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Unidad II

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

4. Fajas Transportadoras Las Cintas 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, su gran capacidad de transporte, la posibilidad de transporte diversos materiales

4. Fajas Transportadoras

Las bandas transportadoras son elementos auxiliares de las instalaciones, cuya misión es transportar, elevar o distribuir materiales hacia otro punto. Son aparatos que funcionan solos, intercalados en las líneas de proceso y que no requieren generalmente de ningún operario que manipule directamente sobre ellos de forma continuada.

4. Fajas Transportadoras Ventajas ambientales y de seguridad. Efectuando la cobertura de las cintas, es posible evitar la dispersión del polvo producido durante el transporte, contribuyendo a mantener una atmosfera limpia.

4. Fajas Transportadoras Facilidad de carga y descarga 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.)

Grandes flujos y grandes distancias: es corriente en la actualidad el transporte de hasta 10000 T/Hora, existiendo cintas que trasportan hasta 50000 T/Hora; en lo que respecta a la longitud, existen cintas de hasta 30 Km.

4. Fajas Transportadoras TIPOS DE BANDAS TRANSPORTADORAS 1. según el tipo de tejido • De algodón. • De tejidos sintéticos. • De cables de acero. 2. Según la disposición del tejido • De varias telas o capas. • De tejido sólido. 3. Según el aspecto de la superficie portante de la carga • Lisas (aspecto más corriente). • Rugosas. • Con nervios, tacos o bordes laterales vulcanizados. 4. Dependiendo de la movilidad • Fijas • Móviles

4. Fajas Transportadoras TIPOS DE BANDAS TRANSPORTADORAS 5. Dependiendo de la posición.

4. Fajas Transportadoras TIPOS DE BANDAS TRANSPORTADORAS 6. Dependiendo del tipo de banda y material a transportar • Bandas de caucho Este tipo de bandas se utilizan para el transporte, tanto exterior como interior, de productos y/o materiales a granel, en condiciones desde ligeras hasta muy duras. Las áreas típicas de trabajo para estas bandas son: canteras y movimiento de tierras, minería, puertos de carga y descarga, cerámica y vidrio, cemento y hormigón, piensos y cereales, etc. • Bandas termoplásticas Este tipo de bandas son destinadas al transporte interior de productos o materiales no abrasivos en infinidad de aplicaciones, gran parte de ellas en la rama de la alimentación. Por la gran variedad existente, se utilizan en la mayoría de los sectores industriales: hortofrutícola, alimentación, manutención, cerámico, metalúrgico, madera, plástico, farmacéutico, artes gráficas, reciclaje,

4. Fajas Transportadoras TIPOS DE BANDAS TRANSPORTADORAS

4. Fajas Transportadoras TIPOS DE BANDAS TRANSPORTADORAS • Bandas modulares Se trata de bandas no continuas, es decir, formadas por módulos y cuya característica principal es la utilización de piñones de accionamiento, la principal características de estas bandas son: • Buena tracción y alineación debido al arrastre por piñones. • Bajo coste de mantenimiento y número de paradas por avería (no necesita mano de obra especializada). • Todas las referencias son aptas para alimentación. • Gracias a la superficie abierta permiten el drenaje en procesos húmedos. • Posibilidad de transporte curvo.

4. Fajas Transportadoras TIPOS DE BANDAS TRANSPORTADORAS

• Bandas de malla metálica Este tipo de bandas está especialmente indicado para el transporte de productos en diferentes aplicaciones industriales con temperaturas extremas, ya sean altas o bajas. También se emplean allí donde pueda haber un alto porcentaje de humedad con necesidades de drenaje, presencia de agentes contaminantes o corrosión química. Algunas aplicaciones son: hornos, secaderos, congelación, freidoras, etc.

4. Fajas Transportadoras TIPOS DE BANDAS TRANSPORTADORAS

• Bandas de teflón

Las bandas de teflón son bandas monotela, de fibra de vidrio o de Kevlar, en tejido continuo o en malla. Gracias a las propiedades del PTFE(Politetrafluoroetileno), estas bandas presentan las siguientes propiedades: • Extraordinaria anti-adherencia. • Elevada resistencia a la temperatura y a los agentes químicos. • Atoxicidad y no envejecimiento.

4. Fajas Transportadoras TIPOS DE BANDAS TRANSPORTADORAS Bandas plásticas con refuerzo interior metálico Este tipo de bandas están formadas por plásticos y gomas más o menos duros dependiendo de las condiciones del transporte, material a transportar, distancia, etc. y por unos refuerzos internos formados por cables retorcidos de acero.

