GENERALIDADES ACERCA DEL MANEJO DE MATERIALES. El problema del Manejo de Materiales.El Manejo de Materiales es parte esencial de todo proceso de manufactura y' ocurre cada vez que un material, parte a producto terminado se Mueve a es transportado de un lugar a otro. Este se presenta a través del cielo completo de fabricación del producto, antes, durante y después del proceso. Las materias primas generalmente se transportan desde su origen hasta algún tipo de operación primaria, antes de que finalmente se lleve a la planta manufacturera. Durante su elaboración las componentes y subproductos se trasladan entro estaciones de trabajo hasta adquirir su conformación final, después de ello; el producto es distribuida a las distintos usuarios. Completada su vida útil, éste es desechado a se usa como desperdicio reciclable; aún en el casa que se desecho, por lo menos un movimiento más es necesario para llevarla a su depósito final. En el caso que el desperdicio sea recuperado ocurre un movimiento de retorno a la operación primaria para su reprocesamiento. El costo asociado con el Manejo de Materiales está a menudo oculto, es desconocido o no se conoce en toda su magnitud. Pocas industrias han realizado estudio para cuantificar el monto total de los costos de la manipulación de los materiales respecto al costo total de producción, y si no se tiene clara esta situación, no se pueden tomar correctivos al respecto. Con frecuencia se dice que EL MEJOR MANEJO QUE SE PUEDE HACER DE UN MATERIAL ES NO MANEJARLO", sin embargo, es un ideal que nunca puede ser logrado, ya que las partes y los productos siempre tienen querecibirse, clasificarse, contarse, moverse, almacenarse, procesarse y despacharse. Dependiendo de la naturalaza de la industria, el costa de manejo de materiales puede representar desde un 5% hasta un 90% del costo total de producción, con un promedio probable del 25%. Durante la manipulación se añade muy poco o ningún valor al producto, pero se lo incorpora costo adicional, lo que hace que esta actividad se considere, improductiva y de acuerdo a las filosofías de productividad y calidad, esto representa un "desperdicio". En virtud de lo anterior cuanto mayor esfuerza se dedique a la reducción del manejo de materiales, tanto más competitivo será el producto, sin embargo, como las posibilidades de eliminarlo totalmente son remotas las acciones deben estar orientadas a su mejoramiento continuo. El manejo de materiales hoy en día es una actividad muy amplia, que abarca desde el transporte de las materias prima desde su lugar de origen su manipulación durante el procesamiento, hasta el envío de los productos en camiones, gandolas, trenes, aviones o barcos hasta los mercados; sin embargo en el contexto de este trabajo, se limitará el estudio al flujo de materiales dentro de la empresa, es decir desde la recepción de la materia prima hasta el despacho de los productos a los clientes. Definición de manejo de materiales. La Sociedad Americana de Manejo de Materiales, ha definido el manejo de materiales en forma amplia como: "EL ARTE Y CIENCIA DEL MOVIMIENTO, EMPACADO Y ALMACENAMIENTO DE SUSTANCIAS EN CUALQUIERA DE SUS FORMAS" MANEJAR MATERIALES: consiste en el suministro, mediante el uso del método correcto, de la cantidad exacta del material adecuado, En el lugar indicado, en el momento preciso, en la secuencia indicada en las mejores condiciones y al mínimo costo posible. El manejo de materiales, incluye consideraciones de MOVIMIENTO, LUGAR, CANTIDAD, TIEMPO Y ESPACIO. Propósito del manejo de materiales. El propósito de las técnicas y equipos de manejo de materiales es el suministro de los materiales necesarios en el tiempo preciso en el lugar adecuado, así como la maximización y la utilización del espacio y la minimización del número de pasos de manejo, realizando los estrictamente necesarios, tan eficientemente como sea posible. Las técnicas de manejo de materiales aplicadas adecuadamente pueden mejorar las operaciones de las siguientes maneras: a) Reducción de costos. El costo de una operación puede reducirse por la eliminación de manejo innecesario a repetitivo y por la integración de pasas de manejo de materiales con el flujo de materiales a través de la planta. b) Reducción de la Mano de Obra. Buenas prácticas de manejo de materiales, evitan el excesivo esfuerza manual y generalmente reducen la mano de obra a niveles mínimas necesarios. c) Mayor seguridad. Reduciendo la mano de obra y las tareas manuales inseguras se mejora la seguridad total de una operación. Sistemas mecanizados equipados con interruptores de seguridad pueden reducir accidentes durante las operaciones. d) Incremento de la capacidad productiva. El manejo de materiales puede incrementar la capacidad de una fábrica con el uso eficiente del espacio disponible para el trabajo y el almacenamiento, promoviendo el efectivo control de inventario aumentando la capacidad mediante el uso de equipo mecanizado. e) Reducción de desperdicio. Mejoras en el manejo de materiales en proceso, mejora la calidad del producto, reduce los desperdicios y minimiza las daños al mismo. Un eficiente manejo reduce el desperdicio y las pérdidas de materiales mediante un eficiente Control del Inventario. f) Mejora servicio a los clientes. Mejores métodos de manejo, ayudan a servir a los clientes más eficientemente, asegurando que sus suministros lleguen a tiempo, en la cantidad requerida con daños mínimos. g) Mayor productividad. Efectivo manejo de materiales incrementa la productividad de los empleados, mejora la utilizaciónde la maquinaria y ayuda a la empresa a ser mas competitiva. Principios de manejo de materiales. En Junio de 1966, el Instituto de Manejo de Materiales y la Sociedad de Gerentes de Materiales de los Estados Unidos, establecieron los 20 principios de Manejo de Materiales como producto de una selección de conocimientos y experiencias acumuladas de muchos usuarios y estudiosos del Manejo de Materiales. Estos principios son los siguientes: 1) Principio de la planificación Planifique todas las actividades de manejo de materiales para obtener la máxima eficiencia total del proceso. 2) Principio de sistema Integre todas las actividades de manejo tanto como sean prácticas, En un sistema coordinado de operaciones; cobertura de ventas, recepción, almacenaje, transporte y clientes. 3) Principio de flujo de materiales Provea una secuencia de operaciones y distribución de los equipos de tal forma que se minimice el manejo de los materiales. 4) Principio de simplificación Simplifique el manejo por reducción, eliminación o combinación de movimientos innecesarios y/o equipos. 5) Principio de la gravedad Utilice la fuerza de gravedad, donde quiera que sea práctica para mover materiales. 6) Principio de la utilización del espacio Haga una utilización óptima del espacio del edificio. 7) Principio del tamaño unitario Incremente la cantidad, tamaño o peso de la unidad de carga o la rata de flujo. 8) Principio de mecanización Mecanice las operaciones de manejo de materiales, siempre que sea posible. 9) Principio de automatización Provea automatización que incluya producción, manejo y funciones de almacenamiento. 10)Principio de la selección de equipos Considere todas las características de los materiales manejados, el movimiento y el método a usarse, para la selección de equipos de Manejo de Materiales. 11)Principio de la estandarización Estandarice los métodos así como también los tipos y tamaños de los equipos de Manejo de Materiales. 12)Principio de la adaptabilidad Use métodos y equipos que puedan funcionar bien en una variedad de tareas y aplicaciones en vez de equipos para propósitos especiales. 13)Principio de peso muerto Reduzca la relación de transporte del equipo móvil de transporte sin carga (pesa muerta), a carga transportada. 14)Principio de la utilización Planifique para la óptima utilización de los equipos de manejo y de la mano de obra. 15)Principio de mantenimiento Planifique el mantenimiento preventivo y mantenga un registra de reparaciones de todos los equipos de manejo de materiales. 16)Principio de la obsolescencia Reemplace métodos y equipos de manejo de materiales cuando métodos o equipos más eficientes mejoren las operaciones. 17)Principio de control Utilice las actividades de manejo para mejorar el control de producción, inventarios y órdenes de manejo. 18)Principio de la capacidad Utilice equipos de manejo para ayudar a lograr la capacidad deseada. 