ELEVADORES A CANGILONES
Referencias: 12345-
Correa Cangilones Tambor de Accionam. Tambor de Reenvío Cabeza del Elevador
6- Pantalones 7- Pie del Elevador 8- Puertas de Inspección 9- Unidad de Accionam. 10- Estirador
11121314-
Freno Automático Descarga del Elevador Tolva de Alimentación Puerta de Limpieza
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INDICE * ELEVADOR A CANGILONES * TIPO DE ELEVADORES 1) VERTICALES 2) INCLINADOS * SELECCIÓN DEL TIPO DE ELEVADORES * EFECTO DE FUERZA CENTRÍFUGA EN LOS ELEVADORES ... - Determinación del polo y la distancia polar - Influencia de la velocidad de giro - 1° Caso Fc = P - 2° Caso Fc’ > P - 3° Caso F’’ < P - Soluciones prácticas - Parábola de descarga * CANGILONES: ELEMENTOS CARACTERÍSTICOS: - Tipos constructivos * ELEMENTOS DE TRACCIÓN 1) CINTAS - 1°) Tejido - 2°) Ancho - 3°) N° de capas de tela “nc” - 4°) Carcasa - 5°) Recubrimiento de goma Pág. - Peso de las cintas - Empalmes de la cinta 1) CINTAS PLANAS 2) CINTAS PLANAS O CÓNCAVAS - Montaje de las cintas 2) CADENAS * FIJACIÓN DE LOS CANGILONES A- Fijación sobre cintas B- Fijación sobre cadenas * SEPARACIÓN ENTRE CANGILONES - Para elevadores continuos - Para elevadores discontinuos * EFECTO VENTILACIÓN * UBICACIÓN DEL CABEZAL TENSOR * COMPUERTAS DE CIERRE DE LA ALIMENTACIÓN * SISTEMAS DE CARGA 1) Elevadores Discontinuos 2) Elevadores Continuos * CAUSAS DEL DESVÍO DE LAS CINTAS
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04 04 05 07 07 09 09 10 11 14 15 17 18 20 21 27 27 27 28 28 31 33 33 34 38 43 45 47 47 48 48 48 49 50 51 52 53 53 56 57 2
* SISTEMAS DE TENSADO 1) A tornillo 2) A contrapeso * SISTEMAS DE DESCARGA * CAJAS ENVOLVENTES METÁLICAS * PLATAFORMA PORTAMAQUINARIA, ESCALERA DE ACCESO Y CAJA DE SEGURIDAD * SISTEMAS DE TRANSMISIÓN * DISPOSITIVOS DE SEGURIDAD ANTIGIRO * DISPOSITIVO PARA DETECTAR LA FALTA DE CANGILONES * COEFICIENTE DE LLENADO * VELOCIDAD DEL ELEVADOR * CAPACIDAD DE UN ELEVADOR * DETERMINACIÓN DE DIÁMETROS DE RUEDAS O TAMBORES * ALTURA TOTAL DE UN ELEVADOR Ht * LONGITUD DEL ELEMENTO DE TRACCIÓN L’ * NÚMERO TOTAL DE CANGILONES nct’ * APLICACIÓN DE ELEVADORES EN SILOS * ESFUERZOS SOBRE EL ELEMENTO DE TRACCIÓN EN ELEVADORES VERTICALES - Ítem 1: Esfuerzo por peso propio de cangilones y de cinta o cadena - Ítem 2: Esfuerzo para elevar la carga - Ítem 3: Esfuerzo para dragar o cargar el material - Ítem 4: Esfuerzos por rozamientos varios - Ítem 5: Esfuerzos por la resistencia del aire - Ítem 6: Esfuerzo total para CADENAS - Ítem 7: Esfuerzo agregado por el tensor - Ítem 8: Esfuerzo total para cintas * POTENCIA NECESARIA * ELEVADORES CONTINUOS SIMPLES INCLINADOS 1) Cálculo del Peso Propio (Por metro del Transportador) 2) Esfuerzo máximo Tmáx. Sobre el ramal cargado 3) Determinación de la longitud del ramal descargando ó flojo “l” 4) Esfuerzo máximo sobre el ramal descargado 5) Altura del punto de flecha máximo “hf” 6) Valor de la flecha máxima fmáx 7) Verificación de la ecuación de Prony y del esfuerzo de tensado cuando sea necesario 8) Longitud total de la cinta o cadena * ELEVADOR INCLINADO DE SUPERCAPACIDAD * TRABAJO PRÁCTICO
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59 59 61 63 64
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67 68 68 68 69 69 70 72 74 74 75 75
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78 79 80 80 80 81 81 83 83 84 85 85
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86 86 87 87
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88 89 89 90 3
ELEVADOR A CANGILONES Los elevadores a cangilones o norias son los transportadores normalmente usados para elevar materiales a granel. Son seguros, de buen rendimiento y bajo mantenimiento. Consisten (Fig. 1) en un elemento de tracción que puede ser una cinta de tela y goma, o bien una o dos cadenas que cumplen un recorrido sin fin entre ruedas o poleas o tambores superiores que siempre se desempeñan como motrices y excepcionalmente como tensores, y ruedas inferiores, que normalmente se desempeñan como tensores y excepcionalmente son de eje fijo (No desplazable). A intervalos regulares “d” van fijos sobre el elemento de tracción unos recipientes o cangilones que son los encargados de transportar el material a granel. Éstos pueden ir uno al lado del otro, casi tocándose, o bien con una cierta separación. La carga se realiza en la parte inferior, ya sea por dragado realizado por los cangilones dentro de un recipiente envolvente inferior de forma cilíndrica denominada bota al cual llega el material por un canal de carga, o bien el material es cargado directamente por el canal de carga dentro de los cangilones. La descarga se efectúa luego de que los cangilones superan el punto superior de la rueda superior o de cabeza, ya sea por la acción de la fuerza centrífuga o por gravedad, saliendo el material en ambos casos por un canal de descarga. Todo el conjunto va encerrado en un envoltorio metálico que además de impedir el escape de polvo y la pérdida del material derramado, sirve como estructura de sostén. Cuando el ancho del elevador es grande, para dar una estructura de sostén más rígida, cada ramal ascendente y descendente va encerrado en una caja envolvente propia llamada “pierna o pantalón”.
TIPO DE ELEVADORES: 1) Verticales:
2) Inclinados:
1.1: Discontinuos:
1.1.1: De descarga centrífuga 1.1.2: De descarga perfecta
1.2: Continuos:
1.2.1: Continuo simple. 1.2.1: De supercapacidad.
2.1: Continuo simple 2.2: De supercapacidad 4
1) Verticales: 1.1: Discontinuos: Estos elevadores trabajan a velocidades altas, por lo que al descargar el materia, el mismo podría tocar al cangilón precedente si estuviese muy cerca, razón por la cual los mismos se colocan en forma discontinua. Dentro de ellos tenemos:
1.1.1: De descarga centrífuga (Fig 1.):
Estos elevadores trabajan a altas velocidades, razón por la cual los cangilones van separados para evitar la interferencia del material durante la descarga. Como elemento de tracción pueden usar una cinta de tela y goma a la cual se fijan los cangilones mediante tornillos por el dorso o bien, una cadena que toma a cada cangilón por el plano medio del dorso. La carga se efectúa por dragado del material contenido en la bota. La descarga se efectúa sobre el tambor superior por fuerza centrífuga para generar esta fuerza en la magnitud suficiente, estos elevadores usan ruedas a tambores de gran tamaño, y y se mueven a velocidades elevadas. La caja envolvente, por ésta razón, se hace a veces con 2 “piernas” o “pantalones”. Éste tipo es el más usado. Se emplean para transportar materiales que fluyen fácilmente (cereales) y materiales que no fluyen tan fácilmente (carbón, minerales).
1.1.1: De descarga perfecta (Fig 2.): Los cangilones se colocan discontinuamente. En éste caso como elemento de tracción se utilizan dos cadenas que toman lateralmente a los cangilones. La carga se realiza por dragado y la descarga se consigue por gravedad haciendo que los cangilones descarguen el mismo cuando comienzan el recorrido vertical descendente y para evitar que el material volcado pueda caer sobre los cangilones precedentes y lograr que caiga en el canal de descarga se colocan dos ruedas desviadoras (1 para cada cadena) de 5
tamaño igual a la mitad de la rueda superior, que produce un quiebre del recorrido de la cadena al comienzo del recorrido descendente. Por esto no pueden usarse una cinta o una sola cadena. Estos elevadores sirven para transportar materiales húmedos, pastosos o pegajosos que resultan difíciles de descargar. Trabajan a velocidades bajas.
1.2: Continuos: Éstos trabajan a velocidades bajas; por esto los cangilones se colocan sobre el elemento de tracción casi sin solución de continuidad.
1.2.1: Continuo simple (Fig. 3): Como elemento de tracción pueden usar una cinta o una cadena sobre la que van montados los cangilones con una pequeña luz entre ellos para evitar que al entrar o salir de los tambores de pie o de cabeza puedan llegar a tocarse. La carga se efectúa directamente en los cangilones mediante un canal que vuelca el material dentro de los cangilones al iniciarse el recorrido ascendente. No podría hacerse por dragado porque la gran cantidad de cangilones requeriría excesiva potencia; debiendo dejar suficiente espacio debajo de la bota para evitar el dragado, ya que esto requeriría demasiada potencia. La descarga se efectúa por gravedad luego de pasar por el punto superior de la rueda o tambor de cabeza, volcando el material directamente sobre el frente del cangilón precedente que tiene aletas laterales para comportarse como un canal móvil y llevar el material hacia el canal de descarga. La caja envolvente es única. Trabajan a velocidades bajas y se emplean para transportar materiales frágiles o quebradizos que se degradan perdiendo valor económico si fueran golpeados durante el transporte.
1.2.1: De supercapacidad (Fig. 4): En los tipos anteriores, los cangilones son de sección aproximadamente triangular, que llevan su lado mayoy (dorso) apoyado sobre el elemento de tracción. En cambio este tipo usa cangilones de sección trapecial y son tomados por 2 cadenas laterales que tienen la dirección de una de sus 6
diagonales; hay sección llena de material a ambos lados del plano determinado por los ejes de ambas cadenas. Son colocados en forma continua. La carga se realiza mediante canal de carga como en el caso anterior. La descarga se efectúa por gravedad en igual forma que 1.2.1. Se emplea para el transporte de grandes caudales de materiales como minerales.
2) Inclinados: A veces se necesita que el material además de elevarse se desplace una cierta distancia en la parte superior; por ejemplo, para descargar en un silo o camión. Esto obliga a utilizar elevadores inclinados en un ángulo < 90°. Existen dos tipos; ambos continuos.
2.1: Continuo simple (Fig. 5): Como su homónimo vertical usa como elemento de tracción una cinta o una cadena. Debido a la inclinación, el peso propio de los cangilones, el elemento de tracción y el material elevado, tienen una componente perpendicular a la dirección de marcha que recargaría el esfuerzo a soportar por el elemento de tracción. Para evitarlo se coloca una guía recta sobre la que apoya el elemento de tracción. En cambio en el ramal de retorno no sería posible la colocación de una guía por la presencia de los cangilones, razón por la cual se deja que sea colgante en forma de catenaria.
2.2: De supercapacidad (Fig. 6): Es similar al homónimo vertical. La única diferencia es que en éste caso tanto el ramal ascendente y el descendente, se colocan guías de apoyo para la cadena que toma a los cangilones.
SELECCIÓN DEL TIPO DE ELEVADORES: Criterio: Al proyectar sólo se conoce la capacidad a transportar, la altura de elevación y el material a elevar. Lo primero es definir el tipo de elevador más 7
conveniente y sus características principales. Para ello los fabricantes proporcionan tablas como la 8-1.a, ... , g de la forma siguiente. N° Orden
Material
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Arena Seca
Código de Peso esp. en Material cangilón B28
1.44 – 1.76
Tipo de elevador
Elemento de tracción recomendado
1-7-9
C-L-Cinta
Entrando con el tipo de material, por ejemplo arena seca, en la 3° columna se da un “Código de Material” que indica las principales características del material. Éste código está compuesto de letras y números cuyo significado se indica en la tabla 8-1 h. Da idea del tamaño de grano, la fluencia del material o ángulo de talud, grado de abrasividad, etc. La letra caracteriza el tamaño del material con las letras A, ..... H y luego el 1° número caracteriza el grado de fluencia y el ángulo de talud que va de 1 a 3 y luego un segundo N° que describe la abrasividad y va de 6 a 8. Y finalmente una o más letras que especifican otras características del material de las letras K a Z. En el caso del ejemplo: B: Material fino con granos de diámetro 1/8”. 2: Material fluente, ángulo de talud = 30°-45° 8: Muy abrasivo. Éste código es muy útil para materiales similares a éstos que no figuran en tabla. En la cuarta columna aparece el peso específico del material c dentro del cangilón que es menor que el que tendría en una pila, ya que durante el transporte el material va batido. Este valor no es coincidente con el que tiene dentro de las roscas. En la quinta columna se indica el tipo de elevador recomendado, designado mediante números del 1 al 10. Y en la última columna se indica el elemento de tracción recomendado y que puede ser una cinta o bien cadenas tipo Ewart “E”; Pintle “Pt”; Ley “L”; Combinación “C”, Estampado de Rodillos ó Chabelco “SS”. Para saber cuáles son las características del elevador designado en la quinta columna, se da la tabla 8-1 i, que tiene la siguiente forma:
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Descripción
Tipo de Elevador N°
Tipo de Cangilón
Cabezal Superior
Cabezal Inferior
Vertical, continuo, sobre cadena, caja metálica.
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Continuo
Motriz
Tensor
Entrando en la segunda columna con el N° de tipo de elevador, se obtiene, de la 1° la descripción, de la 3° el tipo de cangilón y por último en la 4° y 5° se indica si el cabezal superior deberá ser sólo motriz o a la vez tensor y si el inferior será tensor o bien con portacojinetes fijo. De ésta manera, usando las tablas 8-1 se determinan las características principales del elevador a partir del material a transportar. Es decir, el tipo de elevador, el elemento de tracción, el tipo de cangilón y dónde se ubica el dispositivo de tensado. Si el material no se encuentra en la tabla se procede por analogía con un material similar.
EFECTO DE ELEVADORES CENTRÍFUGA.
FUERZA CENTRÍFUGA EN LOS DISCONTINUOS DE DESCARGA
Determinación del polo y la distancia polar: Cuando el material contenido en un cangilón (Fig. 7) se mueve en sentido vertical ascendente, sobre el mismo actúa únicamente la fuerza P de su peso aplicado en el centro de gravedad G de la sección cargada. Pero tan pronto el cangilón inicia su recorrida circular sobre las ruedas o poleas superior o inferior, empieza a actuar la fuerza centrífuga Fc aplicada también en el punto G con una dirección radial y dirigida hacia fuera. Por lo tanto el material estaría sometido a la acción de la fuerza resultante R. El radio con el cual gira el centro de gravedad G, es decir la distancia OG = es igual a la mitad del diámetro de la polea superior, más el espesor de la cinta más la distancia de G al dorso del cangilón. Una propiedad que tiene el vector resultante R es que su recta de acción para un mismo elevador a velocidad de giro cte., concurre para cualquiera 9
de las posiciones que puede ocupar dicho cangilón en el movimiento circular en un punto P0 llamado polo, ubicado sobre la vertical que pasa por el centro del eje y que se encuentra a una altura dp por encima del centro de giro O que se denomina distancia polar. La misma puede ser calculada de acuerdo a los valores de P, Fc y como sigue: Si se comparan los triángulos rayados GOP 0 y RFcP, se ve que los mismos son semejantes porque tienen un ángulo igual y lados parelelos y proporcionales (// dp y P). En consecuencia, dp / = P / Fc , luego dp = ( x P ) / Fc Como se observa dp permanece constante mientras no varía Fc. Es decir a v constante será Fc constante, y luego dp contante. De acuerdo a los valores adoptados para la velocidad de giro, el polo estará ubicado sobre el círculo de radio (Fig. 8) para P = Fc o bien, dentro del círculo cuando Fc > P (Fig. 7) o bien, fuera cuando Fc < P (Fig. 9). Es decir, según la relación que existe entre P y Fc (dependiente de v) el polo P 0 se encontrará dentro del círculo de radio , sobre éste o fuera del mismo.
Influencia de la velocidad de giro: Previamente daremos dos nociones: 1°) En un cangilón (Fig. 10) que tiene una sección aproximadamente triangular se denomina como ángulo de punta al que forma el plano del dorso con el plano tangente a la boca de descarga. El mismo da una idea de la ubicación del borde superior del frente del cangilón y de la amplitud de la boca de descarga. Se denomina ángulo de fondo al ángulo diedro formado por los planos del frente y el dorso del cangilón y que de una idea de la mayor o menor facilidad del cangilón para descargar el material. 2°) Como estos elevadores discontinuos se emplean para elevar materiales que fluyen más o menos fácilmente, el mismo se comporta semejante a un líquido. De manera (Fig. 11) que la acción de la fuerza resultante R sobre el 10
material tenderán a que el mismo se acerque a la pared externa frontal del cangilón formando hacia adentro una superficie libre plana xx de dirección perpendicular a R pudiendo producir en ciertos casos un derrame del material por encima del borde delantero. Para realizar el estudio planteado, simplificando el dibujo (Fig. 12), en lugar de representar todo el elevador completo, sólo dibujaremos el recorrido superior de la rueda de cabeza sobrepuesto al recorrido inferior de la rueda de pie, ya que estos recorridos es donde actúa la fuerza centrífuga. Para realizar el estudio (Fig. 13) analizaremos que ocurre cuando el centro de gravedad del cangilón se encuentra en una posición horizontal , vertical e inclinado a 45°. A las distintas posiciones las denominaremos 0, 1, .... a partir de la posición inferior y en sentido de las agujas del reloj. Como sobre la posición horizontal coincidirían las dos mitades de círculos superpuestos a esos puntos se les da dos números coincidentes 2 3 y 7 8. Para c/u de las posiciones , en el centro de gravedad del cangilón se colocan la fuerza P y Fc que le corresponden según la velocidad de trabajo. Se analizarán los casos cuando Fc = P, Fc > P, y Fc < P.
1° Caso Fc = P: Para conseguir que el material descargue por gravedad se debe verificar que al llegar a la parte superior de la rueda se tenga P = Fc. Como la dirección de ambas es la misma y sus sentidos opuestos , implica que la resultante R = 0 y luego el material queda en estado de ingravidez y por inercia tiende a continuar la marcha con velocidad v de dirección tangencial, y como encuentra la boca de entrada libre se produce la descarga en forma limpia. La descarga no es súbita, sino que se completa desde dicha posición hasta otra inclinada en 45°. Interesa determinar cuál es el valor de la velocidad de giro n 0 que produce esta situación. Sabemos que Fc = (m * v2 / ), Pero m = P / g 11
v = (2 * * * n ) / 60 tomando g 2 Luego Fc = (P/g) * [(4 * 2 * 2 * n02) / (602 * ) ] P = Fc = (P/2) * [(4 * 2 * 2 * n02) / (602 * ) ] Luego despejando n0: n0 = (602 / ( 22 * )) = (302 / ) = 30 / con ésta n0 de giro se produce P = Fc Interesa estudiar teóricamente como influyen los distintos módulos y direcciones que va teniendo R sobre la descarga y la carga del material cuando trabaja cumpliendo la condición anterior. Para ello, en c/u de las direcciones vertical, horizontal e inclinadas a 45° hacia ambos lados, se dibuja el cangilón tangente a la polea o rueda con el centro de gravedad del material contenido en el mismo G ubicado a la distancia del eje de las ruedas. En cada uno de los 0, 1, 2, .... 9, se dibuja P vertical y Fc = P radial y luego R que actúa en cada posición. Si se prolongan las direcciones de R, para todas las posiciones concurren al Polo P0 en el punto 5 (Fig. 13). La distancia polar: dp = (P / Fc) * = (P / P) * = Es decir (Fig. 8) que el polo P0 se ubica por encima del centro de giro O y a una distancia igual al radio. Si se componen vectorialmente P y Fc, se obtiene: R = P + Fc Punto 2 = Punto 3: R = (P2 + Fc2 ) = P * 2 = 1.41 * P, luego tiene un 41 % más que el valor de P para dichos puntos. En estos puntos la dirección de R va dirigida hacia abajo y mantiene al material dentro del cangilón. 12
Veamos que ocurre durante el recorrido sobre la rueda superior. Punto 4: Si bien la R es menor, su dirección es “más levantada”. Debido a su acción, la superficie libre del material que se encuentra en el cangilón, se impone perpendicular a R y si el frente es bajo, se derramaría por sobre el borde delantero y reduciendo así el caudal efectivamente transportado. Para que esto no ocurra deben usarse cangilones de frente amplio alto, es decir, con ángulos de punta grandes. Punto 5: Para ésta posición Fc y P son iguales y de sentido contrario, luego R = 0, en consecuencia el material se halla allí en un estado de ingravidez y, por inercia, tiende a continuar con un movimiento uniforme según la dirección de la tangente y con velocidad periférica v, produciéndose así la descarga. Punto 6: Para éste punto R está todavía dirigido hacia la boca del cangilón, por lo que hasta allí puede continuar la descarga del material. Resumiendo: Cuando la rueda gira a la velocidad n 0 la descarga será buena y se realizará entre los puntos 5 y 6, y para evitar derrame del material en el punto 4, que reduciría el caudal transportado, deben usarse cangilones de frente alto. Punto 8: Durante la carga, la resultante R va dirigida hacia la boca, es decir, que ofrece resistencia a la entrada del material al cangilón, si bien éste es pescado por el movimiento del cangilón. Punto 9: La resultante R aumenta el módulo y todavía va dirigida hacia la boca del cangilón, dificultando la entrada del material. Punto 0: R y Fc tienen igual dirección y sentido, y R = 2 * P. Este elevado valor de R hace que el material cuya superficie libre es perpendicular a R tienda a escapar por la boca del cangilón. Punto 1: Se tiene la misma situación pero no tan desfavorable, continuando así hasta el punto 2. Resumiendo: Cuando el elevador gira a n 0 revoluciones, la carga se realiza en forma imperfecta por la oposición que se produce por la dirección y módulo de la resultante R, provocando un llenado imperfecto de los cangilones. 13
2° Caso Fc > P: Interesa saber que ocurre si se hace trabajar el elevador con una Fc >P. Para facilitar el dibujo, supondremos que Fc = 2 * P. Interesa conocer cual es la velocidad de giro n’ a que debe girar la rueda o polea superior para que se esté en ésta situación. Fc’ = (P / g) * [(4 * 2 * 2 * n2) / (602 * )] ; siendo g 2 Fc´= (P * * n2) / 900 2 * P = Fc’ 2 * P = (P * * n’2) / 900 n’ = (1800 / ) = (30 * 2)/ , como 30 / = n0 n’ = n0 * 2 = 1.41 * n0 = 42.3 / Es decir que cuando se aumenta la velocidad n 0 en un 41% se duplica el valor de la fuerza centrífuga. Si en la Fig. 13 para cada uno de los puntos se dibuja Fc’ = 2 * P y se compone vectorialmente con P se obtienen la resultante R’. Las mismas concurren al polo Po’ y la distancia polar es: dp’ = (P / Fc’) * = (P / (2 * P)) * = / 2 Es decir que el polo se encuentra dentro de la circunferencia de radio para una fuerza centrífuga Fc’ y para la velocidad de giro n’ a la mitad del radio . Punto 2 = Punto 3: R’ = (P2 + Fc’2) = (P2 + 4 * P2) = (5) * P = 2.24 * P Es decir que para dicho punto, la resultante R’ es un 124% mayor que P. Punto 4:
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El módulo y la dirección de R’ son más desfavorables que las de R por lo que a pesar de usarse valores muy altos del ángulo de punta será inevitable el derrame del material con una disminución de la capacidad de transporte. Punto 5: Para esta posición, P y Fc’ tienen igual dirección y sentidos opuestos y R’ = P, y debido a la acción de la misma el material tenderá a resbalar sobre el frente del cangilón, comenzando a describir una parábola según la dirección de dicho frente. El material enseguida llegará a la cúspide de la parábola y tenderá a describir una rama descendente haciendo que parte del mismo puede caer hacia la bota reduciendo así el caudal transportado. Para mejorar esto (Fig. 14) lo que se puede hacer es colocar el canal de descarga, que normalmente comienza en un punto A ubicado sobre el radio inclinado un ángulo y a partir del cual nace el canal de descarga AB inclinado = 45° o 57° se desplaza hacia abajo hasta una posición A’B’, de manera de dar más tiempo para que los granos de material descargado que recorren la parábola descendente puedan abrirse más y caer así en el canal de descarga, reduciendo así la pérdida de caudal. Resumiendo: Cuando se trabaja a velocidades n’ habrá derrames del material en el punto 4 y también habrá derrame del material durante la descarga, pudiendo reducirse esta pérdida ubicando el canal de descarga en posición baja. Durante la carga (Fig. 13) vemos que el módulo y la dirección de R’ en todos los puntos son más desfavorables que para la situación anterior y luego es de esperar un llenado más imperfecto.
