tabla 8 ¿Considera que los motores eléctricos de la máquina de herramientas del taller de mecanizado deben ser sustituido? ............................................... 29 Tabla 9 Matriz de alcance de objetivos ............................................................ 30 Índice de Figuras Figura 1 Motor Eléctrico Moderno ...................................................................... 7 Figura 2 Conexión en serie ................................................................................ 8 Figura 3 Conexión Compound ........................................................................... 8 Figura 4 Motor sin núcleo ................................................................................. 10 Figura 5 Diagrama de corriente continua ......................................................... 11 Figura 6 Amplitud De Onda .............................................................................. 12 Figura 7 Diagrama de virtua ............................................................................. 14 Figura 8 Torno.................................................................................................. 15 Figura 9 Partes de fresadora............................................................................ 16 Figura 10 Herramienta especial ....................................................................... 17 Figura 11 Mapa de Ubicación .......................................................................... 19 Figura 12 Ubicación referencial........................................................................ 33 Figura 13 Motor Eléctrico ................................................................................. 35 Figura 14 Características del motor ................................................................. 35 X Índice de Gráficos Gráfico 1 ¿Cuál considera que es el trabajo realiza un motor eléctrico? ......... 23 Gráfico 2 ¿Considera que los motores eléctricos de la máquina de herramienta se encuentran en buen estado para recibir la práctica dentro del taller de mecanizado? .................................................................................................... 24 Gráfico 3 ¿Considera que la cantidad existente de motores eléctricos para la máquina de herramientas son suficientes para recibir las prácticas dentro del taller de mecanizado? ...................................................................................... 25 Gráfico 4 ¿Qué tipo de tareas debe realizar una máquina de herramientas en un taller de mecanizado? ...................................................................................... 26 Gráfico 5 ¿Considera que conoce las herramientas que se debe utilizar en la máquina de herramientas dentro del taller de mecanizado del Instituto? ........ 27 Gráfico 6 ¿Qué tipos de motores recomienda utilizar en máquinas herramientas? ......................................................................................................................... 28 Gráfico 7 ¿Considera que los motores eléctricos de la máquina de herramientas del taller de mecanizado deben ser sustituido? ............................................... 29 XI INTRODUCCIÓN La presente investigación está enfocada en evaluar los motores eléctricos y su aplicación y la máquina y herramienta del taller de mecanizado del Instituto Superior Tecnológico Paulo Emilio Macías en el Cantón Portoviejo, debido a que los motores eléctricos presentaban afectaciones debido a las caídas de tensión dentro del taller, además de las encuestas realizadas donde pudimos evidenciar esta problemática. Con este proyecto se pretende utilizar como complemento a la educación obtenida en los salones de clase, para afianzar los conocimientos recibidos y además poner en práctica los mismos. Utilizando el avance de la tecnología, se sustituirán los motores eléctricos de la máquina de herramienta fundamental por las diferentes aplicaciones de trabajo que tiene al momento de procesar un material en el taller de mecanizado. Según (Pincolini, 2017),un motor eléctrico es una maquinaria que su arte es convertir la potencia eléctrica a potencia mecánica útil, y que constantemente un porcentaje se relacione entre varias potencias. Se denomina máquinas de herramientas a aquellas herramientas que se utilizan en una fuente de energía distinta a la del ser humano, aunque también puedan ser cambiadas por personas cuando no hay otra fuente de energía. (Schvab, 2011) El desarrollo del presente trabajo está dividido en 6 capítulos para su mejor compresión. El primer I consiste en la problemática del tema planteado, con su respectiva justificación del tema a investigar, y a su vez con su objetivo general y específicos para llevar a cabo dicha investigación. Dentro del capítulo II encontramos desarrollado el marco teórico, con subtemas referente a sus respectivas variables a estudiar, con los autores consultados debidamente citados, también encontramos el marco legal, el cual indica algunas de las normas a seguir en cuanto a la instalación de motores eléctricos. En el capítulo III se detalla el método implementado, el tipo de investigación utilizada, la localización de donde fue realizada el trabajo investigativo, como 2 también los instrumentos y técnicas utilizadas para la recolección de datos, y sobre todo el recurso humano y los materiales utilizados en todo el trabajo. Continuando con el capítulo IV, encontraremos los resultados de la encuesta realizada, el análisis e interpretación de datos obtenidos de toda la investigación para determinar posibles alternativas de solución en cuanto al tema planteado. En el capítulo V encontramos las conclusiones y recomendaciones de todo el trabajo ejecutado. En el Capítulo VI se presentó la propuesta donde se debe implementar motores eléctricos en la máquina de herramientas en el taller de mecanizado con su respectiva fundamentación teórica, justificación, objetivo, resultados, actividades, materiales, siendo cada uno de los ítems analizados y ejecutados de manera objetiva. La realización del presente proyecto se desarrolló gracias a la óptima colaboración e interés de los actores del mismo. También se evidencia la respectiva bibliografía y anexos del trabajo realizado. 