CAPTULO IIIACTIVO A ANALIZARREDUCTOR DE VELOCIDAD DE UNA CINTA
TRASPORTADORA3.1 CINTA TRANSORTADORAUnacinta
transportadoraotransportador de bandaes un sistema de transporte
continuo formado bsicamente por una banda continua que se mueve
entre dos tambores.
Existen bandas transportadoras para uso ligero y uso pesado. La
banda es arrastrada por la friccin por uno de los tambores, que a
su vez es accionado por un motor. Esta friccin es la resultante de
la aplicacin de una tensin a la banda transportadora, habitualmente
mediante un mecanismo tensor por husillo o tornillo tensor. El otro
tambor suele girar libre, sin ningn tipo de accionamiento, y su
funcin es servir de retorno a la banda. La banda es soportada por
rodillos entre los dos tambores. Denominados rodillos de
soporte.Debido al movimiento de la banda el material depositado
sobre la banda es transportado hacia el tambor de accionamiento
donde la banda gira y da la vuelta en sentido contrario. En esta
zona el material depositado sobre la banda es vertido fuera de la
misma debido a la accin de la gravedad y/o de la inercia.Las cintas
transportadoras se usan principalmente para transportar materiales
granulados, agrcolas e industriales, tales como cereales, carbn,
minerales, etctera, aunque tambin se pueden usar para transportar
personas en recintos cerrados (por ejemplo, en grandes hospitales y
ciudades sanitarias).A menudo para cargar o descargar buques
cargueros o camiones. Para transportar material por terreno
inclinado se usan unas secciones llamadascintas elevadoras. Existe
una amplia variedad de cintas transportadoras, que difieren en su
modo de funcionamiento, medio y direccin de transporte,
incluyendotransportadores de tornillo, los sistemas desuelo mvil,
que usan planchas oscilantes para mover la carga, ytransportadores
de rodillos, que usan una serie de rodillos mviles para transportar
cajas opals.Las cintas transportadoras ligeras, se usan como
componentes en las cadenas de montaje, como extraccin en procesos
de fabricacin, como enlac y fundamentalmente como ayuda en el
transporte de cargas. Asimismo son utilizadas en distribucin y
almacenaje automatizados.Combinados con equipos informatizados de
manejo de pals (normalmente transportados por caminos de rodillos),
permiten unadistribucinminorista,mayoristaymanufacturerams
eficiente, permitiendo ahorrarmano de obray transportar rpidamente
grandes volmenes en los procesos, lo que ahorra costes a las
empresas que enva o reciben grandes cantidades, reduciendo adems el
espacio de almacenaje necesario.Esta misma tecnologa se usa en
dispositivos de transporte de personas tales comocintasyescaleras
mecnicasy en muchascadenas de montajeindustriales. Las tiendas
suelen contar con cintas transportadoras en lascajaspara desplazar
los artculos comprados. Lasestaciones de esqutambin usan cintas
transportadoras pararemontara los esquiadores.3.1.1.
APLICACIONESLos transportadores son utilizados como componentes en
la distribucin automatizada y almacenamiento. En combinacin con
manejo equipos computarizados para de tarimas permiten que se
realice eficientemente el almacenamiento, manufactura y distribucin
de materiales en la industria. Es considerado adems como un sistema
que minimiza el trabajo que permite que grandes volmenes sean
movidos rpidamente a travs de procesos, permitiendo a las empresas
embarcar o recibir volmenes ms altos con espacios de almacenamiento
menores con un menor gasto. El uso de las cintas transportadoras
est aplicado especialmente al procesamiento de
productosindustriales, agroindustriales,agrcolas,mineros,
automotrices,navalesofarmacuticos. Esto, al mismo tiempo, puede ser
de forma vertical, horizontal o inclinada, dependiendo de los
materiales que se quieran transportar.3.1.2. SISTEMAS
TRASPORTADORES DE BANDALos transportadores de banda son comnmente
utilizados para transportar objetos que tienen un una superficie de
fondo irregular, pequeos objetos que puedan caerse de entre
rodillos o bolsas con producto que pueda atorarse entre los
rodillos.Los transportadores de banda son construidos generalmente
de la misma forma: con un bastidor metlico, con rodillos en los
extremos y una cuna de deslizamiento sobre chapa o plstico de baj
friccin. En aplicaciones donde el producto es demasiado pesado, la
cama metlica es sustituida por rodillos. Los rodillos permiten que
los objetos sean transportados reduciendo la friccin generada sobre
la banda. Los transportadores de banda pueden ser fabricados con
secciones curvas. Estos sistemas de transportadores de banda son
comnmente utilizados en oficinas postales o en los aeropuertos para
manejo del equipaje de pasajeros.
