Correas Transportadoras Informe Final

UNIVERSIDAD DE ANTOFAGASTA DEPARTAMENTO DE INGENIERIA MECÁNICA

Correas Transportadoras Manejo de materiales

Integrantes: Natalia Figueroa V. Vanessa Romero T. Luis Castillo L. Profesor: Christian Cáceres U.

INDICE RESUMEN EJECUTIVO .......................................................................................................................... 3 GENERALIDADES DE LAS CORREAS TRANSPORTADORAS ................................................................... 4 Capacidades a transportar y longitudes.............................................................................................. 4 Ventajas ambientales y de seguridad. ................................................................................................ 4 Facilidad de carga y descarga. ............................................................................................................. 5 Dispositivos de alimentación: .............................................................. ¡Error! Marcador no definido. Dispositivos de descarga: .................................................................................................................... 6 Formas y arreglos típicos de carga y descarga de la cinta.- ................................................................ 7 TIPOS DE CORREAS TRANSPORTADORAS............................................................................................ 8 

Plana: ........................................................................................................................................... 8



Cóncava: ...................................................................................................................................... 8



Tubular: ....................................................................................................................................... 8



Metálica ....................................................................................................................................... 9



Cerrada: ....................................................................................................................................... 9



Portátil: ...................................................................................................................................... 10



Sumergida ................................................................................................................................. 10

COMPONENTES PRINCIPALES DE UNA CORREA ............................................................................... 11 Bandas transportadoras: ................................................................................................................... 12 

Rodillos o polines ...................................................................................................................... 13



Estructura .................................................................................................................................. 14



Poleas ........................................................................................................................................ 14



Dispositivos de tensión ............................................................................................................. 15

METODOS DE DISEÑO ....................................................................................................................... 16 METODOS DE DISEÑO (CEMA) .......................................................................................................... 16 Paso A: “Describir los datos básicos que se requieren para el diseño” ............................................ 16 Paso B: “Determinamos si la cinta transportadora es conveniente para las características del material a ser transportado” ............................................................................................................. 17 Paso C: “Determinamos si el ángulo de inclinación puede establecerse dentro de los límites seguros” ............................................................................................................................................ 19

Paso D:............................................................................................................................................... 21 Consideraciones para el ancho y velocidad de la cinta: .................................................................... 21 Paso E: ............................................................................................................................................... 22 Selección adecuada de las estaciones rodillos y espacios apropiados para el montaje de la cinta, se debe tener en cuenta lo siguiente: ................................................................................................... 22 DISTANCIA ENTRE POLINES ............................................................................................................... 25 NUMERO DE UNIDADES DE POLINES (IDA Y REGRESO) .................................................................... 27 Paso F: “Determinar la potencia requerida y las tensiones de la cinta” ........................................... 34 CALCULO DE LA TENSION DE LA CINTA ............................................................................................. 35 SELECCION DE CORREA ..................................................................................................................... 45 Empalme Vulcanizado ....................................................................................................................... 49 Empalme por sujeción mecánica ...................................................................................................... 49 FINALMENTE ..................................................................................................................................... 51 ANALISIS DE COSTOS PARA UN CORREA TRANSPORTADORA........................................................... 52 CONCLUSION ..................................................................................................................................... 53

RESUMEN EJECUTIVO Para la selección y/o el diseño de una correa transportadora es preciso primeramente tener en conocimiento el tipo de material a transportar y sus características de transportabilidad, además del tipo de terreno en el que se colocara el sistema de correas, por ejemplo si el terreno presenta una elevación, dependiendo si el grado de inclinación es grande no se pueden utilizar bandas planas. Las Correas Transportadoras, vienen desempeñando un rol muy importante en los diferentes 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 terreno y sus bajos costos de fabricación, mantención y operación. Luego de la selección adecuada de material y el análisis del terreno se escoge el tipo de correa que se utilizará para transportar dicho material. Parte importante de todo diseño de correas es tener en conocimiento los componentes principales, que constituirán el sistema de transporte del material, como lo son el tipo de bandas a utilizar, selección de polines, mecanismos tensores, limpiadores, etc. Esta selección de los elementos que componen el sistema de transporte por correas está respaldada por cálculos obtenidos del Manual CEMA. Donde se pueden determinar los parámetros del ancho de la correa, ángulo de reposo y ángulo de carga, tensión, tipo de polines. Estas consisten en una lámina sinfín (extremos unidos) plana y flexible, hecha de tela, goma, cuero o metal, estirada entre poleas que la hacen girar. El material a transportar se dispone en la parte superior de la banda. El lado de arriba de la banda, que hace el trabajo, es soportado mediante rodillos o travesaños de deslizamiento. Algún dispositivo debe mantener la tensión en la banda, que se estira y afloja con el uso.

