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TRANSPORTADORES PLASTICOS MODULARES

MANUAL TECNICO PÁGINA: 1 INCOTEC S.A. se reserva el derecho de modificar sin previo aviso las medidas y diseños

MANUAL TECNICO TRANSPORTADORES PLASTICOS MODULARES

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INDICE - PARTES CONSTITUTIVAS DEL PRESENTE MANUAL

A. DESCRIPCION GENERAL Pagina 3

B. LISTADO DE PRODUCTOS Pagina 4

C. DATOS BASICOS NECESARIOS PARA INICIAR EL DISEÑO Pagina 36

D. MATERIAL CONSTITUTIVO DE LA CINTA Pagina 36

E. TABLAS CARACTERISTICAS Pagina 38

F. SÍMBOLOGIA USADA EN ESTE MANUAL Pagina 44

G. METODO BASICO PARA LA SELECCIÓN Pagina 47

CALCULOS DE LAS CINTAS Pagina 48

H. CONSIDERACIONES A OBSERVAR PARA PROYECTO Y DISEÑO. Pagina 53

H1- REQUERIMIENTOS GENERALES Pagina 51

H2- REQUERIMIENTOS BÁSICOS DE LA ESTRUCTURA TRANSPORTADORA Pagina 53

H3- CARÁCTERISTICAS DE LOS EJES Pagina 54

H4- RECORRIDO DEL RAMAL DE TRANSPORTE Y CARGA DE LA CINTA Pagina 55

H5- RECORRIDO DEL RAMAL DE RETORNO DE LA CINTA Pagina 57

H6- RETORNOS Y TENSORES Pagina 57

H7- CONTROL DEL LARGO DE LA CINTA Pagina 58

H8- TRANSPORTADORES ESPECIALES Pagina 60

H9- ACCESORIOS Pagina 61

H10- OTROS TEMAS Y CONSIDERACIONES Pagina 63

TOTAL PÁGINAS MANUAL: 66



A. DESCRIPCION GENERAL OBJETIVO Las cintas transportadoras plásticas modulares TPM® están diseñadas para asistir a la industria en general, y en especial a la industria alimenticia, en una función tan importante y vital como es trasladar, elevar o descender elementos en una fábrica, depósito o establecimiento donde se requiera esta operación. Una excelente resistencia a la corrosión y la abrasión, accionamiento de cinta positivo (mediante ruedas dentadas), nivel sanitario, inocuidad y bajo costo de mantenimiento son algunas de las cualidades que presenta el sistema. DISEÑO MODULAR Las cintas de transporte TPM® han sido diseñadas y construidas en módulos (de material plástico inyectado), los que se ensamblan unidos por varillas del mismo material a lo ancho de la cinta y disponiéndose trabados entre si conformando una malla resistente. Esto permite obtener prácticamente cualquier ancho de cinta de transporte, de acuerdo a la necesidad de cada usuario. BAJO MANTENIMIENTO La simplicidad y rapidez de montaje que presenta el sistema TPM® permite realizar eventuales reparaciones en pocos minutos, sin necesidad de re-tirar la cinta transportadora del equipo donde se halle instalada. Además el sistema no requiere lubricación. DURABILIDAD Las cintas son fabricadas en polipropileno, polietileno y resina acetalica, todos materiales plásticos a los que se agregan aditivos especiales para conferirles características adecuadas a cada aplicación. Dichos plásticos son resistentes a la mayoría de los ácidos, álcalis y otros agentes químicos (ver tabla de resistencia química), y también se desempeñan correctamente en un rango de temperatura de trabajo que va desde -730C hasta + 1040C en los distintos materiales. TRACCIÓN Y ALINEADO Las cintas TPM® son traccionadas en forma positiva por medio de ruedas dentadas que engranan en los módulos, asegurando un desplazamiento uniforme, silencioso y centrado de la cinta. Las ruedas dentadas de mando y tensoras, van montadas sobre ejes de sección cuadrada, los cuales no sólo transmiten el par motor sin necesidad de chavetas, sino que también sirven de guía para compensar las diferencias de expansión lateral

existentes entre la cinta de material plástico y los ejes de metal. Sólo se confina un engranaje por eje, dejándose al resto libre, lo que permite (a los engranajes libres) desplazarse a lo largo del eje a medida que se expande o contrae lateralmente la cinta, transmitiendo siempre el par motor sin combinar otros esfuerzos como los originados por las diferencias de expansión térmica entre la cinta y el eje. DIVERSIDAD DE USOS Se puede diversificar considerablemente el campo de aplicación (para el uso) del sistema TPM® , ya que dispone de accesorios tales como paletas y aletas laterales que se insertan en la malla y permiten con-vertir una cinta plana en un elevador de cangilones. También cuenta el sistema con peines de transferencia, que son utilizados para realizar un perfecto traspaso de productos, en especial envases, eliminando de esta manera las placas de transferencia, causantes del volcado de envases en la mayoría de los casos. AHORRO ENERGETICO El método de tracción y alineado mediante ruedas dentadas, el reducido coeficiente de rozamiento y el bajo peso propio de la cinta transportadora, disminuyen considerablemente la potencia instalada en los transportes con sistema TPM®. Todo ello permite construir transportadores con sistema TPM® de mayores dimensiones (respecto de otros tipos y sistemas de transportadores) para una potencia equivalente, con chasis o estructuras más livianas y sistemas de mando reducidos. COLORES Las cintas transportadoras TPM® se fabrican en tono natural, blanco y gris. Bajo pedido se ofrecen otros colores. ASISTENCIA TÉCNICA El presente manual es en sí mismo una guía completa para la selección, diseño y desarrollo del sistema de transporte que el usuario desee. Para mayor información sobre el sistema TPM® el proyectista puede contactarse con nuestro Departamento de Ingeniería, que posee una vasta experiencia en sistemas transportadores plásticos modulares y le asistirán y asesorarán sobre la aplicación y montaje de este moderno sistema de transporte



B. LISTADO DE PRODUCTOS - MODELOS DE CINTA Y ACCESORIOS TPM® DISPONIBLES B1. SERIE 50 B2. SERIE 50S Modelo de Cinta Pag. Modelo de Cinta Pag. AE-50 5 CA-50 16 GP-50 6 CS-50 17 GP-50 Roll 7 CT-50 18 SL-50 8 CS-50 R 19 SL-50 Nubtop 9 CS-50 Nubtop 20 SLF-50 10 Ruedas 21 Ruedas 11 Accesorios 22 Accesorios 15 B3. SERIE 25S Cintas Curvilineas Modelo de Cinta Pag. Modelo de Cinta Pag. CS-25 26 CC-63 32 CA-25 27 CV-38 Roll 33 CT-25 28 CV-38 34 Ruedas 29 Accesorios 35 Accesorios 30



RUEDAS DENTADAS SERIE 50

RUEDA DENTADA Z 10 – 38 - D

RUEDA DENTADA Z 6 - 38

RUEDA DENTADA Z 10 - 38 - INOXIDABLE

RUEDA DENTADA Z 16 - 63



ACCESORIOS SERIE 50 PALETAS: Este accesorio se fabrica con el mismo diseño de superficie de las cintas (GP-SL). La PALETA está inyectada sobre la superficie y está disponible en altura 40mm y 80mm. Los materiales disponibles son los mismos que en las cintas. La inserción de PALETAS, en todos los modelos de cintas (GP-SL-SLF) permite transformarlas en elevadores / descensores. Estas paletas pueden intercalarse con la separación que se desee, siempre en un número que sea múltiplo del paso de la cinta (Ej.: 50, 100, 150, 200mm) MODELOS GP SERIE 50

PALETA GPP 40

PALETA GPP 80



ACCESORIOS SERIE 50 PALETAS MODELOS SL SERIE 50

PALETA SLP 40

PALETA SLP 80



ACCESORIOS SERIE 50 ALETAS LATERALES: Es una pieza que va insertada en la cinta, formando bordes continuos (se insertan por solapado entre estas piezas). Su utilización es para contener el producto lateralmente. Están fabricadas del mismo material que la cinta y su altura es de 60mm ó 100mm. MODELOS GP SERIE 50

MODELOS SL SERIE 50

ALETA GP 60

ALETA GP 100

ALETA SL 60

ALETA SL 100



ACCESORIOS SERIE 50 PEINES DE TRANSFERENCIA: Permite el traspaso del producto en forma suave y sin desniveles asegurando la estabilidad de envases que tienden a volcarse en la zona de transferencia (sobre la rueda). Este accesorio se usa solamente con la cinta AE-50 y se inyecta en PPG (Polipropileno gris). Como accesorio se proveen los tornillos especiales de Acero Inoxidable (TPI) para realizar la fijación al chasis. El peine se proporciona con tapas de tornillos (TT) inyectadas en el mismo material que el peine.