3.1.3VENTAJASLas ventajas que tiene la cinta transportadora son:
Permiten el transporte de materiales a gran distancia Se adaptan al
terreno Tienen una gran capacidad de transporte Permiten
transportar un gran variedad de materiales Es posible la carga y la
descarga en cualquier punto del trazado Se puede desplazar No
altera el producto transportado Aumenta la cantidad de produccin
Ausencia de articulaciones de rpido desgaste
3.1.4. EQUIPOS Y HERRAMIENTAS UTULIZADASLas bandas y rodillos
transportadores poseen las siguientes herramientas para poder
funcionar ptimamente y con una buena eficiencia:Estructura
soportante:la estructura soportante de una cinta transportadora est
compuesta por perfiles tubulares o angulares, formando en algunos
casos verdaderos puentes que se fijan a su vez, en soportes o
torres estructurales apernadas o soldadas en una base
slida.Elementos deslizantes:son los elementos sobre los cuales se
apoya la carga, ya sea en forma directa o indirecta, perteneciendo
a estos los siguientes;Correa o banda:la correa o banda propiamente
tal, que le da el nombre a stos equipos, tendr una gran variedad de
caractersticas, y su eleccin depender en gran parte del material a
transportar, velocidad, esfuerzo o tensin a la que sea sometida,
capacidad de carga a transportar, etc.Polines:generalmente los
transportadores que poseen stos elementos incorporados a su
estructura bsica de funcionamiento, son del tipo inerte, la carga
se desliza sobre ellos mediante un impulso ajeno a los polines y a
ella misma.Elementos motrices:el elemento motriz de mayor uso en
los transportadores es el del tipo elctrico, variando sus
caractersticas segn la exigencia a la cual sea sometido. Adems del
motor, las poleas, los engranajes, el motorreductor (reductor de
velocidad por engranajes), son otros de los elementos que componen
el sistema motriz.Elementos tensores:es el elemento que permitir
mantener la tensin en la correa o banda, asegurando el buen
funcionamiento del sistema.Tambor motriz y de retorno:la funcin de
los tambores es funcionar como poleas, las que se ubicaran en el
comienzo y fin de la cinta transportadora, para su seleccin se
tomarn en cuenta factores como: potencia, velocidad, ancho de
banda, entre otros.Otros elementos necesarios para el
funcionamiento de los rodillos y las bandas transportadoras:
Bastidor Tambor Motriz Tambor de Inflexin Reductor Motor Elctrico
Transmisin Poleas Hidrulicas Proteccin de la Transmisin Tolvn de
Cada Rascador Elstico Tambor de Reenvo Proteccin Tambor de Reenvo
Tensores de Husillo Tensor Contrapeso Tolva Encauzadora Rascador en
"V" Interruptor de Tirn Controlador de Giro Controlador desvo de
Banda Banda Transportadora Estaciones Rodillos Portantes Lisos
Amortiguadores Estaciones Rodillos de Retorno Lisos Limpiadores
Rascadores Estaciones Autoalineadoras Tripper de Descarga Lateral
Bandeja de Recogidas Guas Laterales Encauzadoras Cubierta de
Proteccin Abatible Soportes de Apoyo del Transportador Pasarela de
Servicio Escalera de AccesoControladores: Bscula de pesaje
continuo. Dosificadores ponderales Clulas de carga
TEORIA DE LOS REDUCTORES DE VELOCIDAD3.2. ANALISIS DEL REDUCTOR
DE VELOCIDAD POR MEDIO DE ENGRANAJES
3.2.1. Funcin de una transmisin
Transmite potencia del motor al receptor de forma aprovechable
por este. Normalmente: Reduce la velocidad de giro del receptor
Aumenta el par que acta sobre el receptor Potencia de entrada =
Potencia de salida + Potencia perdida3.2.2. Ventajas de las
transmisiones por engranajes
Relacin de transmisin constante e independiente de la carga.
