Dos cintas transportadoras de cable de acero pueden salir de la misma fábrica con la misma clasificación de 1600 N/mm y comportarse de forma totalmente distinta. Una funciona durante cuatro años en una curva de 2900 m. La otra se desprende de la unión después de once meses. La clase de resistencia rara vez es lo que las diferencia. Lo que realmente importa es la construcción del cable.
El cable de acero no es un solo producto. Es una familia de estructuras de cuerda, y cada estructura sacrifica rigidez frente a resistencia a la fatiga, adherencia frente a flexibilidad y economía de empalme frente a vida útil de la correa. Un cable 7×7 y uno 7×19 pueden ofrecer ST1600, pero los diámetros de polea que toleran, la longitud de paso que requieren sus empalmes y el recorrido de recogida que exigen de la torre no son los mismos.
Esta página se mantiene en una sola capa. Leemos el código de construcción, seguimos la trayectoria de carga desde un solo cable hasta la resistencia nominal de la correa y luego observamos dónde se manifiesta realmente la acumulación de cordón en el sitio: en el recorrido de recogida, la retención de empalmes, el comportamiento de seguimiento y los primeros signos de que un cordón está a punto de romperse. Si aún está determinando qué clase o grado de recubrimiento necesita, comience con elcinta transportadora de cable de aceroPrimero, una descripción general del rango. Aquí la clase está definida y la única pregunta que queda es qué hay dentro de la goma.
La designación de un cable es una descripción concisa de cómo están ensamblados los cables y se lee de izquierda a derecha. El primer número indica los hilos exteriores. El segundo, los hilos trenzados dentro de cada uno de esos hilos. Todo lo que sigue a un signo más indica el núcleo alrededor del cual se enrollan los hilos exteriores.
Así, 7×7 significa siete hebras con siete alambres cada una, lo que da un total de cuarenta y nueve alambres en un cordón. Un cordón 7×19 significa siete hebras de diecinueve alambres y ciento treinta y tres alambres en total. Por otro lado, 6×7+IW significa seis hebras de siete alambres dispuestas alrededor de un núcleo de cable independiente, y ese núcleo es un pequeño cable en sí mismo, por lo que engrosa y rigidiza la parte central del cordón en lugar de simplemente rellenarlo.
La razón por la que esto debería importar radica en el diámetro del alambre. Si se divide una sección transversal de acero en alambres más pequeños y en mayor cantidad, el cordón se dobla más fácilmente sobre un tambor, ya que cada alambre experimenta un radio de curvatura menor y una menor tensión superficial. Si se divide la misma sección transversal en alambres más gruesos y en menor cantidad, el cordón se vuelve más rígido, se estira más fácilmente y resiste mejor la abrasión en la superficie, pero los alambres exteriores trabajan más en cada vuelta. Es la misma cantidad de acero realizando dos funciones diferentes.
En una línea de carbón de 1200 t/h, sustituimos el cable ST1250 de 7×7 por uno de 7×19 en un sistema de ocho poleas con un tambor de accionamiento de 630 mm. La rotura del cable en el empalme del lado de accionamiento se redujo de aproximadamente un incidente cada catorce meses a ninguno durante tres años de servicio. La clase de resistencia se mantuvo sin cambios, pero sí el diámetro y la cantidad de alambres.
Dos propiedades adicionales varían según el número de hilos. La apertura describe el espacio entre los hilos para que el compuesto penetre, y la longitud de torsión describe la distancia de torsión de los hilos. Si se acorta la torsión, el cordón se adhiere mejor al caucho y resiste mejor la fatiga por flexión, pero se pierde una pequeña cantidad de fuerza de rotura porque los hilos ya no discurren paralelos a la fuerza de tracción. Esta compensación suele ser conveniente cuando la torsión se encuentra entre 6,5 y 10 veces el diámetro del cordón.
| Código de construcción | Cómo se ensambla el código | Número total de cables | Diámetro típico del cordón | Comportamiento en juego |
|---|---|---|---|---|
| 6×7+IW | Seis hebras exteriores de siete alambres rodean un núcleo de cable de acero independiente. | 42 más un núcleo varado | 4,5 mm a 8,1 mm | La más rígida de las construcciones comunes, tensión muy estable, menos tolerante con poleas pequeñas. |
| 6×7 | Seis hilos exteriores de siete alambres, sin núcleo separado. | 42 | De 3,0 mm a 5,0 mm | Barato y rígido, con un control de redondez deficiente, adecuado para correas cortas de baja calidad. |
| 7×7 | Siete hebras exteriores de siete alambres sobre un núcleo de siete alambres. | 49 | De 3,0 mm a 12,5 mm | El estándar de la industria, adhesión y fatiga equilibradas, la experiencia de empalme más amplia. |
| 7×19 | Siete hebras exteriores de diecinueve finos alambres. | 133 | 4,5 mm a 9,0 mm | Mayor resistencia a la fatiga por flexión, mayor estiramiento estructural, mayor costo del cordón por kN. |
| 6×19 | Seis hebras exteriores de diecinueve finos alambres. | 114 | 4,0 mm a 7,2 mm | Muy flexible, pero requiere un control de proceso más estricto para mantener uniforme el tendido de seis hebras. |
La apertura es medible, no una cuestión de opinión. Corte una muestra de la correa, pula una sección transversal y cuente cuánto del perímetro de cada cordón tiene compuesto adherido. Las especificaciones basadas en la norma ISO 15236 suelen exigir una penetración de caucho en el rango del ochenta al noventa por ciento en cordones de 4 mm o más, y la prueba debe incluirse en el archivo previo al envío junto con los registros de la fuerza de rotura del cordón. Conservamos secciones de penetración y datos de extracción para cada lote enseguro de calidad, porque un cordón puede estar completamente incrustado en el compuesto y aun así salirse de la cinta si la línea de unión en sí es débil.
