Cuestionario Transportadores de Cadena

Cuestionario de Transportadores de Cadena

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2012

TRANSPORTADORES DE CADENA CUESTIONARIO DEL TEMA

LUCIANO COLOMBO Universidad Tecnológica Nacional Regional Rosario 17/04/2012

Luciano Martín Colombo


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CUESTIONARIO DE TRANSPORTADORES DE CADENA

1. Definir los cuatro términos que componen la expresión del cálculo de P (fuerza total de tracción). Significado de cada uno de ellos. ¿En qué se diferencia esta fórmula de cálculo con respecto al cálculo de los transportadores de banda? ¿Qué factores se agregan? 2. Definir cuáles son los coeficientes de rendimiento que intervienen en el cálculo de la potencia de una cadena transportadora. 3. Aplicaciones de los transportadores de cadena. Horizontales, inclinados, verticales, “calesitas” 4. ¿Qué velocidades son usuales en estos transportadores? 5. Detallar los variados tipos de cadenas, formas de construcción, materiales, accesorios. 6. ¿Cuáles son las limitaciones debidas a los materiales? 7. Formas constructivas de los transportadores para cajas o bultos 8. Características de los transportadores de cadena llamados de flujo continuo (tipo Redler) 9. Tipos de cadenas empleados en estos transportadores para trayectos horizontales 10. Tipos de cadenas empleados en estos transportadores para trayectos combinados horizontales e inclinados 11. Transportadores de cadena de zócalo para la descarga de tolvas (Apron feeders) 12. Transportadores de cadena de zócalo (Apron conveyors) 13. Características constructivas de estos aparatos 14. Los transportadores de bandejas colgantes (transportadores de troles) 15. Transportadores en el plano horizontal y biplanares. Aplicaciones 16. Tipos de cadenas empleadas en estos transportadores. Cargas de rotura y coeficientes de seguridad que se adoptan. 17. Troles y formas constructivas 18. Formas de los mandos, tensores y curvas 19. Los llamados mandos “Caterpillar”. ¿Qué ventajas presentan? ¿Cuándo se justifica su aplicación? 20. Elementos componentes de este tipo de mando. El mando flotante 21. Medios para evitar la caída de la carga y del retroceso por rotura de la cadena. 22. Transportadores de cadena de piso para líneas de montaje 23. Determinación de la velocidad de transporte 24. Formas de arrastre de la carga 25. Calculo de la potencia necesaria para el accionamiento 26. Componentes del mando 27. Las escaleras mecánicas para personas. Formas constructivas 28. Velocidades adecuadas 29. Detalles de ruedas y guías en la entrada y la salida 30. Detalles constructivos de los pasamanos.



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1. Definir los cuatro términos que componen la expresión del cálculo de P (fuerza total de tracción). Significado de cada uno de ellos. ¿En qué se diferencia esta fórmula de cálculo con respecto al cálculo de los transportadores de banda? ¿Qué factores se agregan? En los transportadores de banda, la fórmula general de cálculo, es la desarrollada a continuación;

Donde;         

P- Fuerza total de tracción [kgf]. H- Proyección vertical [m]. L- Proyección horizontal [m]. Q- Peso de la carga [kgf/m]. q1- Peso de las partes móviles del tramo superior [kgf/m]. q2- Peso de las partes móviles del tramo inferior [kgf/m]. f- Coeficiente de fricción producido por Q. f1- Coeficiente de fricción producido por q1 f2- Coeficiente de fricción producido por q2

Los sumandos de la expresión de cálculo de P significan; IIIIIIIV-

Fuerza para levantar la carga Fuerza debida a la fricción del peso de la carga Fuerza debida a la fricción del tramo de ida Fuerza debida a la fricción del peso del tramo de retorno



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En los transportadores de cadena, la fórmula general de cálculo, presenta ciertos cambios. 

 



En el transportador de cadena no cambia el peso de las partes móviles entre tramo cargado y descargado (en las cintas cambia la cantidad de rodillos por metro de transportador entre el tramo de transporte y el de reenvío). La carga y descarga puede realizarse en distintos puntos, afectando el cálculo de la fuerza de tracción por cambiar la longitud del tramo cargado. El termino que representa la fricción por el peso de la carga que en bandas es Q·f·L, donde f es el coeficiente de rozamiento del material transportado contra la banda. En las cadenas, en el término Q·f·L, f representa el coeficiente de rozamiento entre las ruedas del trole y la vía correspondiente (generalmente, metal contra metal) Además, en la fórmula para calculo de transportadores de cadena (salvo los scrapers que usan canales y paletas), el coeficiente de fricción es único para toda la formula.

Formula general;

P  Q  H  Q  L  f  q1   f1  L  H   q2   f 2  L  H 

Formula adaptada;

P  Q·H  Q  Lc arg a· f  q1  f ·Ltotal

[kgf]

[kgf]

Donde;  P: fuerza total de tracción aplicada a la cadena [kgf]  H: proyección vertical del transportador [m]  LCARGA: Proyección horizontal con carga [m]  LSC: Proyección horizontal sin carga [m]  LTOTAL: Proyección horizontal completa del transportador [m]  Q: peso de la cadena cargada [kgf/m]  q1: peso por metro de las partes móviles (cadena, troles y accesorios de sujeción).  f: coeficiente de fricción producido por Q· f = 0,08 para troles con rodamientos de bolas. Los sumandos de la expresión de cálculo de P para cadenas, significan; Q·H = esfuerzo para levantar la carga. Q·Lcarga·f = esfuerzo para trasladar la carga horizontalmente. q1· f· Ltotal = esfuerzo para mover el transportador en vacío.



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Existen también fórmulas recomendadas por fabricantes de transportadores, por ej. CEMAC.

Donde; Q: peso de la cadena cargada [kgf/m] q: peso de las partes móviles [kgf/m] D: diámetro de la rueda del pie de elevador a cangilones en [mm] cuando transporta material agregado; radio de la misma cuando transporta material fino o floculado. f- coeficiente de fricción producido por Q (Tabla IV) f1- coeficiente de fricción producido por q (tabla IV) H: proyección vertical en [m] L: proyección horizontal en [m] Tomando la rueda de mando, la tensión de tracción es máxima en el punto I de la figura, La tensión total es P1, se calcula mediante la fórmula que corresponde a cada caso de transportador, según Tabla II. En caso de usarse m juegos de cadena, la tensión, en cada una de ellas es P1/m.