PEINE DE TRANSFERENCIA SERIE 50 – MODELO PT 50



RUEDAS DENTADAS SERIE 50S

RUEDA DENTADA ES 10 – 38






ACCESORIOS SERIE 50S PALETAS: Este accesorio se fabrica con el mismo diseño de superficie de las cintas (CS 50). La PALETA está inyectada sobre la superficie y esta disponible en altura 40mm y 80mm. Los materiales disponibles son los mismos que en las cintas. La inserción de PALETAS, en todos los modelos de cintas (CS 50 y CA 50), permite transformarlas en elevadores / descensores. Estas paletas pueden intercalarse con la separación que se desee, siempre en un número que sea múltiplo del paso de la cinta (Ej.: 50, 100, 150, 200mm) MODELOS CPS SERIE 50S

PALETA CPS 40

PALETA CPS 80



ACCESORIOS SERIE 50S PALETAS PALETA PLEGADA: Se pueden plegar la parte superior de la PALETA en un ángulo aproximadamente de 30º a 45º. Se puede hacer sobre el modelo CPS 80 o en el CPS 40 según el ángulo y posición del plegado. Este modelo plegado se fabrica a pedido para todos los modelos en las series 50; 50S; 25S.

PALETA CPS 80 PLEGADA



ACCESORIOS SERIE 50S ALETAS LATERALES: Es una pieza que va insertada en la cinta, formando bordes continuos (se insertan por solapado entre estas piezas). Su utilización es para contener el producto lateralmente. Están fabricadas del mismo material que la cinta y su altura es de 60mm ó 100mm.

ALETA PL 60

ALETA PL 100

MODELO ARMADO CS-50 CON ALETAS PL 100



ACCESORIOS SERIE 50S PEINES DE TRANSFERENCIA: Permite el traspaso del producto en forma suave y sin desniveles asegurando la estabilidad de envases que tienden a volcarse en la zona de transferencia (sobre la rueda dentada). Este accesorio se usa solamente con la cinta CT-50 y se inyecta en PPG (Polipropileno gris). Como accesorio se proveen los tornillos especiales de Acero Inoxidable (TPI) para realizar la fijación al chasis. El peine se proporciona con tapas de tornillos (TT) inyectadas en el mismo material que el peine.

PEINE DE TRANSFERENCIA SERIE 50S MODELO PTS 50



RUEDAS DENTADAS SERIE 25S

Nº

mm

mm

mm

"

ES 12- 39

12

97

35

38,1

1 1/2 ES 19-

38 19

151

35

38,1

1 1/2

25,4

1

Para eje cuadrado de

ES 7- 25

7 53

43

Modelo

Dientes

φ Exterior

Ancho cubo



RUEDA DENTADA ES 7 - 25



ACCESORIOS SERIE 25S PALETAS: Este accesorio se fabrica con el mismo diseño de superficie de la cinta (CS 25). La PALETA está inyectada sobre la superficie y está disponible en altura 40mm. Los materiales disponibles son los mismos que en las cintas. La inserción de PALETAS, en todos los modelos de cintas (CS-25, CA-25), permite transformarlas en elevadores/descensores. Estas paletas pueden intercalarse con la separación que se desee, siempre en un número que sea múltiplo del paso de la cinta (Ej.: 25, 50, 75, 100, 125mm).

PALETA CP 40



ACCESORIOS SERIE 25S ALETAS LATERALES: Es una pieza que va insertada en la cinta, formando bordes continuos (se insertan por solapado entre estas piezas). Su utilización es para contener el producto lateralmente. Están fabricadas del mismo material que la cinta y su altura es de 60mm.

PEINES DE TRANSFERENCIA: Permite el traspaso del producto en forma suave y sin desniveles asegurando la estabilidad de envases que tienden a volcarse en la zona de transferencia (sobre la rueda). Este accesorio se usa solamente con la cinta CT-25 y se inyecta en PPG (Polipropileno gris). Como accesorio se proveen los tornillos especiales de Acero Inoxidable (TPI) para realizar la fijación al chasis. El peine se proporciona con tapas de tornillos (TT) inyectadas en el mismo material que el peine.

ALETA PL 25

PEINE DE TRANSFERENCIA SERIE 25S- MODELO PT 25



ACCESORIOS SERIE CV-38 PALETAS: Este accesorio se fabrica con el mismo diseño de superficie de las cintas (CV-38). La PALETA está inyectada sobre la superficie y esta disponible en altura hasta 100 mm. Los materiales disponibles son los mismos que en las cintas. La inserción de PALETAS, permite transformarlas en elevadores / descensores. Estas paletas pueden intercalarse con la separación que se desee, siempre en un número que sea múltiplo del paso de la cinta. MODELOS CVP-100 SERIE CV-38



C. DATOS BASICOS NECESARIOS PARA INICIAR EL DISEÑO. NOTA: NO SE RECOMIENDAN LAS CINTAS DE LA SERIE 50S Y 25S PARA REALIZAR GRANDES ESFUERZOS NI PARA TRABAJAR CON ELEVADAS TEMPERATURAS –CONSULTAR A FABRICA- Para hacer una selección apropiada del tipo de cinta TPM® a aplicar, se deberá disponer de información confiable acerca de las condiciones ambientales y operativas en que se desempeñará el transportador, ya que las cintas transportadoras TPM® están disponibles en distintos tipos, materiales y colores con diversas opciones de accesorios, para adecuarse a los distintos usos. A tal efecto se provee un formulario de aplicación que se usa como guía para recaudar la información necesaria. Los puntos a evaluar son: • El tipo de transporte a instalar: de recorrido horizontal o inclinado • Las dimensiones generales del transporte a instalar como ser: distancia entre ejes (motriz y conducido), ancho

útil de transporte y cambios de elevación • La velocidad de transporte • Las características del producto a transportar: - Peso específico. - Tamaño y forma. - Condiciones de dureza, resistencia, fragilidad. - Superficie del producto (lisa, áspera, granular, apelmazada, porosa, etc.) - Tipo y Nivel de agresividad que presenta (ataque químico) - Porcentaje de humedad - Temperatura - Coeficiente de rozamiento de la superficie del producto en contacto con la cinta • Cualquier cambio de proceso que pudiera afectar al producto durante el transporte: - Calentamiento. - Enfriamiento. - Lavado. - Enjuague. - Drenaje. - Secado. • Requerimientos específicos y condiciones sanitarias y de limpieza - Aprobación de organismos estatales - Temperaturas límite de trabajo. - Existencia de químicos fuertes - Limpieza continua en la línea • Los sistemas de carga y descarga previstos - Transferencias suaves o con impactos • Las características del ambiente operativo:

1. temperatura 2. humedad 3. naturaleza química (ácida, base, etc.) 4. materiales abrasivos (arena, cáscaras, etc.) 5. materiales peligrosos (polvos, vapores, etc.)

• El tipo de mando del transporte 1. Moto reductor directo 2. Piñón – Cadena - Corona

D. MATERIAL CONSTITUTIVO DE LA CINTA Como se anticipó, las cintas y accesorios TPM® están disponibles en distintos materiales Standard que son: - Polipropileno - Polietileno - Resina acetalica



Estos materiales y sus características se describen a continuación. A pedido se pueden fabricar en otros materiales como Nylon, etc. CARACTERISTICAS GENERALES DE LOS MATERIALES CONSTITUTIVOS DE LAS CINTAS TPM® POLIPROPILENO Material para aplicaciones generales. • Presenta una buena resistencia química ante muchos ácidos, bases, sales y alcoholes. • Es un material aceptablemente fuerte para los usos normales. • A bajas temperaturas, presenta la característica de tornarse un tanto quebradizo. • Posee un buen equilibrio al ser un material liviano y, al mismo tiempo, de resistencia moderada. • Flota en el agua con un peso especifico de 0,90. • Su rango de temperatura de trabajo varia entre 1 y 104 0C • No se recomienda para condiciones de alto impacto a temperaturas por debajo de 7 0C • Este material se usa en aplicaciones de procesamiento alimenticio (carnes, vegetales, aves y lácteos) y de

empaques. • Para aplicaciones con exposición directa a la luz solar, se recomienda polipropileno negro (especial a pedido) • Polipropileno con carga (antiflotante). Color verde. Se fabrica a pedido. POLIETILENO Material con gran flexibilidad, excelente resistencia a la fatiga y a los altos impactos, presenta como características fundamentales: • Buena resistencia química ante muchos ácidos, bases e hidrocarburos. • Flota en el agua con un peso específico de 0,95. • Excelentes características antiadherentes frente a los productos transportados. • Sobresaliente desempeño a temperaturas muy bajas. • Su rango de temperatura de trabajo va desde -73 a 66 0C • Para aplicaciones de bajas temperaturas con exposición directa a la luz solar, se recomienda el polietileno con