El número de cordones por unidad de ancho es la última cifra que vale la pena extraer del dibujo de la correa. Una correa de 1200 mm con un paso de 16 mm transporta 75 cordones a lo ancho. Si se utiliza la misma correa con un paso de 14 mm, hay 85 trayectorias de carga. Un mayor número de cordones con un paso más cerrado proporciona una mejor tolerancia al daño y una menor tensión por cordón, pero también reduce el grosor del puente de goma entre cordones adyacentes y aumenta el riesgo de contacto entre cordones si la correa tiene una inclinación pronunciada. El orden real de estas cifras se detalla en elDesglose de las especificaciones del cable y su capacidad de cargay el panorama comercial más amplio se sitúa en elGuía de cinturones de cordón de acero 2026. Como unfabricante de cintas transportadorasObservamos el mismo patrón en la fase de dibujo, donde un cliente especifica una clase correctamente y una geometría de cable casi por accidente.
La clasificación de resistencia del cinturón no es una propiedad del caucho ni siquiera de un solo cordón. Es el resultado de multiplicar y dividir tres números entre sí, y una vez que domines esa operación, podrás verificar cualquier cotización en aproximadamente un minuto.
Comience con el cordón en sí. Cada cordón tiene una fuerza de rotura nominal, expresada en kilonewtons o newtons, medida en una máquina de tracción con la muestra sujeta de forma que se evite la rotura de las mordazas. A continuación, mida la distancia entre cordones adyacentes. Esta distancia es el paso, y se comporta como la distancia de repetición de una cerca. Divida la fuerza de rotura del cordón entre el paso en milímetros, y obtendrá la resistencia nominal de la correa en newtons por milímetro de ancho.
Consideremos un cable con una fuerza de rotura de 25,6 kN y un paso de 16 mm. Dividimos 25 600 N entre 16 mm y el resultado es 1600 N/mm, de ahí la denominación ST1600. Si cambiamos el paso a 20 mm, el mismo cable solo ofrece 1280 N/mm. El cable en sí no cambió. Lo que cambió fue su disposición en la correa, y con ella, la clase de la correa.
Por eso, dos proveedores pueden cotizar correas ST2000 y enviar correas con diámetros de cordón diferentes. Uno usa un cordón más grueso con un paso más amplio, el otro un cordón más ligero con un paso más estrecho. Ambos cálculos dan como resultado 2000 N/mm y ambos superarán una prueba de tracción estática, pero las dos correas no envejecerán de la misma manera en una ruta sinuosa por tierra.
Las normas DIN 22131 e ISO 15236 definen la clase en función de la resistencia nominal a la rotura de la correa, en lugar de un cordón específico, lo que deja el diámetro y el paso del cordón a criterio del fabricante. Esta libertad es real, pero no ilimitada. Un paso más corto aumenta el número de cordones y reduce la tensión que soporta cada uno, lo que mejora la vida útil, pero comprime los puentes de goma entre los cordones. Un paso más ancho produce el efecto contrario. En algún punto intermedio se encuentra la geometría adecuada para cada aplicación.
| Clase de correa (N/mm) | Diámetro típico del cordón | Paso de cuerda típico | Cuerdas por 100 mm | Fuerza nominal de rotura del cordón |
|---|---|---|---|---|
| ST630 | 3,0 – 4,0 mm | 10 mm | 10.0 | 6,3 kN |
| ST1000 | 4,0 – 5,0 mm | 12 mm | 8.3 | 12,0 kN |
| ST1250 | 4,5 – 5,5 mm | 15 mm | 6.7 | 18,8 kN |
| ST1600 | 5,0 – 6,0 mm | 16 mm | 6.3 | 25,6 kN |
| ST2000 | 6,0 – 7,0 mm | 17 mm | 5.9 | 34,0 kN |
| ST2500 | 7,2 – 8,1 mm | 18 mm | 5.6 | 45,0 kN |
| ST3150 | 8,1 – 9,0 mm | 19 mm | 5.3 | 59,9 kN |
| ST4000 | 9,5 – 10,5 mm | 20 mm | 5.0 | 80,0 kN |
Los valores en una tabla son un punto de partida, no una garantía. En una ocasión, probamos un lote de cordón de 5,5 mm de diámetro nominal y observamos que las fuerzas de rotura individuales se distribuían a lo largo de una banda de 1,8 kN, con la muestra más débil un tres por ciento por debajo del valor de referencia. Ninguna falló, ya que la clase de la correa se había ajustado con margen de seguridad. Si esa misma distribución se hubiera producido en una correa dimensionada únicamente según los cálculos, los cordones más débiles habrían sido los primeros en romperse, y lo habrían hecho en el empalme en lugar de a mitad de la longitud.
