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1 Informaciones
técnicas y criterios de diseño de las cintas
transportadoras
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1 Informaciones
técnicas y criterios de diseñode las cintas transportadoras
Summary 1 Informaciones técnicas pág 9
1.1 Introducción ................................................................ 11
1.2 Simbología técnica ..................................................... 12
1.3 Definición y característicasde una cinta transportadora ...................................... 14
1.4 Componentes y su denominación ............................. 16
1.5 Criterios de diseño ..................................................... 181.5.1 Material a transportar ..................................................... 181.5.2 Velocidad de la banda .................................................... 231.5.3 Ancho de la banda ........................................................ 241.5.4 Configuración de las estaciones, paso y distancias de transición ............................................... 321.5.5 Esfuerzo tangencial, potencia absorbida, resistencias pasivas, peso de la banda, tensiones y controles .......... 361.5.6 Motorización de la cinta transportadora y dimensionado de los tambores .................................... 44
1.6 Rodillos - función y criterios constructivo ............... 481.6.1 La elección del diámetro de los rodillos en relación con la velocidad ............................................................. 491.6.2 Elección del tipo en relación con la carga ....................... 50
1.7 Alimentación de la banda y rodillos de impacto ....... 531.7.1 Cálculo de las fuerzas que actúan sobre los rodillos
de impacto ..................................................................... 54
1.8 Otros accesorios ......................................................... 581.8.1 Dispositivos de limpieza .................................................. 581.8.2 Inversión de la banda ...................................................... 591.8.3 Cubierta de la banda transportadora............................... 59
1.9 Ejemplo de diseño ...................................................... 60
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1.1 Introducción
En el diseño de instalaciones para el manejo
de materias primas o de productos acaba-
dos, la elección del medio de transporte
debe favorecer el medio que, a igualdad
de volúmenes transportados, presente los
menores costes, tanto de empleo como de
mantenimiento, y a su vez posea suficiente
flexibilidad para adaptarse a una amplia
variedad de capacidades de transporte oa sobrecargas momentáneas.
La cinta transportadora, utilizada en medida
creciente durante los últimos decenios,
es un medio de transporte que satisface
ampliamente estas exigencias. Comparado
con otros sistemas, se ha revelado en efecto
como el más económico, incluso porque
se puede adaptar a las más diferentes
condiciones de trabajo.
Actualmente no se usa sólo para el transpor-
te horizontal o en subidas, sino también en
curvas, en ligeras bajadas y con velocidadesrelativamente elevadas.
El presente texto no quiere se un manual de
diseño para cintas transportadoras.
Desea sólo proporcionar algunos criterio
guía para la elección de los componente
principales de la instalación y presentar la
modalidades de cálculo más importante
para un dimensionado correcto.
Las informaciones técnicas incluidas en e
siguiente capítulo se consideran un soport
básico que, de todos modos, tiene qu
ser complementado por el proyectist
encargado de la instalación.
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Informaciones
técnicas y criterios de diseñode las cintas transportadoras
1 1.2 Simbolos técnicos
a paso de las estaciones m
A longitud del eje del rodillo mmag distancia entre soporte y brida del tambor mm
ai paso de las estaciones de impacto m
ao
paso de las estaciones de ida m
at paso de las estaciones de transición m
au
paso de las estaciones de retorno m
B longitud de la envoltura del rodillo mm
C distancia entre los soportes del rodillo mm
Ca carga estática en la estación de ida daN
ca carga en el rodillo central de la estación de ida daN
Ca1 carga dinámica el la estación de ida daN
cd carga dinámica de los rodamientos daN
Cf constante elástica del bastidor/rodillos de impacto Kg/m
ch llave del eje del rodillo mm
Co carga estática de los rodamientos daNCp carga que resulta de las fuerzas que actúan sobre el eje
del tambor motriz daN
Cpr carga que resulta de las fuerzas que actúan sobre el eje
del tambor loco daN
Cq coeficiente de las resistencias fijas __
Cr carga estática en la estación de retorno daN
cr carga en el rodillo de la estación de retorno daN
Cr1 carga dinámica en la estación de retorno daN
Ct coeficiente de las resistencias pasivas debidas a la temperatura __
Cw factor de abrazamiento __
d diámetro eje/árbol mm
D diametro rodillos/tambores mm
E módulo elástico del acero daN/mm2
e base de los logaritmos naturales 2,718f coeficiente de rozamiento interior del material y de los elementos
giratorios __
f a coeficiente de rozamiento entre banda y tambor, dado un ángulo
de abrazamiento __
f r flecha de la banda entre dos estaciones consecutivas m
ft flecha del eje de simetría mm
Fa esfuerzo tangencial para mover la banda en el tramo de ida daN
Fd factor de choque __
Fm factor ambiental __
Fp factor de participación __
Fpr factor de participación en el rodillo central de un conjunto de tres __
Fr esfuerzo tangencial para mover la banda en el tramo de retorno daN
Fs factor de servicio __
Fu esfuerzo tangencial total daNFv factor de velocidad __
G distancia entre los soportes mm
Gm peso del bloque de material Kg
H desnivel de la banda m
Hc altura correcta de caída m
Hf altura de caída del material banda-tolva m
Ht desnivel entre el tambor motriz y el contrapeso m
Hv altura de caída material tolva – banda receptora m
IC distancia desde el centro del tambor motriz al centro de situación
del contrapeso m
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El simbolo chilogramos (Kg) es intendido
como fuerza peso.
IM capacidad de transporte volumétrica m3 /h
I V capacidad de transporte de la banda (flujo de material) t/h
I VM capacidad de transporte volumétrica corregida a 1 m/s
en relación con la inclinación e irregularidad de alimentación m3 /hI VT capacidad de transporte volumétrica a 1 m/s m3 /h
J momento de inercia de la sección del material mm4
K factor de inclinación __
K 1 factor de corrección __
σamm esfuerzo admisible daN/mm2
L distancia entre ejes de la cinta transportadora m
Lb dimensión del bloque de material m
Lt distancia de transición m
Mf momento de flexión daNm
Mif momento ideal de flexión daNm
Mt momento de torsión daNm
N ancho de la banda mm
n número de revoluciones giros min
P potencia absorbida kWpd fuerza de caída dinámica Kg
pi fuerza de impacto caída material Kg
pic fuerza de impacto material en rodillo central Kg
Ppri peso de las partes giratorias inferiores Kg
Pprs peso de las partes giratorias superiores Kg
qb peso de la banda por metro lineal Kg/m
qbn peso del núcleo de la banda Kg/m2
qG peso del material por metro lineal Kg/m
qRO peso de las partes giratorias superiores referido al paso de las estaciones Kg/m
qRU peso de las partes giratorias inferiores referido al paso de las estaciones Kg/m
qs peso específico t/m3
q T peso del tambor daN
RL ancho de banda de los mototambores mm
S sección del material en la banda m2
T 0 tensión mínima en cola en la zona de carga daN
T 1 tensión del lado tenso daN
T 2 tensión del lado lento daN
T 3 tensión de los tambores (no de mando) daN
Tg tensión de la banda en el punto de situación del contrapeso daN
T max tensión en el punto sometido a mayor esfuerzo de la banda daN
Tumax tensión unitaria máxima de la banda daN/mm
Tx tensión de la banda en un punto considerado daN
Ty tensión de la banda en un punto considerado daN
v velocidad de la banda m/s
V elevación máxima del borde de la banda mm
W módulo de resistencia mm3
α ángulo de abrazamiento de la banda en el tambor grados
αt inclinación eje simétrica (rotación) rad
β ángulo de sobrecarga grados
γ ángulo de inclinación de la tolva grados
δ inclinación de la banda transportadora grados
λ inclinación de los rodillos laterales de una terna grados
λ1 inclinación de los rodillos laterales intermedios grados
λ2 inclinación de los rodillos laterales extériores grados
η rendimiento __
y ángulo de flexión del rodamiento grados
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Informaciones
técnicas y criterios de diseñode las cintas transportadoras
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Fig.1 - Esquema básico de una cinta transportadora
A igualdad de carga, las grandes cintas
transportadoras pueden presentar costes
inferiores de hasta un 40 a 60% respectoal transporte por medio de camión.
Los órganos mecánicos y eléctricos de la
cinta transportadora, tales como rodillos,
tambores, rodamientos, motores, etc. se
fabrican según normas unificadas. Los nive-
les cualitativos alcanzados por los mejores
fabricantes garantizan su funcionalidad y
duración a lo largo del tiempo.
Los componentes principales de la cinta
transportadora (banda y rodillos) requieren,
si se dimensionan e instalan correctamente,
una mantenimiento muy reducido. La bandade goma necesita poquísimas reparaciones
superficiales y los rodillos lubricados para
toda la vida permiten, si son de buena ca-
lidad y de concepción avanzada, reducir el
porcentaje anual de sustituciones mediante
el mantenimiento ordinario.
El revestimiento de los tambores tiene una
duración mínima de dos años.
El empleo de dispositivos de limpieza
adecuados de la banda en el punto de
alimentación y en los de descarga asegura
una mayor duración de las instalaciones y
un menor mantenimiento.
1.3 Definición y características
La función de una cinta transportadora es lade transportar de forma continua de mate-
riales a granel homogéneos o mezclados, a
distancias que pueden oscilar entre algunos
metros y decenas de kilómetros.
Uno de los componentes principales del
transportador es la banda de goma, que
ejerce una doble función:
- contener el material transportado
- trasmitir la fuerza necesaria para transpor-
tar la carga.
La cinta transportadora es un dispositivo
capaz de trasladar de forma continualos materiales que transporta en su parte
superior.
Las superficies, superior (de ida) e inferior
(de retorno) de la banda, descansan so-
bre una serie de rodillos soportados por
estructuras metálicas (estaciones). En los
dos extremos del transportador, la banda
se enrolla en tambores, uno de los cuales,
acoplado a un órgano motor, transmite el
movimiento.