CONDIC. DE SERVICIO

Carácter de la carga n1

Operación n2

Condición atmosférica n3

TABLA I Uniforme e impacto poco frecuente Impacto moderado y medianamente frecuente Carga de gran impacto y frecuente 8 a 10 horas/día 10 a 24 horas/día Aire limpio, temperatura moderada Aire algo pulverulento, temperatura moderada Polvo abrasivo, temperatura relativamente alta

FACTOR DE SERVICIO 1 1,4 1,8 1,0 1,2 1,0 1,2 1,4



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Para calcular la máxima tensión de la cadena, también debe tenerse en cuenta el soporte de la misma durante su trayecto. Lo: longitud de cadena suspendida en [m] Po: Fuerza tensora sobre la cadena en [kgf] cuando la cadena cuelga en catenaria;

TABLA IV – COEF. DE FRICCION CASOS CADENA DESLIZANDO SOBRE METAL CADENA RODANDO

f, f1, cuando solo hay frotamiento de la cadena Con lubricante Sin lubricante 0,2 0,33 0,12 0,2

CASOS Arena seca sobre metal Carbón sobre metal Carbón bituminoso sobre metal Cereal sobre metal Ceniza mojada sobre metal Coque sobre metal Madera sobre metal Mineral sobre metal Metal sobre metal Bolsas (de papel o tela) sobre madera Bolsas (de papel o tela) sobre metal Carton sobre madera Carton sobre metal

f carga arrastrada 0,60 0,33 0,59 0,32 0,53 0,35 0,43 0,58 0,33 0,27 0,30 0,48 0,50

Una vez calculadas las fuerzas correspondientes, se selecciona la cadena de acuerdo a la carga de rotura Prot. La carga de rotura de la cadena debe ser n veces mayor que la máxima tensión o máximo esfuerzo de tracción sobre ella (siendo n el coeficiente de seguridad)

Donde n1, n2, n3 son los factores de servicio de Tabla I. Con el valor de la carga de rotura se selecciona la cadena adecuada. Calculo de la fuerza de tracción requerida P3: Según la figura anterior; ; siendo P2, la tensión total de tracción en las cadenas en el punto II de la figura y que se calcula al igual que P 1, de las formulas de la Tabla II de acuerdo al caso. Calculo de la potencia necesaria en la rueda de mando Potencia necesaria de motor Siendo

el rendimiento de la transmisión



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2. Definir cuáles son los coeficientes de rendimiento que intervienen en el cálculo de la potencia de una cadena transportadora.

Nt= potencia teórica [HP] Ne= potencia efectiva [HP] v= velocidad [m/s] 1= rendimiento de transmisión y ruedas dentadas 2= rendimiento del reductor i= relación del reductor

3. Aplicaciones de los transportadores de cadena. Horizontales, inclinados, verticales, “calesitas” La diversidad de exigencias del transporte de materiales ha encontrado en los transportadores a cadena una respuesta muchas veces insustituible en sus aplicaciones. Esto se debe a la versatilidad de la cadena y a las especiales características obtenibles en su uso. Estos transportadores se destacan por las ventajas que se enumeran a continuación;    

 

Alta eficiencia mecánica y máximo servicio, condicionados al diseño, los materiales y la ejecución de la cadena. Movimiento positivo asegurado. Estos transportadores no patinan ni se desvían y se obtiene una sincronización perfecta del proceso. Su carga es regular y se mantiene uniforme, no se acumula en puntos determinados. Se pueden obtener transportadores con trayectorias horizontales y verticales o inclinadas, en varios sentidos, adoptando la llamada cadena biplanar, que se articula en dos planos. De acuerdo a la aplicación del transportador, se adaptan a la cadena, accesorios de formas varias, para diversas finalidades. Cargas bruscas o materiales abrasivos o calientes, no causan roturas o disminución del rendimiento.

a) de tablillas Son utilizados en recorridos horizontales e inclinados hasta 45º. Se emplean para el transporte de paquetes, cajones y bultos en general, especialmente con envoltura débil o frágil. Las tablillas son generalmente de madera, pero también se hacen de chapa de acero plegada, lo que permite el transporte de materiales que se encuentran a altas temperaturas, como ser piezas de fundición recientemente desmoldeadas. Las tablillas pueden contar con garras para impedir que los bultos se deslicen hacia atrás. b) de barras de empuje (push bar) Son utilizados en recorridos horizontales e inclinados hasta 60º. Se emplean para el transporte de cajones o bultos con cubierta resistente. Luciano Martín Colombo


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Como se observa en la figura, los bultos deslizan sobre un canal de chapa de acero o de madera y las dos cadenas ruedan en guías que se encuentran por encima del canal y a los dos lados de este. La barra de empuje está tomada a ambas cadenas y a una altura tal sobre el canal que impida el vuelco del bulto. En casos de manipuleo de cargas pesadas, estas no son arrastradas sobre un canal, sino que ruedan sobre rodillos colocados a todo el largo del transportador. Las cadenas que se utilizan en estos transportadores, cuentan con rodillos de diámetro tal que la cadena no desliza sobre sus placas sino que ruedan sobre dichos rodillos. c) elevadores de bandejas colgantes o de rosario de cangilones (paternóster) Son utilizados en recorridos verticales. Se emplean para el transporte de cajones, paquetes, barriles y bultos. Suelen tener bandejas para contener la carga, en cuyo caso la carga puede ser automática pero la descarga será casi seguramente manual. Para la descarga automática, las bandejas se reemplazan por horquillas como se aprecia en la figura. Los elevadores de este tipo son sumamente lentos y las cadenas deben estar protegidas o guiadas para evitar que las bandejas se bamboleen. Algunos elevadores del tipo paternóster se emplean para el movimiento de personas en sitios donde el transito es muy intenso. Las bandejas o jaulas para las personas se encuentran una a continuación de otra, cubriendo por completo el hueco, de modo que si alguien cayera por la abertura en la pared del piso, puesto que carecen de puertas, solo caería dentro de uno de los vehículos. Una disposición muy ingeniosa de las ruedas de las cadenas y de la fijación de estas a los vehículos o jaulas, hace que cuando llegan al extremo superior o inferior, los vehículos paran al otro lado, invirtiendo la marcha, pero sin volcarse. De no ser así, si alguien sin advertirlo llegara al extremo del recorrido, sufriría las consecuencias de dicho vuelco. (Continua en pregunta 14) d) de troles o de bandejas colgantes (trolley conveyors) monoplanares y biplanares También llamados aéreos o aero-pendulares, son utilizados en recorridos horizontales, verticales e inclinados. También en recorridos biplanares. Se emplea para el transporte de elementos en procesos de fabricación y almacenaje. La carga queda suspendida de los ganchos que se aprecian en la figura o se depositan en bandejas. Puesto que pueden describir recorridos sinuosos, son de gran versatilidad. Son de aplicación típica en las líneas de montaje de automotores, partiendo de los depósitos, llevando la carga suspendida por encima de las zonas de trabajo hasta llegar al sitio de montaje, donde descienden para entregar la carga y volver a ascender, de manera de no interferir en las zonas de trabajo, volviendo al punto de partida. También se emplean en fundiciones, donde trasladan las cajas moldeadas a la zona de colada, luego las llevan a zonas de enfriamiento y posteriormente al desmoldeo, para volver al punto de partida. Otras aplicaciones incluyen; movimiento de piezas en líneas de armado en procesos continuos, líneas de pintura, hornos, frigoríficos, mataderos, etc. e) transportadores raspadores (scrapers) Son utilizados en recorridos horizontales e inclinados. Se emplean para el transporte de material a granel, molido o pulverulento. El transporte se efectúa por el arrastre producido por las placas sujetas a las cadenas. El material es arrastrado sobre el canal Luciano Martín Colombo