La certificación de funcionamiento en el proveedor de cordón merece la misma atención que la correa terminada. Los registros de fuerza de rotura del cordón, el grado de tracción del alambre y, sobre todo, si toda la bobina proviene de una sola colada, son datos que vale la pena solicitar. Si está comparando proveedores,Tutorial paso a paso para determinar el tamañocubre el lado de la demanda del cálculo, mientras que la geometría del cable es el lado de la oferta que está comprobando aquí. Los compradores que trabajan a través de unproveedor de cintas transportadoraso uncinta transportadora industrialEn el catálogo se debe esperar que en la oferta se indique el diámetro y el paso del cable, no solo la clase.
Un cordón solo soporta tensión si el caucho que lo rodea la distribuye a lo largo de una longitud suficiente. El recubrimiento de latón de cobre-zinc en los alambres es lo que posibilita esta distribución, ya que durante la vulcanización el latón reacciona con el azufre del compuesto y forma un puente químico entre el acero y el caucho. Si el recubrimiento es incorrecto, seguirá siendo un cinturón, pero en este caso los cordones se deslizan dentro de sus propios túneles.
El recubrimiento de latón se especifica por masa y proporción. Un cable típico para cintas transportadoras lleva un recubrimiento de entre 3 y 5 gramos de latón por kilogramo de cable, con una proporción de cobre a zinc cercana a 67:33 en peso. Si se modifica esta proporción, la película cambia de características. Un exceso de cobre provoca que la unión se vuelva quebradiza y pierda adherencia rápidamente en condiciones de calor y humedad. Un exceso de zinc ralentiza la reacción durante el curado, lo que resulta en una cinta con una excelente apariencia inicial pero una resistencia a la tracción mediocre.
La fuerza de extracción es el valor que se registra. Se extrae un cordón de una muestra de cinta vulcanizada y se registra la fuerza por unidad de longitud. Los requisitos varían según el diámetro del cordón y la norma aplicada, pero una especificación común para cordones de entre 4 mm y 8 mm se sitúa entre 45 y 60 N/mm en el momento de la entrega. Se espera que las muestras envejecidas, mantenidas a temperatura elevada durante un período determinado, conserven al menos entre el 75 y el 80 por ciento de dicho valor. La adición de sales de cobalto al compuesto aglutinante es uno de los métodos habituales para mantener elevado el valor envejecido.
Hemos medido la resistencia a la extracción en una correa ST1600 de 7×19 tras 168 horas a 90 °C y hemos obtenido una retención del 82 %, muy por debajo de las especificaciones. El mismo compuesto en un cordón de 6×19 de diámetro similar solo alcanzó el 68 %, debido a que la geometría más compacta de los hilos dejaba menos compuesto entre ellos, por lo que la superficie de unión por unidad de longitud era menor. Mismo caucho, mismo ciclo de vulcanización, diferente construcción del cordón, comportamiento de envejecimiento notablemente distinto.
| Elemento de adhesión | Especificación típica | Así luce una señorita en servicio |
|---|---|---|
| masa de recubrimiento de latón | 3 – 5 g/kg de cordón | Unión irregular, el cable deja ver el acero al tirar de él. |
| Relación cobre/zinc | Aproximadamente 67:33 en peso | Fuerte cuando es nuevo, se debilita en ambientes húmedos. |
| Fuerza de extracción, cordón nuevo | 45 – 60 N/mm para cable de 4 – 8 mm | Migración del cordón y extracción del empalme bajo carga máxima |
| retención del envejecimiento | 75 – 80 por ciento después de 168 h a 90 °C | Fallo de empalme en la fase final de la vida útil sin daños visibles en la cubierta. |
| Penetración de caucho | Generalmente entre el 80 y el 90 por ciento en el cable abierto. | Corrosión interna, desgaste por fricción entre cables, pérdida silenciosa de resistencia. |
La penetración y la resistencia a la extracción suelen evaluarse conjuntamente, ya que fallan por razones opuestas. Un cordón cerrado y denso proporciona un alto valor de resistencia a la extracción en el laboratorio, debido a que una gran superficie entra en contacto con el compuesto, pero este no puede alcanzar los hilos internos, lo que provoca su corrosión y desgaste. Un cordón abierto permite que el compuesto llegue al núcleo, pero si el trenzado es flojo, el valor de resistencia a la extracción disminuye. La construcción del cordón es donde se equilibran estos dos efectos.
La adhesión de empalmes merece su propia línea en el plan de inspección. Compuestos de caucho formulados concinta transportadora de cauchoLos grados de fricción en una correa de tela no son automáticamente adecuados para un empalme de cordón, y lo mismo ocurre con unfabricante de correas de transmisiónNivel que avanza hacia trabajos de cableado grueso. Solicite el compuesto de empalme por su nombre y verifique que el ciclo de curado coincida con el de la cinta transportadora y no con el del taller.
Las cintas transportadoras de cable de acero se eligen para recorridos largos, en parte porque apenas se estiran. Esto es cierto en términos absolutos, pero engañoso en la práctica, ya que un porcentaje muy pequeño aplicado a tres kilómetros sigue representando varios metros de recorrido, y la torre de recogida debe construirse antes de que llegue la cinta.
El movimiento se produce mediante dos mecanismos distintos. La elongación elástica se debe al estiramiento del acero bajo carga, que se recupera por completo al liberar la tensión, y su magnitud está determinada por el módulo de elasticidad de la correa. La elongación estructural se debe al enderezamiento de la geometría de la cuerda, alambre contra alambre, bajo la tensión inicial, y la mayor parte de esta es permanente. Una correa con un cordón grueso y de pocos alambres presenta menor elongación estructural que una construida con muchos alambres finos, debido a la menor libertad de movimiento interna.
