Tesis sobre cangilones.

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Tesis sobre cangilones.

  1. 1. ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL Facultad de lngenieria Mecinica"DISEAO Y CONSTRUCCION DE PROTOTIPO PARA SISTEMA DE RECIRCULACION DE GRANALLAS PARA MAQUINA LlMPlADORA DE METALES" TESIS DE GRAD0 Previa a la obtencicin del Titulo de: INGENIERO MECANICO Presentado por: Klgber Fernando Barcia Villacreses - Cuayaquil Ecuador 1989
  2. 2. A G R A D E C I M I E N T O 1 A1 Ing. MARCOS TAPIA Q. Director de la Tesis, por su ayuda y colaboraci6n en la r e a l i z a c i 6 n de e s t e trabajo A1 Ing. IGNACIO WIESNER y a1 Ing. HOMER0 ORTIZ por su aporte sinnificativo a la consecuci6n de nuestros objetivos. A1 Ing. MANUEL HELGUERO y a 1 personal del Taller Mec5nico de la E S P O L , sin cuyo aporte la c u i m i n a c i 6 n de e s t e proyecto s e h u b i e r a v i s t o imposibilitada.
  3. 3. D E D I C A T O R I A A DIOS: Por su gufa A MIS PADRES: Por su confianza en mf.
  4. 4. ING. MARCOS TAPIA SUB-DECANO DE LA FACULTAD DIRECTOR DE TESIS ---____--_-___ MIEMBRO PRINCIPAL DELTRIBUNAL TRIBUNAL
  5. 5. DECLARACION EXPRESA"La responsabilidad por 10s hechos , ideasy doctrinas expuestos en esta tesis, mecorresponden exclusivamente; y , el patrimoniointelectual de la misma, a la ESCUELASUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL".(Reglamento de Exsmenes Y Tftulosproiesionales de la ESPOL). KLEBEA. BARCIA VILLACBESES
  6. 6. R E S U M E NEsta mdquina es parte de un proyecto de Construccidnde Equipos para el Laboratorio de Fundicidn de laFacultad. La construccidn de este sistema se realizden el Taller Mecdnico de la Facultad, que permitidjunto con la construccidn de una turbina impulsadorade granallas, poner en funcionamiento la mdquinalimpiadora de metales.La presente Tesis tiene 10s siguientes objetivosprincipales:1. Diseaar un I; sistema de recir ulacidn que pueda ser usado en una mdquina limpiadora de metales.2. Lograr un sistema de fdcil operacidn, reparacidn y mantenimiento.3. Que el diseao del sistema contemplen partes normalizadas existentes en el mercado nacional y en otras partes d e f d c i l obtencidn.Se estudia 10s principios de este sistema asf como,las diferentes partes que 10s conforman, sus
  7. 7. VIIaplicaciones y alcances. Se hace referencia a lasdiferentes clases de granallas que puedan utilizarseen el sistema detallando el proceso de fabricacibn,composici6n quimica, caracteristicas mecsnicas,clasificaci6n y aplicaciones.. A parte de las g r a n a l l a s ,existen o t r o s tipos d e abrasivos q u e n o s o n metglicosy que no se 10s ha mencionado, entre ellos tenemos:abrasivos de vidrio, abrasivos vegetales y abrasivosplssticos.El disefio contempla un sistema de recoleccibn, unsistema de e l e v a c i b n , u n sistema d e extracci6n de polvosy un sistema dosificador como partes constitutivasdel sistema total de recirculacibn.Posteriormente se explica el proceso de fabricacibny e l montaje de las p a r t e s , luego se realizan pruebas /de 1 0 s diferentes sistemas que lo c o n f o r m a n , se analizanlas mismas y se adjuntan planos del sistema.
  8. 8. I N D I C E G E N E R A L PBg.RESUMEN ......................................... VIINDICE GENERAL .................................. VIIIINDICE D E FIGURAS ............................... XI11INDICE DE TABLAS ................................ XIXINTRODUCCION .................................... 36CAPITULO IGENERALIDADES ................................... 391.1. Fundamentos del sistema de recirculaci6n ... 391.2. Tipos de sistemas de transporte ........... 42 1.2.1. Transportadores recolectores de tornillo7 sin fin .................. 42 1.2.2. Transportadores elevadores de cangilones ......................... 521.3. Extractores de polvos ..................... 58 1.3.1. Separadores de polvos y granallas ... 601.4. Dosificadores ............................. 621.5. Clases de granallas usadas en el sistema de recirculaci6n .............................. 62 1.5.1. Granallas de 6xido de aluminio . . . . . 63
  9. 9. IX PAg . 1.5.2. Granallas de bronce ................ 64 1.5.3. Granallas de alambre cortado ....... 64 1.5.4. Granallas de hierro templado . . . . . . . 68 1.5.5. Granallas de acero ................. 72CAPITULO I 1DISERO Y CONSTRUCCION D E L SISTEMA D E RECIRCULACIONDE GRANALLAS ..................................... 772.1. Especificaciones tecnicas a considerarse ... 77 2.1.1. Potencia ............................ 77 2.1.2. Cargas mecAnicas ................... 77 2.1.3. Materiales ......................... 78 2.1.4. Tamafio y peso ...................... 78 2.1.5. Productos existentes ............... 78 2.1.6. Vida iitil de servicio . . . . . . . . . . . . . . 79 2.1.7. Mantenimiento y reparaci6n . . . . . . . . . 79 2.1.8. Costo ............................... 792.2. Seleccidn del sistema de recirculaci6n de granallas ...,G............................. 802.3. Codificaci6n de las partes ................ 812.4. Sistema de recolecci6n y sistema de elevaci6n ................................. 83 2.4.1. CAlculo de la tolva de colecci6n .... 83 2.4.2. MAxima carga de 10s sistemas . . . . . . . 87 2.4.3. Dimensiones del sin fin . . . . . . . . . . . . 87 2.4.4. Longitud de la banda de 10s
  10. 10. X FQg. cangilones ......................... 89 A2.4.5. DiseRo y cBlculo de 1 0 s cangilones .. 9 1 /-2.4.6. Velocidad t a n g e n c i a l d e la h e l i c e d e l sin fin ............................. 1042.4.7. Diseflo y c B l c u l o d e la a r t e s a d e l s i n fin ................................ 1082.4.8. A n B l i s i s de f u e r z a s de trabajo que actlian s o b r e 10s s i s t e m a s .......... 1212.4.9. Determinaci6n de la potencia requerida .......................... 1272.4.10 Cdlculo y selecci6n de la c a d e n a y catalinas .......................... 1292.4.11 C B l c u l o y s e l e c c i 6 n de la banda de cangilones ......................... 1342.4.12 C B l c u l o y s e l e c c i 6 n d e las poleas ... 1372.4.13 Diseflo y c d l c u l o del eje superior del sistema de elevaci6n ........... 1372.4.14 C Q l c u l o y s e l e c c i 6 n d e las c h a v e t a s y chaveteros det sistema de elevaci6n eje superior ............... del 1482.4.15 CQlculo y selecci6n de rodamientos y chumaceras del eje superior del sistema de elevaci6n ............... 1522.4.16 Disefio y c d l c u l o del tensor de l a banda de cangilones ................ 1542.4.17 DiseRo y c B l c u l o de la plancha