19)Principio del funcionamiento Determine la efectividad del funcionamiento del manejo de materiales en términos de canto por unidad manejada. 20)Principio de la seguridad Suministre métodos y equipos para un manejo segura de la carga y las personas. Cada principio tiene su valor en un media ambiente determinado. Aunque algunas principios sun simultáneamente incompatibles, el analista debe elegir la mejor combinación de equipos, en consideración de tales principios, para una solución determinada. Generalmente la mejor solución será aquel método que proporcione el menor costo. Estas principios pueden ser usados como guía para el diseño de nuevas sistemas de manejo de materiales a para el análisis y mejoras de un sistema existente en una planta industrial. Elementos claves a considerar en el manejo de materiales. Cuando se hace un estudio de manejo de materiales considerar los elementos claves que afectan el problema como son: A) el producto B) la cantidad C) la ruta o recorrido D) el tiempo y E) los servicios. si éste pasa por un tamiz cuya malla está formada por cuadriculas de 1/8" de lado. barriles.A) El Producto: (P). en polvo. g) Temperatura. cestas. El análisis por lo tanto exige examinar con detall cada una de las propiedades de los materiales. tanto para elegir el medio más adecuado. por ejemplo. huáchales. En el caso de los materiales embalados el problema se reduce a conocer la forma y el peso de la carga y la propiedad de los envases. De acuerdo a su presentación los materiales se clasifican en materiales a granel o materiales embalados. El conocimiento de las características de los materiales a transportar es fundamental. y dividir el pesa obtenido entro dicha volumen. f) Cohesión o fluidez del material. conocer su granulometría. Es el peso por unidad de volumen en su estado natural sin compactar. d) Angulo de Reposo e) Angulo de deslizamiento. maíz. granos o trozos. sacos de fibra o papel. como para estudiar los aspectos prácticos derivados de la acción del material sobre el elemento transporte. especialmente aquellas que afectan su manejabilidad. medianos y finos. Para los materiales a granel se deben conocer las principales características del material que son las siguientes: a) Peso especifico aparente. es decir. i) Otras propiedades del material. basta pesar un volumen conocido de éste. a) Peso especifico aparente. Comúnmente se expresa en Kg/m3 o lbs/pie3 y existen tablas que ofrecen estos valores para una gran diversidad de materiales de uso común (generalmente lo refieren como paso promedio). Así. h) Abrasividad. Con el fin de hacer una clasificación Es necesario conocer la proporción de los diferentes tamaños de partículas que componen la mezcla. piedra picada. Materiales embalados o empaquetados: Son aquellos materiales que se presentan envasados o contenidos en dispositivos tales como: cajas de madera o cartón. En estos casos la carga unitaria puede ser una pieza o la combinación de varias piezas. se dice que el tamaño de un material es 1/8" y manos. carbonas. comento. como por ejemplo arena.. b) Tamaño. Materiales a Granel: Significa cualquier sustancia suelta. plástico o cualquier recipiente que contenga materiales o productos fabricados. harinas. es decir que no están contenidos en Envases para su manipulación. b) Tamaño c) Forma. etc. Aunque algunos materiales tienen granos de tamaño uniforme. Para ella se acostumbra a utilizar las técnicas estándar comúnmente empleadas en la mineralogía. De acuerdo al tamaño los materiales se clasifican en: a) Muy fina (polvo) . su determinación práctica es muy sencilla. En caso de no disponerse del pesa específico para un cierta material. Los materiales embalados se pueden presentan como piezas individuales o paquetes embalados. la mayoría están formados por una mezcla de trozos grandes. La naturaleza de los materiales y productos a manejar determinan en gran medida las características de los equipos a emplearse. ) c) Forma. Es el ángulo mínimo de inclinación que debe tener una lámina metálica lisa para que el material deslice sobre ella. esferas. d) Angula de reposo. así como el grado de humedad del material influyen determinantemente en dicha ángulo. cuando éste es apilado libremente. h) Abrasividad. La forma es una característica externa del material. . Es el ángulo que forma el valle de un montón de material con respecto a la horizontal. etc. Cuando la superficie de apoyo del material está en movimiento.) Formas irregulares. el ángulo que forma el mantón decrece de 5º a 15º y suelo llamarse ángulo de sobrecarga. pero en algunos casos se manejan a altas temperaturas. etc. g) Temperatura. De acuerda a ésta se pueden identificar: Formas regulares (cubos. e) Fluidez o Cohesión. por lo que es necesario tomar en cuenta este parámetro para el diseño del sistema de transporte. f) Angulo de deslizamiento. De acuerdo a esto los materiales pueden ser clasificados como: a) No abrasivo. Se refiere a la capacidad del material de producir desgaste sobre la superficie del otro material sobre el cual se desplaza. La clasificación más común con respecto a esta propiedad es la siguiente: a) Muy fluido: ángulo de reposo menor de 30º b) Fluido: ángulo de repasa entre 30º y 45º c) Pegajoso: ángulo de reposo de 45º y más.b) Fina (1/8" y menos) c) Granular (1/2" y menos) d) Aglomerado (con terrones mayores de 1/2") e) Irregulares (fibroso. los materiales se transportan a la temperatura ambiente. La forma y peso de las partículas. prismas. Se refiere a la capacidad que tiene el material de deslizar sobre sí mismo o una superficie de otra material y está estrechamente ligada al ángulo de reposo del material. punzante. Generalmente. como en el caso de bandas transportadoras. c) muy abrasivo. límites de explotación económica fuera de los cuales resulta más eficiente el sistema tractorremolque. Cuando el proceso está normalizado y todas las piezas o materiales siguen siempre el mismo camino a través de la planta. edificios construidos a la largo de los años sin pensar en las relaciones que deben existir entre los . En el transporte vertical también se necesitan tipos distintos de aparatos según las distancias. i) Otras propiedades Se refiere a otras características que de alguna manera inciden en el manejo como son: a) Contaminables b) Higroscópicos c) Corrosivos d) Producen vapores y polvos perjudiciales a la salud e) Contienen polvos explosivos f) Degradables o corruptibles g) Muy livianos y fofos h) Desmenuzables i) Resistentes a la excavación j) Aireados. ser transportado. la secuencia de procesamiento de cada producto es diferente y además los volúmenes de producción son relativamente bajos. Los montacargas de horquilla tienen dentro de un plano horizontal. un movimiento intermitente. sería más adecuado usar equipos mecanizados o automatizados. son servicios esenciales. bastaría usar algún sistema manual a algún sistema sencilla no motorizado. El manejo de materiales a menudo está condicionado por las características de las instalaciones industriales que el ingeniero tiene que aceptar como parte del problema. puede utilizarse sobre un plano inclinado. Cuando se trata de movimientos combinados. seria recomendable el uso de equipos de trayectoria fija. debe evitarse siempre que sea posible. conjuntamente con las edificaciones y las facilidades de producción se consideran el entorno físico sobre el cual se debe operar. tipo y cantidad de equipo necesario. de electricidad. En la práctica se emplea mucho tiempo en discurrir sobre el modo de superar las trabas producto de la herencia del pasado: elevadores: que ya resultan inadecuados. La distancia a recorrer también influirá en la selección del equipo. C) La Ruta: (R) Se refiere a dónde y en qué dirección se mueve el material ¿Es un movimiento horizontal. no se justifica el uso de tales equipos. gas aguas vapor y combustible. B) La Cantidad: (Q) La cantidad de material por unidad de tiempo que requiere. Si las cantidades a manejar son relativamente pequeñas. bajo costo posible. el mantenimiento.b) Medianamente abrasivo. con lo que se suprime la necesidad de una unidad elevadora independiente. un equipo de movimiento horizontal. Los procedimientos de recepción y despacho. D) Los servicios: (S) Para llevar a cabo operaciones productivas y de manejo de materiales deberá existir un determinado número de servicios anexos que hagan que el proceso funcione con normalidad. semejan un fluido k) Empacados a presión l) Producen reacciones químicas. El sistema de manejo seleccionado en cada caso debe satisfacer los requerimientos de la empresa al