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inferior o sea que el tramo superior es el tramo de retorno. La cadena en el tramo de carga esta elevada por sobre el canal de modo que no entre en contacto con la carga. Las cadenas, en estos transportadores son del mismo tipo que en los de tablillas, de modo que no son arrastradas sino que ruedan, sobre sus propios rodillos. Estos raspadores son también adecuados para el transporte de materiales calientes, como ser cenizas y son de construcción sencilla de modo que el canal puede ser fácilmente reemplazado. f) elevadores de cangilones, verticales o fuertemente inclinados Son utilizados en recorridos verticales e inclinados. Se emplean para el transporte de material a granel, caliente, seco, molido. La descarga puede ser por fuerza centrifuga o por gravedad, esta ultima especialmente en los elevadores inclinados. En la figura se aprecia la boca de carga en la parte inferior y debajo de esta una compuerta inclinada que se extrae para la limpieza del fondo de la caja. La descarga se produce por el lado opuesto. Elevadores de este tipo son también accionados a correa en reemplazo de la o las cadenas, con la ventaja de una marcha más veloz y silenciosa. Cuando el elevador debe dragar la carga desde el fondo de la caja, la correa no debería aplicarse ya que pueden ser arrancados los cangilones. Para el transporte de semillas oleaginosas las correas de tela y goma no pueden ser utilizadas, por cuanto resultan atacadas por el aceite. g) de flujo continuo, horizontales, inclinados y verticales (redlers) Son utilizados en recorridos horizontales, inclinados y hasta verticales. Se emplean casi exclusivamente para el transporte de cereales y semillas. Este transportador es completamente cerrado de modo que no genera polvo y puede combinar recorridos horizontales e inclinados en una sola unidad. Como se aprecia, carece de paletas o placas, de modo que el arrastre del material es efectuado solo por las pequeñas barras fijadas a la cadena única. Para el transporte horizontal las barras son solo horizontales, a través del canal y para el inclinado, tienen forma de U. h) de placas (carrusel) Las placas forman una cinta continua, mediante articulaciones entre sí. Los usos de transportadores de placas son similares a los de tablillas, pero el recorrido de retorno se puede utilizar para devolver el bulto transportado, (ej. frascos, soportes, bandejas, etc.), al inicio del proceso. Estos transportadores se puede instalar al ras de piso o en una altura conveniente. A menudo se utilizan como transportadores de moldes en las fundiciones. i)

transportadores de zócalo (apron feeders y apron conveyors)

Una serie de tablillas de tamaño y forma adecuadas se sujetan entre cadenas sinfín. El tamaño y forma de la tablilla, así como la forma de articularse entre sí depende del material a transportar y uso del transportador. Generalmente, el plegado de las tablillas forma un canal que puede



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tener ondulaciones para evitar deslizamientos de material. Estos transportadores se pueden utilizar en pendientes no superiores a 25º. j)

transportadores elevadores de cangilones volcables

Los cangilones o cubos se montan entre dos cadenas sinfín que pueden tener vía horizontal, inclinada o vertical. El material es elevado en los cangilones y trasladado horizontalmente hasta el punto de descarga. k) transportadores de piso para líneas de montaje Esta categoría incluye varios tipos de transportadores que pueden instalarse en el suelo, con cadenas o cables, para avanzar carrocerías o chasis durante las etapas de montaje. Puede permitirse el acoplamiento de estaciones de transporte a la cadena, las cuales se conectan o desconectan de acuerdo a la necesidad.

4. ¿Qué velocidades son usuales en estos transportadores? Las velocidades usuales se consignan en la siguiente tabla; (catalogo CEMAC) APLICACION

Velocidades normales en m/min

Transporte a tablillas para inspección y carga

12 a 30

Transportador a barras de empuje para carga

12 a 30

Elevador a bandejas basculantes

3 a 12

Transporte aéreo pendular Transportador tipo redler

Para transporte de mercaderías

6 a 18

Para procesos de armado

0,3 a 3 12 a 30



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5. Detallar los variados tipos de cadenas, formas de construcción, materiales, accesorios. Las cadenas para transportadores responden a las diferentes necesidades. Las que tienen rodillos emergentes, se utilizan para rodar sobre guías, lo que hace que la fuerza de arrastre del transportador sea menor. Cuando el rodillo se encuentra oculto, la cadena desliza sobre guías, que deberán ser de un material de bajo coeficiente de fricción. Las aletas para sujeción de tablillas pueden ser soldadas a los eslabones. Esta construcción se prefiere para cadenas de gran porte y espesores de eslabones grandes. Las aletas plegadas, son indicadas para transportadores de tablillas y aplicaciones de servicio más liviano. Las cadenas con aletas tipo K permiten que se les coloque encima distintos aditamentos, como ser tablillas, barras de empuje, etc. Existen cadenas especiales, adaptadas a usos en diversas industrias, como ser ingenios azucareros, cadenas para trefiladoras, etc. En la imagen se aprecian distintas aletas, soldadas y plegadas, además de una cadena con garras, utilizable en transportadores para aserraderos por ejemplo. Las cadenas forjadas, tienen una mejor orientación de fibras del material, lo que les da mayores resistencias a la tracción. La principal utilización de estas cadenas, es en los transportadores aéreos biplanares. La cadena sin remaches (rivetless chain) está formada por piezas desarmables de fácil reemplazo en caso de roturas. Existen también cadenas especiales tales como, cadenas para redlers, cadenas tipo Ice-Chain (empleada en industrias frigoríficas) y cadenas Gall para grúas (cadena de tracción).



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6. ¿Cuáles son las limitaciones debidas a los materiales? Las cadenas se fabrican totalmente en acero. Las mallas, por lo general son de acero dulce (SAE 1010-1020 laminado) y los pernos, bujes y rodillos son de acero de mayor tenor de carbono (SAE 1045) y reciben tratamiento térmico. También estas piezas pueden fabricarse en SAE 1020, y posteriormente recibir tratamiento de cementado y templado. Otras consideraciones sobre los materiales empleados dependen del ambiente en el que trabajan, por la existencia de agentes corrosivos, temperatura, suciedad, que da origen a tratamientos superficiales, como por ejemplo, cadenas galvanizadas. Ver también pregunta número 16, sobre los materiales y coeficientes de seguridad adoptados para cadenas de transportadores.



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7. Formas constructivas de los transportadores para cajas o bultos También véase pregunta numero 3. 8. Características de los transportadores de cadena llamados de flujo continuo (tipo Redler) Este tipo de transportadores consta, en esencia, de una cadena sinfín, cuyos eslabones llevan incorporadas barras transversales de variadas formas. La cadena es accionada por una rueda dentada motriz ubicada en un extremo del transportador, efectuándose el reenvío a través de otra rueda sin dientes situada en el extremo opuesto. La cadena va alojada en una caja totalmente cerrada de sección rectangular, y resbala sobre el fondo superior o sobre raíles si carece de éste. Sobre el fondo inferior el material que descansa, es arrastrado por las barras transversales de la cadena en su movimiento, y como consecuencia de la fricción interna del material, la sección de material arrastrado es mayor que la correspondiente a la altura de la cadena. En el caso de transportadores horizontales la forma del travesaño es recta, pero en los inclinados y verticales tienen forma de U. También se emplea la forma tipo C, en productos granulosos. A consecuencia de la forma en que se efectúa el transporte de material, estos transportadores presentan una serie de ventajas, entre las que se cuentan;    

 

Poco espacio ocupado transversalmente No existir posibilidad de contaminación por otros productos, ni haber producción de polvo por ser la caja de transporte hermética. Posibilidad de efectuar el transporte horizontal, inclinado y verticalmente en una sola unidad. Al efectuarse el transporte por deslizamiento de las cadenas, se produce automáticamente el desprendimiento de los materiales cuando existe una abertura en el fondo; por lo tanto los materiales no se adhieren a las cajas. Las entradas y salidas de material pueden hacerse en cualquier punto del transportador. Ser robustos y requerir pocos cuidados.