  11. 11. XI PBg . recolectora .................... 163 2.4.18 Diseiio y c.5lculo d e l s i n f i n . . . . 172 2.4.19 CBlculo y selecci6n de las chavetas y chaveteros del eje del s i n fin .... 193 2.4.20 Cglculo y seleccidn de rodamientos y chumaceras del eje del s i n fin ...... 195 2.4.21 CQlculo de la potencia inercial ..... 197 2.4.22 CBlculo de la estructura de 10s sistemas ........................... 203 2.4.23 Condiciones normales de trabajo de 1 0 s sistemas .................... 207 2.4.24 Proceso d e fabricacidn de las partes . 210 2.4.25.Montaje de acuerdo a 1 diseiio ........ 2182.5. Bistema de extraccidn de polvos ............ 225 2.5.1. Diseiio y cBlculo del separador de polvos ............................. 227 2.5.2. D i s e a o y cdlculo de 10s ductos de I extraccidn ......................... 232 2.5.3. Determinacidn de la potencia requerida . 242 2.5.4. Diseiio de la trampa de polvos ....... 243 2.5.5. Seleccidn del extractor ............ 244 2.5.6. Proceso de fabricacidn de las partes . 246 ‘-2.5.7. Montaje de acuerdo a 1 diseiro ....... 2512.6. Sistema dosificador ....................... 255 2.6.1. C5lculo del ducto de paso de granallas ....................... 255
  12. 12. XI1 PAg. 2.6.2. CBlculo de la compuerta ............ 258 2.6.3. DiseAo y c6lculo del mecanismo accionador ......................... 260 2.6.4. Proceso de fabricaci6n de las partes. 272 2.6.5. Montaje de acuerdo a1 diseiio ....... 274CAPITULO I11PRUEBAS DEL SISTEMA DE RECIRCULACION DE GRANALLAS. 2803.1. Pruebas del sistema de recolecci6n y sistema de elevaci6n .............................. 2803.2. Pruebas del sistema de extracci6n . . . . . . . . . 2823.3. Pruebas del sistema dosificador ........... 288CAPITULO IVANALISIS DE RESULTADOS .......................... 290CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .................. 293BIBLIOGRAFIA .................................... 296PLANOS DE CONSTRUCCION .......................... I 298
  13. 13. I N D I C E D E F I G U R A SNO P&ig.1 FLUJCGRAPIA DEL SISTEMA DE RECIRCULACION.. .. 412. DIVERSOS TIPOS D E TRANSPORTADORES SIN FIN.. 473. DISPOSITIVOS DE ALIMENTACION PARA TRANSPORTADORES SIN FIN ................... 494. DISPOSITIVOS DE DESCARGA PARA TRANSPORTADORES SIN FIN ................... 515. TIPOS DE ELEVADORES DE CANGILONES Y DETALLES DE CANGILONES ............................. 566. EXTRACTOR DE POLVOS DE UNA MAQUINA GRANALLADORA...... ......................... 597. SEPARADOR TIPICO DE POLVOS Y GRANALLAS.... . 608. MICROESTRUCTURA DE LAS GRANALLAS DE ALAMBRE CORTADO. ................................... / 669. MUESTRA DEL EFECTO DEL TAMAN0 DEL CORTE DE LAS GRANALLAS DE ALAMBRE CORTADO . . . . . . . . . . . 6610. GRANALLAS DE ALAMBRE CORTADO.. ............. 6711. GRANALLAS ANGULARES DE HIERRO TEMPLADO . . . . . 7012. MICROESTRUCTURA DE LAS GRANALLAS D E HIERRO TEMPLADO .................................. 7013. MICROESTRUCTURA DE LAS GRANALLAS DE ACERO.. 74
  14. 14. NO14 . RESISTENCIA A QUEBRARSE DE LAS GRANALLAS DE ACERO ..................................... 7415 . RESISTENCIA A QUEBRARSE DE LAS GRANALLAS DE HIERRO TEMPLADO ............................ 7416 . SISTEMA DE RECIRCULACION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8217. SISTEMAS DE RECOLECCION Y ELEVACION . . . . . . . . 8418. TOLVA D E RECOLECCION ....................... 8519. REPRESENTACION DE UN PAS0 DEL SIN FIN . . . . . . 8820 . BANDA DE LOS CANGILONES .................... 9021 . TRAYECTORIA DE LAS GRANALLAS A LA SALIDA DEL ELEVADOR ............................... 9222 . a) CANGILON . b ) VOLUMEN UTIL DEL CANGILON . 9723 . PARTE DE UN CANGILON SOMETIDA A MAYOR DESGASTE .................................. 9924 . RECORRIDO D E DESGASTE DEL CANGILON . . . . . . . . . 10025 . DISTRIBUCION DE LOS REMACHES . . . . . . . . . . . . . . . 10326 . SECCION TRANSVERSAL OCUPADA DEL SIN FIN . . . . 10627 . SECCION DEL SIN FIN ....................... 10628 . MEDIDAS DE L A ARTESA- ..................... 10929 . DIAGRAMA DE FUERZAS DE LA ARTESA . . . . . . . . . . . 10930 . DIAGRAMA DE MOMENT0 COMBINADO . . . . . . . . . . . . . . 11131 . DIAGRAMAS DE FUERZA CORTANTE Y MOMENT0 FLECTOR ................................... 11332 . LLENADO MAXIM0 DE LA ARTESA . . . . . . . . . . . . . . . . 11633 . SOLDADURA D E L A ARTESA .................... 11934 . DIAGRAMAS DE FUERZAS a ) EN L A HELICE DEL
  15. 15. xvNo PBg . SIN FIN . b ) EN LAS GRANALLAS .............. 12235 . DIAGRAMAS DE FUERZAS ....................... 12436 . DIAGRAMA D E FUERZAS ....................... 12537 . REPRESENTACION DE LA TRANSMISION . . . . . . . . . . . 13338 . POLEA ...................................... 13839 . EJE SUPERIOR DEL SISTEMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13940. DIAGRAMA DE FUERZAS EN EL PLANO XY . . . . . . . . . 13941 . DIAGRAMA DE FUERZAS EN EL PLANO XZ . . . . . . . . . 14142 . DIAGRAMAS DE FUERZA CORTANTE Y MOMENTO FLECTOR EN EL PLANO XY ..................... 14243 . DIAGRAMAS DE FUERZA CORTANTE Y MOMENTO FLECTOR EN EL PLANO XZ ..................... 14344 . EJE SUPERIOR ............................... 14845 . CHAVETA D E L A CATALINA .................... 14946 . FUERZAS EN LA CHAVETA ...................... 15047 . CHUMACERA DEL EJE SUPERIOR DEL SISTEMA DE ELEVACION .................................. 15548 . ESTRUCTURA DEL TENSOR ..................... 15749 . DIAGRAMA DE FUERZAS APLICADAS EN L A CAJA DE RODAMIENTOS ................................ 15850 . TORNILLO SOMETIDO A COMPRESION . . . . . . . . . . . . . 16051 . MEDIDAS DE LA PLANCHA RECOLECTORA . . . . . . . . . . 16452 . D IAGRAMA DE FUERZAS DE LA PLANCHA RECOLECTORA ................................ 16453 . DIAGRAMA DE MOMENTO COMBINADO . . . . . . . . . . . . . . 16654 . DIAGRAMAS DE FUERZA CORTANTE Y MOMENTO
