1. INTRODUCCIÓN

En el transporte de materiales, materias primas, minerales y diversos productos se han creado diversas formas; pero una de las mas eficientes es el transporte por medio de bandas y rodillos transportadores, ya que estos elementos son de una gran sencillez de funcionamiento, que una vez instaladas en condiciones suelen dar pocos problemas mecánicos y de mantenimiento.

Las bandas y rodillos transportadoras son elementos auxiliares de las instalaciones, cuya misión es la de recibir un producto de forma más o menos continua y regular para conducirlo a 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.

2. CONTENIDO

Pag.

INTRODUCCIÓN 2

CONTENIDO 3

DESCRIPCIÓN DE FUNCIONAMIENTO 4

FUNCIONAMIENTO DE UNA CINTA TRANSPORTADORA 4

FUNCIONAMIENTO DE RODILLO TRANSPORTADOR 6

PROCESO DE FABRICACIÓN 7

DESCRIPCIÓN DE FABRICACIÓN 7

CÁLCULOS PARA LA FABRICACIÓN 9

CLASES, TIPOS, CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS 13

TIPOS DE BANDAS TRANSPORTADORAS 14

TIPOS DE RODILLOS TRANSPORTADORES 17

EQUIPOS Y HERRAMIENTAS UTILIZADAS 19

USOS EN LAS INDUSTRIAS 22

EN LA MINERÍA 23

LA CONSTRUCCIÓN 23

EN LA INDUSTRIA DE ALIMENTOS 24

EN LA INDUSTRIA MOTRIZ 24

CONCLUSIONES 25

BIBLIOGRAFÍA 26

3. DESCRIPCION DE FUNCIONAMIENTO

El funcionamiento de las cintas y rodillos transportadores son distinto en los dos sistemas, a continuación se describe el funcionamiento de estos dos sistemas:

3.1- FUNCIONAMIENTO DE UNA CINTA TRANSPORTADORA:

Muchos ingenieros y diferentes usuarios de los transportadores de cinta, están familiarizados con la teoría y los fundamentos de la transmisión por correa. Un análisis de los aspectos generales de los transportadores de cintas, permite determinar que la transmisión por correa provee de una base para el diseño de los transportadores de cintas y elevadores de cintas. En la transmisión por correa, es transmitida por fricción entre la cinta y los tambores o poleas de accionamiento. Ciertamente otros elementos del diseño, que también colaboran con el sistema de transmisión, son determinantes tanto en la potencia de la transmisión como en la cantidad de material transportado. La similitud entre ambos casos permite analizar y discutir si los fundamentos  del diseño de cintas están restringidos específicamente tanto a los transportadores como elevadores.

Este tipo de transportadoras continuas están constituidas básicamente por una banda sinfín flexible que se desplaza apoyada sobre unos rodillos de giro libre. El desplazamiento de la banda se realiza por la acción de arrastre que le transmite uno de los tambores extremos, generalmente el situado en "cabeza". Todos los componentes y accesorios del conjunto se disponen sobre un bastidor, casi siempre metálico, que les da soporte y cohesión.

Se denominan cintas fijas a aquéllas cuyo emplazamiento no puede cambiarse. Las cintas móviles están provistas de ruedas u otros sistemas que permiten su fácil cambio de ubicación; generalmente se construyen con altura regulable, mediante un sistema que permite variar la inclinación de transporte a voluntad.

En el funcionamiento de las bandas transportadoras se tiene en cuenta los siguientes componentes o cálculos:

Tensión en una correa: es una fuerza actuando a lo largo de la cinta, tendiendo a elongarla. La tensión de la correa es medida en Newtons. Cuando una tensión es referida a una única sección de la cinta, es conocida como una tensión unitaria y es medida en Kilonewtons por metro (kN/m).

Troqué: es el resultado de una fuerza que produce rotación alrededor de un eje. El troqué es el producto de una fuerza (o tensión) y de la extensión del brazo que se esté utilizando y es expresado en Newton por metro (N*m).