4. Fajas Transportadoras TIPOS DE BANDAS TRANSPORTADORAS

• Bandas tipo tubo La banda tipo tubo permite transportar materiales sin derramamiento, incluso en el retorno de la banda. También permite sistemas inclinados y con curvas que ayudan a disminuir espacio en el equipo. Por otra parte, simplifica el transportador y asegura un ambiente libre de contaminación. Las principales características de las bandas tipo tubo son: -Evita derramamientos de material y que el producto transportado sea contaminado con sustancias que puedan caer sobre él. -Permite curvas inclinadas simplificando el sistema y disminuyendo espacio. -Se logra un nivel más bajo de ruido y vibración.

4. Fajas Transportadoras TIPOS DE BANDAS TRANSPORTADORAS

• Bandas tipo tubo La banda tipo tubo permite transportar materiales sin derramamiento, incluso en el retorno de la banda. También permite sistemas inclinados y con curvas que ayudan a disminuir espacio en el equipo. Por otra parte, simplifica el transportador y asegura un ambiente libre de contaminación. Las principales características de las bandas tipo tubo son: -Evita derramamientos de material y que el producto transportado sea contaminado con sustancias que puedan caer sobre él. -Permite curvas inclinadas simplificando el sistema y disminuyendo espacio. -Se logra un nivel más bajo de ruido y vibración.

4. Fajas Transportadoras TIPOS DE BANDAS TRANSPORTADORAS

4. Fajas Transportadoras PARTES DEL MECANISMO DE TRANSPORTE 1. Bandas Transportadoras La función principal de la banda es soportar directamente el material a transportar y desplazarlo desde el punto de carga hasta el de descarga, razón por la cual se la puede considerar el componente principal de las cintas transportadoras.

2. Rodillos y Soportes Los rodillos son uno de los componentes principales de una cinta transportadora, y de su calidad depende en gran medida el buen funcionamiento de la misma. Si el giro de los mismos no es bueno, además de aumentar la fricción y por tanto el consumo de energía, también se producen desgastes de recubrimientos de la banda, con la consiguiente reducción de la vida de la misma.

4. Fajas Transportadoras PARTES DEL MECANISMO DE TRANSPORTE 3. Tambores. • Tambores MOTRICES ,que transmiten la fuerza tangencial a la banda • Tambores NO MOTRICES, los cuales realizan la función de cambio de trayectoria de la banda

4. Tensores De Banda. • Lograr el adecuado contacto entre la banda y el tambor motriz. • Mantener la tensión adecuada en el ramal de retorno durante el arranque.

4. Fajas Transportadoras PARTES DEL MECANISMO DE TRANSPORTE

4. Fajas Transportadoras PARTES DEL MECANISMO DE TRANSPORTE 5. Bastidores Los bastidores son estructuras metálicas que constituyen el soporte de la banda transportadora y demás elementos de la instalación entre el punto de alimentación y el de descarga del material.

4. Fajas Transportadoras 6. Tolvas De Carga y Descarga Se usan para cargar o descargar el material

7. Equipos de limpieza Se utilizan rascadores para hacer la limpieza

4. Fajas Transportadoras PARTES DEL MECANISMO DE TRANSPORTE

4. Fajas Transportadoras APLICACIONES • Son independientes de los trabajadores, es decir, se pueden colocar entre máquinas o edificios y el material colocado en un extremo llegará al otro sin necesidad de intervención humana. • Proporcionan un método eficaz para el manejo de materiales mediante el cual los materiales no se extravían con facilidad. • Se pueden utilizar para fijar el ritmo de trabajo siguiendo rutas fijas. Esto las hace adecuadas para la producción en masa o en procesos de flujo continuo. Las principales aplicaciones de las bandas transportadoras se dan mayormente en la minería, construcción, industria alimenticia e industria motriz entre otros.

4. Fajas Transportadoras SELECCIÓN DE FAJAS TRANSPORTADORAS La selección correcta de una banda transportadora es aquella que resulta en los costos mas bajos, por tonelada de material transportado. Para una buena selección hay que tener en cuenta lo siguiente: • Ancho de la banda • Velocidad de la banda • Capacidad • Distancias a centros de poleas • Altura • Empalmes • Trasmisión • Tensores • Diámetro de poleas • Motor de trasmisión

4. Fajas Transportadoras SELECCIÓN DE FAJAS TRANSPORTADORAS

• El rendimiento puede calcularse: R = 60 A V P e En donde : • • • • •

R= Rendimiento, TPH A= Área m2 V= Velocidad de la banda, m/min. P = Peso especifico del material, ton/m3. e= Factor de eficiencia.

 La mayor parte de las bandas que transportan materiales se acanalan de tal forma que el centro quede mas bajo que los bordes.