  16. 16. XVINO PSg . FLECTOR .................................. 16555 . EJE DEL SIN FIN .......................... 17256. DIAGRAMA DE FUERZAS EN EL PLANO XY . . . . . . . . 17457 . DIAGRAMA DE FUERZAS EN EL PLANO X Z . . . . . . . . 17558. DIAGRAMAS DE FUERZA CORTANTE Y MOMENTO FLECTOR EN E L PLANO XZ .................... 17759 . DIAGRAMAS DE FUERZA CORTANTE Y MOMENTO FLECTOR EN EL PLANO XY .................... 17860 . MONTAJE D E L EJE MACIZO .................... 18261 . EJE DEL SIN FIN ........................... 18462 . REPRESENTACION DE LA HELICE DEL SIN FIN . . . 18563. DIAGRAMA DE FUERZAS DE L A HELICE .......... 18664. DIAGRAMAS DE FUERZA CORTANTE Y MOMENTO FLECTOR................................... 18765 . DESARROLLO DE LA HELICE DEL SIN FIN . . . . . . . 19166 . SOLDADURA DE L A HELICE .................... 19267 . CHUMACERA DEL SIN FIN ..................... 19868. CARGAS APLICADAS EN LA ESTRUCTURA INFERIOR DEL SISTEMA DE ELEVACION .................. 20369 . SECCION DE LA ESTRUCTURA . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 70. TAPA DERECHA SUPERIOR ..................... 211 71. TAPA IZQUlERDA SUPERIOR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213 72 . ESTRUCTURA INTERMEDIA ..................... 214 73. ESTRUCTURA SUPERIOR ....................... 215 74 . BASE D E L MOTOR ............................ 215 75 . ARTESA .................................... 217
  17. 17. XVIINo P5g . B1BLm.r E C ~ 76 . CANGILONES REMACHADOS A LA BANDA .......... 21877 . FABRICACION DE EMPAQUES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21978. MONTAJE DE LA ESTRUCTURA .................. 22079. MONTAJE DEL SIN FIN ....................... 22180 . MONTAJE DEL EJE SUPERIOR . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22281 . ESTRUCTURA SUPERIOR ....................... 22282 . MONTAJE D E L A ESTRUCTURA CON EL EJE . . . . . . . 22383. REMACHADO DE LOS CANGILONES EN L A BANDA . . . 22484. SISTEMA DE EXTRACCION DE POLVOS . . . . . . . . . . . 22685 . ESQUEMA DFL SFPARADOR D E POLVOS . . . . . . . . . . . 22886 . PLANCHAS SOMETIDAS A DESGASTE . . . . . . . . . . . . . 22987 . CALCULO D E L VALOR DE F .................... 23188 . MEDIDAS DE LOS DUCTOS ..................... 23889. CALCULO DE LOS DUCTOS DEL SISTEMA . . . . . . . . . 24390 . TRAMPA D E POLVOS .......................... 24591 . FABRICACION DE DUCTOS ..................... 24792 . FABRICACION DE DUCTOS ..................... 24793 . DUCT0 TERMINADO ........................... 24994. ACOPLE DE RAMALES ......................... 24995 . FABRICACION DE L A TRAMPA D E POLVOS . . . . . . . . 25096 . FABRICACION DEL SEPARADOR DE POLVOS . . . . . . . 25097 . FABRICACION DE EMPAQUES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25198 . MONTAJE DEL SEPARADOR D E POLVOS . . . . . . . . . . . 25299 . MONTAJE DE LOS DUCTOS ..................... 253100. MONTAJE D E LOS DUCTOS ..................... 254101. SISTEMA DOSIFICADOR ....................... 256
  18. 18. XVIIIN Pzig .102 . DUCTO DE PASO DE GRANALLAS . . . . . . . . . . . . . . . 257103. PLANCHA CURVADA DE LA COMPUERTA . . . . . . . . . . 258104. DIAGRAMA DE FUERZAS DE LA COMPUERTA . . . . . . 259105. COMPUERTA ................................ 261106 . COMPUERTA ................................ 262107 . SISTEMA ARTICULADO DE 4 BARRAS EN POSICION NORMAL CERRADA . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264108 . SISTEMA ARTICULADO DE 4 BARRAS EN POSICION NORMAL ABIERTA .................. 264109 . DIAGRAMA DE FUERZAS ...................... 265110 . DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE DEL ESLABON 4 . . . 267111 . DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE DEL ESLABON 2 ... 267112. DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE DEL ESLABON 3 . . . 268113. SISTEMA DOSIFICADOR ...................... 270114. SISTEMA DOSIFICADOR ...................... 271115. MONTAJE DE LA PALANCA ACCIONADORA . . . . . . . . 275116. MONTAJE DEL DUCTO DE PASO Y DE LA COMPUERTA. 276117 . MECANISMO ACCIONADOR NORMAL CERRADO . . . . . . 277118 . MECANISMO ACCIONADOR NORMAL ABIERTO ...... 278119 . PARTE SUPERIOR ABIERTA DEL SISTEMA DE ELEVACION ............................. 282120. TOMA GENERAL DE LA MAQUINA ............... 283121. PRUEBAS DEL VENTILADOR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286122 . MEDICION DE POLVOS RECOGIDOS . . . . . . . . . . . . . 287123. VERIFICACION DE DISTRIBUCION DE GRANALLAS 287
  19. 19. I N D I C E D E T A B L A SNO PAg.I. CAPACIDADES Y VELOCIDADES DE LOS TRANSPORTADORES SIN FIN.. .................. 45I1 CAPACIDADES DE LOS TRANSPORTADORES SIN FIN. 45111 REDUCCION DE L A CAPACIDAD EN TRANSPORTADORES INCLINADOS... .............................. 48IV CLASIFICACION DE LAS GRANALLAS DE OXIDO DE ALUMINIO DEL REIN0 UNIDO ................... 63V ESPECIFICACIONES DE LAS GRANALLAS DE ALAMBRE CORTADO. ........................... 65VI COMPOSICION QUIMICA D E LAS GRANALLAS DE ALAMBRE CORTADO.. .......................... 65VII COMPOSICION QUIMICA DE LAS GRANALLAS DE HIERRO TEMPLADO EN LAS DIVERSAS PARTES DEL MUNDO. ..................................... 69VIII ESPECIFICACIONES D E GRANALLAS DE HIERRO TEMPLADO SEGUN L A NORMA BIS N o 2 4 5 1 . . ...... 71IX COMPOSICION QUIMICA DE LAS GRANALLAS DE ACERO ...................................... 75X ESPECIFICACIONES DE LAS GRANALLAS DE ACFRO SEG’JN L 4 NOSMA SAE 5 - 4 4 4 ............. 76
  20. 20. xxNO PBg.XI VALORES TIPICOS DE k d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101XI1 CLASIFICACION DE LAS CARGAS Y FACTORES DE SERVICIO ................................... 132XI11 F A C T O R E S K................................. 146XIV F A C T O R E S K................................. 147xv FACTORES K . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180XVI FACTORES K . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181XVII M A S A S DE L O S ELEMENTOS QUE COMPONEN LOS SISTEMAS DE RECOLECCION Y ELEVACION ........ 200XVIII VALORES DE CARGA QUE SOPORTA L A ESTRUCTURA. 204
  21. 21. S I H B O L O G I A-AB : Longitud del eslab6n 3 : Area de una parte de la tolva de colecci6nA1 : Area de una parte de la tolva de colecci6nA2 : Area de una parte de la tolva de colecci6nA3 : Area de una parte de la tolva de colecci6nA4 : Area de una parte de la tolva de coleccidnA5 : Area de una parte del cangil6nA6 Area de una parte del cangil6nA7 Area de una parte del cangildnA8a Aceleraci6n normal nA Parte ocupada de la secci6n del cilindro PA Area de la seccidn transversal d e .la vigaa TamaRo de la soldaduraA Area de la garganta de la soldadura e Secci6n transversal de la bandaAb Ancho de la bandaab Area de la circunferenciaACA Area transversal de la estructura esa Ancho de la estructura ea Aceleraci6n tangencial tb Ancho de la artesa