protección contra UV. • Este material se usa en aplicaciones de procesamiento alimenticio (carnes, vegetales, aves y lácteos) y de

empaques. RESINA ACETALICA (Se fabrica a pedido) Sensiblemente más resistente que el polipropileno y el polietileno, este material termoplástico presenta las siguientes características: Buen balance de propiedades mecánicas, químicas y térmicas. • Bajo coeficiente de fricción (es una buena opción para el manejo y transporte de envases) • Posee buena elasticidad y resistencia a la fatiga. • Su temperatura de trabajo varía entre -46 y 93 0C • Su peso específico es de 1,40. • Es relativamente resistente a los impactos. • Las cintas de resina acetalica son duras, por lo que resisten los cortes y las ralladuras. • Se usa este material para aplicaciones de procesamiento alimenticio (carnes, vegetales, aves y lácteos) y de

empaques. NYLON Se fabrica a pedido. Es un material muy resistente a los impactos. Sus limitantes son dos; la absorción de agua y es más susceptible a los cortes que el Acetal. PROPIEDADES FISICAS DE LOS MATERIALES CONSTITUTIVOS DE LAS CINTAS TPM® PESO ESPECÍFICO Es la relación existente entre el peso de los materiales y el peso del agua a presiones y temperaturas normales. Un peso específico mayor a 1 indica que el material es más pesado que el agua y por lo tanto se hundirá en ella;



un peso específico menor a 1 indica que el material es más liviano que el agua y que flotará en ella. Material Peso Específico Polipropileno 0,90 Polietileno 0,95 Resina Acetalica 1,40 COEFICIENTE DE ROZAMIENTO Determina la cantidad de fricción resultante de: a. El desplazamiento de la cinta sobre la estructura del transportador b. El deslizamiento de la cinta bajo el producto transportado. Factores de fricción más bajos resultan en menor presión en las líneas, menos daño al producto, menor tracción de cinta y menor requerimiento de potencia. En algunos casos, es necesaria una mayor fricción para transportadores inclinados (ascendentes y/o descendentes) o para mayor presión en las líneas para alimentar otros equipos. Los coeficientes de rozamiento tabulados corresponden a sistemas "limpios", con poco desgaste y sin material abrasivo presente. Al analizar la resistencia de una cinta transportadora, por lo general (como una buena práctica), se debería usar un factor de fricción más alto que lo normal, previendo el caso de que se encuentren presentes otros elementos abrasivos, tales como harina, arena, polvo de cartón, etc. Bajo condiciones muy sucias, los coeficientes de rozamiento pueden ser dos o tres veces mayores que bajo condiciones limpias. Finalmente la elección del coeficiente de rozamiento para el diseño dependerá del proyectista (de su mayor o menor conocimiento del problema a resolver y de los condicionamientos que el mismo presente) COMPORTAMIENTO DEL MATERIAL DE LA CINTA ANTE LA OSCILACION TERMICA La variación de la temperatura afecta las cualidades físicas de los materiales termoplásticos, como sus dimensiones y la resistencia mecánica típicas a temperatura ambiente Por lo general, a medida que la temperatura de operación aumenta, la resistencia de la cinta disminuye, pero su superficie se torna resistente a los impactos. Por el contrario, en aplicaciones con temperaturas bajas, la cinta se pone más rígida y en algunos casos, más quebradiza. La curva de comportamiento del material ante la variación de la temperatura, muestra como la misma afecta la resistencia de la cinta. Al seleccionar una cinta se deberá consultar la tabla de valores de resistencia de la misma para los distintos materiales y a distintas temperaturas. Esto revestirá especial importancia ya que permitirá seleccionar la cinta basándose en la temperatura de operación de la aplicación.(tabla E1 / E2 pág. 30/31) E. TABLAS CARACTERISTICAS E.1. FACTOR DE TEMPERATURA.



E.2. COEFICIENTE DE DILATACIÓN Cdt. MATERIALES VARIACION (mm/m/0C)

ACETAL 0,09

POLIETILENO 0,20

POLIPROPILENO menor de 38 0C 0,12

POLIPROPILENO mayor de 380C 0,15

NYLÓN 0,07 EXPANSIÓN POR ABSORCIÓN DE AGUA Si las cintas de nylon se usan continuamente mojadas y bajo temperaturas elevadas, ellas tienen una tendencia para absorber agua y expandirse en largo y ancho. Si una aplicación requiere una cinta de nylon para operar en estas condiciones, contacte al Departamento Técnico de Ventas para determinar la expansión aproximada, debido a absorción de agua por parte de la cinta. E.3. RESISTENCIA AL ATAQUE QUIMICO. Los datos suministrados en la siguiente tabla, son solamente indicativos, y no deben tomarse como garantía. Los materiales y productos deberán ser ensayados previamente a su aplicación industrial, para determinar su comportamiento

Referencias: A (Aconsejable); NA (No Aconsejable); D (Dudoso). PP (Polipropileno); PE (Polietileno).



E.4. FACTOR DE SERVICIO.

E.5. CANTIDAD MÍNIMA DE RUEDAS Y PISTAS.

NOTA:

Las cantidades indicadas de ruedas y pistas de deslizamiento son las mínimas necesarias. Para cada

caso consultar a fábrica.



E.6. DATOS DEL EJE.

E.7. PAR MOTOR Y DIAMETRO MANGUETA DEL EJE (De).



E.8. ESPACIAMIENTO DE LOS ENGRANAJES



F. SÍMBOLOGIA USADA EN ESTE MANUAL SIMBOLO DESCRIPCION UNIDAD

Qtb carga de tracción de la cinta (kg/m de ancho)

Q Pb: Peso de la cinta (kg/m2 ) L: Largo del transportador (m) centro a centro H: Diferencia de altura en el transportador (m) f1 : Coeficiente de fricción guía de desgaste/cinta Qp = (Q x f2 x L1 ): Carga adicional debida a la aglomeración de producto. Donde: f2 = Coeficiente de fricción cinta/producto L1 = Longitud del transportador (m) con producto

carga de producto (kg/m2 )



aglomerado Pb peso de la cinta (kg/m2 )

L Largo del transportador de centro a centro (m)

H diferencia de altura en el transportador (m)

f1 coeficiente de fricción entre guía de desgaste y cinta

Qp carga adicional debida a la aglomeración de producto (kg/m2 )

f2 coeficiente de fricción entre cinta y producto

Fs factor de servicio de funcionamiento del transportador

Qtab carga de tracción ajustada de la cinta (kg/m de ancho )

RB resistencia nominal de la cinta (kg/m de ancho)

RBadm resistencia admisible de la cinta en condiciones operativas (kg/m de ancho)

Kt coeficiente de corrección debido a la temperatura.

Kd1 coeficiente de corrección debido al desgaste

W carga total sobre el eje (kg)

Ab ancho de la cinta (m)

Qe peso propio del eje (dado en tabla E6) (kg/m)

F flecha (o deflexión) en el eje (mm)

Lte largo total del eje entre dos soportes (mm )

E modulo de elasticidad de acuerdo al material del eje (dado en tabla E6) (kg/mm2)

J momento de inercia del eje (dado en tabla E6) (mm4)

Lpe largo parcial del eje entre el soporte central y un soporte externo (mm)

Mt par motor a transmitir (kgmm)

Dpr diámetro primitivo de la rueda dentada (mm)

De diámetro mínimo necesario en el eje motriz (mm)

Nn potencia nominal (CV) ó (Kw)

V velocidad de la cinta (m/seg) ó (m/min)

Nm potencia requerida en el motor (CV)

η rendimiento del sistema de mando aplicado

QtabC tracción ajustada de la cinta corregida (kg/m)

D diámetro de montaje de la corona de mando (mm)

Dcs diámetro de montaje de cojinete soporte (mm)

z número de dientes de la rueda dentada

Ls largo total del eje (cm) ó (mm)

A longitud del extremo libre del eje (cm) ó (mm)

B longitud de la sección cuadrada del eje (cm) ó (mm)



N ancho de la ranura del anillo de retención (mm)

Ae ancho del cubo del engranaje (mm)

Dra diámetro de la ranura para el anillo de retención (mm)

Lch longitud de chavetero y de extremo de montaje de la corona de mando (mm)

Δ variación de longitud de la cinta (mm)

Ltb largo total de la cinta (a la temperatura del ambiente o inicial) (m)

T1 temperatura inicial de la cinta (ºC)

T2 temperatura de operación (ºC)

Cdt coeficiente de dilatación térmica (mm/m/ºC)



G. METODO BASICO PARA LA SELECCIÓN DE CINTAS TPM® DATOS PRELIMINARES NECESARIOS PARA SELECCIÓN Se deberá disponer de la siguiente información: - Peso del producto sobre la cinta ( kg/m2 ) - Longitud entre centros de rodillos extremos del

transportador propuesto ( m ) - Diferencia de altura entre carga y descarga del

transportador ( m ) - Velocidad de transporte deseada ( m/min ) - Porcentaje de superficie de cinta con acumulación

de producto ( % ) - Temperatura máxima del ambiente en operación (

ºC ) - Material de las guías para deslizamiento de la

cinta en la estructura del transportador, por ejemplo: acero inoxidable, acero al carbono, polietileno de alto peso molecular (APM).