3° Caso Fc’’ < P: Interesa ver que pasa si se trabaja a velocidades más bajas que n 0, y en particular para facilitar el dibujo, supondremos que Fc’’ = P / 2. y la velocidad de giro n’’ para dicha situación será: P / 2 = Fc’’ P / 2 = ( P * * n’’2) / 900 n’’ = (900 / (2 * ) = 30 / ( 2 * ) como 30 / = n0
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n’’= [(2) / 2 ] * n0 = 0.707 * n0 = 0.707 * n0 = 21.21 / Es decir que cuando se disminuye n0 en 30%, Fc = P / 2 Si ahora en la Fig. 13 se dibuja el valor de Fc’’ = P / 2 y se compone con el peso P se obtiene la resultante R’’ en c/u de los puntos. Las mismas concurren al polo Po’’ ubicado a una distancia polar dp’’: dp’’ = (P / Fc’’) * = (P / (P / 2)) * = 2 * Es decir (Fig 9) que cuando la Fc < P el polo se encuentra por fuera de la circunferencia de radio , y para el caso particular de que gire a n’’, estará a dp’’ = 2 * . Punto 2 = Punto 3: R’’ = (P2 + Fc’’2 ) = (P2 + P2 / 4) = (5) / 2 * P = 1.12 * P Es decir que R’’ será sólo un 12% mayor que P. Punto 4 (Fig. 13): El módulo de R’’ es menor y tiene una dirección más favorable (ya que va dirigida hacia el fondo del cangilón) haciendo más difícil el derrame del material sobre el borde delantero, lo que permitirá el empleo del ángulo de punta menores. Implica cangilones de frente bajo. Punto 5: Se tiene una resultante R’’ dirigida hacia abajo y de valor R’’ = P / 2. La misma tenderá a hacer que el material sea empujado hacia abajo produciéndose un derrame del mismo que tenderá a caer hacia la bota reduciendo la capacidad de transporte. Punto 6: Recién en éste punto R’’ va dirigida hacia la boca produciéndose allí la descarga pero en forma demorada con respecto al 1° caso. Resumiendo: Para ésta condición de giro n’’ la descarga se hace con dificultad y demora produciéndose pérdidas en la capacidad de transporte. Para reducirlas se recurre a la solución del caso anterior, de colocar el canal de descarga en posición más baja (Fig. 14) para dar tiempo a que el material derramado pueda abrirse y ser recogido por el canal de descarga. 16
Durante la carga vemos que R’ tiene menor módulo y dirección más desfavorable que en el 1° caso porque es de esperar que se pueda conseguir una mayor carga del material en los cangilones.
Soluciones prácticas: Lo analizado tiene un valor teórico para guiar al proyectista tanto en el diseño como en la interpretación de defectos que se presentan en un elevador construido y la forma de mejorar el rendimiento del mismo. Las soluciones prácticamente adoptadas para los elevadores discontinuos de descarga centrífuga son las dos siguientes que dependen del tipo de material transportado. a) De alta velocidad: Se emplea para materiales que fluyen fácilmente tales como los cereales para los que se adopta como condición de funcionamiento que P = Fc; es decir que giren a n0 = 30 / Recordemos que es diferente de la mitad del diámetro primitivo de las ruedas superiores o del tambor superior. Luego en la Tabla 8.2 se dan los valores del diámetro del tambor superior Ds; de la velocidad de la cinta v; y de la velocidad de giro n 0 que cumplen con esta condición; a lo que se agregan las alturas de los cangilones que deben usarse en cada caso. Para mejorar la carga en estos elevadores se recurre a dos soluciones: I) II)
Se emplea un diámetro de rueda o tambor inferior Di = (2/3) * Ds; es decir que para igual velocidad de la cinta girará a velocidades más altas. Como el llenado de los cangilones no es bueno por la oposición a la entrada del material que le produce R (Como consecuencia de la acción de Fc), se prolonga (Fig. 15) la carga por encima del nivel B que corresponde a la posición más alta del eje inferior, ubicándose en una posición superior A de manera que el dragado continúe en el tramo rectilíneo BA donde no actúa Fc que se opone al llenado de los cangilones, mejorándose así el llenado.
b) De velocidad moderada: Estos elevadores de descarga centrífuga se usan para el transporte de material que no fluyen tan fácilmente tales como carbón y minerales. Para los mismos se hace que gire a una 17
velocidad n1 tal que la Fc1 = (2/3) * P. El valor de n 1, como en casos anteriores: (2/3) * P = (P * * n12) / 900 Despejando n1 tenemos: n1 = [((2/3) * 900) / ] = (2/3) * 30 / = (0.666) * n0 = = 0.815 * n0 = 24.45 / En tabla 8-3 se indican los valores de v, Ds y n1, que se emplean y las alturas de los cangilones que se recomiendan.
Parábola de descarga Para la condición Fc = P interesa conocer cuál es la trayectoria que describe el material desde que comienza (Pto. 5) hasta que termine la descarga (Pto. 6). El material, en cualquier de los puntos, cuando despega del cangilón e inicia la descarga sale según la dirección de la tangente a dicho punto (Fig. 16) con dirección x para el punto 5 y x’ para el punto 6, iniciando luego una trayectoria parabólica denominada “parábola de descarga” que surge como superposición de los siguientes dos movimientos: 1) Un movimiento uniforme según el eje de abscisas x con velocidad v = a la del elevador. Este movimiento se debe a la velocidad tangencial v que posee en el momento de despegue. La ley del movimiento es: x = v * t Ecuación A 2) Pero a la vez es solicitado según un eje vertical de ordenadas y con un movimiento uniformemente acelerado debido a la acción de g: y = (1/2) * g * t2 Ecuación B Para determinar la ecuación de la trayectoria despejo t de la Ecuación A t = x / v, luego la reemplazo en la Ecuación B, quedando: y = ½ * g * x 2 / v2
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Es decir que cumple (el material durante la descarga) una trayectoria parabólica. Para dibujarla se van dando valores a x y calculando el valor de y. Pero para facilitar el trabajo de dibujo se puede recurrir al siguiente método: Sobre el eje de abscisas x se van trazando segmentos sucesivos de valor de tal manera que las xi de los distintos puntos 1,2 ....i será xi = i * . Se toma = 50 * v (m/seg); ecuación donde 50 tiene dimensiones. (mm) xi = i * 50 * v Luego: yi = (1/2) * 9.81[m/seg2] *{(502 * i2 * v2)[mm2] / v2[m2/seg2]} * 1[m] / 1000[mm]
yi = 12,2625 * i2 [mm] De esta manera los valores de yi serán los mismos para todos los puntos, cualquiera fuese la velocidad tangencial v y sólo depende de la ubicación de i que se considere, pues esto se tiene en cuenta con la elección del valor de . En Tabla 8-4 figuran los valores correspondientes. Veamos como se trabaja para dibujar la trayectoria. En los puntos 5 y 6 (Fig. 16) se trazan los ejes de abscisas x y x’ según la dirección de la tangente en el punto de despegue considerados. Por los mismos puntos se trazan los ejes de ordenadas verticales y e y’; es decir que los ejes de referencia no deben necesariamente ser perpendiculares. Sobre dichos ejes de abscisas se trazan segmentos sucesivos de valor = 50 * v, determinándose los puntos 1, 2, ......Por dichos puntos se trazan verticales hacia abajo, y en c/u de ellos se van midiendo segmentos y1, y2, y3, que se sacan de la taba 8-4. Uniendo los puntos así determinados, se tienen las parábolas de descarga 1 y 2 correspondientes a los terrones que descargan en los puntos 5 y 6 respectivamente. Si por los extremos de la boca de descarga de los cangilones de posición correspondiente se trazan parábolas paralelas se tiene la zona recorrida por el chorro de material. El conocimiento de las trayectorias recorridas por el material sirve al proyectista para poder diseñar el canal de descarga de manera que el material no choque contra el techo del canal porque lo desgastaría rápidamente por una acción de arenado. 19
Comentario: Si se trabaja a velocidades > n 0, aumenta el caudal transportado, con lo que, para obtener una capacidad de transporte determinado, permitirían el uso de cangilones más chicos, lo cual reduce el tamaño del elemento de tracción y de la caja, es decir, reduce el costo de adquisición, pero lo hace a costa de un mayor consumo de potencia, ya que los derrames reducen la capacidad real de transporte, y a la vez aumenta el desgaste de los cangilones por dragado; por eso el uso de velocidades superiores son contrarios a las normas del buen construir (C. Civil) o normas de la buena técnica (Cód. de Ética Profesional) por lo que en caso de juicio por defecto de proyecto o fabricación, el proveedor perderá el juicio. Cuando las instalaciones se hacen con préstamos bancarios se exige el cumplimiento de las normas aprobadas por la Junta de Granos que controla el cumplimiento de ésta condición. Pero en la venta con financiación propia donde el adquirente no conoce el problema, los proveedores aprovechan esto para trabajar a velocidades mucho más altas que las recomendadas.
CANGILONES: ELEMENTOS CARACTERÍSTICOS: Los cangilones o baldes (Fig. 17) son recipientes que sirven para el transporte del material. Sus elementos característicos son: Largo “l”; altura “a”, y la proyección “p”, que es la distancia desde el borde delantero a la parte posterior. Existen distintos tipos de cangilones que se diferencian entre sí por la forma de la sección, que es aproximadamente triangular y además por la forma constructiva que se emplee. Dentro del cangilón se tiene una superficie cilíndrica que está formada por el frente cuyo borde superior es denominado “borde delantero o superior”, y que es el que sufre el desgaste durante dragado, por lo que generalmente se lo refuerza con un repliegue de la misma chapa. La parte posterior, mayormente plana, se denomina “dorso”, y sobre el se ubican los tornillos de fijación al elemento de tracción: cadena o cinta, por lo que lleva agujeros para los tornillos de fijación. Lateralmente va cerrado por los costados, que no son paralelos al plano medio de simetría del cangilón que pasa por el eje del elemento de tracción, 20
sino que tiene una cierta inclinación hacia adentro y el fondo de 6° para facilitar la salida del material durante la descarga. En estos costados se pueden distinguir los ángulos de punta y de fondo ya vistos anteriormente. Para ciertos tipos de cangilones se suele indicar la longitud “o” del borde lateral que es distinta y mayor que la proyección “p”. Para los distintos tipos y tamaños de los cangilones en las tablas 8-8 a 8-20 se dan las dimensiones características que son el largo “l”, la proyección “p” y el alto “a”, y en algunos casos el largo del borde lateral “o” para los distintos tamaños. También se dan los espesores de chapa con que normalmente se construyen los mismos. Figura además la “capacidad máxima” o “en agua” de los cangilones que es la máxima capacidad que se obtiene cuando el plano tangente a la boca (xx) se encuentra en posición horizontal. También se indica el peso del cangilón vacío “Go” para las dimensiones indicadas antes, los tamaños máx. de los terrones que pueden cargarse para las tres composiciones granulométricas (menos del 10%, más del 0% y 75%). Cuando solo se transportan cereales los valores de terrones no se consignan. Por último se dan los valores de las separaciones mínimas “d mín” que se recomiendan, y por último el valor “Co = C / d mín” , que se usa para elegir el tamaño del cangilón, como se verá más adelante. Los valores d mín y Co dependen de que el elevador trabaje a velocidad moderada (Fc = 2/3 * P) o a alta velocidad (Fc = P).
Tipos constructivos: Los fabricantes han creado distintos tipos de cangilones, siendo la mayor variedad la de los empleados en los elevadores discontinuos. Estos tipos difieren en cuanto a la forma de la sección y el método constructivo empleado y pueden clasificarse como sigue: 1) Discontinuos: 1.1 De una sola pieza 1.1.1 Estampados: de Fe maleable. 1.1.2 Plegados: 1.1.2.1: Salem 1.1.2.2: Minneápolis 1.2 De tres piezas: 1.2.1: Rialto 21
1.2.2: Búfalo 1.2.3: Para granos 2) Continuos: 2.1 De una sola pieza: Continuos simples 2.2 De tres piezas: De supercapacidad.
1) Discontinuos: Estos son los tipos clásicos usados en EE. UU. y fueron creados para el transporte de granos en la gran pradera americana, razón por la cual algunos de ellos tienen los nombres de los lugares donde se los creó. Además de estos, que son típicos en el país y en Europa, se usan tipos similares en donde por razones de facilidad constructiva se les da a las superficies cilíndricas formas planas tangentes a las formas cilíndricas clásicas. Desde el punto de vista constructivo pueden hacerse de una sola pieza, o bien uniendo 3 piezas.
1.1 De una sola pieza: Para lograr el cangilón se puede proceder por estampado o por plegado. 1.1.1 Estampados de Fe maleable: (Fig 18 a 21) Este tipo es el normalmente usado para transportar materiales que no fluyen fácilmente. Se fabrican a partir de unas plancha de chapa mediante operaciones de estampado progresivo; se fabrica en 4 estilos, A, AA, B, C. Estilo A (Fig. 18): Tiene un ángulo de punta de 65°, lo que permite que tengan una boca amplia y como trabajan a velocidad moderada (Fc = 2/3 P) no hay posibilidad de derrame en el Punto 4 de la Fig. 13. Esto unido a que tiene un fondo redondeado hace que descargue el material fácilmente (Ángulo de fondo de 40°). Cómo se ve en la Fig., los costados o caras laterales van inclinados hacia abajo y adentro en 6° para facilitar la descarga del material que de esa manera no queda pegado a los costados. Para que puedan ser usados en los elevadores de descarga perfecta los eslabones especiales tienen placas inclinadas en 6° para que se adapten a la forma de los costados. 22
La capacidad máxima o “en agua” del cangilón se tiene cuando el eje xx está en posición horizontal. Es el más usado de los cangilones de este tipo y sus dimensiones característicos se dan en Tabla 8-8. Se emplean para elevar materiales que no fluyen fácilmente tales como carbón, minerales, cemento, pulpa de papel, fosfatos, etc. Estilo AA (Fig. 19): Es idéntico al anterior, con la única diferencia de que su borde delantero es reforzado mediante un repliegue de la chapa; lo que hace apto para manejar materiales más abrasivos que desgastarían al borde durante el dragado. Dimensiones en la Tabla 8-9. Estilo B (Fig. 20): El ángulo de punta es más pequeño: 45°; lo que hace que se tenga una gran boca de entrada. Además el ángulo de fondo es generoso. El frente bajo facilita el vaciado del material. Se emplean en elevadores inclinados para transportar materiales en terrones irregulares, como se verá más adelante. Sus dimensiones se dan en Tabla 8-10. Estilo C (Fig. 21): Como se observa, el ángulo de fondo es de 90°, y se tiene una boca de frente muy baja para facilitar el vaciado. Se emplea para transportar materiales pegajosos, como la arcilla, melaza o azúcar y materiales finamente pulverizados, que tienden a pegarse o compactarse en el cangilón. Sus dimensiones se dan en Tabla 8-11. 1.1.2 Plegados: Se utilizan para transporte de granos y algunos de ellos tienen los nombres de las ciudades americanas donde fueron creados. 1.1.2.1: Salem (Fig. 22): Se construyen por plegado a partir del desarrollo en chapa que tiene la forma mostrada en la parte derecha de la Fig. 22. Este desarrollo se procede a doblar en forma cilíndrica y luego se pliegan las tapas extremas que en la parte externa terminan en aletas triangulares que al plegarse sobre el dorso del cangilón formado permite la colocación de dos remaches para el armado del cangilón. Como estos remaches están sobre el dorso no sufren desgaste por corrosión del material cuando dragan, como ocurriría de ubicarlos en el frente. 23
El borde superior del dorso está reforzado por una aleta replegada de manera de dar mayor cuerpo para la fijación de los tornillos con los cuales quedan sujetos al elemento de tracción, generalmente “cinta”. Se fabrican en tres estilos: Estándar, frente bajo y frente extrabajo. Los tres estilos difieren únicamente en el ángulo de punta que vale 67°, 60° y 52° respectivamente; a medida que el material tiene menor fluidez se van adoptando estilos de menor ángulo de punta. Se usan para transporte de cereales, como trigo por ejemplo, y sus dimensiones se dan en Tabla 8-12. 1.1.2.2: Minneápolis (Fig. 23): Tienen una sección aproximadamente triangular. Tanto el frente como el dorso son planos, lo que facilita su construcción al no requerir el empleo de estampas como los anteriores. Se construyen a partir de su desarrollo en chapa como se ve a la derecha de la Fig. 23. Los bordes delantero y del dorso se refuerzan mediante aletas para obtener mayor resistencia al desgaste durante el dragado o dar mayor rigidez a los tornillos de fijación respectivamente. Los bordes laterales de los desarrollos del frente y dorso llevan aletas triangulares que al plegarse y superponerse forman los costados, armándose los mismos mediante un único remache. Cuando el largo del cangilón “l” > ó = 350 mm. Se coloca un refuerzo central que une el frente con el dorso para evitar la flexión del frente durante el dragado. Sus dimensiones se dan en Tabla 8 – 13. Además, como se verá luego, a igual capacidad que los anteriores, tiene < proyección “p” lo que permite su montaje con una separación “d mín” < que en aquellos. Así aumenta la capacidad del elevador. Se usan en elevadores de granos de gran capacidad, ya que la forma triangular permite que puedan ser montados muy próximos.
1.1 De tres piezas:
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Se construyen soldando tres piezas: una que formará la parte cilíndrica del dorso, fondo y frente, y dos piezas para los costados. Las tres se unen mediante soldadura. Se tienen los siguientes tipos: 1.2.1: Rialto (Fig. 24): Tienen un ángulo de punta alto: de 70°, lo que evita el derrame al llegar al punto 4 del estudio teórico realizado. Por su forma tienen una boca amplia y un fondo redondeado, lo que facilita la rápida descarga. Se los emplea en elevadores para altas velocidades en el transporte de cereales. Para alargar la vida útil, todo el borde va reforzado con tiras de chapas. Sus dimensiones se dan en tabla 8 – 14. Cuando el largo “l” > ó = 400 mm se coloca un refuerzo central para evitar la flexión del borde delantero durante el dragado. 1.2.2: Búfalo (Fig. 25): Tienen un ángulo de punta muy alto: 80° lo que permite que sean usados en elevadores de alta velocidad menores que las del tipo anterior, para el transporte de cereales ya que no se tiene una salida tan amplia. Para “l” > ó = 400 mm. Se emplea un refuerzo. Sus dimensiones se dan en Tabla 8 – 15. Estos cangilones se caracterizan porque su dorso no es plano como los anteriores sino que poseen una cierta curvatura (Ver Fig. 25) que tiene por objeto permitir que al pasar sobre los tambores se adopten a la curvatura cilíndrica de los mismos haciendo más difícil el arrancamiento de los tornillos de fijación, sobre todo si van en dos hileras. Algunos autores dicen que este beneficio se ve contrarrestado por el hecho de que el borde superior del dorso al recorrer los tramos verticales tendería a marcar el recubrimiento de la cinta. 1.2.3: Para granos (Fig. 26): Tienen un ángulo de punta elevado: 80° y son similares a los Rialto, con la única diferencia de que su frente tiene forma de superficie cilíndrica lo que 25
facilita su construcción. Dimensiones en Tabla 8 – 16. Se emplean para cereales, trabajando con velocidades altas.
