Presentacion Transportadores de Banda

1. Consideraciones a tener en cuenta en la selección del transporte

2. Criterios para el cálculo y selección del tipo de banda.

3. Coeficientes de seguridad de las bandas.

4. Determinación de las tensiones de transporte.

5. Potencia de accionamiento y tensión en la banda del transportador

6. Designación de los símbolos

7. Cálculo exacto de las resistencias.

8. Dispositivos de seguridad.

INSTALACIONES INDUSTRIALES

CINTAS TRANSPORTADORAS

CINTAS TRANSPORTADORASCINTAS TRANSPORTADORAS0. Introducción0. Introducción

• ¿Dónde las encontramos?

• Transporte de todo tipo de materiales agranel (bulk material handling):– Todos los minerales, piedras, gravas y tierras

– Cok, clinker, cemento, etc.

– En agricultura

CINTAS TRANSPORTADORASCINTAS TRANSPORTADORAS

• ¿Dónde las encontramos?

• Industrias:– Industrias extractivas (minas subterráneas y a

cielo abierto, canteras y graveras)

– Industrias siderúrgicas (parques de carbón yde minerales y transporte entre estos y altoshornos)

– Centrales térmicas (parques de carbón y/obiomasa y transporte a quemadores)

– Industrias químicas (fábrica de fertilizantes)

CINTAS TRANSPORTADORASCINTAS TRANSPORTADORAS2. Consideraciones en el diseño2. Consideraciones en el diseño

VENTAJAS E INCONVENIENTES

Las principales ventajas de su utilización son:

•Bajos costes de operación y mantenimiento.•Accionamiento eléctrico.•Mejor eficiencia energética.•Altas capacidades de transporte.•Sistema poco afectado por la climatología.•Facilidad de automatización de las operaciones de arranque,paro, transferencia de producto•Adaptación al terreno, etc.

Por el contrario presenta diversos inconvenientes:

•Importantes inversiones iniciales.•Poca versatilidad para adaptarse a cambios de producción.•Baja disponibilidad en el caso de varias unidades en serie.

CINTAS TRANSPORTADORASCINTAS TRANSPORTADORAS

TIPOS DE CINTAS

Las principales ventajas de su utilización son:

•FIJAS

•RIPABLES

•MÓVILES

• Plano NF5/6

http://www.ameco-fr.net/index-9.html

• Anchura y velocidad de la banda. Funcióndel material y capacidad a transportar,geometría de la cinta (longitud, desnivel..)

• Resistencia al movimiento y potencia deaccionamiento.

• Tensiones máximas.

• Tipo de banda.

• El caudal máximo del transportador de banda, secalcula a partir de la sección máxima S delproducto en la artesa de la banda, de la velocidadv de la banda y del factor de inclinación K de lainstalación, según la ecuación :

• Iv = 3.600 · S · v · K

• S en m2,

• v en m/seg,

• Iv en m3/h.

DEPENDE DE:

-ANCHO DE BANDA-NÚMERO DE RODILLOS-ÁNGULO DE REPOSO Y DETALUD DINÁMICO (Surchargeangle)-ÁNGULO DE ARTESA oTERNA (Troughing angle)

DEPENDE DE:

-LA INCLINACION

• Interesa que sea lo mayor posible.Depende del material a transportar(fluidez, abrasividad, tamaño, etc.)

• Valores normales entre 0,3m/s para cintasextractoras y 5,4m/s

T/H

T/H

CINTAS TRANSPORTADORASCINTAS TRANSPORTADORAS2. Selección del tipo de banda2. Selección del tipo de banda

• Componente principal transportadores

• Bandas con armazón textil (de algodón otejidos sintéticos EP)

• Bandas con alma metálica ST.– Adelanto técnico

– Mayor precio

• Según superficie: lisas u rugosas.

• Tipo ligero : Para transportadores pequeños (<= 30 m), contensiones bajas en la banda .

• Tipo normal : Para bandas normales sometidas a todo tipo desolicitaciones. Los tejidos empleados en su fabricación tienenresistencias comprendidas entre 100 y 630 kg/cm.

