Ingenieria del transporte pec 1 UNED

Capítulo 1. Elevadores de cangilones, bandas transportadoras, carretillas elevadoras, grúas, cables, tornillo sin fin, transporte por tubería

Elevadores de cangilones

Un elevador de cangilones, es el mecanismo que se utiliza mayormente para el transporte vertical de casi todo tipo de materiales sin envasar tanto secos, húmedos y líquidos, diseñados con un rango de movimiento en altura desde los 3 a 70 metros, velocidad y detalles constructivos según el tipo de material que tienen que transportar, se montan en módulos para permitir definir de manera más eficaz la altura útil necesaria, está formado por : 1.-El Cangilón, que es el recipiente normalizado para trasportar el material, dependiendo del material a trasportar se distinguen en: a.- profundos =para el transporte de material que no se puede compactar como cereales; b.- poco profundos= para materiales que se encuentran apelmazados o húmedos; y c.-de escama: con base sin redondear, utilizados en elevadores con descarga dirigida por gravedad. Están fabricados usualmente en acero inoxidable y al carbono, también en plástico como el :1.- uretano :con alta flexibilidad y resistencia a la abrasión, teniendo propiedades antiadherentes y resistencia al corte;2.- nylon mejor para aplicaciones de alta temperatura, con necesidades severas de impacto y abrasión; 3.- FDA nylon: mejor para aplicaciones grado alimenticio con altas temperaturas, con necesidades severas de impacto y a abrasión; y 4.- polietileno para contener productos alimenticios y siendo económico.

2.-Organo tractor, el /los  cangilón/es  va/n  montado/os  sobre este elemento que es el encargado de transmitir el movimiento proporcionado por el tambor de accionamiento, siendo éste  de: banda (-- desgaste, ++ silencioso, ++capacidad de transporte elevada,--  consumo de energía,++ velocidad de desplazamiento elevadas hasta 2,5m/s) o de cadena (++ altura de elevación,-- velocidad de desplazamiento (máxima ½ que el de banda) .

3.-Cabeza. Está situado en la parte superior del elevador, aguantando el peso del motor, el tambor de accionamiento y la transmisión; Es una estructura fabricada en perfil de acero adaptándose a la trayectoria del material transportado durante su descarga a través de la tolva de descarga. En la cabeza tenemos un motor equipado con un sistema de seguridad antirretorno , en caso de  parada los cangilones llenos de material no podrán retornar y descargar sobre: 4.-La bota, situado  en  la  parte  inferior  del elevador, fabricado en forma de caja con chapas de acero, es donde se realiza la carga del material por medio de la tolva de carga, dispone del tambor tensor que guía y tensa el órgano tractor. 5.- La Caja son estructuras metálicas cuya función el proteger los elementos del  elevador  de  cangilones  dando rigidez al conjunto. Hay  tres  tipos de cajas, según la posición que tienen en el elevador:5.1.- Estructura o caja de ajuste: cuya  función es ajustar la distancia existente entre la caja estándar y la cabeza, es la que cerca se encuentra de la cabeza(3). 5.2.-Caja típica o estándar con una altura 1,5m≤ h ≤2 m.  5.3- de igual altura a la 5.2 pero es la que más cerca se encuentra de la bota(4). Por ultimo las cajas(5) se clasifican en simples o dobles siendo las que contienen a cada ramal por separado.

Los elevadores de los cangilones, se clasifican según norma UNE 58-222-87 en:

A-según el tipo de carga:A.1-Directamente desde tolva: con baja velocidad de desplazamiento del órgano de tracción, empleándose para el transporte de materiales de pedazos grandes y abrasivos. A.2.-Por dragado: Se emplean para el transporte de materiales que no ofrecen resistencia a la extracción, pulverulentos y de granulación fina.

B- según el tipo de descarga: B.1.- Centrifuga : La carga se efectúa generalmente por dragado del

material depositado en la parte inferior del transportador, con una alta velocidad media de desplazamiento de 1,3 m/s , siendo el más utilizado.B.2.-Gravedad: con baja velocidades media de desplazamiento de 0,75 m/s, se llaman asi porque se emplea la gravedad para la bajada del peso; estas se clasifican en B.2.1-Por gravedad libre. Es necesario desviar el ramal libre del elevador mediante estrangulamiento o inclinar el propio elevador ; B.2.2-Por gravedad dirigida. Los cangilones se sitúan de forma continua, sin separación entre ellos, también se descargan por gravedad utilizando la parte inferior del cangilón precedente como tolva de descarga.

