Los rodillos tensores parecen el elemento más simple en una lista de materiales de una cinta transportadora, y es precisamente por eso que se especifican mal. Tres rodillos, dos soportes, un cojinete en cada extremo, y el dibujo cabe en una postal. Sin embargo, una cinta de 1400 mm que transporta 2000 t/h sobre canales de 35° se comporta de manera muy diferente a la misma cinta sobre canales de 45° a 900 t/h, y la diferencia se manifiesta meses después como desgaste en los bordes, derrames en la transferencia o un rodillo que se atasca a los dieciocho meses en lugar de a los cinco años.fabricante de cintas transportadorasQuienes tienen experiencia en servicio de campo ven las consecuencias de esa elección mucho después de que se firma la orden de compra, porque la correa es el componente que paga las consecuencias de un mal ángulo de la canaleta.
A continuación se presenta una secuencia de selección práctica para rodillos de canal en líneas de manipulación de materiales a granel: cómo el ángulo de canal interactúa con la rigidez de la cinta y el perfil de carga, cómo se deriva el espaciado a partir de los límites de flecha en lugar de la costumbre, cómo se adaptan los grados de los rodillos al polvo y al agua, y cómo la esperanza de vida se convierte en un costo por tonelada movida. Está escrito para ingenieros que especifican nuevas líneas y para planificadores de mantenimiento que intentan comprender por qué los rodillos de una cinta transportadora duran tres veces más que los de la siguiente. Si está comparandocinta transportadora industrialAl mismo tiempo, la decisión sobre el rodillo tensor y la decisión sobre la correa deben tomarse conjuntamente, ya que la rigidez transversal de la correa establece el ángulo mínimo de la canaleta que aún centrará la carga.
El ángulo de la canaleta es el ángulo formado por los dos rodillos laterales contra el rodillo central horizontal, y es el único parámetro que determina si la cinta transportadora forma una canaleta profunda y estable que retiene el material a alta velocidad o una canaleta poco profunda que permite que la carga se desplace lateralmente. A 20°, la cinta se asienta casi plana y el material descansa en un canal ancho y poco profundo; a 45°, los rodillos laterales pliegan la cinta bruscamente hacia arriba, de modo que una sección transversal estrecha soporta una capa mucho más profunda. El tonelaje por hora que puede transportar una cinta de un ancho determinado aumenta con el ángulo de la canaleta, pero solo hasta el punto en que la propia cinta se resiste a seguir plegándose.
Esa resistencia es algo que las tablas del catálogo de piezas no tienen en cuenta. Una correa EP pesada con cubiertas gruesas y una carcasa de tela rígida no se asienta correctamente en una canaleta de 45°, y lo que sucede es que la correa cubre los rodillos laterales, de modo que solo toca cerca de los bordes exteriores. Se pierde el contacto total en el rodillo central, la carga presiona sobre un tramo sin soporte y la correa comienza a deformarse permanentemente. En una correa EP 630/4 de 1200 mm con una cubierta superior de 8 mm que un cliente había especificado a 45° para una línea de carbón de 1300 t/h, medimos que la correa se levantaba del rodillo central unos 4 mm en el punto medio, con contacto solo en los 150 mm exteriores de cada ala. Se produjo un derrame en el punto de carga y un rápido desgaste de la cubierta en las dos bandas de contacto en el plazo de una temporada.
El ángulo de la canaleta y la clase de cinta son, por lo tanto, un par que encaja. Las cintas suaves y delgadas con carcasas flexibles se pueden doblar con fuerza, por lo que 45° funciona bien en material fino, seco y de flujo libre, y en cintas ligeras. Las carcasas pesadas, las cintas anchas y el material con grandes grumos requieren un ángulo menos pronunciado para que la cinta pueda adaptarse.proveedor de cintas transportadorasDebería poder indicarle el radio mínimo de canalización que acepta la canaleta, y si no dispone de esa cifra, el conjunto de rodillos tensores se elige a ciegas.
Otra variable con la que interactúa el ángulo es la comba de la correa entre los rodillos tensores. Una correa que se hunde mucho entre los conjuntos no puede mantener la forma de canaleta entre los soportes, ya que la comba aplana la sección transversal y el material se extiende. Las canaletas profundas y las grandes separaciones ejercen fuerzas opuestas, por lo que es necesario llegar a un compromiso con el límite de comba, en lugar de solo con el ángulo.
Tres ángulos cubren la mayor parte del mundo de la manipulación de materiales a granel, y la elección depende más del material que del tonelaje. Un producto seco, fino y de flujo libre, como la alimentación de hornos de cemento, la arena de fundición o el grano, fluye lateralmente a menos que se mantenga en un canal profundo, por lo que el ángulo de 45° resulta adecuado en estos casos, ya que las alas inclinadas mantienen el lecho estrecho y el centro de gravedad bajo. El material pegajoso y cohesivo se comporta de forma opuesta, y forzarlo a entrar en una canaleta profunda hace que se acumule en las esquinas donde la cinta se flexiona, lo que provoca el agrietamiento de la cubierta. Para estas aplicaciones, un ángulo de 20° a 25° proporciona espacio para que la carga se asiente y reduce el problema de la limpieza.