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Las aplicaciones de estos transportadores son tan variadas como los materiales a transportar, citando a continuación;        

Almacenamiento de cereales, (carga y descarga de silos) Industrias de fertilizantes Industrias alimenticias Minas de carbón y lavaderos Fabricas de cemento Fabricas de ladrillos Industrias químicas En carga y descarga de barcos se usa una variante especial de redler denominado SKT, empleado para la carga y descarga de cereales, azúcar, cemento y algunos otros materiales que fluyen con facilidad. El principio de funcionamiento es el mismo, variando solo en la mayor simplicidad constructiva. El redler de carga posee una boca de carga provista de una rejilla, por la cual penetra el material.

La siguiente figura indica la disposición general de los componentes de un redler;



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Capacidades de transportadores Redler, velocidades, dimensiones, materiales a transportar La capacidad máxima a transportar es el orden de 1000 tn/hora y su velocidad puede llegar hasta 2 m/s. Las secciones de las cajas varían desde 115 mm x 800 mm hasta 770 mm x 2000 mm y su longitud puede llegar hasta 150 metros. Los materiales a transportar son muy variados, carbón, granos, minerales, polvos, etc. Tipos de transportadores Redler En general, son de dos tipos, de caja sencilla y de caja doble, y sus trayectorias de transporte pueden ser horizontales, verticales, una combinación de ellas, y en circuito cerrado. Los de caja sencilla se emplean para el transporte de material en un solo sentido, pero los de caja doble permiten el transporte de materiales iguales o distintos, en sentidos opuestos o iguales. También permiten la mezcla de varios materiales.



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Transportadores Redler verticales y circunvalantes

Cálculo de la capacidad de transporte y potencia (Fuente; TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO DE MATERIAS PRIMAS EN LA INDUSTRIA BASICA Tomo I y II,Targhetta Arriola-Lopez Roa) El cálculo de la capacidad es sencillo, puesto que la sección del material a transportar es prácticamente rectangular, por lo tanto;

Donde; Qt= capacidad [m3/hora]; S= sección [m2]; v= velocidad [m/seg] La capacidad real se obtiene multiplicando Q t por un coeficiente C1 o C2, que depende del material a transportar y del trazado del transportador (horizontal o inclinado). La tabla siguiente (Fuente, pagina 687) da valores de dichos coeficientes para los principales materiales. Material C1 C2 Material Arena 1,70 1,50 Cok Arroz 1,05 1,30 Fosfatos (materia prima) Astillas de madera 1,40 2,00 Harina Avena 1,05 1,30 Judias Carbon (0-12 mm, seco) 1,10 1,20 Maiz Carbon (0-12 mm, humedo) 1,45 1,25 Malta Carbon en trozos 1,25 1,40 Polvo de carbon Cebada 1,05 1,30 Sal (seca, industrial) Cenizas, secas 1,20 1,55 Sosa Cemento 2,00 1,60 Trigo Cenizas volantes 2,00 1,60 -------------------------------------------------------------------------

C1 1,10 1,20 1,25 1,20 1,10 1,05 2,00 1,30 1,10 1,05

C2 1,30 1,60 1,60 1,30 1,30 1,30 1,60 1,30 1,40 1,30

El coef. C1 se emplea en redlers horizontales El coef. C2 se emplea en redlers inclinados y verticales Luciano Martín Colombo


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Respecto a la potencia; se compone de dos partes, al igual que en las cintas transportadoras; a) De elevación;

Donde; H= desnivel en [m] b) De arrastre, que es igual al peso del material y cadena, multiplicado por el coeficiente de fricción entre material, cadena y fondo, y por la velocidad. La expresión a emplear es;

Donde; L= longitud entre centros de las ruedas [m] p= peso de la cadena [kgf/m] v= velocidad [m/s] Ct= Coeficiente de fricción, valor experimental que viene dado en los manuales de las firmas constructoras

9. Tipos de cadenas empleados en estos transportadores para trayectos horizontales Ver pregunta numero 8

10. Tipos de cadenas empleados en estos transportadores para trayectos combinados horizontales e inclinados Ver pregunta numero 8

11. Transportadores de cadena de zócalo para la descarga de tolvas (Apron feeders) Los Apron Feeders son transportadores de cadena de zócalo exclusivos para la descarga de tolvas y alimentación de otros transportadores. Son capaces de manejar materiales calientes (cenizas, escorias) Generalmente, las tablillas son soportadas por rodillos exteriores, que le otorga al feeder la ventaja de soportar mayores impactos y manejar un tamaño de material más grande. Los rodillos pueden operar también en el tramo descargado, aliviando la tensión del ramal inferior de la cadena por peso propio. Los faldones de la tolva dan el encauzamiento correcto al material dentro de los faldones adosados a las tablillas.



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12. Transportadores de cadena de zócalo (Apron conveyors) Los transportadores de cadena de zócalo son de tablillas metálicas con faldones y pliegues transversales superpuestos montados sobre dos líneas de cadena. Estos transportadores son adecuados para la manipulación de prácticamente todos los tipos de materiales, pero se recomiendan en particular cuando el servicio es pesado o la granulometría es muy grande (ejemplo, minerales). Estos transportadores se pueden utilizar en pendientes no superiores a 25º cuando se usan tablillas normales. Cuando el ángulo supera esta cifra, lo mejor es montar empujadores sobre las tablillas a intervalos regulares. De esa manera se puede utilizar para ángulos hasta 45°. La descarga se efectúa siempre al final del transportador, donde se encuentra el mando. Rexnord, en su modelo MD, permite efectuar descargas intermedias, gracias a una disposición especial de las tablillas.



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13. Características constructivas de estos aparatos Se cita el catálogo de transportadores REX, donde se consignan las características constructivas de estos transportadores. Al final del cuestionario se adjunta copia del mismo.

