MANIPULACIN DE SLIDOS

MANIPULACIN DE SLIDOSKathia Buena Diego UrquhartINTRODUCCINEl manejo de materiales debe asegurar que las partes, materias primas, material en proceso, productos terminados y suministros se desplacen peridicamente de un lugar a otro. La eficiencia con que se realiza estas operaciones ser determinante en los costos de produccin de la industria.El desplazamiento de materiales se ocupa de 5 elementos: MovimientoTiempoLugarCantidad Espacio

INTRODUCCINEl transporte puede clasificarse segn el tipo de sustancia a transportar de la siguiente forma:De slidosDe lquidos De gasesEn funcin del espacio fsico donde se desarrolla el mismo se puede clasificar en:ExternoInterno

ORGANIZACIN DEL TRANSPORTE INTERNOLos aspectos tcnicos son:Las caractersticas (naturaleza) del material a transportar, tales como tamao, peso especifico, dureza, abrasividad, humedad, temperatura, etc.Distancia y direccin del transporte (vertical, horizontal, oblicua)Cantidad horaria a transportarForma de almacenamiento de los materialesLugar donde se realiza el transporte (abierto o cerrado)Seguridad de operarios (de la planta en general y que atienden el equipo de transporte en particular)Forma y lugar de carga y de descarga del equipo de transporte

ORGANIZACIN DEL TRANSPORTE INTERNOLos aspectos econmicos son: La amortizacin del equipo de transporte (incluyendo su instalacin)El consumo energtico del equipoLos gastos de alistamiento y mantenimiento del equipoLos gastos de operacin del equipo

ELECCIN DEL SISTEMA DE TRANSPORTE INTERNOUna metodologa sencilla para analizar el transporte en planta est dada por la formulacin de las clsicas preguntas:Por qu?: Si el movimiento es imprescindible. Qu?: Caractersticas del material, tamao, forma, estado, dureza o fragilidad.Cunto?: Cantidad a transportar por unidad de tiempo. Dnde?: Lugares de carga y descarga del material y el recorrido a seguir.Cmo?: Equipo ms adecuado. Quin?: Operarios requeridos.

MQUINAS DE TRANSPORTE

MQUINAS MOTRICES PORTTILES CarretillasPlataformas con ruedas accionadas por un motor que puede ser elctrico o naftero.2 tn de carga a velocidades de entre10 km/h y 25 km/h.Plataforma elevable, autoelevadores.Ms utilizado para el traslado y acomodado de cargas.

MQUINAS MOTRICES PORTTILESTractor con Remolques

Remolca vagonetasEl volumen de material depende de la potencia del tractor y de la cantidad de vagones que remolca.Solamente en transporte horizontal.

MQUINAS MOTRICES PORTTILESPalas Mecnicas Brazo que en el extremo tiene una cuchara o pala.Pueden ser a nafta, diesel o elctricas.Se utilizan para la manipulacin de grandes cantidades de materiales en trozos para carga, descarga y apilado de los mismos.

MQUINAS MOTRICES PORTTILESGras PuenteConsisten en dos torres que se encuentran unidas por un puente.Se desplazan con ruedas, sobre rieles.El puente cuenta con un carrito que se desplaza perpendicularmente a los rieles. Las torres pueden ser altas (muelles de los puertos) o pequeas (parte superior de las naves de las plantas industriales).Para el movimiento de bultos o recipientes que contienen materiales.

INSTALACIONES FIJASTRANSPORTADORES POR GRAVEDADLos materiales se mueven por efecto de la gravedad.Siempre que sea posible debe de utilizarse este efecto (economizar energa).Son utilizados para alimentacin de mquinas con materiales secos en trozos o pulverulentos.

INSTALACIONES FIJASPlanos InclinadosConsisten en planos inclinados con bordes. ngulos mayores de 45 grados.Pueden ser rectos o en espiral.

INSTALACIONES FIJASRuedasSe fabrican en modelos de acero galvanizado, aluminio o plstico.Serie de ruedas colocadas en un eje comn.Para transportar paquetes con superficie uniforme y de poco peso.Operaciones que requieran secciones livianas de manejo manual, tales como cartones, estuches, cajas livianas de madera o metal.