Los terrones de gran tamaño tienden a usar ángulos menos pronunciados por una razón diferente. Cuando el terrón más grande representa una fracción significativa del ancho de la cinta, la plataforma debe ser lo suficientemente ancha para que los terrones se apilen en lugar de quedar suspendidos, y una canaleta de 45° en una cinta estrecha hace que los terrones más grandes sobresalgan de la superficie de carga donde ruedan. Alrededor de 35° se ha convertido en el estándar para el transporte de mineral, carbón y agregados mezclados en cintas de 800 mm a 1600 mm, ya que representa un verdadero compromiso: profundidad suficiente para la capacidad y superficie plana suficiente para que el material grumoso se asiente. Si su mezcla de productos es realmente mixta, 35° con un espaciado adecuado entre rodillos suele ser la especificación más segura que cualquiera de los extremos.
La tabla que aparece a continuación muestra cómo se comportan los tres ángulos más comunes en relación con los parámetros que realmente influyen en la decisión de compra. Es recomendable leer las filas en lugar de las columnas, ya que el ángulo afecta a la capacidad, el seguimiento y el coste de limpieza en proporciones diferentes.
| Ángulo del valle | Material que mejor se adapta | Efecto de capacidad a igual ancho de cinta | Seguimiento y consecuencias del desgaste | Clase de cinturón típica que se ajusta bien |
|---|---|---|---|---|
| 20° y 25° | Arcilla pegajosa, arena húmeda, pulpa de remolacha azucarera, papel reciclado y cualquier producto que se apelmace en un canal estrecho. | El más bajo de los tres con el mismo ancho de cinturón, aproximadamente entre el 70 y el 80 por ciento de la cifra de 35°, por lo que a menudo hay que aumentar el ancho. | Es más suave con el cinturón porque el pliegue es poco profundo; las alas rara vez dejan un pliegue, pero la carga puede desviarse hacia un borde en una línea abombada o desalineada. | Carcasas pesadas de EP y cordón de acero con cubiertas gruesas, donde un pliegue profundo cubriría el rollo central. |
| 35° | Mineral mixto, carbón en bruto, agregado triturado, astillas de madera y graneles en general donde el rango de tamaño es amplio. | Punto medio y base de diseño habitual en los ejemplos prácticos de CEMA e ISO; admite la mayoría de las actualizaciones de modernización sin cambiar el ancho de la correa. | Autocentrado razonable debido a que la carga se sitúa en una posición baja; el contacto con el borde es moderado y el desgaste por balanceo del ala suele ser uniforme cuando la línea es recta. | Casi todas las correas de tela y cordón de acero desde EP 400/3 en adelante; la opción estándar cuando la clase de correa aún no está definida. |
| 45° | Cemento seco fino, cenizas de combustible pulverizadas, fertilizantes, gránulos de plástico y granos que fluyen fácilmente y deben ser confinados. | Es más alta a igual ancho, a menudo entre un 15 y un 25 por ciento más que 35°, razón por la cual los cinturones estrechos y las estructuras compactas la favorecen. | Fuerte autocentrado desde el lecho profundo, pero el pliegue pronunciado ejerce presión sobre el cinturón en las uniones de las dos alas y exige un entrenamiento preciso. | Canales delgados y flexibles con un espesor de cubierta moderado, típicamente EP 315/3 y más ligeros, en cintas de hasta aproximadamente 1200 mm. |
Sea cual sea el ángulo que elija, el número que debe verificar antes de realizar el pedido es la capacidad de la cinta transportadora al tonelaje de diseño con un ángulo de sobrecarga razonable para el material.cintas transportadoras al por mayorUna consulta que comienza con "necesitamos 1600 mm a 45°" suele resolverse de forma más económica manteniendo los 1400 mm y 35° una vez que se aplica el ángulo de recargo real. Lo contrario también ocurre, como sucedió en una terminal de fertilizantes donde se necesitaba un ángulo de 40° simplemente porque el ancho de la estructura disponible no permitía una cinta transportadora más ancha.
Donde el material se transporta en uncinta transportadora de cauchoCon una estructura de tela, el ángulo de la canaleta también determina el diámetro mínimo de la polea en etapas posteriores del diseño, ya que una correa que ha recorrido 800 m en una canaleta profunda conserva esa memoria en la polea terminal. Las canaletas profundas en correas cortas con mucha inversión de sentido a veces requieren una polea ligeramente mayor de lo que sugeriría el cálculo de tensión por sí solo.
Normalmente, el espaciado se indica como una cifra única para toda la cinta transportadora, y ahí reside la mayor parte del coste evitable. El recorrido de una cinta transportadora cargada está sujeto a un límite de comba, que a su vez depende de la tensión de la cinta en ese punto. Dado que la tensión es mínima justo después de la polea de cola y máxima justo antes del accionamiento, una línea con espaciado uniforme recibe un soporte excesivo en el extremo inicial y un soporte insuficiente en el extremo final. En cintas transportadoras largas, hemos reducido el número total de rodillos tensores en torno a un 8 % mediante la gradación del espaciado a lo largo del recorrido en lugar de aplicar una cifra única, mejorando al mismo tiempo el rendimiento de comba en el extremo final, donde era crucial.
La regla tradicional mantiene la flecha por debajo del 2 % de la longitud bajo una carga específica, con un 1 % en cintas donde el derrame o la vida útil de la cubierta son críticos. Un objetivo moderno más flexible es del 3 % para trabajos ligeros en cintas flexibles. Más importante que la cifra en sí es que la flecha se calcule con la tensión correcta para esa estación, utilizando el peso de la cinta más la carga de material distribuida, e incluyendo la masa del rodillo tensor en el cálculo. Cuando un proveedor solo indica "paso de 1200 mm", el cálculo suele basarse en una tabla de referencia en lugar de una respuesta de ingeniería.