El más competitivo de los demás sistemas
de transporte, es seguramente por mediode camión. Respecto a este último, la ban-
da transportadora presente las siguientes
ventajas:
- menor número de operarios
- consumo energético limitado
- mantenimiento programable con largos
intervalos
- independencia de los sistemas vecinos
- costes de funcionamiento reducidos.
Tolva de carga
Estación de retorno
Tolva de descarga
Tambor motrizContratambor
Estación de idaEstación de impacto
Cinta transportadora
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Fig. 2.1 - Cinta transportadora horizontal. Fig.2.5- Cintas transportadoras ascendente y horizontal, cuando
está indicado usar dos bandas.
Fig. 2.2 - Cinta transportadora horizontal y ascendente, cuando
el espacio permite una curva vertical y cuando la carga permite
el empleo de una sola banda.
Fig. 2.8 - Cinta transportadora con zona de carga en bajado en subida.
Fig. 2.4 - Cintas transportadoras horizontal y ascendente, cuando
el espacio no permite una curva vertical y la carga requiere elempleo de dos bandas.
Fig. 2.3 - Cinta transportadora ascendente y horizontal, cuando
la carga permite el empleo de una sola banda y el espacio
permite una curva vertical.
Fig. 2.6 - Cinta transportadora única horizontal y ascendente
cuando el espacio no permite una curva vertical pero la carg
permite el empleo de una sola banda.
Fig. 2.7 - Cinta transportadora única, compuesta por tramos hor
zontales, tramos en subida y en bajada con curvas verticales
Todos estos factores, junto al limitado
coste de las obras de soporte para salvar
desniveles o el paso inferior de badenes,
carreteras y otros obstáculos, así comolas pendientes superables por las cintas
transportadoras lisas (hasta 18°), y la
posibilidad de recuperar energía en los
tramos de recorrido en bajada, han hecho
posible el diseño y la realización de tran-
sportadores con una longitud de hasta 100
km, realizados con tramos individuales de
15 km cada uno.
En la práctica de su uso en la práctica la
características de flexibilidad, robustez
economía lo han convertido en el medi
de transporte de materiales a granel mádifundido y con las posibilidades má
amplias de un desarrollo ulterior.
Las figuras que se incluyen a continuació
muestran las configuraciones más típica
de cintas transportadoras.
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Informaciones
técnicas y criterios de diseñode las cintas transportadoras
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Tambor motriz
En el tambor motriz tradicional o en el moto-
tambor, la envoltura se reviste normalmente
de goma, de un espesor adecuado a la
potencia a transmitir.
El revestimiento se presenta nervado, en
forma de espiga, con el vértice situado
en el sentido de la marcha o con surcos
romboidales, para elevar el coeficiente de
rozamiento y facilitar el desagüe.
El diámetro de los tambores está dimen-
sionado en base a la clase de resistencia
de la banda y a la presión específica que
actúa en la misma.
Contratambores
La envoltura no necesita revestimiento, a
no ser en casos particulares; el diámetro
normalmente es inferior al previsto para el
tambor motriz.
Tambores de desviación y de inflexión
Se emplean para aumentar el ángulo de
abrazamiento de la banda. Además, seutilizan también para todas las desviaciones
necesarias en presencia de dispositivos de
tensión mediante contrapeso, descargado-
res móviles, etc.
1.4 Componentes y su denominación
En la Fig.3 están ilustrados los componentes
básicos de una cinta transportadora tipo. En
la realidad, con el variar de las exigencias de
empleo, se podrán disponer de las más dife-
rentes combinaciones de carga, descarga,
elevación y de órganos accesorios.
Cabezal motriz
Puede ser de tipo tradicional o con mo-
totambor.
- Tradicional
Está compuesto por un grupo de mando
constituido sucesivamente: por un tambor
motriz de diámetro apropriado a la carga
en la banda y por un tambor de inflexión. El
movimiento lo proporciona un motorreduc-
tor del tipo pendular o de ejes ortogonales
o paralelos, éstos últimos acoplados por
medio de una junta al tambor motriz.
- Mototambor
En esta configuración el motor, el reductor
y los cojinetes forman una unidad integra-
da y protegida en el interior del tambor dearrastre de la banda; se eliminan así todas
las voluminosas partes exteriores de los ca-
bezales motrices tradicionales. Actualmente
se fabrican mototambores con un diámetro
de hasta 1000 mm y una potencia máxima
de 250 kW, con un rendimiento que puede
alcanzar incluso el 97%.
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Tolva de carga
Estación de centrajeautomático de retorno
Tambor deinflexión
Limpiador dereja
Estación de ida
Tambor motrizo mototambor
Limpiador
Estación detransición
Estación de centrajeautomático de ida
Cubierta
Contratambor Estación deretorno
Tambor de tensiónpor contrapeso
Tambor de desviación
Tamborde inflexión
Limpiador
tangencial
Estación de impacto
Fig. 3
mediante un dispositivo de tensión, quepuede ser del tipo de tornillo, de contrapesoo con cabrestante motorizado.
El contrapeso determina una tensión cons-tante en la banda, independientemente delas condiciones de funcionamiento. Su pesose dimensiona en el límite mínimo necesariopara garantizar el arrastre de la banda, a finde evitar esfuerzos inútiles.
La carrera prevista para un tensor de con-trapeso depende de la deformación elásticaa la que está sometida la banda en lasdiferentes fases de funcionamiento.
La carrera mínima de un tensor no deberá
ser inferior al 2% de la distancia entre ejesdel transportador para bandas reforzadascon productos textiles, y al 0,5% para bandasreforzadas con elementos metálicos.
Tolvas de carga
La tolva de recogida y el tobogán de cargaestán dimensionados a fin de absorber, sincausar atascos ni daños a la banda, lasvariaciones instantáneas de la capacidadde carga y eventuales acumulaciones.El tobogán tendrá que responder a lasexigencias de caída del material, según
la trayectorias calculadas en base a lavelocidad de transporte, al tamaño, al pesespecífico del material transportado y a su
características fisico-químicas (humedadcorrosividad, etc.).
Dispositivos de limpieza
Actualmente, los sistemas de limpieza dlas bandas son considerados con unatención particular, tanto porque reducelas intervenciones de mantenimiento en lacintas transportadoras que transportadoramateriales húmedos y particularmentpegajosos, como porque permiten obtenela máxima productividad.
Los dispositivos adoptados son diferentesLos más difundidos, por la sencillez de saplicación, son los de cuchillas raspadorasmontadas en soportes elásticos de gom(capítulo 5).
Cubierta de las cintas transportadoras
La cubierta de las cintas transportadoraes de fundamental importancia cuando enecesario proteger el material transportadcontra factores atmosféricos y garantizar lfuncionalidad de la instalación (capítulo 6
Rodillos
Sostienen la banda y tienen que garantizarel deslizamiento libre y regular bajo carga.
Son los elementos más importantes de labanda transportadora y representan unaparte considerable de su valor global. Elfuncionamiento correcto de los rodillos esfundamental para garantizar la eficacia y laeconomía de empleo de la instalación.
Estaciones superiores portantes y de
retorno
Los rodillos portantes están reunidos engeneral en conjunto de tres y sostenidospor un bastidor. La inclinación de los rodilloslaterales está comprendida entre 20° y 45°.Se puede construir, además, un sistema
de guirnalda con una inclinación de hasta60°. Las estaciones de retorno pueden serplanas, con rodillos individuales o reunidosen una pareja, en forma de "V" con 10° deinclinación.
Al variar la configuración de los rodillosen las estaciones superiores (simétricas yno) se obtienen secciones de transportediferentes.
Tensores
La tensión necesaria para que se adhierala banda al tambor motriz se mantiene
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1 Informaciones
técnicas y criterios de diseñode las cintas transportadoras
Fig.5
Ángulo desobrecarga
Fig.4
1.5 - Criterios de diseño
La elección del sistema de transporteóptimo, su correcto diseño, su utilizaciónracional, dependen del conocimiento delas características constructivas y delcomportamiento bajo carga de todos loscomponentes del propio sistema.
Los factores principales que influyen en eldimensionado de una cinta transportadorason: la capacidad de transporte requerida,la granulometría, las características fisico-químicas del material a transportar y el perfilaltimétrico del recorrido. A continuación se ilustran los criteriosutilizados para determinar la velocidad y elancho de la banda, para elegir la configu-ración de las estaciones, el tipo de rodillosa utilizar y para el dimensionada de lostambores.
1.5.1 - Material a transportar
El diseño correcto de una cinta transpor-tadora empieza con la evaluación de lascaracterísticas del material a transportar:
en particular del ángulo de reposo y delángulo de sobrecarga. El ángulo de reposo de un material, definidotambién "ángulo de rozamiento natural",es el ángulo que la superficie de un amon-tonamiento, formado libremente, formarespecto al plano horizontal. Fig. 4.
El ángulo de sobrecarga es el ángulo que
forma la superficie del material respecto alplano horizontal sobre la banda en movi-miento. Fig 5.Este ángulo normalmente es de 5° - 15°(para algunos materiales, hasta 20°) inferioral ángulo de reposo.
La Tab. 1 ofrece la correlación entre lascaracterísticas físicas de los materiales y loscorrespondientes ángulo de reposo.
Ángulo dereposo
ll
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El material transportado se configura en susección como en la Fig. 6.El área de la sección del material
transportado “S” se puede calcular geo-métricamente sumando el área del sectorcircular A 1 con la del trapecio A 2.
Se puede determinar de forma más sen-cilla, haciendo referencia a los valores dela capacidad de transporte volumétrica l VT con la fórmula:
I VT S = _________ [ m2 ] 3600
donde:
I VT = capacidad de transporte volu-métrica a una velocidad de 1 m/s
(véase Tab.5a-b-c-d)
Pueden incluir
material con
cualquier carac-
terística indicada a
continuación en la
Tab.2.
Tab. 1 - Ángulo de sobrecarga, de reposo y fluidez del material
Fig.6
S A1
A2
S = A 1 + A 2
Materiales típicos
comunes, como,
por ejemplo,
carbón bituminoso,
grava, la mayor
parte de los mine-
rales, etc.