más. Si por el contrario. vertical o una combinación de ambos? Como el movimiento vertical tiene un mayor consumo de energía y es. Las características para diversos materiales se muestran en el apéndice Nº 1. La ruta que siguen los distintos materiales está determinada por la secuencia del proceso y la disposición de las instalaciones. Estos. por lo general. y las facilidades de almacenamiento. Evidentemente no es lo mismo manejar 200 Kg/día de un material que 200 TM/día. en cambio para grandes cantidades. los sistemas de suministro. es un factor de vital importancia en la selección del sistema de maneja. Los factores más importantes a considerar son: la regularidad con la cual deben realizarse los movimientos y la duración de éstos. unas instalaciones que constituyen una complicación para el actual ocupante de la. las edificaciones y los servicios se deben planificar en función de lograr la mejor distribución de los equipos y obtener el mínimo manejo de materiales mediante el uso de los equipos más adecuados. E) El Tiempo: (T) Se refiere a cuándo se realizarán los movimientos. por lo tanto es indispensable resolverlos adecuadamente a fin de aumentar la productividad de la empresa. debe incluir un balance de castos. costos de funcionamiento y cualquier otra coste involucrado en tal actividad. que originan pérdidas o disminución de beneficios. En cambio si es una planta nueva. . flexibilidad en el uso y garantía de funcionamiento. S. la decisión sobre. Esta tiene especial importancia en la implementación de programas de mejoras de productividad y calidad. Elementos claves del manejo de materiales. Y muchas veces la separación entre columnas complica aun más la situación. de techo alto. T es lo que se ha denominado los elementos claves del problema de manejo de materiales. y humos producidos. fábrica. Q. aunque se trate de mercancías pesadas. Análisis de Problemas de Manejo de Materiales Un manejo ineficiente de materiales puede ser la causa de muchos problemas subyacentes con variables no tan evidentes. los métodos y equipos de manejo de materiales a seleccionar. inconvenientes se salvan mediante estructuras de una sola planta. depreciación. La sincronización de las entregas en las distintas etapas del proceso evita la acumulación de inventarios entre estaciones de trabajo y reduce las demoras durante la fabricación. los ruidos. En las construcciones modernas estos. pisos que debían haber sido renovados hace largo tiempo y en muchos casos. que contemple el casto inicial. Este conjunto de factores P. El empleo de instalaciones elevadas de manejo puede estar limitado por la falta de altura y por la debilidad de los soportes en que se tienen que apoyar aquéllas. que admiten gran altura de apilado. Además de estos elementos claves. Las limitaciones con que más corrientemente se tropieza son la insuficiencia de la carga que admiten los pisos y la falta de altura libre. R.distintos factores de la producción. Respecto a los equipos en sí debe considerarse: la seguridad. 3. etc. de Recorrido. Existen varias maneras de clasificar los equipos de maneja de materiales en la industria. Clasificación de los equipos de manejo de materiales. Conocidos los detalles de cada plan alternativo se selecciona aquel que proporciono el mínimo manejo de materiales al más bajo costo. Alimentadores. 2. sectores de la industria servidos: Minería. etc. etc. agrupando los artículos o materiales en orden de la magnitud de su manejo. Algunas veces parece como si existieran tantos tipos de equipos. 9. paquetes.Por la clase de aparato: Tales como Grúas. tales como Diagramas de Flujo. Clasificación de los materiales: Se hace un análisis productos-cantidades. equipos y otras facilidades que determinan las rutas y los movimientos. Fabricación. Transportadores. 3.Por la naturaleza del material manejado: A granel.El primer paso para resolver problemas que involucren manejo de materiales. para adecuarse a los recursos disponibles. las cuales son: 1. Distribución en planta: La distribución en planta permito determinar el arreglo actual y la disposición de las máquinas. Montacargas. así como las distancias que deben recorrer los productos. luego se debe proceder a implementar las soluciones necesarias. por ejemplo: los productos de poca variedad pero gran volumen de manejo.Por la naturaleza del servicio prestado: Elevadores. horizontales o inclinados. denominado Análisis Sistemático de Manejo de Materiales. bultos. Transporte.. Planos Preliminares de manejo de materiales: Se fijan planes alternativos de manejo de materiales de acuerdo al análisis realizado. 8.. sacas. Identificar las posibles formas o métodos de manejo que adecuen a la situación planteada. como materiales a ser manejados. etc. el cual consta de 9 pasos. carboyas. Transportadores. 2. . Modificaciones y limitaciones: Se estudian las limitaciones al problema y se hacen las modificaciones. Para la solución de éstas.Cálculo de los requerimientos: Se hacen los cálculos definitivas de los requerimientos de cada plan alternativo. Es posible aplicar un procedimiento sencillo sugerido. Conocimiento y comprensión de los métodos de manejo de materiales. 4.. 7. 5.Por los. Visualización de los movimientos: Para visualizar los movimientos se deben utilizar planos y/o diagramas. Evaluación de alternativas: Las alternativas se evalúan a fin de predecir el comportamiento de cada plan y lograr evidenciar las ventajas y desventajas de Cada LWIL).Análisis de los movimientos: Para hacer el análisis se deben determinar las rutas de los materiales. es la identificación apropiada de éstas. Cargadores.. Esta permite identificar los materiales problemas y establecer el enfoque sobre las acciones a tomar en cada casa.. En vista de esto es conveniente manejar las cinco maneras principales de hacer esta clasificación. cajas. 1. barriles. o identificar las restricciones del problema.. 4. de gran variedad de artículos y de flujo moderado y los que representan una gran de variedad de artículos de poco flujo. 6. partes o piezas. la naturaleza de los mismos: si son verticales. del Proceso. Elevadores. clasificación y tipo de aprato Criterios generales de selección de equipos. las propiedades de la mezcla vendrán determinadas por las . Estas materiales llegan en camiones graneleros sin orden preestablecidos y son descargados en la medida que van llegando. Al igual que en el caso anterior. e incrementarlo en un porcentaje razonable (15% a 25%).2) Varios materiales en forma conjunta. movimientos en áreas limitadas y recorrido en áreas extensas. cada material. 2. a partir de las toneladas y pesos especificas individuales.Por la movilidad relativa de los aparatos: De trayectoria fija. En tal sentido se presentan a continuación algunos criterios de tipo general para el tratamiento de las distintas formas de manejo que puedan encontrarse. para habrá períodos muertas para hacer cambios en los sistemas de recepción y vaciado. arroz durante una semana y otra cantidad de maíz en la siguiente y así sucesivamente. determinará alguno o algunas de los parámetros de diseño. inclinaciones permitidas. En la tabla 1. fluidez. ya que es necesario identificar las condiciones críticas impuestas por cada uno de ellos. cerrar y abrir las válvulas. En esta situación las características y la cantidad de este único material determinarán la selección del equipo. El volumen así obtenido servirá como base para la determinación de la capacidad del equipo. recubrimientos. Ocurre cuando el equipo se utilizará para el manejo de un solo material.5. Como ejemplo considérese la siguiente situación: una rosca transportadora será utilizada para alimentar un molino. etc. etc. no se puede discriminar exactamente cuándo manejará un material y cuando manejará las otras. la capacidad del equipo de transporte estará gobernada por los requerimientos del material que represente el mayor volumen. Se ha hecho énfasis a lo largo de este capítulo que la selección apropiada del equipo o equipos de manejo exige la consideración minuciosa de una serie de variables que afectan el comportamiento del sistema: Características de los materiales. En virtud de ello se hace necesario calcular el volumen total a manejar. Por ejemplo. anchos. rutas. la producción está programada pira procesar cierta cantidad de. para cubrir los periodos de inactividad. cuando un equipo va ser usado para transportar individualmente los materiales en lapsos de tiempo diferentes. que deben ser tomadas en cuenta a la hora de fijar algunas parámetros de diseño como: diámetros. El establecimiento de los parámetros de diseño es más complejo en la medida en que la variedad de materiales a manipular sea mayor. materiales de construcción. Por otra parte. velocidades. 