El espaciado del lado de retorno es una decisión aparte y, por lo general, se ajusta demasiado estrecho. Los rodillos de retorno soportan el peso de la cinta por sí solos, independientemente de cualquier arrastre hacia atrás, por lo que el espaciado puede ser de dos a tres veces el paso de transporte en una línea limpia y bien raspada. En trabajos húmedos o pegajosos, el arrastre hacia atrás añade una carga impredecible y el espaciado debe reducirse, o la cinta se combará, se quedará sin vía y comenzará a rozar. La tensión de la cinta en el extremo es baja, y no es raro encontrar un rodillo de retorno cada 3 m en una cinta de 1200 mm donde el material se adhiere.
| Ancho de la correa | Transporte de brea, servicio pesado para mineral | Transporte de brea, uso general a granel | Toque de retorno en una línea de raspado limpia | Por qué se utiliza esta banda en la práctica |
|---|---|---|---|---|
| 600 a 800 mm | Alrededor de 1,0 m, nunca por encima de 1,2 m donde el tamaño del terrón supera los 150 mm. | De 1,2 a 1,35 m, la banda clásica para agregados y granos triturados. | De 2,4 a 3,0 m en una cinta limpia; redúzcala a 2,4 m si se observa arrastre hacia atrás. | Las correas estrechas tienen poca rigidez transversal, por lo que la comba aumenta rápidamente una vez que el paso supera aproximadamente 1,35 m. |
| 1.000 a 1.200 mm | De 1,0 a 1,2 m en secciones de alta tensión; de 1,2 a 1,35 m donde la tensión es alta. | De 1,35 a 1,5 m, práctica habitual para el carbón y el clínker de cemento. | 3,0 m típico, 2,4 m donde la cinta transporta la humedad hacia el hilo de retorno. | La banda industrial más común, y aquella donde el espaciado gradual se amortiza más rápidamente. |
| 1.400 a 1.600 mm | De 1,35 m a 1,5 m en cintas transportadoras de cable de acero a alta tensión. | 1,5 m, a veces 1,75 m en líneas troncales de cable de acero de muy alta tensión. | De 3,0 a 4,5 m, y 4,5 m solo es seguro con una limpieza secundaria eficaz. | Las correas de cable de acero son más rígidas y toleran un paso mayor, pero la masa del rodillo tensor y la inercia del rodillo se convierten en un factor real de energía y desgaste. |
Dos advertencias prácticas sobre el espaciado quedan fuera de la tabla. Primero, las ruedas tensoras de transición en las zonas de carga y descarga funcionan con paso corto independientemente de lo que utilice la línea principal, y deben especificarse como parte del mismo conjunto. Segundo, el lado de accionamiento de la planta suele ser una tecnología completamente diferente; una planta que funciona con unafabricante de correas de transmisiónLas correas trapezoidales de los accionamientos de trituradoras y cribas presentarán fallos en los rodillos tensores, que se concentrarán en las cintas transportadoras que alimentan dichas máquinas, no en los propios accionamientos, debido a que la velocidad de alimentación varía con la trituradora. La selección de rodillos tensores para un funcionamiento con alimentación variable debe basarse en una correa desgastada y una carga viva, no en el tonelaje promedio indicado en el informe de diseño.
Una vez fijados el ángulo y el espaciado, el grado del rodillo determina en qué punto se sitúa la polea tensora entre un componente de cinco años y un consumible de dos temporadas. Cuatro elementos diferencian los grados de forma que los compradores puedan verificarlos: espesor y redondez de la pared del tubo, diámetro y material del eje, tipo de cojinete y clase de holgura, y equilibrio dinámico a velocidad de funcionamiento.rodillo tensorLos productos que se venden basándose únicamente en el precio suelen sacrificar primero el grosor de la pared, luego la rigidez del eje, y el comprador lo descubre en forma de deflexión y ruido, en lugar de en un informe de inspección rechazado.
El espesor de pared del tubo es lo más sencillo de auditar, y también lo que más se suele sobreestimar. Una pared nominal de 4 mm en una carcasa de 133 mm de diámetro puede llegar a ser de 3,4 mm en el punto de tolerancia mínimo, lo que reduce la resistencia del rodillo al impacto y su capacidad para mantener su forma circular bajo carga. En una línea de descarga de trituradora donde caen trozos de 300 mm en el primer banco de rodillos tensores, pasar de 3,4 mm a 4,5 mm con el mismo diámetro nominal redujo la frecuencia de reemplazo de los rodillos de dos veces al año a una vez cada tres años en una línea que reespecificamos. La redondez es igualmente importante, ya que una carcasa deformada funciona con un impacto rítmico que aplana la película de grasa y bombea polvo más allá del sello en cada revolución.
El diámetro del eje es el segundo factor clave, y en realidad se trata de una cuestión de deflexión. Un eje de 25 mm en una cinta de 1200 mm con cargas de acanaladura intensas se dobla lo suficiente como para cambiar el ángulo de contacto entre el rodillo y el soporte, lo que se manifiesta como desgaste del soporte y desviación de la cinta. Cambiar a un eje de 30 mm en el mismo bastidor suele ser más económico a cinco años que reemplazar los soportes y las cintas. El grado del acero detrás del diámetro también es importante; un eje forjado o estirado en frío mantiene su rectitud, mientras que un eje mal enderezado introduce una excentricidad que ningún equilibrador podrá corregir.