- Factor de servicio: cantidad de arranques por hora con cargas pesadas, tiempo de funcionamiento, tipo de carga, posibilidad de sobrecarga, etc.

PASOS A SEGUIR. 1. Elegir entre los modelos de cinta TPM® el que mejor se ajuste a la necesidad ya sea el transportador horizontal o inclinado 2. Seleccionar el material constitutivo de la cinta TPM®, más apropiado para la aplicación. Polipropileno, polietileno o resina acetalica 3. Verificar la resistencia de cinta. Para determinar si una cinta es adecuada para una determinada aplicación, se deberán contrastar la carga de tracción ajustada de la cinta Qtab y la resistencia admisible de la cinta en condiciones operativas RBadm a fin de verificar la resistencia de la misma. A continuación se desarrollan los pasos y cálculos necesarios para efectuar la antedicha comparación y verificación. CÁLCULO DE LA CARGA DE TRACCIÓN DE LA CINTA. La tracción a la que se encuentra sometida una cinta transportadora en funcionamiento está determinada por la combinación de las cargas generadas por la resistencia friccional y por el traslado del producto a

un nivel de altura diferente (si esto último sucede). Las fuerzas friccionales se desarrollan de dos maneras: A - El peso de la cinta y del producto transportado que accionan sobre el recorrido del ramal de transporte y carga, generan una resistencia conforme se mueve la cinta. B - Si el producto se mantiene estacionario mientras la cinta sigue desplazándose debajo de él, se origina una resistencia adicional entre la cinta y el producto. Cada una de estas fuerzas friccionales es proporcional a un coeficiente de fricción que depende de los materiales involucrados, sus características de superficie, la presencia (o ausencia) de lubricantes, la limpieza de las superficies y otros factores. La formula general para el calculo de la carga de tracción de la cinta Qtb (kg/m) es: Qtb = [(Q + 2Pb) x f1 + Qp] x L + (Q x H) donde: Q: Carga de producto (kg/m2 ) Pb: Peso de la cinta (kg/m2 ) L: Largo del transportador (m) centro a centro H: Diferencia de altura en el transportador (m) f1 : Coeficiente de fricción entre guía de desgaste y cinta (que se obtiene de la tabla de datos de la cinta) Qp : Carga adicional debida a la aglomeración de producto (kg/m2) El primer paso para el cálculo de la carga de tracción de la cinta Qtb es calcular la carga adicional por aglomeración de producto Qp (kg/m2) mediante la siguiente formula:

Donde:

f2 = Coeficiente de fricción entre cinta y producto (que se obtiene de la tabla de datos de la cinta) Si los productos no se aglomeran sobre la cinta, se debe ignorar Qp Determinado Qp (kg/m2) se debe definir el coeficiente de fricción f1 (en este punto, se deberá prestar especial atención al definir si se trata de aplicaciones limpias y de operación uniforme o de aplicaciones "abrasivas", entendiéndose esto último



como la presencia de pequeñas cantidades o niveles bajos de arenilla, suciedad, fibra o partículas de vidrio, presentes en el recorrido del ramal de transporte y carga. El proyectista deberá tener presente que hay muchos factores que afectan la fric-ción y que variaciones leves en las condiciones de operación pueden producir amplias desviaciones. Por lo tanto al momento de definir el coeficiente de fricción a utilizar se deberán considerar dichas variaciones. Finalmente con Qp y f1 definidos se está en condiciones de definir el valor de Qtb (kg/m) AJUSTE DE Qtb A LAS CONDICIONES DE SERVICIO Luego como la cinta puede encontrarse sometida a variadas condiciones de trabajo, Qtb se debe ajustar aplicando un factor de servicio Fs apropiado, el que se puede seleccionar de la tabla E4 que se muestra a continuación. E.4. FACTOR DE SERVICIO.

La carga de tracción ajustada de la cinta Qtab (kg/m) se determina entonces del siguiente modo: Qtab = Qtb x Fs En transportadores bidireccionales o de empuje, donde la tensión de la cinta en el ramal de retorno es alta, la carga de tracción ajustada de la cinta Qtab debe aumentarse por sobre el valor calculado obteniéndose la carga de tracción ajustada de la cinta corregida QtabC que se determina como sigue:

QtabC = 2,2 x Qtab CALCULO DE LA RESISTENCIA ADMISIBLE DE LA CINTA La resistencia nominal RB de las cintas TPM® son valores típicos de resistencia determinados en laboratorio a temperatura ambiente controlada y en forma estática. Debido a condiciones operativas especificas, como por ejemplo el hecho de que la resistencia de los plásticos generalmente disminuye con el aumento de la temperatura y a que el nivel de desgaste es directamente proporcional a la velocidad, pero inversamente proporcional al largo del transportador, la resistencia nominal de la cinta RB puede ser superada y por lo tanto deberá ajustarse para obtener la resistencia admisible de la cinta RBadm según la siguiente fórmula: RBadm = RB x Kt x Kd1 Donde: RB = Resistencia nominal de la cinta (dada en tablas de datos de la cinta) Kt = Coeficiente de corrección debido a la

temperatura (dado en tabla E1). La variación de la temperatura de trabajo genera variaciones en la resistencia nominal de los distintos materiales base y dichas variaciones deben ser tenidas en cuenta al momento de evaluar la resistencia de la cinta (ver tabla E1) Kd1 = Coeficiente de corrección debido al desgaste. El mismo, ajusta el valor de resistencia nominal de la cinta para compensar el desgaste resultante originado por la conjunción entre la velocidad de la cinta, la longitud del transporte y los engranajes utilizados. El valor del coeficiente estará determinado por la combinación entre la relación VELOCIDAD/LARGO y el diámetro primitivo del engranaje. La relación VELOCIDAD/LARGO se obtiene dividiendo la velocidad de la cinta (m/min.) por la distancia entre ejes (m) En líneas generales para una velocidad de cinta determinada, cuanto más corto sea el transportador mayor será la relación VELOCIDAD/LARGO y menor el COEFICIENTE DE CORRECCION e inversamente, cuanto más largo sea el transportador menor será la relación VELOCIDAD/LARGO, mayor será el COEFICIENTE DE CORRECCION.



Con los engranajes sucede lo siguiente: para una relación VELOCIDAD/LARGO establecida cuanto mayor sea el DIAMETRO PRIMITIVO de la rueda dentada mayor será el COEFICIENTE DE CORRECCION y por otro lado para un DIÁMETRO PRIMITIVO de la rueda dentada establecido, cuanto mayor sea la relación VELOCIDAD/LARGO menor será el COEFICIENTE DE CORRECCION Combinando lo antedicho se concluye en que cuanto menor sea la relación velocidad largo y mayor el diámetro primitivo del engranaje mayor será el coeficiente de corrección y que cuanto mayor sea la relación velocidad largo y menor el diámetro primitivo del engranaje, menor será el coeficiente de corrección (Ver gráficos FACTOR DE RESISTENCIA (Kd1) en tabla de datos de la cinta) NOTA: Si en casos extremos el coeficiente V/L es menor o mayor que lo que indica la tabla (1 ó 20), se tomará el valor Kd1= 1 ó Kd1= 0,2 respectivamente. Ejemplo: para un coeficiente V/L=0,38 el factor de resistencia Kd1=1, ahora si V/L=22, entonces Kd1=0,2. COMPARACIÓN ENTRE Qtab y RBadm Si RBadm es mayor que Qtab, quiere decir que la cinta considerada es lo suficientemente fuerte para su aplicación, y se puede continuar con el diseño del transportador. Si RBadm es menor que Qtab , se deberá evaluar la posibilidad de introducir cambios en parámetros de aplicación y diseño (por ejemplo distribución de la carga del producto o velocidad de la cinta) y recalcular hasta que el valor de Qtab resulte aceptable

DETERMINAR EL ESPACIO ENTRE LOS ENGRANAJES Conociendo la carga de tracción ajustada de la cinta Qtab, y aplicando el gráfico correspondiente, se obtiene el espaciamiento máximo de los engranajes y por lo tanto el número mínimo de engranajes a colocar según el modelo de cinta elegido. (Ver tabla siguiente (E8) “Espaciamiento de los engranajes en función de la carga de tracción”) El espaciamiento de engranajes en los ejes de reenvío puede ser, a veces, mayor que el de los ejes motrices, pero nunca debe exceder los 150 mm. (Ver tabla E5 “Cantidad mínima de ruedas dentadas”)



E.8. ESPACIAMIENTO DE LOS ENGRANAJES

E.5. CANTIDAD MÍNIMA DE RUEDAS Y PISTAS.