2) Manejo de Distintos Materiales. cantidades. potencias requeridas. Nótese que la capacidad del sistema debe ser tal que pueda manejar las 1300 toneladas por día. suponga una planta que debe recibir 500 toneladas diarias de cemento y 800 diarias de cal. cada material impondrá cierta condición crítica como: abrasividad. desalojar el área. 3) Manejo de mezclas: Para manejar una sola mezcla se puede considerar como un material que se maneja en forma individual y el tonelaje total a manejar será único. en atención a sus propiedades. sólo que el peso especifico de esta mezcla será función de la contribución porcentual de cada material en la conformación de ésta.1) Varios materiales en forma separada. Se presenta este caso. corrosividad. 2.. Como puede notarse en este caso y otros similares. etc. pero. 1) Caso de Manejo Individual. Adicionalmente. etc. Esta ocurre cuando el sistema de manejo es utilizado para transportar distintos materiales en un mismo período de tiempo. siempre y cuando éstos no requieran un cuidado excepcional. En rampas rectas el ancho del lecho debe ser un poco mayor que el paquete más ancha que se Transporte (una holgura mínima de 2" es recomendable). Usos. Ancho. Dentro de este grupo se consideran. tres clases de equipos: a. No deben usarse para materiales frágiles. Transportadores de ruedas. sin embargo. Las aplicaciones más comunes se observan en la transferencia de materiales entre estaciones de trabajo o entre equipos de manejo mecanizados y en la descarga y carga de camiones. Rampas (rectas y en espiral). Cuando se trata de secciones curvas o en espiral el ancho depende tanto de las .propiedades de cada una de los componentes. fundamentalmente. y una estructura rígida de soporte. Se construyen generalmente de láminas y perfiles de acero. Transportadores de rodillos. hacia los lados. sacos. bultos. Las rampas en espiral poseen además un eje central que los sirve de apoyo. SISTEMAS QUE FUNCIONAN POR GRAVEDAD Los equipos o aparatos incluidos dentro de esta clasificación se caracterizan por ofrecer un media bastante económico para el transporte de materiales. en casos especiales se pueden utilizar deslizadoras de madera o plástico. de los artículos transportados. b. paquetes y materiales a granel. Constan básicamente de una lámina inclinada que constituye la superficie de deslizamiento (cama o lecho de deslizamiento). Además el costo inicial es relativamente bajo En comparación con otros equipos convencionales. ni para cargas muy pesadas (superiores a 150 Kg). c. aunque en algunos casos pueden utilizarse para movimientos en el plano horizontal. el desgaste de sus componentes es mínimo y los costos de mantenimiento son prácticamente despreciables. por otra parte. para evitarla caída. ni cuando el peso de los distintos paquetes es muy desigual. El hecho de usar la fuerza de gravedad como energía matriz hace que no se requiera mecanismo impulsar alguno. razones por las cuales se consideran para bajar materiales de un nivel a otro. al estar conformados por ninguna o pocas partes móviles. Por su naturaleza su uso está restringido al traslado de materiales en trayectorias inclinadas descendentes. En general las rampas se emplean cuando la distancia entro los puntos de carga y descarga es corta. Debido a su sencillez los costos de construcción e instalación son relativamente bajos y en condiciones ordinarias de trabajo los costos de mantenimiento son prácticamente nulos. Pueden usarse para toda clase de material que resbale como: cajas. Rampas. dos láminas verticales de protección unidas al lecho. las láminas de protección vertical deben tener una altura mínima equivalente a 1/3 de la altura de la carga más alta en las rampas rectas. . Inclinación. en ningún caso. Para determinarla con exactitud es necesario hacer pruebas o ensayos tratando de reproducir lo más fielmente posible las condiciones de manejo. La inclinación necesaria del lecho depende del coeficiente de fricción entre el material y la deslizadera. se acostumbra utilizar rampas completamente cerradas. . etc. se consideran buenos estimados los siguientes valores: Tipo de carga Inclinación Cajas de cartón 20º Cajas de madera 18º Cajas o potes metálicos 15º . inferior al ángulo de deslizamiento del material.dimensiones de la base de los paquetes como del radio de curvatura de la rampa. Bandas Transportadoras.Sistemas de rodillos activados. En secciones curvas o en espiral la altura debe ser un poco superiora la altura de la carga más alta. TRANSPORTADORES MECÁNICOS A diferencia de los equipos que funcionan por gravedad" los transportadores mecánicos se caracterizan por disponer de un sistema de impulsión que provee la energía necesaria para el movimiento de los materiales. trayectoria. Para evitar el volcamiento de los paquetes. Sin embargo. cuando se usan deslizaderas de acero. sólo se tratarán detalladamente cuatro de ellos: . En virtud de la diversidad de equipos agrupados dentro de esta clasificación. El uso de estas es bastante extendido en el medio industrial por la variedad de aparatos existentes que pueden satisfacer una amplía gama de necesidades en lo relativo a capacidad.Roscas transportadoras. .Bandas transportadoras. el ángulo corresponderá a aquel material que requiera mayor inclinación para deslizarse. Evidentemente si se manejan materiales distintos.Elevadores de cangilones. La velocidad de caída de los materiales puede controlarse variando la inclinación en algunas sectores del lecho o mediante un empalme horizontal al final del mismo. naturaleza de los materiales.17º Cuando se trata de materiales a granel la inclinación no puede ser. Altura de los protectores. Constan de una cinta a banda flexible y continua que se desplaza apoyada sobre una . Si se maneja material a granel. En cuyo caso reciben la denominación de "chutes”. 36. Usos. está acoplada al sistema matriz y es la que lo transmite el movimiento a la cinta. Banda flexible: puede ser de acero. colocados en la parte inferior. Tolvín de descarga: es una tolva pequeña. de retorna. Se emplean comúnmente dos tipos: tensares de tornillo. Entro ellas vale la pena señalar: . El número de lonas varía entre 3 y 14 dependiendo de las tensiones a que estará sometida la banda. apoyados sobre trípodes metálicas o estructuras metálicas en H. colocados en la parte superior. ubicados en los extremos de la banda. rayón 0 lanas de algodón con recubrimientos de goma. unidas entre sí con pegamentos especiales. en vez de rodillos de carga. Se diferencian varios pesos de fábrica referidos como: 281 32. Una de ellas. una plataforma de metal o de madera pulida a todo lo largo del transportador. 42 y 48 onzas. Por muy variadas razones este tipo de aparato ocupa un lugar destacado en la que se refiera a su aplicación industrial. Poleas: Son en esencia rodillos de diámetro mayor a los referidos anteriormente. para longitudes de banda menores a 250 pies. nylon. llamada polea impulsara. Rodillos: Similares a los empleados en los transportadores de rodillas por gravedad a activados. se utiliza. que dan forma y rigidez al lecho y los de retorna. El movimiento de la cinta se logra mediante un mecanismo impulsor (motor-reductor) que acciona un tambor a rodilla colocado en una de los extremos o en la parte inferior del transportador. la otra. es loca. Todo el conjunto se encuentra montado sobre una estructura metálica de perfiles angulares a en U. Estructura soporte: constituida por dos largueros laterales (sobre los cuales van montados los rodillos y las poleas) generalmente construidos en perfiles angulares o en U. los cuales corresponden al pesa de una sección de lona de 36 pulgadas de largo por 42 pulgadas de ancho. Limpiadores: Son dispositivos mecánicos cuya función es despegar las partículas de material que quedan adherida s tanto en la parte externa como interna de la correa. Se utilizan en los puntos de carga de las bandas y para la transferencia de materiales entre transportadores instalados en serio. Estas últimas son las más empleadas en la industria y se construyen de lonas de algodón superpuestas. cuya sección de descarga desemboca sobre la correa para garantizar que el material caiga sobre ésta sin derramarse. Tensores: son dispositivos mecánicos que permiten mantenerla adecuada tensión de la correa durante la operación. que sirven para orientar la cinta en su regreso. Otros aditamentos. Plataforma de apoyo: Cuando se requiere de estabilidad de la superficie portante de la banda. Se distinguen dos tipos: los de carga. tanto las caras coma los bordes están recubiertos con una capa de goma vulcanizada cuya espesar se escoge en consideración a las condiciones de trabajo. y tensores de contrapeso para longitudes mayores. Componentes. los cuales evitan que la correa se desvío de su trayectoria. En la mayoría de las aplicaciones. Rodillos alineadores: Son rodillos cartas dispuestos verticalmente a cada lado de las estaciones de rodillos portantes.Se adaptan perfectamente al transporte de materiales en muy diversas formas y .superficie rígida o sobre estaciones de rodillas locos espaciados convenientemente. alambre tejido. Rodillos de impacto: Son rodillos recubiertas de gama ubicados en los puntos de carga de material y que permiten absorber el impacto producido por el choque del material con la cinta. sirven de guía y apoya a la cinta a lo largo de su trayectoria. Tienen gran capacidad de transporta. 