Los rodamientos son donde la escala de calidad es más clara y donde suele residir la diferencia de precio entre dos rodillos aparentemente idénticos. Los rodamientos de bolas de ranura profunda con protectores de acero estampado son ideales para trabajos ligeros, limpios y secos. Los rodamientos de bolas sellados con un llenado de grasa definido y una clase de holgura específica son el siguiente paso y se adaptan a la mayoría de las manipulaciones a granel. Los rodamientos de rodillos esféricos autoalineables entran en juego en cintas anchas que transportan cargas pesadas donde la desalineación de los soportes es inevitable, ya que toleran un par de grados de error angular que un rodamiento de bolas rígido convierte en carga. Sea cual sea el tipo, pregunte por la clase de holgura y la cantidad de grasa en gramos; si la respuesta es que varía según el lote, el rodillo tampoco será uniforme.
El equilibrio dinámico es el elemento que con mayor frecuencia se omite en la etapa de cotización y del que más se culpa durante la puesta en marcha. Un rodillo desequilibrado a 1500 rpm en un diámetro pequeño transmite una vibración al bastidor, este la transmite a la cinta transportadora, y esta responde con un movimiento de seguimiento que los rodillos tensores contrarrestan. Para diámetros de canaleta estándar en el rango de 89 mm a 159 mm, un grado de calidad de equilibrio G16 o superior es un requisito razonable para cualquier transportador que funcione a más de 3,5 m/s. Por debajo de esa velocidad, el equilibrio estático suele ser suficiente, y especificar el equilibrio dinámico en una línea lenta es un gasto innecesario.
| Banda de grado | Carcasa y eje | Paquete de cojinetes y sellos | Deber que le conviene | Intervalo de reemplazo previsto |
|---|---|---|---|---|
| Ligero, económico | Pared de 3,0 a 3,5 mm, eje de 20 mm, acabado pintado sin asiento de cojinete mecanizado | Rodamiento de bolas abierto o de una sola capa con inserto de laberinto de nailon y lubricación ligera. | Líneas de procesamiento de granos, envases y astillas de madera en interiores de menos de 300 t/h con producto limpio y seco. | De uno a dos años; a menudo se reemplazan como un conjunto cuando se cambia la correa. |
| Industrial estándar | Pared de 4,0 mm, eje de 25 mm, asiento de cojinete mecanizado y acabado de dos capas de epoxi o galvanizado en caliente. | Rodamiento de bolas de ranura profunda sellado, holgura C3, llenado de grasa de 4 a 6 g, sello de contacto más laberinto. | Transporte general de áridos, carbón y cemento de 300 a 1200 t/h con polvo ocasional | De tres a cinco años, y el soporte debería durar más que dos cambios de rodillos. |
| Servicio pesado | Pared de 4,5 a 6,0 mm, eje de 30 a 40 mm, extremos de la carcasa galvanizados en caliente o recubiertos de polímero. | Rodamiento de rodillos esféricos o rodamiento de bolas pesado con triple laberinto y cavidad de grasa purgable. | Mineral triturado primario, cintas transportadoras de alta tensión, servicio de plantas de lavado húmedo e instalaciones costeras. | De cinco a ocho años con reengrasado planificado, y el tubo, en lugar del cojinete, suele ser el límite de vida útil de diseño. |
La igualación de grado tiene un techo rígido y se sitúa en la cinta transportadora. Un bastidor de rodillo tensor de alta resistencia bajo una cinta transportadora ligera con una cubierta delgada desgastará la cinta antes de que se desgaste el rodillo, porque la mayor presión de contacto en las uniones de la canaleta concentra la carga en la cubierta.rodillo transportadorEl conjunto y su cinta transportadora deben especificarse en función de las mismas suposiciones de tonelaje, velocidad y tamaño de los grumos, razón por la cual unfábrica de cintas transportadorasEsto también permite que los operarios detecten la discrepancia antes de que se finalicen los planos. No hay problema en que las dos mitades provengan de fuentes independientes, pero la hoja de especificaciones debe ser idéntica.
Casi todos los rodillos tensores que regresan del servicio fallan en el sello, no en el rodamiento. El rodamiento falla porque el sello permite la entrada de algo o la salida de la grasa, y para cuando el rodillo hace ruido, el daño ya está hecho. Identificar un rodillo tensor defectuoso en el taller es sencillo una vez que se conoce el patrón: la grasa granulosa con brillo metálico indica la entrada de polvo abrasivo, un polvo gris seco en el interior indica pérdida de grasa a través de un labio roto, y manchas de óxido en el asiento del eje indican que entró agua y se quedó dentro.
El tamaño de las partículas de polvo determina qué sello funciona mejor, y aquí es donde un rodillo tensor de uso general se ve afectado. El cemento fino o las cenizas volantes de menos de 20 micras aproximadamente atravesarán un sello simple de fieltro o de un solo labio y luego desgastarán la pista de rodadura. El polvo grueso y afilado de mineral de hierro no atraviesa el mismo sello fácilmente, sino que desgasta el labio hasta que se abre, por lo que el modo de falla es diferente aunque el resultado sea idéntico. Un sello de laberinto múltiple con una cavidad llena de grasa maneja mejor ambos casos porque no hay contacto por fricción que se desgaste.