  22. 22. XXII Longitucl del cord6n de soldadura61 Ancho d e la chavetab2b Longitud del desgaste- Longitud del eslabdn 4B04C Distancia del eje neutro a la fibra mds exteriorC Distancia entre centros Constant ecC Capacidad bdsica de carga dindmicabD Didmetro exterior de la h6lice del sin find Distancia del eje superior del elevador a la bandeja recolectora D i Ame t r o de la mesa rotatoriadM Didmetro de las poleas de 10s cangilonesDl Didmetro del eje superior del sistemaD2 de elevaci6n Didme t ro del eje del sin finD3D Didmetro del ducto ac ac Didmetro del ducto bcDbc Didmetro del ducto cdDcdD Didmetro del cod0 CDHP Potencia de disefio Didmetro primitivo de la catalina conductoradl Didmetro primitivo de la catalina conducidad2d Didmetro medio md Didmetro menor de la tuerca r Didmetro mayor del tornillodt
  23. 23. XXIIIe Espesor de desgaste de Espesor de la banda de 10s cangilones be Espesor de la artesa ae Espesor de la vigae Espesor de la plancha recolectora Pe Espesor de la estructura ee Espesor de la helice hE Mddulo de elasticidad del acerof Coeficiente de fricci6n entre la banda y la polea Fuerza de fricci6n entre las granallasfl y el sin fin Fuerza de friccidn entre las granallasf2 y la artesa Factor de correcci6nf3 Fuerza de fricci6n entre las granallasfl X y el sin fin en direccidn x Fuerza de friccidn entre la estructurafl Z del tensor y la caja de rodamientof Esfuerzo de trabajo resultante en la r soldaduraf Esfuerzo de trabajo por cortante en la S soldadura Esfuerzo de trabajo por f.lexd6n en lafb soldadura Carga por unidad de longitudf5F : Fuerza normal a1 punto de contact0 de
  24. 24. XXIV desgastef Fuerza de friccidn entre la carga y la C compuer t a Factor de cor~eci5f6nf6 Fuerza de fricci6n entre las granallasf4 y las plancha inclinada Fuerza en direcci6n xFXF Fuerza e n direcci6n y YF Fuerza e n direcci6n z ZF Fuerza de excavaci6n aF Fuerza normal nF Esfuerzo cortante mdximo permisible V Fuerza mdxima que transmite la bandaF1 Fuerza de lado flojo de la bandaF2 Fuerza en la superficie del ejeF3F Carga radial equivalente a1 rodamiento eF Carga radial aplicada a1 rodamiento r Esfuerzo deflexi6n mdximo permisibleFbF Carga axial aplicada a1 rodamiento axF Fuerza inercial S Esfuerzo permisible en la soldaduraFVFi Fuerza mayor en la polea del sin fin"; Iuerza menor en la polea del sin fin Fuerza axial que las granallas ejercenF4 sobre el sin fin Fuerza radial que las granallas ejercenF5 sobre el sin fin
  25. 25. xxv : Constante para considerar pgrdidas enF6 la zona d e aceleraci6n Coeficiente de fricci6n en tubos rectosF7 Constante para considerar pgrdidas porF8 cambio de direcci6nF Factor correctivo por resbalamiento 9 Fuerza que ejerce el eslab6n 3 sobreF34 el eslabdn 4 Fuerza que ejerce el eslab6n 2 sobreF23 el eslab6n 3 Fuerza que ejerce el eslab6n 1 sobreF14 el eslab6n 4 Fuerza clue ejerce el eslab6n 3 sobreF32 el eslab6n 2 Fuerza que ejerce el eslabdn 1 sobreF12 el eslab6n 2 Fuerza que ejerce el eslab6n 4 sobreF43 el eslab6n 3F Fuerza necesaria para mover el mecanismo acg Gravedadh Altura del cangil6n a la bandeja recolectora Altura de la chavetahl Altura de la tuercah2h Largo de la estructura eH : Altura que se eleva la mezcla aire-polvoHP : Potencia en cabalos de fuerzaI : Inercia total
  26. 26. XXVI Inercia d e la artesaaI Momento de inercia de la catalina CI Inercia de la soldadura WI Momento de inercia de la polea PI Momento de inercia del eje superior esI Momento de inercia del eje inferior ei Momento de inercia de u n paso d e heliceIhI Inercia alrededor del eje x XJ Momento polar de inerciaK Constante de condiciones en extremos Factor de superficieKa Factor de tamafioKb Factor de confiabilidadKC Factor de temperaturaKdK Factor de modificacidn por concentracidn e de esfuerzos Factor de efectos diversosKf Coeficiente de desgastekd2 Longitud que recorre la banda en t 1 Longitud de la chavetal1 Longitud de la columnal2 Avance del tornillol31 Altura de la estructura inferior eL Longitud del sin fin Longitud de la bandaL1 Longitud de la cadenaL2 Ancho de la heliceL3
  27. 27. XXVII Distancia a1 radio medioL4L Longitud equivalente e DuraciBn nominal en horas de servicioLIOhL Longitud de la plancha recolectoraL Longitud del ducto principal P Longitud del ducto b cLbcL Longitud del ducto ac ac Longitud del ducto c dm Metrosmm Milfmetros 2m Metros cuadrados 3m Metros cCibicosM Masa i Momento reaccionanteM1 Momento reaccionanteM2M Momento flexionante m5ximo mMPa Megapascal Momento torsor necesario para mover laMD compuer t a Momento en e l punto 4 Momento en el punto 2M2 Momento requerido para mover el mecanismoMt 2 Momento flexionante en el punto 0MO Momento flexionante en e l punto EME Momento flexionante en e l punto BMBM Momento flexionante en e l punto G G Momento flexionante en e l punto UMU
  28. 28. XXVIIIM : Moinento inercial S : Momento inercial totalMtM : Masa de u n cangil6n caM : Masa de la catalina conducida CM : Masa de la polea PM . : M a s a d e l eje superior esM : M a s a del eje inferior ei : M a s a de u n paso de h6licen : Factor de seguridad blrsli J-ihCbn : N6mero de vueltas de la h6lice 1N : Newton : F u e r z a normal a - la h6liceN1 : Fuerza normal a ?-a h6lice e n direccidn xN1 X : Fuerza normal a la cargaN2 : Fuerza normal a las granallas del fondoN3 del elevador-OD : Distancia entre el punto de apoyo y el punto de acciein de la carga- : Longitud d e l eslab6n 202A- : Longitud del eslab6n 124P : P a s o del s i n fin : Fuerza axial aplicada a 1 s i n finp1 X : Fuerza tangencial aplicada a1 sin fin p1 z : Fuerza total d e l elevador p2 : P a s o de la cadena p1 Pa : Pascal
  29. 29. XXIX Presi6n del flujopf Potencia total de transportepT1 Potencia totalpTP Potencia inercial inerciaP Fuerza critica de pandeo crPot Potencia necesaria de transporte del 1 sin finPot Potencia necesaria de transporte del 2 elevador Potencia del ventiladorpVP Paso del tornillo tensor(P1-P Diferencia de presi6n debido a la 2 1 aceleraci6n( P1-P2) Diferencia de presi6n debido a 1 rozamiento e n las paredes( P1-P2 Diferencia de presi6n debido a cambios d e direcci6n(P1-P2I4 Diferencia de presi6n debido a las fuerzas gravitacionales(P1-P2 Diferencia de presidn debido a1 filtro(P1-P2) Diferencia de presi6n total Diferencia de presi6n en el ducto ac(P1-P2)ac Diferencia de presidn en el ducto bc( 12 - bc Diferencia de presi6n en el ducto cd( 1 2- cdq Carga normal por paso Carga normal del primer paso41 Carga normal del segundo paso42