• Tipo ligero con nervios : Banda nervada para poder realizarinstalaciones con mayor ángulo de inclinación, o transportarmateriales de muy bajo coeficiente de rozamiento interno.

• Tipo normal con nervios : Banda nervada para poder realizarinstalaciones con mayor ángulo de inclinación, igual que el tipoligero con nervios.

• Altas temperaturas : Banda para el transporte de materialescalientes a altas temperaturas. Los recubrimientos sonespecialmente resistentes al calor (max. ~150º).

• Bandas antillama : De aplicación en minería subterránea otransporte de materiales inflamables. Su uso es el mismo que paralas bandas normales, en cuanto a granulometría e inclinación. Laresistencia al fuego es la especificada en la Norma DIN 22103.,grados de goma K y S.

CINTAS TRANSPORTADORASCINTAS TRANSPORTADORAS2. Selección del tipo de banda2. Selección del tipo de banda

• Tipo normal : Este tipo de bandas de cables de acero puedensoportar mayores sobrecargas, por lo que están especialmenterecomendadas en grandes instalaciones. El armazón, compuestopor capas de goma de gran capacidad de absorción de impactos,está recubierto de un compuesto de caucho altamente resistente aldesgaste.

• Tipo antillama : De aplicación en minería subterránea o transportede materiales inflamables,en grandes instalaciones. Su uso es elmismo que para las bandas normales, en cuanto a granulometría einclinación. La resistencia al fuego es la especificada en la NormaDIN 22103., grados de goma K y S.

CINTAS TRANSPORTADORASCINTAS TRANSPORTADORAS2. Selección del tipo de banda2. Selección del tipo de banda

Hot Briquette loader

CINTAS TRANSPORTADORASCINTAS TRANSPORTADORAS2. Selección del tipo de banda2. Selección del tipo de banda

BANDAS TEXTILES: Son las más utilizadas porsu versatilidad y economía. Las variantesposibles, tanto en la carcasa de refuerzo comoen la calidad de las gomas de recubrimiento,hacen que se puedan adaptar prácticamente atodo tipo de transportador.

BANDAS METÁLICAS (Steel cord): La mayorventaja de la banda de cables de acero es sugran flexibilidad, sin perder su elevadaresistencia.

Ejemplo de denominación :

1600--St 2500--10 + 7.

CINTAS TRANSPORTADORASCINTAS TRANSPORTADORAS2. Selección del tipo de banda2. Selección del tipo de banda

• TIPOS DE RECUBRIMIENTOS:– Antiabrasivo

– Anticorte

– Antillama

– Resistente a temperatura

– Resistente a frío

– Resistente a aceite y a grasas

– Resistente a productos químicos

CINTAS TRANSPORTADORASCINTAS TRANSPORTADORAS3. Coeficientes de seguridad de las bandas3. Coeficientes de seguridad de las bandas

Carga de rotura de la banda >Carga de la instalación x Coef.seguridad.

• Esfuerzos adicionales debidos a flexiones.

• Variación de resistencia debidas adistribución irregular de la carga.

• Factores externos no tenidos enconsideración.

• Pérdidas de resistencia en los empalmes.

• Pérdidas de resistencia debido aenvejecimiento.

Recomendaciones sobre poleas motrices,flexiones de la banda y carga del material.

• Debe reducirse en lo posible el número de flexiones y, especialmente, lasque impliquen cambio de sentido.

• Los diámetros de los tambores no deben elegirse demasiado pequeños.

• Evitar, siempre que sea posible, que la banda pase sobre los tambores deinversión de sentido, sometida a las altas tensiones (T1).

• Evitar, mediante separaciones amplias entre los tambores, los cambiosbruscos de sentido de flexión.

• La cara de trabajo de la banda no debe colocarse sobre los tambores deaccionamiento.

• Para calcular los recorridos del tensor han de tenerse en cuenta lossiguientes valores orientativos en porcentaje de la longitud entre ejes deltransportador en condiciones normales de funcionamiento:

• Bandas de poliester (EP) = 1-2%

• Bandas de cables de acero = 0,25 %.