Seguridad de funcionamiento y larga duracin, soportando sobrecargas
y no precisando ms que una escasa vigilancia. Dimensiones reducidas
y elevado rendimiento (exceptuando algunos tipos de reductores de
ejes cruzados).
3.2.3. Desventajas de las transmisiones por engranajes
Costo elevado Ruido durante el funcionamiento Requieren
mantenimiento: control y cambio del lubricante.
Reductor de dos etapas de ejes paralelos3.2.4. Partes del
reductor:1. rbol de entrada 2. rbol de salida 3. rbol intermedio4.
Carcasa5. Engranajes (Cilndricos helicoidales)6. Rodamientos
3.2.5. Parmetros caractersticos de un reductor Capacidad de
carga, expresada por el par en el rbol de salida. Fijada por el
fabricante. Par mximo admisible (en el rbol de salida) Velocidad
nominal de funcionamiento (en el rbol de entrada) Relacin de
transmisin: Rendimiento: Potencia nominal (en el rbol de entrada)
(Normalmente se da o bien) Cargas axiales y radiales admisibles en
los rboles de entrada y salida.
3.2.6. Clasificacin general de los reductores
3.2.6.1. Trenes de engranajes de ejes fijos: Ejes paralelos:
Engranajes cilndricos (dentado recto o helicoidal). Ejes
concurrentes: Engranajes cnicos (dentado recto, helicoidal y
espiral). Ejes cruzados: Engranajes hipoidales y de tornillo sin
fin. Combinacin de las anteriores3.2.6.1. Trenes de engranajes de
ejes mviles (epicicloidales): De simple etapa De mltiples
etapas
3.2.7. Reductores de ejes paralelos
Relaciones de transmisin entre 1 y 8 por cada etapa Potencia y
velocidad elevadas Rendimiento elevado: 93-99 % por etapa, funcin
del acabado superficial de los engranajes, tipo de lubricacin,
etc.Valor tpico: 95 % Engranajes de aceros tallados y con
tratamiento de endurecimiento superficial (cementado, nitrurado,
etc.) Para potencias y velocidades bajas: engranajes sinterizados y
de material plstico.
3.2.8. Tipos de reductores de ejes paralelos
Engranaje cilndrico de dentado Los ms econmicos Generan ruidos y
vibraciones (contacto entre dientes sbito y a todo el ancho del
diente) Engranaje cilndrico de dentado helicoidal: Ms silenciosos
(contacto entre dientes gradual) Permiten velocidades ms elevadas.
Componente axial de la fuerza de contacto.
Reductores de ejes paralelosPin Corona de dentado interior.
Ambas ruedas giran con el mismo sentido
3.2.9. Ms tipos de reductores de ejes paralelosEngranaje
cilndrico de doble dentado helicoidalCompensacin de la componente
axial de la fuerza de contacto.