  30. 30. : Carga normal del tercer pasoq3 : Carga normal del cuarto paso94 : Carga normal del quinto pasoq5 Carga normal del sexto paso‘6 Carga normal del sgptimo paso97 Carga normal del octavo pasoq8 Carga normal del noveno pasoq9 Carga normal de u n cangil6nqC Flujo de arenaqP Capacidad de transporte de aire‘a Capacidad total de transporteqtQ Flujo total normal Flujo normal de granallasQg Caudal en el ducto acQac Caudal e n el ducto bcQbcQcd Caudal e n el ducto cd - r Caudal total transportadoQt Caudal de arena transportadoQPr Radio de giro del circulo Radio de curvatura de 10s cangilonesrlrad : Radianesr : Radio para el circulo de V S Sr : Raz6n de reducc i6n del reduc tor Rr : Radio de giro en x Xr : Radio medio mR : Raz6n de reducci6n de transmisi6n : Fuerza reaccionanteR1
  31. 31. XXXI r Fuerza reaccionante en direcci6n xR1 X : Fuerza reaccionante en direccidn yR1 Y : Fuerza reaccionante en direccidn zR1 Z : Fuerza reaccionanteR2 : Fuerza reaccionante en direccidn xR2 X : Fuerza reaccionante en direccidn yR2 Y : Fuerza reaccionante en direcci6n zR2 Z : Ndmero de dientes de la catalina mayorR4 : Ndmero de dientes de la catalina menorR5 : Radio de curvatura d e l c o d 0 : Carga que debe levantar el tornilloRTS : SegundosS : Esfuerzo de fluencia YSF : Factor de servicioS : Limite de resistencia a la fatiga eS ,? Limite de resistencia a la fatiga de e la viga rotatoriaS : Resistencia a1 corte SYS : Resistencia a la fluencia Y1S : Resistencia a la rotura ut : P r e s i d n estdtica e n el ducto ac "ac : P r e s i d n estdtica e n el ducto bc "bc : P r e s i d n estdtica e n el punto d "d : P r e s i d n estdtica total SPt t : Tiempo que se demora e n recorrer d t : Tiempo que se demora el sin fin en dar 1 una revoluci6n
  32. 32. XXXII : Altura del chavetero del ejet2t : Altura del chavetero de la catalina o polea 3t : Tiempo que tarda el motor en llegar a a la velocidad de r6gimen : Tiempo de u n ciclotCt : Ancho del Area de garganta eT : Torque msximo de la polea : Fuerza que transmite la cadenaT1 : Fuerza que transmite la cadena e n direccidnT1 Y Y : Fuerza que transmite la cadena e n direccidnT1 z z Fuerza del lado flojo de la cadenaT2 Momento de torsidn para vencer la cargaT3 F3T Momento torsor en el eje del sin fin m3V Factor de rotacidnV Fuerza cortante BolGmcn de una parte de la tolva dev1 coleccidn Voliimen de una parte de la tolva dev2 coleccidn Volumen dtil del cangildnv3V Voliimen de arena a Velocidad e n el ducto bcc bV Velocidad e n el ducto ac ac Velocidad e n el ducto cdd c
  33. 33. XXXIII V Volumen del cilindro de u n paso del sin C fin Voliirnen del material perdido por desgaste vd Velocidad de diseilo vD Velocidad lineal del cangildn vO Velocidad lineal de la banda de 10s cangilones V Volumen dL paso del sin fin P Presidn de velocidad e n a vp a Presidn de velocidad e n bb Volumen total de la tolva de coleccidn vT V Velocidad d e la hglice S V Velocidad de succidn su W Carga msxima Carga d e 1 0 s cangilones llenos w1 Peso de las granallas del fondo del w2 elevador W Peso de la catalina conducida C W Peso de la polea P W Carga mdxima por unidad de longitud W Carga total que soporta la estructura e inferior Carga mdxima que empuja la hglice h W Carga equivalente 0 X Factor radial Distancia de desplazamiento del punto xd de desgaste
  34. 34. XXXIVY : Distancia del centro de coordenadas a1 elemento diferencialY : Factor de empuje : Distancia del centro del circulo a1 inicio*1 del drea ocupada : Distancia entre ejes del elevadorY P e s o . e s p e c i f i c o de las granallas Didmetro medio de la polea con la banda Peso especifico de la arenaya P e s o especifico del aireYA Peso especifico de la mezcla aire-polvoytY’ Angulo de transmisidnc Suma t or i a Coeficiente de friccidn estdtica entre superficies de acero dulce Coeficiente de friccidn estdtica entrefiS z superficies d e fundicidn grisu Coeficiente de friccidn estdtica entre acero dulce y fundicidn gris Esfuerzo cortante mdximo Esfuerzo de tensidn mdximo en la banda Esfuerzo de pandeo mPximo Esfuerzo de flexidn mdximo Angulo de contact0 entre la banda y la poleaB Angulo que forma la cadena con la horizontal
  35. 35. xxxvAe B O : Desviacibn angular de la tangente de la curva eldstica de un elemento en B con respecto a 0a : Aceleraci6n angularh : Angulo de la h6licerl : Eficiencia del ventilador8 : Angulo del mecanismo de 4 barrasW : Velocidad angularUMR : Velocidad angular de salida del motor- reductor : Velocidad angular de salida del motor : Velocidad angular inicial
  36. 36. Las primeras mdquinas limpiadoras de metales noempleaban un sistema de r e c i r c u l a c i 6 n Y estas mdquinastrabajaban c o n u n a tolva llena de arena conectada pormedio de tubos flexibles a otro tub0 por el quecirculaba vapor o a i r e ; la arena era dirigida a1 chorropor medio de un vacio provocado y lanzada a1 finaldel tub0 contra la superficie sobre la cual iba aoperar. Este proceso se conocfa como "Sand-blasting".Posteriormente, debido a que la arena es m5s suaveque las piezas de fundici6n a 1 limpiarse, se pulverizabardpidamente y como este polvo n o se u t i l i z a b a , se v i 6la necesidad de un sistema de separaci6n de polvosde la arena, que resultaba econ6micamente alto, yaque no era practicable s i n aparatos especiales. Estollev6 a usar granallas en vez de arena, las cuales,duraban veinte veces mds que la arena, evitando asiel polvo de la arena mds no el polvo producido porlas piezas a limpiarse."Por el afio de 1935 se enfatizd el peligro querepresentaba para la salud la presencia de estos polvos
  37. 37. 37en la atmhfera, la cual provoc6 la aparici6n de unnuevo m6todo de limpieza. Este elimin6 la necesidadde que el operador entre en las csmaras cerradas ytrabaje en una atmdsfera contaminada.Este nuevo metodo consiste en lanzar las g r a n a l k pormedios mecsnicos eliminando la necesidad de airecomprimido lo que reduce el costo de operaci6n.Las granallas usadas d e b i a n ser recicladas ya que suspropiedades mecsnicas eran poco afectadas; esto hacenecesario un sistema de recolecci6n despues de haberrealizado el trabajo, un sistema de elevaci6n parapermitir la limpieza, extracci6n de polvos y el ingresoregulado de lasgranallasal mecanismo encargado de lanzarpara volver a realizar el trabajo de limpieza.E l m6todo original de recirculaci6n fue por medio deuna corriente de aire forzada por un sistema deventilaci6n. Fue excelente per0 de un mantenimientocostoso. Para una msquina de limpieza con u n sistemade chorreado centrifugo, Bste metodo es demasiado lentopor lo que se adopt6 un sistema de elevaci6n decangilones.Una msquina simple es capaz de descargar grandescantidades de abrasivos, que deben ser reciclados ylimpiados a la misma velocidad para poder ser usadosnuevamente.