En una ruta terrestre de 2900 m, registramos un recorrido de tensado de 2,6 m con una correa ST1600 de 7×7, y la torre se había dimensionado para 3,2 m. En una reconstrucción posterior, se utilizó un cable de 7×19 de la misma clase y con el mismo tonelaje, y el recorrido aumentó a 3,9 m. La carga no cambió. Los cables más finos simplemente se enderezaron más bajo la tensión inicial, y el tensado tuvo que compensar la diferencia en cada ciclo de la correa.
El deslizamiento añade un componente lento y unidireccional. Las cintas de cable de acero se deslizan mucho menos que las de tela, pero en rutas terrestres con altas temperaturas, este deslizamiento se acumula e interactúa con el asentamiento de las uniones. Por este motivo, el diseño de transportadores largos de cable de acero suele dejar una reserva de carrera de entre el veinte y el treinta por ciento por encima del valor calculado.
| Construcción de cables | Carácter del módulo elástico | Estiramiento elástico a carga nominal | Estiramiento estructural en la primera tensión | demanda de adopción |
|---|---|---|---|---|
| 6×7+IW | Máxima rigidez de las construcciones comunes. | Aproximadamente el 0,15 por ciento | En su punto más bajo, el núcleo se resiste a enderezarse. | Diseño de torre de carrera más pequeña y sencilla |
| 6×7 | Rígido, el módulo disminuye si la disposición es suelta. | Aproximadamente el 0,18 por ciento | Bajo | Carrera pequeña, solo correas cortas |
| 7×7 | Bien documentado y predecible entre proveedores. | Aproximadamente el 0,20 por ciento | Moderado | Carrera estándar para rutas terrestres largas |
| 7×19 | Cuanto más flexible sea la estructura de la cuerda, más rígidos serán los cables. | Aproximadamente el 0,26 por ciento | Más alto, requiere un período de pretensión más prolongado. | El mayor recorrido debe diseñarse en |
| 6×19 | Suave y flexible, su módulo varía según la disposición de las fibras. | Aproximadamente el 0,24 por ciento | De moderado a alto | Golpe generoso, acuerdo de empalme de reloj |
La ubicación del tensor es tan importante como su tamaño. Una torre de gravedad colocada antes del accionamiento experimenta una tensión diferente a la de una colocada después, y en un sistema de dos tramos sobre tierra, las cifras de carrera deben leerse por tramo en lugar de sumarse.polea transportadoraLos diámetros en la ruta establecen la otra mitad de la imagen, porque una correa tensada sobre tambores de tamaño insuficiente pierde la cubierta y los cordones mucho antes de que el tensor se quede sin recorrido. Si está cotizando un reemplazo a través de uncintas transportadoras al por mayorcanal en lugar de directo, ponga el trazo requerido por escrito, ya que es el único número que convierte una oferta barata en una cara.Guía para el cálculo y la comparación de costesMuestra cómo la geometría de la carrera y de la médula espinal influyen en el coste total de propiedad.
Esta es la comparación que la mayoría de las cotizaciones no muestran, y es la que determina el comportamiento de una cinta transportadora en su tercer año. Manteniendo constantes la clase, el ancho y el tonelaje, y permitiendo que varíe la configuración de la cuerda, todo lo que sucede después en la obra cambia en consecuencia.
La primera consecuencia es el diámetro del tambor que la correa puede soportar. Los cables de alambre fino toleran un tambor más pequeño porque cada alambre se dobla describiendo un arco más suave con el mismo diámetro. Los cables gruesos necesitan un tambor más grande o comienzan a mostrar fatiga interna, la cual es invisible hasta que un cable finalmente se rompe y el borde de la correa se desgasta.
La segunda consecuencia es la longitud del empalme. Un cordón de alambre fino requiere un paso más corto para desarrollar su unión, ya que esta se distribuye entre más alambres, y de menor calibre. Un cordón grueso requiere un paso más largo, y en correas anchas de alta calidad, la diferencia asciende a varios cientos de milímetros por paso, multiplicados en cada paso del empalme. Esto supone un coste real en términos de caucho, tiempo de vulcanización y tiempo de inactividad.
La tercera consecuencia es la tolerancia al daño. Si un objeto punzante golpea una correa de alambre grueso, un cordón puede perder gran parte de su sección transversal, absorbiendo una cantidad desproporcionada de la tensión. En cambio, si se golpea una correa de alambre fino en el mismo punto, la carga se redistribuye sobre una mayor densidad de cordones, por lo que la correa sigue funcionando mientras se planifica la reparación.