Los puntos de carga han de proyectarseteniendo en cuenta :

• La carga del material debe realizarse a la velocidad de la banda.

• La altura de caída debe ser la menor posible.

• Se deben instalar rodillos amortiguadores en la zona de carga.

• No colmatación en transferencias.

• Una banda transportadora no es una "cama elástica"; los alargamientos excesivosdisminuyen la vida de la carcasa, también los empalmes vulcanizados o grapadosson considerablemente afectados en la zona de carga.

• La tolva de carga debe permitir una salida fácil del material. La interposición de unaparrilla, reja o caja de piedras disminuye el impacto producido en la caída.

• Las chapas de guía del material, los rascadores y faldones de goma debencolocarse de forma que no pueda introducirse ningún trozo del material entre ellos yla banda.

• Al final del ramal de retorno ha de colocarse un rascador en V para apartar elmaterial que hubiese caído sobre la banda. Estos trozos de material pueden destruirla carcasa al introducirse entre banda y tambor de cola; lo mismo puede suceder sino se recubre el tambor de contrapeso.

CINTAS TRANSPORTADORASCINTAS TRANSPORTADORAS3. Coeficientes de seguridad de las bandas3. Coeficientes de seguridad de las bandas

Coeficientes de seguridad de las bandas textiles.

• Para un número de capas, z, comprendido entre 3 .. 5,el coeficiente de seguridad bajo tensiones de servicio, S,estará comprendido entre 11 .. 12.

• Coeficiente de seguridad mínimo S=6 (en arranque)

• El número de capas de la banda se determina mediantela expresión (Z resistencia a la tracción en kp/cm, B ancho banda, Tm tensión máxima en la banda kp):

mT Sz

B Z

CINTAS TRANSPORTADORASCINTAS TRANSPORTADORAS3. Coeficientes de seguridad de las bandas3. Coeficientes de seguridad de las bandas

Coeficientes de seguridad de las bandas metálicas.

El tipo de banda se determinará de forma que elcoeficiente de seguridad no sea inferior a S=5,5 en elmomento del arranque.

mn

TZ

B

CINTAS TRANSPORTADORASCINTAS TRANSPORTADORAS3. Coeficientes de seguridad de las bandas3. Coeficientes de seguridad de las bandas

• Selección del diámetro de tambores– Valores normalizados DIN 22101: 190, 250,

320, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250,1400…dependen de la tensión en la banda.Hay tablas y gráficos o según DIN 22101.

• Banda textil: Dmotriz=espesor x 108 [mm]

• Banda metálica: Dmotriz=Dcable x 145 [mm]

– Ancho normalizado función ancho de banda:• Ej: Banda 1400mmTambor 1600mm

CINTAS TRANSPORTADORASCINTAS TRANSPORTADORAS3. Coeficientes de seguridad de las bandas3. Coeficientes de seguridad de las bandas

CINTAS TRANSPORTADORASCINTAS TRANSPORTADORAS3. Coeficientes de seguridad de las bandas3. Coeficientes de seguridad de las bandas

Distancia entre rodillos

• Depende de la tensión enla banda

• En el ramal superior entre0,7 y 2,1m(habitualmente 1,2m)

• En el ramal inferior entre2 y 4m (habitualmente3m)

Diámetro rodillos (mm)

• Normalizadas: 51, 70, 89,108, 133, 159, 191, 216...

T’=Tensión mínima

PQ=Peso material

PB=Peso banda

CINTAS TRANSPORTADORASCINTAS TRANSPORTADORAS4. Determinación de las tensiones de transporte4. Determinación de las tensiones de transporte

Clasificación de las resistencias al movimiento

Las resistencias al movimiento en un transportador de banda, puedenclasificarse en tres grupos:

1. Resistencias de fricción (signo +) en rodamientos de rodillos, entrerodillos y banda, entre banda y rascadores, guías de carga, etc.

