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DIBUJO DE MAQUINAS INFORME BANDA TRANSPORTADORA “DIBUJO DE MAQUINAS” Universidad distrital francisco José de caldas Bogotá DC 02 de febrero de 2012
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DIBUJO DE MAQUINAS
INFORME BANDA TRANSPORTADORA
“DIBUJO DE MAQUINAS”
Universidad distrital francisco José de caldas
Bogotá DC 02 de febrero de 2012
DIBUJO DE MAQUINAS
BANDA TRANSPORTADORA
RESUMEN
En el siguiente trabajo se muestra el diseño y dibujo de una banda transportadora a partir
de las especificaciones dadas en clase, para ello se utilizaron los conocimientos
adquiridos durante la clase, tanto de software CAD como de análisis y cálculos de
maquinas y mecanismos.
INTRODUCCIÓN
El dibujo es un factor esencial para la
ingeniería mecánica ya que con el
podemos plasmar las ideas que
tengamos en mente, siendo este una de
las herramientas más importantes cuando
a diseñar nos referimos, y basados en los
métodos analíticos de diseño podemos
producir no solo elementos de alta
resistencia sino además bastante
productivos.
FUNDAMENTO TEORICO
BANDA TRANSPORTADORA
Una cinta transportadora o banda
transportadora es un aparato para el
transporte de objetos formado por dos
poleas que mueven una cinta
transportadora continua. Las poleas son
movidas por motores, haciendo girar la
cinta transportadora y así lograr
transportar el material depositado en la
misma.
Las cintas o bandas transportadoras se
usan extensivamente para transportar
materiales agrícolas e industriales, tales
como grano, carbón, menas, etcétera, a
menudo para cargar o descargar buques
cargueros o camiones. Para transportar
material por terreno inclinado se usan
unas secciones llamadas cintas
transportadoras elevadoras. Existe una
amplia variedad de cintas
transportadoras, que difieren en su modo
de funcionamiento, medio y dirección de
transporte, incluyendo transportadores de
tornillo, los sistemas de suelo móvil, que
usan planchas oscilantes para mover la
carga, y transportadores de rodillos, que
usan una serie de rodillos móviles para
transportar cajas o palés.
http://images.bibliocad.com/biblioteca/image/00000000/9000/com
eller--banda-transportadora-3d_9128.jpg
Las cintas o bandas transportadoras se
usan como componentes en la
distribución y almacenaje automatizados.
Combinados con equipos informatizados
de manejo de palés, permiten una
distribución minorista, mayorista y
manufacturera más eficiente, permitiendo
ahorrar mano de obra y transportar
rápidamente grandes volúmenes en los
procesos, lo que ahorra costes a las
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empresas que envía o reciben grandes
cantidades, reduciendo además el
espacio de almacenaje necesario todo
esto gracias a las bandas
transportadoras.
Esta misma tecnología de bandas
transportadoras se usa en dispositivos de
transporte de personas tales como cintas
transportadoras y en muchas cadenas de
montaje industriales. Las tiendas suelen
contar con cintas transportadoras en las
cajas para desplazar los artículos
HISTORIA
El transporte de material mediante cintas
transportadoras, data de
aproximadamente el año 1795. La
mayoría de estas tempranas instalaciones
se realizaban sobre terrenos
relativamente plano, así como en cortas
distancias.
El primer sistema de cinta transportadora
era muy primitivo y consistía en leather,
canvas, Este tipo de sistema no fue
calificado como exitoso, pero provoco
incentivar a los ingenieros para
considerar los transportadores como un
rápido, económico y seguro método para
mover grandes volúmenes de material de
una locación a otra.
Durante los años20, la instalación de la
compañía H. C. Frick, demuestra que los
transportadores de cinta pueden trabajar
sin ningún problema en largas distancias.
Lainstalación se realizo bajo tierra, desde
una mina recorriendo casi 8 kilómetros.
