fajas transportadoras

Facultad de Ingeniería – Ciclo VII

I N TR O DU CC I ÓN

En la actualidad, el procesamiento de un producto industrial, agroindustrial, agríco-la y minero están sujetos a diferentes movimientos, ya sean en sentido vertical, hori-zontal e inclinados. Para cumplir este objetivo, son utilizados equipos con el nombre de Cintas Transportadoras.

CINTAS TRANSPORTADORASDiseño de Elementos de Maquinas Página 1


Las Cintas Transportadoras, vienen desempeñando un rol muy importante en los dife-rentes 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 te-rreno, su gran capacidad de transporte, la posibilidad de transporte diversos materiales (minerales, vegetales, combustibles, fertilizantes, materiales empleados en la construc-ción 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 disposi-tivo cargador 5 y del descargador 3; del tambor inclinador 10 y del dispositivo11 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 distin-tas 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 productivi-dad de los transportadores es extraordinariamente amplia y alcanza 20 000 t/h. La ex-tensión de los transportadores de cinta alcanza 5 e incluso 10 km. La línea (ca -mino) de este tipo de transportadores e n el plano horiz ontal puede ser mu y compleja.

Diseño de Elementos de Maquinas Página 2


Ven tajas

• Bajo consumo de energía y necesidades de mantenimiento.• Gran capacidad de transporte.• Bajo costo por tonelada de material manejado.• Baja producción de ruidos.

In con veni en tes

• 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.

G e n e r a lid a d e s d e l as c in t as tr a n s p o rt a d o r as. M a ter i a l e s a T r a n s p o r t a r , T a m a ñ os y T e m p er a t u r as. 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 vis-ta actual.

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, hu-lla, 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, re-molachas, etc.

E m pl e os d e l as C in t as T r a n s p o rt a d o r as. El empleo de las Cintas Transportadoras es muy diverso entre las cuales podemosdestacar 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 car-bón, así como la evacuación de las cenizas producidas)Agroindustrias azucareras (Transporte de bagazo, cachaza). Industria Automotriz.Industria Químico - Farmacéutica.

V e n t a j as a m bi e n t a l e s y d e s e g u r id a d . Efectuando la cubrición de las cintas, es posible evitar la dispersión del polvoproducido 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.

F a c ilid ad d e c a r ga y d e s c a r ga. Aunque en general las cintas transportadoras se cargan en un extremo de las mis-mas, es posible efectuar la carga en un punto cualquiera de las mismas, mediante dispo-sitivos 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 co-múnmente Trippers).

Par tes p rin cip al es d e un a cin ta tran sp ortad ora.



Bandas Transportadoras. A.1. Definición y Funciones.La función principal de la banda es soportar directamente el material a trans-portar 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 bandaLa cinta transportadora deberá reunir los siguientes requisitos: alta resistencia mecá-nica 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 resis-tencia 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 bas-tante 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 rodillosLos recubrimientos o partes externas están formados por elastómeros (caucho natural), plastómeros (pvc), u otros materiales.

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 está 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 consi-

guiente reducción de la vida de la misma.La separación entre rodillos se establece en fun-ción 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 car-ga, y en particular de las dimensiones de los trozos.

B.2. Funciones De Los RodillosLas 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 ma-terial.

2. Contribuir al centrado de la banda, por razones diversas la banda esta sometida a di-ferentes 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 RodillosLos más utilizados son:

R od ill os de A li n eac i ón , sirven para alinear la banda dentro de la propia instalación.

R od ill os de I m p ac t o ; recubiertos de discos de goma para absorber los golpes provocados por la caída de bloques en las tolvas de recepción.

R od ill os de R e t o r no ; los cuales están formados con discos de goma.

R od ill o c ilí nd r i c o ; con la superficie exterior lisa, tal como la obtenida median-te el empleo de tubos de acero; es el más empleado.

R od ill o c ilí nd r i c o c on ar os de g o m a ; son adecuados para soportar los fuertes im-pactos 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 ban-da.

Rodillos de Impacto Rodillo de reenvió Rodillos Especiales

C. Tambores. C.1. Definición.Los tambores están constituidos por un ejede 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 lotanto 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 MOT R I C ES , que transmiten la fuerza tangencial a la banda. Tambores NO MOT R I C E S , los cuales realizan la función de cambio de

trayectoria de la banda y las cuales pueden dividirse en ( Reenvió, Ten-sores, Desvió ,Presión)

b. Dependiendo de la magnitud de la tensión T a m bo re s T i po A : Tambores motrices de alta tensión de la banda, con ángulo

abrazado mayor de 30° (tambores motrices). T a m bo re s T i po B : Tambores en zona de baja tensión con ángulo abrazado

mayor de 30° (tambores de cola). T a m bo re s T i po C : Tambores con ángulo abrazado menor de 30° (tambores de

desvió).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, motiva-

dos por falta de tensión en la banda. Compensar las variaciones de longitud producidas en la banda, estas varia-

ciones 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:P or su f o r m a c ons t r u c ti v a :



De lazo sencilloDe lazo múltiple

P or l a f o r m a de a p li ca r l a f u er z a t e nso r a : 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 sopor-te. 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.