2 1. PROBLEMATIZACIÓN 1.1 Planteamiento del problema En el Instituto Superior Tecnológico Paulo Emilio Macias, en el área de los motores eléctricos, de la máquina de herramientas del taller de mecanizado es una parte fundamental para que los alumnos desarrollen sus prácticas de formación académica de la carrera Electromecánica, se ha detectado que los motores eléctricos se sobrecalientan debido a las variaciones del voltaje que hay en el sector, lo que produce descargas de fluidos eléctricos y puede ocasionar cortos circuitos en la máquina de herramientas, además del uso inadecuado de herramientas puede ocasionar accidentes dentro del taller, por lo que se debe evaluar los motores eléctricos en la aplicación de la máquina de herramientas del taller de mecanizado, he capacitar a los estudiantes sobre el las herramientas adecuadas de herramientas en la máquina a usar dentro del taller de mecanizado, de esta manera se recomienda sustituir los motores eléctricos del instituto para que los alumnos puedan seguir realizando sus prácticas preprofesionales. En los últimos años la evolución de la tecnología ha obligado a la modernización de muchas empresas con la finalidad de mantener y mejorar su productividad. Actualmente el motor eléctrico juega un papel preponderante en el progreso industrial, pues constituye la fuerza principal que impulsa las máquinas y procesos en las fábricas e instalaciones industriales. Debido a la importancia que tiene la operación continúa de los motores eléctricos, es necesario contar con una adecuada protección. Durante el arranque de un motor, existe el inconveniente del alto consumo de corriente durante su proceso de arranque, para lograr salir de su estado de inercia. Existe una variedad de técnicas que utiliza contactores y equipos auxiliares que mediante una lógica secuencial pueden atenuar estos picos de corriente, evitando los problemas de caída de tensión en las redes (Mamani & Bautista, 2018) A lo motores eléctricos se le realizan pruebas eléctricas para descartar daños por el sistema eléctrico, el primero en realizarse es la prueba en vacío que determina la corriente y la potencia del motor, la segunda prueba es en rotor 3 bloqueado que determina el voltaje y la potencia que trabaja el motor, y la última prueba es resistencia del estator que se inyecta corriente DC para sacar los resultados de las resistencias y determinar en qué estado están para descartar alguna falla mediante estas pruebas. (Cóndor Arévalo, 2020) La ruptura del aislamiento del bobinado y el desgaste de los rodamientos son las dos causas más comunes de las averías del motor, si bien esas condiciones se producen por muchas razones diferentes (Fluke, 2021) 1.2 Formulación del problema ¿Cómo afecta una caída de tensión en el rendimiento de los motores eléctricos utilizados en las máquinas y herramientas del taller mecanizado de Instituto Superior Tecnológico Paulo Emilio Macías? 1.3 Justificación Se realizó el siguiente trabajo de investigación, con el propósito de evaluar y dar solución a las debilidades observadas en los motores eléctricos de la máquina de herramientas del taller de mecanizado, debido a las variaciones de voltajes que se presentan en el sector, este estudio es de importancia para que los estudiantes puedan realizar las prácticas para la formación académica y de su proceso de aprendizaje, el mismo que abarca un conjunto de falencias que emergen principalmente en el método e instrumentos de enseñanza utilizados para la realización de lo investigado, limitado el desarrollo de habilidades y destrezas necesarias en el desenvolvimiento teórico-práctico, que está ligado al sistema laboral que hoy en día exige gran competitividad que van de la mano con el avance tecnológico y profesional. Es por esta razón que se realiza un trabajo de investigación exploratorio con la metodología Cuali-cuantitativa, donde se llega a la conclusión que se debe sustituir los motores eléctricos de la máquina de herramientas del taller mecanizado, este trabajo es factible debido a que con los nuevos motores se beneficiará de gran manera el desempeño académico de los futuros estudiantes. Los motores eléctricos en general llevan a cabo la transformación de la energía eléctrica en mecánica; se los utiliza para impulsar distintos equipos y se 4 conectan, mediante los elementos adecuados y necesarios, a las instalaciones eléctricas. (Farina, 2018) Las máquinas herramientas se las puede definir como máquinas estacionarías que se utiliza para dar forma o modelar materiales sólidos, en especial a los materiales metálicos. El modelado se consigue eliminando parte del material de la pieza o estampándola con una forma determinada. Son la base de la industria moderna y se utilizan directa o indirectamente para fabricar piezas de máquinas y herramientas. (Paúl., 2015.) Además del estudio de la problemática contará con diferentes fuentes bibliográficas que sustentan la investigación planteada. Justificación práctica: el propósito de la investigación responde a la necesidad de analizar las conexiones de los motores eléctrico del Instituto Superior Tecnológico Paulo Emilio Macías, mediante el uso de la herramienta que nos emitirán señales que nos permitan llegar a los respectivos resultados, todo esto para determinar el efecto que estos circuitos causan. De esta manera mediante la práctica obtendremos mejor conocimiento para nuestra profesión. Justificación teórica: Esta investigación se fundamentará teóricamente en información a obtener de libros, revistas, artículos, entre otros, para su debido desarrollo, sustentando así teorías relevantes que permitan conocer más acerca del tema a investigar. Justificación metodológica: (Santa cruz, 2017), “es una justificación metodológica si el estudio se propone buscar nuevos métodos o técnicas para generar conocimientos, busca nuevas formas de hacer investigación, entonces podemos decir que la investigación tiene una justificación metodológica”. El presente trabajo se desarrollará bajo la modalidad de investigación, tomando en consideración aspectos tecnológicos. Por lo tanto, la metodología a implementar es de tipo exploratoria, analítica y descriptiva. 5 1.4 Objetivos 1.4.1 Objetivo general Analizar el funcionamiento de los motores y su aplicación en máquinas herramientas del taller de mecanizado del Instituto Superior Tecnológico Paulo Emilio Macías. 1.4.2 Objetivos específicos Identificar los diferentes tipos de motores eléctricos adecuados para su utilización en las diferentes máquinas de procesos industriales. Diferenciar en las máquinas las características específicas de los motores eléctricos dentro del taller de mecanizado. Proponer la utilización de motores eléctricos relacionados al trabajo eficaz por máquina en el taller de mecanizado del Instituto Superior Tecnológico Paulo Emilio Macías. 6 2. MARCO TEÓRICO 2.1. Fundamento teórico 2.1.1 Definición de motor eléctrico El motor eléctrico es una máquina eléctrica que transforma energía eléctrica en energía mecánica por medio de campos magnéticos, los motores eléctricos se componen de: el estator, la carcasa, la base, el rotor, la caja de conexiones, las tapas y los cojinetes, no obstante, un motor puede funcionar solo con el estator y el rotor. (Ortiz, 2018) Figura 1 Motor Eléctrico Moderno Autor: Ortiz, Jaime Fernando Burbano Tomado de la Universidad San Francisco de Quito Sus principales usos están relacionados con máquinas concretas como es el caso de los ventiladores, los electrodomésticos o los medios de transporte eléctricos, que precisan del funcionamiento de motores eléctricos impulsados por fuentes de corriente continua y fuentes de corriente alterna (Giuliano Cordova, 2019). Los motores eléctricos son máquinas rotatorias que se encargan de convertir la energía eléctrica en energía mecánica a través de la acción de los campos magnéticos producidos por sus bobinas. (Ventageneradores, 2015). 