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CAP. VI:

MOVIMIENTO DE MATERIALES

1INDUSTRIAS 2010 – ING. LUIS ABELLA – [email protected]

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CARRETILLA

• En las carretillas del tipo clásico la carga debe depositarse a mano encada viaje y retirarse también a mano al final del mismo.

CARRETILLA PARA PALLETS

• Permite mover cargas previamente preparadas (paletizadas). Se evitael continuo trasiego de la mercadería a transportar.


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VEHÍCULOS TRANSPORTADORES MANUALES


CARRETILLA PARA PALLETS

• Básicamente son aparatos que mediante un dispositivo hidráulico de elevación pueden tomar y desplazar pallets y plataformas.

• Constituyen una mejora de las carretillas clásicas pero solo pueden transportar no pueden apilar.

• Elevación: se realiza hidráulicamente, accionando la barra de dirección de arriba hacia abajo. El descenso se consigue, según los modelos, mediante una válvula con accionamiento desde el extremo de la barra de dirección o mediante un pedal ubicado junto a la bomba.


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• Capacidades: 1500 Kgs. (Se identifican por estar provistas de un solorodillo en el extremo de cada una de las horquillas) y 2000 Kgs.Llevan bogies de dos rodillos en los extremos de las horquillas.

• Dimensiones: Horquillas muy cortas hacen que la carga se balanceedurante las subidas y/o bajadas.

• La longitud de las horquillas debe estar comprendida entre los trescuartos y la profundidad total del pallet.

• Ruedas: de nylon o metálicas revestidas en goma.

• Peso: Generalmente entre 80 y 90 Kg..


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• CARRETILLA PARA PALLETS

Capacidad: puede llegar a los 6000 kg.

Conducción: Originalmente se diseñaron para que el conductor losacompañe circulando de pie, en la practica el conductor se montasobre el vehículo, por lo que deben evitarse los modelos consuperficies inclinadas que hagan difícil la ubicación del conductos y seaumente el riesgo de caídas.


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• CARRETILLA PARA PALLETS

Velocidad: 5 km./h con el conductor caminando y hasta 10 km./h con el conductor sobre el vehículo.

Accionamiento: La elevación es hidráulica con accionamiento eléctrico desde la columna de dirección.


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• CARRETILLA ELEVADORA

Pueden tanto transportar como elevar cargas paletizadas y apilarlas o almacenarlas en estanterías.

Con los elementos adecuados para cada caso pueden también manipular cargas no paletizadas.

Capacidad: En general mayor de 1000 kg.


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VEHÍCULOS TRANSPORTADORES ELÉCTRICOS


• Pueden tanto transportar como elevar cargas paletizadas y apilarlas oalmacenarlas en estanterías.

• Con los elementos adecuados para cada caso pueden tambiénmanipular cargas no paletizadas. Además de realizar otras tareas dealmacenaje y producción.

• Capacidad: En general mayor de 1000 Kg...

• Maniobra: Permiten maniobrar en poco espacio.

• Motores: Gasolina, diesel, eléctricos, gas.

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CARRETILLAS ELEVADORAS (AUTOELEVADOR)

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VEHÍCULOS TRANSPORTADORES


• Es el dispositivo de movimiento de materiales mas universal.

• Se fabrican de distintas capacidades (por grupos o familias), enfunción del chasis, siendo las mas comunes las siguientes:

500 a 900 Kg.

1000 a 2000 Kg.

2000 a 3000 Kg.

3000 a 4500 Kg.

4500 a 6000 Kg.


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• Selección

Por ejemplo si habitualmente las cargas a manipular son de 1500 Kg.y de vez en cuando se reciben cargas de 2000 Kg.., se elegiría un autoelevador del grupo 1000 a 2000 Kg.., en cambio si habitualmente lascargas son de 2000 Kg.. Se elegiría uno del grupo 2000 a 3000 Kg..Que resultan de mayor costo pero son más reforzados.


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• Costo inicial

El costo de adquisición será lógicamente mayor en las de mayor capacidad por lo que esto también se debe evaluar.

