Transportadores de Cangilones2

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN DEPARTAMENTO ACADEMICO DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL DISENO DE EQUIPOS

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ELEVADORES Los elevadores son aquellos dispositivos transportadores que desplazan material en direccin vertical o prxima a la

vertical. TRANSPORTADORES DE CANGILONES

Transportan materiales a granel, en trayectorias verticales (hasta 100 pies), inclinadas y/o horizontales. Son muy empleados en los casos de limitaciones de espacio y tienen limitaciones en lo que respecta a capacidad (ton/hr) y la

altura de transporte (alto costo). Los elevadores de cangilones se aplican en depsitos de grano, produccin alimenticia, produccin de materiales de construccin, en industria qumica, etc. Dichos elevadores son de dimensiones relativamente pequeas en seccin transversal, garantizan la entrega de carga a gran altura (hasta 60m) con una gran gama de flujo de material (desde 5 a 600m3/h) o (5 a 800tn/h)

Como rgano de traccin de los elevadores se utilizan cadenas o las bandas transportadoras, para materiales fcilmente movedizos se emplea la banda transportadora, que admiten mayores velocidades de desplazamiento ;

hasta 2,5m/s. Para una gran altura de elevacin y carga de tamao elevado y o alta temperatura, se emplean cadena, se admiten velocidades de desplazamiento hasta 1,25m/s.

DESCRIPCIN GENERAL Un elevador de cangilones consiste bsicamente en una estructura metlica y tiene tres partes importantes: un

extremo inferior (bota), un par de piernas y un extremo superior (cabeza), la bota descansa a nivel del suelo o en una crcava y en ensambla la polea inferior, soportes, templadores, ventanas de limpieza y las entradas de material al elevador. Las piernas son tubos que se yerguen verticalmente sobre la bota y se ensamblan por tramos y definen

la altura de transporte; son rectangulares en su seccin transversal, de planchas de acero y pueden alcanzar los 25 m sin otros soportes. La cabeza descansa en las piernas y contienen el sistema propulsor , polea superior y la salida del material levantado.

El grano se alimenta por gravedad en la bota, es levantando verticalmente por cangilones (o copas) sujetas a una banda continua y lanzado hacia afuera en la cabeza sobre un ducto.


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TIPOS DE CANGILONES


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CARGA DEL ELEVADOR DE CANGILONES

DESCARGA DEL ELEVADOR DE CANGILONES En los elevadores lentos ( hasta 0,7m/s) los cangilones descargan su contenido por gravedad, o sea, lo vuelcan al invertir su posicion despues de pasar por el tambor o rueda de cadena superior. Se utilizan para materiales

pegadizos o pastosos; por ejemplo sales potasicas o parta materiales fragiles Aumentando la velocidad, la fuerza centrifuga ya toma un valor significativo y, pasando por 1,5m/s, ya determina por si sola la trayectoria de la descarga, es decir el material se proyecta hacia fuera de los cangilones en vez de caerse

simplemente por su propio peso.


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CANGILONES El desplazamiento de la carga a granel se efecta por medio de cangilones. Estos estn normalizados segn DIN,

existiendo varios diseos y perfiles para cada tipo de material, se construyen en acero laminado, inoxidable o nylon. Los cangilones profundos (a) se emplean para los materiales que no se apelmazan y son fcilmente movedizos, por

ejemplo cereales, mientras que los cangilones de poca profundidad (c) se utilizan para los materiales apelmazados, por ejemplo para arcilla hmeda. Los cangilones con guas laterales o cangilones de escama (b) se utilizan sin distancia de separacin entre los mismos.