DETERMINAR LA RESISTENCIA DEL EJE MOTRIZ El eje motriz debe ser lo suficientemente rígido para soportar la flexotorsión originada por la tracción de la cinta y los pesos que gravan sobre él. Por lo tanto, se debe determinar la carga de flexión y el momento torsor que debe resistir el eje. En primera instancia se deberá seleccionar un eje de sección adecuada para el engranaje elegido, paso seguido se verificará la resistencia del eje La carga total sobre el eje W(kg) será: W = (Qtab + Qe) x Ab Donde: Qtab = carga de tracción ajustada de la cinta (kg/m) Qe = peso propio del eje (kg/m) (dado en tabla E6) Ab = ancho de la cinta (m) Para ejes soportados por dos (2) cojinetes y considerando la carga uniformemente repartida, la flexión del eje o flecha F (mm) se calcula con la fórmula:

5 x W x Lte3 F=

384 x E x J

Donde: W = Carga sobre el eje (kg) Lte = Largo total del eje entre dos soportes (mm ) E = Modulo de elasticidad de acuerdo al material (kg/mm2) - dados en Tabla E.6. J = Momento de inercia del eje (mm4) (dado en tabla E6) Para ejes soportados por tres (3) cojinetes, la fórmula para calcular la flecha es:

W x Lpe3 F=

370 x E x J

Donde: Lpe = Largo parcial del eje entre el soporte central y uno externo (mm )

A medida que el eje motriz se flexiona con las cargas pesadas, la distancia longitudinal entre el eje motriz y el eje de reenvío es menor en la línea central de la cinta que en los bordes. Esto crea una distribución desigual de la tensión en la cinta, haciendo que los bordes absorban la mayor cantidad. Ya que la distribución de la tensión es desigual, la carga absorbida por los dientes de los engranajes, también es desigual. Se ha comprobado empíricamente que puede obtenerse un rendimiento satisfactorio si las deflexiones del eje no sobrepasan ciertos limites, por eso si la flecha calculada es menor que 2,5 mm (máximo recomendado para transportadores unidireccionales estándar) ó 5,6 mm (para unidades bidireccionales), se procede a calcular el PAR MOTOR requerido. De lo contrario, se deberá usar un eje de mayor sección, un material más fuerte o una separación más corta entre los cojinetes soporte para recalcular la flecha del eje hasta obtener valores aceptables.(Ver tabla E6) E.6. DATOS DEL EJE.

El par motor Mt (kgm) a transmitir se determina del siguiente modo:

Dpr Mt = Qtab x Ab x

2 Donde: Qtab = carga de tracción ajustada de la cinta (kg/m) Ab = ancho de la cinta (m) Dpr = Diámetro primitivo de la rueda dentada (mm)



Con el dato del momento torsor Mt a transmitir se calcula el diámetro del eje mínimo De de acuerdo con el material constitutivo del mismo, para ello se aplicará el siguiente gráfico (tabla E7) E.7. PAR MOTOR Y DIAMETRO MANGUETA DEL EJE (De).

Luego, de acuerdo al diámetro obtenido, podemos saber si el eje elegido es suficiente o necesitamos un eje mas grande o de un material más resistente. DETERMINAR LA POTENCIA NECESARIA PARA ACCIONAR LA CINTA La potencia nominal Nn (CV), se obtiene mediante la formula:

Qtab x Ab x V Nn =

75 Donde: Qtab = carga de tracción ajustada de la cinta (kg/m) Ab = ancho de la cinta (m) V = velocidad de la cinta (m/seg) Para expresar la potencia nominal Nn en Kw se debe multiplicar el valor obtenido en CV por 0,745. Para determinar la potencia requerida en el motor

Nm, se deberá afectar la potencia nominal Nn calculada por el rendimiento ηdel sistema de mando aplicado con lo que: Nm = Nn x η el coeficiente η del sistema de mando y sus accesorios sirve para superar las deficiencias mecánicas u otras ineficiencias del sistema. La siguiente tabla ayuda a determinar el rendimiento total del sistema para la posterior selección del motor

Multiplicando (como muestra la fórmula) la potencia nominal calculada por los distintos valores de rendimiento (de acuerdo a los componentes usados) se determinará la potencia requerida del motor. Finalmente una vez determinada la aptitud de la cinta seleccionada, el espaciamiento de los engranajes, el tamaño del eje motriz y la potencia necesaria, se está en condiciones de determinar los accesorios necesarios y encarar el diseño final del transportador.



H. CONSIDERACIONES A OBSERVAR PARA EL PROYECTO Y DISEÑO DE UN TRANSPORTADOR H.1. REQUERIMIENTOS GENERALES Una vez seleccionada la cinta (tipo y material) y los accesorios, se debe diseñar la estructura del transportador; TPM® emite las siguientes pautas y datos dimensionales basándose en conocimientos de diseño y practica adecuados, con el fin de ayudar al usuario en el diseño de nuevas estructuras transportadoras o en la adaptación y readecuación de estructuras ya existentes. El dibujo que a continuación se muestra, contiene la mayoría de los componentes necesarios en un transportador horizontal convencional. Se han representado aquellos elementos más comúnmente usados. Existen muchas variaciones de componentes y detalles de diseño y es conveniente que el proyectista esté al tanto de los medios que haya disponibles, a fin de diseñar el transportador más adecuado y económico al requerimiento. Para mayores datos comuníquese con TPM® o con su representante.

H.2. REQUERIMIENTOS BÁSICOS DE LA ESTRUCTURA TRANSPORTADORA Independientemente de su tipo o configuración, todos los transportadores que usan cintas TPM® tienen ciertos requerimientos dimensionales básicos. Las dimensiones a respetar en todos los diseños son las que se indican en la ilustración y tabla que a continuación se muestran:

DEFINICIÓN DE LAS DIMENSIONES DE ESTRUCTURA A - Distancia vertical entre la línea del eje y la parte superior de la estructura por donde se desplaza el ramal de transporte.

B - Distancia horizontal entre la línea del eje y el inicio de la parte superior de la estructura por donde se desplaza el ramal de transporte. C - Distancia vertical entre la parte superior de la estructura por donde se desplaza el ramal de transporte y la de los rieles o rodillos que conformen el nivel de retorno. Esta distancia debe ser tal de que condicione la formación de un arco de abrace (entre la cinta y las ruedas dentadas motrices) que tenga un valor entre 180º (mínimo) y 210º. Las dimensiones que se especifican en tabla otorgarán una envoltura mínima de 180º, necesaria para un enganche adecuado.



H.3. CARACTERÍSTICAS DE LOS EJES Como ya se dijo, el empleo de ejes cuadrados, proporciona una eficiencia máxima en el accionamiento de la cinta cuyas dos ventajas fundamentales son: 1) Transmisión positiva del par motor a los

engranajes sin chavetas, ni chaveteros 2) Libre movimiento lateral de los engranajes,

absorbiendo así las diferencias dimensionales originadas por las fluctuaciones térmicas de dilatación o contracción entre plásticos y metales.

El tamaño correcto del eje para la aplicación prevista se determina mediante lo descripto anteriormente en el proceso de Selección de Cinta. CARACTERÍSTICAS TÍPICAS DEL EJE.

Dimensiones Requeridas: Ls: Longitud total del eje B: Longitud de la sección cuadrada. C: Longitud total del extremo de mando D: Diámetro de montaje de la corona de mando A: Longitud del extremo libre Dcs: Diámetro de montaje de los cojinetes soporte N: Ancho de la ranura del anillo de retención Ae: Ancho del cubo del engranaje Dra: Diámetro de la ranura del anillo de retención Lch: Largo del chavetero y del extremo de montaje de la corona de mando RESPECTO DEL PAR MOTOR: Como se dijo, el par motor o momento torsor, es originado en el eje por la tracción de la cinta a través de los engranajes. Considerando la tracción máxima necesaria en la cinta (incluyendo carga del producto y resistencia por fricción), el momento torsor sobre el eje variará de acuerdo con el diámetro de los engranajes aplicados. A medida que aumenta el diámetro de los engranajes, aumenta la torsión sobre el eje. Por lo tanto, si se desea una sección determinada de eje, pero el par motor a ser absorbido excede el admisible recomendado (en función del tamaño del eje y la resistencia del material aplicado), se deberá recalcular el momento torsor con un engranaje de menor diámetro primitivo (si lo hubiera), teniendo en cuenta que para alcanzar la misma velocidad de la cinta, la velocidad de rotación (RPM) del eje variará en forma inversamente proporcional al diámetro primitivo del engranaje aplicado. RETENCIÓN DE ENGRANAJES Normalmente es necesario retener (lateralmente) un sólo engranaje en cada eje ya sea motriz o de reenvío. El engranaje retenido, proporcionará la alineación positiva necesaria para que la cinta siga funcionando en forma correcta entre las estructuras laterales del transportador. Al permitir que el resto de los engranajes se muevan lateralmente, las diferencias de dilatación térmica entre la cinta y la estructura se ajustan fácilmente en forma automática.