2.1.2 Tipos de motores eléctricos Todos los aparatos mecánicos están compuestos de motores eléctricos de distintos tipos, algo que puede ser un poco confuso para las personas que no están acostumbradas a este tipo de términos, por ello, hoy te explicamos todos los tipos de motores eléctricos. Se pueden dividir en tres grandes grupos: los motores de corriente continua, el motor de corriente alterna y los motores universales. 7 2.1.2.1 Motor en serie El estator se conecta en serie con el rotor, por lo tanto, la corriente total que demanda el motor circula por ambas rutas. Un taladro no podría tener un motor serie, porque al terminar de efectuar el orificio en la pieza, la máquina quedaría sin carga y la velocidad en la broca aumentaría tanto que llegaría a ser peligrosa la máquina para el usuario. (León Ledesma , Arellano Flores , & Correa Betanzo , 2015) . Figura 2 Conexión en serie Tomado del Instituto Tecnológico de Celaya 2.1.2.2 Motor compound (León Ledesma , Arellano Flores , & Correa Betanzo , 2015) Tiene dos bobinados, sus conexiones con el rotor son: una conexión en serie y otra en paralelo. Los motores Compound son un intento para mejorar las características de velocidad/carga y el torque/carga, figura 3. Se caracteriza por tener un elevado par de arranque, pero no corre el peligro de ser inestable cuando trabaja en vacío, como ocurre con el motor serie, aunque puede llegar a alcanzar un número de revoluciones muy alto [17]: a. Torque constante b. Amplio rango de velocidades de trabajo Figura 3 Conexión Compound Tomado de Instituto Tecnológico de Celaya 8 2.1.2.3 Motor Shunt Motor eléctrico de corriente continua cuyo bobinado inductor principal está conectado en derivación o paralelo con el circuito formado por los bobinados inducido e inductor auxiliar. En este tipo de motores la velocidad se mantiene prácticamente constante para cualquier carga. De toda la corriente absorbida por el motor, una parte circula por las bobinas inducidas y la otra por la inductoras. (Reductores, 2017) Motor eléctrico sin escotilla. - El popular motor brushless no utiliza escobillas para efectuar la modificación de polaridad en el rotor. Son unos de los más comunes actualmente porque son rentables, ligeros y no precisan de mucho mantenimiento. a. Angulares discretos, es decir, progresa una serie de grados dependiendo de sus entradas de control. Destaca por su precisión. b. Servomotor – Este aparato tiene la habilidad de situarse en cualquier posición dentro de su rango de operación y permanecer estable en dicha posición. (Ventageneradores, 2015) Motor sin núcleo. El bobinado de los motores sin núcleo tiene un diseño típicamente «sesgado» o «panel» para crear una textura compacta y mantenerlo fijo con el uso del epoxy. En los motores con escobillas (brushed) el estator está formado por imanes y está ubicado en la parte más interna del motor, mientras que en los motores sin escobillas (brushless) el imán, también interno, constituye la parte del rotor. La selección de imanes y la tecnología de construcción de los motores sin núcleo, garantizan la máxima potencia en el menor espacio posible. (Contaval, 2021) 9 Figura 4 Motor sin núcleo Autor: Contaval, Tomado de Contaval 2.1.3 El funcionamiento del motor eléctrico Los motores utilizan la electricidad para generar campos magnéticos que se opongan entre sí, estos mueven por campos magnéticos generados por imanes permanentes, esta acción la hace una parte giratoria llamada rotor, que gira dentro del estator cuando los polos se alinean este deja de girar. Es este último se encuentra un cableado llamado bobina de campo magnético opuesto al de la parte estática del motor. Por esto es necesario invertir la polaridad del electroimán para que continúe en funcionamiento. La forma en que se realiza este cambio determina los dos tipos de motor eléctrico que existen. (Motorysa, 2019) 2.1.4 Corriente Continua La una corriente continua, la dirección de las cargas no varía (es continua) , circula siempre en un mismo sentido y sus valores instantáneos no varían con el tiempo. (Nominolord, 2018) 10 Figura 5 Diagrama de corriente continua Autor: Nominolord, Tomado de El blog de nomino 2.1.5 Motores de corriente continua (Ceròn, 2013)Los motores para corriente continua se utilizan en algunas aplicaciones gracias a la facilidad y precisión con la que se puede controlar y regular su velocidad. Los motores de corriente continua pueden entregar más de cinco veces al para nominal si lo permite la alimentación de energía eléctrica. Se puede decir que sus características principales de un motor de corriente continua son: Un toque de arranque elevado Alta capacidad para controlar su velocidad. 2.1.6 Fuente de Alimentación de la Corriente Continua Las fuentes de alimentación tienen una salida de 12 Vdc con un standby seleccionable por pin de 5 Vdc o 3,3 Vdc. Es hot pluggable con un conector de entrada de corriente continua en la parte frontal y un conector estándar de la industria en la parte trasera que integra potencia de corriente continua y pines de señal. Con un rango de corriente de entrada de 40 a 70 Vdc, dichas fuentes de alimentación de corriente continua han sido diseñadas para ser compatibles con la entrada de corriente alterna CUI PSA-1100-12, permitiendo la operativa plug&play entre ambas versiones (Alsina, 2015) 2.1.7 Las Principales Aplicaciones de Corriente Continua Esta es común que se encuentren en muchas aplicaciones de voltaje extra bajo y en algunas aplicaciones de bajo voltaje, especialmente cuando son alimentadas por baterías o sistemas de energía solar. La mayoría de los circuitos electrónicos requieren una fuente de alimentación de CC. 11 Esto se debe principalmente a los voltajes más bajos utilizados, lo que resulta en corrientes más altas para producir la misma cantidad de energía. La mayoría de las aplicaciones automotrices utilizan CC. Una batería automotriz proporciona energía para el arranque del motor, la iluminación y el sistema de encendido. (Pueblos, 2019) 2.1.8 Frecuencia de la Corriente Alterna La frecuencia de la corriente alterna (C.A.) constituye un fenómeno físico que se repite cíclicamente un número determinado de veces durante un segundo de tiempo y puede abarcar desde uno hasta millones de ciclos por segundo o Hertz (Hz). Figura 6 Amplitud De Onda Autor: Álvarez, Tomado de AF2021 Hertz, mientras que a la derecha aparece. la misma onda, pero ahora con cinco ciclos por segundo de frecuencia o Hertz. La corriente alterna puede tener diferentes formas de onda, pero la más común es la que presenta una onda sinusoidal o senoidal por cada ciclo de frecuencia. (Álvarez, 2021) 2.1.9 Motores de corriente alterna Este tipo de motores basa su funcionamiento en la obtención de un campo magnético giratorio. Pueden ser síncrono o asíncrono. Motor síncrono Es un tipo de motor eléctrico de corriente alterna en el cual el estator (que suele ser trifásico) genera un campo magnético giratorio. 