4 Cangilones Clase Fiq

MAQUINARIA INDUSTRIAL  Y SELECCIÓN DE EQUIPO EQUIPO

INTRODUCCION Los elevadores de cangilones son las unidades mas sencillas y seguras para desplazamientos verrti ve tica cale les s de mat ater eria iale les. s. Exis istte un una a amp mpli lia a gama ga ma de ca capa paci cida dade des s qu que e pu pued eden en funci funcion onar  ar  totalmente expuestos al aire libre o encerrado. Los elevadores a cangilones son los equipos más económicos y comunes para el movimiento vertical de materiales a granel. Los cangilones son so n lo los s el elem emen ento tos s qu que e co cont ntie iene nen n el ma mate teri rial al,, tománd ndol olo o en la parte inferior del equipo y volcándolo en la parte superior.

TRANSPORTADORES DE CANGILONES DESCRIPCIÓN 

  Est Este e tra ran nsp spo ort rta ado dorr es el me medi dio o más ef efic iciien entte pa para ra su sub bir  ingred ing redien ientes tes gra granos nos,, ali alimen mentos tos,, ma mater terias ias pri primas mas y mat mater erial iales es gra gr anu nula lare res s que fl fluy uyen en fáci cilm lmen ente te.. Con onst sta a de una ba band nda a transportadora en la que se encuentran los cangilones, la cual se mueve gracias a una polea. Los ingredientes suben dentro de lo los s ca cang ngil ilon ones es y en la pa parrte sup upe eri rior or de dell el elev evad ador or se descar des cargan gan de man manera era gr gravi avitac tacion ional al o cen centrí trífug fuga. a. Se pue pueden den transp tra nsport ortar ar en ell ellos os mat mater erias ias pri primas mas y pro produc ductos tos ter termin minado ados s casi de cualquier tipo.



Los elevadores elevadores de cangi cangilone lones s requieren de la menor cantidad cantidad de po pote ten nci cia a pa para ra el tr tran ansp spor orte te ve vert rtic ical al qu que e cu cual alqu quie ierr ot otro ro sistema de transporte. Los elevadores de cangilones ofrecen la ventaja de un montaje fácil, permiten alcanzar una gran altura (70 m), consumen poco, ocupan poco espacio, y su precio es moderado.

CANGILON 

El cangilón es un balde que puede tener distintas formas y

dimensiones, construido en chapa de acero o aluminio y modernamente en materiales plásticos, de acuerdo al material a transportar. Van unidos a la cinta o cadena por  la parte posterior, mediante remaches o tornillos, en forma rígida o mediante un eje basculante superior cuando trabajan montados sobre cadenas para transporte horizontal. 



Los materiales a emplear en dependerán del uso del mismo.

sus

distintas

partes

  Por ejemplo en las plantas de lavado y fraccionado de cloruro de sodio (sal) se utilizan rolos (tambores) de madera, cangilones plásticos, utilizando la menor cantidad de componentes metálicos posibles.

USOS DE LOS CANGILONES 

  Son utilizados en la industria para el transporte de materiales de la más variada clase, ya sea a granel, secos, e inclusive húmedos.



  Estos elevadores cuando se utilizan para transporte vertical, deben ir provistos de un freno de retroceso, para evitar el retroceso de la noria y su consecuente atascamiento.



La principal utilización de estos elevadores es el transporte de cereales, como parte integrante de las denominadas norias de elevación. La altura de los mismos es muy variable, desde los 3 metros para pequeñas plantas clasificadoras de cereales hasta los 70 metros en las instalaciones de puertos y grandes plantas de acopio.

ELEMENTOS QUE COMPLEMENTAN UN ELEVADOR Los elementos que complementan el elevador son:  Bandejas de carga y descarga del material.

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

 Plataforma de mantenimiento del cabezal.

Compuertas laterales para mantenimiento de la banda, limpieza y reemplazo de cangilones. 

 La capacidad de la mayoría de los equipos se expresa en toneladas / hora, ya que es la unidad que mejor se ajusta a las dimensiones de las instalaciones. 

Según su construcción, pueden ser metálicos de chapa soldada o estampados, de material plástico, de fibra, de acero inoxidable o de fundición. Existen infinidad de formatos y dimensiones, cada fabricante de elevadores normalmente cuenta con un diseño particular.