Como regla general, se recomienda confinar el primer engranaje del lado por donde ingresa la transmisión o bien el que se encuentra sobre la línea central de la cinta, utilizando anillos de retención a ambos lados del engranaje o abrazadera partida. En algunos casos, el engranaje central puede estar desplazado ligeramente de la línea central de la cinta, lo que no presenta inconvenientes. COJINETES SOPORTE INTERMEDIOS En sistemas con cintas anchas o en aquéllos sometidos a cargas de tensión elevadas, es posible que se necesite instalar un cojinete soporte intermedio adicional para apoyar el centro de los ejes motrices y conducidos, con el fin de reducir la deflexión a niveles aceptables. Una deflexión excesiva del eje motriz causará un enganche incorrecto entre la cinta y el diente, lo que debe evitarse. RODILLOS COMO REEMPLAZOS DE EJES Y ENGRANAJES DE REENVÍO En muchas aplicaciones, los ejes de reenvío y sus engranajes pueden reemplazarse por rodillos fabricados de tubos de acero como en cintas transportadoras clásicas. Estos rodillos resultan ser más rígidos estructuralmente que el eje cuadrado sólido, merced a que presentan un mayor momento de inercia. Por lo tanto, cuando las cargas sean elevadas y la cinta ancha, el uso de este tipo de rodillos puede eliminar la necesidad de cojinetes soporte intermedios para reducir la deflexión del eje a niveles aceptables. H.4. RECORRIDO DEL RAMAL DE TRANSPORTE Y CARGA DE LA CINTA Como uno de los principales objetivos de diseño es proporcionar una superficie de baja fricción y reducir el desgaste, tanto de la cinta como de la estructura del transportador, en el recorrido del ramal de transporte y carga las cintas TPM® son soportadas por superficies de deslizamiento que pueden estar conformadas por pistas de deslizamiento planas. H.4.1. DESLIZAMIENTO SOBRE PISTAS PLANAS En este caso la cinta está soportada por placas continuas de metal (acero inoxidable o acero al car-bono) o de plástico - A.P.M. (Polietileno Alto Peso Molecular), sobre las que desliza. Dichas placas, sustentan todo el ancho de la cinta en casi todo el largo del transporte (entre el eje motriz y el de reenvío). En aplicaciones de cargas pesadas, este

tipo de superficie para el ramal de transporte y carga ofrece un muy buen desempeño, debido al apoyo continuo que proporciona a la cinta. GUÍAS DE DESGASTE Como se dijo, las guías de desgaste pueden ser de metal (acero inoxidable o acero al carbono laminado en frío), o de plástico - A.P.M. (Polietileno Alto Peso Molecular), y pueden tomar dos (2) configuraciones distintas que son: guías paralelas rectas y guías dispuestas en “V” Los coeficientes de rozamiento de los distintos materiales se pueden obtener de la tabla correspondiente. GUÍAS PARALELAS RECTAS: Son tiras de metal o plástico, colocadas sobre la estructura en forma paralela al recorrido de la cinta. A pesar de que su instalación es sencilla y económica, presenta la inconveniencia de que la cinta se desgasta en aquellas áreas estrechas que se encuentran en contacto con las guías; razón por la cual se aconseja aplicar este diseño en casos de poca carga. GUÍAS DISPUESTAS EN “V”(disposición chevrón) La disposición tipo “cheurón” consiste en colocar las guías de desgaste como una sucesión de configu-raciones "V" en forma solapada, vale decir que el vértice de una configuración “V” (que arbitrariamente llamamos Nº2) ingresa en la abertura de la configuración anterior (que llamamos Nº1) y a su vez, la configuración siguiente (que llamamos Nº3) hace lo mismo con ella (la Nº 2) (ver gráfico) . Con esta disposición de guías de desgaste, la parte inferior de la cinta se encuentra soportada en todo su ancho en el ramal de transporte y carga. Se logra así distribuir el desgaste de modo uniforme, con la ventaja adicional de que la disposición angular de las guías respecto de la dirección de desplazamiento de la cinta sirve para generar la autolimpieza de materi-ales abrasivos o arenosos en la cara inferior de la cinta. Este diseño es especialmente adecuado para aplicaciones con cargas pesadas. La distancia a adoptar entre las disposiciones “V” está librada al criterio del proyectista. Valga como regla general, el hecho de que cuando se reduce la distancia entre las disposiciones “V” adyacentes, se reduce la carga sobre el tramo sin soporte de las guías de desgaste.



TIPOS Y TAMAÑOS DE GUÍAS DE DESGASTE TPM® puede proveer a pedido guías de desgaste de plástico, previamente se deberá constatar la resistencia química de la guía de desgaste a aplicar GUÍAS DE DESGASTE PLANAS STANDARD Las guías se ubican directamente en la estructura y se fijan con pernos y tuercas de plástico a través de agujeros ranurados. Estos permiten que las tiras se expandan y se contraigan libremente con los cambios de temperatura. GUÍAS DE DESGASTE CON UNIONES ENTRELAZADAS Presentan un diseño de extremo ranurado (ver gráfico) que proporciona una sección superpuesta para un soporte continuo de la cinta, sin bordes afilados. Estas guías de desgaste se fijan sólo en secciones cortas en el extremo anterior con una separación, lo que proporciona libertad para el alargamiento producido por los cambios de temperatura.

GUÍA DE DESGASTE ESPECIALES Estas guías de desgaste pueden ser entre otras en ángulo, tipo presilla o con riel guía, se usan en aquellas aplicaciones en que es necesario proteger los bordes de la cinta o cuando se requiere una transferencia lateral. LÍMITES DE TEMPERATURA Las guías de desgaste planas y en ángulo de A.P.M. (Polietileno Alto Peso Molecular) se recomiendan para temperaturas de hasta 71 0C. DETALLES DE INSTALACIÓN La instalación de las guías de desgaste planas y en ángulo debe permitir las dilataciones y contracciones térmicas. Conociendo las temperaturas extremas de operación y aplicando los coeficientes de dilatación térmica se obtendrán los valores de separación que se deberán observar entre guías al momento del montaje. A modo orientativo, a temperaturas de operación de 38 0C o menos, es suficiente cortar en bisel los extremos opuestos de las guías en un ángulo de 30º con respecto a la línea horizontal y proporcionar un espacio de 8 mm. A temperaturas superiores a 38 0C, el ángulo de corte debe ser 60º. El espacio libre se determina con los cálculos de dilatación térmica. Se recomienda que los puntos de unión de las guías de desgaste se escalonen (entre las distintas guías) con el fin de que la cinta opere suavemente.



Al diseñar el emplazamiento y soporte de las guías de desgaste, se deberá prevenir la formación de comba en la zona donde la cinta pasa de los engranajes a la pista (o viceversa). Esto se logra extendiendo los soportes de las guías de desgaste entre los engranajes hasta no menos de 13 mm de la proyección de la línea del eje

H.5. RECORRIDO DEL RAMAL DE RETORNO DE LA CINTA H.5.1. DESLIZAMIENTO SOBRE PISTAS PLANAS Si bien para el recorrido del ramal de retorno la longitud de las pistas soporte son mucho menores (ya que se debe permitir que tramos de la cinta cuelguen libremente formando catenaria para compensar variaciones de longitud y generar el tensado automático del sistema) las consideraciones son las mismas que se consideran para el ramal de transporte y carga. Este tipo de pistas se emplea generalmente para cintas con paletas que no admiten rodillos