14. Los transportadores de bandejas colgantes (transportadores de troles) Los transportadores de troles se utilizan casi exclusivamente para la industria automotriz y frigorífica. Es el transportador mas empleado en líneas de producción. La cadena es soportada a intervalos regulares por carros de diversos tamaños y capacidades, dependiendo del servicio. Ciertos tipos de cadenas tienen la posibilidad de flexionar en dos direcciones, de modo que los tramos horizontales y verticales de un trayecto a recorrer en planta, se pueden hacer con el mismo transportador. Ese es el origen del transportador aéreo biplanar. La denominación “transportador de bandeja colgante” no es del todo aceptada. Ya que a este tipo de transportador, se le puede adosar todo tipo de accesorios, de acuerdo a la carga a transportar. Desde bandejas, cadenas con ganchos en sus extremos, ganchos solamente, dispositivos especiales, etc. En ciertas aplicaciones, el transportador recorre la planta, llevando piezas de distinto tipo, las cuales, al llegar a determinadas estaciones de trabajo, son reconocidas por sistemas ópticos y/o mecánicos. A partir de este reconocimiento, un dispositivo entra en la cadena transportadora, retirando dicha pieza. Es un caso que he visto personalmente en la planta de carrocerías de cosechadoras de John Deere en Horizontina (Brasil). La cadena transportadora alimentaba y a su vez retiraba piezas de una línea completa de acondicionamiento y posterior pintura. No sólo el sistema reconocía piezas, sino también grandes conjuntos soldados, como ser, subconjuntos del chasis de una cosechadora. Para esas aplicaciones, es útil que el transportador trabaje de dos modos; modo de transporte y modo de acumulación. Esto se logra generalmente con un transportador bi-riel, en donde la carga se suspende por troles al riel inferior, y sobre el superior circulan los troles conectados a la cadena. Cada uno de estos troles, lleva adosado una especie de gatillo, que empuja o no, la carga suspendida en el riel inferior. A continuación se grafica esta situación, conocida como transportador power and free;

En el modo transporte, el sistema de trole motorizado se acopla con el trote libre por medio del contacto de una abrazadera de empuje, en el sistema motorizado con una abrazadera retráctil en el sistema libre. El desacoplamiento se logra al hacer contacto con otra carga o al mover el actuador de la abrazadera. El sistema es muy flexible ya que puede detener o impulsar cada transportador sin necesidad de interrumpir el sistema. Este transportador puede utilizarse en un Luciano Martín Colombo


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proceso en el que los tiempos de operación sean diferentes o donde sea necesario acumular las unidades en lotes antes de iniciar la siguiente operación. Los transportadores de trole tienen los siguientes componentes:   

     



Elementos rodantes que soportan las cargas a transportar: Trolley. Estructura del transportador: Perfiles IPN que operan como guías de los trolleys. Curvas: para resolver los tramos con curvas existen dos variables, una es por medio de curvas con rodillos, y la otra es por medio de poleas deflectoras dentadas, por lo general el diámetro de las ruedas están comprendidas entre 30 a 70 pulgadas (dato tomado de teoría cátedra MET). Elementos de tracción: Cadena con eslabones forjados. Elementos de suspensión o arrastre: Bandejas o ganchos. Sistema de transmisión: Cabezal de mando tipo Caterpillar (motor, mando con correas, reductor sin fin con antecaja de ruedas dentadas, acoplamientos hidráulico, mando de poleas Caterpillar). Sistema de tensado. Elementos anti retorno, de acuerdo con la configuración del sistema se instalan en los tramos con pendientes. Elementos de arranque: variador de velocidad mecánico u otro, variador de frecuencia, acoplamientos hidráulicos. Los acoplamientos hidráulicos son excelentes para el arranque suave y como elemento de seguridad (deslizan si el transportador se atora o sobrecarga). El control de la velocidad también se puede hacer cambiando el diámetro de la polea motora en caso de usar una transmisión intermedia por correas en V en el Caterpillar. Cadena Caterpillar: La cadena del Caterpillar es una cadena de transmisión a rodillos con elementos adosados (dientes) que se vinculan con la cadena biplanar. 15. Transportadores en el plano horizontal y biplanares. Aplicaciones

Los transportadores en plano horizontal son utilizados cuando no se necesita elevación de la carga. En este caso, se lo utiliza también como transportador “remolcador”. Desde el trole baja una cadena o una eslinga de cable que se conecta a una carretilla que se desplaza por el piso, como se aprecia en la figura. Otra aplicación en plano horizontal son las líneas de pintura. En ellas, las piezas se transportan en línea, pasando por un túnel de lavado, seguido de enjuague y secado. Luego, la misma cadena las traslada dentro de una cabina de pintado, y a continuación, a un horno donde se seca la pintura aplicada. El caso de un transportador biplanar, es utilizado para salvar desniveles en una planta industrial. Existe la posibilidad que haya un depósito en la parte superior de la planta, a la cual los productos pueden llegar de manera continua para ser almacenados. Otro caso, es el de plantas frigoríficas, en las cuales el desnivel puede deberse a ciertos trabajos en altura, donde también se requiera cierta acumulación temporal de material (por ejemplo, la producción de medias reses vacunas).



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16. Tipos de cadenas empleadas en estos transportadores. Cargas de rotura y coeficientes de seguridad que se adoptan. Generalmente, se emplea la cadena de tipo “rivetless” (sin remaches) debido a que resulta muy sencillo el reemplazo de eslabones averiados. A continuación, se citan las denominaciones, pasos, cargas recomendadas de trabajo, carga de rotura y peso lineal.

Para cadenas transportadoras, el coeficiente de seguridad mínimo deberá ser 5. A continuación, basado en el manual de selección de cadenas Renold, se explica por qué debemos elegir como mínimo ese coeficiente de seguridad. Si bien la explicación se basa en cadenas de rodillo, es válida su extensión a las cadenas de transportadores. Los fabricantes de cadenas especifican la carga de rotura para cada gama de producto. Algunos citan el valor promedio de cargas de rotura, algunos las cargas de rotura mínima, dependiendo de su nivel de confianza en su producto. Renold siempre especifica la mínima carga de rotura. Para obtener una carga nominal de trabajo es necesario aplicar un "factor de seguridad" para la carga de rotura y esto es un área donde la normalmente hay confusiones. Como regla general, Renold sugiere que para la mayoría de las aplicaciones puede utilizarse un factor de seguridad de 8;

A primera vista, un factor de seguridad de 8 puede parecer muy elevado y sugiere que la cadena podría resultar sobredimensionada si se aplica este factor. Sin embargo, si examinamos la situación en detalle, surgen los siguientes puntos. A. La mayoría de las placas laterales de la cadena están fabricados de acero de bajo o medio carbono y Luciano Martín Colombo


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están dimensionadas para asegurar que tengan una adecuada resistencia a cargas de choque. B. Estos aceros tienen límites de elasticidad que varían desde 50% a 65% de su resistencia a la tracción. Esto significa que si las cadenas son sometidas a cargas de 50% a 65% de su carga de rotura, es probable que se produzcan deformaciones permanentes. C. Existe la tendencia a sobredimensionar los tamaños de cadena "sólo para estar seguro de que la cadena es la adecuada". Los motores eléctricos utilizados en la actualidad son capaces de entregar a plena potencia el 200% del par de carga durante un corto período de tiempo. D. La consecuencia de esto es que una cadena de confianza seleccionada con un factor de seguridad de 8 a la carga de rotura; estará operando con un factor de seguridad tan bajo como 4 al límite de fluencia del material, y de 2 cuando la posible sobrecarga instantánea en el mando se considere. Y esto es sin tener en cuenta una selección sobredimensionada del motor respecto de la potencia nominal que necesita el transportador. E. Una consideración adicional cuando se aplica un factor de seguridad para una la aplicación de cadena es la vida útil de la cadena. La tensión aplicada a una cadena se manifiesta en el contacto pasador/casquillo; que en las ruedas dentadas de cadena articula como un cojinete liso. La experiencia ha demostrado que, dado un buen ambiente, limpio y un y bien lubricado, la cadena, teniendo una presión de hasta 24 N/mm2 (3500 lb/inch2) tendrá una vida aceptable. Un factor de seguridad de 8 dará esa presión de apoyo. En otro sitio que no sea un ambiente limpio y lubricado, el factor de la seguridad se deberá aumentar, disminuyendo así la presión de apoyo, si se desea un aumento de la vida útil de la cadena. La tabla siguiente muestra una guía general de los factores de seguridad apropiados para diferentes aplicaciones.