NORMAS DIN 15230


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CONDICIONES DE OPERACION

- El elevdor debe tener una capaciad un poco mayor que la de la maquina que alimenta o que lo alimenta. - Descarga suave; para que esto suceda es necesario que la fuerza centrifuga, al momento de la descarga,

se equilibre con la fuerza de gravedad. Este equilibrio se logra cuando se cumple las siguientes

igualdades: V=ND/19.10 D=1787.3/N2

V2=4,90D Donde: V=velocidad de la banda (m/s), D=diametro de la polea motriz del elevador (m), N=velociodad de la polea motriz del elevador (RPM)

-

- Para obtener la velocidad de rotacion necesaria en la polea motriz del

elevador, se denen colocar poleas intermedias o motorreductores que disminuyan la velocidad de rotacion del motro electrico (generalmente de 1725rpm). Esto se puede hacer utilizando la siguiente relacion:

D1N1=D2N2

D1= diametro de la polea de la banda N1=velocidad de la polea de la banda

D2=diametro de la polea del motor N2=velocidad de ;la polea del motor


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ALTURA DEL ELEVADOR La altura total del elevador de un elevador que alimenta una maquina o na tolva debe

contemplar: - La profundidad del foso ( si es el caso)

- La distancia entre el nivel del suelo y el tope de la tolva. - La distancia encima de la tolva, necesaria para proporcionar una pendiente

de 45 grados entre el tubo de descarga del elevador y la tolva ( este angulo se

determina con rerspecto a la horizontal tomada en el punto mas alto del elevador). Se aconseja una pendiente de mas de 45 grados cuando se

transporta semilla que fluye con dificultad. - La altura de la cabeza que comprende el espacio ocupado por la polea y la

cubierta del elevador.

- Se utilizan dos metodos para disminuir la altura del elevador: a) haceercar el elevador a la maquina y a la tolva, b) utilizar un transportador horizontal,

del elevador hasta la tolva. SELECCIN DE ELEVADORES

Tener en cuenta lo siguiente:

- Facilidad de limpieza - Danos mecanicos - Capacidad

- Instalacion (espacio y cosntruccion de foso) - Tipo de elevador


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TEORIA DE FUNCIONAMIENTO

Si la v elocidad de operacin Coperacin NN el material se pega a las paredes del cangiln, entonces el materiales descarga difcilmente.

TIPOS DE ELEVADORES

I. Banda y cangilones: Para materiales en cangilones llenos, en general para materiales ligeros; cereales II. Cadena y cangilones: Para materiales hmedos con cangilones perforados, y materiales que escapan a los de banda: materiales pesados

- De descarga centrfuga

. Elevadores de cangilones espaciados Este tipo de elev adores es el ms frecuentemente usado, los cangilones son de fierro maleable o acero montados sobre fajas o cadenas y

espaciados a interv alos ligeramente may ores que la profundidad del cangiln para ev itar la interferencia entre la carga y des carga. Este tipo de elev ador se utiliza por lo genera verticalmente y manipula materiales desde terrones finos y pequeos hasta de 2 de dimetro promedio y que fluy en libremente tales como carbn, granos, azcar, arena, etc. Su rango de operacin por consideraciones prcticas est en 80 82% de la v elocidad crtica. Las v elocidades son relativ amente altas encontrndose stas entre 200 400 ppm (aproximadamente de 1 a 2 m/s), asegurndose as el lanzamiento del material contenido, el v aciado completo del cangiln al dar la v uelta por la polea motriz. Se especifica con poca frecuencia par capacidades may ores de 60 ton/hr.

- Elevadores de descarga continua

Es utilizado para manipular terrones ms grandes comprendido entre 2 a 5 y materiales que permiten cierta dificultad al manipularse por elev adores de cangilones espaciados, as como tambin materiales pegajosos o difciles de desprender, materiales muy pesados, materiales frgiles. Su rango de operacin flucta entre 40 50% de la v elocidad crtica y v elocidades comprendidas entre 150ppm menos.

NOPERACIN NC NOPERACIN (40 50)% NC V 100 200 pies/min - Elevadores de supercangilones

Por su propio nombre indica de que podemos manipular materiales muy pesados y gran capacidad tales como piedra, minerales. Los cangilones pueden ir montados sobre fajas o cadenas con descarga normal continua y siendo los materiales muy pesados, lafijacin sobre cadenas se hace mediante ejes transv ersales de acero que sirve como pines de la cadena. Su rango de operacin flucta entre 25 30% de la v elocidad crtica.