Objetivos generales:  Especificar la información de cintas transportadoras para conocer los componentes principales y su funcionamientos  Reconocer las ventajas y desventajas del uso del sistema de transporte de material por correas transportadoras. Como por ejemplo ventajas ambientales, de seguridad y de transporte.  Tener un análisis sobre los costos que conlleva utilizar un sistema de correas transportadoras

GENERALIDADES DE LAS CORREAS TRANSPORTADORAS Capacidades a transportar y longitudes Teniendo en cuenta el progreso realizado en la fabricación de bandas es corriente en la actualidad el transporte de 10000 toneladas en una hora (Ton/h), existiendo cintas que trasportan hasta 50000 Ton/h; en lo que respecta a la longitud, existen cintas de hasta 30 Km. Pueden operar horizontales, inclinadas o verticales, dependiendo del producto y del diseño de la banda. En general, si hay un cambio de dirección muy brusco en el plano horizontal, se necesita más de una cinta. Además el uso de distintas telas permite manejar productos abrasivos, calientes, reactivos, etc.

Ventajas ambientales y de seguridad. Efectuando el cubrimiento de las cintas, es posible evitar la dispersión del polvo producido 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. La seguridad en la parte personal, están provista de rejas desmontables y un cable (PULL CORD) de emergencias, que al momento de ser tirado la correa se detiene completamente.

Facilidad de carga Aunque en general las cintas transportadoras se cargan en un extremo de las mismas, es posible efectuar la carga en un punto cualquiera de las mismas, mediante dispositivos diversos (Tolvas, descarga directa desde otra cinta, etc.).

Dispositivos de alimentación y carga: Para un buen trabajo de la cinta es necesario que el producto no caiga fuera de la banda durante la carga. Para eso se dispone una tolva con faldones de goma. Diseños más sofisticados pueden regular la velocidad de alimentación desde una tolva mediante un efecto vibratorio o mediante un tornillo transportador.

Dispositivos de descarga: Descarga de las cintas transportadoras se efectúa generalmente donde está la polea de cabeza, pero es posible hacerla también en cualquier punto fijo de las mismas o puede requerir algo más complejo. Un tripper es un dispositivo móvil que permite descargar en cualquier punto del recorrido. Puede ser un “arado” que desvía el producto al rozar la banda o puede ser un conjunto de rodillos que invierte la banda volcando el contenido en un canal lateral. El arado también puede usarse para limpiar la banda en el retorno.

Formas y arreglos típicos de carga y descarga de la cinta.-

TIPOS DE CORREAS TRANSPORTADORAS 

Plana: Usada para cargas unitarias, como cajas o bolsas. La banda es soportada por rodillos o por travesaños planos.



Cóncava: Se usan para productos a granel. La banda es soportada por 3 o 5 rodillos de forma que los bordes se elevan con respecto al centro, formando una concavidad. Esto aumenta la capacidad de transporte. El retorno de la cinta es plano, soportado por rodillos rectos. Pueden cubrir distancias de varios kilómetros y llevar miles de toneladas.



Tubular: Es un diseño especial por el cual, después de cargar la cinta, los bordes se pegan uno contra otro, envolviendo el producto. Es una alternativa habitual para prevenir contaminación.



Metálica: Es una cinta plana en la cual la banda es remplazada por una malla de alambre o una cadena plana. Los extremos se conectan mediante remaches. Se usa ampliamente en la industria alimenticia. Puede soportar temperaturas de hasta 1000 ºC.



Cerrada: Se refiere a la estructura de soporte más que a la cinta. La cinta queda encerrada en cajones de metal para evitar problemas de contaminación o pérdidas de producto.



Portátil: Son cintas de diseño portátiles modular, que cuentan con ruedas para transportarse de un sitio a otro. Pueden usar para descargar/cargar camiones, apilar bolsas dentro de depósitos o recuperar producto de pilas al aire libre.



Sumergida: Son diseños en los que el lado útil es el tramo inferior de la cinta. Se usan para recuperación de producto en tolvas de recibo. La cinta puede o no tener orificios. Si los tiene, el movimiento se da por arrastre como en un redler.

COMPONENTES PRINCIPALES DE UNA CORREA • Banda. • Rodillos o polines. • Estructura de soporte. • Poleas. • Mecanismo tensor. • Alimentador. • Descargador. • Limpiadores.