RuedasLongitud 2128 - 6360 mmAncho 500 mmAltura 800 - 1000 mm Capacidad 420Kg de carga

INSTALACIONES FIJASRodillosTubos metlicos normalmente espaciados cada 3, se les da una pequea pendiente en la direccin del movimiento para que la carga sea transportada. Se transporta material que no se movilice satisfactoriamente sobre ruedas o no presentan superficie uniforme.Cajas, maderas, tubos, planchas metlicas, cargas a granel en envases de saco.El tamao del rodillo es determinado por las dimensiones del paquete (2-2.5pulg).El tipo de rodillo va a depender del peso del material(50kg/m,20kg/m).Tambin los rodillos pueden rotar, mediante la transmisin de un motor.

INSTALACIONES FIJASCanaletas VibratoriasPara la manipulacin de materiales a granel y en bultos.Transporte por trazas horizontales e inclinadas.Diseado para la transportacin por medio de vibraciones dirigidas y controladas.Las vibraciones pueden generarse a partir de la accin mecnica (biela y excntrica) o pueden ser electromagnticas (movimiento de la bandeja por un electroimn que funciona a la frecuencia de la red elctrica.

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TRANSPORTADORES MECANICOSLos transportadores mecnicos sirven para transportar solidos, bien por rascado o por arrastre. En estos sistemas se utilizan motores que impulsan el movimiento. Los materiales para los que mas se utiliza este tipo de transportadores son; carbn, coque, grava, arena, escorias y minerales. El Angulo de inclinacin con el que se trabaja depende del material. Estos se pueden clasificar en los siguientes.

Transportador de Tornillo (de Rosca o Sin Fin)El transportador de rosca consiste en un eje de acero, sobre el cual se desarrolla una espiral, que gira dentro de un canal. El eje es propulsado por un motor y el acople se produce a travs de engranajes o cadenas.Este transportador se utiliza para el movimiento de materiales abrasivos y no abrasivos, en horizontal y oblicuo con pendiente que no supere los 30.Puede transportar cereales, carbn, arena, piedra, clnker de cemento, etc; La longitud mxima de transporte no debe superar los 30 metros, pues ms all de esa distancia los esfuerzos de torsin que se producen son muy elevados. El dimetro mximo a utilizar es de 0,60 metros.

ComponentesA. Alabe con tubo y flecha.B. Acople con barrenos y tornillosC. Colgante con bujes.D. Tapas de Artesa con chumacerasE. Seguro, Artesa y Cubierta de Artesa.F. Flange soldado a la Artesa.G. Boquilla de Alimentacin y descarga.H. Soporte y Asientos de Artesa.

Par la determinacin de la capacidad y potencia del transportador se utilizan las siguientes frmulas:CAPACIDAD:

POTENCIA:

En dichas formulas los smbolos utilizados significan:d: dimetro del tornillo (en metros).s: paso del tornillo (generalmente s: 0,7 d ).n: velocidad del tornillo (en r.p.m). Toma valores segn los distintos materiales transportados y el dimetro del tornillo. Para materiales livianos, entre 100 y 200 r.p.m.: Peso especfico aparente del material a transportar (en Ton / m3 ).: Rendimiento volumtrico. El canal no se llena completamente con el material, el suele ser 0,5.K: constante que varia con el peso y abrasividad del material a transportar, tomando los siguientes valores Materiales livianos y no abrasivos (ej. Cereales): 0,018 Materiales pesados y no abrasivos (ej. Carbn): 0,020 Materiales pesados y abrasivos (ej. Clinker): 0,024L: longitud del tornillo (en metros).

A continuacin se da una tabla de capacidades volumtricas mximas de transporte en transportadores de roscas industriales.

De la tabla se infiere que en la medida que el material es menos abrasivo el transportador admite una velocidad mxima, y por consiguiente tiene una capacidad de transporte mayor.

Transportador de Rasquetas (o Paletas)El transportador de rasquetas consiste en un canal por el que se desplazan paletas, cuya seccin se ajusta a la del canal. El material a transportar se ubica entre las paletas y con el movimiento de stas se va desplazando.Las paletas se encuentran unidas a una o dos cadenas sin fin, que se mueven como consecuencia de que en los extremos del transportador cuentan con ruedas dentadas, de las cuales la (las) de un extremo es (son) motora (s). Las paletas generalmente son de acero y estn dispuestas a distancias iguales a lo largo de la cadena.La velocidad de las cadenas se encuentra entre 6 y 60 metros/min., aunque la ms frecuente es de 30 metros/min.