Existe una cuarta razón, menos evidente. El comportamiento de seguimiento depende de la uniformidad con la que se coloca el cable a lo ancho de la cinta, y un cable grueso de seis hebras es más difícil de colocar uniformemente que uno fino de siete hebras. En una ruta terrestre curva y con unos cientos de metros entre conjuntos de poleas tensoras, esa uniformidad se manifiesta como una deriva lenta y persistente que ningún ajuste puede corregir.
| Comportamiento en el sitio | 6×7+IW | 7×7 | 7×19 | 6×19 |
|---|---|---|---|---|
| Relación mínima del tambor para una larga vida útil | Máxima demanda | Moderado | Menor demanda | Bajo |
| Vida útil del cable a fatiga con un alto número de ciclos | El más corto | Largo | El más largo | Largo, si el juego está bien controlado. |
| Aprovechar los viajes que exige | El menos | Moderado | Mayoría | De moderado a la mayoría |
| Longitud de paso de empalme necesaria | El más largo | Largo | El más corto | Corto |
| Tolerancia al daño en los puntos de impacto | Más bajo | Moderado | Máximo | Alto |
| Seguimiento de la estabilidad en una ruta curva | Bien, el campo de cables se mantiene uniforme. | Bien | Excelente | Sensible a la calidad de la puesta |
| Costo relativo del cable para la misma clase | Más bajo | Base | Máximo | Ligeramente por encima del nivel de referencia |
Elegir entre ellos no se trata de comprar siempre el cordón más fino disponible. Un transportador de planta corto con un paquete de tambor fijo y un bajo número de ciclos no gana nada con un cordón 7×19 excepto un precio más alto y un período de puesta en marcha más largo. El cordón más fino gana dinero cuando los ciclos son altos, los tambores son pequeños, la ruta es curva o la carga está sucia y es propensa a impactos. Esa es la misma lógica que se espera que un distribuidor de cintas transportadoras pueda argumentar con los números, y es el tipo de cosa que una fábrica de cintas transportadoras normalmente sabe pero rara vez escribe. Una verificación cruzada útil en el lado del envejecimiento se encuentra en elNotas sobre inspección y prevención de fallasdonde los patrones de fallas en el campo se agrupan según lo que falló primero.
El punto de servicio, no la preferencia, debería ser lo que decida. Una cinta transportadora de frente de cantera que mueve 900 t/h a lo largo de 380 m con un tambor de 500 mm no es una buena candidata para un cable de alambre fino. Una línea curva terrestre de 2800 m con un tambor de 1000 mm no es una buena candidata para uno de alambre grueso.minería y canterasnotas de servicio y elplanta de cementoLas notas muestran cuánto oscila la respuesta entre esos dos extremos. Analícelo con undistribuidor de cinta transportadoraquien tiene los dibujos de perfil, o con elfábrica de cintas transportadorasdirectamente si el perfil es inusual.
Una correa de cordón de acero no tiene ningún sistema de fijación mecánico fiable. Cada metro se une al siguiente a mano, en el campo, mediante calor y presión, y la unión solo adquiere resistencia a medida que aumenta la longitud del cordón que queda junto al vecino. Por lo tanto, la construcción del cordón determina directamente la geometría del empalme, y es precisamente en el empalme donde se originan la mayoría de las fallas en las correas de cordón.
En un empalme escalonado, los cordones de un extremo de la correa se colocan junto a los del otro dentro de la misma envoltura de goma. La distancia de superposición de ambos conjuntos de cordones se denomina longitud del escalón, y la distancia entre extremos sucesivos de los cordones a lo ancho de la correa se denomina paso del escalón. Ambas dependen del diámetro y la construcción del cordón. Un cordón de alambre fino desarrolla su fuerza de unión en una distancia menor, por lo que los escalones pueden ser más cortos y el empalme completo más compacto. Un cordón grueso requiere mayor longitud para la misma fuerza de unión, y también requiere mayor separación entre escalones adyacentes para evitar la congestión de los cordones.
En una planta de cemento, seccionamos un empalme escalonado de una correa ST2000 de 1400 mm que había estado funcionando durante veintiséis meses y falló en la polea motriz. La longitud del escalón se había cortado a 250 mm, cuando la geometría del cable requería 400 mm. Los extremos del cable estaban limpios y aún se veían restos de latón en los alambres expuestos, lo que lo explicaba todo. La unión nunca había sido el factor limitante. Simplemente no había suficiente longitud de empalme para transmitir la tensión, y el empalme había estado funcionando silenciosamente a una fracción de su capacidad de diseño desde el primer día.
El tamaño físico no es la única variable. La disposición de los extremos de los cordones también importa, y la práctica recomendada alterna los extremos libres siguiendo un patrón definido para evitar que la sección transversal del empalme pierda demasiados cordones a la vez. Cuando se debe unir un cinturón a una estructura de cordones diferente, un empalme de transición con una geometría intermedia es la única solución viable. Mezclar un extremo de cordón grueso con uno fino en un solo paso provoca que los cordones gruesos soporten una carga excesiva.
La vulcanización es un proceso en el que una buena geometría puede verse comprometida. El compuesto de empalme se cura generalmente a una temperatura de entre 145 y 150 °C, bajo una presión de prensado de aproximadamente 1,4 a 1,8 MPa, y el tiempo de mantenimiento depende del espesor total de la unión, no de la propia correa. Un empalme insuficientemente curado tiene un aspecto acabado y se siente sólido, pero pierde adherencia al primer día de calor. Un empalme excesivamente curado se vuelve quebradizo en la línea de unión y falla por fatiga. Ninguno de estos problemas se detecta mediante una inspección visual.
| Construcción de cables | Paso de escalón típico | Solapamiento mínimo en una correa ST1600 de 1200 mm | Retención estática después del curado | Retención tras el ciclismo de resistencia con tambores |
|---|---|---|---|---|
| 6×7+IW | 300 – 350 mm | 1.500 mm | Aproximadamente el 88 por ciento | Aproximadamente el 55 por ciento |
| 7×7 | 300 mm | 1.400 mm | Aproximadamente el 92 por ciento | Aproximadamente el 62 por ciento |
| 7×19 | 250 mm | 1.250 mm | Aproximadamente el 94 por ciento | Alrededor del 70 por ciento |
| 6×19 | 250 mm | 1.200 mm | Aproximadamente el 93 por ciento | Aproximadamente el 68 por ciento |
Lea atentamente la columna de resistencia. Una prueba de tracción estática en una muestra de cinta empalmada puede arrojar un 90 % de la resistencia de la cinta original y aun así resultar en una unión que se fatiga al 60 % después de decenas de miles de ciclos de tambor. Las cintas transportadoras largas y con cargas pesadas se encuentran en la segunda columna, no en la primera, por lo que el valor de resistencia del tambor debe incluirse en la especificación junto con el valor estático.