La cinta transportadora consistía de
múltiples pliegues de algodón de pato con
cubierta de goma natural, que eran los
únicos materiales utilizados en esos
tiempos para su fabricación. Although out
moded by today's standards, los sistemas
de manejo de estos materiales son
seleccionados de preferencia para trabajo
pesado, lo cual permite realizar una mejor
elección.
http://descom.jmc.utfsm.cl/sgeywitz/PROCESOS/CINTAS.htm
Durante la Segunda Guerra Mundial, los
componentes naturales de los
transportadores se volvieron muy
escasos, permitiendo que la industria de
goma se volcara a crear materiales
sintéticos que reemplazaran a los
naturales. La ventaja básica de los
transportadores de cinta sobre otros tipos
de transporte (como lo son camiones,
trenes, transporte aéreo, etc.) es su
variada aplicabilidad a los diferentes
requerimientos de la industria. Diferentes
estudios indican que hoy, los
transportadores de cinta se han
convertido en el primer método utilizado
para el transporte de material.
Las cintas transportadoras no tienen
competencia en cuanto a capacidad de
transporte. A una velocidad de 5 m/s, y
un ancho de cinta de 1600mm, esta
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puede descargar más de 100 toneladas
métricas por minuto de material, esto
quiere decir 1000Kg/m3 de material.
USOS
Los transportadores pueden seguir la
naturaleza ordinaria del terreno, debido a
la habilidad que poseen para atravesar
pasos relativamente inclinados
(pendientes y gradientes, de hasta 18%,
dependiendo del material transportado).
Con el desarrollo de tensiones elevadas,
materiales sintéticos y/o miembros
reforzados de acero, un tramo del
transportador puede extenderse por
millas de terreno con curvas horizontales
y verticales sin ningún problema.
El sistema de transportadores de cintas
opera en su propia cama de rodillos, los
cuales requieren un mínimo de atención.
Su reparación o reemplazo, es simple y
fácil, y el costo de su mantención rutinaria
es mínimo.
El bajo peso de carga y de la estructura
del transportador por metro lineal se
consigue con un diseño estructural simple
que permita atravesar terrenos
escabrosos o pendientes muy
pronunciadas. La estructura del
transportador requiere una
pequeñaexcavación, permitiendo el
afianzamiento a tierra de esta, de la
forma que se estime como la ms
conveniente. Debido a que la estructura
es compacta, requiere un mínimo de
protección.
El diseño propio de los sistemas de
transportadores, ha requerido reducir el
control a botones de accionamiento en
los diferentes tramos del transportador, y
que además pueden ser controlados
desde estaciones permanentes de control
PARTES DE UNA BANDA
BANDA
Es el elemento esencial, el que transmite
el movimiento alproducto. Normalmente
están hechas con un tejido base
depoliéster/nylon (EP), nylon (NN),
algodón, pvc o acero, cubierto congoma
sintética. Tejido y cubiertas deben
escogerse en base a laresistencia a la
tracción, a los cortes, a los aceites y al
fuego.
EP 200 significa tensión de trabajo de
200 N/mm/capa para unabanda de
poliéster y nylon. EP 200 de 5 capas tiene
unaresistencia total de 1000 N/mm de
ancho.EP 1000/3 significa que es una
banda de poliéster y nylon de 3capas,
con una resistencia total de 1000 N/mm.
RODILLOS
Consisten en cilindros de metal que giran
sobrerodamientos anti-fricción. Existen
dos clases de rodillos en unacinta
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De trabajo: Son los rectos en el
tramo superior y los que estánen el
retorno. Soportan carga.
De dirección: En las cintas
cóncavas mantienen los bordes
levantados. En las cintas planas
mantienen la banda centrada.
Las dimensiones de los rodillos están
estandarizadas por CEMA y porISO.
http://www.fing.edu.uy/iimpi/academica/grado/transind/teorico/
Clase4-Cintas.pdf
ESTRUCTURA
Normalmente se usauna estructura
encelosía, aunquetambién puede ser
encajones igual que lostransportadores
dearrastre, cuando la cintaes cerrada.
Otra opciónes con vigas a lo largoque
sostengan los soportes de los rodillos.
http://www.fing.edu.uy/iimpi/academica/grado/transind/teorico/
Clase4-Cintas.pdf
POLEAS:
Cada cinta transportadora necesita
almenos dos poleas. Habitualmente una
esmotriz y la otra es de tensión. En
muchoscasos pueden requerirse más
poleas, paracambiar la dirección o para
transmitir máspotencia.