  38. 38. 38Erl disefio y construcci6n de u n sistema de recirculaci6ny por e n d e d e una mdquina limpiadora de m e t a l e s , tienegran importancia para el desarrollo tecnol6gico delpais, puesto que permitiria limpiar piezas salidasde fundicidn, evitando asi el desgaste excesivo dela cuchilla si van a ser maquinadas o abaratando 10scostos de limpieza, mejorando acabados superficiales,etc.
  39. 39. C A P I T U L O ILas msquinas granalladoras m5s adecuadas parapiezas fundidas son las de mesa rotatoria ,correa giratoria y tambor rodante. La primerase usa para piezas medianas y pequefias y las dosiiltimas para piezas pequefias. Cuando se tratade piezas grandes se usa el sistema colgante decinta monoriel.Muchas de estas mdquinas poseen un sistema derecirculaci6n formado principalmente por tornillosin fin, elevador de cangilones y extractor depolvos.Este sistema de recirculaci6n tiene la finalidadde recolectar las granallas que salen de la cdmarade limpieza, 6 s t a s c a e n e n una artesa y mediantela rotaci6n del helicoidal del sin fin, sontransportadas hasta un sitio, donde untransportador elevador las lleva a una cierta
  40. 40. 40altura para limpiarlas y separarlas del polvo.El transportador elevador estd formado porcangilones que son encargados de elevar lasgranallas, estos cangilones son de variascapacidades y estdn hechos de distintos materialesde acuerdo a1 material que van a transportar;estdn unidos a una banda que recorre por dospoleas; recogen las granallas del fondo delelevador y las bota en su parte s u p e r i o r , dondeun extractor de polvos formado por un ventiladorcentrifugo captura el polvo existente en lasgranallas, permitiendo que eestas se depositenlimpias e n u n a tolva.La altura del elevador estd determinada por eltamafio de la mdquina y la posici6n de l a t u r b i n a ,ya que, la descarga del elevador debe permitirrecoger las granallas e n la tolva colocada encimade la turbina.El extractor de polvos succiona toda particulaque tenga una densidad menor a la densidad delas g r a n a l l a s , asegurando de esta manera que lasgranallas ingresen libres de polvos a la turbina.Estas particulas son retenidas por un filtrologrando asi que el aire pase limpio por elventilador y salga a 1 ambiente.
  41. 41. - GRANALLAS Ah TOLVA ELEVADOR DE 1 CANGILONES GRANALLAS POLVOSFIGURA 1. FLUJOGRAMA DEL SISTEMA DE RECIRCULACION
  42. 42. 42 El sistema de recirculacidn es complementado con un regulador de flujo de granallas colocado a la salida de la tolva que puede ser neumdtico, mecdnico o electric0 y debe abrirse instantes despues de que la turbina haya alcanzado su velocidad mdxima para permitir el ingreso de las granallas. La turbina se encarga de acelerar las granallas para que realicen la limpieza por impacto d e las piezas que estdn en la cdmara de trabajo, para finalmente caer de nuevo en la artesa y ser recolectadas y transportadas por el sin fin.1.2. . . . . . . .DE. . SISTEMAS . DE . TRANSPORTE TIPOS . ........ .. ......... L O ~ sistemas de transporte mds utilizado en el sistema de recirculacidn de granallas son: Transportadores recolectores de tornillos sin fin. Transportadores elevadores de cangilones. 1.2.1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . RECOLECTORES. . . DE . . .TORNILLO TRANSPORTADORES ........... .. ...... ------- SIN FIN Estos transportadores estdn formados por aspas helicoidales (helice laminada a partir de una barra plana d e acero) o seccionales
  43. 43. 43(secciones individuales cortadas y formadasen h&lices, a partir de una placa plana),montadas en una tuberia o eje que giraen una artesa. Sus capacidades mLiximasson d e 2 8 0 metros cdbicos por hora.El u s 0 de tornillos huecos o tuberfas parala circulaci6n de f l i i i d r a s calientes o frios,permiten que 10s tornillos s i n fin se usenpara operaciones de calentamiento,enfriamiento y desecaci6n. Es fAcil sellarun sin fin de la atm6sfera exterior, conel fin de que pueda funcionar en s u propiaatmdsfera con una presidn positiva onegativa. Se puede mantener temperaturasinternas en regiones de temperatura ambienteelevada o baja aislando la artesa.Es ventajoso disefiar una descarga por debajode la artesa para facilitar la limpieza,evitando la contaminaci6n cuando se manejenen el mismo sin fin materiales diferentes.Las Tablas I y I1 dan las capacidadesy velocidades de 10s transportadoreshorizontales. El grupo (1) es paramateriales ligeros, no corrosivos y noabrasivos que corren libremente; el grupo
  44. 44. 44(2) es de materiales finos y granulares;el grupo (3) comprenden materiales conterrones pequefios mezclados con finos;el grupo (4) comprenden materialessemiabrasivos, finos, granulares y enterrones pequefios y el grupo ( 5 ) comprendenmateriales abrasivos en terrones que debenmantenerse fuera del contact0 de 10scojinetes colgantes.L a Figura 2 muestra diversos transportadoreshelicoidales: (a) H6lice de paso normalde 10s transportadores longitudinalesordinarios o de 10s inclinados hasta 20g r a d o s , para transporte de casi todos 10smateriales; el paso es aproximadamenteigual a1 didmetro del transportador. (b)H4lice de paso corto empleada en 10stransportadores con inclinaci6n de mdsde 20 grados sobre la horizontal, se usaa veces en 10s alimentadores para evitarderrame o en transportadores cerradosprovistos de camisa, e n 10s cuales se deseaun movimiento mds lento del material paraenfriarlo, secarlo, calentarlo o coserlo.(c) Helice de paso variable. El tramocon paso mds corto en el extremo de
  45. 45. 45 TABLA ICAPACIDADES Y VELOCIDADES DE LOS TRANSPORTADORES S I N FIN Porcentaje d x i r r ~ de rev/min mAximas seccih transversal Den.;idad tGximadel para d&trosG p mo 3 ocupada por el mterial. Kg por m de: naterial 15 a n 50 cm 1 45 80i 170 110 r) 38 801 120 75 3 31 1200 90 60 4 25 1600 70 50 5 12 1/2 .... 30 25 --FuENlE: Manual del Ingeniero k c i n i c o . Marks. TABLA I1 CAPACIDADES DE LOS TRANSPORTADORES S I N FIN 3 m /hTat~iio deltransportador 15 23 25 30 35 40 45 50 an Grupo1 9.9 31 45 71 113 156 215 283 Grupo2 6.2 19.8 27 45 68 96 127 170 Grupo 3 4.2 13 17.5 31 45 62 30 133 crupo 4 2.5 8.5 11.3 18 28 42 56 73 Gmpo 5 0.56 1.9 2.5 4.5 6.8 10 14 18FUENE: Manual del Ingeniero Elec5nico. Marks. alimentaci6n frena el paso 32.1 material para evitar sobrecargar la porci6n transportadora. (d) Helice de margen
  46. 46. 46cortado, que sirve para transportar ymezclar cereales, granos y otros materialesligeros. (el H6lice de margen cortoprovista de paleta, que tienden a invertirel movimiento y mezclar 10s materiales,usados principalmente para productos ligeros( f ) Helice de cinta sencilla c o n paso normalusada para transportar materiales hdmedoso pegajosos, o cuando se desea que quedeun espacio entre la h6lice y el tub0 deleje, para facilitar el lavado, limpieza,etc. (g) Doble h6lice de cinta de pasonormal. Este transportador tieneunaAcapacidad.mayor que el de una sola cinta d e l mismodidmetro. P a r a mezclar y amasar materiales,pueden montarse paletas sobre el e j e , quesustituyen a la helice. La mdquina seconoce entonces, con el nombre d e mezcladord e paletas.Los materiales abrasivos y corrosivos puedenmanipularse en condiciones adecuadas dela h6lice y el canal o artesa; tanto lah6lice como el canal pueden ser fundicidncementada y para condiciones ligeras decorrosidn y abrasidn se puede recubrirel borde exterior de la helice con una
  47. 47. BI or~cA BLI (9;FIGURA 2. D I V E R S O S T I P O S DE TRANSPORTADORES SIN FIN. (a) paso estandar; (b) paso corto; (c) paso variable; (d) aleta cortada; (e) a l e t a cortada con paleta; ( f ) una sola cinta; (g) cinta doble. (Link-Belt &.I.