Se debe tener en cuenta que el costo operativo de una máquina situada en el extremo inferior de un grupo es bajo por trabajar en forma más aliviada y alto el de las situadas en el estemos superior por trabajar más forzadas.


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• Elementos de un autoelevador:

Conjunto elevador

Es el que realiza las operaciones de elevación y descenso de lascargas. Constituido básicamente de un montante fijo y otro móvil quese desplaza interiormente al fijo. (Puede tener más de un montantemóvil dependiendo de la altura máxima que alcance).

Cilindro de elevación

Es el elemento encargado de desplazar al o los montantes móviles yasea en forma directa o mediante cadenas de rodillos.


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• Tablero o carro elevador

Es el elemento al cual van sujetas las horquillas y está normalizado, permitiendo el intercambio de horquillas y accesorios. Al adquirir un auto elevador se debe verificar que el tablero se ajuste a las normas de uso en nuestro país.

• Horquillas

Es el accesorio más corriente. Sus dimensiones son función de la capacidad nominal del auto elevador.


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• Chasis: Es la estructura a la cual se fijan todos los demás elementosque componen el auto elevador y sus dimensiones dependen de lacapacidad. A mayor capacidad tendrá mayores dimensiones por lotanto necesitará mayor radio de giro y espacio para maniobrar.

• Contrapeso: Es el encargado de equilibrar la carga que se levanta.

• Reja de protección: es el techo que protege al conductor del posibleimpacto de piezas o paquetes que pudieran caer desde lo alto.


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• Motor térmico: Son del tipo a gasolina, gas licuado o diesel, estos dos últimos son los más utilizados por ser el combustible más económico. El más utilizado sigue siendo el diesel.

• Motor eléctrico: Los motores eléctricos son capaces de soportar durante un cierto tiempo, esfuerzos superiores para los cuales fueron diseñados. Depende del tipo de aislamiento la temperatura máxima que puede soportar sin afectar su funcionamiento


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• Baterías: Es un conjunto de elementos acumuladores de energía, capaces de suministrarla de nuevo en forma de energía eléctrica. Es necesario contar con instalaciones adecuadas para la recarga de las mismas, al cabo de un cierto tiempo de funcionamiento.

• Dirección: La dirección es trasera y se conducen como se conduciría un camión marcha atrás.

• Ruedas: Pueden ser macizas o con neumáticos, dependiendo del piso sobre le que deban trabajar.


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• La versión más simple de un auto elevador es el equipado con un parde horquillas.

• En muchos casos es necesario manipular mercancías que no vienenpaletizadas porque la unidad de carga se ha dispuesto en forma debobina, tambores, fardos, etc..

• De esta necesidad surgieron los accesorios que son dispositivos quemontados en el carro elevador, en lugar de las horquillas oconjuntamente con estas permiten operaciones de desplazamientode la carga, de toma y suelta, de rotación y de vuelco.

• Los accesorios pueden clasificarse en mecánicos e hidráulicos.17


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ACCESORIOS PARA CARRETILLAS ELEVADORAS (AUTOELEVADOR)



• Accesorios mecánicos:

• Alargaderas: Cuando se manipulan normalmente un tipo de paletaspero también es necesario, con cierta frecuencia mover paletas demayores dimensiones.

• Espolones: se los utiliza para el movimiento de rollos, bobinas, etc.


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• Tablero rotativo: es un accesorio básico sobre el que se puedenacoplar otros. Su función es girar hacia derecha o izquierda conángulos que pueden llegar a 180 o 360 grados.

• Pinza: Permite manipular aquellas cargas que se presentan en formade fardo o bultos similares. Los brazos se abren y cierran paraefectuar la toma.

• Pinza para bobinas: Es el accesorio que se utiliza para lamanipulación de bobinas de papel. Existen dos modelos, las fijas y lasrotativas.


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• Estabilizador de carga: Para carga que no va atada y no es muy estable. Este elemento permite sujetar con firmeza el paquete transportado, con lo que puede circular con rapidez, manteniendo la estabilidad en las curvas y al frenar.

• Extensor: Permite colocar paletas a doble profundidad. Su mejor aplicación se da en almacenes de grandes volúmenes con pocos productos distintos.