12 En el rotor existe un campo magnético (que se genera mediante un imán permanente o un devanado alimentado continuo) el cual es atraído por un campo magnético giratorio del estator, generando el par motor. Motor asíncrono También se denomina motor asincrónico o motor de inducción y es un tipo de motor eléctrico de corriente alterna, en el cual su rotor gira a una velocidad diferente a la del campo magnético del estator. (Electricos, 2021) 2.1.10 Longitud de Onda La longitud de onda representa la distancia existente entre dos picos o crestas consecutivos, dos valles consecutivos o el doble de la distancia entre un nodo y otro de la onda sinusoidal o senoidal de una corriente alterna, medida en metros. La longitud de onda se representa por medio de la letra griega lambda. La longitud de una onda sinusoidal es inversamente proporcional a la frecuencia de la corriente. Es decir, a frecuencias muy bajas la onda puede alcanzar kilómetros de longitud entre cresta y cresta, mientras que a frecuencias más altas la distancia se acorta. (Álvarez, 2021) 2.1.11 Máquina de herramienta Se denomina máquinas herramientas a las herramientas que utilizan una fuente de energía distinta del movimiento humano, aunque también puedan ser movidas por personas cuando no hay otra fuente de energía. Los historiadores de la tecnología consideran que las máquinas herramientas nacieron cuando se eliminó la actuación directa del hombre en el proceso de dar forma o troquelar los distintos tipos de herramientas. (Schvab, 2011) 2.1.12. Máquinas productoras de viruta Según (Br. Obregon Leiva, 2019) cita lo investigado por Krar, Gill y Smid (2009). Y hace referencia sobre que las maquinarias productoras de viruta, forman el metal al tamaño y forma deseados al retirar las secciones no deseadas. Estas máquinas-herramienta generalmente alteran la forma de productos de acero productos mediante fundición, forja o laminado en una planta acerera. (p.4). 13 2.1.13 Maquinas no productoras de viruta Estas máquinas dan forma al metal a su tamaño y forma por prensado, estirado, punzonado o cortado. Estas máquinas herramientas generalmente modifican la forma de productos de lámina de acero. (Ruiz, 2020) Consiste en proceder a un amasado del material, según el material sea calentado para ello o no lo sea se hablará de obtención de forma en caliente o frio, trabajos de esta clase son, por ejemplo: la forja, el doblado, el laminado, el prensado, el estirado, el embutido, el repujado y el acuñado. (Amayak, 2017) Figura 7 Diagrama de virtual Autor: Amayak Aguilar Tomado de Instituto Tecnológico Nacional de México 2017 2.1.14 Máquinas de nueva generación Estas máquinas fueron desarrolladas para realizar operaciones que serían muy difíciles o imposibles de realizar en máquinas productoras o no productoras de viruta. Un ejemplo de estas máquinas podrían ser las máquinas de electroerosión, electroquímicas y láser, que utilizan la energía eléctrica o la energía química para dar al metal el tamaño y forma requerida. (Ruiz, 2020) 2.1.15 Máquinas multitareas Desde el inicio del concepto, las configuraciones de las máquinas multitarea han progresado a partir de los primeros sistemas que combinaban simples operaciones de fresado y torneado hasta los que incorporan componentes y capacidades tan avanzadas como husillos de torneado dobles, torretas de herramientas múltiples con estaciones de herramientas rotativas y mecanizado descentrado en el eje Y, además de husillos de fresado en el eje B inclinados/rotativos, mesas rotativas/inclinables, almacenes de herramientas de gran capacidad y procesamiento de piezas en 5 ejes de forma totalmente simultánea. (Tovar, 2021) 14 2.1.16 El desempeño de toda máquina herramienta Las máquinas herramientas aportaron la variante operacional del trabajo de mecanizado, ya que el trabajo de dar forma siempre fue realizado por una herramienta, por ejemplo: en el caso de una prensa o balancín: el molde; o en un torno paralelo: la herramienta de corte. Los responsables de dar forma a la pieza, ya sea por deformación o arranque de viruta, son los moldes o las herramientas de corte que realizan el trabajo real y definitivo sobre la pieza en cuestión. (Schvab, 2011) Torno. - Una máquina herramienta torno es una máquina accionada mecánicamente por un motor eléctrico, capaz de sujetar y sostener piezas de trabajo y herramientas que convengan según el trabajo a realizar, simultáneamente dirige y guía la herramienta de corte o la pieza de trabajo, o ambas, para realizar numerosas operaciones de corte y arranque de viruta metálicas para dar diferentes formas y dimensiones. (Curbelo, 2017) Figura 8 Torno Autor: Curcubelo Tomado de Universidad de la Laguna Taladro. - El taladrado (Morales, 2020) es una operación que tiene por objeto el mecanizado de agujeros, con obtención de virutas. Los taladros permiten efectuar agujeros de diferentes tamaños y con mucha precisión. Los principales procesos que realizan son: a. ✓ Barrenar b. ✓ Machuelar c. ✓ Perforar en diámetros pequeños d. ✓ Escariar 15 Sierra. - Las sierras está constituido por hojas o cuchillas ya sean circulares o planas construidas de diversos materiales y disponibles en una amplia serie de tamaños y tipos de dentado que afectan una elección particular, todo dependiendo del material que se desea cortar, realiza tareas específicas según la actividad a realizar, así son los tipos de sierras que se utilizan y las cuchillas dentadas que están pueden tener, pueden ser utilizadas para cortar desde madera hasta acero y realizar diferentes tipos de piezas o productos. (Morales, 2020) Fresadora. - Según (Criollo Montalvo, 2019) tomando lo investigado por (Nelly, 2018) refiere sobre las fresadoras, al igual que los tornos, son equipos que permiten realizar cortes en metales y otros materiales. Pero a diferencia, en la fresadora, la pieza a mecanizar permanece fija y la herramienta actúa por arranque de viruta o acepillado. La tecnología de control numérico permite que las fresadoras tengan una amplia gama de funciones como “fresado frontal, fresado de resalte, roscado, taladrado y torneado”. Figura 9 Partes de fresadora Autor: Criollo Montalvo Tomado de Universidad Técnica del Norte 2.1.17 Esmeriladoras y Rectificadoras La rectificadora del taller entra dentro de lo que denominamos rectificadoras especiales, concretamente rectificadora para matrices. Son rectificadoras