2. Resistencias gravitatorias ( signo + ó -, según sean ascendentes ode descenso

3. Resistencias de inercia (signo + ó -, según sean de arranque ofrenado)

Grupo 2 y 3 leyes generales de la física.Grupo 1 dependen de coeficientes de fricción (F=µP) de

naturaleza experimental, dependen de muchas variables(material, humedad, Tª, etc.)

CINTAS TRANSPORTADORASCINTAS TRANSPORTADORAS4. Determinación de las tensiones de transporte4. Determinación de las tensiones de transporte

Resistencia a los movimientos del transportador de banda

El conjunto de las resistencias a los movimientos de un transportadorde banda, en régimen permanente, está constituido por diferentesresistencias que pueden ser divididas en 5 grupos (UNE 58204):

• a) Resistencias principales FH

• b) Resistencias secundarias FN

• c) Resistencias principales especiales Fs1

• d) Resistencias secundarias especiales Fs2

• e) Resistencias debidas a la inclinación Fst

Resistencias principales: actúan sobre el recorrido, a lo largo de todoel transportador de banda.

Resistencias secundarias: actúan localmente.

CINTAS TRANSPORTADORASCINTAS TRANSPORTADORAS4. Determinación de las tensiones de transporte4. Determinación de las tensiones de transporte

Resistencias principales FH• Resistencias de rotación de los rodillos portantes.

• Resistencia a la progresión de la banda, en razón alabrazamiento de la banda sobre los rodillos portantes yde flexiones alternadas de la banda a su paso sobre lasestaciones de rodillos portantes, así como alaplastamiento del producto sobre la banda.

CINTAS TRANSPORTADORASCINTAS TRANSPORTADORAS4. Determinación de las tensiones de transporte4. Determinación de las tensiones de transporte

Resistencias secundarias FN• Resistencia de inercia y de rozamiento debida a la

aceleración del producto en el punto de carga.

• Resistencia debida al rozamiento sobre las paredeslaterales de los conductos en el punto de carga.

• Resistencia de los soportes de todos los tambores conexcepción de los tambores de mando.

• Resistencia debida al enrollamiento de la banda sobrelos tambores.

CINTAS TRANSPORTADORASCINTAS TRANSPORTADORAS4. Determinación de las tensiones de transporte4. Determinación de las tensiones de transporte

Resistencias principales especiales Fs1• Resistencia de pinzaje debida a la posición oblicua o

inclinada de los rodillos portantes en el sentido demarcha de la banda.

• Resistencia debida al frotamiento contra los baberos delos conductos o contra las guiaderas, cuando actúansobre toda la longitud de la banda.

CINTAS TRANSPORTADORASCINTAS TRANSPORTADORAS4. Determinación de las tensiones de transporte4. Determinación de las tensiones de transporte

Resistencias secundarias especiales Fs2• Resistencia debida al dispositivo de limpieza de los

tambores y banda.

• Resistencia debida al frotamiento contra los baberos delos conductos o contra las guiaderas cuando actúansobre una parte de la longitud de la banda.

• Resistencia debida al volteo de la banda (inversión).

• Resistencia debida a la reja de vertido del producto.

• Resistencia debida a los carros vertedores (tripper) y alos carros de transferencia

CINTAS TRANSPORTADORASCINTAS TRANSPORTADORAS4. Determinación de las tensiones de transporte4. Determinación de las tensiones de transporte

Resistencias inclinación Fst• Resistencia debida al desnivel del producto en un

transporte sobre recorridos inclinados.