Bandas transportadoras: Es el elemento esencial, el que transmite el movimiento al producto. Normalmente están hechas con un tejido base de poliéster/nylon (EP), nylon (NN), algodón, pvc o acero, cubierto con goma sintética. Tejido y cubiertas deben escogerse en base a la resistencia a la tracción, a los cortes, a los aceites y al fuego. Conforme aumenta la longitud, también crece el costo de la banda respecto del total. EP 200 significa tensión de trabajo de 200 N/mm/capa para una banda de poliéster y nylon. EP 200 de 5 capas tiene una resistencia total de 1000 N/mm de ancho. EP 1000/3 significa que es una banda de poliéster y nylon de 3 capas, con una resistencia total de 1000 N/mm. Para unir ambos extremos de una banda se usan grampas o empalmes y luego se re vulcaniza.

mediante



Rodillos o polines:

 Polines de Impacto: son soportar los fuertes impactos del material en las zonas de carga y así absorber la energía, estos están hechos de goma 

Polines de Alineación: sirven para alinear la banda dentro de la propia instalación.



Polines de carga: son los que están encargados de llevar la carga durante todo el trayecto y van más espaciados.

 Polines de Retorno: son más espaciados que los de carga, son lisos y rectos.



Estructura: Normalmente se usa una estructura en celosía, aunque también puede ser en cajones igual que los transportadores de arrastre, cuando la cinta es cerrada. Otra opción es con vigas a lo largo que sostengan los soportes de los rodillos.



Poleas: Cada cinta transportadora necesita al menos dos poleas. Habitualmente una es motriz y la otra es de tensión. En muchos casos pueden requerirse más poleas, para cambiar la dirección o para transmitir más potencia. Se presentan dos diseños habituales. La polea engomada brinda mayor tracción y se usa como motriz. La polea jaula de ardilla es auto-limpiante y se usa como guiada.



Dispositivos de tensión: Con el uso la banda se estira, lo que podría llevar a mal contacto con poleas y rodillos, mayor fricción y desgaste. Para evitarlo se usan dispositivos que mantienen la tensión o permiten ajustarla. Suelen ser de gravedad o de tornillo.

METODOS DE DISEÑO Método Gráfico: Está preparado para cintas transportadoras que son relativamente simples o para aproximar requisitos para el diseño de cintas transportadoras más grandes. Método Analítico: Es necesario para los resultados precisos al diseñar cintas transportadoras grandes o importantes, o aquellas donde la topografía del terreno es complicada. A continuación se describe en orden todos los pasos necesarios para el diseño de cintas transportadoras cualquiera sea su modelo.

METODOS DE DISEÑO (CEMA) A continuación se describe en orden todos los pasos necesarios para el diseño de cintas transportadoras cualquiera sea su modelo.

Paso A: “Describir los datos básicos que se requieren para el diseño” Principalmente tipo de material, recorrido (distancia) a cubrir, flujo de material (ton/hora o bolsas/min) y pendiente a superar.

La pendiente de inclinación estará limitada por las características del material a ser transportado.

Paso B: “Determinamos si la cinta transportadora es conveniente para las características del material a ser transportado” Se describen ciertas características de los materiales que limitan el uso de cintas transportadoras. Es necesario tener toda la información posible del material a ser transportado, tales como: • Distribución granulométrica (tamaños de las partículas) • Peso específico. • Ángulos de reposo y de carga • Acción química del producto (corrosivo, oleoso) • Condiciones medioambientales como polvo, corrosión, humedad, temperatura ambiente, viento. Características de transportabilidad del material 

Angulo de reposo del material: Es el ángulo que forma la superficie del material, apilado libremente, con la horizontal.



Angulo de carga.- Se refiere al ángulo que el material forma con la horizontal cuando está montado sobre una cinta en movimiento. Este ángulo suele ser de 5º a 15º menos que el ángulo de reposo, aunque en algunos materiales puede llegar a 20º.



Fluidez del material.- Se mide por el ángulo de reposo y el ángulo de carga del material, y sirve para determinar la sección transversal de la carga en la que se asegure que no se desparramará el material. También es un indicador del ángulo de seguridad de la inclinación de la cinta. La fluidez depende de las características del material como son: tamaño y forma de las partículas finas y de los terrones, proporcionalidad entre terrón y fino, rugosidad, y contenido de humedad.



Otras características: pulverización, humedad, abrasividad, temperatura, etc. Los materiales que levantan mucho polvo como el cemento, ó los materiales en los cuales la proporción de agua es tan alta que se forma una suspensión, su transporte sobre una cinta inclinada debe ser a una velocidad tal que la tendencia del material a deslizar hacia atrás, sea minimizada.

Paso C: “Determinamos si el ángulo de inclinación puede establecerse dentro de los límites seguros” Los ángulos de inclinación o la pendiente está determinada por la Topografía del terreno para el cual sea diseñará la cinta transportadora pero también depende altamente de las características específicas del material tales como su tamaño, Uniformidad, volumen, humedad, ángulo de reposo y facilidad de flujo. Existen distintos tipos de cintas para distintas pendientes.