30º. . Cuando se usan tres rodillos.El transporte puede efectuarse a grandes distancias. . .El consumo de potencia por tonelada manejada es bajo en comparación con otros medios de transporte. se muestran los ángulos máximos de inclinación de bandas para algunos materiales típicos. Por el perfil del lecho. . Por su trazado se pueden identificar: .Se adaptan fácilmente al perfil del terreno. . bultos. . A manera de referencia en la tabla 2.presentaciones: paquetes. Las bandas transportadoras se pueden clasificar de acuerdo a su trazado y de acuerda al perfil del lecho. bultos o piezas sueltas. lo cual se logra mediante estaciones de un solo rodillo horizontal o mediante superficies de apoyo planas. La aplicación más frecuente para este tipo de banda rs para el manejo de materiales a .Pueden construirse para efectuar la descarga en cualquier punto de su trazado. 25º. con zonas curvas de transición).Bandas mixtas (horizontales o inclinadas. y 45º). En el caso de bandas inclinadas o mixtas con trayectorias ascendentes es necesario tomar en cuenta el ángulo máximo de inclinación que admito el material. piezas sueltas y/o de forma irregular y materiales a granel. el central está colocado horizontalmente.Bandas inclinadas (ascendentes o descendentes). éstas no son consideradas de interés en este trabajo. Aún cuando existen otras formas de clasificación. Bandas Planas: La superficie de carga de la banda es completamente Plana. . . mientras que los dos externos están inclinados (comúnmente se usan inclinaciones de 20º. 35º. En el caso de estaciones en bina los rodillos de igual longitud están inclinados un cierto ángulo (por lo general 20º) con respecto a la horizontal. de usarse ángulos mayores El material deslizaría en sentido contrario al movimiento deseado. El uso de este tipo de banda se limita casi exclusivamente al manejo de paquetes. Tipos de bandas transportadoras.Bandas horizontales. Bandas Cóncavas: perfil cóncava acanalado se obtiene utilizando estaciones de dos o tres rodillos (bina o terna respectivamente).Pueden funcionar en forma suave y silenciosa. presenta los límites de velocidad para los distintos anchos estándar y para diferentes tipos de materiales. Adicionalmente la granulometría del material puedo. 42. razón por la cual su tratamiento debe hacerse de manera conjunta. materiales livianos o no abrasivos pueden ser manejados a más altas velocidades que aquéllos abrasivos y/o pesados. bandas más anchas admiten velocidades de operación mayores. La experiencia ha permitido establecer como regla práctica que para materiales cuyos granos son de tamaño uniforme. La tabla 3.granel. 18. Uno de los elementos claves que definen un problema de manejo de materiales es la cantidad de material a transportar. 60 y 72 pulgadas. 48. 20. la velocidad y el perfil de la carga sobre la banda. Velocidad La capacidad de una banda transportadora es directamente proporcional a la velocidad de la correa. Cuando los trazos son desiguales y los grandes no superan el 20% del total. el ancho de la correa debe ser al menos 5 veces la dimensión de dichos granos. 24. del perfil del lecho y de la fluidez del material. sin embargo. Es conveniente indicar que estos factores guardan una relación estrecha entre si. como es obvio volúmenes mayores exigirán anchos también mayores. piezas sueltas) se sugiere que el ancho de la correa sea al menos 2’’ mayor que la carga más ancha. Por otro lado. 16. ésta a su vez depende del ancho de la banda. 36. A tal efecto y en el caso particular de las bandan Es necesario considerar tres factores fundamentales: el ancho de la correa. Ancho La mayoría de los fabricantes proveen correas con anchos estándar de: 14. Perfil de carga El volumen de material sobre un sector de la banda está condicionado por el área de la sección transversal del montón que se forma. debe escogerse como limito máximo el menor valor que correspondo. impuestos tanto por el ancho de la correa como por la naturaleza del material transportado. Factores que determinan la capacidad. existen restricciones en cuanto a los límites de velocidad máxima. Así. La escogencia del ancho adecuado depende en gran medida de los volúmenes de material a manejar. por ejemplo. Cuando el transportador va a ser utilizado para el manejo de varios materiales de características diferentes. Para el manejo de cargas unitarias (paquetes. determinar el ancho. 30. de tal modo que la selección del equipo debe estar orientada a satisfacer los requerimientos de capacidad del sistema. . el ancha de la correa debe ser al menos 3 veces el tamaña de tales granos. en algunos casos. con el ancho seleccionado y considerando las características del material. está estandarizada en 10 pies. regrese al paso c. como la separación entro éstos. Por razones de tipo práctico el material no debe ocupar todo el ancho de la banda. siguientes. e) Obtenga. en la tabla el volumen de material que se puede manejar (pie3/h) a la velocidad de 1 pie/min. . el ángulo de sobrecarga del material y la velocidad de la correa. d) Determine. obteniendo así la capacidad de transporte.De la figura se puede apreciar que el área A será mayor en la medida que el ángulo β (ángulo de sobrecarga) sea mayor. Procedimiento de Selección. agrupados de acuerdo al ángulo de reposa. b) Seleccione el tipo de banda (plana. se consideró razonable tomar como base del montón sobre la banda el dado por la expresión: B1 = 0. para determinar la capacidad de transporte de una banda se deben fijar previamente: el ancho y el perfil de la banda. en tal sentido para el cálculo de los valores indicados en la tabla 5. f) Multiplique el factor obtenido en el paso anterior por la velocidad máxima. Como se muestra en las tablas 6 y 7. la velocidad máxima admitida (Sm). es posible determinar el ancho y la velocidad de la banda siguiendo la secuencia de pasos que se detalla a continuación: a) Determine. los pies3/hora que puede manejar tal banda a la velocidad de un pie por minuto (Co). presenta los ángulos de sobrecarga para diversos materiales. mientras que la separación de los rodillos de apoyo depende del ancho y del peso del material. Con el fin de garantizar que la estructura soporte adecuadamente la carga sobre el transportador. La separación de los rodillos de retorno. Con esta información se puede hallar.9ª – 2’’ donde a corresponde al ancho de la correa. a partir del ángulo de reposo. h) Haga el ajuste de velocidad con el fin de adecuarla a los requerimientos de manejo. c) Fije un ancho de banda. Conocida la naturaleza del material y la cantidad horaria de éste que se requiere manejar. es necesario seleccionar correctamente tanto el diámetro de los rodillos. Si Ct > Cr. En resumen. el diámetro se selecciona de acuerdo al ancho y velocidad de la correa. el volumen manejado será mayor en tanto la fluidez del material sea menor. el ancho fijado es el adecuado. cóncava). La tabla 4. Ct= CpxSm g) Compare esta capacidad con la capacidad requerida (Cr). El volumen total se obtiene multiplicando este factor por la velocidad de operación de la banda. el ángulo de sobrecarga que corresponde al material. así. por su parte. si se mantiene el ancho y el perfil del lecho. Diámetro y separación entre rodillos. si Ct < Cr. Cálculo de Potencia. V: distancia vertical que se desplaza el material en pies (si el material baja V es negativo). de 2000 lbs). La Selección de la banda apropiada para cada uso específico es uno de los factores