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ACCESORIOS PARA AUTOELEVADORES


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• Son aquellos que pueden desplazarse por el interior de una planta industrial sin la presencia física de un conductor.

• Se pueden realizar operaciones de movimiento de materiales, de acuerdo con un programa previamente establecido que puede ser modificable o no durante su desarrollo.

• Siempre fundamentalmente transporte horizontal.


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VEHÍCULOS AUTOGUIADOS


•Clasificación:

Sistemas con control sencilloIntegrado por 1 o 2 vehículos con o sin remolques con 3 o 4 estacionesde parada. Distancias: 500 a 1000 m.


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• Sistemas con microordenador. Son más largos y complejos, con estaciones de carga/descargaautomática. Puede disponer programación remota. Mayor número decontroles instalados lo que aumenta su costo por metro recorrido.

• Sistemas con microordenador interconectado con otros sistemasNecesita controles más sofisticados y mas software. Costo deplanificación más elevado. Costo de instalación algo mayor que elanterior. Admiten gran gama de posibilidades de automatización.


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•Control

Radioeléctrico: Presenta en muchos casos problemas de interferencias.

Óptico: En general poco fiable, sobre todo en ambientes con mucho polvo.

Magnético: Actualmente el más fiable y el más empleado actualmente.


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Flexibilidad: Se pueden instalar en plantas en funcionamiento sin mayores cambios y aprovechando los pasillos existentes, aunque es aconsejable no utilizar los mismos que utilizan otros vehículos. Se pueden cambiar fácilmente los recorridos y las estaciones, agregar vehículos y ampliar las instalaciones.


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Instalación

Relativamente fácil comparada con los de cadenas, en los sistemas de banda magnética esta sencillamente se pega en el pavimento.

Los sistemas por cable se colocan en una ranura de unos 10 mm de ancho por 15 mm de profundidad que luego se sella. La banda o el cable transporta la señal de guía que el vehículo capta y sigue.

En puntos clave del recorrido se colocan censores que dan información sobre su situación al vehículo y le dicen donde está y que función debe realizar. (cargar/descargar).


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Velocidad:

• 15 m/min. En el arranque;

• 60 m/min. durante la circulación

• 3 m/min. en las operaciones de aproximación.

• Todos los vehículos son eléctricos y funcionan con baterías de 24, 36 o 48 volts.

• Pueden superar desniveles del 5%.


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• Aparatos de transporte continuo: Son todos aquellos medios de transporte que en condiciones de funcionamiento, desplazan el material en forma continuada, en dirección horizontal, vertical o inclinada, a medida que lo reciben, siempre y cuando no se sobrepase su capacidad de transporte.

• Cintas transportadoras

• Se adaptan fácilmente a todo tipo de terreno, incluso montañoso.

• Se pueden aplicar tanto a transportes largos (minería), como para transportes cortos (instalación industrial).


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VEHÍCULOS PARA TRANSPORTE CONTINUO


• Se pueden cargar y descargar en cualquier punto de su recorrido.

• Pueden transportar gran variedad de productos, a granel o envasados, pesados o livianos, fríos o calientes.

• Bajo costo de mantenimiento.

• Tiene un nivel bajo de contaminación tanto químico como acústico.

• Básicamente consta de una banda sin fin, arrastrada sobre una estructura plana o sobre rodillos, por la tracción que ejerce un cilindro motor. Los materiales son movidos de un punto a otro con solo colocarlos encima de la banda.


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• Básicamente consta de una banda sin fin, arrastrada sobre una estructura plana o sobre rodillos, por la tracción que ejerce un cilindro motor. Los materiales son movidos de un punto a otro con solo colocarlos encima de la banda.

• Originalmente las bandas eran de cuero o tela y algodón; en la actualidad son de materiales muy variados, en función del tipo de material a transportar, siendo los mas aplicados la combinación de goma y telas de nylon en varias capas, tablillas de madera o plástico y las de malla metálica.


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• La cinta puede ser plana o tener los bordes levantados un cierto ángulo (máximo 45 grados), a fin de conseguir una mayor capacidad cuando se transportan materiales a granel.