C: Fuerza centrfuga W: peso del material Si C=W, entonces el material est en suspensin (g=0)

WR

V

g

WC

gc

==.

2

.. (1)

A la v elocidad N en que se cumple ecuacin (1) se le denomina velocidad crtica

Tambin

60

2 . Cgc NRV = .. (2); V: pies/min, R: pies, N: rpm

Combinando ecuaciones (1) con (2)

gcgc

CDR

N..

6.7619.54== . (3)

Tambin

cos.19.54

.gc

CR

N = , donde = ngulo de descarga.

e Paso = (2 a 3) x Altura del cangiln

N Operacin (80 a 82) % NC V = (200 a 450) pies / min


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- DE DESCARGA POSITIVA

- DE CANGILONES CONTINUOS NORMALES - DE CANGILONES CONTINUOS DE SUPERCAPACIDAD - DE CANGILONES CONTINUOS DE DESCARGA CONTINUA RANGO DE VELOCIDADES

Los elev adores de cangilones pueden ser utilizados para elevar productos a ciertas alturas que pueden llegar hasta 50 metros, pero por razones prcticas en nuestro pas el rango de utilizacin flucta entre 7 y 23 metros, pudiendo hacerse la inclinacin de los elevadores de hasta 30, las v elocidades pueden variar de 0.5m/s (98ppm) hasta 4m/s (784ppm). El ancho de los elevadores puede llegar hasta 1.50metros o su equiv alente

5 pies CANGILONES

Caractersticas generales. Deben ser resistentes, rgidos y tener dimensiones adecuadas a fin de lograr un v olumen que permita transportar los trozos ms grandes de materiales manipulados y de forma apropiada que permita que no se adhiera y a la v ez posibilite una adecuada carga y descarga. El espesor de las paredes debe ser suficiente para resis tir el desgaste. Debe ser resistente y rgido a fin de que no ex perimente deformacin con las fallas consiguientes.

Fabricacin - Fundidos: En base a hierro; soporta la corrosin y abrasin - Soldados: Planchas de fierro o acero ( el 70% de las aplicaciones )

Especificacin Geomtrica: L x A x P

Capacidad de clculo

CAPACIDADREAL = 75% CAPACIDAD DEL CANGILON ; al calcular la potencia considerar lleno

Tipos de cangilones TIPO A - Construido de fierro fundido maleable, de espesor uniforme, ngulos redondeados a fin de asegurar una libre descarga del material. Es el

cangiln ms usado para materiales de buena fluidez (cereales secos, semillas, carbn minerales poco abrasiv os (Al, cal bentonita, etc. y materiales poco corrosiv os)

TIPO AA

- Similar al tipo A pero con el borde de la parte anterior reforzado a fin de resistir condiciones ms sev eras de desgaste. Se emplean para materiales que ofrecen caractersticas abrasiv as.

TIPO AA-RB

- Son de espesor uniforme en las paredes, con ngulos redondeados, su forma es tal que lo hace adecuado para trabajar en cangilones inclinados hasta de 30 con la v ertical

TIPO C

- Son de espesor uniforme y de forma tal que lo hace para elev ar materiales con tendencia a adherirse, por ejemplo azucar, sal, arcilla, minerales hmedos y finamente pulv erizados

Cangilones continuos

Los interiores son lisos para asegurar descarga lisa, tienen gran capacidad, llev an aletas laterales que sirv en de chute ( recibidor de material) para el cangiln siguiente Cangilones de super capacidad

Para elev adores continuos, tienen aletas laterales, lo cual lo hacen aptos para elevadores continuos, tienen mayor capacidad que los anteriores

INFLUENCIA DE LAS PROPIEDADES DE LOS MATERIALES Corrosin: Puede medirse en trminos del factor PH ( influy e en los materiales a usar en los chutes y los cangilones (espesor) )