Material irregular,
viscoso, fibroso y
que tiende a entre-
lazarse (virutas de
madera, bagazos
exprimidos), arena
de fundición, etc.
Partícular redon-
deadas, secas y
lisas, con peso
medio como, por
ejemplo, semillas
de cereales, trigo y
judías.
Material irregular,
granular en
tamaño de peso
medio, como, por
ejemplo, carbón de
antracita, harina de
semillas de algo-
dón, arcilla, etc.
Dimensión uniforme,
partícular redondas
muy pequeñas,
muy húmedas, o
muy secas como
arena silícea seca,
cemento y hormigón
húmedo, etc.
Fluidez PerfilMuy elevada Elevada Media Baja en la banda plana
Ángulo de sobrecarga β
5° 10° 20° 25° 30° ß
Ángulo de reposo
0-19° 20-29° 30-34° 35-39° 40° y más otros
Características del material
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Informaciones
técnicas y criterios de diseñode las cintas transportadoras
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Tab.2 - Propiedades físicas de los materiales
Tipo
Peso específico aparente qs Ángulo Grado de
t/m3
lbs. / Cu.Ft de reposo abrasividad corrosividad Alúmina 0,80-1,04 50-65 22° C A
Amianto mineral o roca 1,296 81 - C A
Antracita 0,96 60 27° B A
Arcilla seca fina 1,60-1,92 100-120 35° C A
Arcilla seca a trozos 0,96-1,20 60-75 35° C A
Arena de fundición 1,44-1,60 90-100 39° C A
Arena húmeda 1,75-2,08 110-130 45° C A
Arena seca 1,44-1,76 90-110 35° C A
Asfalto fragmentado hasta 13 mm 0,72 45 - A A
Asfalto para juntas de pavim. 1,28-1,36 80-85 - A B
Azúcar de caña natural 0,88-1,04 55-65 30° B B
Azúcar de melaza de remolacha 0,88-1,04 55-65 30° B B
Azúcar en polvo 0,80-0,96 50-60 - A B
Azufre fragmentado 13 mm 0,80-0,96 50-60 - A C Azufre fragmentado hasta 80 mm 1,28-1,36 80-85 - A C
Baquelita fina 0,48-0,64 30-40 - A A
Barita 2,88 180 - A A
Bauxita en bruto 1,28-1,44 80-90 31° C A
Bauxita seca 1,09 68 35° C A
Bentonita natural 0,80-0,96 50-60 - B A
Bicarbonato de sodio 0,656 41 42° A A
Bórax en bruto 0,96-1,04 60-65 - B A
Cal hasta 3 mm 0,96 60 43° A A
Cal hidratada hasta 3 mm 0,64 40 40° A A
Cal hidratada molida 0,51-0,64 32-40 42° A A
Caliza en polvo 1,28-1,36 80-85 - B A
Caliza fragmentada 1,36-1,44 85-90 35° B A
Caña de azúcar cortada 0,24-0,29 15-18 50° B A
Caolín hasta 80 mm 1,008 63 35° A A
Carbonato de bario 1,152 72 - A A
Carbón de calcio 1,12-1,28 70-80 - B B
Carbón de leña 0,29-0,40 18-25 35° A A
Carbón graso en bruto 0,72-0,88 45-55 38° A B
Carbón graso malla 50 mm 0,80-0,86 50-54 45° A B
Carbón negro en polvo 0,06-0,11 4-7 - A A
Carbón negro granulado 0,32-0,40 20-25 - A A
Carborundo hasta 80 mm 1,60 100 - C A
Cemento en bruto 1,60-1,76 100-110 - B A
Cemento Portland suave 0,96-1,20 60-75 39° B A
Ceniza de carb. seco hasta 80 mm 0,56-0,64 35-40 40° B A
Ceniza de carb. trit. hasta 80 mm 0,72-0,80 45-50 50° B P
Cenizas de sosa pesadas 0,88-1,04 55-65 32° B C
Cinc concentrado 1,20-1,28 75-80 - B A
Clinker de cemento 1,20-1,52 75-95 30-40° C A
Cloruro de magnesio 0,528 33 - B -
Cloruro de potasio en gránulos 1,92-2,08 120-130 - B B
Coque de petróleo calcinado 0,56-0,72 35-45 - A A
Coque polvo 6 mm 0,40-0,50 25-35 30-45° C B
Coque suave 0,37-0,56 23-35 - C B
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Tab.2 - Propiedades físicas de los materiales
Tipo
Peso específico aparente qs Ángulo Grado de
t/m3
lbs. / Cu.Ft de reposo abrasividad corrosivida Corcho 0,19-0,24 12-15 - - -
Criolita 1,76 110 - A A
Criolita en polvo 1,20-1,44 75-90 - A A
Cuarzo 40-80 mm 1,36-1,52 85-95 - C A
Cuarzo criba 13 mm 1,28-1,44 80-90 - C A
Cuarzo en polvo 1,12-1,28 70-80 - C A
Desechos de fundición 1,12-1,60 70-100 - C A
Dolomita fragmentada 1,44-1,60 90-100 - B A
Escorias de fundición fragmentadas 1,28-1,44 80-90 25° C A
Feldespato criba 13 mm 1,12-1,36 70-85 38° C A
Feldespato granulado 40-80 mm 1,44-1,76 90-110 34° C A Fosfato ácido fertilizante 0,96 60 26° B B
Fosfato bicálcico 0,688 43 - - -
Fosfato bisódico 0,40-0,50 25-31 - - -
Fosfato florida 1,488 93 27° B A
Fosfato natural en polvo 0,96 60 40° B A
Goma granulada 0,80-0,88 50-55 35° A A
Goma regenerada 0,40-0,48 25-30 32° A A
Granito, criba 13 mm 1,28-1,44 80-90 - C A
Granito granulado 40-50 mm 1,36-1,44 85-90 - C A
Grafito, copos 0,64 40 - A A
Grava 1,44-1,60 90-100 40° B A
Gres fragmentado 1,36-1,44 85-90 - A A
Guano seco 1,12 70 - B -
Hormigón 2,08-2,40 130-150 - C A
Hormigón con hierro 1,44-1,76 90-110 - C A
Jabón en polvo 0,32-0,40 20-25 - A A
Ladrillo 2 125 - C A
Lignito 0,64-0,72 40-45 38° A B
Magnesita fina 1,04-1,20 65-75 35° B A
Mármol fragmentado 1,44-1,52 90-95 - B A
Mineral de cinc calcinado 1,60 100 38° - -
Mineral de cobre 1,92-2,40 120-150 - - -
Mineral de cromo 2-2,24 125-140 - C A
Mineral de hierro 1,60-3,20 100-200 35° C A
Mineral de hierro fragmentado 2,16-2,40 135-150 - C A
Mineral de manganeso 2,00-2,24 125-140 39° B A
Mineral de plomo 3,20-4,32 200-270 30° B B
Mineral de níquel 2,40 150 - C B
Nitrato de amonio 0,72 45 - B C
Nitrato de potasio, salitre 1,216 76 - B B
Nitrato de sodio 1,12-1,28 70-80 24° A -
La tabla 2 indica las propiedades físicasy químicas de los materiales que hay quetomar en consideracíon en el diseño de
una banda transportadora.
no abrasivo/no corrosivopoco abrasivo / pococorrosivomuy abrasivo/muy corrosivo
A B
C
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®
Informaciones
técnicas y criterios de diseñode las cintas transportadoras
1
Tab.2 - Propiedades físicas de los materiales
Tipo
Peso específico aparente qs Ángulo Grado de
t/m3
lbs. / Cu.Ft de reposo abrasividad corrosividad Óxido de aluminio 1,12-1,92 70-120 - C A
Óxido de cinc pesado 0,48-0,56 30-35 - A A
Óxido de plomo 0,96-2,04 60-150 - A -
Óxido de titanio 0,40 25 - B A
Pirita de hierro 50-80 mm 2,16-2,32 135-145 - B B
Pirita pellets 1,92-2,08 120-130 - B B
Pizarra en polvo 1,12-1,28 70-80 35° B A
Pizarra fragmentada 40÷80 mm 1,36-1,52 85-95 - B A
Poliestireno 0,64 40 - - -
Remolachas azuc. pulpa natur. 0,40-0,72 25-45 - A B
Remolachas azuc. pulpa seca 0,19-0,24 12-15 - - -
Sal común seca 0,64-0,88 40-55 - B B
Sal común seca fina 1,12-1,28 70-80 25° B B
Sal de potasio silvinita 1,28 80 - A B
Saponita talco fina 0,64-0,80 40-50 - A A
Sulfato de aluminio granulado 0,864 54 32° - -
Sulfato de amonio 0,72-0,93 45-58 32° B C
Sulfato de cobre 1,20-1,36 75-85 31° A -
Sulfato de hierro 0,80-1,20 50-75 - B -
Sulfato de magnesio 1,12 70 - - -
Sulfato de manganeso 1,12 70 - C A
Sulfato de potasio 0,67-0,77 42-48 - B -
Superfosfato 0,816 51 45° B B
Talco en polvo 0,80-0,96 50-60 - A A
Talco en granos 40÷80 mm 1,36-1,52 85-95 - A A
Talco de caolín malla 100 0,67-0,90 42-56 45° A A
Tierra húmeda arcillosa 1,60-1,76 100-110 45° B A
Trigo 0,64-0,67 40-42 25° A A
Virutas de acero 1,60-2,40 100-150 - C A
Virutas de aluminio 0,11-0,24 7-15 - B A
Virutas de hierro fundido 2,08-3,20 130-200 - B A
Virutas de madera 0,16-0,48 10-30 - A A
Yeso en polvo 0,96-1,12 60-70 42° A A
Yeso granulado 13-80 mm 1,12-1,28 70-80 30° A A
no abrasivo/no corrosivopoco abrasivo/ pococorrosivomuy abrasivo/muy corrosivo
A B
C
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23
1.5.2 - Velocidad de la banda
La velocidad máxima de funcionamiento
de las cintas transportadoras ha alcanzadolímites que eran impensables hasta hace al-gunos años. Las velocidades más elevadashan permitido incrementar los volúmenestransportados: a igualdad de carga, se hanreducido las cargas de material por unidadlineal de transportador y, por tanto, loscostes de las estructuras, de las estacionesportantes y de la banda.Las características físicas de los materiales atransportar influyen de manera determinantela velocidad de funcionamiento.Los materiales ligeros, tales como cerealesy polvos de algunos minerales, permiten
velocidades elevadas. Materiales cribadoso preseleccionados pueden ser trasladadosa velociades de 8 m/s y superiores.Con el aumento del tamaño del material,de su abrasividad y de su peso específico,es necesario reducir la velocidad de labanda.Materiales no triturados o no seleccionadospueden obligar a elegir velocidades detransporte más moderadas, del orden de1,5 a 3,5 m/s.La cantidad de material por metro lineal quegravita sobre la banda es:
I V
qG = [ Kg/m ] 3.6 x v
donde:qG = peso del material por metro
lineal I V = capacidad de transporte de la banda t/h v = velocidad de la banda m/s
Se utilizará qG en la determinación de losesfuerzos tangenciales Fu.