económicos fundamentales en este tipo de transportador. potencia para mover el material horizontalmente y la potencia para elevar la carga. Un aspecto esencial en este sentido es la elección del tipo y el número de lanos a emplearse para garantizar que ésta soporte las tensiones a que es sometida durante la operación. la escogencia debe hacerse considerando las cargas estáticas y dinámicas que se generan sobre la estructura. los requerimientos señalados: donde K: factor de potencia. La banda adecuada hará que las roturas sea menos frecuentes y los gastos de mantenimiento sean menores. T toneladas de material manejado por hora (toneladas. la cual viene dada por: donde R es un factor que depende del tipo de tensor empleado y del arco de contacto . (Tabla 8) S velocidad en pies/min. con muy buena aproximación. Los valores de D y F se presentan en el Apéndice 2.Cuando para un mismo ancho de banda y rango de velocidades se presenten varias opciones en cuanto a diámetro de rodillo. Para ello la consulta a los fabricantes y distribuidores es recomendable. L longitud del transportador en pies. Es conveniente señalar que la expresión anterior e válida también para los otros transportadores. es decir: HPeje = HPcorrea + HPcarga + HPelevación La expresión algebraica dada a continuación permite determinar. Espesor de la correa y número de lanas. La potencia total suministrada al eje de una banda transportadora debe satisfacer tres requerimientos principales: potencia para mover la correa vacía. Una vez calculada la potencia al eje es necesario determinar la potencia del motor a partir de la expresión: En la cual n es un factor de eficiencia relacionado con el tipo de transmisión utilizado y F es un factor de ajuste que depende de la potencia al eje obtenida. Como consecuencia de lo expuesto se hace necesario determinar la máxima tensión que puede producirse en cualquier sector de la correa. entre dos puntos ubicados a un mismo nivel y separados una distancia de 150 pies. 2: ángulo de reposo entre 30º y 45º. (Tabla 4) . Por ser un material a granel se escogerá una banda cóncava de dos rodillos a 20º. ausencia de grasas y aceites. la tabla 12.5º el ángulo de sobrecarga correspondiente es de 252. Para la selección definitiva es necesario considerar las recomendaciones de los fabricantes en cuanto al mínimo número de lunas para soportar la carga y el máximo número de lonas que permiten el correcto acanalado de la banda (Tabla 11). 37. 3: medianamente abrasivo. la tensión par pulgada de ancho de la correa será: Si se llama n el número de lonas y T0 la tensión admisible de la lona por pulgada de ancho (la tabla 10 muestra tensión admisible para distintos pesos de fábrica).entre la correa y la polea matriz. etc. Selección del ancho y velocidad de la correa. La tabla 9. Capacidad requerida. El espesar de las cubiertas de goma de la cara de carga de la correa depende fundamentalmente de la abrasividad de los materiales y de las condiciones de trabajo imperantes. La tabla 13 muestra las combinaciones de espesores estándar que históricamente han dado un servicio satisfactorio. En relación con el espesor de la cubierta inferior. Una vez calculada la tensión máxima. En otros casos se exige la consulta a los fabricantes. con terrones mayores de 1/2".5 lbs/pie3. Ejemplo Ilustrativo Se desea instalar una banda transportadora para el manejo de 125 TM/h de piedra caliza triturada uniforme. da los valores de R para diferentes combinaciones de tensores y arcos de contacto. Peso promedio= 87.. la tensión que puede soportar la correa vendrá dada por: T2 = n x To Como debe cumplirse que T2 > T1. éste está íntimamente asociado con la cubierta superior. Bajo condiciones normales de trabajo: temperatura ambiente. Espesor de los recubrimientos. ofrece una guía para la selección de la cubierta superior. Del apéndice 1 se tiene: Clase de material: D27 D: aglomerado. se tiene que: Aquí n corresponde al número de lonas capaz de resistir la tensión total en la correa. Tomando como ángulo de reposo el promedio entre 30º y 45º. Solución. con terrones de 1/2") de la tabla 3. S ea ahora a=16" . hay que escoger un ancho mayor. rodillos de retorno: 10 pies. .Fijando el ancho en 14" y considerando las características del material (aglomerado. De la tabla 7 para a=16" y peso del material de 87.5 lbs/pie3 las separaciones sugeridas son: rodillos de carga: 4 pies. y Ct= 3519 pie3/h Como Ct > Cr el ancho de 16" resulta suficiente. Para una banda en bina de 14" y ángulo de sobrecarga del material de 25º se obtiene de la tabla 5 Luego la capacidad de transporte (Ct) de la banda es: Como Ct < Cr. La velocidad ajustada será: Diámetro de los rodillos.4. Siguiendo el mismo procedimiento anterior se obtiene: Smáx = 300. Separación entre rodillos.5 y 3" (Tabla 6). Potencia. la velocidad máxima admitida para éste es de 300 pies/min. En consideración a que el material es pesado y en trozos mayores de 1/2" se escoge un diámetro de 3". Para ancho de banda 16" y velocidades menores de 400 pies/min.pie/min. se recomiendan rodillos de 2. (Tabla 11) Espesor de los recubrimientos. sin embargo. K = 0.66 (Tabla 9).39 HPmotor = HP x F/n Del apéndice 2. Esto significa que dos (2) lonas de 28 oz son capaces de resistir la tensión máxima.25. el factor R= 0. para valores de HP entre 2 y 4.Para a = 16". Si se usa una polea revestida y un arco de contacto de 210º. Por otra parte si se usa una transmisión por cadena y ruedas dentadas n= 0. con un recubrimiento de la cubierta interior de 1/32" (Tabla 13).5 ton/h V=0 luego HP = 2. . Selección del tipo de correa y número de lonas Como la longitud del transportador es menor de 250 pies se debe usar un tensor de tornillo. para el ancho calculado y las características del material. Así Luego un motor estándar de 3 1/2 HP será adecuado.142 (Tabla 8) S = 268 pies/min L = 150 pies T = 125 TM/h x 1. los fabricantes recomiendan un mínimo de 5 lonas. F toma valor 1. Se selecciona para este caso un espesar de 1/16’’.9. Entonces y la tensión por pulgada de ancho será: y para una correa de 28 oz la tensión máxima admisible (T0) es de 25 lbs (Tabla 10).1ton/TM= 137. Para materiales medianamente abrasivos se recomiendan recubrimientos de la cubierta superior de 1/32’’ 1/16" y 1/8" (Tabla 12). y la parte superior va fijada a la caja. Se los conoce también. por lo general. Chumaceras de los extremos: ubicadas en cada una de las tapas laterales de la caja y sirven de apoya a los extremos del eje. como. tornillos sinfín o "gusanos".de retorna: 10 pies Tensor de tornillo Correa de 5 lonas de 28 onzas Recubrimientos Cubierta superior: 1/16'' Cubierta inferior: 1/32'' Motor de 3 1/2 HP. . Se construyen. una superior para la alimentación del material y una inferior para la descarga. alojado en una caja metálica de fondo. Su diámetro varía entro 1 1/2" y 4'' dependiendo del diámetro de la rosca y del troqué que genera la carga. por la general. Eje: usualmente constituido por un tubo de acero común a acero inoxidable. la parte móvil se construye de varias secciones unidas entre sí por trozos de ejes macizas. Soportes intermedios: cuando las rascas son de un largo considerable. El accionamiento se logra mediante un conjunto motor reductor ubicado en una de los extremos del aparato.de carga: 4 pies . Posee dos aberturas. La función de estos soportes es mantener la horizontalidad y correcta alineación del conjunto. tubular o maciza. En algunos Casos se recubren con goma a aleaciones especiales. Componentes. Con lubricación por grasa y protegidos del polvo mediante prensa estopas del lado interior de la caja. Caja: fabricada en chapas de acero. cuyo extremo inferior lleva un cojinete que se acopla al eje.En resumen. Roscas Transportadoras. Constan de una hélice metálica montada sobre un eje. Hélice: lámina de acero arrollada en espiral cuya espesor varía en consideración a las condiciones de trabajo. con fondo de sección semicircular aunque en ocasiones se construyen con fondo plano. Estos puntos de empalme se apoyan en estructuras a soportes metálicos en forma de Y. en la jerga industrial. Transportadores helicoidales. para darlo resistencia a la abrasión. de bronce o babbit. semicilíndrico. se utilizará una banda cóncava en bina con rodillos a 20º de las siguientes características: Ancho (a) 16" Velocidad (S)= 268 pies/min Diámetro de rodillos = 3’’ Separación entre rodillas . Diámetro (D): requerimientos mayores de manejo exigen diámetros también mayores de la rosca. peso promedio y abrasibidad de los mismos. El dimensionamiento