planas de eje vertical construidas para rectificar pequeñas superficies planas y para afilar matrices y punzones. El desprendimiento de material se realiza por la 16 herramienta, denominada muela. El rectificado es el acabado o pulido de materiales metálicos de gran dureza superficial. (Sanchez, 2017) 2.1.18 Máquinas Herramientas Especiales Las máquinas herramientas especiales están diseñadas para llevar a cabo todas las operaciones necesarias para producir un solo componente, como podrían ser las máquinas generadoras de engranes, máquinas de levas, tornos de torreta multiherramienta, máquinas de roscado automático, etc. (Sanchez, 2017) Figura 10 Herramienta especial Autor: Sánchez, Tomado de Universidad de la Laguna 2.1.19 Máquinas de Control Numérico Las maquinas CNC. “Control Numérico Computarizado” tiene como principal característica controlar completamente una Máquina-Herramienta desde un computador mediante un control numérico, facilitando en su totalidad el trabajo a desempeñar. (Angel & Teofilo, 2017) 2.2 Marco legal Para el desarrollo del proyecto de intervención el cual se genera en los talleres del Instituto Superior Tecnológico Paulo Emilio Macías, está regida internacionalmente por IEC encargada de decidir la curva máxima para las instalaciones de los motores monofásicos. (Villamizar, 2018) Las normas relacionadas al área eléctrica y electrónica las asume la IEC, mientras que los estándares sobre otros temas los asume la ISO 1720; aquellas cuestiones que no se vinculen de manera evidente con tecnologías eléctricas o no eléctricas son resueltas de mutuo acuerdo por ambas organizaciones. (IEC, 2017) 17 Nacionalmente la noma INEN regula y establece la aplicación en motores eléctricos de corriente alterna, monofásicos, tipo jaula de ardilla, enfriados con aires, en potencia nominal de 0.18 K hasta 1.5 K, de una sola frecuencia de rotación de 2, 4 o 6 polos de fase dividida o de capacitor de arranque, abiertos o cerrados. (INEN, 2009) Para la realización del presente proyecto de intervención se debe tomar en cuenta casa una de las normas que rigen la protección de los motores monofásicos, apoyándonos a la aplicación del proyecto en la práctica fortaleciendo los conocimientos de nosotros como estudiantes. 18 3. METODOLOGÍA 3.1 Localización El trabajo de investigación se realizó en las instalaciones del instituto Superior Tecnológico Paulo Emilio Macías, ubicado en la ciudadela San Jorge de la parroquia Andrés de Vera de la cuidad de Portoviejo de la provincia de Manabí. Figura 11 Mapa de Ubicación Autor: Alcívar, Carlos (2020) 3.2 Tipo de investigación Documental: Porque a través de la misma vamos a recopilar información por medio de la lectura en diferentes fuentes bibliográficas Cuanti – cualitativa Para la realizar el presente estudio se recolecto información mediante técnicas de información primaria como encuesta y entrevista; los resultados fueron procesados y presentados en un informe de tipo cuantitativo en tablas y gráficos estadísticos, que derivaron en conclusiones y análisis cualitativo profundizando las causas del problema investigativo. 19 3.3 Método de Investigación Método Científico Por ser una investigación Cuanti – cualitativa a, brindaron confidencialidad y validez al trabajo investigativo. En este proceso se observó la realidad, se identificó la problemática mediante la recolección de datos, se constató los objetivos de la investigación planteada y luego se estableció las conclusiones finales del proceso investigativo. En general, los experimentos se usan para estudiar el desempeño de procesos y sistemas. El proceso o sistema puede representarse, el proceso como una combinación de máquinas, personas, métodos u otros recursos que vamos a utilizar, teniendo en cuenta las salidas y observando una o más respuestas. Algunas variables de entrada son controlables, mientras otras no lo son (aunque pueden serlo con fines de una prueba) (Castillo, 2019). Método Descriptivo El método descriptivo demanda la interpretación de la información siguiendo algunos requisitos del objeto de estudio sobre el cual se lleva a cabo la investigación. Este método permitió realizar el análisis de la información mediante la aplicación de la entrevista. Este proceso nos ayudó a identificar los problemas que puede causar los motores eléctricos del Instituto Superior Tecnológico Paulo Emilio Macías, y a su vez se obtuvo los resultados que complementaron en la investigación. 3.4. Instrumentos o técnicas de investigación Encuesta Esta técnica permitió obtener datos de varios estudiantes cuyas opiniones personales, ayudó a tener la información de un mapeo sobre la problemática estudiada y determinar cuan relevante es, para ello se utilizó un listado de preguntas escritas que se entregó a 48 estudiantes y 2 docentes de la carrera, con el fin de conocer las herramientas y/o materiales, procesos que utilizan en las prácticas. 20 3.5 Tratamiento de datos La muestra poblacional elegida para desarrollar este trabajo fue tomada en referencia a los 105 estudiantes de la carrera de tecnología superior en Electromecánica del Instituto Superior Tecnológico Paulo Emilio Macías. El tamaño de la muestra será determinado por el método de Larry y Murray con la fórmula para la población finita o conocida: Fórmula de Larry y Murray 1 𝑍2 ∗ 𝑁 ∗ 𝑝 ∗ 𝑞 𝑛= 2 𝐸 (𝑁 − 1)+ 𝑍 2 ∗ 𝑝 ∗ 𝑞 En donde: n = tamaño de la muestra N = tamaño de la población Z = Nivel de confiabilidad p = prevalencia del fenómeno de estudio q = 1-p (completa p hasta uno) E = porcentaje de error Utilizaremos un Nivel de confianza del 95% (valor estándar de la distribución de gauss), una prevalencia del fenómeno de estudio del 50% (que hace mayor el tamaño muestra) y un porcentaje de error del 10%. n=X N= 384 Z = 95% 1,96 p = 50% 0.50 q = 1-p (1- 0,7) 0,30 E= 10% 0,1 Fórmula de Larry y Murray 2 – Ejecución: 𝑛= 𝑍2 ∗ 𝑁 ∗ 𝑝 ∗ 𝑞 𝑖 2 (𝑁 − 1) + 𝑍 2 ∗ 𝑝 ∗ 𝑞 𝑛= (1,96)2 ∗ 105 ∗ 0,50 ∗ (1 − 0,50) (0.1)2 (105 − 1)+(1,96)2 ∗ 0,50 ∗ (1 − 0,50) 21 𝑛= 100.842 2.0004 𝑛 = 50,41 Por lo que el tamaño de la Muestra (n) es de 50 personas que se necesitarán para realizar las encuesta. Población La población objeto de la investigación se detalla en la siguiente tabla a continuación: Tabla 1 Población y muestra Actores de Población Cantidad Estudiantes 50 Total 50 Autor: Alcívar Veliz Carlos Daniel-2021 3.6. Recursos humanos y materiales 3.6.1Talento humano Para el desarrollo del trabajo de titulación se ha considerado el siguiente talento humano: a. Un estudiante de la carrera de Electromecánica b. Un docente de la asignatura c. Un profesional tutor de la carrera de Electromecánica 3.6.2 Recursos administrativos y de gestión a. Materiales de oficina b. Hojas c. Carpetas d. Dispositivos de almacenamiento masivo (pen drive) e. Libros f. Manuales g. Impresiones. 