Con el aumento de la velocidad v sepodrá obtener las misma capacidad detransporte lv con un menor ancho de labanda (es decir, con una estructura deltransportador más sencilla) así como conmenor carga por unidad lineal, y por tantocon esfuerzo de rodillos y estacionesportantes reducidos, y menor tensión dela banda.
Entre los factores que limitan la velocidamáxima de un transportador citamos:
- La inclinación de la banda en el punto dcarga: cuanto mayor es la inclinación, mayoes el tiempo de turbulencia (rodadura) dematerial antes de que se asiente en la bandaEste fenómeno es un factor que limita l
velocidad máxima de funcionamiento detransportador, ya que produce el desgastprematuro de la cubierta de la banda.
- La ocurrencia de una acción abrasivrepetida del material sobre la banda, quviene dada por el número de pasadas duna determinada sección de la banddebajo de la tolva de carga, es directamentproporcional a la velocidad de la banda inversamente proporcional a su longitud.
A - materiales ligeros deslizables, no abrasivos, peso especí-fico de 0,5÷1,0 t/m3
B - materiales no abrasivos de tamaño medio, peso específicode 1,0÷1,5 t/m3
C - materiales medianamente abrasivos y pesados, pesoespecífico de 1,5÷2 t/m3
D - materiales abrasivos, pesados y cortantes > 2 t/m3
Sin embargo, las bandas más anchas per-miten, a igualdad de capacidad de trans-porte, menores velocidades, presentando
menor peligro de salida de material, deavería de la banda o atasco de la tolva.
Según datos experimentales, indicamos enla Tab. 3 las velocidades máximas aconse- jables en función tanto de las característicasfísicas y del tamaño de los materiales atransportar, como del ancho de la banda.
Tab. 3 - Velocidades máximas aconsejables
Tamaño Banda
dimensiones máximas ancho mín velocidad max
uniforme mixto A B C D
hasta mm hasta mm mm m/s
50 100 4002.5 2.3 2 1.65
75 150 500
125 200 650 3 2.75 2.38 2
170 300 800 3.5 3.2 2.75 2.35
250 400 1000
350 500 1200
400 600 1400
450 650 1600
500 700 1800 5 4.5 3.5 3
550 750 2000
600 800 2200 6 5 4.5 4
4 3.65 3.15 2.65
4.5 4 3.5 3
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1 Informaciones
técnicas y criterios de diseñode las cintas transportadoras
N
β
λ
Ángulo de laestación
Ángulo de sobrecarga Distancia entre los bord0,05 x N + 25 mm
Ancho de labanda
1.5.3 - Ancho de la banda
Una vez establecida, con la ayuda de la
Tab.3, la velocidad óptima de la banda, ladeterminación de su ancho se lleva a caboprincipalmente en función de la cantidad dematerial a transportar, generalmente indica-da en los datos base del diseño. En el texto que sigue a continuación, lacapacidad de transporte de una bandatransportadora está expresada comocapacidad de transporte volumétricaI VT [m3 /h] para v= 1 m/seg.La inclinación de los rodillos laterales deun conjunto de tres (de 20° a 45°) define elángulo de la estación Fig.7.
Fig. 7
Con el mismo ancho de la banda, a mayorángulo corresponde, un aumento de lacapacidad de transporte volumétrica I VT.
La elección de las estaciones portantes selleva a cabo también en función de la capa-cidad de puesta en artesa de la banda.
Antes, las inclinaciones estándar de losrodillos laterales de un grupo de tres eran20°. Ahora, las mejoras aportadas a lascarcasas y a los materiales utilizados parala fabricación de las bandas permiten usarestaciones con una inclinación de los ro-dillos laterales de 30°/35°.
Las estaciones con una inclinación de
40°/45° se utilizan en casos especiales,debido también al coste de las bandasque pueden adaptarse a artesas tanacentuadas.
En la prática, se tenderá a elegir la estaciónque permita realizar el capacidad de trans-porte volumétrica requerida, con el uso dela banda de menor ancho y, por tanto, máseconómica.
Hay que destacar de todos modos, que elancho de la banda tiene que ser suficientepara impedir caídas del material de mayortamaño, en caso de carga mixta, que con-tenga también material fino.
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25
Para la determinación de las dimensionesde la banda hay que tener en cuenta valoresmínimos de ancho, en función de las cargas
de rotura de la banda y de la inclinación delos rodillos laterales de la estación expresa-dos en la Tab.4 .
Tab. 4 - Ancho mínimo de la banda en función de su carga de rotura y de la inclinación de los rodillos.
Carga de rotura Ancho banda
λ= 20/25° λ= 30/35° λ= 45°
N/mm mm
250 400 400 —
315 400 400 450
400 400 400 450
500 450 450 500
630 500 500 600
800 500 600 650
1000 600 650 800
1250 600 800 1000
1600 600 800 1000
Capacidad de transporte volumétrica IMLa capacidad transporte en volumen de labanda viene dada por la fórmula:
Iv IM = [ m3 /h ] qs
donde: Iv = capacidad de transporte de la banda t/h qs = peso específico del material.
Se define luego:
IM I VT = [ m3 /h ]
v
como capacidad de transporte volumétrica,a una velocidad de un metro por segundo.
Mediante los Tab. 5a-b-c-d se determinqué ancho de banda cumple con la capacdad de transporte volumétrica IM requeridpor los datos de diseño en relación con lforma de la estación, con la inclinación dlos rodillos, con el ángulo de sobrecargadel material y con la velocidad.
Para bandas con cargas de rotura superiores a las indicadas en la table, es aconsejable consultar a los fabricantes de banda.
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1 Informaciones
técnicas y criterios de diseñode las cintas transportadoras
Ancho Ángulo de I VT m3 /h banda sobrecarga
mm β λ = 0°
5°
10°
1600 20°
25°
30°
5°
10°
1800 20°
25°
30°
5°
10°
2000 20°
25°
30°
5°
10°
2200 20°25°
30°
5°
10°
2400 20°
25°
30°
5°
10°
2600 20°
25°
30°
5°
10°
2800 20°
25°
30°
5°
10°
3000 20°
25°
30°
Ancho Ángulo de I VT m3 /hbanda sobrecarga
mm β λ = 0°
5° 3.6
10° 7.5
300 20° 15.4
25° 20.1
30° 25.2
5° 7.5
10° 15.1
400 20° 31.3
25° 39.9
30° 50.0
5° 12.6
10° 25.2
500 20° 52.2
25° 66.6
30° 83.5
5° 22.3
10° 45.0
650 20° 93.2 25° 119.5
30° 149.4
5° 35.2
10° 70.9
800 20° 146.5
25° 187.5
30° 198.3
5° 56.8
10° 114.4
1000 20° 235.8
25° 301.6
30° 377.2
5° 83.8
10° 167.7
1200 20° 346.3
25° 436.6
30° 554.0
5° 115.5
10° 231.4
1400 20° 478.0
25° 611.6
30° 763.2
152.6
305.6
630.7
807.1
1008.7
194.7
389.8
804.9
1029.9
1287.0
241.9
484.2
1000.0
1279.4
1599.1
295.5
591.1
1220.4 1560.8
1949.4
353.1
706.3
1458.3
1865.1
2329.5
415.9
831.9
1717.9
2197.1
2744.1
484.0
968.0
1998.7
2556.3
3192.8
557.1
1114.2
2300.4
2942.2
3674.8
Tab. 5a - Capacidades de transportevolumétricas
con estaciones planas para v = 1 m/s
β
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27
Para obtener la capacidad de transporte volumétrica efectiva IM
a la velocidad deseada, tendremos:
IM = I VT x v [ m3 /h ]
Ancho Ángulo de I VT m3 /h banda sobrecarga
mm β
5°
10°
300 20°
25°
30°
5°
10°
400 20°
25°
30°
5°
10°
500 20°
25°
30°
5°
10°
650 20°25°
30°
5°
10°
800 20°
25°
30°
5°
10°
1000 20°
25°
30°
λ = 20°
17.6
20.5
28.8
32.0
36.3
34.5
41.4
55.8
63.7
72.0
57.6
68.7
92.8
105.8
119.8
102.9
123.1
165.9 189.3
214.5
175.6
192.9
260.2
296.6
336.2
317.1
310.6
418.6
477.3
541.0
Tab. 5b - Capacidades de transporte volumétricas con estaciones de 2 rodillos para v = 1 m/s
β
λ
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28