Se presentan dos diseños habituales.
Lapolea engomada brinda mayor tracción
y seusa como motriz. La polea jaula de
ardilla es auto limpiante y se usa como
guiada.
http://www.fing.edu.uy/iimpi/academica/grado/transind/teorico/
Clase4-Cintas.pdf
DISPOSITIVOS DE TENSIÓN:
Con el uso la bandase estira, lo que
podría llevar a mal contactocon poleas y
rodillos, mayor fricción ydesgaste. Para
evitarlo se usan dispositivosque
mantienen la tensión o permiten
ajustarla.Suelen ser de gravedad o de
tornillo.
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http://www.fing.edu.uy/iimpi/academica/grado/transind/teorico/
Clase4-Cintas.pdf
DISPOSITIVOS DE ALIMENTACIÓN:
Para unbuen trabajo de la cinta es
necesario queel producto no caiga fuera
de la bandadurante la carga. Para eso se
disponeuna tolva con faldones de goma.
http://www.citalsa.com/files/products/big/molino-torrey-m22-
r1.jpg
Diseños más sofisticados pueden
regularla velocidad de alimentación desde
unatolva mediante un efecto vibratorio
omediante un tornillo transportador.
TIPOS DE BANDAS
BANDAS CON RODILLOS
Es una forma muy común de cinta. El
camino consiste en una serie de
tubos(rodillos) perpendiculares a la
dirección de avance. Los rodillos están
contenidos en un armazón fijo que eleva
la cintadel suelo desde varios decímetros
a algo más de un metro. Los
palletsplanos o bandejas portando la
carga unitaria son desplazados a medida
quegiran los rodillos. Las cintas con
rodillos pueden ser
impulsadasmecánicamente o
gravitatorias. Los sistemas de tipo
gravitatorio sedisponen de tal modo que
el camino desciende una pendiente
suficientepara superar la fricción de los
rodillos.
http://www.elprado.co.cr/images/fig14bb.gif
Las cintas con rodillos pueden serusadas
para el reparto de cargas durante las
operaciones de procesado, elreparto
hacia y desde el lugar de
almacenamiento y aplicaciones
dedistribución. Los sistemas de cintas
automatizados son también útiles
paraoperaciones de clasificación y
combinado.
BANDAS CON RUEDAS
Operativamente son similares a los
rodillos. Sin embargo en lugar derodillos,
pequeñas ruedas como las de los
“patines” montadas sobre ejesrotatorios
conectados al armazón se emplean para
desplazar el pallet,bandeja, u otro
Aplicaciones de estetipo de cintas son
similares a las de los rodillos, excepto
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que las cargasdeben ser en general más
ligeras al estar los contactos entre carga
y cintamucho más concentrados.
BANDAS PLANAS
Este tipo esta disponible en dos formatos
comunes: cintas planas parapallets,
piezas o incluso ciertos tipos de
materiales en masa; y cintashuecas para
materiales en masa. Los materiales se
sitúan en la superficiede la cinta y viajan
a lo largo del recorrido de la misma.
http://www.ddexter.com/images/FIG2.jpg
La cinta forma unlazo continuo de manera
que una mitad de su longitud puede
emplearsepara el reparto del material y la
otra mitad para el retorno
(generalmentevacío). La cinta se soporta
con un armazón con rodillos u otros
soportesespaciados entre sí varios
decímetros. A cada extremo de la cinta
están losrodillos motores (“poleas”) que
impulsan la cinta.
BANDASCON CADENAS
Están formadas por lazos de cadena sin
fin en una configuración
arribaabajoalrededor de ruedas dentadas
motorizadas, en los extremos delcamino.
Puede haber una o más cadenas
operando en paralelo para formarla cinta.
http://www.bandasmetalicas.com/Images/Banda_web.jpg
Las cadenas viajan a lo largo de canales
que proporcionan soportepara las
secciones flexibles de la cadena. O bien
las cadenas se desplazanpor el canal o
usan rodillos para montarse al canal. Las
cargasgeneralmente se montan sobre las
cadenas.