  48. 48. 48 tira renovable de estelita o algdn otro material semejante extremadamente duro. Para condiciones estandar se tiene una h6lice de acero simple o galvanizada y un canal del mismo material. Para productos alimenticios, el aluminio, el bronce, el metal monel o el acero inoxidable son adecuados per0 costosos. TABLA I11REDUCCION DE LA CAPACIDAD EN TRANSPORTADORES INCLINADOSInclinaci6n en 10 15 20 25 30 35gradosReducci6n de la 26 45 58 70 78capacidad por cientoFUENE: Manual del Irtgeniero Mechico. Marks. En la Figura 3 se muestran dispositivos tipicos de alimentacidn. Se puede usar canaletas simples (a) cuando el indice de alimentaci6n sea bastante uniforme y est6 controlado por partes anteriores del equipo. L a capacidad del transportador debe estar muy por encima d e l indice mdximo de alimentaci6n procedente de puntos simples o mdltiples. La vdlvula giratoria de corte (b) es una vdlvula de accidn
  49. 49. 1 IEIGURA 3.. D I S P O S I T I V O S D E A L I M E N T A C I O N P A R A TRANSPORTADORES SIN FIN. ( a ) canaletas. (b) vdlvula giratoria de corte. (c) alkntador de paletas giratorias. (d) compuerta de tolva. (e) compuerta de entrada l a t e r a l . (Link-Belt GI.>.
  50. 50. 50rbpida, cerrada herm4ticamente a1 polvo,para materiales de flujo libre. Elalimentador de paletas giratorias (c>proporcionan un volumen predeterminadoy uniforme de materiales y se puedeimpulsar a partir del tornillo sin fin,o bien, independientemente mediante unatransmisi6n constante o de velocidadvariable. Las compuertas de cremalleray piA6n (d) s o n apropiadas para el flujolibre de materiales en tolvas, dep6sitos,tanques y silos y asi mismo, comocompuertas de entrada lateral (e) paramateriales pesados o c o n terrones.En la Figura 4 se muestran dispositivostipicos de descarga. Las aberturas simplesde descarga (a) equipadas c o n una canaleta(b) son las mbs comunes, per0 tambignse usan con frecuencia las artesas dep l a n o , de cremallera y pif16n (f), permitenla descarga selectiva, a1 igual que lascompuertas de deslizamiento manual (d).Sin embargo para materiales perecederos,la compuerta curva de deslizamiento (h)elimina las bolsas de almacenamientomuerto. Las compuertas de cremallera
  51. 51. ....: . . .I .... .... 3 :; -_.__ ~ . - ___a_ . . . . . . . ............ ........ . _ C. .. . -. (C) (d) /=p ................... ..... ...:. . -! . .... -.: . . . .... .I @ I*1 .-. . .,. . hlE U A 4. D I S P O S I T I V O S DE I R G DESCARGA PARA TRANSPORTADORES SIN FIN. (a> abertura de descarga. (b) canaleta de descarga. (c) artesa de e x t r m abierto. (d) compuerta deslizante mual. (e) extrem de artesa de descarga. ( f ) conpxlerta de c r m l l e r a y piti&. ( 8 ) artesa de fond0 abierto. (h) c a q x e r t a deslizante curvada de c r m l l e r a y pifih. (i> vslvula g i r a t o r i a de corte. ( j ) ccxrrpuerta cerrada de c r m l l e r a p pi&. (Li&.-&lt CO. ).
  52. 52. 52 y pia6n cerradas (j) proporcionan un funcionamiento pcategido herm6ticamente contra el polvo, mientras que las vdlvulas giratorias de corte (i) permiten una detecci6n rdpida y se pueden adaptar con facilidad para el control remoto. Las compuertas activadas mediante cilindros de aire se han hecho cada vez mAs prevaleciente en 10s iiltimos a a o s , debido a las bajas inversiones que se requieren y a la facilidad para conectarlas a centros de control automdtico de procesamientos.1.2.2. TRANSPORTADORES. . .ELEVADORES . . DE . . . . . . . . . . . ............... . . . . . . . . . . . . CANGILONES L O ~elevadores de cangilones son unidades mds sencillas y seguras para desplazamiento vertical de materiales. Existen en una amplia gama de capacidades y pueden funcionar totalmente a1 aire libre o encerrados. Los elevadores de cangilones pueden ser con banda o cadenas. Cualquiera de 10s dos tipos pueden ser vertical o inclinado. Los de banda se adaptan particularmente bien a la manipulaci6n de materiales abrasivos que producirfan el desgaste
  53. 53. excesivo de las cadenas. Los elevadoresde cadenas y cangilones se usan confrecuencia con 10s segundos perforadoscuando se manejan materiales mojados paraque escurra el agua en exceso. Ambostipos pueden tener cangilones continuoso discontinuos.Las cajas o cubieras de 10s elevadoresson generalmente de planchas de acerode 4.8 mm, y hermgticas a1 polvo. Siel elevador tiene una altura considerable,su seccidn transversal debe sersuficientemente grande para impedir elcontact0 entre la cubierta y 1 0 s cangilonespor balance0 de estos.En la Figura 5 se muestran diferentestipos de elevadores de cangilones ydetalles de 10s cangilones como sigue:Los elevadores de cangilones espaciadosy descarga centrifuga (a) son 10s mAscomunes. Normalmente estAn equipadosc o n cangilones del tipo ( 1 ) 6 ( 2 1 , montadossobre bandas o cadenas, 10s cubos seseparan para evitar la interferencia decarga o descarga. Este tip0 de elevadores
  54. 54. 54maneja casi todos 10s materiales de flujolibre, fino 6 terrones pequeiios. Loscangilones se cargan parcialmente conel material que fluye directamente a ellos(e). Las velocidades pueden serrelativamente altas para materialesbastantes densos, per0 se debe reducirpara materiales esponjosos y polvorosos,con el fin de evitar que se origine untiro hacia arriba que arrastrard elmaterial. Se 10s utiliza para capacidadespequeiias de hasta 55 ton/h por ser 10smenos costosos. Debe trabajar convelocidades entre 60 a 90 m/min paraasegurar asi el lanzamiento del materialcontenido.Los elevadores de cangilones espaciadosy descarga positiva (b) s o n esencialmenteiguales a 1 0 s a n t e r i o r e s , c o n la diferenciade que 10s cangilones se montan en dostramos de cadena y se inclinan h a c i a atrdsbajo la rueda dentada principal para suinversi6n, con el fin de que la descargasea positiva. Se 10s utiliza paramateriales pegajosos. La velocidad deestas unidades es relativamente baja y