El agua es el problema más complejo y suele ser autoinfligido. Una manguera de lavado dirigida a un rodillo tensor empuja el agua a través de cualquier sello labial, y la cavidad de grasa la retiene contra el rodamiento. En plantas donde se lavan las correas diariamente, un rodillo tensor purgable con una boquilla de engrase accesible para recargar la cavidad después del lavado es una mejor solución que un sello más costoso por sí solo. También he visto el error contrario: una planta selló completamente todos los rodillos tensores y dejó de engrasarlos, para luego perder todo un conjunto de rodillos debido a la grasa seca y endurecida en dos años.
| Construcción de sellos | Lo que resiste bien | ¿Dónde falla primero? | Implicaciones de mantenimiento |
|---|---|---|---|
| Labio simple de fieltro o sintético | Polvo seco y grueso de aproximadamente 50 micras en cintas transportadoras de baja velocidad en interiores. | La abrasión del labio contra el eje y cualquier rociado directo de agua | Es barato de comprar, necesita un plan de reemplazo realista y no debe usarse al aire libre. |
| Labio de contacto más laberinto externo | Polvo industrial general, humedad moderada y salpicaduras ocasionales desde abajo. | Polvo fino de menos de 20 micras que migra a través del laberinto durante varios años. | La opción predeterminada para la mayoría de las cintas transportadoras de plantas y el mejor compromiso por unidad de costo. |
| Triple laberinto, cargado de grasa | Polvo abrasivo fino, agua de lavado, alta humedad y aire costero cargado de sal. | Pérdida de la carga de grasa si la cavidad nunca se recarga durante un servicio prolongado. | Requiere un intervalo de lubricación documentado y una protección de acoplamiento fiable para poder realizar el mantenimiento. |
Los soportes merecen un párrafo aparte porque son la protección del sello. Un soporte que se flexiona bajo carga abre la holgura en el extremo del eje, y ningún sello sobrevive a una carcasa en movimiento. Los soportes de acero prensado pesados con una profundidad de garganta definida mantienen estable el eje del rodillo, mientras que un soporte ligero en una correa de 1600 mm bajo carga de sobrecarga perderá su forma y permanecerá doblado.distribuidor de cinta transportadoraAquí, mantener existencias a nivel local es muy rentable, porque un soporte doblado en una cinta transportadora crítica no supone una espera de dos semanas si la pieza está en un estante a un día de viaje.
Lo contraintuitivo es que un sello de primera calidad en la posición incorrecta del rodillo tensor no sirve de nada. Las zonas de impacto necesitan masa y absorción de impactos en lugar de un sello delicado, y las posiciones de autoalineación o entrenamiento necesitan articulación en lugar del marco más rígido disponible. La disciplina que separa una línea que lleva ocho años funcionando de una que lleva tres. Nuestras notas sobreConstrucción de sello de rodillo tensor a prueba de polvoentrar en el detalle dimensional y la pieza complementaria sobreSelección de cojinetes y sellosExplica cómo la clase de holgura y el llenado de grasa interactúan con la elección del sello.
La vida útil de los rodamientos se indica mediante el valor L10, que representa el número de revoluciones u horas en las que se espera que falle uno de cada diez rodamientos bajo una carga determinada. Un rodillo tensor de 133 mm de diámetro que gira a 2,5 m/s realiza aproximadamente 360 revoluciones por minuto, lo que equivale a unos 18,9 millones de revoluciones al año en un solo turno de trabajo. Por lo tanto, un L10 de 50 000 horas parece razonable sobre el papel. Sin embargo, rara vez lo es, ya que el valor del catálogo presupone un lubricante limpio, una alineación ideal y una carga que coincide con dicha suposición. En la práctica, cada una de estas suposiciones resulta menos fiable, y los factores de reducción de capacidad se acumulan más rápido de lo que la mayoría de los compradores esperan.
Tres factores predisponen a una falla prematura de un rodillo, y estos se acumulan. El factor de carga para una cinta transportadora sometida a fuertes fluctuaciones puede duplicar la carga radial efectiva, y dado que la vida útil varía aproximadamente con el cubo de la relación de carga para los rodamientos de bolas, una duplicación reduce la vida útil esperada en casi un factor de ocho. La velocidad es lineal en la ecuación de vida útil, por lo que una línea diseñada para 2,0 m/s pero que se fuerza a 3,2 m/s pierde el 37 por ciento de su vida útil nominal antes de que cambie cualquier otro factor. El entorno es el tercer factor, y una estación polvorienta o húmeda puede reducir a la mitad la vida útil real, incluso con un buen sellado. Multiplicando estas tres reducciones, 50.000 horas nominales pueden convertirse en seis o siete años de servicio real en una línea limpia, o en dieciocho meses en una línea húmeda, con carga excesiva y que funciona a alta velocidad.