En todas las aplicaciones mencionadas y condiciones, el aumento en el factor de seguridad se aplica con el objeto de reducir la presión entre el cojinete pasador/casquillo para mejorar la vida de la cadena.



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17. Troles y formas constructivas En la figura se muestra una construcción básica de trole. Al final del cuestionario, se adjunta el Manual de Troles de Link-Belt, donde se consignan las variantes posibles a emplear.

18. Formas de los mandos, tensores y curvas Formas de los mandos: (Fuente; Link Belt Trolley Conveyors) Mandos de esquina con piñón Tiene una rueda dentada con cubo integral y pasador de seguridad que se monta en el eje de salida del reductor y se acopla accionando la cadena transportadora sin remaches. Cada unidad de mando está montada sobre un bastidor de acero soldado. En versiones estándar están disponibles ángulos de abrace de 90º (mínimo recomendado) y 180º. Mandos de velocidad constante Se recomiendan por su sencillez y economía; en aplicaciones donde se requiere una sola velocidad de la cadena, las unidades de velocidad constante. Una correa en V se utiliza para conectar el motor y reductor de tornillo sin fin.



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Mandos de velocidad variable Variadores de velocidad 3 a 1 Para la mayoría de las aplicaciones, una variación en la velocidad del transportador dentro de la relación de 3 a 1 es suficiente. El cambio de velocidad se realiza mediante una polea variable en el árbol del motor y la base de deslizamiento del motor para mantener la distancia entre centros adecuada a cada relación de transmisión. Variadores de velocidad 6 a 1 Este mando emplea un variador de velocidad P.I.V., que proporciona un control de velocidad más preciso. Son ideales para los transportadores que operan a través de hornos, u otros recintos de proceso donde los tiempos de exposición son definidos. El comando de variación normalmente se encuentra sobre la unidad, sin embargo, puede ser colocado para mayor comodidad un accionamiento remoto. Mandos múltiples En algunos transportadores; la longitud, la carga; o una combinación de estos dos factores resulta en una fuerza de tracción mayor que la capacidad de la cadena y del mando inicialmente diseñados para el transportador. Para satisfacer esta situación, se colocan dos o más unidades de mando idénticas, sincronizadas entre sí. En estos casos, se recomiendan mandos Caterpillar flotantes para eliminar la posibilidad de múltiples roturas progresivas. También pueden agregarse pasadores de seguridad en caso de una sobrecarga en una unidad. Para transportadores de velocidad constante, la sincronización adecuada puede obtenerse mediante el uso de motores estándar y colocando acoplamientos hidráulicos entre el motor y el reductor. Para aplicaciones de velocidad variable que requieren varias unidades de mando, la mejor disposición es un sistema eléctrico que controle tanto la velocidad de salida de los mandos, como la velocidad de entrada efectiva entregada a los reductores de velocidad. Esto se puede lograr con varios métodos, a- Un sistema de accionamiento con variador de frecuencia para cada motor; b- Acoplamientos hidráulicos a la entrada de los reductores, que tienden a igualar las velocidades de salida de los mandos c- Un sistema de dos motores de CA (uno en cada unidad de mando), accionados por un motor generador de corriente alterna. La velocidad se controla mediante la variación de la frecuencia y el voltaje de la corriente suministrada a los motores de accionamiento del transportador. (Ver material anexo, sobre “Eje eléctrico”)



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Formas de las curvas Normalmente, las curvas son del tipo de rodillos. Estas curvas se utilizan para guiar la cadena del transportador y mantener al trole siempre en línea con el centro del perfil IPN sobre el que se desplaza, evitando esfuerzos innecesarios y perjudiciales. El radio de estas curvas se elige en función del paso de la cadena y de la distancia que se requiere entre los elementos transportados. Sobre estas curvas, pueden montarse también unidades de mando. Las formas constructivas más utilizadas son las siguientes;

Formas de los tensores Los tensores absorben los cambios de longitud de la cadena. Siempre se montan en los tramos menos cargados o descargados del transportador. Consisten de dos bastidores, uno fijo a la estructura de soporte del transportador, y otro móvil, que soporta la rueda de reenvío de la cadena. Ambos bastidores se vinculan entre sí mediante rodillos de desplazamiento y resortes, que absorben los cambios de longitud manteniendo una tensión adecuada. Los resortes pueden ser reemplazados por tornillos, pero no es una práctica recomendable.



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19. Los llamados mandos “Caterpillar”. ¿Qué ventajas presentan? ¿Cuándo se justifica su aplicación? El mando Caterpillar presenta la ventaja de disminuir el momento torsor del árbol de mando. El uso de mandos Caterpillar se justifica cuando las cadenas son muy largas y donde la fuerza necesaria para el arrastre es elevada. El accionamiento del transportador se ubica al final de la línea cargada (punto de descarga), para evitar un desgaste prematuro de los eslabones de la cadena (siempre opera con tracción en la cadena) (ver Alexandrov pág 237 y 404)

20. Elementos componentes de este tipo de mando. El mando flotante Se adjunta plano, indicando las partes componentes del mando



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21. Medios para evitar la caída de la carga y del retroceso por rotura de la cadena. Anti-retroceso: Se utilizan en los tramos ascendentes para evitar que al cortarse la cadena, ésta descienda una distancia mayor a la que separa dos troles. Se recomienda su uso en transportadores que superen los 10 metros de ascenso entre un piso y otro. Esta protección es importante durante la ejecución de mantenimiento y para los transportadores con mandos protegidos por fusibles de seguridad. Para la instalación de anti retrocesos, no es necesario cortar el tramo de perfil.

Anti-embalamiento: Estos dispositivos se utilizan en los tramos de descenso para detener la cadena y el mando, si un aumento anormal de la velocidad se produce en la dirección de transporte. Esto puede deberse al corte de la cadena, o uno de los arboles de transmisión del Caterpillar. Se recomienda su uso en todos los tramos que descienden de un piso a otro y cambios de nivel. También se pueden ajustar para servir como anti retrocesos. En su uso normal son accionados por un cambio en la inercia del brazo de palanca, que es afectada por la velocidad de traslación de los carros. Un aumento repentino en la velocidad hará que la palanca interponga un bloqueo en el recorrido, deteniendo el carro siguiente con la cadena, y también acciona un interruptor de límite para detener el transportador.