  55. 55. 5510s cangilones tienden a ser mayores 6a tener un espaciamiento mAs estrechopara alcanzar 10s niveles de capacidadde 10s elevadores de tip0 centrifugo.Los elevadores de cangilones continuos(c) se utilizan en general para terronesmayores 0’ materiales m5s dificiles demanejar. Los cangilones esta‘n espaciadosa distancias c o r t a s , de m o d 0 que la parteposterior del cangil6n precedente sirvecomo vertedero de descarga para el quese vacia. La descarga suave evita ladegradaci6n excesiva y h a c e que este tip0de elevador sea eficiente para materialesesponjosos y pulverizados. E n las Figuras(f) y (8) s o n tipos de botas y condicionestipicas de descarga. Este tipo deelevadores para capacidades superiores(d) se disefia para elevaciones grandesy grandes terrones. Funcionan comilmmentesobre un plano inclinado, para mejorarlas condiciones de carga y descarga.Las velocidades de operaci6n son bajasy debido a las cargas pesadas, la cadenaque soporta a 10s cangilones vahabitualmente sobre vias en las corridas
  56. 56. FI-5. TIPOS D E ELEVADORES DE CANGILONES Y DETALLES DE L O S C A N G I L O N E S . (a) cangilones espaciados de descarga centrifuga. (b) cangilones espaciados de descarga psitiva. (c) cangilones continuos. (d) cangilones continuos de capacidad superior. (e) 10s cangilones espaciados reciben parte de la carga directmnte y parte mdiante el arrastre del fondo. ( f ) continuo: 10s cangilones se llenan a1 pasar p r el brazo cargador, con una canaleta de alkntaci6n sobre la rueda posterior. (g) continuo: cangilones en caja de carga sin fondo, con registro de llmpieza. (h) cangilones espaciados de hierro mleable para descarga centrifuga. (i) cangilones de acero para elevadores de cangilones continuos. (Stephens-Adamson M€g co.).
  57. 57. 57de elevaci6n y regreso. Hay cangilonespara elevadores de tip0 espaciado (h)tanto de hierro maleable como de acero.El tipo (1) es estandar mientras que eltipo (2) es idgntico, con la excepci6nde que tiene un labio reforzado. Lostipos (3) y (4) son de disefio de frentebajo para materiales h d m e d o s , filamentososo pegajosos, cuya descarga es dificil.Los cangilones de tipo continuo (i) semontan en general con su parte posteriorsobre la cadena 6 banda. Por lo comdnse fabrica de acero. E l estilo ( 5 ) esestandar para 10s materiales normales,mientras que el tipo (6) es de frentebajo para facilitar la descarga de 10smateriales dificiles. Los cangilonesde tipo (7) se utilizan para capacidadadicional 6 terrones grandes y 10s deltipo (8) para elevadores inclinados deltipo de trituraci6n. Los cangilones deltipo (9) se diseiian para capacidadesextremadamente altas y, por lo comdn,se montan lateralmente y se sujetan unosa otros mediante bisagras.
  58. 58. 58L O ~ extractores de polvos succionan particulasen reposo 6 en suspensi6n por medio de unacorriente de alta velocidad, que circula en unducto. Se adaptan mejor las particulas que notienen gran densidad y que corran f6cilmente.Estos extractores, bgsicamente estdn formadospor un ventilador, que por lo general es deltip0 centrifugo. De la boca de succi6n delventilador sale una tuberia principal con lfneasramificadas, e n d o n d e , se mantiene una corrientede aire c a p a z de llevar las particulas de polvoen suspensi6n. El drea de la secci6n de latuberia principal debe ser de 20 a 2 5 % mayorque la suma de las dreas de las ramificacionesque entran en ella. En la succi6n se colocanseparadores de polvo y cdmaras de expansi6n.Los separadores ayudan a capturar el polvo ylas c d m a r a s d e expansidn r e t i e n e n las particulasque tienen una densidad grande; las cdmaras deexpansidn tambien se colocan en cualquier puntode la tuberia. Cerca del ventilador se colocaun tamiz o una trampa de polvos que retiene elpolvo para evitar que se contamine el ventilador.En la Figura 6 se muestran las partes de un
  59. 59. 1 r 7FIW6. EXTRACTOR DE POLVOS DE UNA MAQUINA GRANALLADORA 1. Ventilador. 2. %ria principal. 3. R;amificaci&. 4. Separador de plvos. 5. C4mu-a de expansih. 6. Tranpa de polvos. 7. T a m de la c h r a . 8. T a m del elevador de cangilones .
  60. 60. 60 extractor de polvo de una mdquina granalladora. La funci6n de 10s separadores en una mdquina granalladora, es la de remover la arena, escoria y las granallas deterioradas por el uso, controlando el tamafio de estas. Los separadores trabajan acompafiados de un flujo de aire que limpia las granallas que caen en forma de cortina. Esto se lo realiza por varios mgtodos, que son bdsicamente 10s mismos.FIGURA 7. SEPARADOR TIPICO DE POLVOS Y GRANALLAS (Cleveland eta1 Abrasive c0.1
  61. 61. 61El tip0 mds simple de separador, es elque recibe las granallas en un planoinclinado y las hace pasar por unacompuerta con el propdsito de que estascaigan e n forma d e cortina. Una corrienteconstante de aire pasa a trav6s de lacortina de granallas llev5ndose lasparticulas que estdn rnezcladas con lasgranallas Gtiles. Las parficulas mdsgrandes que las granallas son retenidasen un tamiz ubicado en la parte inferiordel separador.Existen variaciones de este tip0 deseparador, asi Por ejemplo: hayseparadores formados por varios planosinclinados. Existen otros con cbmarade expansidn para asegurar que la granallase quede en el separador. Otros tiposreciben las granallas en un tamborgiratorio perforado, que solo permiteel paso de las granallas y particulasmbs pequefias.La Figura 7 muestra un separador tipicode a l t a e f i c i e n c i a .
  62. 62. 62Los dosificadores son 1 0 s encargados de permitirel paso parcial o total de las granallas a laturb ina.Estos, generalmente son mecanismos de compuertacolocados e n el ducto de salida de las granallasque provienen del separador. La compuerta esaccionada por medios el6ctricos, neumdticos omanualmente.Hoy e n dia el proceso de limpieza se lo realizamanualmente e n nuestro pais, y a s e a , c o n cepillosmetdlicos, amoladoras, cinceles n e u m 5 t i c o s Y etc.Los metales abrasivos se han venido desarrollandoa tal punto que, actualmente son usados comomateriales de limpieza por chorreado, la finalidadde 1 0 s abrasivos es desprender de la superficie,de las piezas coladas, la arena adherida; separarel material oxidado que existe e n la superficie;descoriar piezas fundidas; limpiar piezas conherrumbre; separar la capa de pintura de lassuperficies de las piezas; y otros.

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