®
Informaciones
técnicas y criterios de diseñode las cintas transportadoras
1
21.6
24.4
30.6
33.8
37.8
45.7
51.4
66.3
69.8
77.0
78.4
87.4
106.9
117.7
129.6
143.2
159.1
193.6212.4
233.6
227.1
252.0
306.0
334.8
367.9
368.6
408.6
494.6
541.0
594.0
545.0
602.6
728.2
795.9
873.3
753.8
834.1
1006.9
1100.1
1206.3
18.7
21.6
28.8
32.4
36.3
39.6
45.3
59.4
66.6
74.5
68.0
78.4
101.1
112.6
126.0
124.9
142.9
183.6204.4
227.8
198.3
226.8
290.1
322.9
359.2
322.9
368.6
469.8
522.0
580.6
477.0
543.9
692.6
768.9
855.0
661.3
753.4
957.9
1063.4
1181.8
17.2
20.5
27.7
31.6
36.0
36.6
43.2
57.2
65.1
73.4
62.6
73.4
97.2
109.8
123.8
114.4
134.2
176.4 198.7
223.5
182.1
212.7
278.2
313.2
352.4
296.2
345.6
450.7
506.5
569.1
438.1
510.1
664.2
745.9
837.7
606.9
706.3
918.7
1031.4
1157.7
15.1
18.7
26.2
30.2
34.9
32.4
29.2
54.3
62.2
70.9
55.8
67.3
91.8
104.7
119.1
101.8
122.4
166.3189.7
215.2
162.0
194.4
262.8
299.1
339.4
263.8
315.3
425.5
483.8
548.6
389.8
465.4
627.1
712.8
807.4
540.7
644.7
867.6
985.3
1116.3
13.3
16.9
24.4
27.7
33.4
28.0
35.2
50.4
56.8
67.7
47.8
60.1
85.3
96.1
114.1
87.8
109.4
154.4 174.2
205.5
139.6
173.6
244.0
275.0
324.0
227.1
281.1
394.9
444.9
523.4
335.8
415.0
581.7
655.2
770.4
465.8
574.9
804.9
906.4
1064.8
Ancho Ángulo de I VT m3 /h banda sobrecarga
mm β λ = 20° λ = 25° λ = 30° λ = 35° λ = 45°
5°
10°
300 20°
25°
30°
5°
10°
400 20°
25°
30°
5°
10°
500 20°
25°
30°
5°
10°
650 20°25°
30°
5°
10°
800 20°
25°
30°
5°
10°
1000 20°
25°
30°
5°
10°
1200 20°
25°
30°
5°
10°
1400 20°
25°
30°
Tab. 5c - Capacidades de transportevolumétricascon estaciones de 3 rodillos para v = 1 m/s
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29
997.5
1102.6
1330.2
1452.9
1593.0
1274.7
1409.0
1698.8
1854.7
2032.9
1586.5
1752.8
2112.1
2305.8
2526.8
1908.1
2109.2
2546.2 2777.9
3045.5
2275.5
2514.2
3041.2
3317.9
3636.4
2697.3
2981.5
3592.0
3918.8
4295.0
3119.7
3448.4
4168.4
4547.7
4984.2
3597.8
3976.9
4800.2
5237.0
5739.7
875.5
997.2
1266.4
1405.4
1561.3
1119.6
1274.4
1617.8
1794.9
1993.6
1393.9
1586.1
2012.0
2231.6
2478.6
1691.3
1925.2
2433.2 2698.4
2995.2
2010.7
2288.8
2896.2
3211.8
3565.0
2382.4
2711.8
3425.0
3798.3
4216.1
2759.4
3141.0
3971.5
4404.3
4888.7
3184.8
3625.2
4579.5
5078.6
5637.2
803.8
934.5
1214.2
1363.3
1529.6
1027.8
1194.4
1551.2
1740.0
1953.0
1279.8
1486.4
1929.2
2164.6
2427.8
1545.4
1796.0
2331.72613.6
2930.0
1832.9
2130.1
2776.3
3112.2
3488.7
2175.9
2528.6
3281.7
3678.7
4123.8
2517.8
2926.0
3805.5
4265.9
5185.6
2905.6
3376.8
4390.9
4922.1
5517.6
716.0
853.2
1146.9
1302.1
1474.9
915.4
1090.8
1465.2
1663.2
1883.1
1139.7
1357.2
1822.3
2068.2
2341.4
1371.5
1634.4
2199.9 2496.8
2826.3
1632.9
1945.8
2618.6
2972.1
3364.4
1936.7
2307.9
3099.6
3518.0
3982.3
2240.7
2670.1
3592.0
4076.9
4615.0
2585.8
3079.0
4140.3
4699.2
5319.4
Para obtener la capacidad de transporte volumétrica efectiva IM
a la velocidad deseada, tendremos:
IM = I VT x v [ m3 /h ]
Ancho Ángulo de I VT m3 /h banda sobrecarga
mm β λ = 20° λ = 25° λ = 30° λ = 35° λ = 45°
5°
10°
1600 20°
25°
30°
5°
10°
1800 20°
25°
30°
5°
10°
2000 20°
25°
30°
5°
10°
2200 20°25°
30°
5°
10°
2400 20°
25°
30°
5°
10°
2600 20°
25°
30°
5°
10°
2800 20°
25°
30°
5°
10°
3000 20°
25°
30°
616.6
760.6
1063.8
1198.0
1432.8
788.7
972.3
1353.2
1530.7
1796.4
981.7
1209.9
1690.0
1903.6
2233.4
1185.1
1461.1
2048.0 2316.2
2716.9
1403.7
1730.5
2431.0
2749.4
3225.0
1670.0
2058.8
2886.4
3264.5
3829.2
1930.8
2380.3
3342.6
3780.0
4433.9
2227.0
2745.7
3851.2
4355.7
5109.2
β
λ
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30
®
Informaciones
técnicas y criterios de diseñode las cintas transportadoras
1
1679.7
1846.0
2185.2
2381.7
2595.9
2049.1
2251.1
2661.8
2901.2
3162.2
2459.8
2703.2
3185.2
3471.8
3784.3
2899.4
3186.3
3755.14092.8
4461.4
3379.3
3713.7
4372.2
4765.6
5194.4
3863.5
4245.8
5018.4
5469.8
5962.3
236.5
260.2
313.9
342.0
372.9
388.8
427.3
510.4
556.2
606.2
573.1
630.0
751.3
816.6
892.4
797.4
876.6
1041.41135.0
1237.3
1075.3
1181.8
1371.9
1495.0
1629.7
1343.1
1476.0
1749.6
1906.9
2078.6
Ancho Ángulo de I VT m3 /h banda sobrecarga
mm β λ1 30° λ2 60°
5°
10°
800 20°
25°
30°
5°
10°
1000 20°
25°
30°
5°
10°
1200 20°
25°
30°
5°
10°
1400 20°25°
30°
5°
10°
1600 20°
25°
30°
5°
10°
1800 20°
25°
30°
Ancho Ángulo de I VT m3 /h banda sobrecarga
mm β λ1 30° λ2 60°
5°
10°
2000 20°
25°
30°
5°
10°
2200 20°
25°
30°
5°
10°
2400 20°
25°
30°
5°
10°
2600 20°25°
30°
5°
10°
2800 20°
25°
30°
5°
10°
3000 20°
25°
30°
Tab. 5d - Capacidades de transportevolumétricas con estaciones de 5 rodillos para v = 1 m/s
Para obtener la capacidad de transporte volumétrica efectiva IM
a la velocidad deseada, tendremos:
IM = I VT x v [ m3 /h ]
β
λ 1
λ 2
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31
0° 2° 4° 6° 8° 10° 12° 14° 16° 18° 20°
Ángulo de inclinación δ
F a c t o
r d e i n c l i n a c i ó n K
1,0
0,9
0,8
0,7
δ
Fig. 8 - Factor de inclinación K Capacidad de transporte volumétricacorregida con factores de inclinacio-nes y de alimentación.
En general, tambien es necesario tener encuenta el tipo de alimentación, es decir suconstancia y regularidad, introduciendoun factor de corrección K 1 i cuyos valoresson:
- K 1 = 1 para alimentación regular- K 1 = 0.95 para alimentación poco regular- K 1 = 0.90 ÷ 0.80 para alimentación muy irregular
Si se considera la capacidad de transportecorregida mediante los factores citadosmás arriba, la capacidad de transportevolumétrica efectiva a la velocidad desea-da viene dada por:
IM = I VM x v [m3 /h]
En caso de bandas inclinadas, los valoresde capacidad de transporte volumétricaI VT [m3 /h] se tienen que corregir según lasiguiente relación:
I VM = I VT X K X K 1 [m3 /h]
donde:
I VM es la capacidad de transportevolumétrica corregida en relacióncon la inclinación y con la irregula-ridad de alimentación enm3 /h con v = 1 m/s
I VT es la capacidad de transporte téoricaen volumen para v = 1 m/s
K es el factor de inclinación
K1 es el factor de corrección debido ala irregularidad de alimentación
El factor de inclinación K que se incluyeen el informe, tiene en cuenta la reducciónde sección del material transportado porla banda cuando el transporte está enpendiente.
El diagrama de la Fig.8 proporciona elfactor K en función del ángulo de inclinaciónde la banda transportadora a aplicarse sólocon bandas lisas.
Una vez establicido el ancho de la bandase verificará que la relación ancho banda máximo tamaño del material cumpla lsiguiente relación:
ancho banda ≥ 2.5 máx. tamaño
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32
®
Informaciones
técnicas y criterios de diseñode las cintas transportadoras
11
- con 3 rodillos lisos o de impacto
- plana con rodillo liso o con anillos- plana con rodillo liso o de impacto
- con 2 rodillos lisos o con anillos- con 2 rodillos lisos o de impacto
Fig. 9 - Estaciones fijas de ida Estaciones fijas de retorno
Las estaciones fijas con bastidor de sosténcon tres rodillos de igual longitud, permitenuna buena adaptación de la banda, rea-
lizando una distribución uniforme de lastensiones y una buena sección de carga.La inclinación de los rodillos laterales oscilaentre 20° y 45° para bandas con un anchode 400 a 2.200 mm y mayores.