2) Continuos: El número de tipos es sólo dos, que dan servicio satisfactorio, lo que no ha incentivado la búsqueda de nuevas formas.
2.1 De una sola pieza: Continuos simples (Fig. 27): Los cangilones se construyen a partir de su desarrollo en chapa. El mismo tiene una parte central que corresponde al dorso y frente, que son planos, y de fácil construcción. A ambos lados del dorso se tienen los desarrollos de los que formarán los costados y que se unen al frente mediante soldadura. Estos costados sobresalen por fuera del frente de manera de constituir (Fig. 28) un verdadero canal de descarga móvil destinado a recibir el material que se descarga del cangilón que le sigue, y al ir aumentando su inclinación durante el movimiento a través de la rueda o polea superior produce el volcamiento del material en el canal de descarga. Se fabrican tres estilos; que van teniendo cada vez (Fig. 27) el frente más bajo y que se usan sucesivamente cuando disminuye la fluidez del material. Las dimensiones de los tres estilos se dan en las Tablas 8 – 17 a 8 - 19.
2.2 De tres piezas: De supercapacidad (Fig. 29): Todos los tipos de cangilones anteriores tenían una sección aproximadamente triangular y sus dorsos se colocaban verticales sobre el elemento de tracción. Buscando obtener una mayor capacidad manteniendo una velocidad de trabajo baja se crearon estos cangilones que como se ve en la Fig. 29 tienen una sección aproximadamente trapecial para permitir la fácil carga y descarga del material. Los mismos van tomados por las dos cadenas laterales que se usan como elemento de tracción según una diagonal, la que permite tener secciones llenas a ambos lados del eje de la cadena con lo que se duplica la capacidad de transporte. Se construyen mediante tres piezas soldadas: una que forma el dorso, fondo y frente, y los dos costados, que se unen mediante soldadura.
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Como se usan para transportar materiales abrasivos, se deben emplear grandes espesores de chapa, lo que no permite el plegado, como en el tipo anterior. Los costados se prolongan por fuera del frente para formar los canales móviles de descarga. Obsérvese que el borde soldado al dorso y el borde opuesto de la aleta son paralelos entre sí y perpendiculares al borde del fondo. Dimensiones en Tabla 8 – 20. .
ELEMENTOS DE TRACCIÓN Como elemento de tracción se puede usar una cinta o bien una o dos cadenas, según el tipo de elevador. Veamos las características ppales. de los elementos:
1) CINTAS: Están formadas por una combinación de tela y goma (Fig. 30) y dentro de ella pueden distinguirse los sgtes. factores característicos: 1° 2° 3° 4° 5°
Tejido. Ancho A. N° de capas de tela “nc”. Carcasa. Recubrimiento de goma.
1° Tejido: Las telas se forman sobre la base de un tejido, originariamente de hilos de algodón. Dicho tejido (Fig. 31) está formado por cordones longitudinales gruesos de fibra de algodón larga que son los encargados de resistir el esfuerzo de tracción transmitido por la cinta. Para mantener en posición a los cordones y armar el tejido se colocan hilos más delgados en forma perpendicular a los cordones que los van entrecruzando sucesiva y alternativamente por arriba y por abajo constituyendo un entramado. Para aumentar la resistencia de la cinta, sobre todo en cintas transportadoras largas se han reforzado estos cordones mediante hilos de nylon y aún con finos hilos de acero. 27
El tejido se fabrica en distintas resistencias que se distinguen por el peso en onzas (Fig. 32) de un trozo de 36 x 42” (1 yarda 2). Se fabrican 4 tipos de tejidos de 28, 32, 36 (ó 35) y 42 onzas (oz). La resistencia específica de estos tejidos “pe” en [Kg / capa de tela y por mm. ó pulg. de ancho] se dan en Tabla 8 – 5. Modernamente se ha reemplazado el tejido de algodón por tejido de rayón con cordón reforzado con hilos de nylon, lo que permite a igualdad de “pe” tener menores espesores de tejidos y luego de cinta, lo que disminuye la fatiga por flexión y permite el uso de tambores de < diámetro. No obstante, se la sigue denominando por los N° de oz. de los tejidos de algodón equivalente. El proyectista debe consultar manuales de proveedores para tener los tipos y resistencias de c/cinta.
2° Ancho A: Se toma en función del largo “l” de los cangilones, de manera de que sobresalgan a ambos lados de los mismos (Fig. 33) en una cierta cantidad, con el objeto de que, si la cinta, por defectos de alineación, se desplaza transversal sea ella la que con sus bordes roce contra la caja envolvente metálica evitando que lo hagan los cangilones, lo que produciría su arrancamiento. Los cangilones pueden colocarse en una simple hilera (Fig. 33) pero cuando se desean mayores capacidades sin tener que recurrir a cangilones de mayor altura o de grandes largos (lo que aumentaría el riesgo de flexión del borde delantero durante el dragado) se recurre al empleo (Fig. 34) de cangilones dispuestos en dos hileras con un desfasaje igual a media separación entre cangilones “d” en ambas hileras a fin de que los agujeros de fijación de los cangilones no debiliten al tejido en una misma sección. Entre ambas hileras de cangilones se deja una cierta separación. Este sistema permite emplear un N° menor de cangilones, los que reduce el stock y las variedades. Los valores recomendados para la separación A con una y dos hileras de cangilones de distinto largo se dan en Tabla 8 – 6. 28
3° N° de capas de tela “nc”. Para poder fabricar elevadores de mayor altura y/o de mayor capacidad necesitaría usar tejidos de mayor resistencia y luego más gruesos, lo que obligaría al empleo de grandes diámetros de tambores para reducir la fatigas por flexión, lo cual aumentaría el costo, o bien a usar tejidos de anchos mayores que los recomendados, lo que obligaría a usar tambores de gran largo y cajas metálicas de mayor ancho y costo. Por eso no se recurre a ninguna de estas soluciones, sino que se construyen cintas en las cuales el tejido se coloca en varios pliegues o capas superpuestas en un N° “nc” de 4 a 12 (aunque se ofrecen también de 3 capas). Estas capas se disponen: una exterior que rodea a las restantes y dentro las interiores que pueden ser planas (Fig. 35 izq.) o en capas concéntricas (Fig. 35 der.). Se muestran disposiciones para 4, 5 y 6 capas de telas. La disposición a usar depende del método constructivo que emplea el fabricante. Si se denomina Tmáx al esfuerzo máx. que resiste la cinta. Durante el recorrido de una vuelta se tendría que: “nc” = (Tmáx. / A * “pe”) Tmáx: Esfuerzo máximo que soporta la cinta a la entrada en el tambor motriz. A: Ancho de la cinta. “pe”: resistencia específica de la cinta. El valor que se calcule tendrá que ser mayor que un valor mínimo “nc mín” para asegurar que la cinta tendrá suficiente cuerpo para resistir al arrancamiento de los tornillos de fijación durante el dragado. Éste número mínimo se saca de Tabla 8 – 21 en función del tipo de material y su granulometría, y del tipo de elevador y de la proyección “p” de los cangilones usados que actúa como brazo de palanca durante el dragado para producir el arrancamiento. La cinta, al irse moviendo y cumplir una vuelta, está sometida a un estado de esfuerzos variable (Fig. 36); tiene el menor esfuerzo a la salida del tambor motriz y desde ahí crece linealmente, mientras recorre el ramal flojo hasta llegar al tambor tensor, al tener que flexarse para pasar por debajo, agrega otros esfuerzos de tracción debidos a la flexión, cuyo valor máximo 29
es función del radio de curvatura (diámetro tambor) y del espesor de la cinta (N° de capas de telas). A la salida del tambor y mientras recorre el ramal ascendente cargado el esfuerzo que soporta es de tracción exclusivamente con una pendiente de crecimiento mayor por el peso de la carga. Así llega a la entrada del tambor motriz donde alcanza el valor Tmáx y a ésta se adiciona la tensión de flexión al pasar sobre dicho tambor. Este ciclo corresponde al período: T = 2 * Ht / v Ht: Altura total del elevador. v: Velocidad de cinta. Luego la cinta está sometida a un estado cíclico de tensiones del tipo II y luego sometida a fatiga y lo estará tanto el tejido como el material de la carcasa, como el recubrimiento de goma exterior. La casa Goodyear da la sgte. fórmula para la “duración del servicio en flexión o vida”: “Duración del servicio en flexión o vida”= (K * D
5.35
* Lcinta) / (v
0.5
* nc
6.27
* pe
4.12
)
K = cte. D = Diámetro de la polea menor. Lcinta = Longitud total de cinta. v = Velocidad cinta. “nc” = N° de capas de tela. “pe” = Resistencia específica del tejido usado. Están incluídas todas las variables que intervienen en la producción de la tensión de fatiga. Fijada una vida económicamente aceptable de la cinta, los fabricantes dan los valores de “pe” y D que aconsejan usar para cada período T. Recordemos que para cintas de tela y goma la curva de Wohler tiene muy poca pendiente, por lo que se la dimensiona en función de vida finita. La vida finita se fija en función del tiempo para el cual la goma se disgrega por los agentes atmosféricos. Si el usuario se ve precisado a usar valores de D y “pe” distintos de los recomendados puede calcular cuanto podrá hacerse valer a alguno de los otros factores de la fórmula anterior para equilibrarla. 30
Supongamos que por una exigencia del cálculo se debe adoptar un N° de capas de tela “nc1” distinto a “nc”, el recomendado. “nc1” = 1,5 capas de tela, siendo “nc” = 4 Es decir, habrá exceso de resistencia, lo que puede usarse para emplear un D1 menor que el recomendado D: (K * D
5.35
* Lcinta) / (v
0.5
* nc
6.27
* pe
4.12
) = (K * D1
5.35
* Lcinta) / (v
Aconsejado D1 = D * (nc1 / nc)
(6.27 / 5.35)
0.5
* nc1
6.27
* pe
4.12
)
Adoptado = D * (nc1 / nc)
1.172
Es decir, así se puede usar un tambor más chico D1 y obtener la misma vida recomendada. Por otra parte, como la cinta trabaja a la fatiga, se se adopta algunos de los valores de la fórmula próximos a los recomendados, no peligrará la cinta sino que se tendrá una vida más corta.
4° Carcasa. Las distintas capas de tela deben inmovilizarse entre sí para que puedan transmitir el esfuerzo de tracción sin que se produzca el desplazamiento entre ellas. Esta tendencia también se produce al flexarse la cinta durante su paso por los tambores, donde aparece entre ellas la fuerza por corte, por flexión, por Colignon. Inicialmente se cosían entre sí las capas, pero la fatiga cortaba las puntadas. Por eso, para servir de esqueleto o armazón, se coloca entre las distintas capas de telas (Fig. 30) capas de goma que las impregnan y, al producirse el vulcanizado, las mantiene firmes. A este material se lo denomina carcasa. Para tener una graduación de resistencia a la fatiga de las carcasas, y poder seleccionarlas en función de las condiciones de servicio, se fabrican 4 calidades de carcasa. Cada fabricante les da un nombre comercial, y en la Tabla 8 – 22 se indican las equivalencias de estos nombres comerciales. En nuestro país, las más conocidas son las de Goodyear. 31
Para elegir la calidad de la carcasa, se entra con los tres parámetros de los cuales depende la vida de la cinta, y para ello se utiliza la Tabla 8 – 23. estos parámetros son: A) El tiempo en segundos, que tarda la cinta en dar una vuelta. T = 2 * Ht / v [seg.] B) Con la relación: A = (“pe” trabajo / “pe” admisible) * 100 (“pe” admisible en Tabla 8 – 5) C) Con la relación: B = (D trabajo / D recomendado) * 100 (D recomendado en Tabla 8 – 23). Entrando con T, A y B en la Tabla 8-23 se selecciona la calidad de la carcasa que corresponde usar.
5° Recubrimiento de goma: Como la cinta está en contacto con el material que se transporta, y en la cara interior, por el roce con el tambor, efecto Creep, por desgaste se iría consumiendo, disminuyendo su resistencia. Para evitarlo, las cintas vienen con un recubrimiento de goma para soportar el desgaste. El espesor de este recubrimiento es distinto del lado interior, donde el desgaste es menor, que del lado exterior (mayor desgaste por contacto con material). En los bordes laterales, el recubrimiento de goma es más abundante para prever el roce eventual contra la caja envolvente, en caso de que la cinta se desvíe. Los espesores se construyen en múltiplos de 1/32” = 0.8 mm. Para los elevadores a cangilones, del lado interior, el espesor del recubrimiento: e2 = 1 de 1/32 “. Del lado exterior: e1 = 1 de 1/32”, para materiales poco abrasivos. e1 = 2 de 1/32”, para materiales abrasivos. La suma total de espesores de ambos lados es: 32
e = e1 + e2 El espesor del recubrimiento depende de cuatro factores: 1) De la fatiga:
1.1 Período 1.2 Calidad Carcasa
2) Del desgaste: 2.1 Abrasividad 2.2 Granulometría 1) De la fatiga depende del período y calidad de la carcasa, y a través de ésta, del D y “pe”. 2) Del desgaste depende de la mayor o menor abrasividad del material y de su componente granulométrico. En el caso de elevadores a cangilones, sólo se hace depender de 2.1, en cambio en cintas transportadoras, el espesor del recubrimiento se selecciona en función de los cuatro factores.
Peso de las cintas. El peso por metro de las cintas se puede expresar: gc = A * (nc * g0 + e * g1) A = Ancho de la cinta. nc = N° de capas de tela. g0 = Peso de un trozo de tejido de 1 metro de largo, por ancho de 1 cm (ó 1 pulg.) e = e1 + e2 = suma de espesores de los recubrimientos de ambos lados medidos en múltiplo de 1/32”. g1 = Peso de una capa de recubrimiento de goma de 1 m. de largo por cm. (ó pulg.) de ancho y de 1/32” de espesor. Los valores de g0 y g1 se dan en Tabla 8 – 7.
Empalmes de la cinta. La cinta es provista por el fabricante en rollos del largo solicitado y el usuario debe unir los extremos para transformarlo en sinfín, implica que debe realizar un empalme. Esto significa un debilitamiento en la resistencia 33
de la cinta, luego se han ideado distintos tipos de empalmes, algunos de ellos para usar exclusivamente en cintas que trabajan como planas, otros que pueden usarse tanto para cintas planas como cóncavas (cinta transportadora). Los empalmes se diferencian por la mayor o menor facilidad para montarlos y desmontarlos cuando sea necesario (ej.: acortar cinta estirada, o realizar mantenimiento). Algunos tipos son rígidos a ambos extremos, otros permiten el uso de un perno de articulación, lo que facilita su armado y desarmado. Los tipos de empalmes son los sgtes.: 1) Cintas planas: 1.1 Por los extremos ó a tope (Fig. 37). 1.2 Solapadas o por recubrimiento (Fig. 38). 1.3 Con Cubrejuntas (Fig. 39). 1.4 De broches cocodrilo (Fig. 40). 2) Cintas 2.1 2.2 2.3 2.4
planas ó cóncavas: De broches cercenadores (Fig. 42). De placas sólidas (Fig. 43). De placas articuladas separables (Fig. 44). Vulcanizadas.
1) CINTAS PLANAS: Cuando se utilizan las cintas planas no es necesario que tengan flexibilidad en sentido transversal. 1.1
Por los extremos ó a tope (Fig. 37):
Este sistema es sencillo pero precario y se emplea para empalmar cintas livianas de “nc” < ó igual 5 capas de telas. Para ello ambos extremos a empalmar se doblan hacia fuera y se colocan a ambos lados unas tiras o pletinas de chapa, que se vinculan entre sí mediante tornillos de fijación del mismo tipo que se emplea en la inmovilización de cangilones. Los agujeros para inmovilizar cangilones se perforarán de modo que el empalme quede a mitad de distancia entre la separación entre ellos. 34
1.2 Solapadas o por recubrimiento (Fig. 38): Este tipo tiene mayor resistencia que el anterior y se usa para “nc” = 6 a 7 capas de telas. En la zona a empalmar se superponen ambos extremos de la cinta, inmovilizándolos mediante los tornillos de fijación de tres cangilones ubicados sobre la zona de empalme. El empalme se consigue solapando ambos extremos de la cinta, y el borde delantero (el extremo de cinta que primero pasa por los tambores) debe ir hacia atrás (es decir más cerca de los tambores), para que no se produzca el impacto de dicho borde por los tambores. No obstante, cuando el borde paso sobre los mismos se produce un chasquido. Debe tenerse en cuenta que el borde delantero de los cangilones ubicados sobre el empalme sobresale c / respecto a los restantes en una distancia igual al espesor de la cinta. Esto debe ser tenido en cuenta al proyectar la boca para el dragado y para el cierre en el comienzo del canal de descarga. Como los esfuerzos transmitidos por las cintas no son colineales, con separación igual al espesor de la cinta, los tornillos están sometidos a pares que tienden a arrancarlos. 1.3 Con Cubrejuntas (Fig. 39): en el tipo anterior, los esfuerzos transmitidos por ambos tramos empalmados, quedan excéntricos, lo cual tiende a arrancar los tornillos. Para evitarlo, los dos extremos de la cinta se ponen a tope y por fuera se ubica un trozo de la misma cinta a manera de cubrejunta de una longitud Le = 1.5 a 2 veces el ancho A de la cinta. Las uniones del cubrejunta con c/u de los extremos se logran con los mismos tornillos de fijación de los dos primeros cangilones ubicados en la vecindad del empalme. Con este sistema se elimina el chasquido al pasar sobre los tambores. No obstante, los cangilones montados sobre la cubrejunta, también sobresalen una distancia e con respecto a los demás. 1.4 De broches cocodrilo (Fig. 40):
35
Este método de empalme es uno de los más rápidos para cintas de baja y media tensión, sobre todo cuando el tiempo de separación es crítico. Pueden trabajar hasta: Tmáx / A = 200 libras / pulgada = 36 Kg. / cm. ancho Se recomienda para usar cuando el empalme debe pasar debajo de placas de resguardo o de raspadores, porque el perfil chato de los broches evita que se enganchen o interfieran con ellos. Se emplean para cintas de espesores de 1.6 a 16 mm. Consisten (Fig. 40 a y c) en una serie de broches sucesivos estampados a partir de una tira de chapa que dobla a c / broche en forma de V con los extremos doblados perpendicularmente hacia adentro y terminados en punta para que se claven en el tejido de la cinta y transmitan el esfuerzo. Los broches van unidos de un costado (por un nervio) para mantener la separación entre ellos. Esta “columna vertebral” está marcada para que, con sólo flexarla, pueda cortarse a la longitud necesaria. Los brazos de ambos extremos de c/broche están desfasados, para que al cerrarse los mismos no se claven en un mismo lugar del tejido y lo debiliten. Cada brazo tiene además unas pequeñas uñas adicionales (Fig. 40 a), que no se clavan tampoco en un mismo lugar. Para montar los broches sobre un extremo de la cinta, ésta se introduce en el espacio intermedio, y luego golpeando directamente con martillo sobre los broches o interponiendo un taco de manera de uniformar presiones, se cierran los broches hasta posicionarlos como en Fig 40 b. Como cada tamaño de broche sirve para un rango de espesor de cinta, para evitar que las más finas entren ocupando el espacio que luego debe alojar al perno de articulación, los fabricantes proveen varillas de calibración. Éstas varillas tienen igual diámetro que el perno, que en ambos extremos lleva 2 piezas de chapa en forma de D que son atravesadas por la varilla y cuyo lado recuadrado sirve de tope al borde de la cinta. En uno de los extremos (Fig. 40 c) se coloca la tira de broches, pero en el otro extremo al colocar los broches debe cuidarse que su ubicación relativa con respecto a la cinta sea tal que al entrecruzarse los broches, los bordes laterales de las cintas queden alineados. Caso contrario la cinta tomaría 36
forma helicoidal de paso igual al desfasaje entre los bordes y se desplazaría transversalmente. Una vez montados, se entrecruzan los broches y se introduce el perno de articulación. En la tabla 8 – 24 distintos tamaños de broches y rango de espesores para el cual se usan, diámetro mínimo de tambores a usar y forma de presentación en cajas de envase (largo de las tiras y N° de ellas en cada caja). Siempre conviene consultar el catálogo del proveedor para ver los tamaños que posee y la denominación que usa, que puede diferir con la Tabla. Pernos de articulación: Pueden usarse los sgtes. tipos de perno: 1- De acero común (Fig. 41 a): En aplicaciones comunes se emplea una varilla de acero común calibrada con sus extremos biselados para facilitar su introducción. Como emergencia puede usarse una varilla de soldar. Este tipo sólo puede emplearse en cintas planas porque ofrece rigidez transversal. 2- De acero inoxidable: Se emplea cuando el material es corrosivo que puedan atacar al perno o el material es alimenticio y se puede contaminar con el oxido del perno. Diámetro: 4.6 a 4.8 mm. 3- De cable de acero desnudo ó revestido de plástico: Para permitir el uso en cintas cóncavas o acanaladas se pueden emplear pernos de cable de acero, porque le dan flexibilidad transversal. Estos cables pueden ir desnudos o llevar revestimiento de nylon para que no sean ruidosos durante el giro relativo que se produce a la entrada y salida de los tambores. Con el uso se deforman algo por lo que cuesta su extracción. 4- De nylon: Buscando flexibilidad transversal a las cintas cóncavas, se usaron inicialmente pernos de tripa retorcida, pero han sido reemplazados por pernos de nylon, que tienen gran resistencia a tracción y flexión. Con el uso se deforman sinusoidalmente, lo que dificulta su desmontaje. 5- De pasador corrugado (Fig. 41 c): 37
Al producirse giro relativo, el perno (cuando la cinta no está bien alineada) tiende a desplazarse transversalmente, corriendo riesgo que el segmento desplazado golpee contra obstáculos o se enganche. Una medida (Fig. 44 c) es recortar las puntas de los extremos empalmados. Solución: usar perno corrugado, al que se le han hecho gargantas o rebajes que se hacen coincidir con las de los broches, de manera que la parte corrugada queda entre los broches impidiendo el desplazamiento transversal. 6- De pasador doble corrugado: Cuando se trabajan a altas velocidades con A 300 mm, el desgaste del perno y de los broches es importante reduciendo la vida del empalme. Por esto se emplean dos semipernos o un perno doble, c/u de ellos con su borde exterior corrugado y que hacen contacto entre sí mediante superficies cóncavas, de manera que al moverse c/u de ellos solidariamente con los broches de cada uno de los extremos. Durante los giros relativos rueda cada ½ perno, uno sobre el otro de manera semejante a las articulaciones de cadenas. Estos broches mencionados se usan con cualquier tipo de empalme articulado. 2) CINTAS PLANAS O CONCAVAS: Deben emplearse en este tipo de cintas sistemas de empalme que permitan el acanalamiento de la cinta, cosa que no permitían los tipos vistos hasta ahora. Dentro de estos se tiene: 2.1 De broches cercenadores (Fig. 42): Este sistema de empalme es muy usado para correas planas y cóncavas medianas. Son de fácil instalación. No requieren trabajo de perforación de agujeros. Consisten (Fig. 42 a ... f) en una serie de broches de alambre denominados cercenadores porque se clavan. Estos broches doblados en V tienen dos brazos de distinta longitud con puntas a 90° y extremos biselados. Alternativamente se van colocando los broches adyacentes, uno con el brazo largo y el consiguiente corto para no debilitar el tejido (Fig. 42 b). Para mantener en posición a los broches tenemos dos variedades: 1) Para cintas planas, donde los distintos broches van vinculados entre sí de ambos lados con un fleje de chapa (Fig. 42 d) que tiene pequeñas gargantas donde se alojan los broches y se los fija prensándolos 38
bordes extremos (Fig. 42 e). La presencia de este fleje le da rigidez transversal al empalme. Los flejes sirven además como limitadores de la introducción de la cinta. 2) Para cintas cóncavas (Fig. 42 c) se emplean espaciadores de ganchos construidos de papel grueso o cartulina de la forma mostrada en la fig. u otras similares que mantienen en posición con el espaciado junto a los broches hasta que se colocan. El aplicador (Fig. 42 g) está formado por dos mandíbulas planas articuladas por un perno de manera que al cerrarse producen el cierre de los broches de manera que se claven sobre el tejido (Fig. 42 d). Para alojarlo y mantener en posición a los broches, interiormente las mandíbulas tienen talladas ranuras y su inmovilización se produce por medio de una clavija transversal que se introduce por unas orejas de chapa que lo guían y lo retienen. Una vez colocados los broches, se retira el espaciador de papel. En ese momento se introduce dentro de los broches la cinta, empezando por un extremo, ya que las mandíbulas tienen una longitud de 10 a 12 cm. Y en consecuencia la totalidad de los broches a lo largo de la cinta debe irse colocando por tandas. Luego se procede a golpear sobre la mandíbula superior con martillo interponiendo el taco, produciendo el cerrado de las mismas hasta que los broches se clavan firmemente (Fig. 42 b). Para colocar la siguiente tanda se deben colocar anchos de iguales al largo de mandíbula menos 2, de manera de dejar ranuras para introducir los 2 últimos broches de la siguiente fijarlos mediante la clavija para mantener la separación de los en la unión de los 2 tramos.
