Especialización en Diseño Mecánico · 2025
Diseño e implementación de un equipo para diagnosticar motores de 24 voltios de corriente directa en máquinas vending de bebidas calientes
El presente trabajo propone el desarrollo de un dispositivo portátil orientado al monitoreo de variables eléctricas (potencia, corriente y tensión) en motores de 24VDC, utilizados en máquinas expendedoras de bebidas calientes. El objetivo principal es ejecutar la toma de datos en un tiempo no mayor a 15 segundos, determinando el estado funcional del motor mediante la comparación de promedios de medición frente a rangos de operación estable. Esta herramienta surge para alivianar la ausencia de métodos de validación técnica durante el mantenimiento, reduciendo la incertidumbre sobre la vida útil del componente y optimizando su reutilización masiva. Técnicamente, el diagnóstico se fundamenta en un sistema basado en un microcontrolador que implementa un control (PWM) para regular la corriente de arranque, protegiendo así la integridad del equipo bajo prueba. El sistema digitaliza las señales mediante conversión analógico-digital (A/D) y visualiza los parámetros en una interfaz HMI. Adicionalmente, el dispositivo permite documentar los hallazgos mediante una impresión térmica adhesiva, garantizando la trazabilidad del historial de mantenimiento. Se proyecta que la implementación de este prototipo dote al sector vending de un instrumento confiable que optimice los tiempos y costos de las inspecciones técnicas. Esta mejora no solo elevará la calidad del servicio al usuario final, sino que reducirá los costos por reemplazo de motores aún con vida útil, mitigando también el impacto ambiental al evitar el desecho prematuro de motores funcionales que carecían de una auditoría correcta.
Texto completo 48 páginas con texto
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Contenido
- Resumenp. 13
- Abstractp. 14
- Introducciónp. 15
- 1 Planteamiento del problemap. 17
- 2 Justificaciónp. 19
- 3 Objetivosp. 21
- 3.1 Objetivo generalp. 21
- 3.2 Objetivos específicosp. 21
- 4 Estado del Artep. 22
- 5 Bosquejo Esquemáticop. 25
- 6 Estudio de Factibilidadp. 27
- 6.1. Factibilidad Técnicap. 27
- 6.1.1. Análisis de Requerimientos vs. Capacidadesp. 27
- 6.2. Factibilidad Económicap. 28
- 6.2.1. Costos de Prototipado (Bill of Materials - BOM)p. 29
- 6.2.2. Análisis Costo-Beneficio y Punto de Equilibriop. 30
- 6.3. Factibilidad Legal y Ambientalp. 34
- 7 Conclusionesp. 35
- 8 Referencias Bibliográficasp. 36
- 9 Apéndices y anexosp. 38
- Tabla 1. Matriz de Cumplimiento Técnicop. 28
- Tabla 2. Estructura de Costos del Dispositivo (Estimado en COP)p. 29
- Tabla 4. Comparativo de insumos y Materiales para la reparación de las 4 Referenciasp. 31
- Figura 1. Plano de Ensamble Generalp. 25
- Figura 2. Subensamblesp. 26
- Figura 3.Tipos de Motores para análisis en este proyectop. 31
- Figura 4. Bujes, Escobillas, rodamientos utilizados para la reparaciónp. 32
- Anexo 1. Plano Eléctricop. 38
- Anexo 2. Plano de subsistemasp. 39
- Anexo 3. Caja de Controlp. 40
- Anexo 4. Caja Fuentep. 41
- Anexo 5. Microcontroladorp. 42
- Anexo 6. Pantalla HMIp. 43
- Anexo 7. Conexiones Motorp. 44
- Anexo 8. Impresora TTLp. 45
- Anexo 9. Plano de BOM Sistema de Controlp. 46
- Anexo 10. Plano de BOM Sistema de Fuentep. 47
- Anexo 11. Visualización del producto terminadop. 48