B.3.- Positiva: el elevador es parecido al tipo centrífugo con la diferencia que los cangilones están montados en los extremos con dos cordones de cadena, siendo la velocidad de los cangilones baja.

Las fijaciones o uniones de cangilones a la banda pueden ser de seis tipos distintos:

1.-En cangilón : un mismo tornillo une los extremos de la banda y el cangilón.

2.-En ángulo: unión muy practica ,donde el radio de doblado lo determina el espesor de la banda.

3.-Metalica: unión que se utiliza cuando Ttrabajo < 0,5Tnominal de la cinta.

4.-Vulcanizada: unión que se utiliza cuando las tensiones son elevadas.

5.-Yuxtapuesta: unión que se utiliza en bandas de espesor pequeño se pone otra banda de mismas dimensiones para coger como mínimo un cangilón por cada lado.

6.-Superpuesta : unión que se utiliza en bandas con una tensión baja de trabajo donde se superpone otra banda de longitud igual al ancho de la banda.

Para el cálculo en elevadores de cangilones  del  flujo de material transportado se utilizan las siguientes formulas: Q(flujo de material transportado)= 3,6 v Pc∙ ν/t  

donde Pc (peso material transportado en kg)= i (Volumen del cangilón en l) ⋅ρ(densidad de la carga a granel (kg/l) ⋅ j(Coeficiente de relleno del cangilón (0,6 – 0,9))

v= Velocidad de desplazamiento; t= paso   en Cangilones de escama t=h  Para cadenas: t=cte ∙t cadena

en Cangilones normales t ∈[2h,3h]  donde h= Altura del cangilón

Para el cálculo de la potencia de accionamiento del motor en CV= Na= (Fa ∙ ν) /( 75∙η)

Donde η = rendimiento del motor ; Fa= Fuerza que genera el tambor de accionamiento para mover la banda (kg) = [Q/(3,6∙ ν)] ∙ (H+H0)  donde H es Altura de elevación (m) y H0 es Altura ficticia

Bandas o cintas transportadoras

Las bandas o cintas transportadoras junto con los transportadores de rodillos tienen una función fundamental para el traslado eficiente de todo tipo de materiales o mercancías dentro de una planta de producción, de un almacén industrial o cualquier empresa logística.

Las cintas transportadoras, también denominadas transportadores de banda, se utilizan para trasladar mercancía y productos que requieren una mayor estabilidad o que debido a su tamaño o características no se pueden transportar con transportadores de rodillo. Las bandas también pueden actuar como puntos de procesamiento desde las que se opera sobre los artículos o productos que se trasladan.

El funcionamiento una banda transportadora consiste en el movimiento de un soporte físico continuo, la banda o cinta, montado sobre unas plataformas de dimensiones variables y que pueden contar con distintos tipos de accesorios (guardas laterales, topes, desviadores, barandillas, ruedas y otro tipo de accesorios neumáticos o mecánicos). La velocidad y capacidad de carga dependerán tanto de las características del material a desplazar (polvo, grano fino, paquetes, etc.) como del tipo de cinta transportadora.Aunque su principio básico de funcionamiento pueda parecer simple (el movimiento de una banda debido al giro de los tambores o poleas que a su vez son accionados por un motor); el sistema de una cinta transportadora utilizada en la industria es bastante más complejo y llevan aparejado un importante desarrollo tecnológico con aplicaciones técnicas realmente innovadoras.

Uno de los principales materiales utilizados es la tela engomada pero pueden tener composición muy variable, principalmente derivados del caucho. También podemos encontrar bandas modulares plásticas, realizadas en poliéster, PVC, poliamida, acetal, etc. Esto permite disponer de cintas transportadoras para muy diversos usos.