Energía y trabajo: están relacionados muy cercanamente debido a que ambos son expresados en la misma unidad. El trabajo es el producto de una fuerza y la distancia a recorrer. La energía es la capacidad de ejecutar un trabajo. Cada uno es expresado en Joules, en el que un Joule equivale a un Newton-metro. La energía de un cuerpo en movimiento es medida en Joules.

La potencia: es la relación entre la realización de un trabajo o transmisión de energía. La unidad mecánica de potencia es el watt, que es definido como un Newton-metro por segundo.

La potencia empleada en un periodo de tiempo produce trabajo, permitiendo su medición en kilowatt-hora.

3.2-FUNCIONAMIENTO DE RODILLO TRANSPORTADOR:

El sistema de rodillos funciona por medio de un motor de rotación; el cual por a través de cadenas, cintas u otro elemento transfiere esta energía a los diferentes rodillos, lo cual hace que el sistema opere de una manera eficiente haciendo rodar todos los rodillos a una misma revolución, lo cual hará giran a una misma velocidad todos los rodillos.

4. PROSESO DE FABRICACIÓN

4.1-DESCRIPCIÓN DE FABRICACIÓN:

Una cinta transportadora es simplemente un medio para llegar a un fin, un medio para el transporte de material desde un comienzo A, hasta un punto final B.

Para efectuar el trabajo de mover material desde A hasta B, la correa requiere potencia que es proporcionada por un tambor motriz o una polea de conducción.  El torque del motor transforma en fuerza tangencial, llamada también tensión efectiva, a la superficie de la polea de conducción. Éste es el “tirón” o tensión requerida por la correa para mover el material de A a B, y es la suma de lo siguiente:

La tensión debe vencer la fricción de la correa y de los componentes en contacto con ella.

La tensión debe vencer la fricción de la carga

La tensión debe aumentar o disminuir debido a los cambios de elevación.

Las figuras a y b, ilustran que la correa debe ser diseñada  con una suficiente flexibilidad transversal en la zona de carga propiamente tal.

Para una cinta transportadora vacía, la cinta debe hacer suficiente contacto con el centro de los rollos de los polines o no funcionará correctamente. En la figura a, la correa es demasiado tiesa para hacer contacto con el centro de los rollos y,  por esto, se aumentan las posibilidades de causar daño considerable a los bordes de la cinta.

En la figura b, el contacto es suficiente como para guiar la cinta a lo largo de los polines.

Cuando el diseño de la cinta indica restricciones de carga, éstos deben ser respetados y  chequeados, mediante sistemas que que eviten la sobrecarga, como lo sería una carcaza protectora. Para cada material a transportar, existen valores referenciales establecidos de carga, así como métodos para el cálculo de éstos.

Cinta tiesa, trabajo inapropiado.

Cinta flexible, trabajo apropiado.

La mayoría de los transportadores son relativamente simples en diseño y bajos en tensión. Sin embargo, como los transportadores han pasado a ser más extensos, más complejos y  han aumentado su tensión, la investigación se torna primordial para poder obtener ventajas industriales, y ésta generalmente se realiza en uno o más de los siguientes puntos:

 

1. Aceleración y roturas, problemas de tensión.

2. Costo en tiempo y distancia.

3. Curvas verticales y terrenos irregulares.

4. Trough to flat transition distances.

5. Cambios de longitud.

6. Problemas en las dos poleas conductoras.

7. Múltiples perfiles de los transportadores.

8. Graduar el espacio entre polines.

4.2-CÁLCULOS PARA LA FABRICACIÓN:

a-Cubicación del material.

 

          

  

  

 

b.  Cálculo de la holgura de la banda.

 

La holgura de la banda se ubica en los costados de la banda (en figura aparece como D), ésta permite tener un margen de espacio utilizado para impedir que el material a transportar rebalse.

c=0.055*(B+0.9)

 Siendo:

c= holgura de la banda (plg.)