Los materiales polvorientos deberían ser transportados a bajas velocidades para minimizar el levantamiento de polvo, particularmente, en los puntos de carga y descarga. La fragilidad del material también pudiera limitar la velocidad de la cinta a fin de evitar degradación del material en los puntos de carga y descarga. A mayor velocidad de la cinta se permite menor ancho de correa y menor tensión.

Paso D: Consideraciones para el ancho y velocidad de la cinta: • Material a ser transportado. • Clase de carga. • Capacidad requerida. • Tamaño de trozo del material. La combinación adecuada del ancho de la cinta y velocidad, depende de la capacidad a transportar, ángulo de inclinación, tensiones de la cinta, tamaño del terrón y otras características del material a ser transportado.

distancia de borde estándar 0,055b+0,9 área de carga de la seccion transversal (pie2)

Paso E: Selección adecuada de las estaciones rodillos y espacios apropiados para el montaje de la cinta, se debe tener en cuenta lo siguiente: • El tipo para el propósito requerido. • La serie para la clase de servicio. • Espacio de separación. • Operación de los rodillos. TIPO DE POLINES 1. DE CARGA •

Ángulos de inclinación a : 20º, 35º y 45º.

•

Preferentemente se utilizan los últimos 2 grados por:

•

Mayor capacidad de transporte.

•

Mayor control sobre el derrame del material.

2. DIMENSIONES

3. CATALOGO

MODELO



A

B

C

D

G

H

PESO (KG)

ANCHO CORREA

DIÁMETRO RODILLO

1. DE IMPACTO •

Diseño está adaptado para el impacto que se produce en la recepción del material

•

Angulo de inclinación será el mismo del polín de carga, permitiendo una uniformidad en el transporte.

2. DIMENSIONES

3. CATALOGO

MODELO F

A DIÁMETRO RODILLO

B

C

G

H

PESO (KG)

1. DE RETORNO 

Permiten el retorno de la banda mediante el apoyo de ésta.

2. DIMENSIONES

3. CATALOGO

MODELO A ANCHO CORREA

DIÁMETRO RODILLO

C

D

G

PESO (KG)

DISTANCIA ENTRE POLINES ESPACIO SUGERIDO DE RODILLOS DE CARGA Y DE RETORNO ANCHO DE BANDA

PESO DEL MATERIAL EN LB/PIE3

RODILLOS DE

35

50

75

100

125

150

14

51/2

5

5

5

41/2

41/2

10

18

51/2

5

5

5

41/2

41/2

10

24

5

41/2

41/2

4

4

4

10

30

5

41/2

41/2

4

4

4

10

36

5

41/2

4

4

31/2

31/2

10

42

41/2

41/2

4

31/2

31/2

3

10

48

41/2

4

4

31/2

31/2

3

9 a 10

54

41/2

4

31/2

31/2

3

3

9 a 10

60

4

4

31/2

3

3

3

9 a 10

72

4

31/2

31/2

3

3

21/2

9 a 10

PLG.

RETORNO

OBS: Distancias en pulgadas.

Espaciamiento de bastidores acanalados adyacentes a poleas terminales Si el esfuerzo en el borde de la cinta llegase a exceder el límite elástico del tejido, dicho borde se alargaría de manera permanente y causaría dificultades en el guiado de la cinta. Así pues, si los bastidores acanalados son ubicados demasiado lejos de la polea terminal, es muy probable que ocurra el derramamiento de la carga.

Después de haber sido determinado el ancho de la correa y la velocidad, toca seleccionar el bastidor clasificado apropiado. La selección está sujeta a tres condiciones: el tipo de servicio, las características del material a ser manejado, y la velocidad de la cinta. El peso del material gobierna la carga y el espaciamiento del bastidor, y el tamaño del terrón modifica el efecto del peso introduciendo un factor de impacto.

NUMERO DE UNIDADES DE POLINES (IDA Y REGRESO)

CANTIDAD DE RODILLOS (ni) DE IDA

Cantidad= ni +3 L: Distancia entre poleas D: Separación entre unidades +3: Rodillos extra en la carga

CANTIDAD DE RODILLOS (nr) DE REGRESO

SELECCIÓN DEL BASTIDOR 

DETERMINAR LA CARGA REAL IL = (Wb + Wm)*Si



DETERMINAR LA CARGA AJUSTADA La carga a ser manejada por el bastidor multiplicada por una serie de factores que corresponden a, el tamaño del terrón, situación ambiental, servicio, etc. AL = IL*K1*K2*K3*K4

IMPORTANTE: En caso de que AL resulte menor que IL, se debe tomar AL = IL. No usar nunca un valor menor de IL. FACTORES: •

Wm: Peso del material, en lbs por ft

•

Si: Espaciamiento del bastidor, ft

•

Wb: Peso de la correa, en lbs por ft

•

K1: Factor de ajuste del terrón

•

K2: Factor ambiental y de mantenimiento

•

K3: Factor de servicio

•

K4: Factor de corrección por velocidad de cinta

•

Luego usando AL, Se selecciona el bastidor apropiado desde las capacidades de carga de los bastidores