22 4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 4.1. Análisis e Interpretación de resultados Pregunta# 1 Tabla 2 ¿Cuál considera que es el trabajo realiza un motor eléctrico? # Alternativas Frecuencia energía Transformar eléctrica a Porcentaje en energía mecánica 32 64% 18 36% Se caracteriza por tener un b elevado par de arranque Total 50 100% Autor: Alcívar Veliz Carlos Daniel-2021 Gráfico 1 ¿Cuál considera que es el trabajo realiza un motor eléctrico? Transforma energía eléctrica en energía mecánica 36%; Se caracteriza por tener un elevado par de arranque 64%; Autor: Alcívar Veliz Carlos Daniel-2021 Análisis e interpretación: De acuerdo a la pregunta realizada a los encuestados opinan, que un 64% opina que el trabajo de un motor es transformar la energía eléctrica en energía mecánica, mientras. en un 32%, opina que se caracterizan por tener un elevado par de arranque. Como podemos evidenciar los motores eléctricos se encargan de transformar la energía eléctrica en energía mecánica. 23 Pregunta # 2: Tabla 3 ¿Considera que los motores eléctricos de la máquina de herramienta se encuentran en buen estado para recibir la práctica dentro del taller de mecanizado? # Alternativas Frecuencia a No 38 76% b Si 12 24% 50 100% Total Porcentaje Autor: Alcívar Veliz Carlos Daniel-2021 Gráfico 2 ¿Considera que los motores eléctricos de la máquina de herramienta se encuentran en buen estado para recibir la práctica dentro del taller de mecanizado? 24% Si No 76% Autor: Alcívar Veliz Carlos Daniel-2021 Análisis e interpretación: Como se puede observar en la pregunta realizada a los encuestados opinan en un 76% que los motores eléctricos no están en buen estado, mientras un 24% si considera que los motores eléctricos si están en buen estado para el uso del taller de mecanizado. Según lo encuestado el mayor porcentaje considera que los motores eléctricos no se encuentran en buen estado para realizar las prácticas en el taller de mecanizado. 24 Pregunta # 3: Tabla 4 ¿Considera que la cantidad existente de motores eléctricos para la máquina de herramientas son suficientes para recibir las prácticas dentro del taller de mecanizado? # Alternativas Frecuencia a SI 10 20% b NO 40 80% 50 100% Total Porcentaje Autor: Alcívar Veliz Carlos Daniel-2021 Gráfico 3 ¿Considera que la cantidad existente de motores eléctricos para la máquina de herramientas son suficientes para recibir las prácticas dentro del taller de mecanizado? 20% SI NO 80% Autor: Alcívar Veliz Carlos Daniel-2021 Análisis e interpretación: De acuerdo a la pregunta realizada a los encuestados opinan, que un 80% opina que no existen cantidad de motores eléctricos suficientes en la máquina de herramientas para recibir las prácticas dentro del taller de mecanizado, mientras. en un 20%, que sí que la cantidad existente motores eléctricos son suficientes para recibir las prácticas dentro del taller de mecanizado del Instituto. Dentro de esta pregunta podemos observar que es necesario implementar motores suficientes para que la máquina de herramientas se encuentre apta para el uso del taller de mecanizado en el Instituto. 25 Pregunta # 4: Tabla 5 ¿Qué tipo de tareas debe realizar una máquina de herramientas en un taller de mecanizado? # Alternativas Frecuencia a Cortes y moldeados 21 42% b Multitareas 29 58% 50 100% Total Porcentaje Autor: Alcívar Veliz Carlos Daniel-2021 Gráfico 4 ¿Qué tipo de tareas debe realizar una máquina de herramientas en un taller de mecanizado? 42% Cortes y Moldeados Multitareas 58% Autor: Alcívar Veliz Carlos Daniel-2021 Análisis e interpretación: De acuerdo a la pregunta realizada a los encuestados, 42% de ellos indica que una máquina de herramientas debe ser multitareas, un 58% manifiesta que debe realizar cortes y moldeados. Según lo observado en la encuesta la máquina de herramienta debe realizar todo tipo de trabajo dentro de un taller mecanizado, ya que para esto está fabricada esta máquina. 26 Pregunta # 5: Tabla 6 ¿Considera que conoce las herramientas que se debe utilizar en la máquina de herramientas dentro del taller de mecanizado del Instituto? # Alternativas Frecuencia a Si 10 20% b NO 40 80% 50 100% Total Porcentaje Autor: Carlos Alcivar-2021 Gráfico 5 ¿Considera que conoce las herramientas que se debe utilizar en la máquina de herramientas dentro del taller de mecanizado del Instituto? 20% si no 80% Autor: Alcívar Veliz Carlos Daniel-2021 Análisis e interpretación: De acuerdo a la pregunta realizada a los encuestados opinan en un 80% que no conocen las herramientas que se deben utilizar en la máquina de herramientas en el taller de mecanizado del Instituto, mientras que el 20% manifiestan que si conocen las herramientas que se deben utilizar en el taller de mecanizado del Instituto. Podemos evidenciar que los motores eléctricos del taller de mecanizado no están en buenas condiciones para el funcionamiento del taller de mecanizado del instituto. 27 Pregunta # 6: Tabla 7 ¿Qué tipos de motores recomienda utilizar en máquinas herramientas? # Alternativas Frecuencia A Motores de corriente continua 10 20% B Motores de corriente alterna 40 80% 50 100% Total Porcentaje Autor: Alcívar Veliz Carlos Daniel-2021 Gráfico 6 ¿Qué tipos de motores recomienda utilizar en máquinas herramientas? 20%; 20% Motores de Corriente Continua Motores de Corriente Alterna 80%; 80% Autor: Alcívar Veliz Carlos Daniel-2021 Análisis e interpretación: De acuerdo a la pregunta realizada a los encuestados, ellos recomiendan en un 80,00% se debe utilizar en máquinas herramientas los motores de corriente alterna, el 20% de los estudiantes manifestaron debe utilizar en maquina herramientas los motores de corriente continua. Como se puede observar los encuestados recomiendan utilizar es el motor de corriente alterna es el más adecuado para la maquina herramientas. 28 Pregunta # 7: Tabla 8 ¿Considera que los motores eléctricos de la máquina de herramientas del taller de mecanizado deben ser sustituido? # ALTERNATIVAS FRECUECNCIA PROCENTAJE A Si 35 70% B No 15 30% TOTAL 50 100% Autor: Alcívar Veliz Carlos Daniel-2021 Gráfico 7 ¿Considera que los motores eléctricos de la máquina de herramientas del taller de mecanizado deben ser sustituido? 30% Si No 70% Autor: Alcívar Veliz Carlos Daniel-2021 Análisis e interpretación: De acuerdo a la pregunta realizada a los encuestados, opinan en un 70% que se debe sustituir los motores eléctricos de la máquina de herramientas del taller de mecanizado del Instituto y el 30% de los encuestados respondieron que no necesita cambiarse los motores eléctricos. Según lo observado los motores eléctricos de la máquina de herramientas del taller de mecanizado deben ser sustituidos para un mejor desempeño del mismo. 