| Condición | Efecto sobre la carga de apoyo efectiva | Efecto sobre la vida útil calculada | Cómo detectarlo antes de que fallen los rodillos |
|---|---|---|---|
| Carga limpia y constante a velocidad de diseño. | La carga es igual a la figura radial de diseño, con una alineación de medio grado. | Cerca del catálogo L10, y el tubo puede convertirse en el componente limitante en su lugar. | El análisis de la grasa muestra una pasta suave y consistente, sin cambios de color en el borde del sello. |
| Carga de la cinta transportadora irregular o con fluctuaciones | La carga radial efectiva puede alcanzar el doble del valor nominal en el alerón cargado. | La vida útil disminuye drásticamente porque el exponente de la relación de carga es cercano a tres, no a uno. | Inspeccione primero el rodillo del ala cargada; si las fallas siempre ocurren en el mismo lado, la alimentación está fluctuando. |
| La velocidad de la cinta superó el valor de diseño. | La carga permanece sin cambios, pero las revoluciones por hora aumentan en proporción directa a la velocidad. | La vida es inversamente proporcional a la velocidad, por lo que un aumento de velocidad del 28 por ciento cuesta más de una cuarta parte de la vida. | Compruebe si la temperatura de la superficie del rodillo después de un turno es notablemente superior a la temperatura ambiente. |
| Entrada de polvo o estación húmeda | La película lubricante se rompe localmente y la carga efectiva se concentra en unos pocos elementos rodantes. | La vida real puede ser la mitad o menos de la cifra calculada incluso cuando el sello está intacto. | Preste atención a un ruido seco a baja velocidad durante una parada y revise la cavidad de purga después del lavado. |
El costo por tonelada movida es la única cifra que permite comparar dos cotizaciones de proveedores, y es fácil de calcular. Se toma el precio de un rodillo tensor, se divide por sus horas de servicio reales, se multiplica por el número de rodillos tensores en la línea y se divide por las toneladas por hora. Un rodillo tensor barato, que cuesta el 40 % del precio y dura el 30 % del tiempo, resulta ser la opción más cara, y la diferencia se amplía una vez que se incluye el tiempo de inactividad. En una línea de 2000 t/h, dos horas de parada no planificada para cambiar un banco de rodillos atascado cuestan más que los propios rodillos, y el cálculo casi siempre apunta a la misma conclusión: aumentar la pendiente en los rodillos portadores de carga en las zonas de impacto y transición, y aceptar la pendiente estándar en los tramos rectos largos.
Una nota más del lado de la oferta que pertenece a este cálculo. Cuando una planta utiliza trituradoras y cribas accionadas por correas, las correas de transmisión envejecen según el mismo cronograma que los transportadores, y una solafabricante de correas trapezoidalesEl suministro tanto de las correas de transmisión como de los conjuntos de poleas permite al planificador de mantenimiento trabajar con una sola ventana de parada en lugar de dos. Notas de nuestros compradores sobrepedido de rodillos tensoresy enEspecificaciones del rodillo mineroDetallar la documentación del lote que conviene solicitar antes de firmar un contrato de suministro de cinco años.
Los rodillos tensores, aunque estén mal instalados, duran menos que los rodillos tensores baratos. La línea del bastidor debe ser cuadrada y nivelada con una tolerancia de pocos milímetros en una hilera de al menos diez juegos, y los rodillos deben estar perpendiculares al eje central de la cinta. Un solo juego torcido cinco milímetros sobre un larguero de 1200 mm desviará continuamente la cinta, lo que sobrecarga un rodillo más que el otro, y los rodillos tensores posteriores trabajarán contra una falla que no pueden corregir. Verificar la medida diagonal del larguero antes de tensarlo es una tarea de dos minutos que protege los bordes de la cinta.
La zona de transición entre la última polea plana y la ranura completa es donde comienza la mayor parte del daño a la correa, y donde los rodillos tensores de ranura se instalan con mayor frecuencia sin la debida consideración. Los bordes de la correa deben plegarse progresivamente a lo largo de una distancia aproximada del ancho de la correa, con ángulos intermedios que van desde el plano hasta el ángulo final de la ranura. Si la transición se comprime, los bordes de la correa se estiran y el centro de la correa se comprime, lo que resulta en ondulaciones en los bordes que nunca desaparecen. En una línea de cable de acero de 1800 mm, corregir la transición a una progresión gradual adecuada eliminó una arruga persistente en el borde que ya había costado dos empalmes de correa.
El soporte del punto de carga es el tercer aspecto de instalación que vale la pena especificar. Los rodillos tensores directamente debajo de la rampa deben tener una clasificación de impacto con un paso más cerrado, y la goma del faldón no debe presionar la correa contra los rodillos, ya que una correa pellizcada entre el faldón y el rodillo desgasta la cubierta exactamente en el punto donde cae la carga. Hemos visto que solo la presión del faldón reduce una cubierta de 8 mm a 3 mm en menos de un año.rueda tensora de impactoExiste una familia de productos para esa función, y nunca debería sustituirse por un juego de canaletas estándar para ahorrar costes.
Finalmente, los bastidores y soportes de los rodillos tensores son tan buenos como la estructura a la que se atornillan. Un larguero que se flexiona bajo carga cambia la alineación del rodillo dinámicamente, y ninguna cantidad de apriete lo solucionará. Verifique elGama de soportes y marcoscontra el patrón de perforación de la viga antes de realizar el pedido y utilice elíndice de componentespara confirmar que los pernos, clips y accesorios de entrenamiento pertenecen a la misma familia dimensional. Mezclar generaciones de soportes de diferentes proveedores en una misma viga es una causa común de falla rápida de los rodillos, la cual se atribuye a los rodillos.
Un patrón de fallas en una línea de cinta transportadora es un mensaje de diagnóstico si se interpreta correctamente. Las fallas que se agrupan en un lado de la cinta indican una falla de alimentación o alineación, en lugar de un problema de calidad de los rodillos. Las fallas que aparecen cada diez juegos sugieren un problema de paso estructural o una frecuencia de accionamiento que coincide con la frecuencia natural del bastidor. Las fallas aleatorias distribuidas a lo largo de toda la línea indican un problema ambiental o de lubricación. Antes de pedir rodillos de repuesto, recorra la línea y registre dónde se produjeron las fallas, ya que el patrón generalmente identifica una falla que un nuevo juego de rodillos no solucionará.