Muy corrosiv o 1 5 Moderadamente corrosiv o 5 7 No corrosiv o mas de 7

Abrasin: Caracterstica que produce gran destruccin en el equipo, exige espesor de materiales ms gruesos que en caso de la corrosin. Decide adems el uso de faja sobre el uso de la cadena. No abrasivo 1 a 3

Medio abrasiv o 3 a 6 Muy abrasiv o ms de 6


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Fluidez: Capacidad de deslizamiento del material. Hay materiales que su fluidez cambia con el grado de humedad. ngulo de fluidez es una medida aprox imada de la fluidez Liv iana 0 15 Buena 15 30 Mediana 30 45 Pesado 45 60 Temperatura: Influy e en el material a usar en el elev ador as como en la grasa a seleccionar

Fro menor de 32F Temperatura ambiente 32 150 F Caliente 150 300 F Muy caliente 300 900 F Friabilidad: Es el grado de resistencia que opone un material a granel a ser desmenuzado. Caracterstica que interv iene en los aspectos de alimentacin y descarga para transportadores en general.

Tamao de materiales: Muy fino #250

Fino #100 Granular - #100 Guijarro 2 Pequeo 4 2 Mediano 6 4 Grande 12 6 Muy grande ms de 12 FAJAS PARA ELEVADORES

Se construy en en varios pliegues, comercialmente se encuentran desde 12, 14, 16, 182, 20, 24, 30, 36, 42, 48, 54, 60 , 66 , 72 y estn normalizadas en : 28 , 32 , 36 , 42 y 48 onzas por tejido de 36 pies de longitud y 42 de ancho.

Estructura Alma: Son series de pliegues de diferentes materiales: algodn, ny lon, algodn-ny lon, ray on, ray on-ny lon, polister Cualidades de resistencia

Cubierta es ms gruesa en la parte del cangiln; se selecciona de acuerdo al material Revestimiento fijador Friccionante: ev ita que el tejido se deforme Blindaje: une la cubierta y el alma

Material del ALMA TENSIONES DE OPERACIN

LBS/PULG/PLIEGUE

Servicio industrial y minero Material del alma Servicio de transporte de granos

27 Algodn 28 onzas 27

33 Algodn 32 onzas 28HDNF 31 40 Algodn 35 Y 36 onzas 32 HDNF 38 45 Algodn 40 onzas- 36 HDNF 46

50 Algodn ny lon 42 hdnf 52 55 Algodn ny lon 48 hdnf 57 60 Ray on HRAYON 63 65 Ray on ny lon HDRN -10 69 Ray on ny lon HDRN -20 75

HDNF algodn ny lon HDRN ray n ny lon

ONZAS Tensin admisible

Lb / pulgada ancho x pliegue

Resistencia mx ima

Lb / pulgada de ancho x pliegue

28 27 300

32 30 325 36 33 375

42 41 450

Uniones de Fajas:


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- unin metlica - unin traslapada

- unin a tope si la unin es articulada rebajar en 50% la capacidad Poleas

Polea superior, y polea inferior. El ngulo de rozamiento debe ser alto as como su conicidad. Espesor de faja = ( 2 3 )% Dpolea superior = t

Cadenas Templadores

Generalmente se ubican en la parte inferior; desplaza la polea inferior en una longitud que depende de la elongacin de la faja. Los templadores son del tipo fijo o de tornillo y por grav edad en el que el peso depende de la tensin inicial. El templado inicial esta en rango del 15 al 20% del esfuerzo.