CATALOGO

Paso F: “Determinar la potencia requerida y las tensiones de la cinta” Se selecciona el motor, mandos y otros componentes del movimiento. Al determinar las tensiones requeridas en la cinta, se analizan costo y vida útil de la cinta. Existen tres tipos de fuerzas en cualquier cinta transportadora: • Fricciónales: en todas las partes móviles. • Gravitatorias: al elevar el producto. • Inerciales: en arranque y parada. Tensión de la cinta, potencia e ingeniería del accionamiento Requerimientos básicos de potencia La potencia (Los hp) requerida para el accionamiento de un transportador de cinta, se deriva de las libras de tensión efectiva, Te, que se requieren en la polea de accionamiento para propulsar ó contener el transportador cargado a la velocidad de diseño de la cinta, V (en fpm). HP = Te*V/33000 (1) Te es la sumatoria final de las tensiones producidas por fuerzas tales como: 1. La carga gravitacional para levantar ó bajar el material que ha de ser transportado. 2. La resistencia a la fricción de los componentes, accionamiento, y todos los accesorios, mientras la cinta opera a la capacidad de diseño. 3. La resistencia por fricción del material desde el momento en que está siendo transportado. 4. La fuerza requerida para acelerar el material continuamente desde el momento en que es alimentada la cinta desde un chute ó un alimentador

Te = L*Kt*(Kx + Ky*Wb + 0.015*Wb) + Wm*(L*Ky ± H) + Tp + Tam + Tac (2)

CALCULO DE LA TENSION DE LA CINTA •

Te: tensión efectiva de accionamiento, lbs.

•

L: longitud del conveyor, ft.

•

Kt: factor de corrección por la temperatura del ambiente.

•

Kx : factor usado para el cálculo de la resistencia por fricción de los bastidores, y la resistencia por deslizamiento entre la cinta y los rodillos del bastidor, en lbs por ft.

•

Ky: factor usado para calcular la combinación de la resistencia de la cinta y la resistencia de la carga a flectar

•

Wb: Peso de la correa, en lbs por ft.

•

Wm: Peso del material, en lbs por ft Wm = Q*2000/(60*V) = 33.33*Q/V

•

H: distancia vertical desde donde el material es levantado ó bajado, ft.

•

Tp : tensión resultante de la resistencia de la correa a flectar alrededor de las poleas y la resistencia de las poleas a rotar sobre sus cojinetes, valor total por todas las poleas,

•

Tam: Tensión resultante de la fuerza para acelerar el material continuamente desde el momento en que alimenta la cinta, lbs.

•

Tac: Tensión total por accesorios del conveyor, lbs.

•

Tac = Tsb + Tpl + Ttr + Tbc

Kt - Factor de corrección por temperatura. La resistencia rotacional en los bastidores y la resistencia a la flexión de la cinta se incrementan en tiempos fríos de operación Kt es un factor multiplicador que incrementará el valor calculado de la tensión de la cinta para cubrir así, el aumento de la resistencia por la baja temperatura.

Kx- Factor por friccion del bastidor El valor de Kx para la rotación de los rodillos de los bastidores de carga, es calculado con la ecuación (3); no obstante, para los rodillos de retorno Kx está incluido en el factor 0.015. •

Kx = 0.00068*(Wb + Wm) + Ai/Si, lbs por ft de longitud de cinta (3)

•

Ai = 1.5 para los rodillos de diámetro 6 pulgadas, C6, D6

•

Ai = 1.8 para los rodillos de diámetro 5 pulgadas, A5, B5, C5, D5

•

Ai = 2.3 para los rodillos de diámetro 4 pulgadas, A4, B4, C4

•

Ai = 2.4 para los rodillos de diámetro 7 pulgadas, E7

•

Ai = 2.8 para los rodillos de diámetro 6 pulgadas, E6

Ky-Factor para el cálculo de la fuerzas por flexión de la correa y de la carga sobre los bastidores

Los valores de Ky en las tablas 6 -2 y 6-3 son aplicables a transportadores hasta 3000 ft de longitud con una sola pendiente y una flecha máxima del 3% de la cinta entre los bastidores acanalados, y entre los de retorno. El espaciamiento de los bastidores de retorno es nominalmente 10 ft y un cargado de cinta uniforme y continuo.

La Resistencia del material a la flexión sobre los rodillos de los bastidores, es función de la tensión de la cinta, el tipo de material, el perfil de la sección transversal de la carga, y el espaciamiento de los bastidores. Para un peso dado por ft de cinta y carga, la resistencia al corrido, en lbs por lb de carga, decrece con el incremento de la tensión.