broches libres 2 tanda y broches
Los fabricantes ofrecen una máquina aplicadora manual (Fig. 42 h) muy práctica y que permite realizar la operación en la obra. La misma consiste en una base de apoyo que en la parte superior lleva las mandíbulas. El cierre de ésta, se consigue mediante la acción de empuje que le aplican dos levas simétricas de presión que se hacen girar mediante unos sistemas de trinquete accionados por palancas transversales de accionamiento manual, de manera que el operario coloca los broches y gracias al trinquete puede levantar las palancas para recargar. Hay un juego de mandíbulas para cada tamaño de broches cercenadores. En la Tabla 8 – 25 se indican los tamaños normalmente usados. Como en los de cocodrilo, la serie de broches en un extremo se coloca con libertad, en cambio en el otro extremo se debe hacerlo 39
asegurando que el empalme resulte con los laterales de la cinta queden alineados. Para armar el empalme se coloca un perno. En el caso de cintas transportadoras, próximas a los tambores se pasa de una forma cóncava a una plana. Esto hace que los cordones laterales deben estirarse más que los centrales, lo que los sobrecargaría. Para evitar esto, para cintas anchas (Fig. 42 i) el borde a empalmar no se hace recto y perpendicular al eje de la cinta sino que se corta en forma curva, para lo cual se proveen las plantillas de guía. 2.2 De placas sólidas (Fig. 43): Este tipo de empalme se emplea para cintas planas o acanaladas de alta tensión con cintas de 6 a 24 mm. de espesor. Trabaja con tensión específica: Tmáx / A 125 Kg. / cm. de ancho. Está formado por una serie de placas (Fig. 43 a) con extremos redondeados. Estos tienen agujeros en sus extremos para los tornillos. Se coloca una placa a cada lado de la cinta con tornillos de fijación que los retiene comprimiéndolas fuertemente. Para aumentar el agarre a la cinta, cada placa tiene a ambos lados de su plano medio transversal una uña, estando distribuidas las mismas en distintas posiciones relativas, tanto las de una misma placa como en la de los enfrentados (Fig. 43 b) para que no se claven en un mismo lugar. Para evitar la entrada de polvo entre la cinta y la placa se suele colocar una tira de plástico de cierre. Además para que el material no pueda introducirse en los bordes enfrentados, los agujeros para los tornillos en la cinta se hacen un poco más separados que los de la placa de manera que se presionen los bordes. Los bordes exteriores de las placas vas biselados para que no enganche o choque con raspadores. La acción de las uñas se suma al agarre producido por el apriete que le aplican las cintas. Cuando el recubrimiento de goma es superior a 48 mm. las uñas (Fig. 43 c) deben clavarse luego de recortar el recubrimiento de goma (Fig. 43 d). Las placas deben colocarse de manera que sus ejes de simetría longitudinal resulten paralelos entre sí y deben realizarse con el espaciamiento correcto, 40
para lo cual (Fig. 43 k) los fabricantes proveen una plantilla para guiar el sacabocado. Una vez colocados a tope los extremos de la cinta se coloca la plantilla controlando que la línea de empalme se encuentre en la posición correcta, quedando simétricamente ubicada con respecto a la línea de empalme, lo cual se controla mirando a través de unos agujeros transversales alargados de centrado. Se controla también la posición en sentido transversal. Una vez colocadas la plantilla en la posición correcta se procede a clavarla para fijar la plantilla y la cinta en esa posición. A continuación se va introduciendo el sacabocado y perforando en cada guía. La forma normal de colocar las placas se ve en la Fig. 43 e, es decir, paralela al eje de la cinta (y-y // x-x). Si alguna placa está oblicua, al someterla a tracción tenderá a hacerse paralela, sobrecargando ese lugar, pues al someterse a la cinta a los esfuerzos de tracción sobre la placa inclinada aparecerá un par que tiende a torcer las placas. El diámetro de los agujeros y su posición depende del tamaño de la placa. Cuando se usan empalmes en elevadores a cangilones, suele agregarse una cubrejunta (Fig. 43 f) empleándose placas para inmovilizarla. Cuando se usan poleas de menor tamaño, hasta en un 25%, las placas deben colocarse según una línea de empalme a 45º. de ésta manera se admiten tambores de diámetro menor. En cintas que trabajan con altas tensiones y espesores de 8 a 32 mm., para aumentar la resistencia del empalme, se colocan en forma de V (Fig. 43 h). La línea de empalme está a 15º a partir del centro. Así, por cada centímetro de ancho actúan mayor Nº de placas, por lo cual se obtiene una resistencia próxima a la del vulcanizado. Las cintas cóncavas muy anchas que transportan rocas o terrones muy grandes sufren a veces roturas longitudinales (Fig. 43 j) que no afectan mayormente a los cordones y luego, a su resistencia. Para evitar el progreso de la rajadura se repara con placas sólidas más largas (Fig. 43 i) con 3 agujeros. las placas se montan perpendicularmente a la rajadura. En la Tabla 8-26 se dan los seis tamaños de placa que se fabrican, indicándose el rango de espesores de cinta, distancia entre tornillos y diámetro mínimo de tambores que deben usarse, en función del % de 41
tensión Pe con que se trabaja. Además, en la parte inferior de la tabla, para distintos anchos de la cinta se indican los números de placas a poner, en empalmes normales o a 45º. 2.3 De placas articuladas separables (Fig. 44): En el tipo anterior, para desmontar la cinta había que retirar todos los tornillos de fijación. Para evitar este problema se ha creado este empalme que es separable al emplear un perno de articulación. Esto se logra manteniendo una alta resistencia del empalme. Es el más fuerte y resistente a la abrasión de los empalmes articulados, usándose en cintas planas y cóncavas para espesores de las mismas de 6.3 a 22 mm. soportando tensiones de: Tmáx / A 62.5 Kg. / cm. de ancho. Consiste (Fig. 44 a y b) en placas de chapa dobladas en U con ranuras en la parte cóncava por las que puede introducirse la parte anillada de la placa de enfrente. Cada placa tiene agujeros para colocar los tornillos de fijación y también tiene uñas que se clavan en el tejido. Para mantenerlos en posición, las mismas tienen una parte saliente para generar la ranura para que penetre la parte anillada de la placa enfrentada. Para colocar estas placas los fabricantes proveen (Fig. 44 f) una plantilla con la que se guía el sacabocados. En este tipo la posición transversal de los agujeros en un extremo de la cinta puede ser cualquiera, y en el otro se debe controlar que la cinta quede alineada. Para armar el empalme se entrecruzan los broches de ambos y se introduce el perno de articulación como en la Fig. 44 a y c. En cintas anchas por lo indicado en broches cercenadores el borde del empalme se puede hacer cóncavo, lo que implica una tensión uniforme en todo el ancho de correa que evita desgarramiento de los broches al pasar la cinta de cóncava a plana. Cuando hay buena alineación en los bordes del empalme se pueden colocar placas dobles o triples (Fig. 44 d) para dar > solidez a las uniones en esa zona, y en el centro placas simples. Estas placas múltiples actúan como soporte de los pernos de articulación. Si están mal alineadas se usan todas simples (Fig. 44 c). 42
Cuando las cintas son de largo L < 30 m. Trabajando sobre poleas de diámetro igual a 150 mm (equipos livianos y transportables), se pueden usar todas placas triples (Fig. 44 e). Para evitar que al desplazarse el perno, el mismo pueda engancharse, los extremos de la cinta a empalmar se biselan (Fig. 44 c, d y e) de modo que la longitud del perno resulte < que el ancho de cinta. Cuando el recubrimiento de goma tiene más de 6.2 mm. se debe rebajar para que las uñas puedan clavarse en el tejido. En la Tabla 8-27 se dan los 3 tamaños de placas que se fabrican y diámetros de tambores en función del % de Pe y en la parte inferior, para cada tamaño de placa y ancho de cinta se da la cantidad de placas a usar. Se usan en equipos portátiles y extensibles para transporte de rocas y minerales, de correas gruesas que deben ser desmontados frecuentemente. 2.4 Vulcanizadas: Sistema más eficiente porque casi no debilita la resistencia de la cinta. Se rebaja o bisela en sentido inverso los extremos a empalmar, se coloca entre ambas superficies goma para vulcanizar y se cosen, agregándose exteriormente el espesor de goma necesario para recubrimiento. Luego se vulcaniza. Este método se usa en fábrica para realizar los empalmes que permitan obtener el largo de cinta que se solicita. No es tan práctico para hacer el empalme en la planta porque requiere mano de obra especializada y no permite el desmontaje de la cinta ya que para hacerlo hay que cortarla.
Montaje de las cintas: Las cintas deben ser cortadas en sus extremos a 90º de su eje longitudinal, salvo en uniones especiales. El corte se hace con una cuchilla de zapatero, mojándolo en agua ya que esta es el lubricante de la goma para obtener un corte parejo. Esta operación debe realizarse usando escuadra. Los fabricantes proveen unos dispositivos para colocar la cinta con una ranura de guía. 43
Para cortar la longitud exacta debe procederse a colocar la cinta en posición con el tambor tensor flojo y luego de tensar la cinta se marca el lugar de corte. Luego se corta, se ponen los empalmes y se le hacen los agujeros para los tornillos de fijación de los cangilones. Por último se monta, se tensa y se empalma; se montan los cangilones usando puertas que se tienen para ello. Para tensar la cinta se pueden emplear 2 métodos: 1- Método de emergencia (Fig. 45): Estando el tambor tensor en su posición más alta (tensado mínimo), se pasa la cinta por un agujero de montaje que tiene próximo a la parte superior la caja metálica, y por debajo del tambor de tensado; luego mediante una soga se levanta para pasar por el tambor motriz. Para colocar los elementos de empalme se debe tensar la cinta: se inmoviliza el extremo superior del ramal descendente mediante 2 listones que se clavan a la misma y se fijan a la caja envolvente dejando sobresalir por encima una cierta longitud que contiene los elementos de empalme. Luego se tira hacia abajo el extremo con un esfuerzo t aplicando por el o los montadores y se hace girar simultáneamente el tambor motriz que por fricción y siguiendo la ecuación de Prony: T/t = e
µα
= 2.7
Se aplica a todo el ramal ascendente un esfuerzo T casi 3 veces superior a t. Así se colocan los elementos de empalme y luego por unas aberturas especiales de la caja envolvente se montan los cangilones. Luego se debe tensar para evitar el patinamiento, y centrar la cinta en la forma indicada después. El procedimiento es precario y en lo posible se debe prescindir de él. 2- Método normal (Fig. 46): Consiste en 2 pares de listones sujeta cintas que se colocan uno arriba y otro abajo en ambos extremos de la cinta (Fig. 46 a y b). Estos listones aprietan firmemente a la cinta mediante tornillos verticales de apriete pudiendo tener en la parte superior una simple tuerca para ajustar mediante llave o bien una tuerca con brazo de accionamiento para facilitar la tarea. Debido a los tornillos, los listones tienden a flexarse aflojándose en la zona central, con lo cual no se tiraría parejo de la cinta. Para evitarlo, sobre las caras interiores de ambos listones se colocan uñas o pinches que son clavos descabezados que se clavan en el tejido impidiendo el corrimiento. Ambos pares de listones se unen mediante barras roscadas laterales de tensado que se toman de los listones mediante cabezales en forma de U (Fig. 46 c). Estos cabezales en su parte central tienen agujeros 44
por los que pasan las barras tensoras. Es fácil construirlas ya que se venden barras roscadas a las cuales se les suelda en un extremo una tuerca para formar la cabeza. Una vez posicionados los listones y la barra de tensado, se comienza a ajustar las tuercas de ajuste que llevan las barras en el extremo libre, lo cual produce el tensado por acercamiento de los pares de listones. Cuando se aproximan los bordes a empalmar se pueden montar los elementos de empalme o bien el perno de articulación. Finalizada la operación se aflojan las tuercas y se retira el dispositivo. En el caso de cintas transportadoras se puede primero tensar para medir y cortar la cinta y luego de montados los elementos volver a repetir la operación para el montaje final del empalme. Esto no se puede hacer en los elevadores porque en la toma de empalme se variarían la separación de los baldes. Las barras roscadas de tensado tienen de 0,8 a 1 m. de long. y como en las cintas largas esta distancia resulta insuficiente para lograr el tensado necesario, se debe contar con un tercer par de listones y roscas de ajuste adicionales. Cuando se han acercado al máximo los 2 pares iniciales de listones, se coloca el tercer par y sus correspondientes roscas de tensado y se comienza a actuar sobre el mismo, lo que permite que se aflojen los listones intermedios y puedan ser retirados, y seguir trabajando con el nuevo par de listones. Los fabricantes ofrecen dispositivos de tensado más sofisticados en donde el tensado es producido por ayuda de un par de engranajes cónicos que mueve la tuerca de tensado.
2) CADENAS: 1- Tipo Ewart ó "E" desarmable (Fig. 47 T 8-28). 2- Con perno de articulación o Pintle o "Pt" (Fig. 48 T 8-29). 3- Con perno y buje de articulación o Ley o "L" (Fig. 50 T 8-30). 4- Tipo combinación o "C" (Fig. 49 T 8-31). 5- Estampada de rodillos para transportadores Chabelco o "SS" (Fig. 51 T 832/33). 6- Cadena de anillos (Fig. 52 T 8-34).
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Los tipo “E” se usan en tracciones livianas y ambientes limpio. Cuando las alturas son mayores con ambientes limpio o semiabrasivo se usan “Pt” y si el material es abrasivo los tipos “L”. Para elevadores de mayor capacidad y/o altura (mayor resistencia) se usan las tipo “C”, y cuando no alcanza la resistencia, las tipo “SS”. En algunas instalaciones de cal se emplean cadenas de anillos. Cualquiera de los tipos de cadenas que se emplee, requiere que estén provistos de eslabones especiales para sujetar los cangilones dependiendo el tipo de la clase de elevador. Así, para los elevadores de descarga centrífuga y continuos se requieren eslabones especiales (Fig. 47) del tipo K con dos orejas laterales que tomen a los cangilones por el plano medio del dorso. Según el peso del cangilón lleno, estas orejas tendrán un tornillo o dos de fijación (Fig. a y b). En cambio para los elevadores de descarga perfecta tienen una placa en uno de los costados con su plano inclinado para tomar por los lados a los cangilones pueden tener 2 agujeros (Fig. c) ó 4 (Fig. d). En caso de usarse cadenas de anillos, en la Fig. 52 se ve la forma de los eslabones especiales. En las tablas citadas anteriormente se dan para cada tipo de cadena las dimensiones características para los diferentes tamaños, con indicación en cada caso del tipo de eslabón especial que se ofrece, habiéndose excluido para facilitar la lectura, los tamaños que no ofrecen eslabones especiales. Para cada tamaño se indica el paso "p", el peso "gc" (Kg / m), el Nº de eslabones por metro de longitud, los valores de los esfuerzos admisibles y los de rotura de la cadena. Se trabaja con Tadm. pero como ese valor es para un cierto Nº de horas, en caso de que se prevean servicios de menor duración, se pueden aumentar los valores hasta cercanos al esfuerzo de rotura. Para seleccionar la cadena se necesita conocer el tipo de servicio y las características de la instalación. Además el esfuerzo Tadm. de la cadena a elegir. Por último se debe conocer el paso "p" que debe tener la cadena. Los pasos de cadenas empleados son submúltiplos de la separación entre cangilones "d" que es conocida. El orden de multiplicidad depende del tipo de elevador (Fig. 53). Así: * para los discontinuos de descarga centrífuga o perfecta: p = d/4 * para continuos simples: p = d/2 46
* para los de supercapacidad: p = d Entrando en la tabla con el paso aproximado se adopta el tamaño que da el esfuerzo admisible necesario. Una vez determinado el esfuerzo admisible que debe tener la cadena y su paso aproximado, se entra en las Tablas 8-28 a 8-33 correspondientes al tipo de cadena. Entrando con el paso se pre-elije el tamaño de la que tenga un Tadm > ó = al necesario. Previo a la elección se debe verificar si dicho tamaño se ofrece con los eslabones especiales. Si con ese tipo de cadena no se logra el Tadm. necesario, se debe pasar a otro más resistente. En las columnas de los tipos de eslabones especiales se indica entre ( ) aquellos tamaños en los que no es posible obtener los eslabones especiales. Las tablas han sido preparadas en base a la oferta de las ppales. casa americanas, pero el proyectista debe ajustarse a lo que consiga.
FIJACIÓN DE LOS CANGILONES: La fijación de los cangilones sobre el elemento de tracción se realiza con tornillos cuya cantidad, diámetro y distribución respecto del cangilón depende del elemento de tracción y del tamaño del cangilón.
A- Fijación sobre cintas Los cangilones se fijan sobre las cintas mediante un Nº variable de tornillos de 1/4" en una o dos hileras. El Nº puede ir de 2 a 9 tornillos en función del largo "l" del cangilón. En la Fig. 62 se indica la distribución de los tornillos o gramiles; se indican el Nº y distribución en 1 ó 2 filas, con indicación de las distancias relativas A, B, C, D y E (Tabla 8-50). A la tabla se entra con "l" y se indica Nº y distribución para los diferentes tipos de cangilones usados. (De acuerdo a "l" es la capacidad y el peso a resistir durante el recorrido vertical, y de acuerdo a su proyección "p" de la cual depende el momento que produce durante el dragado o llenado mediante canal). En la parte inferior de la Tabla se indica que algunos fabricantes optan por ubicar la línea media de las hileras de tornillos a la mitad de la altura “a” de los mismos. El largo de los tornillos depende del Nº de capas de tela, función de la altura y capacidad del elevador. Tornillos de diámetro = 1/4" 47
Nº capas de tela 4 5-6 8
Largo tornillos 3/4" 1" 1 1/4"
Como para el caso de las cintas , todo el dorso plano se apoya contra la cinta por lo que resulta de interés conocer el ancho y alto de la superficie plana del dorso (Fig. 58). En la T 8-51 se dan para cada uno de los tipos de cangilón de hierro maleable, la altura F de la parte plana del dorso del cangilón.