y selección de una rosca para una situación de manejo particular debe considerar cada uno de estos aspectos con el fin de escoger aquélla que se adapte a los requerimientos. Se adaptan perfectamente al manejo de materiales a granel. se . los cuales determinan las características del transportador requerido. Para sólidos a granel. los distintos fabricantes han establecido como coeficientes estándar: 15%. Por ser aparatos completamente cerrados. otro factor como la granulometría del material puede afectar la escogencia definitiva. Coeficiente de llenado (f): para garantizar el avance efectivo de los materiales a través del transportador. Además.Usos y limitaciones. por su forma de operación permiten un flujo uniforme de los materiales por lo que son usados ampliamente en la dosificación de procesos. granulometría. el nivel del mismo no puede sobrepasar el eje. en la forma más eficiente y económica posible. Para materiales medianamente fluidos a pegajosas y/o medianamente abrasivos. para cada diámetro estándar se admito un tamaño máximo de los trazas. de acuerdo a las recomendaciones de la Link Belt. es decir. sin embargo. el coeficiente de llenado y el paso. sin embargo. admiten un coeficiente de llenado hasta de 45%. la capa de material no debe ser mayor que el 50% de la sección de la hélice. como: fluidez. adicionalmente. Es necesario. Como se aprecia en la tabla 14. abrasividad y granulometría del material. Haciendo las debidas consideraciones en lo referente a velocidad de operación y materiales de construcción de los componentes. Los límites máximos de velocidad permitidos dependen de la naturaleza del material y del diámetro de la rosca. Con algunas variantes en la forma de la hélice a con la incorporación de aditamentos especiales se puede lograr homogeneización y/o mezcla de materiales durante el traslado. Velocidad (N): La velocidad de rotación del conjunto eje-hélice determina el avance del material a la largo del transportador. tomar en cuenta ciertas propiedades de los materiales a manejar. entre los cuales merecen especial atención: el diámetro de la hélice. no abrasivos. Factores que determinan la capacidad. 30% y 45%. corrosivos o higroscópicos. no se recomiendan para materiales explosivos ni tóxicos. materiales muy fluidos. ofrecen un manejo limpio y seguro aun para materiales contaminables. Así. La capacidad de una rosca está influenciada por diversos factores. la velocidad. desde muy finos hasta trozos de 3 1/2". se pueden manejar productos abrasivos. finos a con partículas hasta de 1/2". cuya escogencia se basa fundamentalmente en la fluidez. las roscas se fabrican con un paso igual al diámetro (P=D). independientemente de su fluidez y granulometría. En primer lugar considérese el volumen de un sector de rosca de longitud igual al paso: Considerando que sólo una porción (f) de él está ocupado. permiten un factor de llenado de 15% como máxima. C: capacidad en pie /h D: diámetro de la rosca (pies) P: paso (pies) . A partir de las variables antes señaladas es posible determinar una expresión matemática que permita calcular la capacidad de una rosca dada. para aplicaciones especiales se pueden usar roscas de paso carta (P=2/3 D). Sin embargo. Por lo general. Paso (P): la cantidad de material que se puede desplazar cuando la hélice gira una vuelta completa es proporcional al paso de la misma (distancia entre dos crestas sucesivas de la hélice). de media paso (P=1/2 D) y de paso largo (P=1 1/2 D). Entonces la capacidad viene dada por: C = 15π D2PNf 3 donde. Por último.recomienda un factor de llenado de 30%. el volumen de material desplazado por la rosca en una revolución será: Luego el volumen total manejado en pie3/h se obtendrá de multiplicar el volumen anterior por la velocidad (rpm) y por los factores de conversión respectivos. lo cual se ha convenido en llamar pasa normal. materiales muy abrasivos. V: Desnivel entre los puntos de carga y descarga (si el material baja V es negativo). llegando inclusive a usarse en forma vertical. manejadas por hora.16. F: factor que depende del material. T: Toneladas de 2. como puede apreciarse en el gráfico de la figura 3. Adicionalmente las velocidades requeridas son bastante superiores a las recomendadas para aplicaciones convencionales.4 a 1. La potencia requerida por una rosca depende del volumen y características del material transportado y de la longitud del aparato. Roscas inclinadas y verticales. que con una pendiente de 25º la capacidad es apenas 40% de la capacidad nominal.000 lbs. Experimentalmente se han obtenido los valores de F. que el material sea alimentado a presión. En condiciones ordinarias de trabajo la potencia al eje del transportador puede aproximarse a: (*) Si la longitud del transportador excede de 100 pies la potencia calculada a partir de esta fórmula debe ser incrementada de 10 a 15%. Aunque la mayoría de las aplicaciones las roscas son usadas horizontalmente. recomendadas por la Link Bolt. En el caso de roscas verticales su uso esta restringido al manejo de granos o materiales finamente pulverizados.2 B1 1. De ésta puede notarse. Donde: C: volumen de material transportado (pie3/min) L: Longitud del transportador (pies). que el tramo inferior de la hélice sea de paso corta y por otra.8 .N: velocidad rpm f: coeficiente de llenado Para resumir y facilitar el manejo de la información se presentan los datos y dimensiones estándar en forma tabulada. Su construcción exige. se muestran las especificaciones. W: peso promedio del material (lbs/pie3 ). como sigue: En factor A 1. en casos particulares pueden requerir cierta inclinación. las cuales están referidas exclusivamente a roscas de paso normal. por ejemplo. Una de las desventajas de emplear roscas inclinadas es que la capacidad decrece rápidamente a medida que la inclinación aumenta.12. por una parte. para los distintos grupos de materiales indicados en la tabla 3. En tal mentido en la tabla 15. es necesario verificar si éste sé ajusta al diámetro de la rosca. Especificar las dimensiones y características de la rosca más adecuada. en una trayectoria horizontal de 40 pies. Capacidad requerida Cálculo de diámetro y velocidad de la rosca.5 rpm El factor F correspondiente al grupo B1 está entre 1. sin embargo.0 Determinación del Diámetro del eje. el cual puede ser calculado mediante la expresión: donde T = torsión en pulgxlb. El diámetro del eje debe ser seleccionado para soportar la torsión o troqué a que es sometido durante la operación.0 a 2. se indican las capacidades máximas de torsión para ejes estándar. además se incluyen los diámetros de ejes que se admiten para los distintos diámetros de roscas. Considerando el . Así. la cual tiene una capacidad de 1200 pie3/h a la velocidad máxima de 90 rpm.8. De la tabla de propiedades de los materiales del apéndice 1 se obtiene: Clase: B36 L B: fino 3: pegajoso 6: no abrasivo L: higroscópico Peso promedio: 60 lbs/pie3. Ejemplo ilustrativo Para el manejo de 25 Ton/hr de ácido oxálico en cristales. De la tabla 15 el material corresponde al grupo B-1. con un factor de llenado de 30%. De acuerdo o esa misma tabla se requiere un diámetro mínimo de rosca de 12".0 a 4. se compara ésta con las torsiones admisibles por los distintos diámetros de ejes. Solución. una vez calculada la torsión. seleccionándose aquél que satisfaga los requerimientos mínimos. se va a usar una rosca transportadora. La velocidad sugerida será entonces: luego Potencia: D=12" y N= 62.4 y 1.B2 2. Hp= potencia al eje N = velocidad en rpm En la tabla 16.5 C 3. las roscas de 12" admiten ejes de 2". Cangilones: especie de tarros. Resumen Diámetro de la rosca (D) = 12'' Velocidad (N) = 62.93 (1 < HP < 2) Apéndice 2.5 n = 0. 62 La potencia del motor se puede estimar.5 rpm Potencia del Motor: 3 HP Diámetro del tubo (d) = 2’’ Elevadores de Cangilones.96 ≈ 1633 pulg x lb. Para esta torsión podría usarse. de acuerda a la tabla 16. un motor estándar de 3 HP será suficiente. Componentes. por la general de forma de prisma triangular y que constituyen el elemento esencial de transporte. Se construyen de fundición a chapas soldadas. sin embargo. bien de acero común a acero inoxidable. respectivamente. Cálculo del diámetro del tubo: T= 1632. Luego. un eje de 1 1/2". suponiendo que se usará transmisión de correas y poleas en V. El movimiento del conjunto se logra mediante un sistema motor-reductor que acciona una polea a rueda dentada a la cual se acopla la correa o la cadena. por la cual el eje será de 2" de diámetro.promedio: F= 1. como: K = 1.6 luego HP = 1. . Consisten en un conjunto de tarros o recipientes metálicos (cangilones) fijos a una correa o cadena continua instalada en forma vertical sobre una estructura adecuada. 