Componentes de Te Los factores Kt, Kx, y Ky deben ser evaluados, como primer paso, para calcular ciertas tensiones que forman parte de la suma total que constituye la tensión efectiva Te requerida en la polea de accionamiento 1. Tx : resistencia friccional de los bastidores de carga y de retorno, en lbs Tx = L*Kx*Kt 2. Tyb : resistencia de la correa a flectar cuando se mueve sobre los bastidores, lbs Tyc : para bastidores de carga, Tyc = L*Ky*Wb*Kt Tyr : para bastidores de retorno, Tyr = L*0.015*Wb*Kt luego Tyb = Tyc + Tyr Tyb = L*Ky*Wb*Kt + L*0.015 * Wb*Kt = L*Wb*Kt*(Ky + 0.015) 3. Tym : resistencia del material a flectar cuando cabalga en la cinta sobre los bastidores, lbs Tym = L*Ky*Wm 4. Tm : fuerza necesitada para levantar ó bajar la carga (material), lbs Tm = ±H*Wm 5. Tp : resistencia de la cinta a flectar alrededor de la polea más la resistencia de la polea a rotar sobre sus cojinetes, lbs 6. Tam : fuerza para acelerar el material continuamente desde que es montado dentro de la cinta. Tam = 2.8755E-4*Q*(V - Vo)/t V : velocidad de diseño, fpm V/60, en fps Vo : velocidad del material desde el momento en que entra en la cinta, fpm; Vo/60, en fps t : tiempo, en segundos

Q en tph

7. Tac : resistencia generada por los accesorios instalados en el conveyor. Los accesorios del conveyor tales como trippers, plows, apiladores, dispositivos de limpieza, y tablas delantales, usualmente adicionan tensión a la tensión efectiva Te. 8. La presión del material contra el faldon P = Lb*dm*hs^2/288*(1 – senf)/ (1 + senf) P : fuerza total contra una tabla delantal, lbs Lb : longitud del delantal, ft, una tabla dm : densidad aparente del material, lbs por ft cúbico

hs : altura del material tocando la tabla delantal, inch f : ángulo de reposo del material, grados Cs = 2*dm/288*(1 - senf)/ (1 + senf) T = Cs*Lb*hs^2 Donde, T : tensión de la cinta para vencer la fricción de dos tablas delantales, lbs A esta fricción se le deben sumar 3 lbs por cada pié lineal de cada delantal, para vencer la fricción del bordeado d e goma del delantal, cuando sea usado contra la cinta. Así: Tsb = T + 2*Lb*3 = Cs*Lb*hs^2 + 2*Lb*3 = Lb*(Cs*hs^2 + 6) FACTOR DE ABRACE, CW.

La siguiente fórmula será usada para evaluar la relación de accionamiento de la polea. •

Cw = T2/Te = 1/(e^(f*?) - 1)

Donde, •

Te = T1 - T2 : tensión efectiva de la cinta, lbs

•

T1 : tensión del lado tenso, lbs

•

T2 : tensión lado flojo, lbs

•

e : base de los logaritmos neperianos (2.718)

•

f : coeficiente de fricción entre la superficie de la polea y la de la cinta ( polea sin revestir 0.25, y revestida 0.35) aprox

•

? : ángulo de abrace entre la correa y la polea, en radianes (un grado = 0.0174 radianes)

•

Para valores de Cw ver tabla 6-8

SELECCION DE CORREA Factores que intervienen en la composición de las correas transportadoras.Si bien es cierto que un sistema transportador por cinta está compuesto de muchas partes importantes, ninguna es más importante económicamente que la cinta misma del transportador, la cual en la mayoría de los casos representa una parte sustancial del costo inicial. Por lo que la selección de la correa debe hacerse con el mayor cuidado y criterio posible. Anteriormente mencionamos una definición de cintas transportadoras más resumida de modo de comprender más fácilmente, pero es importante tener en consideración los componentes de la que está formada la cinta para poder optar por una mejor selección. Por lo tanto la correa transportadora consiste en tres elementos: la cubierta superior, el tejido, y la cubierta de fondo. El propósito fundamental de las cubiertas es el de proteger el tejido de la cinta contra daños en la operación y el manejo de los materiales, y cualquier factor deteriorante que pudiera estar presente en el ambiente de trabajo.

Cubiertas.Compuestos de goma ó imitación suelen usarse para las cubiertas superiores y de fondo en la correa y para el acabado junto a varios componentes del tejido. Ya que la función primordial de la cubierta es proteger el tejido, ésta debe resistir a los efectos, de la abrasión y el ranurado debido al uso, que varían de acuerdo al tipo de material transportado La cubierta superior generalmente es más grande en espesor que la de fondo ya que estará sometida a mayor desgaste por pertenecer al lado de carga.

