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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTAESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE INGENIERA MECNICA

MAQUINARIA INDUSTRIALTEMA: TRANSPORTADORES DE FAJA (SEPARATA)

DOCENTE: Ing. Ivo Mariluz Jimnez

PRINCIPIOS GENRICOS.Los transportadores continuos, tienen el objetivo de transportar el material en forma

ininterrumpida, en recorridos simples o complejos, y en tramos que varan de cortos alargos, en contraposicin a las ferroviarias o por carretera, en los que los materiales o losproductos se transportan en cantidades aisladas.

En los transportadores continuos, el objetivo bsico es transportar los materiales conmnima intervencin de operarios, los cuales sern asignados en esta rea sola a labores decontrol, pudiendo un nico personal calificado controlar varios transportadores, conresultados ptimos

Entre las aplicaciones ms importantes de los transportadores de faja se tiene: Para lacarga, descarga y almacenaje de materiales, tales como piedra chancada, minerales,agregados calcreos etc., para el traslado de materias primas o productos semiterminadosentre un proceso y otro, como en las industrias qumica y farmacutica. Para ingresar oextraer materiales a depsitos, silos, tanques etc. como es el caso de las plantasconcentradoras de minerales. En el almacenaje temporal en procesos manufactureros,como en el montaje de partes en la industria automotriz. En el traslado de productosterminados hacia la zona de empaque y embalaje, como se puede ver en la industria debebidas alcohlicas y gaseosas. Los transportadores de faja tienen una gran diversidad deaplicaciones, debido a la versatilidad de su diseo y construccin, as como tambin a subajo costo de operacin y mantenimiento.

En referencia a este tema, podemos presentar muchos conceptos de importanciaprovenientes de investigadores y fabricantes de reconocido prestigio, como los presentadosa continuacin:El mbito de los transportes a llevar a cabo en las industrias bsicas, o sea recorridoscomplejos y distancias medias, realizados de una forma ininterrumpida, es lo que llamamostransportes continuos, en contraposicin a los ferroviarios o por carretera, en que losproductos se transportan en cantidades aisladas. Dada la variedad de elementos existentes(bandas transportadoras, alimentadores vibrantes etc.), es posible llevar a cabo distintassoluciones, para resolver un problema dado de transporte, dependiendo ello en gran partedel ingenio y la experiencia del proyectista. Es, por tanto, muy difcil, dar normas concretaspara llevar a cabo el proyecto de una instalacin. No obstante vamos a citar las variablesprincipales a tener en cuenta:

a) Material (tamao, friabilidad, peso especifico etc.).b) Capacidad a transportar.c) Disposicin general de la instalacin, o sea espacio disponible, edificios

existentes, configuracin del terreno, etc.d) Duracin prevista para la instalacin y condiciones de trabajo en la misma (a

la intemperie, con clima fro o clido, o bajo cubierta). 1

De entre los sistemas de transporte continuo empleados en la indust ria y en la minera, lascintas transportadoras ocupan un lugar destacado por muchas razones, entre las que

podemos resaltar como principales:

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a) La gran distancia a que puede efectuarse el transporte de materiales,ya sea con una sola cinta o con varias, unas a continuacin de otras.

b) Su facilidad de adaptacin al perfil del terreno.c) Su gran capacidad de transporte.d) La posibilidad de transportar materiales muy variados en clase y

granulometra, etc.

VENTAJAS QUE PRESENTAN LOS TRANSPORTADORESDE FAJA.El empleo de los transportadores de faja presenta muchas ventajas constructivas y

operativas, entre las que podemos mencionar:

1. Permiten transportar materiales o productos a grandes distancias, usando ya sean unasola faja o varias fajas unas a continuacin de otras.

2. Se adaptan fcilmente al perfil del terreno en el que se va ubicar, pues se instalan consoportes empotrados en el suelo, la estructura metlica del transportador va al aire, en

posicin horizontal o inclinada segn el caso.3. Presentan una gran capacidad de transporte, teniendo para ello fajas o bandas de

diversas dimensiones (ancho de la faja), as tenemos entre las ms usuales las fajas de18, 20, 24, 30, 36, 48 etc. Estas fajas se deslizan sobre polines montados sobreestructuras robustas y muy estables que permiten resistir muy bien grandes cargas.