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22. Transportadores de cadena de piso para líneas de montaje Fuente; Conveying Machines, (Spivakovsky-Dyachkov) La cadena de remolque para línea de montaje (en inglés, Load-Towing Conveyor) es un tipo de transportador donde el elemento de tracción mueve unidades de carga sobre sus propias ruedas, en carros en movimiento sobre rieles en el suelo o sobre una guía de deslizamiento, unidades de carga sobre una superficie lisa, o sobre una cama de rodillos fijos sin motor, entre otras variantes. En este tipo de transportador, el carro que soporta la carga no está unido al elemento de tracción, pero se mueve por acción del mismo gracias a empujadores o abrazaderas. En este sentido, los transportadores de arrastre difieren principalmente de transportadores de tablas que transportan carga (Table-type car conveyers). Un transportador de remolque tiene el elemento de tracción en forma de simple, o, menos frecuentemente, dos cadenas de remolque, cable de acero, una combinación de una cadena con una o dos barras rígidas, o barras de sólo una o dos. Los transportadores de remolque con el elemento de tracción como barra rígida o una combinación de barra y cadena o cable se llama transportador por barra de empuje. En cuanto a la posición de la cadena de transporte, estos transportadores de remolque se pueden dividir en sentido vertical y horizontal cerrado, y aquellos que tienen una trayectoria espacial. La cadena de transporte se puede mover sobre el piso de un edificio, bajo el suelo, o en un riel suspendido. En consecuencia, se distingue entre los transportadores de arrastre, con el piso, debajo del piso y encima de la cabeza de la cadena. Los transportadores de remolque son de diseño sencillo y de bajo costo, tienen pequeñas dimensiones, no bloquean las áreas de producción (a excepción de los transportadores con la cadena en el piso que, sin embargo, tienen una aplicación limitada), y ofrecen amplias posibilidades para el control automático. Los transportadores de remolque con una trayectoria espacial y el direccionamiento automático de carros pueden llevar cargas sin problemas por un camino intrincado a los pisos de un edificio. La carga de estos transportadores de remolque es fácilmente adaptable para la interactuar con los medios de transporte de piso periódicos: cargadores de camiones, camiones, automóviles eléctricos, grúas, etc. Toda operación de carga y descarga se puede realizar en un transportador en combinación con estos medios de transporte logrando un transporte sincronizado.

Entre los inconvenientes de los transportadores de arrastre se citan, ciertas complicaciones en el mantenimiento, si la cadena, carros y otros equipos del transportador se disponen en el suelo y la necesidad del tramo de vuelta, que en muchos casos requiere fosas profundas para alojarse. Estos transportadores durante su operación pueden tener movimiento continuo o intermitente y su velocidad está dictada por la velocidad de las operaciones de proceso y las separaciones entre los lugares de trabajo.



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Transportadores de arrastre verticalmente cerrados Diseño Un transportador vertical cerrado de arrastre tiene una cadena de arrastre (3 en la fig 10.1 o 4 en la fig 10.2) que se acopla alrededor de un piñón de arrastre (1 en la fig 10.1 o 2 en la fig 10.2) y una rueda dentada de reenvío (8 en la fig 10.1 ó 5 en la fig 10.2) y se mueve sobre una guía 7 por deslizamiento (ver figuras 10.1 y 10.2) o sobre ruedas 2 (Fig. 10.3). El transportador tiene además una estructura de soporte 6 (ver fig 10.1), y mecanismos de giro 4. La carga (tractores, coches de ferrocarril, automóviles, aviones, etc) que se mueve sobre sus propias ruedas o en un carro 3 (ver fig 10.2) en las pistas 10 (ver fig 10.1) colocadas directamente en el suelo. Es decir, más allá de la estructura transportadora, se simplifica en gran medida el diseño del transportador. Si la carga se mueve sobre sus propias ruedas, la carga está unida a la cadena de arrastre por medio de ganchos o lazos 5 (ver fig 10.4) que se puede desembragar al final de la línea a mano o automáticamente. Si las cargas son transportadas en los carros (o se deslizan sobre el suelo o sobre cama de rodillos), la cadena de arrastre se provee de empujadores (6 en la fig 10.2 o 1 en la fig 10.3) que se acoplan las abrazaderas (2 en la fig 10.2 ó 3 en la fig 10.3) de los coches o directamente las paradas previstas en las cargas.

Una abrazadera tiene una bisagra de un solo lado de sujeción al bastidor de carros y se inclina cuando el carro se mueve a un empujador de cadena. La unidad transportadora está dispuesta en un foso bajo el suelo a fin de permitir el libre acceso de la colocación y descarga de mercancías desde el transportador y para la eliminación de los carros. La carga y descarga puede realizarse automáticamente utilizando interruptores de límite después Luciano Martín Colombo


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de la última estación de trabajo, que comandan la lógica de carga o descarga. Estos transportadores se emplean ampliamente en el montaje y reparación de vagones de ferrocarril y automóviles. Un grupo independiente está formado por mesas de rodillos (figura 10.4) formando un suelo continuo, y para el transporte se utilizan barras de empuje adosadas a la cadena. Este tipo de transportador se utiliza para el transporte de moldes de fundición en hornos de calentamiento, etc

Elementos de transportador El elemento de tracción es una cadena de rodillos, generalmente no estandarizada con un paso de 80-200 mm, o algunas veces un cable de acero desde 15 hasta 22 mm de diámetro. Los empujadores están articulados o rígidamente fijados a la cadena con un paso de acuerdo con la separación requerida entre las cargas. Un cable de acero de tracción tiene ganchos o grapas unidos a él, que están conectados a los vínculos de remolque de las cargas. Las guías de las pistas están hechas de perfiles (ver figura 10.1), los ángulos o los carriles de vía estrecha (ver figura 10.3). Para las cargas movidas sobre sus propias ruedas o en vehículos con ruedas sin bridas, la pista se compone de un perfil situado en el piso a un lado y una tira suave de ancho en el otro, véase la figura 10.1.

23. Determinación de la velocidad de transporte La longitud de estos transportadores puede ser de hasta 300 m, y la velocidad del 0.1-6 m/min en movimiento continuo o 6-12 m/min en movimiento intermitente.

24. Formas de arrastre de la carga Mediante ganchos, empujadores, cables de acero que puedan utilizarse para tirar o empujar la carga sobre rodillos del transportador, sobre ruedas propias de la carga (ej, tractores, automóviles), o sobre tablas con ruedas.



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25. Calculo de la potencia necesaria para el accionamiento La tracción sobre la cadena se encuentra por cálculo sucesivo de las resistencias sobre el contorno del transportador. Dado que las cargas se mueven sobre sus propias ruedas, carros o una mesa de rodillos y la cadena se mueve deslizando o rodando, la resistencia total se determina como la suma de las resistencias de las cargas y de la cadena. Además, se debe considerar una resistencia adicional debido a la aplicación fuera del centro o inclinada de la fuerza de tracción con respecto al eje longitudinal de la cadena. Esta fuerza depende del método de conexión del elemento de tracción a la carga o vehículo. Si un carro se carga propulsado por pulsadores basculantes fijados en la cadena (ver figura 10.3 b), la fuerza adicional; (10.1) Donde

es la resistencia de la carga N, Es el coeficiente de resistencia adicional, b es el espacio entre las ruedas, h

es la longitud del brazo del empujador (ver fig 10.3 b), y cadena.

es el coeficiente de rozamiento de la

Con la cadena de deslizamiento sobre una pista de guía, el coeficiente de su resistencia es igual al coeficiente de fricción sobre acero lubricado y puede ser tomada que . Si la cadena y los carros se mueven sobre ruedas, sus coeficientes de resistencia se encuentran por fórmula (2.23). Para cargas movidas sobre sus propias ruedas, es aconsejable para determinar el coeficiente de resistencia experimentalmente, midiendo la fuerza requerida para mover la carga por un banco o, si esto es imposible, para determinar aproximadamente por la fórmula (2.23).