Las estaciones suspendidas de guirnaldase utilizan como estaciones de impacto,debajo de las tolvas de carga, o en generala lo largo de los tramos de ida y de retornopara grandes capacidades de transporteo en bandas transportadoras de altasprestaciones.
Las estaciones están fabricadas gene-ralmente siguiendo normas unificadasinternacionales.
Los dibujos ilustran las configuracionesmás usuales.
1.5.4 - Configuración de las estaciones,
paso y distancias de transición
ConfiguraciónSe define como estación la combinación delos rodillos con el correspondiente bastidorde soporte fijo Fig. 9 ; la estación tambiénse puede suspender en forma de guirnaldaFig. 10.
Se distinguen dos tipos de estación base:las portantes de ida, que sostienen la bandacargada, y las inferiores, que sostienen labanda vacía en el tramo de retorno.
• Las estaciones de ida jas forman gene-ralmente dos configuraciones:
- con uno o dos rodillos planos- con dos, tres o más rodillos en artesa.
• Las estaciones de retorno pueden ser:
- con uno o dos rodillos- en artesa con dos rodillos.
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33
- con 3 anillos lisos para ida
- con 2 rodillos lisos o con anillos para retorno
- con 5 anillos lisos para ida
Fig. 10 - Estaciones suspendidas de guirnalda
Dirección de transporte
Fig. 11 - Para bandas reversibles
Dirección de
transporte
Dirección de
transporte
Fig. 13 - Una alineación no correcta de lestación puede provocar el desplazamientlateral de la banda.
La elección de la configuración más conveniente y la correcta instalación de laestaciones (debido al rozamiento que s
establece entre los rodillos y la propia banda) son garantía para una marcha regulade la banda.
Las estaciones de ida de un conjunto dtres rodillos pueden tener los rodillos alineados entre sí y ortogonales respecto a ldirección de transporte Fig. 11, en caso dbandas reversibles; o bien los rodillolaterales orientados en el sentido dmarcha de la banda (generalmente de 2°para bandas unidireccionales Fig. 12.
Fig. 12 - Sólo para bandas unidireccionales
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34
1 Informaciones
técnicas y criterios de diseñode las cintas transportadoras
ai
ai ao
au Fig.14
Fig.15
mantener la flecha de flexión de la bandadentro de los límites indicados. Además, elpaso puede ser limitado también por la ca-
pacidad de carga de los rodillos mismos.
En los puntos de carga, el paso es ge-neralmente la mitad, o menos, del de lasestaciones normales, a fin de limitar lo másposible la flexión de la banda y los esfuerzos
en los rodillos.
Para las estaciones de guirnalda, el pasomínimo se calculará de manera tal que seeviten contactos entre dos estacionessucesivas, provocados por las oscilacionesnormales durante su utilización. Fig.15.
Paso de las estaciones
En las bandas transportadoras el paso ao ao más usado normalmente para las esta-
ciones de ida es de un metro, mientras quepara el retorno es de tres metros (au).
La flecha de flexión de la banda, entre dosestaciones portantes consecutivas, notiene que superar el 2% del paso.Una flecha de flexión mayor genera, du-
rante la carga, salidas de material desde labanda y excesivos rozamientos excesivosdebidos a las deformaciones de la masadel material transportado. Esto originano sólo trabajo o absorción de potenciasuperiores, sino también anómalos esfuer-zos de los rodillos, así como un desgasteprematuro de la cubierta de la banda.
La Tab. 6 propone de todos modos elpaso máximo aconsejable de las estacionesen funcionamiento, del ancho de la banday del paso específico del material para
Tab. 6 - Paso máximo aconsejable de las estaciones
Ancho Paso de las estaciones banda ida retorno peso específico del material a transportar t/m3
< 1.2 1.2 ÷ 2.0 > 2.0
m m m m m
300 1.65 1.50 1.40 3.0
400
500
650
800 1.50 1.35 1.25 3.0
1000 1.35 1.20 1.10 3.0
1200 1.20 1.00 0.80 3.0
1400
1600
1800
2000 1.00 0.80 0.70 3.0
2200
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35
Lt
Lt
aoat at at ao ao
au
λ
4 2
2 1
650 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200
Ancho banda mm
V a l o r e s d e L t e n m e t r o s p a r a b a n d a s r e f o r z a d a s
c o n e l e m
e n t o s m e t á l i c o s s t e e l c o r d ( S T )
V a l o r e s d e L t e n m e t r o s p a r a b a n d a s r e f o r z a d a s
c o
n p r o d u c t o s t e x t i l e s ( E P )
λ = 2 0 °
λ = 3 0
°
λ = 4 5
°
6
8
10
3
4
5
λ
Fig.19 - Distancia de transición
Fig.18
30°15°
45°
Fig.17
Distancia de transición Lt
Al espacio existente entre la última estaciónde rodillos adyacente al tambor de cabezao de cola de una cinta transportadora y lostambores mismos, se le llama distancia detransición. Fig.16.
Fig.16
A lo largo de este tramo la banda pasade la configuración de artesa, determinadapor los ángulos de las estaciones portantes,a la plana del tambor y viceversa.
Con ello, los bordes de la banda sonsometidos a una tensión adicional, queactúa sobre los rodillos laterales. Gene-ralmente la distancia de transición notiene que ser inferior al ancho de la bandaa fin de evitar sobreesfuerzos.
Ejemplo:Para una banda (EP) de 1400 mm de ancho con estaciones a 45°, se obtiene dediagrama que la distancia de transición ede aprox. 3 m.Es aconsejable, por tanto, intercalar en etramo de transición Lt dos estaciones qutengan respectivamente λ=15° y 30° copaso de 1 m.
En caso de que la distancia de transiciónLt sea superior al paso de las estacionesportantes, es conveniente introducir enel tramo de transición y en estaciones conángulo decrescientes unos rodillos laterales(llamadas estaciones de transición). Deeste modo la banda pasa gradualmentede la configuración de artesa a la plana,evitando así tensiones perjudiciales.
El diagrama de la Fig.19 permite determinarla distancia de transición Lt (en función delancho de la banda y del ángulo λ de lasestaciones portantes), para bandas refor-zadas con productos textiles EP (poliéster)y para bandas reforzadas con elementosmetálicos tipo Steel Cord (ST).
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36
Informaciones
técnicas y criterios de diseñode las cintas transportadoras
1
FU = [ L x Cq x Ct x f ( 2 qb + qG + qRU + qRO ) ± ( qG x H ) ] x 0.981 [daN]
Para cintas transportadoras descendentes, utilícese en la fórmula el signo (-)
donde:
1.5.5 - Esfuerzo tangencial, potencia
motriz, resistencias pasivas, peso de
la banda, tensiones y controles
Los esfuerzos a los que está sometida unabanda transportadora en funcionamientovarian a lo largo de su recorrido. Para di-mensionar y calcular la potencia absorbidapor la banda transportadora es necesariodeterminar la tensión que actúa en la secciónsometida a mayor esfuerzo, en particularpara bandas transportadoras que presentencaracterísticas como:
- inclinación superior a 5°- recorrido descendente- perfil altimétrico variado Fig.20
Esfuerzo tangencial
El primer paso prevé el cálculo del esfuerzotangencial total FU en la periferia del tambormotriz. El esfuerzo tangencial total tieneque vencer todas las resistencias que seoponen al movimiento y está constituido
por la suma de los siguientes esfuerzos:
- esfuerzo necesario para mover la banda
descargada: tiene que vencer los roza-mientos que se oponen al movimientode la banda causados por las estacionesportantes y de retorno, por los contratam-bores y desviadores, etc.;
- esfuerzo necesario para vencer las resis-tencias que se oponen al desplazamientohorizontal del material;
- esfuerzo necesario para elevar el materialhasta la cota deseada (en caso de bandasdescendentes, la fuerza generada por lamasa total transportada se convierte en
motriz);
- esfuerzos necesarios para vencer lasresistencias secundarias debidas a lapresencia de accesorios (descargadoresmóviles “Tripper”, limpiadores, raspado-res, rebabas de retención, dispositivos deinversión, etc.).
L = Distancia entre ejes del transportador (m)Cq = Coeficiente de las resistencias fijas (accesorios banda), véase Tab. 7Ct = Coeficiente resistencias pasivas, véase Tab. 8f = Coeficiente de rozamiento interior de las partes giratorias (estaciones), véase Tabqb = Peso de la banda por metro lineal en Kg/m, véase Tab. 10 (suma de los revestimient
y del peso del núcleo )
qG = Peso material transportado por metro lineal Kg/mqRU = Peso partes giratorias inferiores, en Kg/m, véase Tab. 11qRO = Peso partes giratorias superiore, Kg/m, véase Tab. 11H = Desnivel de la cinta transportadora
El esfuerzo tangencial total FU en la periferia del tambor motriz vendrá dado por:
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37
Fa = [ L x Cq x Ct x f ( qb + qG + qRO ) ± ( qG + qb) x H ] x 0.981 [daN]
Fr = [ L x Cq x Ct x f ( qb + qRU ) ± ( qb x H) ] x 0.981 [daN]
L 4L 3L 2L 1
H 1
H 2 H
3
H
Potencia motriz
Conocidos el esfuerzo tangencial total en lperiferia del tambor motriz, la velocidad d
la banda y el rendimiento “η” del reductorla potencia mínima necesaria del motovendrá dada por:
FU x vP = [kW]
100 x η
Cuando se requiere el cálculo de una cintatransportadora con perfil altimétrico variado,es conveniente que el esfuerzo tangencial
total se subdivide en los esfuerzos Fa(esfuerzo tangencial de ida) e inferior Fr(esfuerzo tangencial de retorno), necesariospara mover cada uno de los tramos de perfilconstante que componen la banda (Fig. 20), se obtendrá:
FU=(Fa1+Fa
2+Fa
3...)+(Fr
1+Fr
2+Fr
3...)
