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1. UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL FACULTAD REGIONAL RESISTENCIA MÁQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES MÁQUINAS DE ELEVACION Y TRANSPORTE ALUMNO: Gusmeroli, Dardo CARRERA: Ing. Electromecánica. CURSO: 5º PROFESORES: Ing. Salto. Ing. Gómez. AÑO: 2009. 2. BUZZI, Fernando – GUSMEROLI, Dardo UTN-FRR 1 INDICE pag Introducción………………………………………………………..…………………3 Clasificación de máquinas de elevación y transporte…………………………………...4 Elevadores a Cangilones Descripción de los componentes………………………………………………………..6 Unidad de accionamiento………………………………………………………………..6 Tambor de accionamiento…………………………………………………………….…7 Cabeza del elevador……………………………...………………………………………7 Freno……………………………………………………………………………………..8 Ramal de subida……………………………….………………………………………...8 Ramal de bajada…………………………………………………………………………8 Tambor de reenvio……………………………………………………………..………..8 Dispositivo de estiramiento……………………………………...………………………9 Pie del elevador……………………………………………………………………...…..9 Correa……………………………………………………………………………………9 Cangilones……………………………………………………………………………...11 Alineación de la correa……………………………………………………...………….13 Uniones de correa………………………………………………………………………13 Selección de una correa elevadora……………………………………………………..14 Capacidad de transporte……………………………………….………………………15 Funcionamiento mantenimiento………………………….…………………………….18 Seguridad………………………………………………………………………………19 Cintas transportadoras Introducción……………………………………………………………………………20 Ventajas e inconvenientes...............................................................................................21 Generalidades de las cintas transportadoras. Materiales a Transportar, Tamaños y Temperaturas…………………………………………………………………………...21 Empleos de las Cintas Transportadoras………………………………………………...22 Ventajas ambientales y de seguridad…………………………………………………...22 Facilidad de carga y descarga…………………………………………………………..22 Partes principales de una cinta transportadora…………………………………………23 Bandas Transportadoras………………………………………………………………..23 Tipos principales………………………………………………………………………..23 Constitución de la banda……………………………………………………………….23 Rodillos y Soportes…………………………………………………………………….24 Funciones De Los Rodillos…………………………………………………………….24 Tipos De Rodillos……………………………………………………………………...24 Tambores……………………………………………………………………………….25 Principales componentes……………………………………………………………….25 Tipos De Tambores y Funciones Que Realizan……………………………………......25 Tensores De Banda…………………………………………………………………….26 Funciones principales…………………………………………………………………..26 Tipos de tensores……………………………………………………………………….46 Bastidores………………………………………………………………………………26 Generalidades y funciones……………………………………………………………..26 Tolvas De Carga y Descarga…………………………………………………………...27 3. BUZZI, Fernando – GUSMEROLI, Dardo UTN-FRR 2 Equipos De Limpieza…………………………………………………………………..27 Generalidades e Importancia…………………………………………………….……..27 Incidencia Económica De Una Mala Limpieza………………………………………..27 Dispositivos De Limpieza---47 Sistemas De Limpieza Modernos………………………………………………………27 Acoplamientos………………………………………………………………………….28 Frenos y mecanismos anti retorno……………………………………………………...28 Reductores……………………………………………………………………………...29 Generalidades del diseño……………………………………………………………….29 Características Generales De Los Materiales…………………………………………..29 Calculo de capacidad de transporte de una cinta transportadora……………………….32 Selección de la velocidad de la correa………………………………………………….33 Selección del ancho de la correa………………………………………………………..34 Selección de la serie del rodillo…………………………………………………….......35 Selección del espacio entre rodillos…………………………………………………….35 Calculo de la potencia de accionamiento……………………………………………….36 Método practico………………………………………………………………………...37 Método C.E.M.A……………………………………………………………………….39 Operación de la cinta transportadora…………………………………………………...39 Mantenimiento preventivo……………………………………………………………...40 Transportador a tornillo Introducción……………………………………………………………………………42 Caracteristicas del transportador a tornillo……………………………………………..43 Componentes principales……………………………………………………………….43 Generalidades en el diseño del tornillo transportador…………………………………46 Tipos de transportadores de tornillo……………………………………………………48 Transportadores helicoidales inclinados……………………………………………….48 Transportadores helicoidales verticales…………………………………….…………..49 Transportadores sin fin flexibles………………………………………………………50 Operación del transportador helicoidal………………………………………………..52 Mantenimiento…………………………………………………………………………52 Operaciones peligrosas…………………………………………………………………52 Bibliografía……………………………………………………………………………..55 4. BUZZI, Fernando – GUSMEROLI, Dardo UTN-FRR 3 INTRODUCCIÓN Ya en la antigüedad se llevaban a cabo trabajos de construcción vinculados con la elevación y desplazamiento de grandes cargas, por ejemplo, la construcción de las pirámides egipcias (pirámide de Cheops de 147 m de altura, compuesta de prismas de piedra, cada uno de 9 x 2 x 2 m de tamaño y 90 tn de peso aproximadamente, fue construida en el siglo XXII antes de NE). Los primeros medios de mecanización fueron las palancas, los rodillos y los planos inclinados. La realización de grandes trabajos de la construcción con este equipamiento exigía enorme cantidad de gente. En el siglo VII antes de NE aparecieron las poleas, y en el siglo II antes de NE, los tornos (cabrestantes) con transmisiones por engranajes y tornillos sin fin con accionamiento manual. El desarrollo del comercio, navegación y de la industria minera y metalúrgica en los siglos XI-XII de NE contribuyó a perfeccionar las máquinas de elevación y a ampliar la esfera de su aplicación. Aparecieron los primeros prototipos de las grúas modernas que tenían el accionamiento manual y accionamiento con ayuda de ruedas de malacate (del tipo “jaula de ardilla”) e hidráulicas (Fig. 1). Figura 1 Los aparatos y máquinas de elevación y transporte modernos de alta productividad que trabajan a elevadas velocidades y que poseen gran capacidad de carga aparecieron como resultado de la perfección gradual de las maquinas en el curso de mucho tiempo. 5. BUZZI, Fernando – GUSMEROLI, Dardo UTN-FRR 4 Sin aplicar el estilo complejo de aparatos y máquinas de elevación y transporte serian inconcebibles la liquidación de los trabajos manuales de carga y descarga, la supresión del trabajo pesado a mano, al efectuar las operaciones fundamentales y auxiliares, la automatización y mecanización compleja de los procesos de elaboración en todos los terrenos de la economía nacional. Las modernas líneas tecnológicas de producción en cadena y automatizadas, el transporte interior del taller y entre los talleres, las operaciones de carga y descarga en los almacenes y puestos de trasbordo se encuentran orgánicamente vinculados con el empleo de los distintos tipos de aparatos y máquinas de elevación y transporte que permiten ejecutar eficazmente la continuidad y el ritmo de los procesos de elaboración. Por eso, el empleo de estos equipos determina en mucho la eficacia de la producción moderna, y el nivel de la mecanización del procedimiento tecnológico determina el grado de perfección y la productividad de la empresa. A una intensidad moderna de producción no puede asegurarse su ritmo estable sin el funcionamiento concertado e impecable de los medios para transportar las materias primas, productos semiacabados y la producción terminada en todas las fases de tratamiento y almacenamiento. La producción moderna de aparatos y máquinas de elevación y transporte se basa en la creación de construcciones unificadas y en bloques que permiten obtener el efecto más alto técnico-económico al fabricar y explotar aparatos y máquinas. Se llama construcción de bloques la que consta de conjuntos independientes, es decir, unidos entre si por medio de elementos fácilmente separables. La construcción en bloques de montajes normalizados permite con facilidad separar de la máquina el conjunto que necesita reparación o mantenimiento, sin desmontar los demás conjuntos contiguos. Los aparatos y máquinas de elevación y transporte son tan diversos por su destinación, principios de acción y construcción que no es posible dar una descripción detallada y los cálculos en detalle, incluso para los tipos principales. Estos equipos de elevación y transporte suelen clasificarse, en general, por su recorrido en horizontales, inclinados o mixtos y verticales. Entre los de recorrido horizontal podemos mencionar: a) Cintas transportadoras; b) Cadenas de tablillas; c) Cadenas de empuje; d) Rodillos motrices; e) Roscas transportadoras (tornillo de Arquímedes); f) Transportadores aéreos de cable o cadena: g) Transportadores de flujo continuo (Redler o Bulk Flow); h) Grúas. Entre los de recorrido mixto o inclinado: a) Cintas; b) Cadenas; c) Transportadores aéreos; d) Transportadores de flujo continuo; e) Rodillos de gravedad. 6. BUZZI, Fernando – GUSMEROLI, Dardo UTN-FRR 5 Entre los de recorrido vertical: a) Ascensores y montacargas; b) Elevadores a cangilones de correa o cadena; c) Elevadores de bandeja colgante. También se los puede clasificar por “el tiempo de duración de la marcha” en: • Transportadores de acción continua: por ejemplo, las cadenas de montajes • Transportadores de acción discontinua o periódica: podemos citar, los puente grúas. Todos los transportadores mencionados hasta aquí son los llamados “mecánicos”, pero corresponde mencionar así mismo a los llamados “neumáticos” que transportan el material suspendido dentro de una corriente de aire, por medio de cañerías, recorriendo trayectorias rectas o curvadas, horizontales, inclinadas o verticales. Su aplicación es común en materiales de peso específico bajo, tamaño reducido y baja abrasividad, pudiendo citar como ejemplo el transporte de cereales. 7. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 6 ELEVADORES DE CANGILONES Los elevadores de correa a cangilones son los equipos más comunes y económicos para el movimiento vertical de materiales a granel. Los cangilones son los recipientes que contienen el material, tomándolo en la parte inferior del sistema y volcándolo en la parte superior, para este cometido deben tener una configuración adecuada. Los cangilones van montados sobre la correa que es la que trasmite el movimiento del tambor de accionamiento y la que debe absorber los esfuerzos provocados por esta transmisión además del peso efectivo del material elevado y el peso propio de los cangilones. Las correas utilizadas deben poseer una gran resistencia transversal para garantizar la sujeción de los bulones del cangilón. Las mismas deben ser seleccionadas en función del cálculo a realizar de acuerdo a las características de cada elevador. 