4. Pueden transportar materiales de muy diversas clases, consistencia, granulometra,condiciones fsicas etc. Las fajas de jebe con lonas intermedias, resisten muy bien losefectos de las grandes cargas, la accin abrasiva de algunos materiales, la humedad, laaccin corrosiva de

los cidos y reactivos qumicos y muchas otras dificultades. Adems el montaje de los

polines de carga Tipo artesa, evita el derrame lateral del material transportado y permite unacomodo ms estable, formando cmulos de base amplia.

5. Su diseo y construccin es relativamente sencillo y ms an su mantenimiento, quecomprende operaciones sencillas de lubricacin, ajustes e inspecciones rutinarios.

6. Los transportadores de faja presentan una marcha suave y silenciosa, debido a queutilizan polines con rodamientos y la faja se desliza alineada, sin causar ruidos en laspartes metlicas. Adicionalmente, los polines instalados en la zona de impacto, llevan unrecubrimiento de jebe, que les otorga un funcionamiento silencioso.

7. Tambin presentan la alternativa de desplazar su trayectoria horizontal o inclinada, as

como su ngulo de inclinacin, haciendo pequeos cambios en la estructura soporte.Este tipo de transportadores son especialmente eficientes cuando se trata de descargarmaterial en un patio de almacenamiento.

8. El desgaste normal de sus componentes es fcilmente solucionable, pues estas piezasse fabrican con caractersticas y dimensiones estandarizadas, y su cambio se efectamediante un proceso sencillo con tiempos pequeos de paralizacin. Con un programaptimo de mantenimiento, estas paralizaciones imprevistas son prcticamenteinexistentes.

9. El costo de construccin de este tipo de transportadores es relativamente bajo, debido aque su estructura y componentes no son sofisticados. En

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cuanto a su costo de operacin, es an ms ventajoso, debido al bajo consumo de energay pocos requerimientos. Un solo operario puede vigilar la operacin de variostransportadores ubicados dentro de la zona de trabajo.

EL TRANSPORTADOR DE FAJA.- DESCRIPCIN.El transportador de faja, como hemos mencionado varias veces, es un equipo

mecnico cuya funcin es transportar, en forma continua, materiales o productos desde unpunto inicial hasta un punto final. Para cumplir con este objetivo, el material a transportar sedesplaza sobre una banda o faja propiamente dicha, la misma que se desplaza linealmenteen forma continua en un recorrido de ida y vuelta. La banda es arrastrada por friccinmediante las poleas, motriz y conducida, que son dos tambores ubicados en cada extremode una estructura larga, construida con vigas paralelas, con reticulados intermedios. Sobreesta estructura tambin se instalan los diferentes tipos de polines, sobre los cuales sedesliza suavemente la faja o banda.

El mecanismo obtiene su movimiento a partir de un motor, generalmente elctrico ymediante un sistema compuesto por poleas, reductores de velocidad, piones y cadenas seregula la velocidad de rotacin adecuada para cada caso.

En el movimiento de ida, la banda se desliza sobre los polines de carga llevando lacarga de material a transportar, en uno de los extremos este material es continuamentedescargado, y en el movimiento de retorno la banda regresa vaca deslizndose sobre lospolines de retorno.

Los polines de carga y de retorno son pequeos rodillos, con cojinetes de rodamientoen cada extremo, que facilitan el giro de estos rodillos, permitiendo el deslizamiento suave

de la banda sobre los polines. En el caso de que el movimiento no sea horizontal, laestructura se ubica con un determinado ngulo de inclinacin, colocando el extremo dedescarga a la altura requerida, siendo sostenida esta inclinacin, por parantes construidoscon tubo estructural, generalmente de 3 a 4 con otros materiales estructurales comoperfiles tipo C, H etc.

PARTES PRINCIPALES DE UN TRANSPORTADOR DE FAJA TIPICO.

Se construyen transportadores de faja con diversas caractersticas, adecundolos alos requerimientos y a las condiciones de trabajo, pero los convencionales o los ms usualespresentan las siguientes partes bsicas:1. Estructura o cuerpo del transportador.

2. Polea de cabeza o polea motriz.3. Polea de cola o polea conducida.4. Faja transportadora o banda.5. Polines de carga.6. Polines de retorno.7. Polines de impacto.8. Brazo con poln de alineamiento.9. Bastidores porta polines.10. Motoreductor de velocidad.11. Sistema de transmisin de potencia.12. Columnas o soportes de estructura.13. Templadores de banda.14. Templador vertical de contrapeso (opcional).15. Limpiador de faja (opcional).

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16. Detector de metales. (opcional).17. Cubierta desmontable (opcional).