26. Componentes del mando

La unidad consta de un reductor, a veces con una transmisión adicional de cadena o engranajes. Los accionamientos de velocidad variable se emplean cuando la variación de la velocidad de una es esencial. El daño al transportador es impedido por la inserción de un pasador de seguridad en uno de los elementos del accionamiento (ej. Rueda dentada) Cuando el órgano de tracción es un cable de acero, el transportador es impulsados por un cabrestante reversible.



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27. Las escaleras mecánicas para personas. Formas constructivas Componentes de una escalera mecánica (Fuente, Elevadores, principios e innovaciones - A. Miravete; E. Larrodé) Funcionalmente, se compone de cuatro elementos principales; a) El grupo tractor, compuesto por un motor eléctrico trifásico y un reductor de tipo sin fin y corona en la parte superior de la escalera y que arrastra las cadenas de los escalones y hace girar también las poleas que mueven los pasamanos. b) La escalera propiamente dicha formada por los escalones montados sobre cadenas de rodillo, que se desplazan sobre carriles. c) Un bastidor o estructura metálica, que soporta los elementos activos de la escalera. d) Las balaustradas, una a cada lado de la escalera, con pasamanos que se mueven a la misma velocidad que la escalera. Las características más importantes que definen las escaleras mecánicas o andenes móviles son las siguientes; a) Su inclinación. No debe superar los 30º, pero para alturas no superiores a 6 m puede incrementarse hasta 35º. En andenes móviles, no sobrepasará los 12º. b) Su longitud Varía en función de su inclinación y de la distancia vertical entre los extremos, que por lo general suele ser de 3 a 6 m entre dos plantas consecutivas. En la figura 3.10 se indican las dimensiones necesarias para el emplazamiento de una escalera mecánica. c) Su anchura La norma europea EN115 especifica que la anchura tanto para escaleras mecánicas como para andenes móviles debe ser superior a 0,58 m y no mayor a 1,10 m. La anchura de las escaleras mecánicas entre las balaustradas suelen tomar alrededor de 600 mm, 800 mm y 100 mm. Para andenes móviles, las anchuras usuales son 800 mm, 1000 mm y 1400 mm. El ancho de 800 mm es suficiente para llevar en cada escalón a una persona. En las escaleras de 1100 y 1200 mm pueden ir dos personas, siendo en realidad su capacidad d transporte la misma. La única diferencia es el confort de viaje. La profundidad del escalón no superara los 210 mm. Su altura varía con la inclinación de la escalera, pero de todos modos, no deberá superar los 240 mm.



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d) Su velocidad La velocidad de la escalera mecánica con una inclinación hasta 30º no deberá superar los 0,75 m/s. Entre 30º y 35º de inclinación, la velocidad recomendada será de 0,50 m/s. En la pregunta siguiente se citan las recomendaciones de la norma europea EN115 e) Su disposición Las escaleras mecánicas para subir y bajar pueden instalarse, según la figura 3.10,  En una dirección continuada, en tijera  En una dirección interrumpida, en paralelo  En dos direcciones cruzadas  En dos direcciones paralelas



f)

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Su capacidad de transporte

La capacidad de transporte depende de la anchura de la escalera y su velocidad. En la tabla 3.3 puede verse la capacidad de transporte de escaleras de anchos normales y velocidades de 0,40 y 0,6 m/s a rendimiento pleno, es decir con la escalera totalmente ocupada y con el rendimiento nominal, del 65 al 85% del anterior que es el que debe tomarse como base de cálculo. Es de considerar, que las escaleras normalmente tienen un solo sentido de operación. Tabla 3.3 Capacidad de transporte de las escaleras mecánicas de 30º de inclinación, en personas transportadas Ancho balaustrada Capacidad en 5 [min] Capacidad en 1 [h] [mm] 600 337 4050 800 506 6075 1000 675 8100 800 506 6075 1000 675 8100 1400 1125 13500 Partes componentes de una escalera mecánica



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28. Velocidades adecuadas Fuente: Guía para la planificación de escaleras mecánicas y rampas móviles; Schindler Argentina Velocidad óptima La velocidad influye considerablemente no sólo en la capacidad de transporte posible de escaleras mecánicas y rampas móviles, sino que repercute asimismo en el espacio requerido. Las tablas que aparecen a continuación resumen las diversas configuraciones de los productos dependiendo de la velocidad. 0,5 m/s en caso de flujo continuo de clientes Esta es la velocidad óptima para toda escalera mecánica o rampa móvil instalada en un espacio comercial. Esta velocidad constituye el estándar mundial para esta aplicación, gracias a que combina una capacidad de transporte suficiente, óptima seguridad y mínimo espacio requerido. 0,6 ó 0,65 m/s cuando la necesidad de transporte es esporádica Esta velocidad se recomienda cuando la llegada de personas es esporádica, por ejemplo en estaciones de ferrocarril o de subterráneos. Con estas velocidades son obligatorios recorridos horizontales más largos y radios de transición mayores para garantizar una óptima seguridad y un óptimo factor de ocupación de la escalera mecánica o rampa móvil. 0,75 m/s para una capacidad de transporte extrema Aunque se pueden obtener velocidades de hasta 0,75 m/s (escaleras mecánicas) ó de hasta 0,9 m/s (rampas móviles) no se recomiendan, ya que la capacidad de transporte práctica no se ve aumentada y el peligro de caída para niños o personas mayores en las zonas de entrada o salida se incrementa.



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29. Detalles de ruedas y guías en la entrada y la salida Las ruedas dentadas y las cadenas son como las que se muestran en la imagen, donde se nota claramente sobre el dentado la zona tratada térmicamente. En el anexo del cuestionario, se agrega una página donde se indica claramente el detalle de las guías de ingreso y egreso de la cadena a cada estación. 30. Detalles constructivos de los pasamanos. Sobre las balaustradas, y deslizándose por guías adecuadas, van los pasamanos de caucho reforzado con un trenzado de algodón, soportado por un fleje de acero. Cada pasamanos forma una cinta sin fin que se mueve entre las poleas de arrastre, accionada por el grupo tractor, y la polea de retorno situada en la parte baja de la escalera. Entre las dos poleas hay otra tensora que compensa el alargamiento que experimentan los pasamanos con el tiempo. La velocidad de desplazamiento de los pasamanos es igual a la de los escalones, con una tolerancia hasta del 12%. Los pasamanos deberán superar en longitud de operación a la escalera, como se muestra en la figura 3.10. Los perfiles de los pasamanos y sus guías en las balaustradas estarán formados o encerrados de tal manera que se reduzca la posibilidad de que dedos o manos queden pinzados o enganchados. La distancia entre el perfil del pasamanos y los perfiles de guiado o revestimiento no será superior a 8 mm de anchura.


Cuestionario Transportadores de Cadena

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