29 4.2. Discusión De acuerdo a los resultados obtenidos en la encuesta realizada se pudo obtener que, en el taller de mecanizado del Instituto Superior Tecnológico Paulo Emilio Macías, mencionaron que el lugar de trabajo donde ellos realizan sus prácticas estudiantiles los motores eléctricos de las maquinas herramientas no se encuentran en óptimas condiciones para realizar las actividades practicas diarias. Esto debido a diversos factores como el mal uso del equipo, las conexiones eléctricas en mal estado, sobrecarga eléctrica en la acometida del tablero de distribución. Por otro lado, es importante recalcar que ellos se encuentran expuestos a sufrir lesiones por descargas eléctricas las cuales son de alto riesgo. Es por eso que sería de gran importancia la reparación del sistema de la distribución eléctrica y sustitución de los motores que se encuentran en mal estado y así poder evitar riesgos mayores en el taller de macizado del Instituto Superior Tecnológico Paulo Emilio Macías. 4.3. Matriz de alcance de objetivos Tabla 9 Matriz de alcance de objetivos Objetivos Alcance de Objetivos De acuerdo a la pregunta # 6 grafico # 6 realizada a los Identificar los diferentes tipos de eléctricos motores adecuados encuestados opinan en un 80% recomienda debe utilizar en máquinas herramientas los motores de corriente alterna, el 20% de los estudiantes manifestaron debe para su utilización en las utilizar en maquina herramientas los motores de diferentes máquinas de corriente continua. procesos industriales. 20%; 80%; 30 Motores de Corriente Continua Motores de Corriente Alterna De acuerdo a la pregunta #5 gráfico # 5 realizada a los Diferenciar en las encuestados opinan en un 80% que no conocen las máquinas las herramientas que se deben utilizar en el taller de características mecanizado del Instituto, mientras que el 20% específicas de motores eléctricos deben utilizar en el taller de mecanizado del Instituto. dentro del los manifiestan que no conocen las herramientas que se taller de mecanizado. 20% si no 80% Proponer la utilización De acuerdo a la pregunta #7 grafico # 7 realizada a los de motores eléctricos encuestados, opinan en un 70% que se debe sustituir los relacionados al trabajo motores eléctricos de la máquina de herramientas del eficaz por máquina en el taller de mecanizado del Instituto y el 30% de los taller de mecanizado del encuestados respondieron que no necesita cambiarse Instituto Tecnológico Superior los motores eléctricos. Paulo Emilio Macías. 30% Si 70% Autor: Alcívar veliz Carlos Daniel 31 No 5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 5.1. Conclusiones − Luego de la investigación realizada se logró identificar que el motor eléctrico adecuado para utilizar es el de corriente alterna ya que es el más utilizado en procesos de control y arranques en máquinas eléctricas. Mediante la encuesta se logró evidenciar que los estudiantes no se encontraban instruido sobre el uso adecuado de las herramientas a utilizar, acorde a las actividades de prácticas vinculadas al desarrollo del taller de mecanizado. Se llegó a la conclusión que se debe sustituir los motores eléctricos existentes para un mejor desempeño de la máquina de herramientas para el desarrollo de las prácticas en el taller de mecanizado del Instituto Superior Tecnológico Paulo Emilio Macias. 5.2. Recomendaciones Hacer una inspección en el taller de mecanizado y después de cada práctica para que las variaciones de voltajes no afecten los motores eléctricos de la máquina de herramientas. Que se realice frecuentemente capacitaciones a los estudiantes para que tengan conocimiento sobre el uso de las herramientas dentro del taller de mecanizado para así no correr riesgos en las horas de prácticas. Una vez sustituidos los motores eléctricos darles mantenimientos para que no haya más afectaciones, y así los estudiantes puedan ejecutar sus prácticas preprofesionales sin ningún inconveniente. 32 6. PROPUESTA DE INTERVENCIÓN 6.1. Título del proyecto Implementar motores eléctricos a las máquinas herramientas del taller de mecanizado del Instituto Superior Tecnológico Paulo Emilio Macías. 6.2. Descripción del proyecto de intervención Mediante esta propuesta se logrará cambiar los motores eléctricos de la máquina de herramienta del Instituto Superior Tecnológico Paulo Emilio Macías lo el cual va a garantizar la seguridad a estudiantes y docentes, y que hará que no existan riesgos en el taller de mecanizado, ya que tendrán inconvenientes al momento de realizar sus prácticas. 6.2.1. Problema a resolver Los motores eléctricos debido a las variaciones de voltaje que se presentan en el sector, lo que provocaba un sobrecalentamiento en ellos, por lo que no rendían de una manera eficaz, y se corría el riesgo de accidentes dentro la máquina de herramientas, del taller de mecanizado del Instituto Superior Tecnológico Paulo Emilio Macias. 6.2.2 Ubicación geográfica donde se realizará la propuesta de intervención La propuesta a realizarse está ubicada en el Instituto Superior Tecnológico Paulo Emilio Macias está ubicado en la ciudadela San Jorge, de la parroquia Andrés de Vera del cantón Portoviejo de la provincia de Manabí. Figura 12 Ubicación referencial Autor: Alcívar, Carlos (2020) 33 6.2.3 Beneficiarios Beneficiarios directos: Estudiantes de la carrera de Tecnología Superior en Electromecánica Docente de la asignatura Beneficiarios indirectos: Futuros estudiantes de la carrera de Tecnología Superior en Electromecánica, la comunidad. 6.3 Justificación En el taller eléctrico existe un problema con motores eléctricos debido a que se calientan cuando debido a sobrecargas debido a las variaciones de voltaje hace que los motores eléctricos tengan perdidas de aislamientos en líneas eléctricas ya sean en media y baja tensión, entonces para corregir este problema vamos sustituir los motores eléctricos, para los estudiantes no tengan problemas al manipular este equipo es muy fácil de manejar, y así evitar accidentes a futuro. 6.4 Fundamentación teórica de la propuesta de intervención 6.4.1. Motor Eléctrico El motor eléctrico es un artefacto que transforma la energía eléctrica en energía mecánica, de manera que puede impulsar el funcionamiento de una máquina. Esto ocurre por acción de los campos magnéticos que se generan gracias a las bobinas, (aquellos pequeños cilindros con hilo metálico conductor aislado). Los motores eléctricos son muy comunes, se pueden encontrar en trenes, máquinas de procesos industriales y en los relojes eléctricos; algunos de uso general tienen proporciones estandarizadas, lo que ayuda a mejorar la selección de acuerdo a la potencia que se desea alcanzar para el dispositivo en el que se incluirá. (Electrico, 2019) 34 Figura 13 Motor Eléctrico Autor: Eléctrico (2019) Tomado de Concepto Definición Figura 14 Características del motor Autor: Motores Eléctricos para la Industria Tomado de Concepto Definición 35 6.5. Objetivos del proyecto de intervención 6.5.1. Objetivo general Sustituir los motores eléctricos existentes para la utilización de máquinas de herramientas del taller de mecanizado del Instituto Superior Tecnológico Paulo Emilio Macías. 