B- Fijación sobre cadenas Esto depende del tipo de elevador. En los discontinuos de descarga centrífuga y en los continuos simples se usan eslabones especiales (Fig. 59) tipo K1 y K2 que mediante 2 ó 4 tornillos respectivamente toman a los cangilones por el dorso. En cambio en los elevadores de descarga perfecta se usan eslabones tipos G1 y G6 que mediante 2 ó 4 tornillos respectivamente (Figs. 60 y 61) toman a los cangilones por los costados. Idem en elevadores de supercapacidad. La distribución relativa de los tornillos entre sí y respecto al cangilón depende del tipo y tamaño de cadena que se use y del tipo y dimensionado del cangilón a usar. Tablas 52-a, 52-b ... 54, entrando con los parámetros mencionados y del tipo de eslabón especial se saca el diámetro de tornillos y las dimensiones relativas A, B, ..., J.
SEPARACIÓN ENTRE CANGILONES Si se tienen 2 elevadores (Fig. 63) de igual altura trabajando a igual velocidad v, para llevar un mismo material se ve que si se tienen cangilones de capacidad C separados en una distancia d, se podrían poner (Fig. 63 a) menos cangilones de > tamaño C’, separados una distancia mayor d’, pero esto no sería económico porque el mayor tamaño de los cangilones requeriría mayor ancho de cinta, cuando se usa ésta como elemento de tracción, y tanto en éste caso como cuando se usan cadenas, esos cangilones más grandes, exigirían una caja envolvente mayor y más cara. Por esto, desde el punto de vista económico conviene montar más chicos separados lo menos posible. 48
Para elevadores continuos (Fig. 64): En este caso los cangilones se montan casi tocándose dejando entre ellos una distancia de 5 a 6 mm. a los efectos de que durante el movimiento relativo que sufren los cangilones adyacentes, no se toquen: d = a + 5 a 6 mm Para elevadores discontinuos (Fig. 65): En la Fig. 65 se han representado 2 cangilones sucesivos en línea llena para las posiciones 5 y 6, y en línea punteada para las posiciones 5' y 6' cuando se ha producido un cierto giro φ. La separación mínima entre cangilones dmín tiene la siguiente limitación si se tiene un cangilón ubicado en el punto 5 en determinado momento y otro que le antecede ubicado en el punto 6, en determinado momento un terrón T del primero que despega con velocidad tangencial v comienza a describir la parábola de descarga P. Un instante después cuando dicho cangilón se encuentra en 5’, el terrón descargado se encuentra en T’. En ese momento, si el cangilón precedente que se encuentra ahora en 6’ se ubica de manera que el terrón choque contra él, el mismo debido a esa interferencia, no continúa su descarga y cae hacia el fondo de la bota. Esto indica que la distancia d entre los cangilones 5 y 6 no es suficiente y habría que separarlos más. La pregunta es: ¿De qué factores depende dmín, que desde el punto de vista económico conviene que sea lo menor posible? De la Fig. 65 vemos que si se aumenta la velocidad del elevador a v1 su parábola de descarga P1 será más levantada, lo que permitirá acercar más los cangilones. Es decir dmín es función inversa de la velocidad. Por otra parte si en 6’ se dibujan 2 tamaños de cangilones se ve que cuanto menor es la proyección “p” de los mismos, tanto menor es la separación dmín. Por último, también depende del tipo de cangilón ya que si en 6’ se tienen dibujados un cangilón de hierro maleable o bien uno Miniápolis, se ve que éste último la superficie plana del frente reduce la posibilidad de interferencia con respecto a la forma convexa de los otros (esto sólo se puede demostrar dibujándolo). Por esta razón en algunos elevadores ya instalados es posible aumentar su capacidad reemplazando los cangilones tipo Salem o Búfalo por Miniápolis colocados con menor separación. En la zona se prescinde de usar los Miniápolis porque al no realizarse una 49
operación de secado previo a la carga, cuando el material está húmedo queda adherido al fondo agudo del cangilón perdiéndose capacidad. Como regla práctica algunos autores expresan: dmín = 2,5 p Resumiendo: dmín = f (1/v; p; tipo de cangilón) En Tablas de tamaño de cangilones N° 8-8 a 8-20, en las últimas columnas van indicados los valores de dmín recomendados por Hetzel. Muchos fabricantes toman valores ligeramente superiores.
EFECTO DE VENTILACIÓN: Si tenemos en cuenta lo analizado en la Fig. 63 pero con otro punto de vista, se ve que para obtener una capacidad tal se puede usar mayor velocidad con cangilones de tamaño menor, pero siempre respetando las normas del buen construir que indican que para los elevadores de alta velocidad se debe usar una "n0" que haga: P = Fc y para los de velocidad moderada una "n1" que haga: 2/3 P = Fc Existe la tentación de los fabricantes de hacer trabajar a sus elevadores a velocidades superiores para obtener menor costo de adquisición pero sin tener en cuenta el mayor gasto de mantenimiento y rotura por degradación del material transportado, cuestiones todas que el usuario normal no valora y por ello es susceptible de ser engañado. Algunos investigadores han realizado ensayos con elevadores a los que se los ha hecho trabajar con velocidades superiores a las aconsejables y con distintos tipos de materiales. Los resultados obtenidos se muestran en la Tabla 8-55 donde para diferentes % de aumento de la velocidad Δv y tres tipos de materiales Fig. 66 (trigo, maíz y cebada) se han determinado los aumentos de caudal ΔQ. En función de estos datos se han determinado los valores del coeficiente o grado de llenado de los cangilones y se ha visto que dichos valores llegaban a ser superiores a 1, es decir que parecía como que 50
los cangilones trabajando a velocidades muy altas se comportaran como que el material no solo lo llenara completamente sino con capa sobresaliente por encima del plano de la boca. Buscando explicación, se llegó a la conclusión de que los cangilones al moverse dentro de la caja metálica se comportan como paletas de un ventilador que efectúa un transporte neumático del material. Esto está corroborado por las diferencias entre los valores de ΔQ que se obtienen para distintos materiales. Sabemos que cuando un cuerpo se encuentra cayendo en un tubo en el cual se mueve aire hacia arriba con una cierta velocidad v aparece un empuje hacia arriba que tiende a hacer subir el material a partir del momento en que: E > P (Fig. 66) El empuje E, según Stockes es proporcional a v 2, a γ del gas que se mueva y a la sección mínima o maestra del material ya que el cuerpo tiende a rotar hasta ubicarse con su sección mínima normal a la dirección de la velocidad de la columna de aire por ser la posición de mínima resistencia o estable. Para materiales ensayados (Fig. 66) se ve que la cebada es la que tiene menor sección mínima por su forma alargada, y por lo tanto menor empuje y menor ΔQ para un mismo valor deΔ v. Por último, el maíz tiene mayor sección maestra apareciendo reflejado en los valores de los ensayos. Así, para Δv=120% el ΔQ es: 60% (trigo) 80% (maíz) 20% (cebada) A partir de cierta velocidad, el caudal puede disminuir por problemas de fluidodinámica. Por otra parte al analizar el consumo de energía por tonelada, se ve que la potencia es proporcional a la velocidad, pero los aumentos de caudal son menores que esas proporciones, significando un mayor costo por tonelada al ir aumentando la velocidad, siendo no aconsejable dicho aumento. A esto deben sumarse los desperfectos por desgaste en dragado aumentando el mantenimiento y además el impacto de los cangilones durante el dragado y la descarga que producen la rotura del grano, disminuyendo su valor.
UBICACIÓN DEL CABEZAL TENSOR: 51
Normalmente éste se ubica en la parte inferior o de pie, pero en ciertos casos esto no es conveniente y entonces el cabezal superior debe trabajar como motriz y tensor, el eje del tambor o rueda inferior será fijo con relación a la bota. Para conseguir esto (Fig. 67) se debe utilizar como último par de transmisión del tren reductor, una transmisión a cadena con los ejes de ambas ruedas ubicadas en posición horizontal a la altura del punto medio de carrera del tensor. De este modo, para posiciones superiores o inferiores se compensará la mayor distancia entre ejes disminuyendo la flecha del ramal flojo de la cadena. Los motivos por los que se puede hacer fijo el eje inferior son los siguientes: 1) Cuando la bota se encuentra ubicada a una cierta profundidad (Fig. 68) donde se haga muy difícil el acceso para el mantenimiento del sistema de tensado. 2) En elevadores que deban funcionar en forma continua (24 hs.) y en donde el polvo desprendido se depositaría en las guías del tensor, no siendo posible detener el elevador para limpiarlo. Por su posición inferior todo el polvillo y material derramado al caer ensuciaría dichas guías. 3) En caso de transportar materiales apelmazables tales como sal gruesa, fertilizantes o fosfatos. En estos casos (Fig. 69) cuando el elevador trabaja con el tensor flojo (posición alta) queda un espacio entre el fondo de la bota y la superficie barrida por el borde de los cangilones en donde se deposita el material apelmazándose y posteriormente al tensar, los cangilones chocarán contra éste pudiendo producir el arrancamiento de los cangilones. 4) En el caso de transportar productos alimenticios, farmacéuticos o químicos que al quedar inmovilizados en el fondo de las botas, cuando se trabaja con tensor flojo se produce su descomposición y al tensar se produciría la contaminación del material transportado. 5) Cuando en un transportador se deben transportar diferentes materiales en formas sucesivas sin que se mezclen, no se puede permitir que el material se deposite en el fondo y sea arrastrado por otro material cuando se tense el elevador. Las situaciones previstas en 3) y 4) son tenidas en cuenta al seleccionar el tipo de elevador con la tabla 8-1i. En cambio las restantes situaciones dependen de las características de la instalación a proyectar. 52
COMPUERTAS DE CIERRE DE LA ALIMENTACIÓN: Siempre debe preverse la colocación de una compuerta de cierre de la alimentación para poder cortar la llegada del material a la bota en caso de detención del elevador o bien para vaciar la bota para limpiarla o al término de la jornada de trabajo. Normalmente se usan compuertas planas (Fig. 76 y 77).
SISTEMAS DE CARGA La carga del material en los cangilones tiene suma importancia ya que si está incorrectamente diseñada se perderá capacidad por no llenarse completamente los cangilones o bien se consumirá excesiva potencia en caso de que el material inunde la bota y la rueda o tambor deba trabajar sumergida. Si se comete un error de diseño resulta difícil solucionar el problema. De acuerdo al tipo de material transportado y a las características particulares de la instalación en cuanto a la forma de carga y al tipo de elevador, han ideado los siguientes tipos de carga: 1) Elevadores Discontinuos: 1.1: Carga desde pila o montón. 1.2: Elevadores de descarga centrífuga: 1.2.1: De velocidad moderada. 1.2.2: De alta velocidad. 1.3: Carga por detrás. 1.4: Carga por delante y por detrás: 1.4.1: De velocidad moderada. 1.4.2: De alta velocidad. 2) Elevadores Continuos:
2.1: Común. 2.2: Modificado.
1) Elevadores Discontinuos: Como son los más usados y se pueden presentar distintas situaciones, se pueden usar los siguientes sistemas:
1.1: Carga desde pila o montón: 53
En ciertas aplicaciones es necesario que el elevador tome directamente el material que se encuentra formando una pila o montón (Fig. 70) o se encuentra confinado en un recinto (Fig. 71). Para realizar estas tareas pueden utilizarse los siguientes tipos de transportadores: Sistemas de de carga desde pila o montón: 1) Transporte neumático: El sistema de transporte por aspiración es el más perfecto y permite cargar el material totalmente, pero tiene un elevado costo, por lo que no es tan usado. 2) Rosca con artesa giratoria: Ya se estudió en roscas transportadoras. 3) Transportadores tipo redlers: Con redlers que trabajan en forma análoga a los elevadores a cangilones. 4) Elevadores a cangilones: En este caso (Fig. 70) la boca consiste en una jaula o enrejado de forma cilíndrica con barras radiales a ambos lados y barras semicirculares en el encuentro entre los costados y la superficie cilíndrica, y en ésta, barras paralelas al eje. Cuando el elevador, que se va haciendo descender, se sumerge en la pila, el material penetra en la jaula y es dragado. La jaula cumple una misión múltiple: a) Deja pasar el material. b) Retiene los terrones excesivamente grandes. c) Impide la entrada de elementos extraños (maderas, alambres). d) Cuando el elevador toca fondo, detiene su descenso evitando que los cangilones choquen contra él. Cuando se emplea para descarga de buques (Fig. 71), el elevador se introduce en la bodega mediante el uso de una grúa. A medida que transcurre la descarga, la grúa hace descender el elevador. El mismo hace descender el material en su parte superior sobre una cinta transportadora que la conduce hacia el muelle o lugar de depósito. Notemos que en Ing. White no es necesario este tipo de elevador ya que es un puerto exportador.
1.2: Elevadores de descarga centrífuga: 1.2.1: De velocidad moderada (Fig. 72): 54
Se denominan elevadores de velocidad moderada a aquellos que trabajan con: Fc = 2/3 * P Se emplean para llevar materiales que no fluyen fácilmente como carbón, minerales, etc. La bota es cilíndrica y está ubicada a unos pocos centímetros por debajo de la superficie cilíndrica barrida por los bordes delanteros de los cangilones cuando el tambor de pie se encuentra en su posición más baja. El canal de carga, que trabaja como rampa, debe tener una pendiente de 55º a 57º que es la necesaria para que los materiales que no fluyen fácilmente puedan descender. Este canal se construye con su fondo de manera que incida tangencialmente sobre el cilindro de la bota para que el material descienda sin dificultad. El techo de la bota debe tener una dirección x-x paralela al fondo y estar ubicada de manera tal que dicha recta sea tangente por debajo al eje inferior cuando se encuentra en su posición más baja. Así se asegura que en caso de detención del elevador el material que sigue llegando no pueda inundar la bota sumergiendo a la rueda o tambor ya que al reiniciar la marcha exigiría una potencia excesiva que haría patinar la transmisión sobrecargando al motor de accionamiento, y obligaría a cortar la alimentación y vaciar a pala la bota a través de puertas de limpieza que tiene la caja metálica de la bota, paralizando el transporte y la producción. 1.2.2: De alta velocidad (Fig. 73): Son aquellos que trabajan con Fc = P y se usan para el transporte de materiales que fluyen fácilmente (cereales, granos). Como este tipo de elevadores se utilizan para transportar cereales o semillas que tienen un ángulo de talud de 45º, no se puede usar la bota anterior ya que el material quedaría detenido por debajo de una línea inclinada 45º trazada a partir del bloque superior del fondo del canal de descarga, reduciéndose la sección disponible para la entrada del material. Por esto, cuando se transportan cereales (Fig. 73) se construye una bota similar a la anterior pero a 45º. El techo del canal de carga está también en la posición x-x explicada anteriormente. En los que trabajan a muy altas velocidades para mejorar el llenado de los cangilones evitando la Fc, se construyen con el fondo del canal inclinado a 55
45º y en una posición tal que incida sobre la pared vertical continuación de la cara exterior de la caja metálica en un punto de altura y-y del eje inferior cuando está en su posición más alta (Tensor flojo) para asegurar que en todo momento la carga se realiza cuando los cangilones se mueven rectilíneamente hacia arriba, no actuando Fc (Fig. 74). El techo del canal se ubica paralelo al fondo y en posición tangente por debajo del eje inferior tal como lo visto.
1.3: Carga por detrás: En ciertas aplicaciones (Fig. 75) por las características de la instalación, es necesario que la carga se realice desde el mismo lado de la descarga (por ej. cuando el elevador va sobre pared). Se construye la bota con el fondo del canal tangente a la bota y con una inclinación de 55º a 57º (carbón, minerales) ó 45º (cereales). El techo del canal se hace paralelo al fondo en una posición x-x tangente al eje inferior por debajo en su posición más baja (ídem antes).
1.4: Carga por delante y por detrás: Esta necesidad tiene lugar en instalaciones con silos dispuestos en círculo. La bota en una superposición de los sistemas de carga por delante y por detrás. En la Fig. 76 se muestra la forma que toma en elevadores de velocidad moderada y en la Fig. 77 en los de alta velocidad. En ambas variantes debe existir una compuerta plana vertical que cierre la abertura delantera para que cuando se cargue por atrás, el empuje aplicado por los cangilones al material al moverse no lo hagan subir por el canal delantero.
2) Continuos: 2.1: Común (Fig. 78): Como los cangilones van montados continuamente, si se pretendiese que realizaran su carga por dragado se consumiría excesiva potencia. Por ello, en los elevadores continuos la carga del material se consigue mediante un canal inclinado a 45º o bien a 57º según el material, de un ancho menor que el largo del cangilón para evitar el derrame lateral del material ubicando el extremo inferior de dicho canal a una altura "h" > ó = que "d" sobre la posición superior del eje de pie para asegurar que siempre haya un cangilón que esté en condiciones de recibir el material que llega por el canal. La pared lateral de la caja envolvente es doble en la parte por debajo del canal 56
de carga para reducir al máximo la separación con el plano barrido por el borde delantero y reducir las posibilidades de derrame. No obstante será inevitable el derrame; en tal caso la caja metálica (Fig. 78) lleva una puerta de limpieza. Cuando la ubicación de la bota lo permite puede hacerse el fondo de la misma inclinado (Fig. 80), lo que permite que el material resbale por la pendiente y se realice la autolimpieza. Para evitar que por no limpiar, al tensar los cangilones tuviesen que dragar, normalmente se deja suficiente espacio (Fig. 78) entre el fondo de la bota y la posición más baja del tensor. No obstante ello, algunos fabricantes, para no tener que vaciar a pala el material derramado, en la parte inferior construyen una bota cóncava que hace que los cangilones draguen lo derramado (Fig. 79).
2.2: Modificado (Fig. 80): Para mejorar el grado de llenado de los cangilones continuos, en forma análoga a la de la Fig. 78, pero con el agregado de 2 tabiques, uno de ellos es un trozo de tabique vertical de dirección coincidente con la pared lateral del elevador que deja una abertura por debajo para que el meterial que desciende por el canal de carga llegue a los cangilones. En la parte de arriba hay una segunda abertura para que el exceso de material cargado dentro del espacio que queda dentro de 2 cangilones pueda retornar a la zona de carga. Pero para hacerlo se debe impedir que la presión del nuevo material que llega por el canal de carga pueda presionar sobre el mismo, impidiendo esta realimentación. Para ello se coloca un segundo tabique deflector que parte de la pared lateral del elevador y luego de separarse sigue con dirección vertical. Su parte inferior debe quedar ubicado de forma que la recta paralela al fondo del canal corte al otro tabique un poco por debajo de su parte inferior. Así cuando el elevador está detenido, el material que llega sólo llena el espacio ubicado debajo de ésta línea inclinada (Fig. 80 a) sin inundar todos los cangilones ubicados en la zona de carga. Cuando el elevador está funcionando (Fig. 80 b) el material llena completamente a los cangilones y queda material en la zona comprendida entre 2 de ellos que asciende hasta superar el tabique vertical y en ese momento el exceso de material cae por el corredor que queda hasta el tabique deflector y desciende hasta encontrar el material nuevo que llega y lo arrastra hasta la zona de carga. De esta forma se mejora el llenado.
CAUSAS DEL DESVÍO DE LAS CINTAS: 57
La cinta es el elemento vital del elevador y debe evitarse que se dañe. Una causa de daño es el desvío transversal, porque sus bordes rozan contra la caja envolvente metálica friccionando contra ella y desgastándose. Pero a la vez la fricción tiende a frenar la cinta, por lo que puede producir la rotura del empalme. Causas de desvío: 1) Bordes cortados fuera de escuadra (Fig. 81): Los bordes de la cinta en los empalmes deben ser cortados perfectamente a escuadra ya sea usando los dispositivos especiales de corte que proveen los fabricantes o bien usando una escuadra metálica. Para hacer el corte se usa una hoja de cuchilla del tipo de sacapelo que debe ir mojándose con agua para tener corte neto ya que si se corta en seco el borde queda irregular, porque el agua es lubricante de la goma. Si los bordes no están cortados a escuadra, al ser los ángulos , , , distintos de 90°, la cinta empalmada tendrá una forma de superficie cónica, y al ir funcionando se desplazará hacia el lugar donde está el vértice del cono. 2) Ejes de tambores no paralelos (Fig. 82): Al montar el eje superior se debe controlar con nivel su horizontalidad x-x; luego, que los tensores de ambos extremos del eje inferior estén en posición tal que el eje quede horizontal y-y. De no ser así, la cinta tomaría forma cónica, desplazándose hacia el lado en que concurren los ejes. 3) Bordes de empalmes no enfrentados (Fig. 83): Si durante el montaje no se cuidara, al colocar los elementos de empalme, que los bordes laterales estén alineados o los bordes a empalmar enfrentados, la cinta tomaría una forma helicoidal de manera que al desplazarse longitudinalmente, el movimiento helicoidal le produciría un desplazamiento transversal, pues encada vuelta se iría desplazando transversalmente en una longitud igual a la excentricidad que tengan los bordes. 4) Desigual resistencia transversal de la cinta: Por defectos de fabricación puede ocurrir que los cordones con los que se construye el tejido tengan distintas resistencias y como consecuencia de ello, la resistencia de la cinta varíe a lo largo del ancho. Por la diferente resistencia, al estar sometida al mismo esfuerzo, se estirará en forma despareja, formando distintos grados de estiramiento, con lo que la cinta pasa a tener forma cónica desviándose. Hemos indicado las causas de desvío que requieren un cuidadoso montaje para evitarlo, y en el caso 4) un control de la calidad de la cinta comprada. 58
Cuando se hace el montaje del eje del tambor superior debe controlarse su horizontalidad con un nivel y previo a colocar la cinta el eje del tambor de tensado debe ubicarse en su posición más elevada y perfectamente horizontal. Una vez montada la cinta con los cangilones se debe ir haciéndola mover en forma lenta mediante arranques y paradas por cortos lapsos de modo de controlar si hay desplazamiento. En caso de que haya un desvío, para contrarrestarlo, el dispositivo de tensado se construye de manera que los porta cojinetes de ambos extremos del eje del tambor inferior funcionen independientemente, de manera de poder conseguir que su eje y-y pueda ponerse no paralelo al eje x-x para generar una tendencia al desvío del tipo 2) de sentido inverso y correctivo al que manifiesta la cinta, consiguiendo el centrado.