2 1/2 y 3". la cual lo confiere mayor capacidad de carga. separados entra sí. el punto de carga está ubicado a una cota por encima del fondo del transportador de manera que los cangilones se llenen en posición de ascenso. son factores importantes en la eficiencia del manejo y para mantener la limpieza de los cangilones una vez descargados. Caja: constituye el cuerpo de! elevador y cubre totalmente el resto de los componentes. de descarga perfecta y elevadores continuos. Elevadores continuos . Los cangilones son de hierro maleable o chapa de acero. Conjunto de base: conformado por la rueda o polea impulsada con su eje. y es recogido por los cangilones al girar sobre la rueda dentada. Pueden ir fijados a una correa o a una cadena. la rueda dentada o polea impulsora y sus soportes. las velocidades requeridas son superiores a las de los otros tipos. En estos aparatos el material entra por la parte inferior. en dos cadenas paralelas (hay dos ruedas impulsaras y dos impulsadas) tensadas bajo las ruedas impulsaras. a nivel del fondo del elevador. Los cangilones van unidos a ellas mediante tornillos de cabeza plana o avellanada. de acero con orejas a las que se fijan los cangilones. Los cangilones van montados.Cadena doble. Elevadores de descarga perfecta. La apropiada velocidad. mediante dos ruedas dentadas complementarias. guiando el material hacia el chute de descarga. de manera que los cangilones queden en posición invertida sobre el chuto y la descarga ocurra por gravedad. Estos transportadores son máquinas de baja velocidad y el método de carga es semejante al tipo anterior. Los cangilones van montados en forma continua (sin separación entre ellos) sobre la cadena.Cadena sencilla. Sirve para orientar la salida del material. La descarga ocurre en la parte superior por acción centrífuga. Elevadores de descarga centrífuga. Debido a esto y para garantizar el eficiente manejo de los materiales. cuando los cangilones pasan sobre la rueda impulsora. las chumaceras y el tensor. El ancho de la correa debe ser 1" ó 2" mayor que el ancho de los cangilones. Los elevadores de cangilones se clasifican de acuerdo a la forma de descarga en elevadores de descarga centrífuga. el eje principal con sus chumaceras.Cadenas: son de paso largo. diámetro de la rueda impulsora y ubicación del chuto de descarga. Se fabrica en láminas metálicas. en virtud de la cual se conocen con . La diferencia entre uno y otra es que en éstos los cangilones van montados entre dos cadenas paralelas. Debido al método de descarga. permitiendo la utilización de un tipo especial de cangilones con la cara posterior inclinada. En el tope la descarga de cada cangilón se efectúa sobre la parte frontal del cangilón que lo precede. En principio el funcionamiento de estos transportadores es similar al caso anterior. Chute de descarga: ubicado en la parte superior y unido la caja. Tipos de Elevadores. Bandas: se usan en algunos casos en lugar de las cadenas. Son correas de lona con recubrimientos de goma similares a las utilizadas en bandas transportadoras. espaciados a intervalos. De estos últimos se pueden diferenciar además los de cadena sencilla. los de cadena doble o de supercapacidad y los de correa. Elevadores continuos . Conjunto de tope: incluye el sistema de impulsión (motor y reductor). Los de supercapacidad. pegajosos o que fluyan con dificultad. pero admiten velocidades mayores y en consecuencia tienen mayor capacidad de transporte. Tabla 17. son empleados exclusivamente cuando so requiere el manejo de grandes volúmenes en espacios limitados. Estilo AA: normalmente fabricados en hierro maleable. muestra las características dimensionales de cada uno . Estilo SC: su diseño. Para detalles adicionales véanse esquemas. Los cangilones se fabrican en distintos estilos que se adaptan a las distintas clases de elevadores. En general se utilizan para elevar materiales a granel desde muy finas hasta con trozos de 3 1/2" (90mm). permitiendo una mínima separación entro ellos. Son fabricados en chapa de acero y se usan exclusivamente en elevadores continuas. abrasivos y/o que ofrezcan dificultad para ser recogidos por el fondo. por su parte. Usos. Se usan en los elevadores de descarga centrífuga y de descarga perfecta. El principio de funcionamiento de éstos es similar a los de correa. En consecuencia no son recomendables para materiales frágiles o desmenuzables. tienen el fondo redondeado para asegurar la descarga apropiada. Estilo D: diseñados para ser montados en correas o en cadenas.el nombre de “elevadores de supercapacidad” Elevadores continuos de correa. Los de descarga perfecta se usan para materiales frágiles. mientras que las continuas son recomendados para materiales desmenuzables. permite un alto volumen de carga y el manejo de trozos más grandes que los manejados en otro tipo de cangilón. Los elevadores centrífugos se adaptan perfectamente al manejo de materiales que fluyen libremente y cuya transporte no requiera cuidado excepcional. especial para elevadores de supercapacidad. Además de ser razonablemente livianos y bien balanceadas.5m) en aparatos de fabricación estándar. Tipos de cangilones. La altura total dé elevación se limita a 100 pies (30. En primer término cada tabla presenta el tamaño máximo de los trozos que pueden ser transportados. En el caso de los elevadores centrífugos pueden usarse velocidades hasta un 10% superiores pero no pueden ser inferiores a las indicadas. La potencia del motor se calculará.Capacidad. un material de 50 lbs/pie3. como en los casos anteriores. las dimensiones de los cangilones y el espaciamiento entre ellos. La rata horaria de manejo de un elevador depende del volumen de los cangilones empleados. respectivamente. se debe calcular el tonelaje de referencia (t. En la segunda columna se indican las capacidades. Resulta obvio que la potencia consumida por un elevador está asociado con la cantidad de material que maneja y con la altura del mismo. Cálculo de la potencia. se listan las velocidades estándar de operación.) a partir de la expresión: donde t: toneladas de material a manejar (2000 lbs) δ : peso promedio del material (lbs/pie3) La tercera y cuarta columnas presentan. 21. 19. Ejemplo ilustrativo Se desea usar un elevador de cangilones para descargar 16 TM/h de Fosfato . Por último. Para elevadores centrífugos (correa a cadena) y elevadores de descarga perfecta: y para elevadores continuos y de supercapacidad: En ambos casos T: toneladas de 2. Para escoger el elevador cuando el peso promedio del material es distinto. en toneladas (de 2000 lbs) por hora cuando se maneja. tomando en consideración la potencia al eje y el tipo de transmisión utilizada. En condiciones ordinarias de operación las expresiones mostradas a continuación ofrecen una aproximación razonable de los requerimientos de potencia. H: altura de elevación en pies. de la separación entre ellos y de la velocidad del aparato. 22 y 23 presentan un resumen de los datos dimensionales de los equipos estándar con sus respectivas capacidades. señalándose además el tamaño máximo admisible cuando el material está constituido por una mezcla de trozos finos con grandes.000 lbs por hora. Para los otras elevadores éstas pueden ser reducidas a cualquier valor inferior que sea requerido de acuerdo a las necesidades lo cual además resulta ventajoso. 20. Las tablas 18. en la quinta columna. ángulo de reposo de 45º o más. En resumen: Elevador de descarga perfecta . Cálculo de potencia de aquí que: La potencia del motor. 6: no abrasivo.6 ton/h δ = 43 lbs/pie3 De la tabla 19. La altura del elevador debe ser de 70 pies. el elevador que satisface los requerimientos tiene las siguientes características: Cangilones de 20" x 8'' Espaciamiento: 24'' Velocidad: 90 pies/min Capacidad nominal: 22 ton/hora Ajuste de velocidad Velocidad de trabajo sugerida: 84 pies/min. T= 16 TM/h x 1. Fosfato Dicálcica: A36 3: pegajoso. usando transmisión por correa en V y polea. Pesa promedio: 43 lbs/pie3. Solución: Del apéndice 1 se obtiene: A: muy fino.1 ton/TM = 17. Cálculo del tonelaje de referencia. será: Un matar estándar dé 4 HP debe ser el utilizado.Dicálcico y depositarlo en un silo. Debido a que el material es pegajoso se escogerá un elevador de descarga perfecta. 0 .Cangilones 20" x 8'' Espaciamiento: 24’' Velocidad: 84 pies/min HP al eje: 2.84 HP del motor: 4.