donde:Fa = esfuerzo tangencial para mover la
banda en cada uno de los tramosde ida
Fr = esfuerzo tangencial para mover labanda en cada uno de los tramosde retorno
Se utiliza el signo (+) para el tramo de banda ascendente (-) para el tramo descendente
Fig. 20 - Perfil altimétrico variado
Por tanto, el esfuerzo tangencial Fa y Fr vendrá dado por:
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38
Informaciones
técnicas y criterios de diseñode las cintas transportadoras
1 Tab. 7 - Coeficiente de las resistencias
fijas
Distancia entre ejes m Cq
10 4.5
20 3.2
30 2.6
40 2.2
50 2.1
60 2.0
80 1.8
100 1.7 150 1.5
200 1.4
250 1.3
300 1.2
400 1.1
500 1.05
1000 1.03
Elementos giratorios y
material con rozamientos
interiores estándares
Elementos giratorios y mate-
rial con rozamientos interiores
altos en condiciones de
trabajo difíciles
Elementos giratorios de cintas
transportadoras descendentes
con motor freno y/o generador
Cintas transportadoras
horizontales, ascendentes o
ligeramente descendentes
0,0160 0,0165 0,0170 0,0180 0,0200 0,0220
desde 0,023 hasta 0,027
desde 0,012 hasta 0,016
Tab. 8 - Coeficiente de las resistencias pasivas debidas a la temperatura
Temperatura °C + 20° + 10° 0 - 10° - 20° - 30°
Factor Ct 1 1,01 1,04 1,10 1,16 1,27
Tab. 9 - Coeficiente de rozamiento interior f del material y de los elementos girato
Resistencias pasivas
Las resistencias pasivas se expresanmediante coeficientes proporcionales a
la longitud de la cinta transportadora, a latemperatura ambiente, a la velocidad, altipo de mantenimiento, a la limpieza y a lafluidez, al rozamiento interior del material y ala inclinación de la banda transportadora.
velocidad m/s
1 2 3 4 5 6
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39
Tab.10 - Peso del núcleo de la banda qbn
Ancho Diámetro rodillos mm
banda 89 108 133 159 194
Pprs Ppri Pprs Ppri Pprs Ppri Pprs Ppri Pprs Ppri
mm Kg
400 — — —
500 5.1 3.7 —
650 9.1 6.5 —
800 10.4 7.8 16.0 11.4 —
1000 11.7 9.1 17.8 13.3 23.5 17.5
1200 20.3 15.7 26.7 20.7 —
1400 29.2 23.2 —
1600 31.8 25.8 —
1800 47.2 38.7 70.5 55.5
2000 50.8 42.2 75.3 60.1
2200 — — — —
En la Tab.11 se indican los pesos apro-ximados de las partes giratorias de unaestación superior de tres rodillos y de unaestación inferior plana.El peso de las partes giratorias superior qRO e inferior qRU vendrá dado por:
Pprs qRO = [kg/m] ao
donde: Pprs = peso de las partes
giratorias superiores ao = paso estaciones de ida
Ppri qRU = [kg/m] au
donde: Ppri = peso de las partes giratorias inferiores au = paso estaciones de retorno
Los pesos del núcleo de la banda reforzadas con productos textiles o metálicos se dan a titúlo indicativo en relación con la clasede resistencia.
Carga de rotura Banda reforzada con Con elementos
de la banda productos textiles (EP) metálicos Steel Cord (ST N/mm Kg/m 2 Kg/m 2
200 2.0 -
250 2.4 -
315 3.0 -
400 3.4 -
500 4.6 5.5
630 5.4 6.0
800 6.6 8.5
1000 7.6 9.5
1250 9.3 10.41600 - 13.5
2000 - 14.8
2500 - 18.6
3150 - 23.4
Tab.11 - Peso de las partes giratorias de los rodillos de las estaciones (sup/inf)
Peso de la banda por metro lineal qb
El peso total de la banda qb se puededeterminar sumándole al peso del núcleo
de la banda, el del revestimiento superior einferior, es decir aprox. 1,15 Kg/m2 por cadamm de espesor del revestimiento.
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40
Informaciones
técnicas y criterios de diseñode las cintas transportadoras
1
FU = T1 - T2
T1
T2
T2
Fu
A
B
α
Tensión de la banda
De una banda transportadora con movi-miento de la banda en régimen, se consi-
deran las diferentes tensiones que severifican en ésta.
Tensiones T1 y T2El esfuerzo tangencial total FU en la periferiadel tambor motriz corresponde a la dife-rencia de las tensiones T1 (lado tenso) y T2 (lado lento). Esto se deriva del par motriz
necesario para que se mueva la banda ytransmitido por el motor.
Fig.21
Pasando del punto A al punto B Fig. 21 la tensión de la banda pasa con ley devariación exponencial del valor T1 al valor T2.
Entre T1 y T2 subsiste la relación:
T1 ≤ efa
T2
donde: f a = coeficiente de rozamiento entre banda y tambor, dado un ángulo
de abrazamiento
e = base de los logaritmos naturales 2.718
El signo (=) define la condición límite deadherencia. Si la relación T1 /T2 se vuelve >
efa
, la banda patina en el tambor motriz sinque se transmita el movimiento.
De las relaciones antedichas se obtiene:
T1 = FU + T2
1 T2 = FU = FU x Cw
efa - 1
El valor Cw, que definiremos factor deabrazamiento, es función del ángulo deabrazamiento de la banda en el tambormotriz (puede alcanzar los 420° cuandose tiene un doble tambor) y del valor delcoeficiente de rozamiento f a entre la banday del tambor.
De este modo se es capaz de calcular elvalor mínimo de tensión de la banda al límitede adherencia (de la banda en el tambor) alacercarse y al alejarse del tambor motriz.
Hay que notar, además, que la adherenciade la banda con el tambor motriz se puedeasegurar mediante un dispositivo llamadotensor de banda utilizado para manteneruna adecuada tensión en todas las condi-ciones de trabajo.
Hacemos referencia a las páginas sucesivaspara una descripción de los diferentes tiposde tensores de banda utilizados.
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T0 =T3
T3
T1
T2
Fig. 22
fattore di avvolgimento CW
tensor de contrapeso tensor de tornillo
tambor tambor
sin con sin con revestimiento revestimiento revestimiento revestimiento
180° 0.84 0.50 1.20 0.80
200° 0.72 0.42 1.00 0.75
210° 0.66 0.38 0.95 0.70
220° 0.62 0.35 0.90 0.65
240° 0.54 0.30 0.80 0.60
380° 0.23 0.11 - -
420° 0.18 0.08 - -
Ángulo deabrazamientoα
Tipo demotorización
Tab. 12 - Factor de abrazamiento Cw
T1
T2
T1
T2
T1
T2
Una vez establecido el valor de las tensione T1 y T2 analizaremos las tensiones de l
banda en otras zonas críticas de la bandtransportadora, es decir:
- Tensión T3 correspondiente al tramolentdel contratambor;
- Tensión T0 mínima en la cola, en la zonde carga del material;
- Tensión Tg de la banda en el punto desituación del dispositivo de tensión;
- Tensión Tmax máxima de la banda.
Tensión T3
Como ya se ha definido,
T1 = Fu +T2 y T2 = FU x Cw
La tensión T3 que se genera al acercarsal contratambor (Fig. 22) viene dada por lsuma algebraica de la tensión T2 y de loesfuerzos tangenciales Fr correspondiente
a cada uno de los tramos de retorno de lbanda.
Por tanto, la tensión T3 viene dada por:
T3 = T2 + ( Fr1 + Fr2 + Fr3 ... ) [daN]
Tab.12 proporciona los valores del factor deabrazamiento Cw en función del ángulo de
abrazamiento, del sistema de tensión y usode tambor con o sin revestimiento.
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Informaciones
técnicas y criterios de diseñode las cintas transportadoras
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T3
( qb + qG )
To f r
ao
Fig.23
Tensión T0
La tensión T3 mínima requerida, al alejarsedel contratambor, además de garantizarla adherencia de la banda con el tambormotriz, para transmitir el movimiento, tieneque tener una flecha de flexión de la banda,entre dos estaciones portantes consecuti-vas, que no supere el 2% del paso de lasestaciones mismas.Esto sirve para evitar desbordamientos dematerial de la banda y excesivas resisten-cias pasivas, causadas por la dinámica delmaterial con el paso por las estacionesFig. 23.La tensión T0 mínima necesaria para man-tener un valor de flecha del 2% viene dadapor la siguiente relación:
T0 = 6.25 (qb + qG) x a0 x 0,981 [daN]
donde:
qb = peso total de la banda por metrolineal;
qG = peso del material por metro lineal;
a0
= paso de las estaciones de ida enm.
La fórmula deriva de la aplicación y de lanecesaria simplificación de la teoría, de lallamada “catenaria”.
En caso de que se desee mantener la flechacon un valor inferior al 2%, hay que sustituirel valor 6,25:- para flecha 1,5% = 8,4- para flecha 1% = 12,5
Para obtener la tensión T0 necesaria paragarantizar la flecha deseada, se utiliza undispositivo de tensado, que influye tambiénlas tensiones T1 y T2 aun dejando invariableel esfuerzo periférico FU = T1 - T2.
Tensión Tg y dispositivos de tensado
Los dispositivos de tensado utilizados enlas cintas transportadoras, en general, sonde tornillo o de contrapeso.Los dispositivos de tensión de tornillo estánsituados en la cola de la banda y normal-mente se utilizan para cintas transportadorascon una distancia entre ejes no superior a30/40 m.Para cintas transportadoras con una distan-cia entre ejes superior, se utilizan dispositivosde tensión por contrapeso o por cabrestanteen caso de espacios reducidos.
La carrera mínima requerida por el disposi-tivo de tensión se determina en función del
tipo de banda instalada, es decir:- banda reforzada con productos textiles:
carrera mínima 2% de la distancia entreejes de la cinta transportadora;
- banda reforzada con elementos metálicos:carrera mínima 0,3 + 0,5% de la distanciaentre ejes de la cinta transportadora.