Los transportadores de paletas se utilizan para transporte en horizontal y oblicuo hasta un ngulo no mayor de 30 grados (en algunos casos puede llegar hasta 45 grados); se usan para transportar materiales en trozos no abrasivos. No se deben aplicar al transporte de materiales abrasivos (tales como piedras partidas y clinker de cemento), por el gran desgaste que se produce en el equipo.

Las expresiones que dan la capacidad mxima de transporte y la potencia consumida son las siguientes:CAPACIDAD:

POTENCIA:

Transportador RedlerEl transportador Redler es similar al de paletas, la diferencia estriba en que la seccin de la paleta no es igual a la del canal, sino que cubre solo una parte del mismo.Este transportador es especialmente indicado para el transporte de materiales sueltos, secos y abrasivos, tales como cemento, harina, arena, clinker, carbn, etc.El movimiento del material se produce por el arrastre de los perfiles que se mueven sobre las partculas y la friccin de estas entre si.Se aplican a transporte en horizontal, vertical o con cualquier ngulo. Cuanto mayor sea la inclinacin de transporte se requieren perfiles de mayor seccin.

Cinta Transportadora

Consiste en una cinta sin fin con dos poleas, una de las cuales es motora, denominada polea de cabeza y la otra, polea de cola. Cuenta con rodillos que se encuentran debajo de la cinta cargada, llamados rodillos de apoyo, y con rodillos que se encuentran debajo de la cinta de retorno, llamados rodillos de retorno. Los rodillos de apoyo se encuentran menos espaciados entre si, que los de retorno por la diferencia de carga que soportan. Para que la cinta tenga un correcto funcionamiento y evitar excesivos desgastes, esta debe ser correctamente tensada, utilizando dispositivos mostrados en la figura ms abajo.Los anchos de la cinta varian entre 35 y 150 cm y pueden ser de distintos materiales: tela, cuero, goma, material sinttico, metlico, y pueden ser planas o abarquilladas.Descarga; la descarga de materiales transportados por este dispositivo se pueden realizar de varias maneras y pueden ser:Por gravedadColocando al final de la cinta o en el lugar de descarga un desviador.Con un aparato denominado volteador, que consiste en un juego de rodillos que vuelcan totalmente la cinta y el material que cae por gravedad se evacua por un plato inclinado. Este volteador es desplazable a lo largo de la cinta, para variar el lugar de descarga).Abarquillando la cinta hacia abajo.

Tensado de la Cinta

Disposiciones de la cinta

Formas de Descarga

La aplicacin de este transportador es variada, se utiliza para transporte de materiales en trozos (minerales, rocas, carbn, clinker, etc.), cereales, bultos, etc.Este tipo de transportador, tiene la ventaja de que se puede usar para grandes distancias horizontales, tiene un bajo consumo energtico, bajo costo de mantenimiento, bajo costo de operacin, pero tiene la desventaja de que no se puede usar con mucha inclinacin, y el costo de instalacin es elevado.Capacidad en funcin del ancho de la cinta, velocidad y caractersticas del material.Potencia en funcin a la necesaria para moverla en el vaco, y la friccin entre las poleas. Transportadores magnticosSistema de imanes permanentes que desarrolla un fuerte campo magntico a travs de la chapa superior y el material a transportar.El Material es atrado hasta la tolva del transportador.El separador de banda magntica, sirve para la separacin y evacuacin de partculas de gran tamao y est diseado para separar y transportar virutas cortas de acero y fundicin en centros de mecanizado, tornos, brochadoras, talladoras, fresadoras, etc., y tambin para piezas de pequeo tamao (tornillos, bulones, etc).Debido a que toda la transmisin se encuentra dentro del armazn, hermticamente cerrado, las averas y su mantenimiento, son mnimas.Las anchuras estndar de la banda magntica son de 200, 300, 400 y 500 mm. pudiendo variar la longitud y grados segn necesidades del cliente. El ngulo de inclinacin puede ser 30, 45 o 60.