Tejidos de la correa.El tejido de la correa es el elemento de tensión de la cinta transportadora. Es el principal refuerzo para, la resistencia al desgarramiento de la correa, la resistencia al impacto, soportar la carga, y la habilidad para el sostenimiento de los sujetadores mecánicos Cuatro tipos de patrones de entretejido son comúnmente usados: plain weave, straightwarp weave, solid-woven weave, y woven-cord weave. plain weave

straight warp weave

solid-woven weave

woven-cord weave

La malla de tejidos textiles es impregnada con compuestos elastoméricos o goma.

Otra clasificación de tejidos actualmente usada es: 

Multiple-ply: Este tejido es usualmente hecho de tres ó más pliegues, ó capas, de malla de fibra intercalada con compuesto elastómerico



Reduced-ply: Estas correas constan de tejidos ó con poco menos pliegues que las multi-pliegues, ó representadas con un ondulamiento especial que se sale del concepto de pliegue.



Cable de acero (steel cable): Estas son hechas con una simple capa de cables paralelos completamente embebidos en la goma que vienen a ser el elemento de tensión. Este tipo de correa es a menudo usado en aplicaciones que requieren tensiones de operación más allá del rango de las correas de tejido mallado y/o en instalaciones donde las limitaciones del recorrido de compensación son tales que los cambios de longitud de una cinta de fibra de malla no pueden ser acomodados.



Solid-woven (malla solida): Este tipo de correa consiste en un simple pliegue de mallado, usualmente impregnado y cubierto con PVC, con relativo espesor de cubierta y de fondo. La resistencia a la abrasión está dada por la combinación del PVC y la superficie de hilos del tejido.



Brakers: son capas de mallado de hilo usados principalmente para incrementar la adhesión entre la cubierta y el tejido bajo condiciones de impacto, ayudando a distribuir el golpe del terrón.



Empalmes: Acerca de los empalmes de las cintas, se puede decir que básicamente los hay vulcanizados y de sujeción mecánica. El sistema vulcanizado provee mayor resistencia y más larga vida de servicio, no obstante, en muchos casos el sistema de sujeción mecánica es preferible.

Empalme de tejido vulcanizado

Empalme de sujeción mecánica

Empalme Vulcanizado.Ventajas: 1. La alta resistencia que ofrece en la práctica; o sea que, un vulcanizado realizado correctamente puede durar por años. Sin embargo, este empalme normalmente no dura la vida de la correa. 2. Ventaja de limpieza. Un empalme vulcanizado es liso y continuo, con lo cual no existe la posibilidad de que el material transportado se filtre; también se evita daños o interferencias con los limpiadores de contacto deslizante. Desventajas: 1. El costo inicial de un empalme vulcanizado es unas cuantas veces mayor que el de sujeción mecánica; también lo pesado del vulcanizador hace a éste de un incómodo desplazamiento y sostén. La renovación de este tipo de empalme podría consumir un tiempo costoso. Empalme por sujeción mecánica.Ventajas: 1. Mas rápido de instalar, por experiencia puede ser montado en muy poco tiempo. 2. Inversión inicial muy baja, requiriéndose sólo de herramientas de mano para su instalación. 3. El problema por la cantidad de cinta a compensar es minimizado, es decir, si la cantidad de cinta a compensar requerida para su acomodo se excede por la longitud debla correa, ésta puede ser acortada rápidamente con relativo bajo costo. Desventajas: 1. Su resistencia es baja. 2. La exposición de los extremos cortados, a la humedad, y a los materiales transportados, puede tener un efecto nocivo en las mallas internas de la cinta. 3. Los daños (posibles enganches) que las grapas pueden causar a los limpiadores de contacto y a otros elementos al no poder formarse una superficie lisa.

CONSIDERACIONES DE POLEAS PARA LOS SISTEMAS DE CORREAS TRANSPORTADORAS El diámetro y el ancho de la cara de la polea afectan la selección de la cinta 1. Diámetro de poleas: La primera consideración es asegurarse que la cinta pueda abrazar la polea bajo tensión, quedando el esfuerzo de los componentes de la cinta por debajo del límite de fatiga de la cohesión de los mismos. Se necesita: •

Número de telas

•

Espesor total de la correa

FINALMENTE Conocido el diámetro de la polea motriz, y como se conoce la velocidad de la correaprefijada. Se pueden determinar las características de la transmisión, pues se puede establecer: 

Rpm polea motriz



Relación transmisión total entre eje motor y eje polea del transportador



Relación transmisión del reductor que se elije



Relación transmisión entre motor y eje entrada del reductor, que se elije



Relación transmisión entre eje salida del reductor y eje polea transportador

Conocidas las relaciones de transmisión, se determinan a través de catálogos de fabricantes: 

Tipo de motor



Tipo de reductor



Embrague ( si es necesario )



Transmisión de poleas en v ( si es necesario )



Transmisión de cadena (catálogo renold )

Estructuras 

Conocido todo lo anterior, se puede comenzar a diseñar la estructura, lo que dependerá del terreno y de las exigencias que se solicitan al transportador

Accesorios 

Conocida la estructura, se diseñan las tolvas, chutes, repartidores, etc.