4. Fajas Transportadoras SELECCIÓN DE FAJAS TRANSPORTADORAS •

Ancho Banda

A

B

C

D

E

45.7

68.6

11.4

24.4

18.1

17.3

50.8

74

“

25.1

“

17.3

61

84

“

26.4

“

19.1

76.2

99

“

28.1

“

27.8

91.4

114.3

30

“

“

33

•

El aumento en el ancho de la banda trae como consecuencia el aumento en cada uno de los componentes del transportador.

Variables que afectan la producción. 1. Una vez elegido el ancho. 2. Velocidad del sistema 3. Peso especifico del material.

4. Fajas Transportadoras SELECCIÓN DE FAJAS TRANSPORTADORAS Calcular el rendimiento de una banda transportadora que se mueve a una velocidad de 74 metros por minuto, transportando un material cuyo peso especifico es de 1600 kg/m3, teniendo la banda un ancho de 45.7 cm y una eficiencia de 80%. Angulo de rodillos 20º. Datos 1. R = ? 2. A= ? 3. P = 1600 kg/m3 4. v = 74 m/min 5. E = 0.80 6. a = 45.7 cm

4. Fajas Transportadoras SELECCIÓN DE FAJAS TRANSPORTADORAS i.

Calculo de área ( material: arena seca) Consultando la tabla de ángulo de inclinación recomendados obtenemos los grados de inclinación. Arena seca = 15º con un ancho de banda de 45.7 cm y deduciendo de la figura tenemos los siguientes datos. Tan 15º = x/0.229 X =0.061 A1 = 0.0139 m2

x 15º

A = Aa + A2 = 0.0329

0.457 0.229 20º

0.229

x

Tan 20º = x/0.229 X =0.083 A1 = 0.019 m2

R = 60x 0.0329 x 1.6 x 74 x 0.8 = 186.97 Txmin = 11252,73 TPH

MATERIAL

GRADOS DE INCLINACION

CEMENTO SUELTO “PORTLAND”

22

CARBON ANTRACITA NO CLASIFICADO

16

CARBON BITUMINOSO NO CLASIFICADO

18

COQUE CLASIFICADO

18

COQUE EN POLVO

20

CONCRETO NORMAL

15

CONCRETO MOJADO

12

TIERRA SUELTA

20

VIDRIO QUEBRADO

21

GRANO ENTERO

15

GRAVA DE CANTERA

20

GRAVA CLASIFICADA LAVADA

12

GRAVA CLASIFICADA SIN LAVAR

15

YESO EN POLVO

23

CAL EN POLVO

23

TRONCOS

10

MINERAL FINAMENTE MOLIDO

20

MINERAL EN PEDAZOS Y FINOS REVUELTOS

18

MINERAL CLASIFICADO

16

PAQUETES CON CARAS PLANAS SOBRE LA LONA

16

ROCA FINAMENTE MOLIDA

20

ARENA MOJADA

20

ARENA SECA

15

4. Fajas Transportadoras SELECCIÓN DE FAJAS TRANSPORTADORAS

¿Qué determina la característica de la banda a usar? • La Determina la tensión de la banda, con el objeto de que sea capaz de transmitir la fuerza al sistema motriz y resistir el impacto en el punto de carga y transportarla sin movimiento excesivo. • En algunas ocasiones es la resistencia al impacto, mas que la resistencia a la tensión, el factor que determina las características de la banda.

4. Fajas Transportadoras ¿Cómo se determina la potencia total? Tm = Tensión maxima de trabajo (kg) Te = Tensión efectiva (kg) T1 = Tensión de lado apretado (kg) T2 = Tensión de lado flojo (kg) Tcwt = Tensión de la banda en el punto del tensor (kg) Tr = Tensión de diseño (kg/cm) Cwt = Contrapeso del tensor de la banda (kg) Lc = Distancia ajustada entre centros L = Distancia entre centros (m) G = Factor de peso. Depende del ancho de la banda y representa el peso por unidad de longitud de distancia entre centros de las partes móviles del transportador. (kg/m) Fx = Factor de fricción de las partes rodantes Fy = Factor de fricción de las partes rodantes S = Velocidad de la banda H = Elevación entre puntos de carga y descarga (m) C = Capacidad de la banda BHP = Potencia total requerida (HP) K = Factor motríz. Depende del área de contacto, tipo de tensor y superficie de poleas. A = Ancho de banda Fr = Frecuencia o ciclo (2L/S)

4. Fajas Transportadoras SELECCIÓN DE FAJAS TRANSPORTADORAS 1. Girar la banda vacía (X) .

X 

SUMA DE POTENCIAS

GFxSLc 4600

2. Mover la carga en el sentido horizontal (Y) .

Y 

FyCLc 274

3. Mover la carga en el sentido vertical (Z) .

Z 

HC 274

BHP = X + Y  Z

4. Fajas Transportadoras ¿Cómo se determina la tensión máxima de operación? BHP(4563) Te  S

Tmax = Te + T2

T2 = Kte Para fines de diseño la tensión máxima de operación se transforma en tensión unitaria dividiéndola entre el ancho de la banda. A esto se le llama tensión de diseño (Tr)

4. Fajas Transportadoras SELECCIÓN DE FAJAS TRANSPORTADORAS • 1. 2. 3. 4. 5.

Se desea seleccionar el tipo de banda mas adecuado para operar bajo las siguientes condiciones.