Efecta transportes en vertical y con inclinacin superior a 45 grados.Los elevadores de cangilones tienen tres formas distintas de descarga que se utilizan segn los materiales a transportar. La descarga centrfuga, usada para materiales livianos y secos (granos); la descarga continua, suele utilizarse ya sea para el transporte de granos o en las dragas para la elevacin de arena hmeda y la descarga por gravedad, que se utiliza para materiales pesados y pegajosos.En las figuras se pueden observar los tres tipos de descarga. Cabe sealar que la descarga centrfuga se practica con elevadores de cinta y de cadena, la descarga continua, donde cada cangiln descarga su material sobre la parte posterior del que lo precede, se construye con una o dos cadenas, y la descarga por gravedad, se practica con dos cadenas.

Elevador de CangilonesEl elevador de cangilones consiste en una cadena (o cinta) sin fin cuyos extremos cuentan con una rueda dentada (o polea). A dicha cadena van unidos cangilones (baldes), a intervalos uniformes. La rueda dentada superior es motora y la inferior es conducida. El accionamiento de la rueda motora est dado por un motor a travs de un reductor de velocidad.Los cangilones toman el material a transportar en la parte inferior, con el balde que viene invertido, gira y asciende hasta la cabeza superior donde lo descarga.Es un transportador utilizado para elevar granos, carbn, cenizas, cemento, minerales, rocas en trozos, etc.

Elevadores de cangilones centrfugos: Los cangilones estn remachados por su parte posterior a un eslabn de la cadena o a la banda. Los cangilones se cargan con el material que cae por un vertedero, o por excavacin de la carga situada bajo la rueda inferior. La carga es lanzada fuera de los cangilones por la accin de la fuerza centrfuga cuando estos pasan sobre la rueda superior.Elevadores de cangilones de descarga por gravedad: Los cangilones van soportados por dos cadenas sin fin, quedan invertidos bajo la rueda superior, efectuando as una descarga eficaz. Elevadores de cangilones de descarga contnua: En estos, los cangilones estn construidos con los cangilones tan prximos entre si, que cada uno de ellos descarga por accin de la gravedad, pasando la carga sobre la cara superior del cangiln anterior hacia el vertedero de salida. Los elevadores de cangilones por descarga continua trabajan con velocidades mucho menores que los del tipo de descarga centrfuga.

Elevador de cangilones con descarga por gravedad

La capacidad de transporte de un elevador de cangilones y la potencia necesaria para este se determinan con las siguientes expresiones:CAPACIDAD:

POTENCIA:

TRANSPORTADORES NEUMTICOSEl objetivo principal es transportar materiales slidos a granel desde un punto a otro por medio de un flujo de gas, generalmente aire, que fluye a velocidades de entre 15 a 30 m/s en tuberas con dimetros comprendidos entre los 50 hasta 400mm. Los principales tipos de sistemas son:Sistemas de presin negativa(vaco), tiles en la transferencia de slidos desde multiples puntos de entrada a un solo punto de entrega.Sistemas de presin positiva, adecuados para un punto de entrada y uno o mas puntos de entrega.Sistemas de presion-vaco, que combinan las ventajas de los dos primerosSistemas prefluidizados, los que requieren menos aire y consecuentemente menos potencia que los otros.Materiales particulados del tamao de los micrones hasta partculas de 20mm se pueden transportar en forma horizontal y/o vertical, hasta max 2 km de longitud y con capacidades de hasta 1000 ton/h.Una de las ventajas ms importantes es la proteccin del material que se transporta debido a que es un proceso cerrado sin contacto con el exterior y la desventaja es que solo sirve para materiales relativamente finos, secos, y no cohesivos.

Ejercicio de aplicacinSe necesita instalar un transportador para 200 tn/hs de caliza machacada (densidad aparente 1200kg/m3). El transportador ha de tener 60m de centro a centro de las poleas, con una elevacin de 7.5m. Los trozos mayores de caliza son de 10cm y constituyen 15% del total. El transportador descarga a extremo de su recorrido. Supuesta una velocidad de desplazamiento de la cinta de 60m/min. Cul es el ancho mnimo de cinta que debe utilizarse?. Calcular la potencia necesaria para accionar el motor.Tabla de capacidades mximas

Clculo de peso aproximado de los equipos

Frmulas para clculo de potencia