ESTRUCTURA O CUERPO DEL TRANSPORTADORDenominado tambin como bastidor principal, es el esqueleto que soporta a todas lasdems partes del transportador. Consiste en una estructura lineal, de longitud variable yque presenta refuerzos intermedios que tienen por finalidad dotarle de rigidez y de laresistencia mecnica necesaria.

Esta estructura se construye con diversos perfiles metlicos, siendo los ms usuales,hacerlo con perfiles de fierro tipo C, de 6, 8, 10, y 12 ubicadas en paralelo. Tambinpueden ser reticuladas, conformndose con perfiles tipo L llamados tambin ngulosde 3, 4 y 6, en este caso se tienden 4 perfiles en posiciones paralelas, constituyendolas aristas y entre ellas se hace el tejido o reticulado con perfiles L de 2 y 2.1/2.Tambin se emplea para formar las aristas, tubos de fierro negro de 3, 4, 6 etc., STD Sch. 40, sobre todo para transportar cargas livianas.

La distancia entre las vigas paralelas o ancho de la estructura es proporcional al

ancho de la banda o faja. La longitud total de la estructura depende de la distancia entrelos puntos inicial y final del transporte.

POLEA DE CABEZA O POLEA MOTRIZLa faja o banda se desplaza continuamente pasando por dos puntos extremos, queconstituyen las poleas de cabeza y de cola. La polea de cabeza, denominada tambinpolea motriz, se ubica en el extremo por donde se realiza la descarga del transportador,esta polea recibe el movimiento a travs del sistema de transmisin y es la que seencarga de mover a la faja basndose en el principio de arrastre por friccin, a su vez lafaja se desliza arrastrando y haciendo girar a la polea de cola.

POLEA DE COLA O POLEA CONDUCIDA.Es la polea que va montada en el extremo opuesto de la estructura, en relacin a lapolea de cabeza. Esta polea es movida por friccin por la faja.Sus dimensiones referentes a los dimetros exterior e interior son similares a las de lapolea de cabeza, la forma vara en algunos casos como se ver a continuacin y el ejees de menor longitud que el de la polea de cabeza, debido a que en este caso ya nolleva el pin de cadena. En ambos tipos de poleas, el eje es soportado por doscojinetes de pie o pedestal con rodamientos.

BANDA TRANSPORTADORA O FAJAEs el elemento deslizante sobre el cual se va a transportar la carga. Consiste

bsicamente en una banda de jebe, de ancho y espesor determinados segn

dimensiones standard y que pasa apoyada alrededor de las poleas de cabeza y de colay se desplaza sobre unos rodillos denominados polines.La banda se une por sus extremos, formando un anillo continuo, mediante un proceso devulcanizado o de engrapado mecnico, como se explicar mas adelante.

La banda es probablemente el elemento ms importante de la transportadora, estambin el elemento de mayor costo en todo el equipo, sin

embargo, frecuentemente, no se le presta la debida atencin en su instalacin ymantenimiento, producindose cortes y desgarres, separacin de las cubiertas,acortndose sensiblemente su tiempo de vida til. Otro factor negativo muy frecuente esque no se selecciona adecuadamente el tipo de banda segn los requerimientos de suaplicacin.

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Las bandas se encuentran en el mercado, en diferentes anchos estandarizados,siendo estos de: 18, 20, 24, 30, 36, 42, 48 y 60.

POLINES O RODILLOSLos polines o rodillos son cilindros metlicos o bocinas que giran alrededor de sus

respectivos ejes y sobre los cuales se desliza la banda transportadora. Se ubican adistancias regulares entre las poleas de cabeza y de cola. Algunos polines sostienen a labanda que se desplaza cargada de material: polines de carga, y otros a la banda queretorna vaca: polines de retorno.

BASTIDORES PORTA RODILLOS.Son estructuras metlicas, diseadas y fabricadas para soportar en las condiciones

ms exigentes, a los polines de carga y de impacto. Se construyen con perfilesestructurales tipo L de lados iguales y pletinas de acero laminado.

En los bastidores se insertan los polines de carga e impacto, en juegos de tresrodillos por bastidor, en disposicin de acanalamiento o de artesa. A su vez los

bastidores se montan mediante pernos, sobre la estructura principal del transportador,en posiciones equidistantes.

CS : POLINES DE CARGA SIMPLE.-Tambin son polines que soportan a la banda que se desplaza transportando la

carga, pero en este caso, el juego consta de un solo rodillo cuyo largo es ligeramentemayor que el ancho de la faja. Este rodillo va dispuesto sobre la estructura en formahorizontal.