A continuación se presentan dos reglas prácticas. Primero, nunca permita que se corte un empalme a la longitud de paso habitual del taller cuando la construcción del cordón haya cambiado, porque los números antiguos están vinculados al cordón antiguo. Segundo, fotografíe y registre la geometría del paso de cada empalme realizado en su sitio, junto con el lote de correa al que se unió. Cuando un empalme finalmente falla, ese registro es lo que le indicará si la geometría o la solución fueron la causa del problema. Los registros estructurales de este tipo se encuentran junto con el trabajo de especificación de la correa recopilado en elreferencia de resistencia a la tracción y espesory el lado del pedido se cubre artículo por artículo en elLista de verificación de doce puntos.
Para las correas de cordón que funcionan en sistemas de transmisión emparejados, se aplica la misma disciplina al lado de la transmisión.fabricante de correas trapezoidalesAjusta el emparejamiento de las correas para mantener la carga compartida, y el principio es idéntico en un transportador de doble accionamiento. Ambos motores deben tener la misma tensión, o un tambor hará más trabajo y una sección de empalme hará más trabajo con él. También se puede organizar la monitorización de la correa y el soporte de empalme in situ a través de nuestroservicio de campoEl equipo y la gama completa de cinturones de cordón se enumeran en elPágina de especificaciones de la correa de cable de acero.
La construcción del cordón determina la capacidad de carga del cinturón. La cubierta de goma decide cuánto tiempo más útil resulta llevar el cordón. Ambos parámetros se especifican por separado e interactúan más de lo que se suele admitir en las hojas de pedido.
La composición de la cubierta de una cinta transportadora de cable se selecciona según las normas DIN 22102, donde la resistencia a la abrasión es el factor determinante, y según las normas RMA en los mercados que siguen esta convención. La resistencia a la abrasión según la norma DIN se expresa como la pérdida máxima de volumen en milímetros cúbicos en una prueba estándar, mientras que las normas RMA se expresan como la pérdida máxima de volumen en pulgadas cúbicas, siendo el Grado I el límite más estricto y el Grado II el más flexible. Una cinta transportadora que transporta granito afilado requiere la composición más ajustada posible. Una cinta transportadora que mueve arena seca a temperatura moderada probablemente no la necesite.
El grosor de la cubierta superior es la otra mitad. Una cubierta gruesa protege el cable en el punto de carga, donde se producen los impactos y donde se concentra el impacto. También añade peso, rigidez a la flexión y coste por cada metro de una cinta de dos kilómetros. Hemos visto una línea de transporte terrestre de 3000 m con una cubierta superior de 12 mm por pura costumbre, cuando el punto de carga ocupaba cuarenta metros de la ruta y una cubierta de 6 mm con un cable más grueso habría cumplido la misma función con una masa total y una potencia de accionamiento menores. El cable no necesita la cubierta en la parte central. La necesita debajo de la rampa.
| Cubrir el servicio | Referencia compuesta | carácter límite de abrasión | Calibre típico de la cubierta superior en una correa de cordón | Riesgo principal si no se especifica adecuadamente. |
|---|---|---|---|---|
| Mineral afilado, duro y abrasivo | Huella DIN 22102 grado W o RMA Grado I | El más ajustado del conjunto estándar | 10 – 14 mm | La cubierta se desgasta y deja al descubierto el cordón en la rampa. |
| Agregado mixto, abrasión moderada | Huella DIN 22102 grado X o RMA Grado II | Gama media | 8 – 12 mm | Desgaste irregular en la banda central |
| Clínker caliente o sinter | Familia de compuestos resistentes al calor | Secundario al envejecimiento por calor | 8 – 12 mm | Endurecimiento, agrietamiento y posterior corrosión del cordón. |
| Gran tamaño del bulto en el punto de carga | Familia de compuestos resistentes a impactos y cortes | No es el conductor principal | 12 – 16 mm localmente | Cuerda cortada por un solo golpe |
| Lodo, lavado, finos húmedos | Familia de compuestos resistentes a la corrosión | Secundario a la resistencia a la humedad | 8 – 10 mm | Absorción de bordes que llega hasta el campo de cordones |
La cubierta inferior suele pasarse por alto, y no debería. En una correa de cordón, la superficie que recibe el impacto es la que entra en contacto con la polea, y es la que se desgasta contra el tambor y los rodillos de retorno. Una cubierta inferior de 4 mm en una correa de 2500 m con un conjunto de poleas ajustado se desgastará en el tambor antes de que la cubierta superior se desgaste en cualquier punto. Reducir el grosor de la cubierta inferior para ahorrar peso es uno de los hábitos más costosos al comprar correas de cordón, y se manifiesta como una exposición del cordón en el lado de la polea, mientras que la superficie superior aún parece estar en buen estado.