TENSIONES UNITARIAS POR PLIEGUE DE FAJAS

Peso de fabrica (onzas) Tensiones admisibles Tensin mx ima ( lbs / pulg de ancho)

28 24 300

32 30 325

35-36 33 375

42 41 450

DIMETROS MINIMOS RECOMENDADOS PARA POLEAS SUPERIORES

N de pliegues 28 onzas 32 onzas 35-36 onzas 42 onzas

3 18 20 - -

4 20 24 30 -

5 24 30 36 42

6 30 36 42 48

7 36 42 48 54

8 42 48 54 60

9 48 54 60 66

10 54 60 66 72 11 60 66 72 -

12 66 72 - -

GUIA PARA SELECCIONAR EL ESPESOR DE LA CUBIERTA DE LA FAJA

TIPO DE SERVICIO ESPESOR DE LA CUBIERTA SOBRE EL LADO DEL CANGILON

ESPESOR DE LA CUBIERTA SOBRE EL LADO DE LA FAJA

Serv icio liviano o intermitente (aserrn, arcilla, etc.) 1/32 1/32 Serv icio pesado ( similar al anterior) 1/32 1/16 1/32 1/16 Para materiales moderadamente abrasiv os: Poco peso ( carbn de lea, cenizas, tierra de batan, productos qumicos

Pesado ( carbn de piedra, arena, cascajo)

1/32 1/16

1/16 1/8

1/32 1/16 1/16 1/8

Materiales abrasiv os (escoria, piedra chancada, granito)

1/8 3/16 1/8

Materiales muy abrasiv os ( roca densa, slice, materiales arenoso y algunos minerales de cobre

3/16 1/8

PESO DE LAS FAJAS ELEVADORAS

Peso de la faja ( onzas ) Peso del armazn o alma de la lona Lb / pulg / pliegue / pie de longitud

Peso de la cubierta Lb / pulg de ancho / 1/32de espesor / pie de

longitud

28 0.021 0.018

32 0.024 0.018

35 36 0.026 0.018 42 0.024 0.018


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CAJA DEL CANGILON Longitud de seccin (caja) A

Ancho de faja (b)

Longitud de la polea (l)

ESTRUCTURA Y CAJA

A=LSECCIN = D polea superior + 2 x proy eccin del cangiln + 2M

M CANGILON

4 6 x 4 x .. 5 8 x 5 x .. 6 10 x 6 x

M

A

b= longitud del cangilon + 2

b

1 1

Nbl 2+= ; N =1 para elev adores de faja

l

b N N

C

l

Ancho de la seccin (caja) C. C=ASECCIN = longitud del cangiln + 2B

B = 3 para elev adores por cadena B = 2.5 para elev adores por faja


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Se utilizan planchas de 1/8 a 1/16 y su longitud es aquella que produzca la menor prdida por retaceras. Su estructura consta bsicamente de un cuerpo inferior, cuerpos intermedios y cuerpo superior. Los criterios de diseos se basan en conceptos de placas y columnas

RELACIN ENTRE VALORES DE ""w y ""t y ""b y ""t

W/t b/t W/t b/t W/t b/t

28.2 28.2 80 46.6 225 53.0

30 29.9 90 47.7 250 53.4

35 33.7 100 48.6 275 53.7

38.5 35.8 120 49.9 300 53.9

40 36.5 140 50.8 350 54.3

45 38.8 160 51.6 400 54.6

50 40.5 180 52.1 450 54.8

55 42.5 200 52.6 500 55.0

60 43.2

70 45.1

PARTES PARA DISEAR

1 Eje superior y rodamientos 2 Refuerzos

3 Chute de descarga 4 Soporte de los cojinetes 5 Polea superior 6 Seccin inferior del cabezal

7 Caja del elev ador 8 Espacio libre entre faja y caja 9 ngulos 10 Fajas, cangilones

11 12 Ventanas de inspeccin 13 Cuerpo inferior 14 Puerta de limpieza 15 Templador

16 Brida 17 Polea inferior 18 Boca de carga 19 Panel de acceso a la polea

METRADO

ITEM DESCRIPCIN UNIDAD CANTIDADD PRECIO UNITARIO PRECIO TOTAL

Tejido de cubierta

Alma

Recubrimiento lado de la polea

Recubrimiento lado del cangiln

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