El patrón que más se malinterpreta es un banco de rodillos secos y atascados en medio de un tramo recto largo, con rodillos limpios a ambos lados. Casi siempre se trata de una falta de lubricación en lugar de una falla en el sello, y ocurre cuando se rediseñó la ruta de engrase y se omitió una sección. El segundo patrón que más se malinterpreta es la falla rápida del rodillo de ala cargado debajo de la rampa de carga; cuando la rampa descarga hacia un lado, el rodillo de ala de ese lado soporta la sobrecarga, y la solución radica en la geometría de la rampa o en una cama de impacto, en lugar de un rodillo de mayor dureza.
| Patrón observado | Causa raíz más probable | Verifique para confirmar | Medidas correctivas, por orden de prioridad |
|---|---|---|---|
| Los fallos ocurren siempre en la misma posición del ala, en la misma estación. | La carga de la tolva está descentrada o el larguero está torcido de modo que la cinta se desliza contra un borde. | Mida la posición de la cinta transportadora en tres estaciones y verifique la caída vertical del larguero a lo largo del recorrido. | Primero, corrija la geometría de la tolva o la carga de la falda, luego realinee el bastidor; solo entonces reemplace los rodillos. |
| Rodillos que vibran y se tambalean a gran velocidad con grasa intacta | Desequilibrio dinámico o eje doblado, a menudo debido a un impacto durante la instalación. | Gire el rodillo manualmente fuera del marco y observe cómo la concha se alinea con una referencia fija. | Sustituya por una unidad equilibrada y especifique un grado de equilibrio en las especificaciones de compra la próxima vez. |
| Manchas de óxido en el asiento del eje, agua dentro de la carcasa | Pulverización de lavado o un área de proceso húmeda que llega al filamento de retorno y un sello que no puede purgarse. | Inspeccione después de un ciclo de lavado, no durante la producción normal, y observe la parte inferior del marco. | Agregue protección contra salpicaduras en el lado de retorno y pase a un sello de laberinto purgable con un paso de reengrasado. |
| Desgaste uniforme de la cubierta en dos bandas estrechas a lo largo de la longitud del cinturón. | El cinturón está uniendo los rollos de las alas porque el ángulo del valle excede lo que el cadáver se plegará. | Busque un espacio entre la cinta y el rodillo central en el punto medio mientras la cinta está cargada. | Reduzca el ángulo de la canaleta o cambie a una clase de cinta más flexible; los rodillos más pesados no ayudarán. |
La desviación de la trayectoria de la correa es un síntoma relacionado que lleva a las personas a identificar el componente equivocado. Una correa que se desvía ligeramente con poca carga y se estabiliza cuando está cargada generalmente está bien y simplemente refleja la oscilación natural de una correa acanalada. Una correa que se desvía constantemente hacia un lado con todas las cargas tiene una falla de alineación o de carga, y agregar másocioso de entrenamientoLos conjuntos solo lo enmascararán. Las posiciones de entrenamiento funcionan mejor cuando son lo suficientemente fuertes como para rotar toda la sección transversal del cinturón, por eso un cinturón bien construidorodillo tensor autoalineablehace más que un conjunto de estándares rígidos. Nuestras notas sobrerodillos autoalineables y seguimiento de la correaExplicar la geometría que hay detrás del diseño del pivote.
El hilo de retorno recibe menos atención y causa más sorpresa. Un hilo desgastado o atascadorueda de retornoarrastra la correa, consume energía y genera calor que se manifiesta como un punto caliente en la cubierta. Cuando una línea tiene un largo recorrido de retorno sobre terreno inclinado, una flexibleguirnalda ociosaEl conjunto absorbe la desalineación inducida por el terreno mucho mejor que uno rígido. Las posiciones de impacto, las posiciones de transición y las posiciones de retorno tienen cada una su propio componente correcto, y un único rodillo tensor genérico no puede cubrirlas todas. La comparación más amplia en nuestraGuía de tipos y grados de rodillosasigna esas posiciones a los componentes que les corresponden.
Un último hábito de diagnóstico que vale la pena incorporar al plan de mantenimiento. Fotografie cada rodillo averiado junto a su número de estación y guarde las imágenes con los registros de lubricación. Después de dos años, el patrón es obvio de una manera que ninguna inspección individual muestra, y convierte la compra de rodillos tensores de un gasto reactivo en uno predecible. Los equipos que hacen esto suelen reducir los cambios de rodillos no planificados en más de la mitad, porque dejan de reemplazar componentes idénticos por una falla idéntica. Cuando se entiende el patrón,Lista de verificación de RFQ para inactivosSe puede redactar en torno a las emisoras que realmente necesitan programación de primera calidad, y el presupuesto se destina a donde se producen los fallos.