La construcción de los bordes merece una línea aparte porque es ahí donde fallan las correas de cordón. El caucho del borde mantiene el cordón exterior en su lugar y absorbe el contacto errático con la estructura. Cuando se desgasta, el cordón exterior queda expuesto y comienza a corroerse y a desgastarse, y la correa comienza a desviarse hacia ese lado. Ese paso desde el desgaste del borde hasta la desviación y el daño del cordón es la secuencia normal, y los grados y calibres que lo ralentizan se establecen a lo largo de laresistente a la abrasión,resistente al caloryResistente a impactos y cortesopciones de cobertura. El hardware de componentes que coloca correctamente la correa en el tramo de retorno está cubierto porcomponentes de transportadoresy la selección compuesta se encuentra dentrocinta transportadora industrialcubrir a las familias en lugar de ser inventadas en el momento.
Los daños en los cables casi nunca se manifiestan. Los cables están ocultos bajo una cubierta de goma, y cuando un cable roto se hace visible en la superficie, la sección circundante suele haber estado sobrecargada durante semanas. Lo que sí se observa con antelación es un cambio en el comportamiento de la correa, y vale la pena analizar sistemáticamente dichos cambios.
La desviación de la correa es el problema que más se malinterpreta. Una correa que siempre ha funcionado correctamente y que de repente empieza a desviarse hacia un lado en una polea en particular, mientras que en el resto del recorrido funciona con normalidad, rara vez se debe a un problema de alineación del bastidor. Una pérdida localizada de tensión en un extremo, causada por una rotura o por la corrosión del cordón exterior expuesto, altera la distribución de la tensión a lo ancho de la correa y esta se desvía hacia el lado más débil. Ajustar las poleas tensoras disimulará el desvío y la correa volverá a su posición original.
Realizamos un seguimiento de una correa de 1600 mm durante cuatro meses siguiendo exactamente ese patrón. La desviación solo se observó en la polea de cabeza y únicamente a cargas superiores a 800 t/h. La inspección de los cables con un escáner magnético reveló tres cables rotos en un tramo de nueve metros, a unos cuarenta metros de la cabeza. Tras empalmar dicho tramo, la desviación desapareció y no se había tocado ninguna polea tensora. Esto demostró que la desviación dependía de la carga y era específica de la polea, algo que no se produce por una falla de alineación.
Un segundo tipo de señal proviene de la superficie. Una ligera ondulación o una línea suave y elevada que atraviesa la cinta en ángulo con respecto a la dirección de desplazamiento suele indicar un cambio en la forma del campo de cuerdas subyacente. Presione la zona con la mano o una sonda y compárela con el metro vecino. Un punto blando localizado que recupera su forma lentamente, o un abultamiento que aparece solo cuando la cinta está bajo tensión, es algo que conviene marcar y observar en cada ronda de inspección.
El ruido y la vibración también deben incluirse en la lista. Un golpeteo sordo y repetitivo en una polea, sincronizado con la velocidad de la correa y no con la rotación de la polea, indica que un extremo del cordón se ha salido de su posición dentro de un empalme, o que un extremo roto levanta la cubierta al pasar por el tambor. Si el golpeteo se produce en sentido contrario, con la rotación de la polea, se trata de un problema con la polea o el rodamiento. Acertar con esta distinción a tiempo evita muchos cortes innecesarios de la correa.
| Señal que puedes observar | Posible causa relacionada con el cordón umbilical | Cómo confirmarlo | Umbral de acción razonable |
|---|---|---|---|
| Deriva en una sola polea, dependiente de la carga. | Pérdida de tensión local del cordón en un borde | El escáner magnético recorrió los últimos doscientos metros. | Escanee el código en el plazo de una semana; planifique la reparación si los cables están rotos. |
| Cordón exterior expuesto en el borde | El borde de goma está desgastado y el cable se está corroyendo. | Visual plus sonda, medir la longitud expuesta | Reparación en frío si es menor de 300 mm, cortar si es mayor |
| Ondulación o línea en relieve a lo largo del cinturón | Campo de la médula espinal alterado, extremo de la médula espinal fuera de posición | Márcalo, mide su recorrido pasando por un punto fijo en cada vuelta. | Cortar y volver a empalmar si se mueve o crece. |
| Punto blando o abultamiento bajo tensión | Cable roto y cubierta separada | Prueba de sondeo contra la cinta adyacente, anote la profundidad. | Reparar en la siguiente parada prevista, no en la siguiente avería. |
| Golpeteo repetitivo a velocidad de la cinta | Extremo del cordón migrando en un paso de empalme | Mida el intervalo de tiempo en función de la velocidad de la cinta y, a continuación, inspeccione la unión. | Vuelva a empalmar antes de que el extremo del cable llegue a la superficie de la cubierta. |
| Agrietamiento a lo largo de una línea de empalme | La geometría del paso es demasiado corta para la construcción del cable. | Mida la longitud del escalón existente comparándola con el dibujo. | Recorte nuevamente a la geometría correcta en la siguiente ventana. |
| El desgaste de la cubierta se concentró en el lado de la polea. | La tapa inferior no cumple con las especificaciones, las poleas no giran. | Compruebe manualmente la rotación del rodillo tensor de retorno y mida el calibre restante. | Reemplace los rodillos tensores atascados antes de que el calibre caiga por debajo de 2 mm. |
La instrumentación es una inversión rentable en una cinta transportadora importante. El escaneo magnético y, en algunos casos, el de rayos X, permite mapear los cables rotos a lo largo de toda la cinta y obtener una lista de posiciones en lugar de una simple sospecha. En una cinta transportadora terrestre de 2600 m, realizamos un escaneo cada seis meses y utilizamos el recuento de cables en cada anomalía para programar las reparaciones, lo que transformó un patrón de fallas imprevistas en uno planificado. La inspección depende de que la zona de transporte esté limpia y razonablemente seca, por lo que conviene programarla durante una parada programada en lugar de un día de producción.