• La resistencia debida a la inclinación puede sercontrariamente a otras resistencias, claramentedeterminada físicamente, es decir:

Fst = qG · H .g

CINTAS TRANSPORTADORASCINTAS TRANSPORTADORAS5. Tensión en banda y potencia de accionamiento5. Tensión en banda y potencia de accionamiento

• El esfuerzo tangencial necesario en eltambor de mando de un transportador debanda se obtiene efectuando la suma detodas las resistencias, es decir:

Fu = FH + FN + Fsl + Fs2 + Fst

CINTAS TRANSPORTADORASCINTAS TRANSPORTADORASCálculo de resistencias principales FHCálculo de resistencias principales FH

CINTAS TRANSPORTADORASCINTAS TRANSPORTADORASCálculo de resistencias principales FHCálculo de resistencias principales FH

Determinamos masas derodillos superiores pormetro lineal qRO y derodillos inferiores qRU conla ayuda de la tabla yconociendo la separaciónentre estaciones (ejemplo):

40,333,58

1, 2RO

kgq

m

31,710,56

3RU

kgq

m

CINTAS TRANSPORTADORASCINTAS TRANSPORTADORASCálculo de resistencias secundarias FNCálculo de resistencias secundarias FN

Coeficiente C>1, tabla de UNE 58204 de valor en función de longitud detransportador (válida únicamente para L>80m)

CINTAS TRANSPORTADORASCINTAS TRANSPORTADORASCálculo de resistencias secundarias FNCálculo de resistencias secundarias FN

Si L transportador < 80mlas resistenciassecundarias tienen unmayor peso y nopodemos utilizar lasimplificación de C

CINTAS TRANSPORTADORASCINTAS TRANSPORTADORASCoeficiente ficticio de rozamiento, fCoeficiente ficticio de rozamiento, f

• Comprende:– Resistencia de rodadura de los rodillos

portantes.

– Resistencia al avance de la banda

– Valor medio de 0,020 en instalaciones.

– Puede bajar o subir en función de lascaracterísticas de la instalación.

– Se usa el valor 0,030 en transportadores malmantenidos

CINTAS TRANSPORTADORASCINTAS TRANSPORTADORASResistencias secundarias y especialesResistencias secundarias y especiales

CINTAS TRANSPORTADORASCINTAS TRANSPORTADORASResistencias secundarias y especialesResistencias secundarias y especiales

CINTAS TRANSPORTADORASCINTAS TRANSPORTADORASPotencia de accionamientoPotencia de accionamiento

• La potencia de accionamiento necesaria en eltambor del transportador se obtiene a partir delesfuerzo tangencial y de la velocidad de labanda.

• La potencia motriz, vendrá dada por elrendimiento del motor

A UA

m

CINTAS TRANSPORTADORASCINTAS TRANSPORTADORASEsfuerzos en la banda en el tambor motrizEsfuerzos en la banda en el tambor motriz

• Se debe de cumplir:

– Tensión de la banda adecuada para que lasfuerzas tangenciales aplicadas en lostambores motrices se transmitan a la bandasin patinajes.

– Tensión en banda adecuada para impedirflechas importantes entre estaciones derodillos.

CINTAS TRANSPORTADORASCINTAS TRANSPORTADORASEsfuerzos en la banda en el tambor motrizEsfuerzos en la banda en el tambor motriz

CINTAS TRANSPORTADORASCINTAS TRANSPORTADORASEsfuerzos en la banda en el tambor motrizEsfuerzos en la banda en el tambor motriz

CINTAS TRANSPORTADORASCINTAS TRANSPORTADORASEsfuerzos en la banda en el tambor motrizEsfuerzos en la banda en el tambor motriz

• La selección de la banda se determina enfunción del esfuerzo a la entrada deltambor F1. En las condiciones dearranque.

• F1=F2amp + FU

• Con F2amp=(1,3 a 1,6)F2

• Sondas de nivel :

• Tirones de emergencia :

• Detectores de desvío de banda : Se ubican en aquellas zonas enlas que la banda es más susceptible de desviarse de los rodillos,tales como :

• En el tambor de reenvío (por tener menores tensiones)

• En la zona de carga de producto (posibilidad de carga desviada)

• En el tambor de vertido (por existir fuertes gradientes de tensiones)

• En la zona de descarga de producto.

• Están constituidos por un cable flexible unido a un interruptor.

• Cada uno de los dispositivos de seguridad enumeradosanteriormente se encuentran enclavados con el dispositivo dealimentación del grupo motriz y de activación del freno.