SISTEMAS DE TENSADO: Las cintas de tela y goma, debido al efecto higroscópico del algodón varían su longitud de acuerdo a la humedad también llegándose a variaciones de 1 a 3%. Dado que la transmisión del movimiento se realiza por fricción, se debe verificar la ecuación de Prony: T/t ≤eμα Si se estirase la cinta podría no cumplirse la ecuación y patinar el tambor motriz. Por esto debe contarse con un sistema de tensado. Cuando se usan cadenas, el estiramiento la puede hacer zafar de los dientes, y sobretodo al trabajar, podría oscilar dentro de la caja metálica, con lo que existirían posibilidades de que los cangilones rocen contra la misma produciéndose el arrancamiento. En el caso de elevadores a cangilones pueden usarse los siguientes sistemas de tensado:
1) A tornillo: En este caso, cada uno de los porta cojinetes ubicados en cada extremo, se desplaza dentro de guías mediante la acción de tornillos que pueden trabajar a la tracción o compresión. Actuando sobre tornillos de tensado se le agrega tensión adicional a la cinta, que es proporcional a la posición que tome el tornillo. La tensión adicional que se consigue para una posición dada no es constante ya que depende del grado de estiramiento de la cinta, que varía 59
con las condiciones de humedad. Si se tensa un día en que la cinta está acortada, al estirarse se reduce la tensión y puede patinar. En cambio si se tensa estirada, cuando la cinta se acorta sufrirá un esfuerzo adicional excesivo sobrecargándose, y disminuyendo su vida. La necesidad de contemplar estos 2 casos límites obliga a hacer a las cintas con un esfuerzo adicional excesivo para asegurar que no haya patinamiento. Forma constructiva de tensores: A) Cuando el eje inferior es tensor, se puede usar este tipo para elevadores livianos o de poca altura (Fig. 84): Se abren ventanas a ambos lados de la caja metálica, fijándoseles un elemento en forma de U obtenida mediante el curvado de un perfil L y cerrando el extremo libre con un travesaño dentro del cual se introduce un elemento roscado donde trabaja un tornillo de tensado. Esta pieza se fija mediante tornillos a la caja. Entre medio de estas dos guías se ubica el porta cojinetes del eje que lleva a ambos lados unas guías verticales de sección cuadrada soldadas a la cara interna del perfil, evitando el desplazamiento lateral del cojinete (Corte x-x). Para tensar, el operador hace girar el tornillo, de manera que éste hace descender el extremo inferior, que empuja hacia abajo el porta cojinetes, realizando el tensado. El extremo del tornillo tiene una cabeza giratoria. La cabeza superior del tornillo puede ser una tuerca hexagonal o bien una tuerca cilíndrica con agujeros radiales en los que se introduce una punta para producir el giro, u otro tipo. Como al ir trabajando se desgastarán los filetes de rosca, en lugar de construir el dintel de una sola pieza con rosca interior, se construye en éste una ventana (Fig. 84) en la que se ubica e inmoviliza una tuerca hexagonal común, y al desgastarse se reemplaza. B) Este tipo se emplea en elevadores de mayor capacidad y/o altura (Fig. 85): Como se necesitan perfiles L de guía más robustos, resulta difícil doblarlos en U. Por esto, en estos casos, el tensor consiste en 2 tramos de perfil L verticales que se abulonan como en el tipo anterior en la ventana que se le hace a la caja. Entre los mismos se mueve el porta cojinetes que tiene similar guiado que el anterior. En la parte superior hay un dintel donde se ubica la tuerca y es análogo al anterior. Al producirse el dragado, los cangilones levantan y baten al material produciéndose polvo. El mismo, en el tensor anterior podía escapar fuera de la caja metálica por la abertura que queda (Fig. 84) entre los dos perfiles de guía y el tornillo, lo que no es conveniente porque significa pérdida del material, poluciona el ambiente y ensucia y traba el tornillo tensor (ensucia los filetes del tornillo, dificultando su giro) y las guías. Para evitar esto (Fig. 85) se coloca solidario con el porta 60
cojinete, una placa vertical que se extiende por arriba y por debajo del porta cojinete y que se mueve apoyado sobre la superficie interior de la caja metálica cerrando así en todo momento la abertura por la cual podría escapar el material. C) Tambor superior tensor y motriz simultáneamente (Fig. 86). Consiste en un pórtico inferior de perfil L de forma trapecial que lleva abajo una placa de base para fijar el conjunto al bastidor. Encima del parante superior se colocan dos guías de perfil L verticales, cerradas en la parte superior por una placa de dintel que evita que las guías se abran y permite una vez quitada, la introducción del porta cojinetes que se desliza guiado por barras verticales de sección rectangular, igual que las vistas en el corte x-x de la Fig. 84. Para producir el tensado se desplaza el porta cojinetes mediante un tornillo vertical giratorio que levanta al porta cojinetes al roscarse en los filetes de una rosca que permanece solidaria con el dintel de la base de apoyo. D) Tambor superior tensor y motriz simultáneamente, en elevadores de mayor altura (Fig. 87). Representa otra solución para tensar el eje superior. Hay una placa de base que lleva soldada arriba las dos guías de perfil L dispuestas con el ángulo diedro hacia la parte interior. Entre ellas se ubica el porta cojinetes que a ambos lados tiene cuerpos fundidos para guiarlos, que se ubican dentro de dichos diedros. En la parte superior los perfiles L de guía llevan una placa horizontal de dintel y se ubican dos tornillos que toman a los cuerpos de guía y luego de atravesar la placa superior llevan tuercas de tensado, que al girar levantan al porta cojinetes. En este caso los tornillos son fijos y trabajan a la tracción, a diferencia de los anteriores.
2) A contrapeso: Este sistema de tensado se usa en elevadores de gran capacidad y altura y en ellos el esfuerzo de tensado se consigue por la acción de un contrapeso actuante sobre cada porta cojinete ya sea directamente o mediante juego de palancas con lo cual se asegura que para cualquier posición o grado de tensado, el esfuerzo agregado a la cinta permanece constante, lo que evita sobrecarga. Se emplea para elevadores de gran altura a los efectos de reducir el número de capas de tela al garantizar que no habrá sobrecarga. Formas constructivas: A- (Fig. 88) A ambos lados de la caja envolvente de la base o bota se realizan ventanas alargadas que llevan abulonados perfiles de guía verticales entre los cuales se mueven los porta cojinetes. Los porta cojinetes se mueven por la acción de una palanca articulada en el extremo izquierdo o a 61
la base de la bota que en el punto “A” va unido mediante una biela de conexión con la parte inferior del porta cojinete, en donde debe aplicar el esfuerzo de tensado T. El movimiento de desplazamiento de los mismos se consigue por la acción de una palanca fija en “O” que sobre la vertical que pasa por el eje se conecta con una biela con el porta cojinete y en el extremo libre derecho lleva un contrapeso que rodea a la palanca y cuya posición se determina por la acción de un tornillo, lo que permite desplazarlo y con ello determinar el valor del esfuerzo de tensado. El contrapeso tiene un peso Q y trabaja con un brazo de palanca "b". La biela de conexión aplica un esfuerzo ΔT a cada ramal de la cinta, es decir que debe transmitir un esfuerzo 2 * ΔT. El brazo de palanca con respeto a la articulación es "a"; si se aplica momento respecto de “O” se tiene: Mo = 2 * ΔT * a = Q * b ΔT = (Q * b) / (2 * a) De acuerdo al grado de estiramiento de la cinta, el porta cojinete se ubicará más arriba o más abajo, pero siempre se aplicará el mismo ΔT, que sólo variará si sólo cambia b. El contrapeso se moverá en un cierto espacio debiendo verificarse que no existan elementos o cuerpos extraños en esa zona que puedan trabar el libre movimiento de la palanca. Si denominamos ΔH al desplazamiento máximo del porta cojinete, y S a la altura máxima que podrá ocupar el contrapeso, se determina comparando los triángulos semejantes: S / b = ΔH / a ; S = (ΔH * b ) / a (Fig. 89) Perspectiva de los tensores de este tipo. Son independientes para cada porta cojinete del tambor de pie. Dado que la palanca se hace de sección rectangular, tendría poca resistencia a la flexión transversal y para evitarlo se la hace mover dentro de guías verticales. También se ven los detalles de las articulaciones de la brida de conexión. B- (Fig. 90) Este tipo de tensor a contrapeso se usa cuando la bota debe ubicarse en una fosa por debajo del nivel de piso donde no sería económicamente conveniente usar una fosa muy grande para que pueda actuar la palanca. Por eso la palanca se ubica por encima de la bota, conectándose con el porta cojinete mediante una varilla de conexión que actúa como biela. Como la misma trabaja a la compresión y tiene demasiada 62
esbeltez, debe colocarse fuera de la zona de movimiento de la palanca, una o más guías para la varilla; de esta manera se evita el pandeo. C- (Fig. 91) Tensor a contrapeso interior. Dentro de la caja metálica se colocan guías de perfil L dentro de las cuales se mueven una biela de soporte que en la parte inferior empuja hacia abajo al porta cojinetes y en la parte superior lleva aplicadas 2 ó más duelas o bloques de fundición que actúan como contrapeso. Cada uno de los porta cojinetes de los extremos del eje lleva guías y contrapesos independientes pudiendo aplicarse mayor peso de un lado que del otro. D- (Fig. 92) En el tipo anterior no resulta muy cómoda la limpieza de las guías. Para solucionar este problema y para tener mayor carrera de tensado, se recurre a ubicar las duelas hacia la parte exterior. Las duelas aplican su peso directamente sobre el porta cojinete sin requerir una biela de conexión. E- (Fig. 93) En ciertas aplicaciones en donde por las razones antes estudiadas debe mantenerse fija la ubicación relativa del eje de pie con respecto al fondo de la bota, se puede evitar tener que realizar el tensado en el tambor superior usando la disposición mostrada. La caja metálica de la bota es desplazable conjuntamente con el eje inferior dentro de guías verticales de perfil L. Esta bota se enchufa telescópicamente sobre el tramo superior de la caja metálica de manera que la rodee por fuera para evitar que el material que cae pueda introducirse en la zona de desplazamiento telescópico y trabar el movimiento. La posición de la bota desplazable se regula mediante una palanca y un tornillo de tensado.
SISTEMAS DE DESCARGA: La descarga se logra (Fig. 94) cuando los cangilones recorren el camino descendente sobre el tambor de cabeza, mediante el empleo de un canal de descarga, que se comporta como una rampa, razón por la cual su pendiente ε debe ser de 45º ó 55º a 57º según el material. Este canal de descarga debe ubicarse de tal manera que su intersección “A” con la pared vertical del ramal descendente, al unirse con el eje de giro “O”, forme un ángulo “” con la horizontal que pasa por dicho eje, cuyo valor es función del tipo de material transportado y del elevador. Tabla 8-56. Cuando la carga es demorada, caso como el de los elevadores continuos que tienen polvo o arena húmedos, el canal de descarga se ubica desplazada hacia abajo entre 300 y 600 mm. (Fig. 14). Para recoger la máxima cantidad de cereal evitando que los derrames que se produzcan caigan hacia la bota por el ramal descendente, el fondo del canal se descarga se prolonga por 63
encima de “A” una cierta distancia en chapa y finalmente se termina mediante un trozo de cinta vieja que llega hasta casi tocar los bordes delanteros de los cangilones y realiza un buen cierre. En el caso de descarga centrífuga se deben trazar las parábolas correspondientes a los puntos 5 y 6 de la Fig. 13 para poder luego proyectar la ubicación del techo del canal de descarga para evitar que el material choque contra él y lo destruya por arenado. Cuando en una instalación construida se produce el desgaste por arenado, se puede forrar interiormente el techo con un trozo de cinta vieja de manera que el cereal al chocar con el revestimiento choque y repique. El techo puede hacerse paralelo al fondo o bien inclinado para que trabaje como un embudo. El extremo inferior del canal de descarga puede terminarse en forma horizontal o bien inclinado 45º ó perpendicular al fondo. Siempre se le coloca en el extremo en ambos casos una brida de perfil L para darle rigidez e indeformabilidad y poder empalmarlo al tubo conducto en donde se volcará el material. A veces como consecuencia del dragado se desprenden cangilones que también son despedidos por el canal de descarga. Se prevé un sistema que permita retirarlos evitándose que sigan por el conducto de descarga obstruyendo el movimiento del material. Para ello en la bota de salida del canal, se coloca una serie de barras cilíndricas que retiene a los cangilones; para poder extraerlos, el techo del canal en la parte inferior del canal puede hacerse una tapa de inspección para ver si hay cangilones faltantes.
Descarga en elevadores continuos de materiales de difícil descarga: Al estudiar los cangilones de tipo continuo (Fig. 27) se vio que los ángulos < de fondo Ω eran de 45º, es decir que la pendiente δ del frente del cangilón que trabaja como canal o rampa móvil, durante la descarga vale: δ = 90º - Ω pero si se transportan materiales de difícil descarga, por ejemplo materiales húmedos que requieren pendientes δ de 55º a 65º, no se podría conseguir su descarga; en tales casos (Fig. 96) se construyen elevadores inclinados un ángulo β = 60º a 70º: δ + Ω = 90º + (90º - β) = 180º - β 64
δ = 90º - Ω + (90 - β) Se aumenta el valor de la pendiente del canal móvil en un valor (90 – β)
CAJAS ENVOLVENTES METÁLICAS: Los elevadores a cangilones van encerrados dentro de una caja metálica envolvente que cumple una triple función: 1- Evita la pérdida de material derramado durante el transporte y descarga. 2- Evita el escape de polvo que se desprende durante la carga, transporte y descarga. 3- Sirve de estructura de sostén. Para facilitar la construcción, transporte y montaje, la carga se construye en tramos de 3 m. De longitud pudiendo distinguirse 4 tipos de tramos: 1) Bota: Puede ser de eje inferior desplazable o tensor (Fig. 98 a) o de eje inferior fijo (Fig. 100 a). La parte del tensado se ubica en la tapa lateral de la bota para poder montar el tambor o rueda inferior. La bota tiene su canal de carga adosado. 2) Tramos verticales: Van rematados en ambos extremos con bridas de perfil L para empalmar entre sí. De acuerdo a la altura del elevador se utiliza el número de tramos de largo normal (3 m.) y un tramo de ajuste de longitud no normal (de mayor costo). También se ofrece en forma opcional algunos tramos con puertas laterales de inspección. (Fig. 97 y 98). 3) Parte inferior del cabezal superior: En el extremo superior para ubicar el cabezal superior o motriz se construye la base que llega hasta la altura del eje y que sirve de apoyo a los porta cojinetes del eje superior. Este tramo termina abajo con bridas para su empalme con los tramos verticales. Formando un todo con éste va el canal de descarga; esto permite optar por tener extremos inferiores de dicho canal a 45º u horizontales (Fig. 99 a y b). 4) Tapa del cabezal superior: Tiene bridas para el empalme.
Las formas de la caja metálica dependen del tipo de elevador:
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1) Elevador discontinuo de descarga centrífuga: En Fig. 97 y 98 se ven cajas metálicas usadas en elevadores discontinuos de descarga centrífuga, del tipo de eje inferior tensor y en las Fig. 99 y 100 con el eje inferior fijo y el superior tensor. En la parte superior, el extremo inferior del canal de descarga va cortado con un plano a 45°. La tapa del cabezal superior (Fig. 97 a) lleva el extremo superior izquierdo inclinado 45° a partir de la intersección del eje del ramal ascendente de la cadena con el techo. El borde superior derecho está inclinado 60° a partir de la intersección de la línea de la pared lateral derecha con el techo (Fig. 99 b). El canal de descarga con su parte inferior horizontal. El eje superior es desplazable ya que debe trabajar como motriz y tensor (Fig. 99 a). Este tipo de caja se usa con elevadores de velocidad moderada para transporte de minerales y carbón. 45°
60°
2) En los elevadores discontinuos de descarga centrífuga de alta velocidad, para conseguir una adecuada fuerza centrífuga Fc = P, se hace necesario el empleo de ruedas o tambores superiores de gran diámetro (Fig. 101), pero esto obligaría al uso de cajas para tramo vertical de gran ancho, lo que podría provocar el pandeo. Para evitarlo, los tramos verticales se rodean con conductos envolventes separados, sistema constructivo que se denomina "de dos piernas" o "pantalones"; cada una de ellas se hace con módulos de longitud normalizada. Existen dos variantes constructivas: A- Una consiste (Fig. 101, 105 y 106) en construir las dos cajas de los ramales en la parte superior paralelas, con un quiebre en el ramal descendente, para adaptarlo al < diámetro del tambor inferior; esto obliga al empleo, en el punto de quiebre, de un tambor o rueda desviadora y de un módulo de caja envolvente especial. Este sistema tiene la ventaja de que los agujeros de piso en la parte superior, de unión con las piernas, son todos iguales. B- La otra variante emplea (Figs. 102 - 104) una caja para ramal descendente inclinada que requiere la adopción de agujeros de piso de 66
diferentes tamaños según la altura a la que esté ubicado, y los tramos inferior y superior deben estar cortados en forma sesgada. La tapa del cabezal superior (Fig. 101 a 106), en los elevadores de este tipo, se hace curva. La mitad izquierda del lado del ramal ascendente se hace con un arco de círculo de centro en el eje, mientras que el otro se hace de mayor radio para poder abarcar el canal de descarga. En la parte superior, donde terminan las dos piernas o pantalones, se unen los mismos en un plano a 45º hacia el lado del ramal descendente, para que el material derramado vuelva a la bota. 3) Elevador discontinuo de descarga perfecta (Fig. 107 y 108). La única diferencia con el de descarga centrífuga consiste en la construcción de 2 módulos diferentes ubicados debajo del eje superior para permitir la ubicación de las ruedas desviadoras. Los porta cojinetes del eje de estas ruedas desviadoras se ubican sobre tapas removibles. 4) Caja metálica de un elevador continuo simple (Fig. 109 y 110). La tapa del cabezal superior es rectilínea, con la parte izquierda inclinada 45º a partir de la dirección de la línea del ramal ascendente con el techo, y la mitad derecha va inclinada 60º a partir de la intersección de la cara exterior de la caja metálica con el techo, es decir la caja no difiere de la de descarga centrífuga de velocidad moderada. El extremo inferior del canal de descarga puede ir inclinado 45º u horizontal (Fig. 109 a y b). El módulo correspondiente a la bota tiene el canal de carga ubicado más elevado para poder cargar directamente dentro de los cangilones que van elevándose. Ambos elevadores tienen el tensor en la parte inferior. En cambio en las Fig. 111 y 112 el tambor inferior es fijo. 5) Caja metálica para elevador de supercapacidad, similar al anterior (Fig. 113 y 114). El eje del cabezal superior apoya sobre la estructura. en el caso de querer aliviar el peso que debe soportar la caja, se apoya el eje superior sobre vigas de perfil doble T independientes (Fig. 115).
PLATAFORMA PORTAMAQUINARIA, ESCALERA DE ACCESO Y CAJA DE SEGURIDAD: (Fig. 116 a 118) Cuando el elevador está dentro de un edificio, descarga el peso en los diferentes pisos. En cambio, cuando está separado de toda estructura, debe mantenerse en posición mediante tiras o riendas en 4 direcciones que lo toman de la parte superior y a alturas intermedias. Para sostener la maquinaria motor-reductor, y para realizar la inspección y 67
mantenimiento, se debe construir una plataforma de inspección. Tiene una escalera de barrotes rodeada exteriormente con caja de seguridad para proteger de accidentes a quien suba. Existen dos disposiciones para ubicar la escalera: * Central (Fig. 117) * Lateral (Fig. 118) El piso de la plataforma de inspección se hace con tablones de madera con abertura para evitar la retención de agua.
SISTEMAS DE TRANSMICIÓN: Como la velocidad de giro del eje superior siempre es menor que la del motor, se debe usar un tren reductor. Los diferentes tipos son: 1) Tren reductor con 2 pares de engranajes cilíndricos (Fig. 119): Dos pares de engranajes cilíndricos ubicados en cajas metálicas separadas a ambos lados del elevador. 2) Reductor a tornillo sin fin y cadena de adecuación (Fig. 120) (Bajas velocidades). 3) Par de engranajes cilíndricos doble helicoidal y cadena (Fig. 121): Para velocidades mayores se emplea una caja con engranajes cilíndricos doble helicoidales y una cadena de adecuación. 4) Transmisión usada con eje superior motriz y tensor (Fig. 122). Consta de un motor-reductor a tornillo sin fin o engranajes cilíndricos helicoidales como primer par, y luego una transmisión a cadena con ejes horizontales para permitir el desplazamiento del tensor. 5) Transmisión a engranajes cilíndricos helicoidales y cadena (Fig. 123), para eje superior tensor.
DISPOSITIVOS DE SEGURIDAD ANTIGIRO: Si por cualquier causa se detiene el motor, el peso del material contenido en los cangilones ascendentes hará girar el elevador en sentido contrario, con el riesgo de que los mismos descarguen el material en la bota, inundándola y obligando a hacer limpieza de la misma antes de volver a poner en marcha 68
el elevador. Para evitarlo se prevé la inclusión de un dispositivo antigiro que se verá con detalle en cintas transportadoras.