BANDAS CON LISTONES
Este sistema emplea plataformas
individuales, llamadas listones o
tablillas,conectadas a una cadena
continua en movimiento. Aunque el
mecanismoimpulsor es la cadena,
funciona en gran medida como una cinta
plana. Lascargas se sitúan sobre la
superficie plana de las tablillas y se
desplazan conellas. Los caminos son
generalmente en línea recta, pero al ser
movidas porcadenas y la posibilidad de
introducir curvas en el camino mediante
ruedasdentadas, las cintas con listones
pueden tener giros en su lazo continuo.
DIBUJO DE MAQUINAS
http://www.carbonellborja.com/img/producto/6_b.jpg
DISEÑO DE BANDAS
Muchos ingenieros y diferentes usuarios
de los transportadores de cinta, están
familiarizados con la teoría y los
fundamentos de la transmisión por
correa. Un análisis de los aspectos
generales de los transportadores de
cintas, permite determinar que la
transmisión por correa provee de una
base para el diseño de los
transportadores de cintas y elevadores de
cintas. En ambos transportadores la
transmisión por correa, es transmitida por
fricción entre la cinta y los tambores o
poleas de accionamiento. Ciertamente
otros elementos del diseño, que también
colaboran con el sistema de transmisión,
son determinantes tanto en la potencia de
la transmisión como en la cantidad de
material transportado. La similitud entre
ambos casos permite analizar y discutir si
los fundamentos del diseño de cintas
están restringidos específicamente tanto
a los transportadores como elevadores.
La Tensión en una correa es una fuerza
actuando a lo largo de la cinta, tendiendo
a alongarla. La tensión de la correa es
medida en Newtons. Cuando una tensión
es referida a una Únicasección de la
cinta, es conocida como una tensión
unitaria y es medida en Kilonewtons por
metro (kN/m).
Torque es el resultado de una fuerza que
produce rotación alrededor de un eje. El
torque es el producto de una fuerza (o
tensión) y de la extensión del brazo que
se está utilizando y es expresado en
Newton por metro (N*m).
Energía y trabajo están relacionados muy
cercanamente debido a que ambos son
expresados en la misma unidad. El
trabajo es el producto de una fuerza y la
distancia a recorrer. La energía es la
capacidad de ejecutar un trabajo. Cada
uno es expresado en Joule, en el que un
Joule equivale a un Newton-metro. La
energía de un cuerpo en movimiento es
medida en Joule.
La potencia es la relación entre la
realización de un trabajo o transmisión de
energía. La unidad mecánica de potencia
es el watt, que es definido como un
Newton-metro por segundo.
La potencia empleada en un periodo de
tiempo produce trabajo, permitiendo su
medición en kilowatt-hora.
CONSIDERACIONES BASICAS DE
DISEÑO
TENSION.
Una cinta transportadora es simplemente
un medio para llegar a un fin, un medio
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para el transporte de material desde un
comienzo A, hasta un punto final B.
http://descom.jmc.utfsm.cl/sgeywitz/PROCESOS/CINTAS.htm
Para efectuar el trabajo de mover material
desde A hasta B, la correa requiere
potencia que es proporcionada por un
tambor motriz o una polea deconducción.
El torque del motor transforma en fuerza
tangencial, llamada también tensión
efectiva, a la superficie de la polea de
conducción. Este es el o tensión
requerida por la correa para mover el
material de A a B, y es la suma de lo
siguiente:
La tensión debe vencer la fricción
de la correa y de los componentes
en contacto con ella.
La tensión debe vencer la fricción
de la carga, y
La tensión debe aumentar o
disminuir debido a los cambios de
elevación.
FLEXIBILIDAD.
Para una banda transportadora vacía,
esta debe hacer suficiente contacto con el
centro de los rollos de los polines o no
funcionaria correctamente.
Figura a) Cinta tiesa, trabajo inapropiado.
Figura b) Cinta flexible, trabajo apropiado.
http://descom.jmc.utfsm.cl/sgeywitz/PROCESOS/CINTAS.htm
En la figura a, la correa es demasiado
tiesa para hacer contacto con el centro de
los rollos y, por esto, se aumentan las
posibilidades de causar daño
considerable a los bordes de la cinta.