• Las cintas se estiran en función de la temperatura o el tiempo que han estado trabajando, por ello toda cinta transportadora debe contar entre sus componentes, con un dispositivo tensor que compense estas variaciones de longitud.


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TRANSPORTE CONTINUO

• La cinta puede ser plana o tener los bordes levantados un cierto ángulo (máximo 45 grados), a fin de conseguir una mayor capacidad cuando se transportan materiales a granel.

• Las cintas se estiran en función de la temperatura o el tiempo que han estado trabajando, por ello toda cinta transportadora debe contar entre sus componentes, con un dispositivo tensor que compense estas variaciones de longitud.


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TRANSPORTE CONTINUO

• Otro aspecto a tener en cuenta es el ángulo máximo de inclinación que puede admitir, el cual dependerá del deslizamiento que sobre la cara superior de la cinta pueda experimentar el producto transportado y la tendencia al vuelco, función de la forma de los bultos.

• Para los materiales a granel es necesario conocer el ángulo de talud del material, ya que este nos permitirá conocer cual es el ángulo al cual comenzara a deslizar dicho material.


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Cintas transportadoras (continuación)

• Para el caso de cajas o paquetes de cartón sobre banda de goma el ángulo no puede superar los 20 grados, a partir de los cuales el paquete resbala.

• Para determinar el ángulo de deslizamiento en el caso de materiales envasados, (cajas, paquetes, etc.), se lo coloca sobre un trozo de la cinta a emplear que a su vez se colocara sobre una plancha metálica y se lo va levantando hasta que comience a deslizar, midiendo entonces el ángulo.

• Se debe tener en cuenta que la cinta debe tener una inclinación menor, pues el valor medido ya produce el deslizamiento.


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• Angulo de inclinación de la cinta:

Este ángulo se puede aumentar por ejemplo cambiando la banda por otra de un material menos resbaladizo, colocando listones de madera, o utilizando bandas especiales. Para el caso de materiales a granel, si la pendiente es muy elevada se pueden utilizar bandas especiales con receptáculos para el material o bien combinarla con un elevador de cangilones.


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• Vuelco de los paquetes: el procedimiento mas sencillo utilizado por los proyectistas es limitar la inclinación de manera que la vertical del centro de gravedad del paquete quede siempre dentro del tercio central de su base, la otra opción es colocar tablillas lo suficientemente altas que nos permitan mejorar el ángulo máximo de inclinación.

• Cintas transportadoras portátiles: se usan generalmente para la carga y descarga de vagones, camiones, contenedores, etc.; se pueden combinar varias de estas cintas portátiles o combinarlas con otras fijas de manera de hacer un sistema lo suficientemente flexible y adaptable a las necesidades de cada momento.


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• Bandas transportadoras de tablillas: Las tablillas pueden ser metálicas, de madera o plásticas. Las tablillas se fijan generalmente a dos cadenas laterales que son las que actúan como elemento tractor. Son utilizadas cuando es necesario el paso de gases o líquidos entre los elementos transportados como en los procesos de secado y/o lavado, y cuando las cintas de goma y tela no soportarían las temperaturas de trabajo. Pueden seguir caminos curvos aunque los radios de curvatura son relativamente grandes.


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• Bandas de tela metálica: Están formadas por espirales de alambre, planas, dispuestas en sentido transversal. Se las construye de acero u otros metales o aleaciones muy diversos, de acuerdo al ambiente donde van a trabajar. s utiliza en aquellos procesos productivos que transcurren en atmósferas corrosivas o elevadas temperaturas (hornos de cocción de productos alimenticios, ladrillos, etc.)

• Emplazamiento: cualquiera de los tipos o modelos mencionados pueden instalarse al aire libre, en túneles o galerías cerradas. Se deben prever pasillos de circulación por lo menos a uno de sus lados para facilitar la circulación y el mantenimiento de los equipos.


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• Los cangilones o baldes se encuentran fijos a cintas de tela y goma, mediante tornillos; o bien a cadenas.

• En la actualidad los mas utilizados son los de bandas de goma.