   B= ancho de la banda (plg.)  

    

 

c.  Cálculo del ancho plano de la banda (material).

 

El ancho plano de la banda es donde se ubicará el material al ser transportado.

0.371*B

Siendo:

B= ancho de la banda (plg.)  

 

Cálculo del área del material a transportar.

A=h*b

Siendo:

A= área del material (m2)

h= altura del material (m)

b= base del material (m)

Cálculo de la cinta completamente cargada.

Vc=L*A

Siendo: 

Vc= cinta completamente cargada (m3)

L= largo de la cinta (m)

A= área del material (m2)

 

 

Cálculo de la velocidad necesaria.

Para el cálculo de la velocidad necesaria, deberemos tener el dato de la capacidad volumétrica de nuestra cinta transportadora. Dato que por lo demás siempre es conocido ya que es la cantidad de material a descargar por hora.

Primero calcularemos la velocidad en número de veces que la cinta deba ser llenada o cargada.

Nºveces= cap. 

Vtot.

Siendo: 

= número de veces que la cinta debe ser

 cargada por hora.

 
= capacidad (m3)

 
= volumen total (m3)

 

Ahora se calculará la velocidad en m/h.

V=Nºveses*L

Siendo:   

=velocidad (m/h)

=número de veces que la cinta debe ser cargada por hora.

L=largo de la cinta (m)

 

Para efectos de cálculo la velocidad deberá ser trabajada en m/s, por lo tanto se realizará la conversión necesaria.

Cálculo del peso a transportar.

El cálculo del peso a transportar nos permitirá

obtener la capacidad que deberá transportar nuestra cinta en toneladas/hora.

Pt=*Ch

Z1*Z2

Siendo:   

Pt = peso a transportar (ton/h)

 = peso específico material (Kg/m3)

Ch = capacidad volumétrica cinta por hora (m3/h)

Z1= coeficiente corrección de concavidad y sobrecarga.

Z2= coeficiente corrección de inclinación.

Para el coeficiente Z1, es posible obtener su valor mediante el conocimiento del ángulo de sobrecarga dinámica del material a transportar.

En cuanto al coeficiente Z2, su nombre claramente lo indica siendo éste, el valor angular de inclinación de la cinta transportadora.

5. CLASES, TIPOS, CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

La tecnología de transporte continuo mediante bandas transportadoras se ha establecido a través de todo el mundo para el movimiento de materiales y cargas debido a su gran versatilidad y economía..

De acuerdo al tipo de materiales que van a manejarse, existen dos grandes grupos de transportadores, ellos son:

-Banda o rodillo para el manejo de productos empacados o cargas unitarias.

-Banda o rodillo para manejo de producto suelto o a granel.

Cada banda o rodillo transportador posee sus propias características dependiendo del tipo de empresa, pues las actividades, medio ambiente, espacio, necesidades y manejo de materiales serán diferentes incluso para empresas que pertenecen a un mismo ramo de la producción, siendo esta la principal razón por la cual cobran tanta importancia los criterios de selección.

Existe un gran número de variables que nos permiten llegar a una escogencia exitosa de la banda o rodillo transportador requerida para un proceso determinado. Entre las más importantes y comunes se tienen :

• Material a manejar : Características , temperatura, etc.

• Capacidad y peso.

• Distancia de transporte.

• Niveles de transporte.

• Interferencias, limitaciones, apoyos.

• Función requerida del medio transportador.

• Condiciones ambientales.

• Recursos energéticos.

• Recursos financieros ( presupuestos ).

• Clasificación de usuarios y tiempo de utilización.

5.1 TIPOS DE BANDAS TRANSPORTADORAS:

Tipos de transportadores de banda.

Existen variados tipos de transportadores, y una variación de los mismos, pero los principales que podemos nombrar son:

·        Cinta transportadora.

·        Elevador de capachos.