En la figura b, el contacto es suficiente
como para guiar la cinta a lo largo de los
polines.
Cuando el diseño de la cinta indica
restricciones de carga, estos deben ser
respetados y chequeados, mediante
sistemas que eviten la sobrecarga, como
lo será una carcasa protectora. Para cada
material a transportar, existen valores
referenciales establecidos de carga, así
como métodos para el cálculo de estos.
FORMULAS
Diámetro de los tambores de la
cinta, D = 125.z (mm)
Donde z = Número de telas de la
banda transportadora (Tabla N° 2)
Carga de material por metro de
cinta transportadora, q max = F. d /
10 (kg/m)
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Donde F = Sección de carga de la
cinta (cm2), (Tabla N° 3)
d = Peso específico del material
(t/m3)
Capacidad horaria máxima de la
cinta transportadora, Q max = Qt /
h (t/h)
Velocidad de la banda, v = Q max /
(0,36.F.d) (m/s)
Potencia de accionamiento de la
cinta transportadora horizontal
(según normas DIN):
Na = (C . f . L /270) . (3,6 . q cr . v
+ Q) + Ns (HP)
Donde: C = Coeficiente de
resistencia a la flexión (Tabla N° 4)
f = coeficiente de rozamiento de
los rodillos
L = Largo de la cinta
q cr = Peso por metro de la banda
mas peso de los rodillos (Tabla N°
5)
v = Velocidad de la banda (m/s)
Q = Capacidad horaria de la cinta
transportadora, para el cálculo
Q = Q max (t/h)
Ns= Potencia suplementaria
Potencia para guiado de la cinta
transportadora, Ng = 0,01. L (HP)
Potencia total consumida por la
cinta, N = Na + Ng (HP)
Potencia del motor de la cinta, Nm
= N . 100 / η
Donde η = Rendimiento del motor
TABLAS
DIBUJO DE MAQUINAS
CONCLUSIONES
El dibujo de maquinas es una
herramienta muy útil para plasmar las
ideas en cuanto a diseñar nos referimos.
Cualquier variable en el diseño de un
elemento o maquina es de sumo cuidado
ya que si no está incluido en los cálculos,
podemos tener serios problemas de
funcionamiento.
A la hora de diseñar cualquier dispositivo
debemos hacerlo basados en que este ha
de cubrir alguna necesidad ya que bajo
estos factores es que podemos cumplir
con los requerimientos exigidos.
Con respecto al avance tecnológico
actual es bastante importante realizar
consultas, alrededor de lo que vamos a
diseñar, revisando que se ha hecho al
respecto, mirando las fortalezas y
debilidades que pueda tener el proyecto:
Un diseño debe ser tan simple como sea
posible, pero sin perder las exigencias
propuestas
En la industria actual es de gran utilidad
hacer uso de herramientas de CAD para
la solución de problemas ya que con
estas uno expresa sus ideas hacia el
mundo técnico.
Existen algunos diseños realmente
complejos ara ser explicados solamente
con la palabras es por eso que en
muchos de los casos en cuanto a temas
de ingeniería nos referimos, debemos
hacer uso de muestras facultades como
dibujantes para dar a conocer lo que
estamos pensando.
Finalmente como ingenieros mecánicos
debemos estar a la vanguardia de la
tecnología, ya que esta nos puede dejar
atrás si no nos actualizamos día a día,
haciendo uso de las herramientas
existentes para dibujar, diseñar, fabricar,
complementar todo tipo se dispositivos
y/o sistemas a los que nos enfrentemos
en nuestra vida laboral.
BIBLIOGRAFIA
http://www.comercioindustrial.net/product
os.php?id=btrans&mt=bandas
http://www.esi2.us.es/~fabio/cintas.pdf
http://www.ie.ncsu.edu/kay/mhetax/Trans
Eq/Conv/
http://www.fing.edu.uy/iimpi/academica/gr
ado/transind/teorico/Clase4-Cintas.pdf
http://descom.jmc.utfsm.cl/sgeywitz/PRO
CESOS/CINTAS.htm