3.2.10. Moto-reductorMoto-reductor de dos etapas con ejes
coaxiales
Moto-reductor de dos etapas con ejes paralelos
Reductores de ejes concurrentes Relaciones de transmisin entre 1
y 6 en una etapa. Potencia y velocidad inferiores a la de los
reductores de ejes paralelos. Rendimiento ligeramente inferior al
que presentan los reductores de ejes paralelos: 98% por etapa como
mximo. Costo ms elevado
Reductores de ejes concurrentes
Engranaje cnico de dentado helicoidal: Ms silenciosos Permiten
velocidades ms elevadas
Engranaje cnico de dentado en espiral. Segn la tcnica de tallado
Gleason Oerlikon Kligelnberg
Reductores de ejes cruzados
Para transmitir movimiento con muy poca potencia (contacto
puntual entre dientes y gran deslizamiento) y con distancia entre
ejes pequea. Aplicaciones cinemticas y con relaciones de transmisin
entre 1 y 5.
Reductores de ejes cruzados
Engranaje cnico de dentado helicoidal con un desplazamiento
entre los ejes. Rendimiento inferior al de los reductores con
engranajes cnicos de ejes concurrentes (90-95%). Aplicaciones en el
campo de la automocin (transmisin en la caja del diferencial).
Reductores de tornillo sin fin
Funcionamiento suave y silencioso. Potencias y velocidades
moderadas. Relaciones de transmisin i altas (7-100, en una etapa).
Rendimientos bajos (45-90%, peor cuanto ms grande es i).
Posibilidad de funcionamiento irreversible (con rendimiento
alrededor del 50%). Costo inferior al de reductores de engranajes
cilndricos o cnicos de reduccin elevada. Materiales: tornillo de
acero tratado superficialmente. Corona de fundicin (bajas
velocidades) o de bronce (altas velocidades).
Reductores epicicloidales o planetarios
Reductores de ejes paralelos coaxiales ms compactos que los
equivalentes con trenes de ejes fijos. Relaciones de transmisin
entre 3 y 13 en una etapa. Su simetra constructiva permite evitar
la aparicin de cargas sobre los rboles debidas a las fuerzas de
contacto entre los dientes. Velocidades nominales de giros ms
bajas: al ser ms compactos se refrigeran peor. Costo ms elevado
comparado con reductores de ejes fijos.
3.2.11. Lubricacin de reductores
Engrasado de por vidaSe emplean grasas estables y resistentes al
envejecimiento. Apto slo para reductores de baja velocidad.
Lubricacin por bao de aceiteLos engranajes quedan parcialmente
sumergidos en el aceite contenido en el crter. Su movimiento crea
una atmsfera oleosa que llega a todos los elementos a lubricar. Se
emplea en reductores estndar de velocidad moderada. Para otras
velocidades no es adecuado ya que el aceite se caliente
excesivamente. Lubricacin por inyeccin de aceite a presinSe lubrica
inyectando aceite sobre el contacto entre ruedas dentadas y otras
zonas del reductor que necesitan lubricacin (cojinetes,
etc.).Sistema costoso porque requiere un circuito de aceite con
bomba, filtro y frecuentemente radiador. Se emplea para reductores
de gran potencia.
3.2.12. Fallo de un reductor
Un reductor puede fallar de diversas maneras: De manera
instantnea al entrar en servicio. Algn elemento del reductor falla
(se rompe) por estar sometido a una carga superior a la que puede
soportar. Durante el tiempo de servicio, debido a la ruptura por
fatiga de algn elemento, o por el desgaste prematuro en el contacto
entre dientes.La causa del fallo puede ser: Por culpa del
proyectista. Ha escogido un reductor con capacidad de carga
insuficiente en relacin al par resistente del receptor. O bien ha
determinado mal el par resistente del receptor. Por culpa del
usuario. El reductor trabaja con sobrecargas no previstas. O bien
se hace un mal mantenimiento (falta de lubricante, etc.)