DISPOSITIVO PARA CANGILONES:
DETECTAR
LA
FALTA
DE
En caso de que se produzca el arrancamiento de algún cangilón, disminuirá Q, por lo cual es necesario detectar la falta y proceder a su reposición. Para esto existen, entre otros, los 2 dispositivos siguientes: 1- Sobre la pared lateral del ramal ascendente, a una altura cómoda, se ubica una ventana que permite visualizar si se interrumpe la frecuencia del paso de los cangilones. Se puede usar cuando no hay mucho polvo. 2- (Fig. 128) Consiste en un eje horizontal apoyado en la caja metálica, que en la parte interior lleva una palanca de contacto que es tocada por los cangilones. Uno de los extremos del eje sobresale por fuera y lleva fijo un pequeño péndulo que, para la posición de equilibrio, hace que la palanca de contacto sea alcanzada por los cangilones. Al producirse el contacto el péndulo oscila. Si el elevador se mueve con velocidad v y la separación entre cangilones es d, el período de oscilación es T = d / v. Al faltar un cangilón, se duplica la separación y se modifica el período transitoriamente, visualizándose en el péndulo.
COEFICIENTE DE LLENADO : Al ver los diferentes tipos de cangilones se dio en las tablas correspondientes los valores de la “Capacidad Máxima ó En Agua”, “C”, siendo la máxima capacidad que puede contener un balde cuando su boca que tienen por tangente al eje x-x se ubica horizontalmente (Fig. 129). Pero en la práctica, al funcionar no se logra el llenado perfecto por los derrames. La capacidad real será “Cr”. Para medir el coeficiente de llenado se introduce el siguiente factor: = Cr / C Este valor, que se tiene en cuenta para seleccionar el tamaño de cangilones, depende de la forma de carga, del tipo de elevador y del material transportado. Tabla 8-57: valores recomendados.
VELOCIDAD DEL ELEVADOR: 69
La velocidad a adoptarse es función del tipo de elevador y de los baldes (Tbla 8-34 a 8-41). Entrando con Qo en el gráfico correspondiente al tipo de elevador consignados en la T 8-1i, se cortan una o más líneas, pudiendo así el proyectista adoptar la velocidad v a usar. Caudal volumétrico = Qo = Q / c Q = Caudal en peso requerido. c = Peso específico de material en cangilones, < en pila. Los valores de c en Tabla 8-1. En el caso particular de Tabla 8-35, se han indicado las velocidades aconsejadas por Goodyear en su HandBook of Belting, y en línea rayada la zona de utilización más común entre los fabricantes.
CAPACIDAD DE UN ELEVADOR: Q (Tns. / hs.) = C [dm3] * * c [Tns. / m3] * 60 [min. / hs.] * v [m / min] * (1 / d) [mm] * [m 3 / 1000 dm3] * [1000 mm / m]
Q [Tns. / hs.]= 60 * C * * c * (v / d) C: Capacidad de cada balde [dm3] : Coeficiente de llenado C * = Cr = Capacidad real de cada balde d: Distancia entre baldes [mm] c: Peso específico en balde del material [Tns. / m3] C * * c: Peso del material en cada balde. Si el elevador se mueve con velocidad v [m / min], en una hora: v * 60: Recorrido del balde en una hora v * 60 / d: Número de baldes descargados en 1 hora El coeficiente de llenado , sale de la Tabla 8-57, la velocidad v, sale de las Tablas 8-34 a 41, y el peso específico del material, c (< que el de ese material en una pila) sale de las Tablas 8-1 a...g. Cuando se trata de determinar la capacidad de un elevador construido se conocen C y d, en consecuencia se obtiene Q. En cambio cuando se debe proyectar, se conoce Q, luego se tiene una ecuación con 2 incógnitas: C yd, 70
que son dependientes ya que a > tamaño de balde implica una > separación. Para que el problema sea determinado, se introduce una ecuación de proporcionalidad: Co = C / d Co = Capacidad de un cangilón ideal que, montado con una separación de 1 m., a igualdad de las restantes variables, da la misma capacidad Q que un elevador real que usa cangilones de capacidad C con separación d. Si se reemplaza, se puede despejar Co: Co = Q / ( 60 * * c * v ) Entrando con Co para el tipo de cangilón a usar a las Tablas 8-8 a 8-20 que corresponde a un “dmín” recomendado, obtenemos un “C” redondeado por exceso para asegurar Q. Es decir con C y dmín recomendado obtenidos de las Tablas, calculamos un d=C/Co dmín Al usar cintas, el valor de “d” así elegido es definitivo. Cuando se usan cadenas, “d” debe ser un múltiplo del paso de la cadena. Algunos autores (Zignoli) dan una regla práctica que consiste en colocar 3 cangilones por metro, pero esto no tiene justificativo ya que puede ser correcto para situaciones normales, pero no se puede generalizar. Problema: Tratar de aumentar la capcidad de un elevador construido con gasto mínimo que tiene un Qo’ y se desea Q 1. Aplicando la ecuación de capacidad al elevador que existe: Qo’ = 60 * Co’ * * c * vo´/ do’ Qo’ / Q1 = (Co’ * Vo’ * d1) / (C1 * V1 * do’) Q1 = 60 * C1 * * c * v1 / d1
Como Q1, Qo’, Co’, vo’, do’ son datos, se trabaja sobre C 1, v1, d1. Conviene hacer: v = ( * D * n) / 60, luego: Qo’ / Q1 = (Co’ * Do’ * no’ * d1) / (C1 * D1 * n1 * do’)
71
No conviene modificar el diámetro D 1 de la rueda porque a su costo habría que agregarle el mayor tamaño de la caja metálica, luego Do’ = D1. Qo’ / Q1 = (Co’ * no’ * d1) / (C1 * n1 * do’)
Si se modifican los cangilones, por ejemplo tipos Salem por Minneápolis, se aumentaría C1 y reduciría d1. Otra forma es modificar n1 pero debe verificarse que no aumente la velocidad por encima de la que hace que Fc = P (alta velocidad) y Fc = 2 / 3 (moderada). Si no hay otra solución, pueden sobrepasarse estos valores de n1, pero si hay mucho derrame de material hacia abajo con reducción del caudal, se deberá colocar el canal de descarga desplazado hacia debajo de 300 a 600 mm (Fig. 14).
DETERMINACION DE DIAMETROS DE RUEDAS O TAMBORES: Los valores adoptados dependen del elevador y de los elementos de tracción. En base a valores de fabricantes, y para las diferentes velocidades de los gráficos de las tablas 8-34 a 8-41, se han preparado las tablas 8-2, 83 y 8-42 a 8-49, donde para los tipos de elevadores, entrando con v adoptada y la altura de los cangilones a, que a esta altura ya se conoce, se sacan los diámetros de las poleas superiores e inferiores “Dps” y “Dpi”, y los números de capas de tela con los cuales se emplean. En caso de emplear cadenas, como el diámetro primitivo debe estar en relación con el paso, se indica el N° de dientes de las ruedas superior e inferior, y en descarga perfecta el de la rueda desviadora “Zrs”, “Zri”, “Zrd”, y sus correspondientes diámetros primitivos “Dps”, “Dpi”, “Dpd”. Notemos que el diámetro debe determinarse con la fórmula exacta: Dp = p / sen (180° / zr) Además se indica para altura de cangilones, los pasos de cadenas que se deben usar. En todos los casos se saca el N° de revoluciones “n” del árbol superior. En el caso de elevadores de descarga centrífuga, debe existir una relación entre el diámetro y las rpm para que se genere la fuerza centrífuga que 72
haga posible la descarga. En los que emplean cadenas, además ese diámetro debe ser función del paso de cadena. De la Tabla 8-2 y 3 se sacan los valores de diámetro, velocidad de la cinta y número de revoluciones para el caso de elevadores de alta y moderada velocidad entrando con la velocidad elegida anteriormente y las alturas "a" de los cangilones de las principales firmas americanas. De Tabla 8-42 se obtiene análogamente lo mismo pero para elevadores de velocidad moderada con cintas y cangilones Salem. De Tabla 8-43 se obtienen los números de dientes y el diámetro primitivo de la rueda superior e inferior y las velocidades usadas para cada paso y altura de cangilón adoptado. De Tabla 8-44 ídem para elevadores de descarga perfecta. De Tabla 8-45 se sacan los diámetros de tambor superior e inferior para los distintos nc y alturas de cangilones. De Tabla 8-46 se obtienen los números de dientes y diámetros primitivos de rueda superior e inferior, velocidad y n [rpm] para cada paso de cadena y altura de cangilón. De Tabla 8-47 ídem elevadores inclinados cont. simples, con cinta. De Tabla 8-48 ídem elevadores inclinados cont. simples, con cadena. De Tabla 8-49 se obtienen los números de dientes y diámetros primitivos de rueda superior e inferior, velocidad y n [rpm] de rueda superior para cada paso de cadena y altura de cangilón elegido. En el caso de elevadores continuos con cinta el diámetro del tambor se trata de hacer lo más reducido posible (razones económicas) ya que no hay que generar F centrífuga. Como a medida que se reduce el diámetro aumenta el esfuerzo de fatiga por flexión de la cinta se limita el valor mínimo del diámetro para obtener una vida de cinta económicamente aceptable, Tablas antes indicadas. En elevadores continuos con cadena el diámetro del tambor se hace lo más reducido posible pero debe limitarse el número mínimo de dientes para evitar tener excesivo esfuerzos, Tablas indicadas. 73
Resumiendo: Para elegir diámetro de tambores se entra con el número del tipo de elevador sacado de Tablas 8-1 y la altura de cangilón seleccionada, la velocidad adoptada y el paso de cadena o número de capas de tela en la Tabla correspondiente (Tablas 8-2, 3, 42 a 49) además obtenemos el número de dientes en cadenas.
ALTURA TOTAL DE UN ELEVADOR Ht: Cuando el elevador es vertical, Fig. 124 se denomina Ht a la distancia entre los ejes superior e inferior. Hu, altura útil, es la distancia entre el plano en que se recibe el material en la boca y el plano en que se descarga el material: Hu < Ht Ht = Hu + Hs + Hi Hs = Altura adicional superior que tiene el elevador para que el material descargado a la altura del eje superior pueda llegar mediante un canal o tubo de descarga, al lugar donde debe ser entregado. Hi = Altura necesaria en donde puede ser entregado el material y conducido mediante canal o tubo de carga hasta el nivel del eje inferior. Las alturas Hs y Hi son parásitas, es decir, no producen una elevación necesaria o útil pero son ineludibles para que pueda realizarse la carga y descarga. Estos valores son independientes de la altura útil de elevación y tienen igual valor para un elevador de 1 metro que para 70 mts., pero su inclinación en el costo representa un valor demasiado importante en los bajos que pueden llevar al empleo de otro tipo de elevador que represente una solución no tan perfecta pero más económica.
LONGITUD DEL ELEMENTO DE TRACCION L’: Cuando ambos tambores son de igual diámetro, la longitud total del elemento de tracción será: L’ = 2 * Ht’ + * D (Ruedas iguales) Ht’ = Altura total del elevador deseada. 74
Si las poleas son diferentes: L’ = 2 * Ht’ + ( / 2) * (Ds +Di) (Ruedas distintas)
NUMERO TOTAL DE CANGILONES nct’: El N° total de cangilones montados con separación d será: nct’ = L’ / d En general este valor no es entero, redondeo adoptando el N° entero más próximo, luego recalculo L' = nct * d. Luego habrá que recalcular Ht: Ht = (L' - * D) / 2 (Ruedas iguales) Ht = (L' – ( * (Ds + Di))/2) / 2 (Ruedas distintas)
APLICACIÓN DE ELEVADORES EN SILOS: Cuando se tienen de acopiadores terminales o portuarios, normalmente la elevación del material se realiza mediante elevadores a cangilones, teniendo en cuenta su eficiencia, bajo rendimiento, la regularidad del servicio y el pequeño daño que se produce al grano transportado. Cuando se tiene una batería de silos, el sistema de movimientos de materiales debe permitir realizar las siguientes operaciones: 1- Descarga de camiones o vagones en silos. 2- Carga de camiones o vagones desde silos. 3- Transferencia entre silos o “transilado”. Los transportadores usados y su ubicación, dependen de la forma de ubicación que tengan los silos, que puede ser: 1- En círculo (Fig. 125 y 126): Este se usa en instalaciones de acopiadores, utilizando silos de chapa. Los silos se distribuyen (Fig. 125) de manera que sus centros se encuentren ubicados según un círculo, lo que permite ubicar en el centro del mismo al elevador. Normalmente, por razones de seguridad, se instalan 2 elevadores ubicados paralelos, de modo que si hay avería de uno de ellos, no se paraliza la planta. Por otra parte, la existencia de 2 elevadores permite cumplir operaciones de las indicadas anteriormente, en 75
forma simultánea. Es común que estos elevadores estén arriostrados entre sí para que tengan más rigidez. Desde el vértice (Fig. 126) de los conos de la base de cada silo, parten canales (Tubos de Hormigón) de descarga de silo inclinados 2 = 45° que alimentan la bota del elevador, para lo cual la misma es del tipo de carga por delante y por detrás, utilizándose cada una para trabajar con la mitad de los silos. Hay además un tubo que va desde la reja de la tolva de descarga de camiones hasta la bota. Los camiones descargan sobre una rejilla y son conducidos hasta una tolva o depósito intermedios de descarga de camiones del cual parte el tubo antes mencionado. Además de los silos, se deja una posición para ubicar una tolva para descarga del material que llega en camiones o vagones. El material es elevado hasta la parte superior desde donde, mediante un distribuidor, se reparte el material en los silos. De la parte inferior de este distribuidor parten tubos que llevan el material hasta el vértice de las tapas cónicas de los techos cónicos de los silos. También hay un tubo para la carga de camiones o vagones, generalmente ubicado encima de la tolva de descarga de los mismos. Estos tubos son metálicos y su pendiente 1 = 30° a 45° ya que por el impulso que le da la descarga del elevador descienden sin problemas. Ejemplo: Si se considera que el radio del círculo es de 9 m. , que los ángulos 1 de inclinación de carga de los silos son de 30°, la altura de los silos es de 9 m. y la altura de los conos de base de los silos 2,25 m. y la de los conos del techo es de 1,15 m., esto es: R = 9 m. H = 9 m. hci = 2.25 m. hcs = 1.15 m. Ht = H + Hs + Hi Hs = R * tg 1 + hcs = 6.35 m. Hi = R * tg 2 + hci = 11.25 m. Ht = 26.6 m. Hu / Ht = 33.8% 76
(Hs + Hi ) / Ht = 66.2% La incidencia del valor de los tramos de carga Hi y descarga Hs representan el 66.2 % de la altura del elevador, y la altura útil, el 33.8 %. Si aumenta la altura de elevación, aumenta la incidencia de la altura útil; por esto, en los silos de chacra (5 a 6 m. de altura), se prescinde de los elevadores a cangilones, reemplazándolos por una rosca transportable inclinada, en la que no hay tramos adicionales de carga y descarga, obteniéndose un menor costo. La ubicación del elevador de este tipo obliga a instalar la bota en una fosa profunda, con el inconveniente de que se presenten filtraciones de agua dentro de los canales de descarga de los silos y en la bota, que para instalaciones chicas, representan un serio problema de mantenimiento. Por esta razón se coloca la bota a nivel del piso y se descargan los silos por medio de rosca inclinada transportable con tramo pescador que se introduce dentro del silo con el que se va a trabajar, y se transporta el material del mismo hasta la bota del elevador. El tramo pescador de la rosca inclinada se introduce por unas ventanas circulares en los silos que se cierran con tapas cuando no se trabaja. 2- En línea (Fig. 127): Este tipo de distribución se emplea en instalaciones importantes como los silos portuarios. En ellos se utilizan silos de hormigón y eventualmente de chapa. En el caso de los de hormigón, cada silo es estructuralmente independiente del otro, colocándose 2 o más hileras paralelas con sus superficies exteriores tangentes entre sí, llevando juntas, lo que permite aprovechar también las superficies entre silos. Entre silos
Los diferentes silos son descargados por los vértices de los conos de la base que, mediante compuertas y tubos de conexión envían el material a una cinta transportadora cóncava horizontal ubicada en una galería subterránea. Esta cinta, por un extremo recoge también el material de una tolva para descarga de vagones o cangilones. En el otro extremo descarga el material en la bota de carga de un elevador a cangilones que transporta el material a la parte superior, descargándola en una cinta cóncava horizontal ubicada por encima de los silos. 77
En el extremo de descarga, el material es conducido por un tubo que va hacia la carga de camiones. Mediante un carrito descargador móvil, se consigue la descarga del material en cualquiera de los silos que se desee. Notemos que el peso que aplica cada silo al suelo es tan grande que lo deforma, y para evitar que esa deformación incida sobre los silos, se debe ir efectuando la carga o descarga de los silos en forma equilibrada. Por ejemplo, se llena uno del extremo y luego el otro del lado opuesto.
ESFUERZOS SOBRE EL ELEMENTO DE TRACCIÓN EN ELEVADORES VERTICALES: Como ocurre en todos los transportadores, se irán calculando separadamente los diferentes conceptos o ítems que producen esfuerzos sobre el elemento de tracción, tanto en el ramal cargado como en el descargado, calculándose para la totalidad de elementos de tracción, que pueden ser: una cinta o cadena o bien dos cadenas para descarga perfecta o supercapacidad. Al final se calcula el esfuerzo máximo sobre cada elemento. Para ordenar el cálculo, se volcarán los valores en el cuadro de la tabla 8-58, donde Ti, y ti son los valores de los distintos esfuerzos de los ítems i sobre el ramal cargado y descargado respectivamente:
ITEM 1: Esfuerzo por peso propio de cangilones y de cinta o cadena: Sean: Go = Peso del cangilón vacío (T 8-8 a 8-20 según el balde elegido). Ht / d = N° cangilones. K = N° de elementos de tracción por ramal = 1 (cintas) ó 1 a 2 (cadenas). gc = Peso del elemento de tracción por metro. T1 = Go * (Ht / d) + K * gc * Ht Peso Propio Baldes Vacíos
Peso Propio elem. Tracción 78
El problema que se presenta para conocer gc es que, recién después de calcular el esfuerzo total se lo podrá dimensionar. Para resolver el problema se procede de la siguiente manera: a) Con cintas: Los fabricantes dan tablas como la 8-59 donde, para los diferentes anchos “A” de la cinta se indican los valores de gc. Luego se saca un valor de gc aproximado en función del ancho “A” de la cinta que es conocido. b) Con cadenas: Como a esta altura del cálculo se puede adoptar el paso aproximado de 2 maneras, ya sea como un submúltiplo de la separación “d” entre cangilones (Fig. 53), o bien considerando los pasos que se recomiendan en las tablas usadas para la selección de los diámetros de las ruedas motriz y tensoras (T 8-43 a 8-49), entonces, con dicho paso y el tipo de cadena, se va a la tabla de cadenas (T 8-28 a 8-33) y se saca un valor promedio de gc. Una vez calculado el elemento de tracción, se puede determinar en forma mental la diferencia entre el valor de gc adoptado y el real, y multiplicando por K y Ht, determinar la incidencia de la misma sobre el esfuerzo total T1 para saber si tengo margen o debo recalcular. Sobre el ramal descargado se tendrá el esfuerzo: t1 = T1 Si queremos tener en cuenta el coeficiente de llenado : 1 para descarga con fza. centrífuga y continuo simple : 2 para descarga perfecta y supercapacidad
Item 2: Esfuerzo para elevar la carga: C = Capacidad del cangilón c = Peso específico del material en cangilones. T2 = C * c * (Ht / d) Supondremos para calcular la potencia, que el cangilón puede cargarse hasta su capacidad teórica, siendo éste el caso más desfavorable: : 1 79
Para el ramal descargado: t2 = 0
Item 3: esfuerzo para dragar o cargar el material: Al realizar la operación de carga, ya sea por dragado, o bien directamente mediante el canal de carga, se agrega un esfuerzo adicional sobre el elemento de tracción. Distintos autores han determinado fórmulas para computar este esfuerzo, pero lo más sencillo es considerar que este esfuerzo es equivalente al necesario para elevar el material en una altura ficticia equivalente Ho. Se toma: Ho = 10 m. para dragado. Ho = 3.5 m. para carga con canal. T3 = C * c * (Ho / d) t3 = 0
Item 4: Esfuerzos por rozamientos varios: Existe una serie de esfuerzos producidos por el roce en los cojinetes en los tambores extremos, en el caso de cintas, por el esfuerzo necesario para enderezar o flexar la misma a la entrada o salida de los tambores, y en cadenas por el roce de eslabones entre sí y con los dientes de la rueda. Para computar este esfuerzo adicional, se considera que el mismo es de 2% de los 3 esfuerzos anteriores. T4 = 0.02 * (T1 + T2 + T3) Sobre el ramal descendente estos esfuerzos también existen, pero tienden a aflojar la cinta, razón por la cual se los toma como nulos. t4 = 0
Item 5: Esfuerzos por la resistencia del aire:
80
Los cangilones, al moverse dentro de la caja metálica, deben vencer la resistencia que opone el aire. Para computar este valor, se lo considera como el 5% de los 3 primeros esfuerzos. T5 = 0.05 * (T1 + T2 + T3) t5 = 0
Item 6: Esfuerzo total para CADENAS: Sumando en cada ramal los ítem anteriores, se obtienen los esfuerzos totales para ambos ramales en el caso de CADENAS. T’ y t’ El esfuerzo máximo que actuará sobre cada ramal de cadena será: Tmáx. = T’ / K Selección de la cadena: Necesitamos el paso “p” y la tensión de rotura “Trot”. El paso “p” aproximado ya lo calculamos (Fig. 53). La tensión admisible será: El valor de Trot que deberá tener la cadena vale: Trot = Fc * Fch * Ft * Fma * Fv2 * Tmáx Fi: Factores de seguridad (Ver apunte de Cadenas) e: excentricidad c: carga ch: choque t: temperatura ma: medio ambiente Con estos 2 datos (Trot y p) y teniendo en cuenta el tipo de cadena que la T 8-1 aconseja usar, se determina el tamaño de cadena a usar (Tablas 8-28 / 33) y el paso “p” definitivo, con lo cual queda calculado el elemento de tracción cuando es CADENA. Si no tuviese resistencia suficiente, se tomará una cadena más fuerte. Esfuerzo periférico P: 81
El esfuerzo periférico a aplicar para CADENAS será: P = T’ – t
Item 7: Esfuerzo agregado por el tensor: Como la transmisión de movimientos en cintas es por fricción, se debe cumplir la ecuación de Prony, para que no haya patinamiento. Se debe cumplir la ecuación de Prony: T’ / t’ e
: Ángulo de abrace (Rad.). Para elevadores de cangilones, = : Coeficiente de fricción. Depende de dos factores: Si el tambor va desnudo o sin recubrimiento o bien recubierto con goma Del ambiente de trabajo, que puede ser limpio o húmedo. De Tabla 8-61 valores de e
a)
b)
Si no se verifica la ecuación de Prony se debe, para ser posible la transmisión, aplicar a ambos ramales , esfuerzo de tensado. Si T’ / t’ ≥ e
, implica que debemos agregar un a ambos ramales, luego:
(T’ + ) / (t’ + ) = e (no patina) Interesa conocer . Despejando: T’ + = e (t’ + ) = e * t’ + e * (e
- 1) = T’ – t’ * e ) / (e
- 1) = t’ * [((T’ / t’) - e
K1 = función (T’ / t’; e
)
= (T’ – t’ * e
) / (e
-1)] = t’ * K1
Luego: T7 = K1 * t’ 82
Para facilitar el cálculo, en T 8-61, entrando con T’ / t’ y según el tambor motriz vaya recubierto de goma o no y de acuerdo al ambiente de trabajo, se sacan los valores de K1. Conviene siempre analizar la conveniencia de revestir o no el tambor y su incidencia sobre el número de capas de tela. Por ejemplo para T’ / t’ = 2.6 y medio ambiente emplovado, si el tambor está desnudo hay que agregar 84 % (mayor número de capas de tela). Si se hace tambor recubierto con goma (pequeña inversión) hay que agregar 20 % lo que implica un menor número de capas. Cuando nc < nc mín a veces el exceso de tensado con tambor desnudo es absorbido sin dificultad por el exceso de capas de telas y no es necesario revestir.