6.5.2. Objetivo especifico Usar nuevos motores eléctricos en las máquinas de herramientas dentro del taller del mecanizado del Instituto Superior Tecnológico Paulo Emilio Macías motores eléctricos. Comprobar que los nuevos motores eléctricos funcionen correctamente una vez instalados para evitar riesgos en la máquina de herramientas dentro del taller de mecanizado. Revisar el estado de los motores eléctricos una vez culminada cada práctica en el taller de mecanizado. 6.6. Estrategias de implementación La implementación de este proyecto de intervención, básicamente comprende estrategias que benefician a la población estudiantil y al Instituto Superior Tecnológico Paulo Emilio Macías. Consideramos plantear las siguientes estrategias: En cuanto a la presentación el trabajo realizado, a la audiencia asistente, mediante una la exposición sobre el tema. Por otra parte, tenemos entre las estrategias de involucramiento; mostrar porqué es importante la implementación en el Instituto Superior Tecnológico Paulo Emilio Macías. Cabe recalcar que esta iniciativa ayudara a los estudiantes a adquirir mejor conocimiento en cuanto a la práctica en el taller de mecanizado. Otra estrategia; tenemos generar compromiso, tanto por parte de la institución como de los estudiantes, para de esta manera generar un mejor nivel de conocimientos. 36 6.7. Plan de acción Para cumplir con los objetivos es necesario saber que dentro de un taller mecánico su máquina de herramientas debe tener los motores eléctricos en buen estado para la ejecución de actividades. 6.8. Cronograma de actividades INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO PAULO EMILIO MACÍAS CARRERA DE TECNOLOGÍA SUPERIOR EN ELECTROMECÁNICA CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES DEL PROCESO DE TITULACIÓN EGRESADOS DEL PERIODO: DICIEMBRE 2020 - ABRIL 2021 ACTIVIDADES MESES DICIEMBRE ENERO 1 Socialización a estudiantes sobre las modalidades de titulación de la Unidad de Integración Curricular 2 Recepción de documentación para elección de modalidades de titulación: ( Oficios de presentación de temas, Idea de proyecto) 3 Reunión de carrera para socialización de temas y mejorar propuestas para enviar al CIDTI. 4 Definición de tutores de trabajos de titulación 5 Envío de Temas para ser analizados por la Cordinación de Investigación, Desarrollo Tecnológico e Innovación (CIDTI) DEL 4 AL 8 DE ENERO 6 Recepción de Observaciones por parte de la Cordinación de Investigación, Desarrollo Tecnológico e Innovación (CIDTI) DEL 4 AL 8 DE ENERO 7 Envío de Temas y propuesta de tutores para ser aprobados por autoridades de Organo Colegiado Superior 8 9 10 FEBRERO MARZO ABRIL MAYO DEL 7 AL 11 DE DICIEMBRE DEL 14 AL 18 DE DICIEMBRE DEL 4 AL 8 DE ENERO DEL 4 AL 8 DE ENERO DEL 11 AL 15 DE ENERO Aprobación de perfil de proyecto por las instancias superiores DEL 11 AL 15 DE ENERO Socialización de temas y tutores aprobados a Estudiantes de la Unidad de Integración Curricular DEL 11 AL 15 DE ENERO Desarrollo de los Capítulo I-II - III : Conforme a la guía metodológica enviada por CIDTI DEL 18 DE ENERO AL 18 DE FEBRERO Revisión y entrega de capítulos realizadas por los tutores. 11 DEL 22 AL 26 DE FEBRERO 12 Desarrollo de los Capítulo IV-V - VI : Conforme a la guía metodológica enviada por CIDTI DEL 1 DE MARZO AL 22 DE MARZO Revisión y entrega de capítulos realizadas por los tutores. DEL 23 AL 26 DE MARZO 13 14 Informe final de las revisiones por parte de los tutores a Responsable de Titulación. 15 Organización de Tribunales para sustentación final, enviados al Órgano Colegiado Superior. 16 Entrega de oficios para delegación de Tribunales de revisión y sustentación de Proyectos de Titulación aprobados por el Órgano Colegiado Superior. 17 DEL 29 DE MARZO AL 2 DE ABRIL DEL 5 AL 7 DE ABRIL DEL 8 AL 9 DE ABRIL Entrega de los Proyectos de Titulación por los egresados a los integrantes del tribunal de revisión y sustentación. 12 DE ABRIL 18 Revisión y entrega a los egresados de los Capítulos de los Poryectos de Titulación por los integrantes del Tribunal de revisión y sustentación. DEL 13 AL 23 DE ABRIL 19 Tutorias para sutentación final DEL 24 AL 30 DE ABRIL SUSTENTACIÓN DE LOS TRABAJOS DE TITULACIÓN FECHA PENDIENTE 20 21 INCORPORACIÓN FECHA PENDIENTE 37 6.9. Recursos a. Computadora b. Escáner c. Impresora d. Fotocopiadora e. Hojas de papel bond f. Lapiceros g. Textos h. Folletos i. Redes sociales j. Redes de Navegación. 6.10. Presupuesto Rubro Costo Motores eléctricos. $ 400 Transporte 20 Alimentación 20 Total $ 440 Son: cuatrocientos cuarenta dólares americanos 38 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Abreu, J. L. (04 de 2015). Daena: International Journal of Good Conscience. Obtenido de Daena: International Journal of Good Conscience: http://www.spentamexico.org/v10-n1/A14.10(1)205-214.pdf Advisosrs, I. D. (01 de 07 de 2018). Intedya . Obtenido de Intedya : https://www.intedya.com/internacional/1886/noticia-nuevos-normas-isopara-maquinas-herramientas-mas-ecologicas.html Alsina, G. (1 de 10 de 2015). Obtenido https://www.diarioelectronicohoy.com/fuentes-de-alimentacion-decorriente-continua/ de Alsina, G. (2015). Obtenido de https://www.diarioelectronicohoy.com/fuentes-dealimentacion-de-corriente-continua/ Álvarez, J. A. (2021). AF. Obtenido de AF: http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_frec_ca/ke_frec_ca_1.htm Amayak, M. A. (20 de 10 de 2017). 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Transformar energía eléctrica en energía mecánica Se caracteriza por tener un elevado par de arranque 2.- ¿Existen motores eléctricos suficientes para recibir la práctica dentro del taller de mecanizado? SI NO 43 3.- ¿Considera que la cantidad existente de motores eléctricos para la máquina de herramientas son suficientes para recibir las prácticas dentro del taller de mecanizado? SI NO 4.- ¿Qué tipo de tareas debe realizar una máquina de herramientas en un taller de mecanizado? Cortes y moldeados Multitareas 5.- ¿Considera que conoce las herramientas que se debe utilizar en la máquina de herramientas dentro del taller de mecanizado del Instituto? SI NO 6.- ¿Qué tipos de motores recomienda utilizar en máquinas herramientas? Motores de corriente continua Motores de corriente alterna 7.- ¿Considera que los motores eléctricos de la máquina de herramientas del taller de mecanizado deben ser sustituido? SI NO 44 Anexo B: Fotos Aplicación de encuestas a estudiantes de la carrera de tecnología superior en electromecánica Aplicación de encuestas a estudiantes de la carrera de tecnología superior en electromecánica 45 Aplicación de encuestas a estudiantes de la carrera de tecnología superior en electromecánica Aplicación de encuestas a estudiantes de la carrera de tecnología superior en electromecánica 46 Firma de acta de entrega Entrega de los motores eléctrico 47