Estos polines se emplean para transportar materiales o productos que no corran elriesgo de derramarse o desparramarse, como es el caso de los ladrillos crudos ycosidos, maletas y equipajes, materiales y productos embalados en cajas o recipientes

etc. La ventaja que presentan respecto a los polines CN es su menor costo y su fcilinstalacin, pero su campo de aplicacin es mucho mas limitado.

CI : POLINES DE CARGA IMPACTO.-En las zonas donde el transportador recibe la carga, el material cae del chute dedescarga a la superficie de la banda, desde una determinada altura, producindose unimpacto que origina roturas, desgarramiento y desgaste en la banda y los polines decarga.

Para disminuir este efecto del impacto se utilizan los polines de carga impacto, que sonrodillos CN con un recubrimiento de jebe o con discos amortiguadores de jebe en toda lasuperficie. Por lo general estos polines de carga impacto estn montados sobre los

primeros tres o cuatro bastidores mas cercanos a la zona de carga a partir de la polea decola. La disposicin para el montaje de los polines CI es similar a los de CN ,exceptuando los discos amortiguadores o el recubrimiento de jebe segn el caso.

RS : POLINES DE RETORNO SIMPLE.-Son rodillos rectos que se ubican en la parte inferior de la estructura, a distanciasregulares de 2 m a 3 m. Su funcin soportar y guiar a la banda sin carga en sutrayectoria de retorno.

La distancia entre los rodillos de retorno tiene que ser lo suficiente para evitar que labanda se cuelgue excesivamente. Estos polines no requieren bastidor, sino que secuelgan de la estructura mediante dos brazos de aceroestampado.

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MOTORREDUCTOR Y SISTEMA DE TRANSMISION DE POTENCIAEl movimiento de la banda transportadora se inicia en un motor, generalmente de tipoelctrico, an cuando pudiera ser de otro tipo el diesel o cualquier otro.

Como la velocidad de la banda es relativamente baja, la velocidad del motor debereducirse paulatinamente, por etapas. Esto se consigue empleando un reductor develocidad acoplado externamente al motor elctrico, o en forma ms eficiente,empleando un motorreductor.

La siguiente etapa de la reduccin de velocidad se realiza mediante un juego de dospiones de cadena sprockets , uno motriz colocado en el eje de salida delmotorreductor y otro conducido, montado en el eje de la polea motriz o de cabeza. Esteeje hace girar a la polea motriz, la cual arrastra a la banda a una determinada velocidadque se puede calcular en base a los parmetros de la transmisin.

ELEMENTOS DE TRANSMISIN.

El sistema de transmisin de velocidad comprende al motorreductor, a la pareja depiones de cadena, a la cadena de transmisin y a la polea de cabeza del transportador,a la que para estos anlisis se le denomina tambin como el tambor.

La primera fase de la reduccin se efecta en el motorreductor, la segunda fasemediante el par de piones de cadena. Esta ltima velocidad de rotacin es la queadopta la polea de cabeza por compartir el mismo eje comn

Los piones de cadena o sprockets son dos ruedas dentadas normalizadas (ASA,DIN etc.) cuya relacin de transmisin depende de la relacin de transmisin de losnmeros de dientes de los piones.Estos sprockets se fabrican en acero de bajo carbono y luego se les somete a un

tratamiento trmico de endurecimiento superficial, como es la cementacin, que permitedotar de gran dureza superficial a los dientes, conservando su elasticidad y tenacidad enel ncleo de los mismos. Es aconsejable que el pin motriz tenga un bajo nmero dedientes (de 13 a 15), para reducir los costos de fabricacin, tambin la pareja de pionesdeben tener el nmero de dientes par el primero e impar el segundo o viceversa, parapermitir el desgaste uniforme en los flancos de los dientes.

La cadena es un producto comercial normalizado, cuyo paso se calcula en base a losesfuerzos que van actuar sobre los dientes. Generalmente para trabajos normales, seemplean las cadenas ASA 80 cuyo paso es 1 pulgada, ASA 100 de paso 1.1/4 y ASA120, de paso 1.1/2. Para esfuerzos mas severos se puedenemplear mayores pasos ypiones dobles o triples.

El pin motriz se monta en el eje de salida del motorreductor y el pin conducidoen el eje del tambor o polea de cabeza, fijndose con chavetas de acero y pernos desujecin.