·        Tornillo helicoidal.

a. BANDAS TRANSPORTADORAS DE GOMA

Vulcanizado de perfiles:

Para mejorar la capacidad de transporte, sobre todo con grandes inclinaciones se emplean perfiles transversales y bordes de contención. Vulcanizamos perfiles de distintos tipos, adaptando su disposición a las características del producto y transportador.

Características:

Longitud:
Desarrollo total de la banda en metros. Indicando si va cerrada sin-fin, grapada, empalme preparado o abierta.

Tipo de banda:
    - Lisa: para transporte horizontal o de poca inclinación.
    - Nervada: para instalaciones de elevado ángulo de transporte.
    - Rugosa: alto coeficiente de rozamiento para transporte horizontal y/o inclinado de productos manufacturados generalmente.

Ancho de la banda en mm:
En función del tipo existen unos anchos estandarizados. Son:
    - LISA: 300-400-500-600-650-700-800-1000-1200
    - NERVADA: 400-500-600-650-800
    - RUGOSA: Ancho máximo 1200 mm.

COBERTURA:

Característica del caucho para soportar el material a transportar.

REFERENCIA	UTILIZACIÓN
Y Estándar	soportar el material a transportar.
X Antiabrasivo	materiales cortantes y de granulometría elevada.
W Muy antiabrasivo	Materiales con gran poder de desgaste, granulometría fina.
G Antiaceite	resiste el ataque de aceites grasa e hidrocarburos. Al mismo tiempo soporta bien la temperatura, hasta 110ºC.
T Anticalórica	En función de la temperatura del producto se elegirá entre 110, 150 ó 170ºC, teniendo bien en cuenta la granulometría
A Alimentaria	De color blanco para su uso en la industria alimentaría.
S,K Antillama	Para empleo en minas y ambientes potencialmente explosivos

b. BANDAS TRANSPORTADORAS DE PVC Y PU:

Se emplean para el transporte interior de productos manufacturados y/o a granel, en la mayoría de los sectores industriales: alimentación, cerámica, madera, papel, embalaje, cereales, etc...

Según el tipo de transportador, elegiremos:
Trama rígida, para transporte plano.
Trama flexible, para transporte en artesa.

Acabado inferior:
     - Cobertura para transporte sobre rodillos.
     - Tejido o grabado (K) para deslizamiento sobre cuna de chapa.

Según el tipo de producto a transportar se determinará la calidad de la cobertura:
    - Blanca alimentaria (PVC o Poliuretano).
    - Resistentes a grasas y aceites vegetales, animales o minerales.
    - Resistente a la abrasión.
    - Resistente a los cortes.
    - Antillama.
    - Antiestáticas permanentes.

c. BANDAS TRANSPORTADORAS MODULARES:

Se fabrican con materiales FDA (polietileno, polipropileno y poliacetal), permiten un amplio rango de temperatura de utilización (-70 a 105ºC) y presentan las ventajas de su fácil manipulación, limpieza y montaje a la vez que una gran longevidad.

Sus principales aplicaciones son:

    - Congelación
    - Alimentación
    - Embotellado
    - Conservas

d. BANDAS DE MALLA METÁLICA / TEFLÓN

Fabricadas en distintos metales y aleaciones, generalmente están constituidas por espiras de alambre unidas entre sí por varillas onduladas o rectas. Permiten su utilización en aplicaciones extremas de temperatura (de -180ºC a 1200ºC), corrosión química o donde se requiera una superficie libre determinada.