H.5.2. DESLIZAMIENTO SOBRE RODILLOS Es un sistema muy conveniente para el recorrido del ramal de retorno de la cinta ya que es de fácil montaje y genera una mínima fricción, además es muy conveniente para la formación de la catenaria H.6. RETORNOS Y TENSORES El ramal de retorno de los transportadores convencionales que usan cintas transportadoras TPM®, generalmente está expuesto a cargas de tensión relativamente bajas que, no obstante, son muy importantes en el diseño total. Una de las funciones principales del retorno es compensar correctamente el aumento (o la disminución) del largo de la cinta mientras esté funcionando. Es vital controlar el largo de la cinta para mantener la suficiente tensión en ella después de que se enganche en los engranajes del eje motriz. Si no se siguen los criterios de diseño, una cinta que aumenta su largo, no se mantendrá correctamente enganchada en los engranajes motrices. Una cinta que se contrae por temperaturas bajas puede causar sobretensión y cargas excesivas sobre el eje, si no se proporciona cinta adicional. Las cintas se alargarán o contraerán debido a los siguientes factores: VARIACIONES DE TEMPERATURA Suponiendo que las cintas se instalen en condiciones ambientales medias, alrededor de 21ºC, cualquier cambio significativo de temperatura durante la operación producirá la contracción o alargamiento de la cinta. Esta contracción o dilatación térmica depende del material de la cinta, la diferencia de temperaturas y la longitud total de la cinta. Las dimensiones de la mayoría de las sustancias varían a medida que se incrementa o reduce su temperatura. Los plásticos no son una excepción y dilatan y contraen en forma significativa, este parámetro debe considerarse adecuadamente al diseñar transportadores, en los que las temperaturas de operación sean diferentes a la temperatura ambiente. Se deben tomar en cuenta los cambios de largo y ancho de la cinta debida a la dilatación o la contracción. Por lo tanto se deberá dejar una adecuada sección sin soporte en el ramal de retorno para contrarrestar las variaciones en el largo de la cinta. Se deberá prever el suficiente espacio lateral libre, especialmente en cintas anchas, para evitar posibles interferencias con la estructura lateral. Cuando se trate de transportadores que se



desempeñen en ambientes de baja temperatura, la estructura deberá contener adecuadamente la totalidad de la cinta en su condición de máximo frío, pero sin causar inconvenientes funcionando a temperatura ambiente. Los variaciones dimensionales de una cinta se determinan de la siguiente manera: Para el largo o longitud Δ = Ltb x (T2 - TI) x Cdt

Para el ancho Δ = Ab x (T2 - TI) x Cdt

donde: Δ = variación de la dimensión (mm) Ltb = largo total de cinta a temperatura inicial (m) Ab = ancho total de cinta a temperatura inicial (m) TI = temperatura inicial, (ºC) T2 = temperatura de operación (ºC) Cdt = coeficiente de dilatación térmica (mm/m/ºC) ver en el punto E2 de este manual. Por ejemplo si en un local la temperatura ambiente es de 23 0C y la temperatura de operación de la cinta es de 79 0C . ¿Cuál es el incremento en el largo y ancho de una cinta en operación de polietileno de 17,4 m de largo y 2 m de ancho? Variación de longitud Δ = 17,4 x (79 – 23) x 0,17 = 165,65 mm Variación de ancho Δ = 2 x (79 – 23) x 0,17 = 19.04 mm Si consideramos los mismos valores que en el ejemplo anterior pero consideramos una cinta de polipropileno se obtendrán los siguientes valores: Variación de longitud Δ = 17,4 x (79 – 23) x 0,12 = 116,93 mm Variación de ancho Δ = 2 x (79 – 23) x 0,12 = 13,44 mm Los valores obtenidos indican que en las condiciones propuestas para el tipo de cinta que se elija, se deberá diseñar un transportador que pueda compensar en el ramal de retorno una longitud aproximada de 170 ó 125 mm, y el ancho de la estructura deberá ser aproximadamente 22 ó 17 mm más ancho que lo necesario a temperatura ambiente.

ALARGAMIENTO BAJO CARGA Toda cinta se alargará si se le aplica tensión. Este aumento de longitud dependerá del tipo de cinta, de la tracción aplicada a la cinta y de la temperatura de operación. Generalmente en los transportadores convencionales (donde la tracción ajustada de la cinta Qtab es de alrededor del 30% de la resistencia admisible de la cinta RBadm ), el alargamiento causado por una sobrecarga de la cinta es de aproximadamente el 1% del largo del transportador. En aquellos casos que Qtab alcance a RBadm, dicha deformación no deberá exceder el 2,5% del largo del transportador. ALARGAMIENTO POR ASENTAMIENTO Y DESGASTE Las cintas nuevas generalmente se alargan en los primeros días de operación, debido al asentamiento de las varillas de articulación y de los módulos. En algunas aplicaciones exigentes donde hay cargas pesadas o abrasivos, las cintas antiguas experimentarán alargamiento debido al desgaste de las varillas de articulación y al ensanchamiento de los agujeros para varillas de articulación de los módulos. H.7. CONTROL DEL LARGO DE LA CINTA H.7.1. CURVA CATENARIA El método más simple para controlar el largo de la cinta es proveer uno o más tramos sin soporte en el ramal de retorno, donde la cinta pueda formar una comba. A medida que la cinta se dilata o contrae, la cantidad de cinta en los tramos sin soporte aumentará o disminuirá debido a que esta sección de cinta cuelga por su propio peso tomando la forma de una "curva catenaria" y por eso se denomina método de curva catenaria. Deberá evitarse por todos los medios que el exceso de curva catenaria se apoye en la estructura del transportador. En el diseño de transportadores convencionales, rara vez es necesario conocer con precisión la cantidad de curva catenaria y tensión necesarias para que una cinta se enganche correctamente en los engranajes.



A continuación se muestran algunos diseños de ramal de retorno que han dado buenos resultados en variadas aplicaciones. Por lo general, en los transportadores cortos de menos de 2 m de largo, no es necesario un soporte para el retorno. La curva catenaria entre los engranajes motrices y de reenvío por si sola es suficiente para un buen funcionamiento, si el exceso se limita a un máximo de 100 mm. Según aumenta el largo del transportador, es necesario proporcionar soportes intermedios en el retorno, pero es muy importante que la cinta cuelgue sin soporte en la mayor parte de su longitud total, tal como se muestra en los gráficos siguientes. Si se usa una cama deslizante en el retomo, ésta deberá empezar, por lo menos, a 0,6 m de los engranajes motrices en transportes cortos de menos de 3,6 m de largo o bien de 1 a 1,2 m de distancia de los engranajes motrices en transportes más largos. Una cinta que cuelga bajo la influencia de la gravedad entre dos soportes, tomará la forma de una curva denomi-nada "catenaria". Las dimensiones específicas de esta curva dependerán de la distancia entre los soportes, el largo de la cinta colgante y el peso de la cinta.



H.7.2. OTROS TENSORES Y CONTRAPESOS Si bien la curva catenaria puede describirse como un tensor dinámico, existen muchas aplicaciones en las cuales no proporciona la tensión adecuada para prevenir el resbalamiento de los engranajes. En estos casos, se requiere de otros tipos de tensores. TENSORES TIPO TORNILLO Estos tensores desplazan la posición de uno de los ejes, usualmente el de reenvío, mediante el empleo de tornillos ajustables. Los cojinetes soporte del eje se sitúan en guías horizontales de la estructura del transportador. Como se dijo, los tensores tipo tornillo se utilizan para desplazar el eje en forma longitudinal, cambiando de este modo el largo del transportador. Es deseable no utilizar estos tensores como dispositivo principal de control de la tensión, sino sólo para efectuar ajustes menores con el fin de llevar la curva catenaria a su mejor posición. Como desventajas de este tipo de tensores se tiene que los ejes se pueden desalinear fácilmente y que la cinta puede estirarse excesivamente, reduciendo de este modo la vida útil de la misma y de los engranajes, aumentando además la deflexión del eje. H.8. TRANSPORTADORES ESPECIALES H.8.1. TRANSPORTADORES ELEVADORES Los transportadores elevadores son similares a las unidades horizontales, pero hay que considerar lo siguiente para lograr un buen funcionamiento: 1º - Es de fundamental importancia que el eje superior sea el eje motriz, ya que la gran dificultad que presenta el sistema para “empujar" productos pendiente arriba, excluye la alternativa de colocar eje motriz inferior. 2º - A medida que aumenta el ángulo de inclinación, disminuye la efectividad de la curva catenaria como método para controlar el largo de la cinta. Por eso, se recomienda siempre el uso de alguna forma mecánica como mecanismo tensor (tornillo o resorte) en el eje inferior o de reenvío. Casi siempre los elevadores usan paletas de empuje y aletas laterales, que implican exigencias especiales de diseño. Por ejemplo, las zapatas o camas de recorrido en el retomo se deben diseñar de tal manera, que las paletas de empuje o las aletas laterales no interfieran con la operación suave del transportador. (Ver figura 1-A y 1-B) FIGURA 1-A: ELEVADOR QUEBRADO

NOTA: Cuando B exceda los 600mm colocar soporte de retorno central



FIGURA 1-B: ELEVADOR RECTO

NOTA: Cuando B exceda los 600mm colocar soporte de retorno central

H.9. ACCESORIOS PEINES DE TRANSFERENCIA Para aquellos casos en los que se necesita transferir el producto transportado TPM® provee peines de transferencia para sus distintos tipos de cinta, conformándose un sistema de transferencia de probada eficiencia y bajo mantenimiento, este sistema es muy utilizado en transportadores de envases. La instalación correcta de los peines de transferencia es esencial para obtener una operatividad sin problemas y una mayor vida útil de la cinta. Una instalación correcta es de vital importancia en aquellas áreas donde las cintas se encuentran sometidas a grandes variaciones de temperatura y por consiguiente considerables fluctuaciones en las dimensiones físicas de los elementos debido a la dilatación y contracción térmica. (VER FIGURA 1-C) El soporte del peine de transferencia debe perforarse y roscarse (realizar adecuadamente estas tareas es muy importante) Los peines de transferencia vienen con ranuras para la instalación con pernos de tope. Estos pernos evitan que el peine quede demasiado apretado al instalarlo en el soporte angular. Una instalación floja permite que los peines se muevan lateralmente y se mantengan correctamente enganchadas en las costillas de la cinta durante la dilatación o contracción ocasionada por los cambios de temperatura. La longitud de las ranuras de los peines de transferencia suponen un límite a la dilatación y contracción susceptibles de compensar; ante esto existe la posibilidad de que cintas muy anchas sometidas a grandes variaciones de temperaturas, excedan los límites de dilatación y contracción por lo que en estos casos es conveniente comunicarse con el departamento de ingeniería de TPM® para las posibles soluciones a implementar.