• Generalmente se los dispone en canalizaciones cerradas y se los utiliza para el transporte de materiales a granel de pequeña granulometria (tamaño máximo 2 cm, admitiendose un pequeño porcentaje de tamaños de 5 cm) como granos, áridos y similares.


ELEVADORES DE CANGILONES


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• Se pueden utilizar en posición vertical, inclinada o combinado trayectorias horizontales y verticales.

• La descarga puede ser por fuerza centrifuga o volcado del cangilón.

• Se pueden alcanzar alturas de 100 metros y capacidades de transporte de hasta 500 toneladas/hora.




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Es el sistema mas sencillo y económico y se caracterizan por utilizar la gravedad como elemento motor.

• Clasificación:

» Por deslizamiento

» Por rodadura

• Por deslizamiento: En este grupo tenemos los planos inclinados, las rampas de descarga y los canales de caída.



TRANSPORTADORES POR GRAVEDAD

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• Por rodadura:

Transportadores de rodillos: El camino esta constituido por una serie derodillos dispuestos a lo largo de una estructura que une el punto decarga con el de descarga. Su recorrido puede ser recto o incluircurvas. La condición para que funciones bien es necesario tener lasuficiente pendiente para que los bultos deslicen sin dificultad y queestos apoyen por lo menos en dos rodillos.

Una variante es con rodillos motorizados utilizado para eldesplazamiento horizontal.




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• Transportadores de discos: La diferencia con el anterior es que los rodillos se reemplazan por un eje provisto de varios discos, relativamente separados entre si. Los materiales a transportar deben tener una superficie de apoyo lo suficientemente rígida. La condición que se debe cumplir es que el bulto apoye sobre dos filas de discos y en dos discos de la misma fila. La ventaja de estos con respecto al de rodillos es que la estructura resulta mas liviana lo que facilita su traslado de un lugar a otro.




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• Transportadores de bolas: Están constituidos por una placa en la que se insertan esferas metálicas, dispuestas en filas y columnas. Como el movimiento puede hacerse en cualquier sentido su mayor aplicación es el enlace entre transportadores de rodillos, de discos o de cintas, en la bifurcaciones o cambios de dirección a 90 grados. Los bultos deben apoyar por lo menos en cuatro esferas adyacentes, para que deslicen sin dificultad.




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Se deben distinguir dos grandes tipos:

• Aquellos en que el producto transportado es movido en contacto por la cadena, denominados Transportes en masa y aquellos en los que la cadena actúa solo como elemento de arrastre de los dispositivos en los cuales se deposita la carga, denominados Transportadores suspendidos.



TRANSPORTADORES A CADENA

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Transportadores en masa

Llamados también tipo Redler, constan en esencia de una cadena sinfíncuyos eslabones llevan incorporadas unas aletas, que pueden tenerdistintas formas y que son las que arrastran el material. El ramal tractorse desplaza por el fondo de la caja, generalmente rectangular, en la queesta el material a granel al cual arrastra, por fricción. El retorno seefectúa por la parte superior de la caja. El material se desplaza con lacadena, a su misma velocidad y de forma continua.




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Transportadores en masa

Este tipo de transporte presenta las siguientes ventajas:

• Es posible efectuar, en una misma instalación, recorridos horizontales, inclinados o verticales.

• La carga y descarga del material puede hacerse en cualquier punto del transportador.

• Sección transversal pequeña por lo que ocupan poco espacio.

• No producen polvo y no contaminan ni pueden ser contaminados ya que las cajas pueden hacerse totalmente herméticas.

• Bajo mantenimiento.50




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Transportadores suspendidos

La cadena circula suspendida de una viga I, que es la que fija el recorridode la carga. Las alas inferiores de la viga son las pistas de rodaduras delos soportes de la cadena, que se intercala en esta a intervalosregulares.

De la cadena penden los ganchos, cestas o bandejas en los que sedeposita la carga. La cadena es accionada por uno o mas mecanismosintercalados en su recorrido, es movida a velocidad constante.




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Características principales:

• Las vigas I pueden ser colocadas en posición horizontal, vertical o intermedia, lo que permite hacer el transporte elevado sin que interfiera con las operaciones que se realizan a nivel del suelo.