Tanto por los materiales empleados como por los tipos de banda, las posibilidades de fabricación son infinitas y las aplicaciones más usuales son:

- Congelación, enfriamiento
- Hornos
- Sinterizado
- Filtrado
- Lavado

5.2-TIPOS DE RODILLOS TRANSPORTADORES

· Mayor duración de vida del rodamiento por el sellado de fábrica (Sistema de Protección por Encaje -S.P.E.), protección del rodamiento en un 100% ; · Eliminación de problemas o rupturas del rodamiento; · Alta resistencia a la abrasión y totalmente no-corroible; · Muy bajo coeficiente de fricción; · Amortiguador de vibraciones ; · Alta resistencia a los impactos de carga; · Sin necesidad de mantenimiento; · Reducción de ruido debido al diseño único; · Reducción de peso comparado a la competencia, por lo tanto se obtiene una gran reducción de la energía requerida para el arranque del transportador; · Reducción de gastos operativos; · Resistente a radiaciones ultravioletas; · Fabricados bajo normas estrictas de Ingeniería y tolerancias; · Dinámicamente balanceado; · Opciones de cilindros (recubrimientos) adaptados a sus condiciones específicas de uso; · Rodamiento libre en bajas temperaturas; · Eliminación de problemas de alineamientos; · Protección de la correa ; · Capacidad de intercambiarse - versatilidad.

Dependiendo de el tipo de material se escoge uno de estos sistemas.

Diferentes recubrimientos de rodillos

6. EQUIPOS Y HERRAMIENTAS UTULIZADAS

Las bandas y rodillos transportadores poseen las siguientes herramientas para poder funcionar óptimamente y con una buena eficiencia:

Estructura soportante: la estructura soportante de una cinta transportadora está compuesta por perfiles tubulares o angulares, formando en algunos casos verdaderos puentes que se fijan a su vez, en soportes o torres estructurales apernadas o soldadas en una base sólida.

Elementos deslizantes: son los elementos sobre los cuales se apoya la carga, ya sea en forma directa o indirecta, perteneciendo a estos los siguientes;

Correa o banda: la correa o banda propiamente tal, que le da el nombre a éstos equipos, tendrá una gran variedad de características, y su elección dependerá en gran parte del material a transportar, velocidad, esfuerzo o tensión a la que sea sometida, capacidad de carga a transportar, etc.

Polines: generalmente los transportadores que poseen éstos elementos incorporados a su estructura básica de funcionamiento, son del tipo inerte, la carga se desliza sobre ellos mediante un impulso ajeno a los polines y a ella misma.

Elementos motrices: el elemento motriz de mayor uso en los transportadores es el del tipo eléctrico, variando sus características según la exigencia a la cual sea sometido. Además del motor, las poleas, los engranajes, el motorreductor, son otros de los elementos que componen el sistema motriz.

Elementos tensores: es el elemento que permitirá mantener la tensión en la correa o banda, asegurando el buen funcionamiento del sistema.

Tambor motriz y de retorno: la función de los tambores es funcionar como poleas, las que se ubicaran en el comienzo y fin de la cinta transportadora, para su selección se tomarán en cuenta factores como: potencia, velocidad, ancho de banda, entre otros. 

Otros elementos necesarios para el funcionamiento de los rodillos y las bandas transportadoras:

• Bastidor

• Tambor Motriz

• Tambor de Inflexión

• Reductor

• Motor Eléctrico

• Transmisión

• Poleas Hidráulicas

• Protección de la Transmisión

• Tolvín de Caída

• Rascador Elástico

• Tambor de Reenvío

• Protección Tambor de Reenvío

• Tensores de Husillo

• Tensor Contrapeso

• Tolva Encauzadora

• Rascador en "V"

• Interruptor de Tirón

• Controlador de Giro

• Controlador desvío de Banda

• Banda Transportadora

• Estaciones Rodillos Portantes

• Lisos

• Amortiguadores

• Estaciones Rodillos de Retorno

• Lisos

• Limpiadores

• Rascadores

• Estaciones Autoalineadoras

• Tripper de Descarga Lateral

• Bandeja de Recogidas

• Guías Laterales Encauzadoras

• Cubierta de Protección Abatible

• Soportes de Apoyo del Transportador

• Pasarela de Servicio

• Escalera de Acceso

controladores:

• Báscula de pesaje continuo

• Dosificadores ponderales

• Células de carga

7. USOS EN LAS INDUSTRIAS

Los transportadores tienen varias características que afectan sus aplicaciones en la industria. Son independientes de los trabajadores, es decir, se pueden colocar entre maquinas o entre edificios y el material colocado en un extremo llegara al otro sin intervención humana. Los transportadores proporcionan un método para el manejo de materiales mediante el cual los materiales no se extravían con facilidad. Se pueden usar los transportadores para fijar el ritmo de trabajo siguen rutas fijas. Esto limita su flexibilidad y los hace adecuados para la producción en masa o en procesos de flujo continuo.