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T1
T2T3
T3
T1
T2
T3
T3
Tg
H t
Ic
T1
T2T3
T3
Tg
Fig.24
Fig.25
Fig.26
Ejemplos típicos de dispositivos de tensión Tensión máxima (Tmax )Es la tensión de la banda en el puntsometido a mayor esfuerzo de la cint
transportadora.
Normalmente coincide con la tensión T1Sin embargo, para cintas transportadoracon marcha planimétrica particular en condiciones de funcionamiento variables, laTmapuede encontrarse en tramos diferentede la banda.
En esta configuración la tensión se regulamanualmente ajustando periódicamentelos tornillos de tensado.
También en esta configuración la tensiónqueda asegurada por el contrapeso.
La tensión en esta configuración quedaasegurada por el contrapeso
Tg = 2 ( T3 ) [daN]
Tg = 2T2 + 2 [( IC x Cq x Ct x f ) ( qb + qRU ) ± ( Ht x qb )] 0,981 [daN]
en donde: IC = distancia desde el centro del tambor motriz hasta el punto de situación del con-
trapeso Ht = desnivel de la banda, entre el punto de aplicación del contrapeso y el punto de
salida del tambor motriz expresado en metros.
Control del correcto dimensionado
La banda estará bien dimensionada cuando la tensión T0, necesaria para la flecha correctade la banda, resulte inferior a la T3 encontrada. La tension T2 tiene que resultar siempre T2 ≥ Fu x Cw y se calculará como T2 = T3 ± Fr (donde T3 ≥ T0 ).
Cargas de trabajo y de rotura de labandaLa Tmax se utiliza para calcular la tensióunitaria máxima de la banda Tumax dadpor:
Tmax x 10 Tumax = [N/mm]
N
donde: N = ancho de la banda en mm;
Tmax = tensión en el punto sometido a
mayor esfuerzo de la banda endaN.
Como criterio de seguridad, hay que considerar que la carga de trabajo máximen régimen para bandas reforzadas coproductos textiles corresponde a 1/10 de lcarga de rotura de la banda (1/8 para bandreforzadas con elementos metálicos).
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Informaciones
técnicas y criterios de diseñode las cintas transportadoras
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Fig.28
1.5.6 - Motorización de la cinta trans-
portadora y dimensionado de los
tambores
Tipos de motorización
Las cintas transportadoras que requieranpotencias de hasta 132 kW se puedenmotorizar con cabezal tradicional, es decir,con motor eléctrico, reductor, tambor,conexiones y accesorios correspondientes
o, como alternativa, con mototambor.Fig.27.
Fig.27
El mototambor se usa normalmente cada
vez más en las motorizaciones de cintastransportadoras gracias a sus característi-cas de compacidad, a las limitadas dimen-siones máximas, a la facilidad de instala-ción, al elevado grado de protección (IP67)de los componentes interiores del tambor,así como al limitadísimo mantenimientorequerido (cambio de aceite cada 10.000horas de funcionamiento).
En los dibujos de la Fig.28 se evidencian lasdiferentes dimensiones máximas de los dossistemas de motorización.
Las cintas transportadoras que requierenpotencias superiores a 132 kW utilizannormalmente cabezales de mando tradi-cionales, incluso con dos o más motorre-ductores.
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Diámetros mínimos recomendados para los tambores en mm, hasta el 100% de carga de trabajo máximrecomendada RMBT ISO bis/3654
Ø tambor contra- desviador Ø tambor contra- desviado motriz tambor motriz tambor
N/mm mm mm mm
200 200 160 125 - - -250 250 200 160 - - -
315 315 250 200 - - -
400 400 315 250 - - -
500 500 400 315 - - -
630 630 500 400 - - -
800 800 630 500 630 500 315
1000 1000 800 630 630 500 315
1250 1250 1000 800 800 630 400
1600 1400 1250 1000 1000 800 500
2000 - - - 1000 800 500
2500 - - - 1250 1000 630
3150 - - - 1250 1000 630
Tab. 13 - Diámetros mínimos recomendados de los tambores
Diámetros de los tambores
El dimensionado del diámetro de los tam-bores de mando está en estrecha relación
con las características de resistencia de lapieza intercalada de la banda utilizada.
En la Tab. 13 se indican los diámetrosmínimos recomendados en función del tipode pieza intercalada utilizada, a fin de evitardaños en la banda por separación de lastelas o desgarradura de los tejidos.
Bandas reforzadas con productos textiles DIN 22102
Bandas reforzadas con elemetos metálicos ST DIN 22131
Carga de roturade la banda
No hay que aplicar esta tabla en caso de cintas transportadoras que transportan materialecon una temperatura superior a +110°C o en caso de cintas transportadoras instaladaen ambientes con una temperatura inferior a -40°C.
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técnicas y criterios de diseñode las cintas transportadoras
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El dimensionado del diámetro del eje requie-re la determinación de algunos valores.
Éstos son: la resultante de las tensiones Cp,el momento de flexión Mf, el momento detorsión Mt, el momento ideal de flexión Mify el módulo de resistencia W.
Actuando en orden tendremos:
Cp = ( T1 + T2)2 + qt2 [daN]
Cp
Mf = x ag [daNm] 2
PMt = x 954,9 [daNm]
n
donde: P = potencia absorbida en kW n = número de revoluciones del
tambor motriz
T1 T2
qTCp
T1
qT T2
ag
Tab.14 - Valores de σ admisible
Tipo di acero daN/mm2
38 NCD 12,2
C 40 Bonificado 7,82
C 40 Normalizado 5,8
Fe 37 Normalizado 4,4
Mif = Mf 2 + 0,75 x Mt2 [daNm]
Mif x 1000W = ___________ [mm3]
σ amm.
πW = x d3 [mm3]
32
de la combinación de las dos ecuaciones seobtendrá el diámetro del eje como sigue:
d = W x 32 [mm]_______π
3
Fig.30
Dimensionado del eje del tambor
motriz
El eje del tambor motriz está sujeto a flexio-
nes con fatiga alterna y a torsión.
Para calcular el diámetro, habrá que deter-minar por tanto el momento de flexión Mfy el momento de torsión Mt.
El momento de flexión del eje está generadopor la resultante de la suma vectorial de lastensiones T1 y T2 y del peso del tamborq T Fig.29.
Fig.29
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El momento de flexión vendrá dado por:
CprMf = x ag [daNm]
2
El módulo de resistencia se obtendrá de:
Mf x 1000W = [mm3]
σ amm.
siendo el módulo de resistencia:
πW = x d3 [mm3]
32
el diámetro del eje se obtendrá:
d = W x 32 [mm]_______π3
Limitación de flecha y de rotación para
tambor motriz y loco
Después de haber dimensionado el diámetro del eje de los diferentes tambores, ha
que comprobar que la flecha y la inclinaciódel eje no superen determinados valores
En particular, la flecha ft y la inclinación αdeberán cumplir con las relaciones:
C 1 ft max ≤ αt ≤
3000 1000
Cpr = Tx + Ty - q T
Tx
Ty
qTCpr
Tx
CprTy
qT
Tx Ty
qTqT
Tx
Ty
Ty
qT
Tx
Tx
TyqT
Cpr
qT
Ty Tx
donde: ag = expresada en mm E = módulo de elasticidad del acero
(20600 [daN/mm2 ])
J = momento de inercia de lasección del eje (0,0491 D4 [mm4 ])
Cpr = carga sobre el eje [daN ]
(Cpr 2)ag C ft = ________ [ 3(b+2ag)2- 4ag2 ] ≤ ____
24xExJ 3000
(Cpr 2 ) 1
αt = ________ ag (C - ag) ≤ ______ 2xExJ 1000
αt
C
ag agb
f t
Fig.33
Fig.31 - Tambores de retorno/ contratambor
Fig.32 -Tambores desviadores
Dimensionado de los ejes para tam-
bores de retorno/contratambor y
desviadores.
En este caso el eje se puede considerarsometido a esfuerzo por simple flexión.
Por tanto, habrá que determinar el momen-to de flexión Mf, generado por la resultantede la suma vectorial de las tensiones de labanda al acuerdo y al alejarse del tambory del peso del tambor mismo.En este caso, tratándose de tambores locos,se puede considerar Tx=Ty.En las Figs. 31 y 32, se indican algunasdisposiciones de tambores locos.
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técnicas y criterios de diseñode las cintas transportadoras
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1.6 - Rodillos, función y criterios
constructivos
En una cinta transportadora, la banda degoma representa el componente más su- jeto a deterioro y costoso, sin embargo, losrodillos que la sostienen no son menos im-portantes, por tanto es necesario que seanproyectados, fabricados y selecionadospara optimizar la duración de funcionamien-to de la propia cinta transportadora.
La resistencia al arranque y a la rotaciónde los rodillos influye sobre la tensión de labanda y, como consecuencia, la potencianecesaria para que se ponga en marcha y
se deslice.
El cuerpo del rodillo y sus cabezales, laposición de los rodamientos y el alojamientodel sistema de protección de los mismos,son los elementos de los que dependen laduración y la fluidez de los rodillos.
Se hace referencia al capítulo 2 para lapresentación de los criterios constructivosde un rodillo para banda transportadora yde los factores que hay que examinar parasu correcto diseño.
A continuación se examinarán otros facto-res, entre los cuales:
• el equilibrado y la resistencia al arranque;• las tolerancias• la tipología del tubo: sus características y
espesor - acoplamiento con los cabezales• la resistencia al desgaste y al impacto
• la tipología de los rodamientos
- sistema de protección - acoplamiento con eje y cabezales - lubricación - alineación
• el eje: sus características y mecanizados.
Fig. 34
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1.6.1 - Elección del diámetro de los
rodillos en relación con la velocidad
Hemos dicho ya que uno de los factoresimportantes a considerar en el diseño de
una cinta transportadora es la velocidad de
traslación de la banda en relación con las
condiciones de transporte requeridas.
Con la velocidad de la banda y el diámetro de
los rodillos se establece el número de revolu-
ciones de los mismos según la fórmula:
v x