FIGURA 1-C: MONTAJE PEINE DE TRANSFERENCIA (Ej.: Serie 50 – con rueda Z10)



VARILLAS DE ARTICULACIÓN Las cintas transportadoras TPM® se ensamblan utilizando varillas de plástico para unir un módulo con otro. Estas varillas actúan también como articulaciones alrededor de las que se curva la cinta y tienen una cabeza moldeada con calor en cada extremo como sistema de retención (durante el ensamble de la cinta, los extremos de las varillas se funden para formar una "cabeza"). Si las varillas o las cabezas de las varillas se dañan, o si es necesario agregar o quitar secciones de cinta, éstas varillas deberán retirarse y dado el caso de excesivo desgaste las mismas deben ser reemplazadas. Cuando esto ocurra se deberá consultar con TPM® acerca de las acciones a tomar. ANILLOS DE RETENCIÓN Los anillos de retención de las ruedas dentadas son de provisión normal en el comercio especializado y se los comercializa como anillos “Seeger” o “tipo Seeger“ También a pedido se pueden obtener anillos de retención anticorrosivos para retener los engranajes en ejes cuadrados. Otra opción son las abrazaderas partidas según se muestra en la figura.

H.10. OTROS TEMAS Y CONSIDERACIONES MOTORES DE ARRANQUE SUAVE Y ACOPLAMIENTOS HIDRÁULICOS El arranque rápido y brusco de transportadores que se encuentran cargados o que operan con alta velocidad, es sumamente perjudicial para los engranajes y la cinta que ven sensiblemente disminuida su vida útil. Por otro lado se resienten todos los elementos componentes de la transmisión de potencia.

A modo orientativo se recomienda que cuando la potencia del motor sobrepasa los 0,80 CV por metro de ancho o funcionan a velocidades superiores a 15 m/min. y arrancan con producto aglomerado, es deseable la aplicación de motores eléctricos de arranque suave o que la transmisión se realice a través de un acoplamiento hidráulico, este dispositivo permite que el transportador accionado acelere gradualmente hasta alcanzar las velocidades de operación, lo que es beneficioso para todos los componentes de la máquina. Otro sistema sería variador de frecuencia con control de torque. SEPARACIÓN DE LA PLACA INACTIVA En aquellos lugares donde haya un punto de transferencia entre una cinta sin uñetas de transferencia y una placa inactiva, se debe contemplar una separación entre las superficies para permitir la acción poliédrica de la cinta. Esto es así ya que a medida que la cinta se engancha en los engranajes, la acción poliédrica hace que los módulos se muevan más allá de un punto fijo (la punta de la placa inactiva) con espacios libres variables. En algunas instalaciones sería conveniente mantener la punta de la placa inactiva en contacto con la cinta, en lugar de permitir una separación. Esto se puede hacer articulando el soporte sobre el cual se monta la placa inactiva. Esto permite que la placa inactiva se mueva, a medida que pasan los módulos, pero resulta en un leve movimiento oscilatorio que puede causar problemas de volteo en productos o envases inestables.

La superficie superior de la placa inactiva está generalmente a 0,8 mm sobre la superficie de la cinta para transferir productos a la cinta y a 0,8 mm bajo la superficie de la cinta para transferir productos fuera de la cinta.



EFECTO DESLIZANTE-ADHERENTE Un fenómeno no deseable que puede manifestarse en transportadores largos es la formación de ondas, las que son causadas por el impulso de la cinta. Se denomina a esta condición como "deslizante-adherente", y en esta situación la cinta actúa como un resorte o una cinta de caucho grande. Cuando dicha situación se manifiesta, ocurre lo siguiente: la cinta provoca movimientos pulsados y relativamente cortos a lo largo del transportador, y puede ocurrir inclusive que el extremo de reenvío de la cinta no se mueva hasta que no alcance la tensión suficiente para superar las fuerzas de fricción existentes en el ramal de transporte y carga; entonces en vez de acelerar lentamente, la cinta da un tirón y se ondula más adelante, causando esto una baja en la tensión de la cinta, permitiendo que se frene nuevamente por fricción. En algunos casos, la cinta incluso llega a detenerse por un momento hasta que toma tensión nuevamente repitiendo el proceso anterior en que el extremo de reenvío del transportador forma ondas a pesar de la constante velocidad de rotación de los engranajes del extremo motriz. La fricción que presenta el recorrido del ramal de transporte y carga, la rigidez de la cinta, su peso y su largo juegan un papel muy importante en la determinación de la magnitud de este fenómeno de ondas en un transportador. La rigidez de una cinta refleja cuánto se estirará la misma bajo cierta tensión. Una cinta más rígida desarrollará tensión de cinta con una menor elongación. Por otro lado una cinta más liviana no tendrá que superar tanta fuerza de fricción. Otros factores que pueden causar ondas en la cinta son: la acción poliédrica, la pulsación del sistema motriz, el diámetro del rodillo de retorno, y el espacio del rodillo de retorno. La acción poliédrica y la pulsación del sistema motriz pueden iniciar las ondas. Sin embargo, el diámetro y el espacio del rodillo de retorno son determinantes. Los rodillos de retorno afectan la manera en que la cinta oscila en el retorno, y la oscilación en el ramal de retorno se puede transmitir al ramal de transporte y carga de la cinta, causando ondas. A medida que los módulos de la cinta se enganchan a los engranajes motrices, se crea una pulsación en la velocidad lineal de la cinta. Esto se debe a la acción poliédrica, que es el levantamiento y caída de un módulo, a medida que éste rota alrededor de la línea central del eje. Esto es una característica de todas las cintas y cadenas accionadas con engranajes. La variación en la velocidad es inversamente proporcional al número de dientes del engranaje. Por ejemplo, una cinta accionada por un engranaje con

seis dientes, tiene una variación en la velocidad de pulsación de 13,4%, mientras que una cinta accionada por un engranaje con diecinueve dientes tiene una variación en la velocidad de pulsación de sólo 1,36%. En aplicaciones donde el volteo del producto sea un problema o donde una velocidad suave y constante es esencial, se recomienda seleccionar engranajes con la máxima cantidad de dientes disponible.



RECOMENDACIONES PARA CINTAS CURVILINEAS Guías laterales y pistas de desplazamiento Las guías laterales son obligatorios en todas las vueltas del recorrido de ida para retener la banda en la curva. La CV-38 se ofrece con dos estilos de borde: con y sin lengüeta de borde. El diseño con lengüeta de borde permite sujetar la banda sin que la guía de desgaste interfiera con la superficie del recorrido de ida.

Resumen de pautas diseño CV-38

a. El radio de giro mínimo de la CV-38 es de 2,2 veces el ancho de la cinta. Este también es el radio de giro recomendado.

b. El recorrido recto mínimo necesario entre vueltas de dirección opuesta es de 2,0 veces el ancho de la cinta,

secciones más cortas llevarían a un desgaste considerable de la guía lateral y a altas tensiones en la cinta.

c. No se requiere un recorrido mínimo entre vueltas que vayan en la misma dirección.

d. El largo mínimo para el recorrido recto final (que va a dar al eje motriz) es de 1,5 veces el ancho de la cinta. Secciones más cortas llevarían a un desgaste de engranajes o a problemas de alineación.

e. El largo mínimo para el primer recorrido recto (inmediatamente después del eje conducido) es e 1,5 veces el

ancho de la cinta. Cuando se requieren largos más cortos (hasta de una vez el ancho), se puede utilizar un rodillo conducido en vez de los engranajes.

manual tecnico transportadores …incotecsa.com/manual-tecnico.pdftransportadores plasticos...

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