Item 8: Esfuerzo total para CINTAS: T8 = T’ + = Tmáx t8 = t’ + Relación entre el Esfuerzo Máximo T máx y el número de capas de tela nc: Tmáx = T8 nc = Tmáx / (A * pe) Donde A es el ancho de cinta y pe el peso específico (Tabla 8-5) nc nc mín nc mín asegura que durante el dragado o carga, la cinta tenga la suficiente rigidez para que no se arranquen los tornillos. Esto depende en 1° lugar de la proyección de los cangilones, y en 2° lugar del tipo de elevador, y dentro de éstos, del tipo de material, del servicio y de la granulometría. Sus valores se dan en T 8-21. Además, en la última columna se indica el tipo de tejido que se recomienda usar, y con él, de T 8-5 se sacan los valores de la tensión específica pe. Cuando se dan 2 tipos de tejido (distinto pe) se debe calcular para c/u el nc y adoptar la solución más económica. El esfuerzo periférico para CINTAS es idem al de cadenas: 83
P = T – t = T´- t’
POTENCIA NECESARIA: N [CV] = (P [Kg] * v [m/min]) / t ) * (1 [CV] / 76 [Kg * m / s]) * (1 [min] / 60 [seg])
Para determinar t, rendimiento del tren reductor, se debe proceder como sigue: nf [rpm] = v [m/min] / ( * D [m]) siendo nf [rpm] la velocidad de giro del tambor superior, es decir, la velocidad final del tren de reducción. ni [rpm] = 1400 – 1450 siendo ni la velocidad de entrada al reductor si tengo motor asincrónico Para el caso de varios pares de reducción:
it = nf / ni = (1 / Xt) = 1 / (ni / nf) = (1 / X1) * (1 / X2) * (1 / X3) ….
1º Par
2º Par
3º Par
Una vez conocido Xt, se determinan los tipos de pares de transmisión a usar y sus relaciones parciales. Conocidos los pares, entrando en T 8-60, se sacan las pérdidas 1, 2, 3 ...... Luego: T = i (Aproximación ya que se debería multiplicar los i) t = (100 - i) / 100
ELEVADORES CONTINUOS SIMPLES INCLINADOS (Fig. 130 y 131). Tienen su eje inclinado un ángulo β. Se emplean para conseguir la descarga de materiales que no fluyen fácilmente o para conseguir un cierto transporte 84
en horizontal, por ejemplo cuando se desea volcar el material arriba de un depósito sin agregar altura adicional ΔHs excesiva. Pueden construirse utilizando cinta (Fig. 130) o bien una cadena (Fig. 131). En estos elevadores el ramal ascendente o cargado, para evitar que el elemento de tracción flexe en el tramo recto aplicando un esfuerzo adicional, se debe hacer mover apoyado sobre rodillos. En cambio el ramal descendente no puede moverse apoyado por la presencia de los cangilones, luego se los deja colgar libremente, tomando la forma de una catenaria. Se hace necesario calcular todas las variables que tiene este elevador para poder así proyectarlo:
1) Cálculo del Transportador):
Peso
Propio
(Por
metro
del
Ramal Cargado: g t1 = gc + Go / d + Gr / l1 + C * /d gc: Peso elemento de tracción (cadena ó cinta) por metro. Go: Peso de cada cangilón vacío. d: distancia entre cangilones. Go / d: Peso propio cangilón vacío / metro. Gr: Peso de cada rodillo de apoyo. l1: Separación entre rodillos de apoyo. Gr / l1: Peso de rodillo de apoyo / metro. C: Capacidad del cangilón. : Peso específico del material. C * : Peso material en cada cangilón. C * / d: Peso material / metro. Ramal Descargado: g t2 = gc + Go / d Sea "Ht" la altura vertical del elevador medida entre los ejes; "L" la separación entre ejes, "l" la longitud catenaria entre ambos tambores; "T" el esfuerzo máximo a la entrada del tambor motriz, "t" el esfuerzo a la salida del tambor motriz. Podemos determinar: 85
2) Esfuerzo cargado:
máximo
Tmáx.
sobre
el
ramal
Tmáx. = L * gt1 * sen β + L * gt1 * cos β * f
Comp. s/dirección cinta
Comp. s/sentido perpendicular (Esfuerzo de fricción sobre guías)
L: Longitud del tramo superior. gt1: Peso partes móviles tramo superior. L * gt1: Peso total tramo superior. L * gt1 * sen β: Componente peso dirección de la cinta. L * gt1 * cos β * f: Fuerza de roce con los rodillos de apoyo.
β G Reemplazando: L = H / sen β T = H * gt1 * [1 + f * cotg β], sea [1 + f * cotg β] = K2 Luego: T = H * gt1 * K2 Entrando con β a la Tabla 8 - 62 se saca K2 para f de uso normal.
3) Determinación del la longitud del ramal descargado o flojo "l": Esto es la longitud del tramo de catenaria "l", que depende de dos factores: la inclinación del elevador β y la altura Ht.
86
En la Tabla 8-62 se ha indicado, en la parte inferior las fórmulas de cálculo de las variables, y en la parte superior los coeficientes Ki a usar. l = K1 * Ht Donde K1 = f (ángulo de inclinación β) Entrando en la Tabla con β sacamos K1.
4) Esfuerzo máximo sobre el ramal descargado: El valor de éste esfuerzo depende del peso por metro del ramal flojo gt2, de la altura Ht y de un coeficiente K2 función de β t' = K3 * gt2 * Ht Los valores de K2 se sacan de Tabla 8 - 62.
5) Altura del punto de flecha máximo "hf": A los efectos de verificar (Fig. 130- a) cual es la zona de seguridad dentro de la cual se moverán los cangilones se hace necesario determinar la ubicación del punto de flecha máximo. Para ello se deben conocer dos coordenadas de referencia: la altura de dicho punto "hf" con respecto a la horizontal que paso por el eje inferior y el valor de flecha máxima. El valor de "hf" depende de dos factores, Ht y de K4 que es función de β hf = K4 * Ht Los valores de K4 salen de Tabla 8-62.
6) Valor de la flecha máxima fmáx: Es función de la altura del elevador y su inclinación β: fmáx = K5 * H Los valores de K5 salen de Tabla 8-62. Se pueden trazar 3 líneas tangentes a la catenaria y conocer así la zona donde se moverá la cinta. 87
Estas rectas son: por el punto de despegue superior de recta inclinada en θ, por el punto de máxima flecha (determinada por hf y fmáx) se traza una recta inclinada en β ya que la curva pasa por allí por un valor máximo y debe ser paralela a la recta que une los ejes superior e inferior. Por último una recta tangente al tambor inferior que puede considerarse horizontal. Estas líneas circunscriben al eje del elemento de tracción; pero trazando rectas paralelas a estas en la zona de proyección de los cangilones, se determina la zona de seguridad.
7) Verificación de la ecuación de Prony y del esfuerzo de tensado Δ cuando sea necesario: También se necesita conocer el ángulo de abrace de la cinta sobre el tambor motriz para verificar la ecuación de Prony (Fig. 132): = 90 + β + (90 - θ) θ: ángulo de tangencia. Es el ángulo de la pendiente en el punto de despegue de la cinta. (90 - θ): ángulo del triángulo OAB θ = 180º - + β En la Tabla 8-62 se sacan θ y en función de β Con Tmáx y p aproximado adopto el tamaño de cadena, igual que en elevadores verticales. En cambio, en caso de emplearse cinta, es necesario, conociendo T / t , ver si se cumple la ecuación de Prony: T / t e e para las revestimiento disminuye . constante, en
distintas inclinaciones del elevador β con tambor con o sin se dan en Tabla 8 - 62. Cuando disminuye la inclinación, A diferencia de los elevadores verticales donde = 180º = estos es función de β.
Si no se cumple la ecuación, se agrega a ambos ramales un esfuerzo adicional Δ: (T + Δ) / (t + Δ) e
88
Δ = t * (T/t - e
) / (e
-1)
No se puede construir una tabla sencilla ya que además de T / t, también varía : T máx = T + Δ → Cintas nc = T máx / (A * pe) ≥ nc mín
8) Longitud total de la cinta o cadena: Lt = L + l + ( *D) / 360º * ( + ') L: Ramal recto ascendente. l: Ramal recto descendente : ángulo de abrace superior ': ángulo de abrace inferior nclt = Lt / d se redondea a un valor entero.
ELEVADOR INCLINADO DE SUPERCAPACIDAD (Fig. 133): Como en este caso se emplean dos cadenas, que tomen por los costados a los cangilones es también posible guiar el ramal descendente de manera que los ángulos de abrace superior e inferior son iguales: = ' = 180º. Ambos ramales tienen la misma longitud L. Peso / metro ramal cargado: gt1 = gc * k + Go / d + Gr / l1 + C * / d Peso / metro ramal descargado: gt2 = gc * k + Go / d + Gr / l2 K: Número de ramales. l1 distinto de l2 porque en el ramal inferior se pueden colocarlos rodillos más espaciados por ser más livianos. 89
l=L El resto se calcula igual. Como se trata de cadena no hay que verificar Prony. Cálculo de la fuerza tangencial para ambos casos de elevadores: P = T'- t'= T - t Cálculo de la potencia mecánica: Nmec [CV] = P [Kg] * v [m/min] / 4500 * t
TRABAJO PRÁCTICO: Es un elevador a cangilones vertical, continuo simple. El material a transportar es trigo. La altura total entre ejes es: 19150 [mm.], siendo el sistema de carga mediante canal y la descarga centrífuga, que por medio de un tubo va a una tolva depósito. La capacidad o caudal del proyecto es 120 [Tns. / hora] de trigo. Debido a la alta velocidad del motor, 1450 [rpm], requeriremos el uso de un tren reductor a tornillo sinfín y cadena. Los cangilones son del tipo Minneapolis “V”. El pie de la noria y el cabezal están construidos con perfil laminado 40 x 40 x 5 y chapa de espesor 1.65 mm. La baranda está hecha con caño de 1 ½”. Para el acceso al cabezal hay una escalera lateral solidaria a la caja.
Procedimiento de selección: Material a transportar: De Tabla 8-1 f: Entro con trigo y saco el Peso Específico: = 0.77 [Tns. / m3] 90
Tipo de elevador: De Tabla 8-1 f, nos indicaba un “Tipo de Elevador” 3 ó 4, y con un “Elemento de Tracción recomendado” que es cinta. Elegimos el tipo de elevador 3 y de la Tabla 8-1 i sacamos los sgtes. datos: * Descripción: Vertical, descarga centrífuga, sobre cinta, con caja metálica de chapa de acero de doble pierna. * Tipo de Cangilón Recomendado”: Minneapolis. * Cabezal Superior: Motriz. * Cabezal Inferior: Tensor. Velocidad del Elevador: Qo = Q / = 120 [Tns. / Hs.] / 0.77 [Tns. / m3], luego: Qo = 156 [m3 / h] De Tabla 8-36 con Qo sale: v = 118 [m / min] Cangilones: De Tabla 8-2 con v = 118 [m / min] saco: * Altura de Cangilón: 150 – 175 [mm] * Diámetro de Tambor: 900 [mm] * Velocidad de Rotación “no”: 41 [rpm] Elegimos fijación del cangilón a altura media con tornillos de ¼” y un número de tornillos que oscila entre 2 y 9. Tomamos 4 tornillos. El coeficiente de llenado es de (Sale de Tabla 8-57): = 0.85 – 0.90 %, elegimos = 0.87 Cálculo de Co = C/d: Co = C / d = (Q [Tns. / hs] * 1000) / (60 * * [Tns. / m3] * v [m/min])
91
Co = Capacidad de un cangilón ideal que dispuesto con una separación “d” de 1 metro tiene igual capacidad de transporte que el transportador real que usa cangilones de capacidad C, separados “d”. En nuestro caso Co da 25.63 Entrando a Tabla 8-13 (Para cangilón tipo Minneápolis) con Co = 25.69 sacamos: dmín: 218 [mm] distancia entre cangilones Gc: 2.043 Kg. peso del cangilón C: 5.6 litros capacidad del cangilón e: 20 galgas (1.5 mm) espesor de chapa del cangilón a: 197 mm alto del cangilón p: 175 mm proyección del cangilón l: 350 mm largo del cangilón Cinta: De Tabla 8-21 con la proyección p y el tipo de elevador (Elevador de granos de alta velocidad) sacamos: nmín: 6, número mínimo de capas de tela Tipo de tejido: 32 oz., tipo de tejido recomendado El empalme de la cinta se hace vulcanizado. 1- Esfuerzo peso propio más peso cangilón: T1 = Go * (Ht / d) + K * gc * Ht Ht: 19150 mm altura del ramal K: 1 número de elementos de c/ramal gc: peso de la cinta por metro gc = A * (nc * go + e * g1) [Kg / m] e = e1 + e2 Donde: e1: 1/16” elegido por la agresividad del material 92
e2: 1/32” Luego e = 3/32” De Tabla 8-7 con el tipo de tejido de 32 oz., sacamos: Peso del tejido: go: 0.00144 [Kg / m – mm de ancho] Peso del recubrimiento: g1: 0.00108 [Kg / m – mm * 1/32” espesor] A: 400 mm, ancho de la cinta, sale de l (largo del cangilón, en nuestro caso 350 mm)+50 mm Con todos los datos, calculamos: gc = 400 * (6 * 0.00144 + (3/32) * (0.00108 / (1/32))) gc = 4.75 [Kg / m] Volviendo al cálculo original: T1 = Go * (Ht / d) + K * gc * Ht T1 = 2043 [Kg] * 1915 [cm] / 21.8 [cm] + 1 * 4.75 [Kg / m] * 19.15 [m] T1 = 270.5 [Kg] t1 = T1 = 270.5 [Kg] 2- Esfuerzo para elevar el material: T2 = C * c * (Ht / d) = Co * c * Ht T2 = 25.63 [dm3/m] * 0.77 [Tns. / m3] * 19.15 [m] * 1000 [dm3/m3] / 1000 [Kg / Tns]
T2 = 379 [Kg] t2 = 0 [Kg] 3- Esfuerzo de llenado de material: T3 = C * c * (Ho / d) 93
Ho = altura ficticia, usamos el caso de canal de carga en consecuencia Ho = 3.5 m T3 = 69.23 [Kg] t3 = 0 4- Esfuerzo de roce contra las guías: T4 = 0.02 * (T1 + T2 + T3) T4 = 14.4 [Kg] t4 = 0 5- Esfuerzo de roce contra el aire: T5 = 0.05 * (T1 + T2 + T3) T5 = 36 [Kg] t5 = 0 6- Esfuerzo total: T'máx = T1 + T2 + T3 + T4 + T5 = 769.13 [Kg] t'máx = t1 + t2 + t3 + t4 + t5 = 270.5 [Kg] Verificación de la capacidad de transmisión de potencia: T’ / t’ e
Por un lado e = 3 (Con = 0.35 coeficiente de roce entre tambor recubierto con goma y cinta y = ) T’ / t’ = 2.84 ≤ 3 verifica. Cálculo del nc necesario y verificación: nc = T'máx [Kg] / (A [cm] * pe [Kg / capa - cm ancho]) 94
T'máx: 769.13 [Kg] A: 400 [mm] = 40 [cm] pe: 4.8 [Kg / (capa * cm)] sale de Tabla 8-5 entrando con tejido de 32 oz. Luego: nc = 4.1 capas, pero como nc debe ser: nc nc mín y el nc mín lo habíamos calculado y nos dio 6, finalmente adoptamos un nc: nc = nc mín = 6 Cálculo de la transmisión: N [CV] = (P [Kg] * v [m/min]) / t ) * (1 [CV] / 76 [Kg * m / s]) * (1 [min] / 60 [seg]) N [CV] = ((T' máx - t'máx) [Kg] * v [m/min]) / t ) * (1 [CV] / 76 [Kg * m / s]) * (1 [min] / 60 [seg]) N [CV] = ((769.13 - 270.5) [Kg] * 118 [m/min]) / t ) * (1 [CV] / 76 [Kg * m / s]) * (1 [min] / 60 [seg])
N [CV] = 12.90 Seleccionamos un motor de 1450 [rpm], es decir ni = 1450 [rpm] nf = no = 41 [rpm] Utilizaremos un tren de reducción de tornillo sinfin y cadena: it = nf / ni = (1 / Xt) = 1 / (ni / nf) = (1 / X1) * (1 / X2) it = 41 / 1450 = 1 / 35.4 Seleccionaremos un reductor a tornillo sinfín de relación de transmisión 1 / 20 y una transmisión a cadena de: it = nf / ni = (1 / Xt) = 1 / (ni / nf) = (1 / X1) * (1 / X2) it = 1 / 35.4 = (1 / 20) * (1 / X2), luego (1 / X2) = (1 / 1.77) 95
Luego: it = i1 * i2 = 1 / 35.4 = (1 / 20) * (1 / 1.77) Tornillo sinfín: CEMAC RS-420 con un = 87% Selección de la cadena: i2 = 1 / 1.77 = 0.56 = nr / np = 41 / 72.5 N = 13 [CV] De tabla de Brocot con 17/30 = 0.56 , sacamos zp mín = 17 (bajas velocidades) De Tabla 14: p máx = 4'' De Tabla 24: N'c = N * Fs = 13 * 1.3 = 16.9 De Tabla 85 (Ábaco de Selección): S1: S2: S3: S4:
Cadena Cadena Cadena Cadena
Nº Nº Nº Nº
120 - Zp=25, Zr=44, p
Distancia entre centros mínima: Cnormal = (30 a 50) * p Cmáx = 80 * p Cmín = (Dp+Dr) / 2 + 2*p (usamos ésta) Dp = (p / sen 180º/Zp) Dr = (p / sen 180º/Zr) S1: S2: S1: S1:
Dp Dp Dp Dp
= = = =
11.97"; Dr = 21.03"; Cmín = 19.5"; Cmáx = 120" 9.97"; Dr = 17.52"; Cmín = 13.75"; Cmáx = 100" 7.98"; Dr = 14.02"; Cmín = 13"; Cmáx = 80" 6.71"; Dr = 11.79"; Cmín = 11.25"; Cmáx = 80"
Elegimos solución S4 que es la más barata - CADENA 80 96
Tomamos según el plano C = 20" = 50.8 cm. Le ≈ 2 * Ce + (Zp + Zr) / 2 + K; Ce = C / p De Tabla 30 en función de Ce = 20 pasos y Zr - Zp = 16 sacamos k = 0.32 Le ≈ 69.32, es decir Le = 69 eslabones C corregido es: C = 19.83 pasos con un = 95%, luego t = 0.87 * 0.95 = 0.8265 Luego N motor = 12.90 / 0.8265 = 15.60 [CV] Luego tomamos un motor de: N = 20 [CV] n = 1450 [rpm] Diámetro del eje: d[cm] = 12 * 4√(N[CV]/n[rpm]) d[cm] = 12 * 4√(12.90 [CV]/n[rpm]) = 9 [cm] Longitud de cinta: L = * D + 2 * Ht = 41127 [mm] Número de cangilones: ncl = L /d = 188 cangilones Rodamientos: P = T + t + Peso Tambor Peso Tambor aproximadamente 200 Kg. 97
P aproximadamente 1300 [Kg.], luego Prod aproximadamente 700 Kg. Del manual SKF, rodamientos de bolas a rótula SKF 1220 K, Manguito H220 (di = 90 mm), Soporte bipartido SN 520. Para la masa SKF 6218 con porta cojinete.
98