1- Correa 2- Cangilones 3- Tambor de Accionamiento 4- Tambor de Reenvío 5- Cabeza del Elevador 6- Pantalones 7- Pie del Elevador 8- Puertas de Inspección 9- Unidad de Accionamiento 10- Estirador 11- Freno Automático 12- Descarga del Elevador 13- Tolva de Alimentación 14- Puerta de Limpieza DESCRIPCION DE LOS COMPONENTES Unidad de Accionamiento Se encuentra localizada en la parte superior del elevador, está constituida por un motor y un reductor que puede estar ligado directamente al eje del tambor de accionamiento o a través de un 8. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 7 acople elástico. Toda la unidad se sustenta por una plataforma construida a tal fin. Tambor de Accionamiento Es el encargado de transmitir el movimiento a la correa, normalmente fabricado en fundición o chapa de acero. Pueden tener una pequeña biconicidad a los efectos de centrar la correa y siempre y cuando el cangilón lo permita. Es altamente recomendable el recubrimiento del mismo con caucho a los efectos de protegerlo del desgaste producido por la gran cantidad de polvo que genera el sistema. Este recubrimiento evita también el desgaste prematuro de la correa y eficientiza el uso de la potencia ahorrando energía. También aumenta el coeficiente de rozamiento haciendo más difícil un eventual patinamiento. El diámetro del mismo se calcula en función de la descarga y la velocidad para lograr una operación eficiente. Cabeza del Elevador También localizada en la parte superior del elevador y es una estructura metálica que contiene al tambor de accionamiento, formando parte de la misma la unidad de accionamiento, el freno y la boca de descarga. El capot de la cabeza o sombrero debe tener el perfil adecuado para adaptarse lo más posible a la trayectoria del material elevado en el momento de producirse la descarga. Esta trayectoria depende de varios factores como ser el tipo de cangilón, la velocidad de la correa y el diámetro del tambor de accionamiento 9. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 8 Freno Es un sistema ligado al eje del tambor de accionamiento. Permite el libre movimiento en el sentido de elevación. Cuando por cualquier motivo el elevador se detiene con los cangilones cargados, este sistema impide el retroceso de la correa, evitando así que el material contenido en los mismos sea descargado en el fondo del elevador. Los dispositivos más usados son: el de malacate o el de cinta. Ramal de Subida Junto con el ramal de bajada une la cabeza con el pie del elevador. Normalmente fabricado en chapa plegada y soldada de construcción modular. Cada cuerpo se une al siguiente con bulones. Su largo depende de la altura del elevador. Sus dimensiones deben ser tales que permitan el paso de la correa y los cangilones con holgura. Este ramal (también denominado "pantalón") contiene a la correa y cangilones cargados en su movimiento ascendente. Sobre el mismo normalmente se encuentra ubicada la puerta de inspección. Ramal de Bajada Caben las consideraciones generales indicadas para el ramal de subida. Este ramal (también denominado "pantalón") contiene a la correa y cangilones vacíos en su movimiento descendente. Tambor de reenvío Se localiza en la parte inferior del elevador. Sobre el eje del mismo se encuentra montado normalmente el dispositivo de estiramiento. Su construcción se recomienda que sea aleteada o tipo "jaula de ardilla" para evitar que el material derramado se introduzca entre el tambor y la correa provocando daños a la misma. Su diámetro es generalmente igual al tambor de accionamiento o menor que el mismo. 10. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 9 Dispositivo de Estiramiento Como su nombre lo indica este dispositivo permite el tensado de la correa para lograr un perfecto funcionamiento del sistema. Este dispositivo puede ser de dos tipos: a tornillo (el más usual) o automático (para elevadores de grandes capacidades). Pie del Elevador Se encuentra ubicado en la parte inferior del elevador y contiene al tambor de reenvío. Son partes integrantes del mismo la tolva de alimentación y el dispositivo de estiramiento. Esta parte de la estructura se encuentra regularmente provista de puertas de inspección y de limpieza. Correa Estructuralmente y en términos generales las correas utilizadas en elevación son iguales a las utilizadas en transporte. No obstante debe tenerse muy en cuenta al momento de su selección, la mayor robustez que deben poseer. No olvidemos que su resistencia longitudinal se va a ver afectada por el perforado al que es sometida para la 11. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 10 fijación de los cangilones a través de los bulones y debe poseer mayor resistencia transversal para lograr una correcta sujeción de los mismos. A la hora de la selección de una correa elevadora y por lo expresado en el párrafo anterior, no solo es importante realizar el cálculo de tensión de la correa sino que la misma deberá dimensionarse en función de su robustez, de su capacidad para soportar el arrancamiento de los cangilones, de su porcentaje de estiramiento como así también la forma de estirarse en función del tiempo de uso, sus resistencias químicas y físicas, su capacidad para disipar la energía estática siempre presente en estos sistemas de elevación, su necesidad de ignifugancia, y cualquier otro factor particular del sistema en estudio y que pueda influir de un modo determinante en la selección de la correa. Cada modelo de correa posee una resistencia nominal al arrancamiento de los cangilones que se expresa en una proyección máxima que los mismos deben tener. Este es un dato que aporta el fabricante como así también el de porcentaje máximo de estiramiento y la forma de producirse el mismo a través del tiempo de uso. En función de este último punto es siempre recomendable la utilización de correas con urdimbre (sentido longitudinal) de poliéster, fibra que tiene un menor porcentaje de estiramiento (normalmente no mayor de un 1,5%) y el mismo se produce en los primeros meses de uso, luego del cual la correa ya no se estira. Respecto a las dimensiones de la correa se recomienda observar los siguientes requisitos en cuanto al ancho de la misma: debe ser de 10 mm. a 25 mm. más ancha que el cangilón de cada lado. (Entre 20 mm a 50 mm más ancha en total que el largo del cangilón). La distancia del borde de la correa al lateral del pantalón debe ser como mínimo de 50 mm para elevadores de hasta 30 metros de altura y de 75 mm para los de mayor altura, a fin de evitar rozamiento lateral. Es también importante tener en cuenta el diámetro mínimo de tambor que la correa soporta como elevadora y que también es un dato aportado por el fabricante para cada modelo. Durante el proceso de perforado de la correa para el alojamiento de los bulones del cangilón, es importante tener en cuenta que los agujeros deben ser del mismo diámetro que los bulones a utilizar y que deben estar alineados y escuadrados (ángulo de 90º) respecto a la línea central de la correa, para evitar distorsiones en el funcionamiento (vaivén). 12. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 11 Cangilones Dentro del sistema de elevación son los elementos que alojan a la carga en su carrera ascendente. Según su construcción, pueden ser metálicos de chapa soldada o estampados, de material plástico, de fibra, de acero inoxidable o de fundición. Existen infinidad de formatos y dimensiones, cada fabricante de elevadores normalmente cuenta con un diseño particular. Existen también grandes fábricas de cangilones de diferentes materiales y con diseño estandarizado. Las medidas básicas con las cuales se define un cangilón, son tres: Largo, profundidad y proyección (ver Figura 2). En el proceso de selección de los mismos, se aconseja seguir las indicaciones del fabricante respecto a la velocidad de la correa y al diseño del capot o sombrero del elevador, fundamentalmente en los elevadores centrífugos donde el "momento" de descarga del cangilón es factor determinante de la eficiencia del sistema y está íntimamente ligado a la velocidad de la correa y diseño del capot indicado Los cangilones son fijados a la correa a través de bulones especiales de cabeza plana y de gran diámetro (ver Figura 3). Es aconsejable el uso de arandela bombeada y tuerca autofrenante. El cangilón debe poseer un porción embutida anular a la perforación y que permita el alojamiento de la cabeza del bulón y de la correa para que dicha cabeza no sobresalga de la superficie interna de la correa (ver Figura 4), hecho que puede provocar aflojamiento de los mismos como así también pérdida de adherencia al tambor de mando cuando el mismo no se encuentra recubierto. Figura 3 Figura 4 13. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 12 De acuerdo a como se monten los cangilones, diseño de los mismos y velocidad del sistema, los elevadores se pueden clasificar en: a) Elevadores de descarga centrífuga: Como su nombre lo indica la descarga del cangilón se efectúa por fuerza centrífuga al momento de girar la correa sobre el tambor de mando. Los cangilones van montados en una o varias filas según su diseño. La carga se efectúa normalmente por dragado del material depositado en el pie del elevador. La velocidad de la correa es alta (entre 1,2 a 4 m/seg.). El "paso" entre cangilones normalmente es de 2 a 3 veces su proyección. Existe una variante a este sistema, donde los cangilones son "sin fondo" y el espaciamiento es mínimo (entre el 10% y el 11% de su profundidad); cada un número determinado de cangilones sin fondo se intercala uno de igual perfil pero con fondo. Con este último sistema se logra una verdadera "columna" de material que permite diseñar elevadores de menores dimensiones para una misma capacidad de elevación. Estos elevadores se utilizan en materiales que fluyen libremente y secos (granos, azúcar). b) Elevadores de descarga por gravedad Los cangilones están instalados en forma continua, sin espaciamiento entre ellos y la descarga se efectúa por gravedad utilizando la parte inferior del cangilón precedente como tolva de descarga. La carga se realiza directamente desde tolva (no por dragado). La velocidad de la correa es baja (entre 0,5 a 1,0 m/seg.). Estos elevadores se utilizan en materiales frágiles, muy húmedos o de alta granulometría (café, arcilla, piensos). La descarga por gravedad del tipo central (fig. 19) se realiza, en la parte interna de la carcasa, a velocidades bajas (0,4 a 0,5 m/s). En este caso, la fijación de los cangilones se realiza sobre cadenas y posee un sistema de volteo. 14. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 13 Alineación de la Correa En un sistema de elevación, la falta de alineación de la correa provocará problemas tales como rotura y arrancamiento de cangilones, rotura de correa y daños estructurales en el elevador. Las causas de desalineación de correa más comunes en un sistema de elevación son: - Uniones de correa fuera de escuadra. - Fijación de cangilones fuera de escuadra. - Carga del elevador descentralizada. La doble conicidad de tambores de mando puede ser un auxiliar importante en la alineación de la correa, pero podrá ser utilizada solamente en aquellos casos donde el cangilón lo permita. Uniones de Correa Según su forma, definiremos tres tipos de uniones básicas: - En ángulo (ver Figura 5). - Por superposición (ver Figura 6). - Por yuxtaposición ("poncho") (ver Figura 7). Figura 5 Figura 6 Figura 7 15. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 14 Selección de una correa elevadora En función de todo lo expuesto, a continuación detallamos los datos a obtener para la correcta selección de una correa elevadora: 1) Material Transportado - Denominación del Producto - Descripción - Densidad - Granulometría - Presencia de aceite o grasas y químicos - Temperatura del producto - Necesidad de resistencia al fuego y antiestaticidad - Humedad - Grado de Abrasión - Temperatura Ambiente 2) Capacidad Máxima de Elevación 3) Ancho de la Correa 4) Distancia entre Centros de Tambores 5) Diámetro de Tambores (Mando y Reenvío) 6) Superficie del Tambor de Mando (Recubierta o no) 7) Tipo de Sistema Tensor 8) Cangilones - Largo - Profundidad - Proyección - Peso - Capacidad de Carga - Número de Hileras - Número de Unidades por Metro 9) Velocidad de la Correa 10) Potencia Instalada 11) Sistema de Carga - Directo de Tolva - Dragado - Dragado + Tolva 12) Horas de Trabajo al Día 13) Sistema de Unión de la Correa 14) Mínima Temperatura Ambiente Promedio 16. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 15 CAPACIDAD DE TRANSPORTE La capacidad en Tn/hora, viene dada por la expresión: γϕυ ⋅⋅⋅⋅= p c Q 6,3 (Tn/m3) Donde: )m(Tn /materialdelespecíficoPeso banda.lade velocidadlaycangilóndelformalaeleva,sequematerialdelDependerá 0,75.y0,65entrevaríaquecangilóncadadellenadodeecoeficient (m/seg.);cadenaobandaladeVelocidad (metros);cangiloneslosdePasop (litros);cangilóncadadeCapacidad hs.)1/(3600seg.x1000kg)(1Tn / Hs.aSeg.yTn.aKg.convertirpara,conversióndeFactor6,3 3 = = = = = = γ ϕ υ c La velocidad de la banda es una variable muy importante para el correcto funcionamiento del equipo. Si gira muy rápido, el material no descarga correctamente y en caso contrario, el material cae por los tubos del elevador. Esfuerzos o Tensión en la banda o cadena Los esfuerzos en cada ramal de la banda o cadena son distintos: el peso del ramal cargado equilibra al del vacío más la acción del esfuerzo tangencial en la rueda de cabeza o motriz. A efectos del cálculo de la banda o cadena, se considera el ramal más cargado y el valor teórico del esfuerzo viene dado por: )( CM ppHF += Donde: H = Altura del elevador (metros); Mp = Peso del material (kg / m. del elevador) = υ ϕγ 6,3 Q p c = Cp = Peso de los cangilones y cadenas (kg / m. del elevador). 17. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 16 A consecuencia de las resistencias al movimiento y adaptación de los cangilones sobre la rueda de la cabeza, el valor de Cp debe multiplicarse por 1C , coeficiente que tiene en cuenta las resistencias al movimiento y adaptación de los cangilones sobre las ruedas de cabeza y pie, así como la resistencia al llenado o dragado de los cangilones. Además, Cp se multiplica por un coeficiente practico 2C . Considerando un factor de seguridad de un 20%, resulta finalmente: ) 6,3 1 (2,1) 6,3 (2,1 2121 CCQHQCC Q HF ⋅+⋅⋅=⋅⋅+⋅= υυ Este valor de F nos servirá para el calculo de la cadena. Potencia demandada La potencia necesaria en CV, se obtendrá multiplicando por 75 υ el valor del esfuerzo tangencial * )( MT pHT ⋅= (peso del material a elevar), más F multiplicado por un coeficiente de fricción 1µ . Resulta, por consiguiente: ( ) ( )[ ]υµ υµ υυ υ υ µ υ ⋅⋅⋅++ ⋅⋅ = =      ⋅⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅= =            ⋅+⋅⋅⋅+⋅⋅= 211 211 2111 6,311 270 2,1 6,31 6,3 1 2,1 6,3 1 2,1 75 6,3 1 2,12,1 75 CC QH CCQHQH CCQHpHP M Los valores de 121 y, µCC vienen dados en la siguiente tabla 6: 18. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 17 Tabla 6 - (Todos los valores son orientativos) * Este valor se multiplica también por un coeficiente de seguridad de 1,2 La potencia así obtenida es la mínima necesaria para que el equipo funcione normalmente. Para seleccionar la potencia del motor es aconsejable utilizar un margen de seguridad del 20 al 30 % con el objeto de contemplar situaciones particulares de sobrecargas (arranque a plena carga, transporte de materiales de mayor peso específico, rotura de algún cangilón). La siguiente tabla 5 da una orientación general sobre las velocidades a elegir, según el diámetro del tambor y los materiales a elevar. 19. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 18 FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO El funcionamiento satisfactorio y seguro depende de la tensión del a banda, del desgaste y rotura de los cangilones, del control de alimentación, de las descargas sin obstrucciones y de la limpieza. Muchos problemas de funcionamiento provocan descargas poco eficientes. Esto da como resultado sobrecargas para el motor, portillos de descarga obstaculizados, bandas del elevador estiradas, baja capacidad, daño a los cangilones, cangilones arrancados de la banda, quemaduras en la polea de cabeza y problemas asociados con las maquinas. Lista de control para la inspección de mantenimiento Banda: se esta resbalando, se sale del centro, esta muy desgastada, desgarrada por pernos? Cangilones: hay algún cangilón gastado, deformado, suelto o se atora en la cubierta. Poleas: asegúrese de que el eje este horizontal y que la polea este en la posición correcta. Examine los cojinetes y sus tornillos de montaje. Cubierta de la cabeza: controle el desgaste y la salida de polvo del ducto de descarga. Motor propulsor: se mantiene limpio? Inspeccione la caja de engranajes, los engranajes, los acoplamientos, el freno que impide la rerversa, pernos de montaje puntos de lubricación. Electricidad: controle el abastecimiento de energía, conexiones a tierra, controles, aparatos de seguridad (por ejemplo, interruptores, sensores térmicos, protecciones de sobrecarga e interruptores del motor en movimiento.) Pie del elevador: examine los claros, el desgaste del ducto de entrada, placas deslizantes de control, paneles de acceso, limpieza. Ramales de subida y bajada: están distorsionadas? Busque pernos y rebordes corroídos. Controle los paneles de alivio de explosiones y paneles de acceso. Estructura: examine los soportes, las escaleras de acceso, plataforma de servicio, guarda y rieles En los lugares donde el desgaste es causado por el deslizamiento del producto, se pueden colocar revestimientos de acero especial o de plástico duro resistentes a la abrasión. Donde el desgate es causado por el impacto del grano se tiene como posibles soluciones: poner un colchón de grano (esto es barato, pero produce mezclas si se maneja un tipo diferente de grano), o coloque colchones de hule o losetas de cerámica. Una banda debe reemplazarse antes de que su trama de soporte este expuesta por el desgaste se deba cambiar antes de que se caiga por la pierna del elevador; debido al peligro de que se produzcan chispas y una explosión de polvo. La causa mas común de que la banda se caiga es la falla de la junta de la banda. Las juntas con traslapos y las juntas de extremos empalmados son igualmente resistentes, pero las instrucciones del fabricante deben seguirse cuidadosamente. Mantenga la polea en servicio limpia. El grano aplastado sobre ella puede crear una nueva corona fuera del centro, que fuerce la banda hacia afuera de su alineamiento y fricciona las guardas de acero. Los aceites en el grano aplastado también corroen la cubierta de la banda. Si se nota cualquier hundimiento en un silo o techumbre adyacente, verifique que el elevador continúe completamente vertical. 20. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 19 SEGURIDAD Cuando se use o se trabaje en un elevador, tenga mucho cuidado en prevenir cualquier peligro para el personal Precauciones generales: Nunca sobrecargue la maquina. Mantenga la limpieza en las puertas de acceso y vea que las aberturas están cerradas normalmente. Antes de retirar las puertas de acceso, pare el motor. Entrene al personal de funcionamiento para que distinga cualquier sonido o vibración anormales Al notar cualquier anormalidad pare inmediatamente la maquina e investigue. Antes de poner en macha asegúrese de que: Nadie este trabajando dentro de la maquina. Todas las guardas sobre los propulsores estén correctamente colocadas y aseguradas. Antes de comenzar el trabajo de mantenimiento: Apague el motor. Desconecte los interruptores de seguridad y coloque la llave en su bolsillo. 21. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 20 CINTAS TRANSPORTADORAS Introducción En la actualidad, el procesamiento de un producto industrial, agroindustrial, agrícola y minero están sujetos a diferentes movimientos, ya sean en sentido vertical, horizontal e inclinados. Para cumplir este objetivo, son utilizados equipos con el nombre de Cintas Transportadoras. Las Cintas Transportadoras, vienen desempeñando un rol muy importante en los diferentes procesos industriales y esta se debe a varias razones entre las que destacamos; las grandes distancias a las que se efectúa el transporte, su facilidad de adaptación al terreno, su gran capacidad de transporte, la posibilidad de transporte diversos materiales (minerales, vegetales, combustibles, fertilizantes, materiales empleados en la construcción etc.) El transportador de cinta (fig. 164) consta del órgano de tracción 2 ejecutado en forma de cinta sin fin que es a la vez el elemento portador del transportador; de la estación accionadora que pone en movimiento el tambor impulsor 1; de la estación tensora con el tambor tensor extremo 6 y el dispositivo tensor 7; de los rodillos de apoyo en los ramales de trabajo 4 y libres 8 de la cinta (en muchos casos, en lugar de los rodillos de apoyo se utiliza un revestimiento continuo de madera o metálico); del dispositivo cargador 5 y del descargador 3; del tambor inclinador 10 y del dispositivo 11 para limpiar la cinta. Todos los elementos del transportador van montados en el bastidor metálico 9. Los transportadores de cinta son los aparatos más difundidos que se emplean en distintas ramas de la industria para desplazar diversas cargas por unidades y a granel. Los esquemas de los transportadores (fig. 165) son muy diversos que se determinan por la designación del transportador en el proceso dado tecnológico. La gama de la productividad de los transportadores es extraordinariamente amplia y alcanza 20 000 t/h. La extensión de los transportadores de cinta alcanza 5 e incluso 10 km. La línea (camino) de este tipo de transportadores en el plano horizontal puede ser muy compleja. 22. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 21 Ventajas • Bajo consumo de energía y necesidades de mantenimiento. • Gran capacidad de transporte. • Bajo costo por tonelada de material manejado. • Baja producción de ruidos. Inconvenientes • Dificultad de transportar productos a elevada temperatura. • Dificultad para el transporte en cámara cerrada. • Limitación de transporte de productos según pendiente y características. • Dificultad para transportar productos pulverulentos y muy fluidos. • Cambios de dirección en el plano horizontal. • Descarga en sentido perpendicular al eje del transportador. Generalidades de las cintas transportadoras. Materiales a Transportar, Tamaños y Temperaturas. Los primeros materiales que se transportan por cinta y de los que se tiene noticia histórica, fueron los cereales y las harinas y salvados derivados de los mismos. Con posterioridad, el otro producto más transportado fue el carbón. Las capacidades a transportar y las distancias eran pequeñas desde el punto de vista actual. 23. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 22 Las cintas transportadoras Transportan materiales diversos por ejemplo: • Materiales empleados en la construcción. Arcilla (fina, seca), arena (seca, húmeda), asfalto (para pavimentos), caliza (molida, triturada, agrícola, hidratada), Cemento, cenizas, granito, hormigón, grava, tierras, etc. • Combustibles. Antracita, coke (de petróleo calcinado y metalúrgico salido del horno), carbón, hulla, lignito, etc. • Fertilizantes. Fosfato (granulado, pulverizado), guanos, nitratos, sulfatos, sales, urea, etc. • Minerales. Aluminio, alumbre, azufre, cobre, hierro, grafito, magnesio, plomo, yeso, etc. • Alimentos y Productos de Origen Vegetal. Azúcar, aceitunas, algodón, café, cacao, guisantes, harinas, papas, maíz, nueces, remolachas, etc. Empleos de las Cintas Transportadoras. El empleo de las Cintas Transportadoras es muy diverso entre las cuales podemos destacar los siguientes: • Las industrias extractivas (minas subterráneas y a cielo abierto, canteras). • Las Industrias Siderúrgicas (parques de carbón y minerales). • Instalaciones portuarias de almacenamiento, carga y descarga de barcos. • Centrales Térmicas ( parques de almacenamiento y transporte a quemadores de carbón, así como la evacuación de las cenizas producidas) • Agroindustrias azucareras (Transporte de bagazo, cachaza). • Industria Automotriz. • Industria Químico - Farmacéutica. Ventajas ambientales y de seguridad. Efectuando la cubrición de las cintas, es posible evitar la dispersión del polvo producido durante el transporte, contribuyendo a mantener una atmósfera limpia. En la actualidad es posible reducir por completo la emisión de polvo al exterior mediante la instalación de cintas tubulares, esto es importante si la cinta está próxima a núcleos urbanos. Facilidad de carga y descarga. Aunque en general las cintas transportadoras se cargan en un extremo de las mismas, es posible efectuar la carga en un punto cualquiera de las mismas, mediante dispositivos diversos (Tolvas, descarga directa desde otra cinta, etc.). La descarga de las cintas transportadoras se efectúa generalmente en cabeza, pero es posible hacerla también en cualquier punto fijo de las mismas, o de una forma continua, empleando disposiciones constructivas adecuadas, (Carros descargadores, llamados comúnmente Trippers). 24. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 23 Partes principales de una cinta transportadora. Bandas Transportadoras. A.1. Definición y Funciones. La función principal de la banda es soportar directamente el material a transportar y desplazarlo desde el punto de carga hasta el de descarga, razón por la cual se la puede considerar el componente principal de las cintas transportadoras; también en el aspecto económico es, en general, el componente de mayor precio. Se sabe que conforme aumenta la longitud, también crece el costo de la banda respecto del total. Cintas de Aramida Con Telas De Cordones A.2. Tipos principales. Pueden llevarse a cabo las siguientes clasificaciones de las bandas: - Según el tipo de tejido: • De algodón. • De tejidos sintéticos. • De cables de acero. - Según la disposición del tejido: De varias telas o capas. De tejido sólido. - Según el aspecto de la superficie portante de la carga: Lisas (aspecto más corriente). Rugosas. Con nervios, tacos o bordes laterales vulcanizados. A.3. Constitución de la banda La cinta transportadora deberá reunir los siguientes requisitos: alta resistencia mecánica longitudinal, flexibilidad en direcciones longitudinal (en tambores) y transversal (en apoyo de rodillos) elevada resistencia al desgaste y a la destratificacion a reiterados dobleces, poca elasticidad y alargamiento residual, poca higroscopicidad y alta resistencia a la humedad. Para cumplir con las exigencias anteriores, la banda está formada por dos componentes básicos: 1. El tejido o Carcasa, que transmite los esfuerzos. 2. Los recubrimientos, que soportan los impactos y erosiones. El tejido consta de la urdimbre o hilos longitudinales, y de la trama o hilos transversales; las posiciones relativas de urdimbre y trama. La urdimbre, que soporta los esfuerzos de tracción longitudinales, es en general bastante más resistente que la trama, la cual solo soporta esfuerzos transversales secundarios, derivados de la adaptación a la forma de artesa y de los producidos por los impactos. La rigidez transversal de la trama, no debe ser excesiva, con el fin de que la banda pueda adaptarse bien a la artesa formada por la terna de rodillos Los recubrimientos o partes externas están formados por elastómeros (caucho natural), plastómeros (pvc), u otros materiales. 25. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 24 Los tejidos empleados en la actualidad son: algodón, rayón, poliéster, poliamida, cables de acero. Los recubrimientos de goma sirven para unir los elementos constitutivos de la carcasa y constan de dos partes, la superior y la inferior. El espesor del recubrimiento de la carcasa esta en función del tipo de aplicación de la banda y de la anchura de esta. Cintas Con Recubrimiento Especial. B. Rodillos y Soportes. B.1. Generalidades De Los Rodillos. Los rodillos son uno de los componentes principales de una cinta transportadora, y de su calidad depende en gran medida el buen funcionamiento de la misma. Si el giro de los mismos no es bueno, además de aumentar la fricción y por tanto el consumo de energía, también se producen desgastes de recubrimientos de la banda, con la consiguiente reducción de la vida de la misma. La separación entre rodillos se establece en función de la anchura de la banda y de la densidad del material transportado. El diámetro del rodillo se elige según sea el ancho de la cinta, su velocidad de movimiento, tipo de carga, y en particular de las dimensiones de los trozos. B.2. Funciones De Los Rodillos Las funciones a cumplir son principalmente tres: 1. Soportar la banda y el material a transportar por la misma en el ramal superior, y soportar la banda en el ramal inferior; los rodillos del ramal superior situados en la zona de carga, deben soportar además el impacto producido por la caída del material. 2. Contribuir al centrado de la banda, por razones diversas la banda esta sometida a diferentes fuerzas que tienden a decentarla de su posición recta ideal. El centrado de la misma se logra en parte mediante la adecuada disposición de los rodillos, tanto portantes como de retorno. 3. Ayudar a la limpieza de la banda ,aunque la banda es limpiada por los rascadores, cuando el material es pegajoso pueden quedar adheridos restos del mismo, que al entrar en contacto con los rodillos inferiores pueden originar desvíos de la misma; para facilitar el desprendimiento de este material se emplean rodillos con discos de goma (rodillos autolimpiadores). B.3. Tipos De Rodillos Los más utilizados son: • Rodillos de Alineación, sirven para alinear la banda dentro de la propia instalación. • Rodillos de Impacto; recubiertos de discos de goma para absorber los golpes provocados por la caída de bloques en las tolvas de recepción. • Rodillos de Retorno; los cuales están formados con discos de goma. 26. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 25 • Rodillo cilíndrico; con la superficie exterior lisa, tal como la obtenida mediante el empleo de tubos de acero; es el más empleado. • Rodillo cilíndrico con aros de goma; son adecuados para soportar los fuertes impactos del material en las zonas de carga, mientras que si se montan en los rodillos de retorno, deben ser adecuados para facilitar la limpieza de la banda. Rodillos de Impacto Rodillo de reenvió Rodillos Especiales C. Tambores. C.1. Definición. Los tambores están constituidos por un eje de acero, siendo el material del envolvente acero suave y los discos, ya sea de acero suave o acero moldeado. La determinación de los diámetros del tambor depende del tipo de banda empleado, el espesor de las bandas o el diámetro del cable de acero, según sea el caso; a su vez estos espesores o diámetros dependen de la tensión máxima en la banda. Por lo tanto el diámetro exterior depende de la tensión en la banda. C.2. Principales Componentes. Envolvente cilíndrica y discos laterales, formando un solo cuerpo. Eje. Elementos de Unión. Recubrimientos. C.3. Tipos De Tambores y Funciones Que Realizan. a. Desde el punto de vista de las funciones a desempeñar, haremos dos grandes grupos: Tambores MOTRICES ,que transmiten la fuerza tangencial a la banda Tambores NO MOTRICES, los cuales realizan la función de cambio de trayectoria de la banda y las cuales pueden dividirse en ( Reenvió ,Tensores ,Desvió ,Presión) b. Dependiendo de la magnitud de la tensión Tambores Tipo A: Tambores motrices de alta tensión de la banda, con ángulo abrazado mayor de 30° (tambores motrices). Tambores Tipo B: Tambores en zona de baja tensión con ángulo abrazado mayor de 30° (tambores de cola). Tambores Tipo C: Tambores con ángulo abrazado menor de 30° (tambores de desvió). 27. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 26 D. Tensores De Banda. D.1. Funciones Principales. Los Dispositivos de tensado cumplen las siguientes funciones: Lograr el adecuado contacto entre la banda y el tambor motriz. Evitar derrames de material en las proximidades de los puntos de carga, motivados por falta de tensión en la banda. Compensar las variaciones de longitud producidas en la banda, estas variaciones son debidas a cambios de tensión en la banda. Mantener la tensión adecuada en el ramal de retorno durante el arranque. .Dispositivos de Tensado D.2. Tipos De Tensores. Se clasifican en: Por su forma constructiva: De lazo sencillo De lazo múltiple Por la forma de aplicar la fuerza tensora: Automática Fija E. Bastidores. E.1. Generalidades y Funciones. Los bastidores son estructuras metálicas que constituyen el soporte de la banda transportadora y demás elementos de la instalación entre el punto de alimentación y el de descarga del material. Se compone de los rodillos, ramales superiores e inferior y de la propia estructura soporte. Los bastidores son el componente más sencillo de las cintas, y su función es soportar las cargas del material, banda, rodillos y las posibles cubiertas de protección contra el viento. 28. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 27 F. Tolvas De Carga y Descarga. La carga y descarga de las cintas son dos operaciones a las cuales no se les concede la debida importancia, pese a que de ellas depende el que el material a transportar inicie adecuadamente su recorrido a través de la instalación. G. Equipos De Limpieza. G.1. Generalidades e Importancia. La limpieza en las cintas transportadoras, aun siendo un problema de gran importancia económica durante el funcionamiento de las mismas, sigue estando sin resolver totalmente; es curioso que siendo de poco costo los equipos de limpieza, comparados con el total de la cinta, se escatime en los mismos. Se escatima con una buena limpieza se obtienen ahorros importantes, pero hay que reconocer la dificultad en conseguir una buena limpieza en las cintas que transportan cierto tipo de materiales. G.2. Incidencia Económica De Una Mala Limpieza. La incidencia económica de la mala limpieza tiene tres aspectos: Pérdida de capacidad transportadora, cuyo valor es en general reducido. Costo de la mano de obra empleada en la limpieza del material fugitivo, depositado en bastidores y suelo, mantenimiento de los equipos de limpieza (rascadores) y atención al desvío de bandas, principalmente. En cintas de gran capacidad, y cuando se ha visto la imposibilidad de la limpieza de la banda en el ramal inferior, se instalan debajo de este y en las proximidades de la cabeza motriz, transportadores especiales de corta longitud, que recorren el material desprendido y lo incorpora a la vena principal. G.3. Dispositivos De Limpieza. G.3.1. Rascadores Actuando Sobre El Tambor Motriz. Rascador Pendular De Contrapeso, Con Tiras De Goma. Rascador "Principal" Con Láminas De Rascado Independientes y Tensión Por Brazo De Torsión. Rascador Previo. G.3.2. Rascadores Actuando Sobre Los Demás Tambores. Rascador En V con Tiras De Goma. Rascadores Fijos En Diagonal. Es el más popular, pero su eficacia es muy limitada. Se emplea en cintas sencillas sin grandes exigencias de limpieza. Sistemas de limpieza modernos El avance tecnológico ha permitido el uso de quipos muy modernos los cuales realizan sus tareas de una manera eficiente. En la actualidad existen equipos de limpieza de ultima tecnología aplicados a las Cintas Transportadoras, los cuales cuentan con sensores especiales, válvulas de aire, 29. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 28 compresores de aire y otros dispositivos modernos, los cuales brindan una buena limpieza ,siendo unos des sus principales inconvenientes su costo de Instalación. H. Acoplamientos. H.1. Funciones. Entre el motor eléctrico y el reductor se dispone de un acoplamiento que sirve para amortiguar las vibraciones y sobrecargas y asegurar un arranque progresivo. Existen acoplamientos de alta y baja velocidad, a continuación se presentan algunos tipos de acoplamientos. I. Frenos y Mecanismos Antiretorno. I.1. Generalidades. Los frenos mas utilizados son los de disco, situados en el eje del reductor. En algunos casos generalmente en cintas descendentes, se montan en el eje del tambor. En las cintas de pendiente, además del freno se dispone de un sistema de antiretorno su función consiste en retener la carga en las cintas inclinadas ascendentes, estos sistemas antiretorno actúa como un elemento de seguridad. En las grandes cintas horizontales el frenado en cabeza puede ser insuficiente, por lo que una solución adoptada consiste en colocar un freno de disco sobre el tambor de retorno. 30. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 29 J. Reductores. J.1. Generalidades. Se emplean dos tipos de reductores en las cintas de gran potencia: Reductores Suspendidos: Son de montaje flotante. Esta disposición presenta la ventaja de precisar un espacio reducido, suprimiendo la alineación entre el tambor y reductor, el inconveniente es el de tener que desmontar el conjunto cuando se tiene que sustituir el tambor. . Reductores Clásicos: Estos reductores son utilizados en las grandes instalaciones. La variante en reducción planetaria presenta la ventaja de un espacio mas reducido. Esta disposición con acoplamiento de dientes mecanizados permite, mediante el desacoplamiento, la intervención rápida sobre un grupo y la marcha a bajo régimen del otro grupo, en el caso de un tambor motriz con grupos dobles de accionamiento. Generalidades del diseño Es evidente que lo primero que debe conocerse al proyectar una Cinta Transportadora, son las características del material a transportar. Teniendo en cuenta la gran diversidad de materiales existentes, es por tal razón que se explicara de forma clara y sencilla las principales características de los materiales. Características Generales De Los Materiales Las características de los materiales son esencialmente determinantes para el diseño del sistema de transporte, puesto que la cinta seleccionada debe cumplir con los requisitos confiables de vida útil para el tipo de material a transportar. Se debe tener en cuenta las siguientes propiedades para realizar un buen diseño; el peso especifico a granel, el tamaño, forma, fluidez, temperatura, abrasividad, corrosividad, adhesividad, etc. a. Peso especifico a granel. Relaciona el peso en toneladas métricas con el volumen en metros cúbicos del material, se expresa en T/m3 . b. Tamaño. El tamaño del trozo del material se define por la mayor dimensión del paralelepípedo en el cual puede inscribirse. c. Fluidez. Como definición de Fluidez, C.E.M.A. da lo siguiente: “Propiedad de los materiales a granel, caracterizada por la libertad de la partícula o grupos de ellas para moverse libremente, cuando el material se pone en movimiento por la fuerza dela gravedad u otra cualquiera. d. Cohesión. Puede decirse que la cohesión es la inversa de la fluidez; cuando mayor es esta, menor es la cohesión. e. Abrasividad. Propiedad de materiales como el coke, cuarzo, escorias de horno. 31. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 30 Dependiendo de su mayor o menor grado, puede provocar el rápido desgaste de las chapas de contacto en los tolvines de transferencia, en las bandas y en las guías de carga. f. Adhesividad. Propiedad de materiales tales como arcilla humedad. Es consecuencia del grado de humedad, Requiere la instalación de rascadores especiales para lograr la limpieza de la banda; si la limpieza de la banda no es buena, el material se pega a los rodillos de retorno produciendo descentramientos de la banda. g. Temperatura. Se debe tener en cuenta si la temperatura del material a transportar para así seleccionar un recubrimiento adecuado 32. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 31 TABLA N°1 de Link Belt, Pag.N°563. Tamaño Características del material Clase Muy Fino A Fino-inferior a 1/8 de pulgada en malla B Granular-inferior a 1/2 de pulgada C Aterronado-contiene terrones superiores a 1/2 de pulgada D Irregular-siendo fibroso o formado por hilos H Fluidez Muy fácil de fluir-ángulo de reposo hasta 30º 1 Fluye fácilmente-ángulo de reposo de 30º a 45º 2 Consiste-ángulo de reposo de 45º a más 3 Abrasividad No abrasivo 6 Medianamente abrasivo 7 Muy abrasivo 8 Otras características Contaminante, su uso afecta las instalaciones K Higroscópico L Muy corrosivo N Medianamente corrosivo P Proporciona polvo perjudicial R Contiene polvo explosivo S Degradable, afecta a la cinta T Muy ligero y cubierto de pelusa enclavamientos W que pueden perforar la cinta X Fluye con el aire Y Paquetes bajo presión Z 33. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 32 Calculo de capacidad de transporte de una cinta transportadora La capacidad (Q) de un transportador depende del área de su sección transversal, de la velocidad de la correa (V) y del peso especifico del material (γ). El área de sección transversal se asemeja al área de una sección trapezoidal de un segmento circular, en función del ancho de la correa(B), del numero de rodillos y su inclinación(β) y del Angulo de acomodo del material en la correa(α). El Angulo de acomodo es una característica del material en movimiento, siendo aproximadamente de 10 a 15 º menor que su Angulo de reposo, debido a la tendencia de nivelamiento del material causada por el temblor de los rodillos. La tabla 1.04 nos da las capacidades volumétricas de un transportador horizontal a una velocidad de 1m/s considerándose una distancia patrón (dp) del borde del material al borde de la correa, siendo: dp= 0.005*B+0.9 C= Ct*V*K Donde dp= distancia patrón del borde del material al borde de la correa (pulg). B= ancho de la correa. C= capacidad volumétrica de un transportador a una velocidad V en m/s (t/m3 .). Ct= capacidad volumétrica de un transportador a una velocidad de 1m/s. V= velocidad de la cinta transportadora (m/s) K= factor de corrección del transportador debido a la inclinación (λ).tabla 1.03 Factor de corrección de capacidad. Tabla 1.03 34. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 33 La capacidad de carga (Q) se obtiene a través de: Q= C* γ Q= capacidad de carga (t/h). γ= peso especifico del material (t/m3 ). C= capacidad volumétrica a una velocidad V (m/s). (m3 /h) Selección de la velocidad de la correa La velocidad de la correa (V) depende de las características del material a transportar y del ancho de la correa (B). Las velocidades aquí representadas son de uso general y no son absolutas. Cuando hay limitaciones de espacio o de capacidad, las velocidades indicadas en la tabla 1.04 pueden ser incrementadas un 25% más en algunos casos. Con todo, en condiciones normales, es recomendado prever un ancho de correa compatible con las velocidades tabuladas. Para material seco y fino, una velocidad elevada puede causar mucha polvareda. Para material pesado y de gran granulometría o con partículas puntiagudas, una velocidad elevada puede causar mucho desgaste en el canal de descarga. 35. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 34 Velocidades máximas recomendadas V en m/s. Material a granel. Ancho de correa(B) pulg Cereales y otros. Materiales de escurrimiento fácil. No abrasivos. Carbón, tierra, menas disgregado. Grava fina. Materiales poco abrasivos Minería y piedras duras, punteagudas, pesadas. Muy abrasivos 16 2.5 1.6 1.6 20 3.0 2.0 1.8 24 3.0 2.5 2.3 30 3.6 3.0 2.8 36 4.1 3.3 3.0 42 4.1 3.6 3.0 48 4.6 3.6 3.3 54 5.1 3.6 3.3 60 5.1 3.6 3.3 66 - 4.1 3.8 72 - 4.1 3.8 Selección del ancho de la correa La selección del ancho de la correa se determina simultáneamente por capacidad volumétrica (C) deseada (ya calculada anteriormente) y por el porcentaje tamaño máximo del material (granulometría). Con estos dos datos, se obtiene a través del grafico 1.01 u 1.06 el ancho de la correa (B) necesaria para tal servicio. 36. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 35 Selección de la serie del rodillo Para seleccionar el tipo de rodillo mas adecuado para el servicio se debe calcular el factor de aplicación: C= A*B Selección del espacio entre rodillos 37. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 36 Observaciones: 1) El espaciamiento indicado permanecerá fijo a la flecha que ocurre entre dos rodillos consecutivos. El valor de esta flecha esta dada por: ( ) 2 8 Wm Wb a f To + × = To= tensión para garantizar un flecha min de correa entre los rodillos (Kgf). Wm= peso del material transportado (Kgf/m). Wb= peso de la correa (Kgf/m). a= espacio entre dos rodillos de carga (m). f= flecha de la correa (m). 2) Valores recomendados para porcentaje de flecha de correa: Calculo de la potencia de accionamiento El accionamiento de la correa es hecho por un único tambor (accionamiento simple) o por dos tambores (accionamiento doble). Normalmente se usan los accionamientos del tipo simple, que esta constituido por eléctrico que, a través de un reductor, mueve el tambor de accionamiento. El accionamiento doble es usado en transportadores de tensiones elevadas, constituido por dos tambores movidos por dos conjuntos de accionamiento simples independientes. En ambos casos se puede usar, o no, tambores de abrazamiento, disminuyendo las tensiones en la correa y evitando su resbalamiento. La potencia de un transportador se compone de cuatro grandes sumas: 1. La necesaria para vencer las fuerzas de inercia de los rodilllos, tambores y correa, esto es, para mover el transportador en vacio. 2. La necesaria para el desplazamiento horizontal del material. 3. La necesaria para el desplazamiento vertical del material, existente en transportadores inclinados o declinados. 4. La necesaria para vencer la fricción de los accesorios, tales como raspadores, limpiadores, guías laterales; para acelerar el material, etc. Daremos, entonces, dos métodos para el cálculo de potencia. 38. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 37 El primer, método mas simplificado, se aplica a transportadores simples, hasta 100 m de longitud y de pequeña capacidad. Se calcula primero la potencia necesaria para el transporte, a través de tablas y gráficos y a partir de esto las tensiones en la correa. El segundo método (CEMA), mas sofisticado y aplicable a transportadores de varios extremos, cortos o largos, donde a través de formulas, se calcula inicialmente las tensiones en cada extremo de la correa, después de esto se calcula la potencia de accionamiento. Es un proceso mas largo, pero mas riguroso. Método practico La potencia necesaria para el transporte de material se calcula a partir de la siguiente formula. ( ) ( ) 100 Q Ne V Nv Ng Nl Nh= × + + × ± Ne= potencia total efectiva (HP). Nv= potencia para accionar el transportador en vacio a una velocidad de 1m/s (HP). Nl= potencia para desplazar 100t/h de material a una distancia L horizontal (HP). Nh= potencia para desplazar 100t/h de material a una altura H (HP). Ng= potencia para vencer la fricción de las guías laterales a una velocidad de 1m/s. Cuando las guías son de longitud normal, este termino debe ser despreciado. Los valores de Nv, Nh, Nl y Ng se pueden obtener de los gráficos 1.04, 1.05, 1.06 y 1.07. Una vez obtenido la potencia efectiva (Ne), se determina la potencia del motor. Con la potencia efectiva (Ne), se puede obtener la tensión de la correa (Te), que es una fuerza tangencial que mueve a la correa a través de la formula: 75* Ne Te V = Te= tensión efectiva (Kgf). Ne= potencia efectiva (HP). V= velocidad de la correa (m/s). 39. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 38 40. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 39 Método C.E.M.A. Con este método se determina inicialmente la tensión efectiva mediante la formula: ( ) 0.015Te L Kx Ky Wm Wb Wb H Wm Ta= × + × + + × ± × +   Te= tensión efectiva (Kgf). L= longitud del transportador, medido a lo largo de la correa (m). H= altura de elevación o descenso del material en la correa (m). Wm= peso del material en la correa (Kgf/m). Wb= peso de la correa (Kgf/m). Kx= resistencia a la rotación de los rodillos y al deslizamiento de la correa sobre los mismos. Ky= factor relativo a la resistencia a la flexión de la correa y del material sobre los rodillos. Ta= tensión para vencer la fricción de los accesorios y para acelerar el material (Kgf). Obtenida la Te se determina la potencia efectiva necesaria para transportar el material mediante la formula: 75* Ne Te V = Te= tensión efectiva (Kgf). Ne= potencia efectiva (HP). V= velocidad de la correa (m/s). Operación de la cinta transportadora 1. Cuidados antes de la partida. a) Verificar el nivel amiento y alineamiento de la estructura, tambores, rodillos, bases de motorización, etc. b) Comprobar el sentido de rotación del motor e invertir las fases si es necesario. c) Asegurarse de la libre rotación del reductor y verificar su nivel de aceite, agregando si es necesario. d) Verificar el engrasamiento de todas las partes móviles y uniones, asegurándose que su funcionamiento sea correcto. e) Verificar la perfecta fijación de los tambores, rodillos y demás componentes. f) Constatar un correcto alineamiento de la correa. 2. Partida en vacio. a) en instalaciones nuevas no es aconsejable accionar el transportador en vacio por un periodo largo. Se debe mover con carga por un tiempo para que se adapte la correa. b) Colocar varios observadores a lo largo del transportador y dar partida. c) En el caso que se haya detectado un desalineamiento de la correa, el transportador deberá ser inmediatamente desconectado y se deberá realizar un realineamiento tentativo de los rodillos. d) Examinar la temperatura del motor, reductor, etc. e) Verificar el amperaje del motor. 41. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 40 3. Verificaciones con carga. a) en instalaciones nuevas es aconsejable la colocación de carga en el transportador, dejando que permanezca hasta el dia siguiente. La carga debe ser colocada progresivamente. b) Verificar nuevamente los ítems (2d) y (2e). c) Observar que el material sea cargado en el centro de la correa a flujo constante, a un velocidad lo mas próxima posible a la velocidad de la misma d) si hay un cargamento fuera del centro de la corea esta se desalineara. La mejor solución es centralizar e intentar reducir al máximo el impacto sobre la misma. 4. Alineamiento de la correa. a) Si la correa tiende a correrse para un lado, del tal manera que pueda dañarse, algunos rodillos antes de la región de desvío deben ser inclinados para mantener la posición correcta. Generalmente los rodillos a ser inclinados se separan cerca de 6m del punto de desvío, porque el desalineamiento no ocurre en el mismo punto que se origna. Espere algunos minutos antes de hacer otra modificación. b) Cuando el borde de la correa toca continuamente las guías laterales de la estructura del transportador, es señal de que alguna irregularidad se presenta. Esto debe ser eliminado para evitar que los bordes de la correa se dañen. c) Si no es posible la alineación de la correa con lo explicado anteriormente se recurre a rodillos autoalineantes que pueden solucionar el problema. 5. Observaciones durante la operación. a) Dejar funcionar el transportador por algunas horas con observadores a lo largo de toda su extensión. b) Durante la fase de verificación con carga verificar el peso del contrapeso. Este deberá tener una carga mínima necesaria para impedir el deslizamiento entre la correa y el tambor y mantener una flecha de no más de 3% entre los rodillos. c) Cuando de opera a plena carga, examinar la correa diariamente a fin de constatar posibles desgastes y corregir sus causas. Mantenimiento preventivo Tambores. a) No desempaquetar los rodamientos antes del momento de usarlos. b) Lubrificar los rodamientos del tambor al menos una vez cada 15 días ( para materiales abrasivos) o cada tres meses ( para materiales no abrasivos). Raspadores y limpiadores. a) Después de cada mes de operación, examinar el grado de desgaste de la goma. b) Si la goma del raspador o limpiador presenta desgasste excesivo, disminuir la presión sobre la correa. c) En algunos casos pueden ser usados restos de correa en vez de goma para los raspadores o limpiadores. 42. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 41 d) Verificar regularmente los limitadores a fin de evitar el contacto de la parte metálica con la correa. Motor. a) A fin de conservar en buenas condiciones de limpieza, dar un chorro de aire comprimido sobre su carcasa una vez a la semana por lo menos. b) Examinar una vez a la semana el amperaje del motor y medir la temperatura del mismo. c) Lubricar conforme a las instrucciones del fabricante del mismo. Reductor. a) Los engranajes del reductor deben estar siempre inmersos en baño de aceite a una temperatura de 30º a 40º por encima de la temperatura ambiente. b) El nivel de aceite deberá ser verificado semanalmente y de ser necesario completar hasta el nivel indicado. c) El primer recambio de aceite deberá ser realizado después de un mes de servicio. Los recambios siguientes deberán ser cada 6 meses o 20000 horas de trabajo. Rodillos. a) Los rodillos deben ser conservados exentos de suciedad y polvo. b) Verificar el funcionamiento de los rodillos auto alineantes. c) Verificar el funcionamiento de los rodillos, en caso de mal funcionamiento sustituirlos por nuevos. d) Generalmente los rodillos son blindados por lo que no se necesita lubricación. Correa. a) Verificar diariamente posibles desalineamientos y procurar corregir las causas. b) Verificar que la correa no este tocando ningún punto fijo de la estructura. Estructura. Debe estar siempre bien apoyada y nivelada. 43. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 42 TRANSPORTADOR A TORNILLO Introducción Se llaman transportadores de tornillo sin fin los aparatos que efectúan el desplazamiento del material por un canalón, valiéndose de un tornillo giratorio (fig. 208). Este transportador consta del canalón inmóvil 7, cuya parto inferior tiene la forma de un semicilindro, cerrado por arriba con la tapa 3, del árbol impulsor 8 con las espiras sujetas a él del tornillo transportador, de los apoyos extremos 2 y 6 y del intermedio 4, del accionamiento 1, de los dispositivos cargador 5 y descargador 9. La descarga de este transportador horizontal puede realizarse en cualquier punto a través de los agujeros descargadores de fondo. Las espiras del tornillo se fabrican estampadas de chapa de acero de 4 a 8 mm de espesor y, luego, se sueldan al árbol. Los transportadores de tornillo sin fin se emplean ampliamente para desplazar cargas calientes y polvorientas que emanan evaporaciones nocivas, etc., puesto que en este caso es fácil hermetizar el conducto. Los transportadores en cuestión se utilizan no sólo para desplazar la carga por la horizontal, sino también por canalones inclinado y vertical. Valiéndose del transportador de tornillo sin fin es de conveniencia el transporte de materiales en forma de polvo, de granos finos y fibrosos. No es conveniente emplear estos transportadores para desplazar cargas de pedazos de grandes dimensiones, abrasivas o pegajosas. El canalón del transportador de tornillo sin fin se suele fabricar de chapa de acero de 2 a 8 mm de espesor. El paso del tornillo es t = (0,5-1,0) D, donde D es el diámetro del tornillo. Cuanto más ligero sea el material a transportar, tanto mayor se toma el paso. La velocidad de rotación del tornillo depende de la naturaleza de la carga a transportar y del diámetro del tornillo y se adopta tanto mayor cuanto menor es el peso a granel, la abrasividad de las cargas y el diámetro del tornillo. Para los materiales pesados, la velocidad de rotación suele ser cerca de 50 r.p.m. y para los ligeros, hasta 150 r.p.m. El diámetro del tornillo D depende del tamaño de los pedazos de la carga a desplazar. Este diámetro debe ser corno mínimo 12 veces mayor que el tamaño de los pedazos a transportar del material homogéneo por su grosor y 4 veces mayor que el grosor máximo de los trozos, al transportar material no clasificado (ordinario). 44. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 43 Caracteristicas del transportador a tornillo • Transporte continuo de gráneles. • Granulometría no muy gruesa. • Estructura externa no importa que sea modificada. • Sencillez y economía de construcción. • Operaciones de procesado simultáneas al transporte. – mezclado, separación sólido – líquido, calefacción o enfriado, difusión, etc. • Elevada potencia de accionamiento. • Desgaste del equipo. Mantenimiento frecuente. • No adecuado para grandes longitudes. • Fácil carga y descarga. • Problemas seguridad. Importante protección. Componentes principales. En el esquema siguiente podemos ver los componentes principales del transportador a tornillo. 45. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 44 Tipos de tornillos helicoidales Tipos de canalones (artesas). Tipos de soportes colgantes. Bujes, rodamientos y asientos. 46. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 45 Ejes de acople Tipos de hélices. Aplicaciones. 47. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 46 Generalidades en el diseño del tornillo transportador Longitud máxima del transportador. Esta limitada por el momento torsor que puede transmitir el árbol del tornillo. Los órganos de unión entre sectores del tornillo deberán estar dimensionados convenientemente para transmitir el momento torsor mencionado. Esta longitud se encuentra generalmente tabulada por el fabricante del tornillo. Potencia de accionamiento del árbol El área de relleno del canalón del trasportador esta dado por: 2 4 D S λ Π× = × En donde D es el diámetro del tornillo y λ es el coeficiente de llenado del canalón tomado menor que la unidad, para evitar el amontonamiento de material cerca de los cojinetes intermedios. Los valores deλ toman los siguientes valores dependiendo del tipo de carga. Estos valores son meramente orientativos. Pesadas y abrasivas 0.125 Pesadas poco abrasivas 0.25 Ligeras poco abrasivas 0.32 Ligeras no abrasivas 0.4 48. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 47 La capacidad del transportador de tornillo esta dado por 3600 tn Q S v h γ   = × × ×    Los valores del coeficiente de disminución “k “de la capacidad del transportador del tornillo sin fin según sea el angulo de inclinación β de canalón se toman: β (en grados) 0 5 10 15 20 k 1 0.9 0.8 0.7 0.6 En tanto que la velocidad de desplazamiento por el transportador de tornillo sin fin es: 60 t n m v s ×   =    Por lo tanto la capacidad de transporte toma la forma siguiente: 2 2 3600 47 4 60 D t n tn Q k t n D k h λ γ λ γ Π× ×   = × × × × × = × × × × × ×    Donde γ es el peso específico del material a transportar. La potencia necesaria en el árbol se determina por: Para el transportador horizontal. [ ]0 367 hor Q L N c Kw × = Para el trasportador inclinado. [ ]0 367 367 inc Q L Q H N c Kw × × = + En estas formulas c0 es el coeficiente de resistencia que se determina empíricamente. Este coeficiente considera los rozamientos del material con la hélice del tornillo y el canalón y las perdidas por rozamiento que se producen en los cojinetes. Para las distintas cargas c0 toma los siguientes valores: Material c0 Harina, serin de madera, productos granulosos. 1.2 Turba, sosa, polvo de carbón, Creta en polvo. 1.6 Antracita, carbón lignitoso secado al aire, carbón en galletas, sal de roca. 2.5 Yeso (aljez), arcilla seca en pedazos, tierra fina de moldear, cemento, cal, arena, ceniza. 4 49. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 48 Tipos de transportadores de tornillo Transportadores helicoidales inclinados. Los transportadores helicoidales inclinados tienen un requisito de una potencia más grande y un rango de capacidad menor que los transportadores horizontales. El incremento en las cantidades de potencia y perdidas de potencia dependen del ángulo de inclinación y de las características del material a transportar. Los transportadores inclinados operan mas eficazmente cuando su diseño de cubierta es tubular o con casquillo y cuenten con un mínimo de colgantes intermedios. Donde es posible, deben operar a velocidades relativamente altas para ayudar a prevenir la caída de regreso del material a transportar. Aplicaciones: - Tratamiento plantas depuradoras. - Industrial papel y celulosa. - Plantas de reciclaje. - Industria agroalimentaria, procesadora vegetales y frutas. - Etc... Clasificador de arenas. La mezcla agua/arena se bombea al clasificador helicoidal, dada la concepción especial de la entrada y la forma del tanque, crean un flujo laminar, que favorece una buena decantación. Los sólidos se depositan en el fondo de la cuba y el transportador eleva lentamente las partículas (velocidad de rotación recomendada menor de 5 r.p.m.). Sin turbulencia alguna las retira del agua y las escurre antes de la descarga. No existe peligro de bloqueo por las materias flotantes que se eliminan fácilmente. El agua sale por rebose, hacia la cabecera de planta. 50. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 49 Bombas de agua de tornillo sinfín Las bombas de agua de tornillo sinfín basadas en el principio el Arquímedes son un tipo especial de bombas volumétricas. En este tipo de máquinas el caudal varía automáticamente en función del grado de inmersión del tornillo. El caudal puede ser modificado ajustando la velocidad de rotación, por ello es fácil regular el proceso sin alejarse demasiado del rendimiento máximo. Las bombas de agua de tornillo sinfín basadas en el principio el Arquímedes son usadas en el tratamiento de aguas residuales, drenajes, desagües, aplicaciones de riego, industria de envasado de alimentos y en general en aquellas en las que el agua (incluso con partículas sólidas en suspensión) ha de ser elevada. Características técnicas. • Diámetros externos superiores a 4 metros (13 ft) • Caudales por encima de los 6000 l/s (12,700 cfm) = 21,600 m³/h • Ejes con longitudes de hasta 28 metros (31yds) • Motorizaciones hasta 500 kW (680 HP) Transportadores helicoidales verticales. Los transportadores helicoidales verticales proporcionan un método eficiente para elevar la mayoría de los materiales que pueden ser transportados por transportadores helicoidales horizontales. Debido a que los transportadores verticales deben estar uniformente cargados para prevenir un ahogo, están diseñados con alimentadores integrados. En las figuras siguientes podemos ver aplicaciones de estos transportadores en alimentación de silos. 51. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 50 Transportadores sin fin flexibles Un transportador con rosca sin fin flexible, se construye de una rosca flexible hecha en acero de muelle o acero inoxidable encerrada en un tubo de plástico, rígido o flexible, o un tubo rígido de acero, con motor eléctrico instalado al punto de descara de la maquina. Tal concepción sencilla facilita trabajo eficaz y alta fiabilidad y a la vez reduce mantenimiento y los gastos de operación. Un transportador con rosca sin fin debe de construirse según las características específicas del producto transportado y el proceso en el cual será integrado. En tal caso un transportador con rosca funcionara mejor y mas eficazmente que tornillos rígidos, elevadores a cangilones, transportadores a cadena, transportadores aero-mecánicos y otras maquinas que se emplea par transportar polvo y materiales sólidos en bulto. A la entrada de transportador con rosca flexible se instala en el tubo una tolvita de alimentación en forma de "U" para hacer la conexión de la salida de una tolva o del equipo precedente tal como una estación de descarga de Big Bags o de sacos, un molino, machacador, tamiz, batidor, reactor o cualquier envase de almacenaje. El transportador flexible pasa por el fondo de la tolvita, con una sección de la rosca descubierta, para recibir el producto que cae de la tolva. Un vez que la sección descubierta empieza a hacer vueltas, ésta alimenta el producto al tubo al exterior donde la rosca, ya encerrada, lo empuje por la longitud del transportador. Un fenómeno típico de una rosca flexible en un tubo lleno de producto en bulto es que la rosca automáticamente se centra dentro del tubo, y de este modo se hace un margen entre la rosca y la superficie interiordeltubo. Puesto que no se utiliza ningún cojinete al fin de la rosca a la entrada del producto, y queda el fin de descarga de producto conectado directamente al motor por encima del 52. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 51 punto de descarga, no hay contacto entre el producto mismo y rodillas y juntas. Por eso la rosca flexible únicamente es el compuesto móvil que tiene contacto con el producto. La única pieza móvil que hace contacto con el material en un transportador sinfín flexible es el sinfín flexible impulsado por un motor eléctrico. A medida que gira, el sinfín propulsa el material y se centra automáticamente dentro del tubo del transportador, proporcionando una holgura constante entre sí mismo y la pared del tubo. Este diseño sencillo no requiere cables, cadenas, discos, cojinetes internos ni las numerosas piezas móviles encontradas en elevadores de cangilones, transportadores de tornillo rígidos, cadenas de arrastre y/o transportadores aeromecánicos — piezas que puedan aumentar el costo inicial, requieren mantenimiento, se desgastan, fomentan la contaminación y/o se averían. Y lo que es aun más importante, los transportadores sinfín flexibles ofrecen eficiencia y versatilidad al transportar materiales a granel que van desde gránulos grandes hasta polvos de tamaños inferiores a un micrón — tanto fluidos como no fluidos — incluidos productos difíciles de manipular que se apelmazan, forman costras, se agarrotan, se fluidizan, producen obstrucciones o manchan, sin separación de mezclas. Características técnicas y ventajas -Estructura herméticamente cerrada lo que impide la contaminación externa de polvo o bacteria. -Posibilidad de transportar una cantidad de material preestablecida (la cantidad de - material transportado es proporcional a las rotaciones de la espira. -Puede fácilmente estar doblado y ponerse en la posición deseada. -Peso ligero: fácil de manejar. -Temperatura de funcionamiento:20° => 60° C. -Proceso sin ruido: nivel de ruido inferior a 65 dB(A). -Instalación y mantenimiento económicos. -Fácil de limpiar / o desinfectar si hay que cambiar el tipo de material a transportar (utilizar agua o un detergente especifico cuando está funcionando). -Fácil de instalar en plantas existente. -Conveniente para materiales higroscópicos. -Conveniente para aplicaciones alimentaría y farmacéutica porque hay posibilidad de penetración de bacteria. -Consumo bajo. 53. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 52 Operación del transportador helicoidal Lubrique todos los rodamientos y transmisiones por instrucciones de servicio. Generalmente se abastecen sin lubricante los reductores de engranes. Remítase a las instrucciones de servicio para lubricación. En el arranque del transportador, opérelo vacío durante varias horas. Revise si hay un incremento en la temperatura en bujes, ruidos inusuales o desalineación en la transmisión. Si ocurre cualquiera de éstos, revíselos y tome los pasos correctivos necesarios. (Los bujes de colgante no lubricados pueden causar algún ruido.) 1) Cuando se usen bujes de anti-fricción, revise la adecuada lubricación. La lubricación insuficiente o excesiva causará altas temperaturas de operación. 2) La desalineación de extremos de artesas, de helicoidales y de colgantes pueden ocasionar un mantenimiento excesivo y una vida de operación muy corta. 3) Revise el armado y montaje de los tornillos; apriételos de ser necesario. No sobrecargue el transportador. No exceda la velocidad del transportador, la capacidad, la densidad de material ni la proporción de flujo para el cual fue diseñado el transportador y la transmisión. SI el transportador no va a ser operado por un periodo de tiempo largo, opere el transportador hasta liberarlo de todo material; Esto es particularmente importante cuando el material transportado tiende a endurecerse o a convertirse viscoso o pegajoso si se le deja sin movimiento durante un largo tiempo. Puede ser necesario el recentrar los bujes de colgante después de manejar los materiales en el transportador. Mantenimiento Practique un buen mantenimiento. Mantenga limpia y libre de obstáculos el área alrededor del transportador y de la transmisión para proporcionar un fácil acceso y para evitar interferencias con la función del transportador y de la transmisión. Establezca inspecciones periódicas de rutina de todo el transportador para asegurar una actuación máxima y continua de operación. Para reemplazar la sección del transportador helicoidal, proceda de la siguiente manera: 1) El desmontaje de una o más secciones generalmente debe proceder del extremo opuesto de la transmisión. Asegúrese de que la transmisión y la corriente eléctrica estén desconectadas antes de comenzar el desmontaje. 2) Remueva el extremo de la artesa, las secciones de tornillos, los ejes de acople y colgantes hasta que todas las secciones hayan sido removidas o hasta que la sección dañada o desgastada sea alcanzada y removida. 3) Para rearmar, siga los pasos anteriores en orden reversible. Los transportadores helicoidales de desmontaje rápido pueden ser removidos en locaciones intermedias sin primero remover las secciones adyacentes. Las piezas de reemplazo pueden ser identificadas a partir de una copia de la lista original de empaque o de la factura. Los tornillos de ensamblaje contienen una tuerca de seguridad que puede ser dañada al removerse. Se recomienda su reemplazo en vez de utilizarlas nuevamente al cambiar las secciones del transportador helicoidal. Operaciones peligrosas Los transportadores helicoidales no se fabrican o diseñan normalmente para manejar materiales peligrosos o bajo condiciones peligrosas. Los materiales peligrosos 54. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 53 pueden ser aquellos que sean explosivos, inflamables, tóxicos o que resulten peligrosos para el personal si no se encuentran completamente sellados en la cobertura del transportador. En ocasiones puede usarse una construcción especial de cobertura de transportador o de helicoidal, con juntas y cubiertas especiales atornilladas para manejar este tipo de material. Los transportadores especiales no se fabrican o diseñan para cumplir con los códigos locales, estatales o federales para equipos que se aplique cualquier clase de presión. Debe considerarse en todo momento la seguridad como un factor básico de operación de maquinaria. Las mayoría de los accidentes son el resultado de descuidos o negligencias. Las siguientes instrucciones de seguridad son guías básicas y deben ser consideradas como provisiones mínimas. Información adicional puede ser adquirida en otros fuentes por el comprador incluyendo las últimas ediciones de la Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos. Precauciones: 1) Mantenga un programa de entrenamiento de seguridad y de operación y mantenimiento de seguridad de equipo para todos los empleados. 2) Los transportadores helicoidales no serán operados a menos de que la carcasa del transportador encierre completamente los elementos movibles del transportador y de que los seguros de transmisión de poder estén en su lugar. Si el transportador debe ser abierto para su inspección, limpieza u observación, el motor que mueva al transportador debe estar desconectado eléctricamente de tal manera que no pueda ser prendido por nadie a menos de que la carcasa del transportador haya sido cerrada y que todos los seguros estén en su lugar. 3) Si el transportador debe tener una carcasa abierta como condición de su uso y aplicación, todo el transportador debe ser protegido con una baranda o enrejado. 4) Rejas ÁSPERAS pueden ser utilizadas donde sea necesario. Si la distancia entre los elementos movibles y la reja es menor a las 4 pulgadas, la abertura de la reja no debe exceder la media pulgada por 2 pulgadas. En todos los casos las aberturas serán restrictivas para prevenir que cualquier parte del cuerpo o de la ropa haga contacto con las partes movibles de la maquinaria. Deben usarse CUBIERTAS SOLIDAS en todos los demás puntos y deben estar diseñadas e instaladas para que el personal no se exponga a un contacto accidental con cualquier parte movible de la maquinaria. 5) Todo el equipo de rotación como son las transmisiones, engranes, ejes y acoples debe ser protegido por el comprador/usuario como lo requieren las leyes aplicables, los estándares y la práctica positiva. 6) LOS CONTROLES Y MECANISMOS DE SEGURIDAD deben ser adquiridos por el comprador/usuario como lo requieren las leyes aplicables, los estándares y la práctica positiva. 7) Lleve a cabo en todo momento un buen mantenimiento y mantenga una buena iluminación alrededor del equipo. 8) Mantenga informado a todo el personal de operación de la locación y operación de todos los controles y mecanismos de seguridad. Debe mantenerse un acceso libre a todos estos controles y mecanismos. 9) Deben llevarse a cabo inspecciones frecuentes de estos controles y mecanismos, de las cubiertas, engranes y de todo el equipo para asegurar un orden adecuado de trabajo y un posicionamiento correcto. 55. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 54 10) No camine sobre cubiertas de transportadores, rejas o protecciones. 11) No pique o punze el material dentro del transportador. 12) No ponga las manos, pies o cualquier otra parte del cuerpo o de la ropa dentro del transportador o de la abertura. 13) No sobrecargue el transportador ni intente usarlo para cualquier otro propósito que no sea el particular. 14) Las aberturas de entrada y de descarga deben ser conectadas a otro equipo para de tal forma cerrar completamente el transportador. 15) Antes de conectar el poder a la transmisión, debe llevarse a cabo una previa revisión para asegurar que el equipo y el área se encuentren seguras para la operación y que todos los seguros se encuentren en su lugar y protegidos. 16) Los transportadores helicoidales no están fabricados o diseñados para manejar materiales peligrosos por el personal. Estos materiales que son peligrosos incluyen aquellos que son explosivos, inflamables, tóxicos o dañinos para el personal. 56. MAQUINAS Y EQUIPOS INDUSTRIALES UTN-FRR-2009 GUSMEROLI, DARDO U. 55 Bibliografía y páginas web MANUAL DE TRANSPORTADORES CONTINUOS- FACO APARATOS Y MAQUINAS DE ELEVACION Y TRANSPORTE- Alexandrov TRASPORTI MECCANICI Tomos I y II- Vittorio Zignoli APUNTES DE LA CATEDRA MAQUINAS Y ELEVACION DE TRANSPORTE-ING LUIS RAUL REPETTO MANUAL DEL INGENIERO DE TALLER Tomos I y II Hutte http://descom.jmc.utfsm.cl/sgeywitz/procesos/CINTAS.htm http://www.dunlop.com.ar/esp/cintas_correa_indusagro.asp http://www.engeprom.com.br/produtos.asp http://www.flexicon.es/products/PneumaticConveyingSystems/index.asp http://www.spiroflowsystems.com/es/about-flexible-screw-conveyors-page2 http://www.dmet.com.mx/Transportador%20Helicoidal%20movil.html http://www.sinfinesfas.com.ar/soptfunc.html http://www.wamgroup.com/index.asp?ind=product_sheet.asp&idFamiglia=51&idProdotto=213&bkg=ye s&menuProd=menu51&idDivision=83&idBranch=144&idLang=107