En la composición o estructura de la banda pueden variar el número de capas y las distintas calidades de revestimiento según su uso en cada tipo de industria (resistencia a fuego, aceites y grasa, productos químicos, resistencia a la tensión, deslizamiento, etc.). Recordemos que sobre una cinta transportadora se pueden trasladar desde materiales abrasivos o cortantes (arenas, gravas, etc.) como productos más delicados (por ejemplo frutas).

Igualmente las cintas pueden variar en anchura y grosor según la capacidad de carga. Las bandas también pueden fabricarse con distintos colores o dibujos (rayas o marcas) para ayudar en la automatización de procesos; y su superficie puede presentar distinta rugosidad o incluso relieves para evitar que las mercancías resbalen o rueden, así como para permitir traslados con distintos ángulos de inclinación sin que los materiales caigan (desde inclinaciones suaves, 15°, hasta más marcadas, 45°).

Los tambores son los rodillos que, con su giro, provocan el avance de la cinta debido a la fricción de esta sobre ellos (transmisión de banda) o por la acción de piñones y bandas dentadas (transmisión de cadena). En un esquema general de la transmisión de una cinta transportadora de banda tenemos que el movimiento se genera en el tambor motriz al que irá conectado el motor. Por su parte, el tambor de reenvío provocará el retorno de banda hacia la parte superior. Los tambores de inflexión se sitúan por la parte inferior de la banda a la salida del tambor motriz y a la entrada del tambor de reenvío para modificar el ángulo de salida y entrada a estos. De esta forma, se asegura que la superficie de banda que entre en contacto con ellos sea la óptima para conseguir así el máximo rendimiento y eficiencia. También se pueden situar por debajo de la cinta los tambores de desvío que se encargan de dirigirla hacia el tambor de tensión para mantener la correcta tensión de la banda. Además de los mencionados, y dependiendo del tipo y uso de la cinta transportadora, podemos encontrar otros tipos de tambores con distinta funcionalidad, por ejemplo en cintas transportadoras con ángulos de elevación.Según la localización del tambor motriz podemos encontrar motorización en cabezal o frontal y motorización central. La potencia y características del motor dependerán del tipo de cinta transportadora y su uso. Igualmente, la capacidad de automatización de su funcionamiento será un aspecto muy importante en algunos sistemas de producción.Los bastidores sobre los que se monta y se desplaza la banda transportadora están formados por una estructura normalmente metálica (acero pintado, cincado, acero inoxidable, etc.). Esta puede variar en longitud, altura y forma (cintas en curva); así como permitir el acceso para la manipulación de operarios sobre el material transportado. Este chasis puede incorporar las guías de deslizamiento, además de carriles laterales o guías de plástico a los lados para acompañar a la cinta en su recorrido. Sobre la estructura se acoplarán y montarán todos los elementos principales de la cinta así como los sistemas accesorios que aportan fiabilidad al sistema completo. La estructura debe ser resistente y proporcionar fiabilidad y durabilidad al sistema, permitiendo el óptimo funcionamiento de la cinta transportadora en las distintas condiciones ambientales de uso: resistencia a humedad, temperatura, oxidación, resistencia a golpes accidentales, etc.Además de los componentes básicos relacionados con el movimiento, una cinta transportadora cuenta con un importante número de sistemas accesorios que aseguran la estabilidad del movimiento, además de aportar versatilidad y adaptación a los distintos tipos de cargas. Elementos y accesorios : (a).-Estaciones de impacto con estructuras almohadilladas para la recepción de carga. (b).-Estaciones autocentrantes para la recolocación de la cinta. (c).-Sistemas para transporte plano o acanalado (en cuna). (d).-Estaciones autolimpiantes de retorno: raspadores y limpiadores para eliminar restos y limpiar la banda antes de su retorno.(e).-Sistemas para el ajuste de la tensión: permiten el ajuste de los tambores.(f).- Sistemas de automatización: sensores electrónicos para la regulación de velocidad, parada e inicio, con el fin de mantener un flujo continuo y sincronizado del trabajo de la cinta transportadora mediante un software de gestión. Las bandas transportadoras son elementos fundamentales en la industrial actual. El correcto funcionamiento de las cintas transportadoras puede llegar a ser decisivo en la eficacia de la cadena de producción al completo y la logística de un almacén.

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