ANALISIS DE COSTOS PARA UN CORREA TRANSPORTADORA Análisis de costos de un estudio de una correa transportadora Correa 400-CV-003 para una operación reversible (operación en ambos sentidos). Alternativa escogida: Operación en ambos sentidos con dos sistemas motrices, uno actual y otro en la polea de cola, acoplados y sincronizados.

CONCLUSION VENTAJAS AMBIENTALES.Los transportadores de cinta desde el punto de vista ambiental, son más aceptables que otros medios de transportación de materiales a granel; no tienen porque contribuir a la polución, no contaminan el aire de polvo ó hidrocarburos, no han de causar sordera ya que operan tranquilamente a menudo encerrados en sus protecciones, y cuando se desee, pueden ser ubicados encima de áreas difíciles, peligrosas, traficadas, ó en pequeños túneles fuera de la vista y la audición. Los transportadores pueden diseñarse con tal criterio, que se pueda evitar el mínimo levantamiento de polvo y que en todo caso, el polvo quede encerrado dentro de los chutes y colectores. SEGURIDAD.Los transportadores de cinta operan con muy alto grado de seguridad. Pocas personas son requeridas para la operación y son muy poco expuestas a peligros como lo pudieran estar en otros medios de transportación. Cabe destacar que el equipamiento del conveyor en sí mismo, puede protegerse de sobrecargas y malfuncionamiento, por la incorporación de dispositivos de seguridad eléctricos y mecánicos. BAJOS COSTOS DE TRABAJO.Las horas de labor por toneladas requeridas para operar los sistemas de transportación por cinta, son usualmente las menos con respecto a cualquier método de transportación de materiales a granel. Como otra baja labor intensa, las operaciones altamente automatizadas, tienen bajo costos de operación y proveen el más alto retorno sobre la inversión competitivamente. La mayoría de las funciones del sistema pueden ser monitoreadas desde un panel de control central ó controladas por computadora, permitiendo un mínimo número de personal de operación para inspeccionar el equipamiento con su reporte de condiciones que ha de requerir la atención del departamento de mantenimiento. El tiempo requerido por el personal de mantenimiento es también mínimo. Las reparaciones y el reemplazo de partes relativamente pequeñas pueden hacerse rápidamente y en el sitio, minimizando también los costos de mantenimiento. Las mayoría de las cintas pueden aún ser remplazadas en una jornada; algunas cintas han llegado a transportar sobre cien millones de toneladas antes de ser puestas de fuera servicio por desgaste.

BAJOS COSTOS POR CONSUMO DE ENERGÍA.El incremento del costo de energía enfatiza la importancia de la relación energía versus costos por tonelaje de transportación. Debido a que los transportadores de cinta son operados por energía eléctrica, ellos son los menos afectados por los precios, carestía y otras limitaciones de combustible líquido. Ellos consumen energía solo cuando están siendo usados. No hay necesidad de viajes vacíos de retorno ó marcha en vacío en línea para la próxima carga.

BAJOS COSTOS DE MANTENIMIENTO.Los costos de mantenimiento en transportadores de cinta son extremadamente bajos comparados con la mayoría de los otros sistemas de transportación de materiales a granel. Sistemas de soportes extensivos como los que comúnmente están asociados con el acarreo por camiones, no son requeridos. Las partes de componentes del conveyor están usualmente cubiertas y tienen larga vida comparada con la del motor de un vehículo. Usualmente, en los transportadores las partes solo necesitan de una inspección programada y de lubricación; cualquier reparación ó reemplazo puede ser anticipada y las partes obtenidas para evitar tiempos muertos. Las partes pequeñas y accesibles pueden ser remplazadas rápidamente en el sitio con un mínimo equipo de servicio. También, un adecuado inventario de repuestos se puede tener a un bajo costo, y en un relativamente pequeño espacio de almacenamiento. TRANSPORTACIÓN A GRANDES DISTANCIAS.Los beneficios económicos de los bajos costos de operación por trabajo y energía, así como también algunas otras ventajas, han liderado la diseminada adopción de los sistemas de transportación por cinta, como el medio de transportación de materiales a granel por excelencia frente a grandes distancias. No siempre fue así, pero el recientemente dramático incremento de los costos operativos y de combustible en otros sistemas de transportación, le ha encarecido grandemente a estos, su valor presente.