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 trans-portar 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 importan-cia económica durante el funcionamiento de las mismas, sigue estando sin resolver to-talmente; 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 re-conocer la dificultad en conseguir una buena limpieza en las cintas que transportan cier-to 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 (rascado-res) 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 ma-terial desprendido y lo incorpora a la vena principal.

G.3. Dispositivos De Limpieza.G.3.1. Rascadores Actuando Sobre El TamborMotriz.

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 DemásTambores.

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 sen-

cillas sin grandes exigencias de limpieza.

Sistemas de limpieza modernosEl avance tecnológico ha permitido el uso de quipos muy modernos los cuales reali-zan sus tareas de una manera eficiente.En la actualidad existen equipos de limpieza de última tecnología aplicados a lasCintas Transportadoras, los cuales cuentan con sensores especiales, válvulas de aire, compresores de aire y otros dispositivos modernos, los cuales brindan una bue-na limpieza ,siendo unos de sus principales inconvenientes su costo de Instalación.

G E N E R A LID A D E S D E L DI S EÑ O Es evidente que lo primero que debe conocerse al proyectar una CintaTransportadora, 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 cla-ra y sencilla las principales características de los materiales.

Ca r a c t er í s t i c as G e n e r a l e s De L os M a t e r i a l e s Las características de los materiales son esencialmente determinantes para el diseño del sistema de transporte, puesto que la cinta seleccionada debe cumplir con los re-quisitos 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, corrosivi-

dad, adhesividad, etc.



a. Peso especifico a granel.

Relaciona el peso en toneladas métricas con el volumen en metros cúbicos del ma-

terial, se expresa en T/m3.

b. Tamaño.

El tamaño del trozo del material se define por la mayor dimensión del pa-

ralelepípedo 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 de la gravedad u otra cualquiera.

d. Cohesión.

Puede decirse que la cohesión es la inversa de la fluidez; cuando mayor es esta, me-

nor es la cohesión.

e. Abrasividad.

Propiedad de materiales como el coke, cuarzo, escorias de horno.

Dependiendo de su mayor o menor grado, puede provocar el rápido desgaste de las cha-

pas 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 especia-

les 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 se-

leccionar un recubrimiento adecuado.

Características del material Clase



Tamaño

Muy Fino

Fino-inferior a 1/8 de pulgada en malla

Granular-inferior a 1/2 de pulgada

Aterronado-contiene terrones superiores a 1/2 de pulgada

Irregular-siendo fibroso o formado por hilos

A

B C

D

H

Fluidez

Muy fácil de fluir-ángulo de reposo hasta 30º

Fluye fácilmente-ángulo de reposo de 30º a 45º

Consiste-ángulo de reposo de 45º a más

1

2

3

Abrasividad

No abrasivo

Medianamente abrasivo

Muy abrasivo

6

7

8

Otras característi-cas

Contaminante, su uso afecta las instalaciones

Higroscópico Muy corrosivo Medianamente co-

rrosivo

Proporciona polvo perjudicial Contiene polvo ex-

plosivo Degradable, afecta a la cinta

Muy ligero y cubierto de pelusa enclavamientos

que pueden perforar la cinta

Fluye con el aire

Paquetes bajo presión

K

L N P

R

S T W

X Y Z

Op eraci ón d e l a cin ta tr an sp ortad ora



1. Cuidados antes de la partida.

a) Verificar el nivel amiento y alineamiento de la estructura, tambores, rodillos, ba-ses 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.

3. Verificaciones con carga.

a) en instalaciones nuevas es aconsejable la colocación de carga en el transportador, de-jando que permanezca hasta el dia siguiente. La carga debe ser colocada progresiva-mente.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 mismad) si hay un cargamento fuera del centro de la corea esta se desalineara. La mejor solu-ción 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, de la tal manera que pueda dañarse, algu-nos 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. Espe-re 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 de-berá 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.

Man teni mi en to p reven t i vo

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 ma-teriales 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 pre-sión sobre la correa.c) En algunos casos pueden ser usados restos de correa en vez de goma para los raspadores o limpiadores.

d) Verificar regularmente los limitadores a fin de evitar el contacto de la parte me-tálica 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 fun-cionamiento de los rodillos auto alineantes.c) Verificar el funcionamiento de los rodillos, en caso de mal funcionamiento sus-tituirlos 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 esté tocando ningún punto fijo de la estructura.

Estructura.

Debe estar siempre bien apoyada y nivelada.


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