Los principales usos de los transportadores se dan mayormente en la minería, construcción, industria alimenticia, industria motriz entre otros; a continuación veremos la aplicación en alguno de estos campos.

7.1 EN LA MINERÍA:

El sistema de transporte de banda en muy eficiente para la mineria ya que:

Opera en su propia cama de rodillos, los cuales requieren un mínimo de atención.

Los transportadores pueden seguir la naturaleza ordinaria del terreno, debido a la habilidad que poseen para atravesar pasos relativamente inclinados (pendientes y gradientes, de hasta 18º, dependiendo del material transportado). Con el desarrollo de tensiones elevadas, materiales sintéticos y/o miembros reforzados de acero, un tramo del transportador puede extenderse por millas de terreno con curvas horizontales y verticales sin ningún problema.

Tienen poco desgaste al trabajo agreste y duro de la minería

Estas características son importantes en la minería o en excavaciones, en donde dos o más operaciones de cavado pueden dirigirse a un mismo punto central de carga. En el final de la descarga, el material puede ser disperso en diversas direcciones desde la línea principal. El material también puede ser descargado en cualquier punto a lo largo del transportador mediante la maquinaria complementaria para éste efecto.

7.2 LA CONSTRUCCIÓN:

Presenta grandes garantía en este proceso:

Facilidad y rapidez en el montaje ya que este puede ser armado y desarmado con gran facilidad.

Una gran capacidad para el transporte de material a grandes distancias.

Rapidez en la conducción del material a sitio de trabajo con seguridad y eficiencia.

7.3 EN LA INDUSTRIA DE ALIMENTOS:

Es en uno de los lugares donde este sistema es mas utilizado.

Por que agiliza la producción ya que este sistema posee una velocidad constante y sin interrupción.

Es higiénico lo cual hace que el producto no se conmine con bacterias suciedades u otros factores que modifiquen el producto.

Puede ser instalado en interiores para obtener una mayor protección del producto.

El diseño propio de los sistemas de transportadores, ha requerido reducir el control a botones de accionamiento en los diferentes tramos del transportador, y que además pueden ser controlados desde estaciones permanentes de control.

7.4 EN LA INDUSTRIA MOTRIZ:

Es útil para el proceso de producción:

Las líneas modulares de los transportadoras de cintas, pueden ser extendidos, acortados o reubicados con un mínimo de trabajo  y tiempo.

Las cintas transportadoras no tienen competencia en cuanto a capacidad de transporte. A una velocidad de 5 m/s, ésta puede descargar más de 100 toneladas métricas por minuto de materia prima.

Su gran eficiencia reduce los costos de producción.

8. CONCLUSIONES

-Este sistema de transporte por su eficiencia es uno de los pilares de la industria por mucho de los factores que hemos mencionado lo cual hizo que muchos procesos productivos mejoraran.

- Las bandas y rodillos transportadores han aportado una gran parte en el desarrollo de la industria de mediana y a gran escala.

-Este tipo de maquinaria también a hecho que la industria cree productos con una mayor calidad y a un corto periodo de tiempo.

-Las bandas y rodillos transportadores han reducido los costos de producción en la industria.

BIBLIOGRAFÍA

-Manual de fabricación de bandas y rodillos transportadores- Pirelly, Willian-Editorial Mac Graw Hill- Impreso en Madrid (España) 1992

-Encarta 2003- Microsoft corporación 2003.

PAGINAS DE INTERNET

“www.google.com.co” Bandas y rodillos transportadoras

“www.altavista.com”

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