3.2.13. Manifestaciones de un fallo de un reductorEl fallo
durante el servicio se manifiesta por: Ruptura por fatiga en la
base de los dientes de los engranajes. Prdida del material del
flanco de los dientes debido a:- Picado (pitting) de los flancos de
los dientes. Se inician pequeos crteres que acaban produciendo
exfoliaciones. Gripado. Rallado de los flancos de los dientes.La
prdida de material provoca aumento de los juegos, funcionamiento
impreciso, vibraciones, ruidos y calentamiento excesivo. Fallo de
los rodamientos Ruptura de los rboles3.2.14. Eleccin de un
reductorPara escoger un reductor hace falta tener en cuenta:
Duracin requerida, en horas de funcionamiento. Par requerido por el
receptor. Velocidad de giro requerida por el receptor (rbol de
salida). Velocidad de giro del motor de accionamiento (rbol de
entrada).A partir de esta informacin se determinada la relacin de
transmisin i adecuada, y se escoge un reductor de capacidad de
carga (par en el eje de salida) y velocidad nominal (velocidad en
el rbol de entrada) iguales o por sobre de las requeridas.3.2.15.
InstalacinLa gran variedad de tipos y tamaos de los engranajes y de
las transmisiones a base de engranajes hace imprctico indicar la
instalacin y mantenimiento con detalles especficos. El usuario debe
consultar los folletos publicados por el fabricante y observar con
cuidado los datos que se dan en la placa de identificacin y en los
marbetes. Esa informacin tiene prioridad sobre los comentarios
generalizados que siguen:Instalacin y puesta en marcha de las
transmisiones de engranajes encerradosEl manejo, instalacin y
servicio de una transmisin encerrada nueva a base de engranaje
merecen atencin especial para evitar daos y asegurar la operacin
necesaria.Para un buen funcionamiento de las unidades de reduccin
es indispensable tener en cuenta las siguientes recomendaciones:Las
unidades deben montarse sobre bases firmes para eliminar
vibraciones y desalineamientos en los ejes.Si la transmisin de la
unidad a la mquina es por acople directo entre ejes, es
indispensable garantizar una perfecta alineacin y centrado. Si la
transmisin se hace por cadenas o correas, la tensin dada a estos
elementos debe ser recomendada por el fabricante, previas una
alineacin entre los piones opoleas.Las unidades de acoplamiento
deben montarse cuidadosamente sobre los ejes para no daar los
rodamientos y lo ms cercanas a la carcaza para evitar cargas de
flexin sobre los ejes.Antes de poner en marcha los Motorreductores,
es necesario verificar que la conexin del motor sea la adecuada
para la tensin de laredelctrica.3.2.16. MantenimientoLos
engranajes, casquillos y rodamientos de los reductores y
motorreductores estn lubricados habitualmente por inmersin o
impregnados en la grasa lubricante alojada en la carcasa principal.
Por lo tanto, el Mantenimiento pasa por revisar el nivel de aceite
antes de la puesta en marcha. La carcasa tendr visibles los tapones
de llenado, nivel y drenaje del lubricante, que deben estar bien
sellados. Debe mantenerse especialmente limpio el orificio de
ventilacin; tambin debe respetarse el tipo de lubricante
recomendado por el fabricante, que suele ser el ms adecuado a su
velocidad, potencia y materiales constructivos. Segn el tipo del
reductor, se suele recomendar una puesta en marcha progresiva, en
cuanto a la carga de trabajo, con unas 50 horas hasta llegar al
100%. Asimismo, es muy recomendable el sustituir el aceite la
primera vez tras 200 horas de trabajo, pudiendo incluso el decidir
en ese momento un "lavado" del Reductor. A partir de ese momento,
los cambios del lubricante debern hacerse SIEMPRE de acuerdo con
las recomendaciones del fabricante, siendo plazos habituales
cambios cada 2.000 horas de trabajo.En caso de disponer de
Reductores de repuesto, estos deben permanecer completamente llenos
del lubricante recomendado, para prevenir la oxidacin de los
elementos internos, as como protegidos los acoplamientos. Es
importante "marcar" en el mismo Reductor la necesidad de vaciar el
lubricante sobrante ANTES de ser puesto en servicio. Para
finalizar, reiterar que los consejos aqu dados son solo
recomendaciones GENERALES, y que siempre que sea posible y
conocidas, deben atenderse las recomendaciones especficas del
Fabricante para el modelo en cuestin.