Todo lo que esté fuera de la correa también debe estar bien, o seguirás intentando solucionar daños en el cable que en realidad son daños en el hardware. Lado de retornorodillos transportadoresque se han atascado aplanan un punto en la correa en cada revolución.ocioso de entrenamientoSi se ajusta de forma demasiado agresiva, la goma del borde se desgastará y el cordón exterior quedará al descubierto en el plazo de una temporada.Ruedas tensoras autoalineablesdebe corregir la deriva, no crearla, y si la deriva regresa después del ajuste, esa es la señal de que la causa está dentro de la correa. En el punto de carga,rodillos tensores de impactoy una falda correctamente ajustada absorbe la energía del impacto antes de que llegue a las cuerdas, y unarodillo transportador de acerodel espesor de pared correcto evita que el cable de retorno se hunda en la estructura. En unrueda de retornoSi el espacio entre los cordones es demasiado amplio, el cinturón se comba, los bordes se doblan y los cordones exteriores se tensan entre sí.
Díganos el perfil de su correa y le recomendaremos una construcción de cordón.
El primer número indica la cantidad de hebras exteriores y el segundo, la cantidad de alambres dentro de cada hebra. Así, 7×19 significa siete hebras de diecinueve alambres y ciento treinta y tres alambres en el cable. El sufijo después del signo más indica el núcleo. En 6×7+IW, hay seis hebras de siete alambres dispuestas alrededor de un núcleo de cable independiente, lo que aumenta la rigidez y el diámetro en el centro. Un mayor número de alambres de menor diámetro facilita la flexión del cable sobre un tambor. Un menor número de alambres, pero más gruesos, lo hacen más rígido y, por lo general, más económico.
No, y este es el dato más útil para comprobar en un presupuesto. Se toma la fuerza de rotura del cordón en newtons y se divide por el paso del cordón en milímetros; el resultado es la resistencia nominal por milímetro de ancho. Un cordón de 25,6 kN con un paso de 16 mm proporciona 1600 N/mm. Un cordón más ligero con un paso más estrecho puede alcanzar la misma clase, y un cordón más grueso con un paso más ancho también puede alcanzarla. Ambos superan una prueba estática, pero se comportan de forma diferente ante la fatiga, la longitud del empalme y el recorrido de recogida.
Generalmente, existen dos efectos que influyen en esto. El estiramiento estructural debido al enderezamiento de la geometría de la cuerda bajo la tensión inicial es mayor en cuerdas de alambre fino que en las de alambre grueso, y suele ser permanente. La fluencia añade un componente unidireccional lento, y el asentamiento de los empalmes añade un poco más durante el primer año. En una ruta de 2900 m, medimos 2,6 m de recorrido con cuerda 7×7 y 3,9 m después de la reconstrucción con cuerda 7×19 de la misma clase. Una reserva de recorrido de entre el veinte y el treinta por ciento por encima de la cifra calculada cubre esa diferencia.
Más corto de lo que la mayoría de los talleres asumen para un cordón grueso y, más importante aún, ligado a la geometría del cordón más que a la costumbre. En una cinta de 1200 mm a 1600 N/mm, una construcción 7×19 o 6×19 normalmente necesita un paso de escalón cercano a 250 mm y una superposición de alrededor de 1200 a 1250 mm, mientras que una construcción 6×7+IW necesita un paso de 300 a 350 mm y aproximadamente 1500 mm de superposición. La retención estática después del curado puede alcanzar el noventa por ciento o más, pero la retención después del ciclo de resistencia del tambor normalmente se sitúa entre el cincuenta y cinco y el setenta por ciento, y esa es la cifra en la que se deben dimensionar los transportadores largos.
No es un paso estándar. Si un extremo lleva un cordón grueso y el otro un alambre fino, los cordones gruesos soportan una tensión excesiva en la unión y el empalme falla prematuramente. La solución adecuada es un empalme de transición con una geometría intermedia que transfiera la carga gradualmente entre los dos campos de cordones. La misma regla se aplica cuando se modifica el diseño del cordón a mitad de la ruta durante una reconstrucción, por lo que solicitamos el plano de la correa existente antes de cotizar un reemplazo, y no solo la clase de resistencia.
Generalmente se trata de un cambio de comportamiento más que de algo visible. Una correa que comienza a deslizarse solo a través de una polea y solo cuando está muy cargada muestra una pérdida localizada de tensión en un borde. Un punto blando que se abomba bajo tensión, una línea elevada que atraviesa la correa o un golpeteo repetitivo sincronizado con la velocidad de la correa en lugar de la rotación de la polea, todos apuntan en la misma dirección. El escaneo magnético lo confirma al registrar las posiciones exactas de la rotura del cordón, y conviene registrar la avería como una parada programada en lugar de una jornada de producción.
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