Ancho de la banda, 76.2 cm. Distancia entre centros 175 m. Elevación entre puntos de carga y descarga, 22.6 m. Velocidad de la banda, 121.9 m/min. Material: piedra caliza menor de 15.2 cm. De diámetro, con 80% a 90% de finos y peso especifico de 1522 kg/m3. 6. Carga máxima por hora, 455 toneladas métricas. 7. Tipo de transmisión polea motriz sencilla revestida y colocada en el punto de descarga. 8. Arco de contacto, 210º. 9. Diámetro de poleas, cabeza = 61 cm., doblar y de arco = 41 cm. 10. Diámetro de rodillos = 15 cm. 11. Inclinación de rodillos, 20º 12. Empalmes de grapas. 13. Ajuste de contrapeso cerca de la polea motriz.

4. Fajas Transportadoras SELECCIÓN DE FAJAS TRANSPORTADORAS 1. Determinar la potencia necesaria. X 

GFxSLc 57 x0.03x121.9 x131.3   5.94 HP 4600 4600

FyCLc 0.04 x 455 x131.3   8.72 HP(# ) 274 274 HC 22.6 x 455 Z    37.52 HP 274 274

Y 

1.1

1.2

BHP  X  Y  Z  5.94  8.72  37.52  52.2

2. Determinar la tensión máxima. Te 

BHP(4563) 52.2 x4563   1953.56kg S 121.9

Tm = 1953.56 + 742.35 = 2696 kg

T 2  KTe  0.38x1953.56  742.35kg Tr = 2696/76.2 =35.38 kg/cm de ancho

4. Fajas Transportadoras Factor de Peso - G Ancho de Banda (cm)

Servicio liviano Rodillos de 10 cm

Serv. Regular Rodillos de 12.7 cm

35.6

18

21

40.6

21

22

30

47.5

22

25

33

50.8

24

27

37

61

28

36

45

48

76.2

37

46

57

67

91.4

43

55

70

86

106.7

51

64

82

106

71

95

125

137

107

145

152.8

120

164

121.9

Serv. Regular Rodillos de 15 cm

Serv. Pesado 7 a 10 capas rodillos de 15.2-17.8 cm

4. Fajas Transportadoras SELECCIÓN DE FAJAS TRANSPORTADORAS Factores de Fricción EQUIPO NUEVO

EQUIPO USADO

Fx

0.03

0.035

Fy

0.04

0.045

Factores de Longitud Lc = 0.55 L + 35.06

L

7.6

30.5

53.3

99.1

121.9

144.8

167.6

190.5

213.4

236.2

259.1

281.9

Lc

39.3

51.8

64.4

89.6

102.1

114.7

127.2

139.8

152.4

165.0

177.6

190.1

ANCHO DE LA BANDA

30.4

45.7

61

76.2

PESO MATERIAL KG/M3

CAPACIDAD EN TONELADAS METRICAS POR HORA VELOCIDAD DE LA BANDA 15.2

30.5

45.7

61

76.2

91

106.7

121.9

137.2

1512.6

560

3.6

7.3

11

15

18

22

800

5.4

11

15

21

26

32

1200

8

15

24

32

39

47

1600

11

21

32

42

53

63

2000

13

25

39

53

65

78

2400

15

32

47

63

78

94

560

99

17

26

35

44

800

13

25

37

49

1200

18

37

55

1600

25

49

2000

31

2400

167.6

182.9

198.1

213.4

52

61

69

62

74

86

99

74

93

111

130

148

74

99

123

148

172

197

62

93

123

154

185

216

247

37

74

111

148

185

221

259

296

560

16

32

48

64

80

96

112

128

144

160

800

23

45

69

92

114

137

160

183

206

229

1200

35

69

103

137

171

206

240

274

308

343

1600

45

92

137

183

229

274

320

366

412

458

2000

57

114

171

229

286

343

400

458

512

571

2400

69

137

206

274

343

412

481

549

617

685

560

26

53

78

104

131

157

182

209

235

261

287

313

339

366

800

37

74

112

149

186

223

261

298

336

373

410

447

485

522

1200

55

112

167

223

279

335

391

447

503

558

617

671

726

785

1600

74

149

223

298

373

447

522

594

671

744

821

894

971

1043