Comience por el material en lugar del tonelaje, luego verifique la clase de la cinta. Los productos finos, secos y de flujo libre, como el cemento, la ceniza, el fertilizante y el grano, se adhieren bien a un lecho profundo y estrecho, por lo que una canaleta de 45° proporciona la mayor capacidad para un ancho de cinta dado. Los productos pegajosos o cohesivos se compactan en las esquinas de una canaleta profunda, por lo que una configuración de 20° a 25° mantiene la carga más baja y la limpieza más sencilla. El mineral triturado, el carbón extraído de la mina y los agregados mixtos normalmente se depositan en 35°, lo que deja suficiente superficie plana para que los terrones grandes se asienten, manteniendo al mismo tiempo una profundidad de lecho útil. La verificación que evita una mala decisión es si la estructura de la cinta se pliega realmente al ángulo elegido; en cintas pesadas de EP y de cable de acero, una canaleta de 45° puede hacer que la cinta cubra los rodillos laterales y toque solo cerca de los bordes.
El espaciado sigue el límite de flecha, y el límite de flecha sigue la tensión de la correa en ese punto del recorrido. La mayoría de los diseños mantienen la flecha por debajo del 2 por ciento del tramo bajo carga, con un 1 por ciento donde el derrame o la vida útil de la cubierta son críticos, y a veces se acepta un 3 por ciento para trabajos ligeros en correas flexibles. Debido a que la tensión es más baja cerca del extremo y más alta cerca del accionamiento, una línea uniformemente espaciada soporta menos el extremo del extremo. Gradando el espaciado a lo largo del recorrido en lugar de aplicar una sola cifra para todo el transportador ha reducido la cantidad de rodillos en líneas terrestres largas en alrededor de un 8 por ciento al tiempo que mejora el rendimiento de la flecha donde importa. El paso del lado de retorno es un cálculo aparte y puede ser de dos a tres veces el paso de transporte en una línea limpia y bien raspada.
Una pared nominal de 4 mm en una carcasa de 133 mm puede medir 3,4 mm en el punto de tolerancia mínimo, que es donde se pierde la resistencia al impacto y la redondez, por lo que se debe solicitar la pared mínima en lugar de la cifra nominal. Para posiciones de servicio pesado, una pared de 4,5 mm a 6,0 mm con un eje de 30 mm a 40 mm cubre el mineral triturado primario, las cintas transportadoras de alta tensión y las plantas de lavado húmedo. Un eje de 25 mm en una cinta de 1200 mm puede desviarse lo suficiente como para cambiar el ángulo de contacto entre el rodillo y el soporte, lo que se manifiesta como desgaste del soporte y deriva de seguimiento; pasar a 30 mm suele ser más barato a lo largo de cinco años que reemplazar los soportes y las cintas. En líneas de servicio en elminería y canterasEn este sector, solemos especificar la banda gruesa solo en las estaciones de impacto y transición, y la pendiente estándar en los tramos rectos largos.
No, y tratarlos como libres de mantenimiento es una de las causas más comunes de fallas prematuras. Los rodamientos de bolas de ranura profunda sellados con una holgura C3 y un llenado de grasa de 4 g a 6 g son adecuados para servicio industrial general de 300 a 1200 t/h, y mantendrán esa grasa durante años en una estación seca. Cuando la línea se lava o se encuentra en un área de proceso húmeda, un diseño de laberinto múltiple purgable con un punto de engrase accesible después de la limpieza dura mucho más que una unidad completamente cerrada. El error opuesto es igualmente común; las plantas que sellan todo y detienen por completo la ruta de engrase pierden bancos enteros de rodillos cuando la carga original se endurece. Las líneas de cemento y clínker que funcionan principalmente en interiores pueden mantener un intervalo de engrase ligero, pero el plan aún debe existir en papel.
La vida útil del rodamiento se indica como una cifra L10 bajo la carga especificada, y estas suposiciones son menos fiables en servicio que en un banco de pruebas. Una correa desgastada puede duplicar la carga radial efectiva durante un giro de ala cargado, y dado que la vida útil varía aproximadamente con el cubo de la relación de carga, esto por sí solo puede reducir la vida útil esperada varias veces. La velocidad actúa linealmente, por lo que aumentar una línea de 2,0 m/s a 3,2 m/s elimina más de un tercio de su vida útil nominal. El polvo y el agua reducen a la mitad la vida útil real, incluso con un buen sellado. Para una comparación justa, divida el precio de un rodillo por sus horas de servicio reales, multiplíquelo por el número de posiciones y divídalo por las toneladas por hora, e incluya también el tiempo de inactividad.proceso de garantía de calidadCubre las pruebas por lotes y los registros que respaldan una reclamación de seguro de vida.
Sí, y cada posición necesita el componente diseñado para ella. Directamente debajo de una rampa de carga, los conjuntos resistentes a impactos con un paso más cerrado absorben la caída, y los conjuntos de canaletas estándar sustituidos allí fallarán prematuramente y desgastarán la cubierta al mismo tiempo. Cuando una cinta se desvía constantemente hacia un lado en cada carga, la falla suele ser la geometría de la rampa o la alineación del bastidor en lugar de una escasez de posiciones de entrenamiento, y agregar conjuntos autoalineables solo lo enmascarará. Una línea de retorno que realmente se limpia solo necesita un paso amplio, mientras que una línea húmeda o pegajosa necesita uno más cerrado. Los conjuntos de guirnalda flexibles son adecuados para largos recorridos de retorno sobre terreno inclinado o en movimiento. La coincidencia del componente con la estación es lo que separa una línea de ocho años de una de tres años, y ambosmanipulación portuariayservicio de campoLos equipos trabajan desde el mismo mapa de la estación. Si una terminal también utiliza cintas transportadoras planas en sus accionamientos de terminal, nuestras notas sobreaccionamientos síncronoscubrir el aspecto de mantenimiento de esas unidades.
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