• El transportador puede bajar en cualquier punto, hasta el nivel de un puesto de trabajo (carga y descarga).

• Como puede elevarse y descender tantas veces como sea necesario para abastecer varios puestos de trabajo, puede utilizarse como almacén.




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Características principales:

• Se debe tener en cuenta que las vigas van soldadas a la estructura del edificio y por lo tanto pasan a ser una parte integrante del mismo con lo que resulta muy caro moverlas para cambiar el recorrido. Además cada motor puede accionar un transportador de 300 a 400 metros, dependiendo de la cantidad de curvas y subidas que tenga. En ocasiones se requiere mas de un accionamiento.




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POLIPASTOS Y PUENTES GRÚAS

• Los polipastos y puentes grúas son aparatos fundamentalmenteelevadores de cargas pesadas, que pueden actuar dentro de un árealimitada.

• Son mucho menos flexibles que un autoelevador por el hecho de operarsolo en un área determinada de la fábrica, mientras que losautoelevadores pueden hacerlo en cualquier lugar de la fábrica y aunfuera de ella.

• Una ventaja de los polipastos y puentes grúas es que pueden serutilizados por sobre el nivel del piso, sin interferir con las tareas deproducción, lo que permite eliminar en dichas zonas los pasillos decirculación que necesitan los autoelevadores, con el consiguiente ahorrode espacio.



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Contras:

1- Salvo los modelos más pequeños son de costo alto, sobre todo por ser de utilización intermitente, a veces con frecuencia de utilización muy baja.

2- Son más lentos que los autoelevadores.

3- Requieren de un conductor especializado, sobre todo los puentes grúas de gran capacidad.

Son imprescindibles cuando, por exigencias de la producción deben realizarse elevaciones para desplazar las maquinarias o cuando deben levantar piezas pesadas que es necesario mantener elevadas para su montaje.




Polipastos:

Pueden ser manuales o motorizados, se desplazan a lo largo de un carril.Son muy utilizados en talleres de reparaciones y en los talleres demaquinados para realizar la carga y descarga de grandes piezas en lasmáquinas herramientas.


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Modelos:

De columna:

El carril gira alrededor de una columna, barriendo un ángulo de 180 a 360 grados.

Monocarril:

El carril esta colgado de vigas, su ámbito de utilización queda limitado a los puntos que quedan debajo de él.


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Puentes grúa:

• El carril de desplazamiento esta apoyado sobre ruedas que a su vezse desplazan sobre rieles situados a ambos lados del edificio

• Permite que la superficie alcanzada sea toda el área rectangularcomprendida entre los rieles.

• Pueden trabajar dentro o fuera de las naves.

• Generalmente son de gran capacidad, una variante son los pórticos osemipórticos.


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Puentes grúa:

Para el movimiento de contenedores se han diseñado grúas pórticomontadas sobre ruedas, con lo que se elimina la limitación impuesta porlos rieles. Permiten apilar los contenedores en hasta tres niveles.


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• El transporte neumático es un medio de manipulación seguro,económico y fiable que permite una fácil adaptación a diversostrayectos y resulta totalmente inocuo al entorno.

• Aunque la principal función es la transferencia de material de unlugar a otro, también permite la preparar mezclas, separar segúngranulometría.


TRANSPORTE NEUMÁTICO


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Tipos:

A granel: Los materiales transportados circulan por las cañerías como sifuese un líquido. Las capacidades pueden llegar a las 200 ton/h.

En cartuchos: Los materiales pueden ser líquidos, polvos, hojas, etc. Selos transporta dentro de un cartucho dentro del cual deben serpreviamente introducidos, muy usados en bancos para el transportede documentación.




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Instalación:

• Esta compuesto de una estación de carga, los conductos y la estación de descarga.

• La impulsión se hace mediante un soplador que inyecta aire a presión (presión positiva), que aspire a través de él (presión negativa), o una combinación de ambos.

• Pueden alcanzar distancias de hasta aproximadamente los 3 km.




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Desventaja:

• La principal desventaja es que resulta muy difícil aumentar lacapacidad, por lo que se deben prever las futuras ampliaciones,aunque de momento se utiliza solo una parte de su capacidad.




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