LAS MEDIDAS BÁSICAS DE UN CANGILÓN Las medidas básicas con las cuales se define un cangilón son tres:  Largo   Profundidad   Proyección 

TIPOS DE CANGILONES 

CANGILONES PROFUNDOS: Los cangilones profundos

tienen la ventaja de ser de mayor capacidad, pero no pueden emplearse más que para materiales de fácil descarga. CANGILONES DE POCA PROFUNDIDAD:   Los de poca profundidad, se emplean generalmente en los transportadores inclinados y especialmente cuando se manipulan mercancías que tienden a adherirse a las paredes. Se construyen, además tipos especiales para aplicaciones determinadas y equipados con dispositivos apropiados, tales como dientes en su borde de ataque para facilitar la carga en los que su llenado se realiza por  dragado.

1º De cangilones continuos

Cuando no existe separación entre los cangilones, y se forma una cadena continua, se da un flujo seguido de materia, permitiendo así manipular gran cantidad a velocidades relativamente pequeñas. Con esta disposición de los cangilones, se consigue que el material que no entra en uno, lo haga en el siguiente, evitando que se acumule en el fondo. 2º De cangilones distanciados Como particularidad más importante, se tiene el que se emplea con preferencia en sistemas de dragado.

 Además de los tipos ya citados, los elevadores los podemos clasificar en: 

1. Elevadores de proyección. El llenado de cangilones se realiza por   dragado o directamente por tolva, realizando la descarga por medio de fuerza centrifuga como consecuencia de la elevada velocidad de la cadena (de 0.9, a 1.5 m/s). Este tipo de elevador es apropiado para materiales pulverulentos, de grano fino, que no precisan un especial cuidado, así como para materiales secos.

2. Elevadores por gravedad. Los cangilones realizan el llenado,   dragando o bien directamente. La descarga se produce sólo por gravedad ya que la velocidad de los mismos es reducida de 0.5 a 0.7 m/s

Este tipo es apropiado para materiales pegajosos y frágiles, y la baja velocidad hace que los materiales no sufran esparcimiento.

3. Elevadores cangilón a cangilón . Los cangilones van dispuestos de forma continua. La carga sólo se hace directamente sobre los cangilones, la descarga de cada cangilón se realiza sobre el que le precede debido a la baja velocidad de las cadenas, aproximada a v =0,6 m/seg . Este tipo de elevador no estropea el material y es apropiado para granulometrías variables desde pequeños a grandes, y en especial para materiales duros.

FUNCIONAMIENTO La alimentación o carga se hace de forma que el material caiga en los cangilones, una vez llenos los cangilones son elevados, y, en la parte superior, se produce la descarga aprovechando la fuerza centrífuga en una rampa o tolva instalada al respecto. Los cangilones suben generalmente con una carga parcial, y a una velocidad determinada. En algunos casos es conveniente dar al aparato una velocidad superior a la requerida con el fin de facilitar la descarga, puesto que a mayor velocidad, mayor  proyección.

1- CORREA Estructuralmente las correas utilizadas en elevación son iguales a las utilizadas en transporte. No obstante, debe tenerse muy en cuenta, en el momento de su selección, la mayor robustez que deben poseer. Su resistencia longitudinal se va a ver afectada por el perforado al que es sometida para la fijación de los cangilones a través de los bulones, posee mayor resistencia transversal para lograr  una correcta sujeción de los mismos. Durante el resbalamiento de la correa se puede generar peligrosas cargas térmicas. Si una correa pudiese estar permanentemente tensa y fuese capaz de llevar una carga infinita entonces jamás resbalaría, y el grupo motriz funcionaria a una velocidad constante.

Eventualmente se pararía cuando la carga sobrepasa su capacidad total (al aumentar la carga, los motores trifásicos de inducción se frenan muy ocasionalmente y funcionan prácticamente a una velocidad constante cuando se sobrecargan o se atascan). La corriente de carga del motor  durante el resbalamiento es, precisamente, menor que la corriente de carga funcionando normalmente y es, por lo tanto, contrario a lo que todos creen.

2- LOS CANGILONES Van remachados sobre correas sinfín, generalmente de algodón, goma o plástico termoestable. Esta solución permite grandes velocidades empleando una correa fina y cangilones ligeros.

En las minas se emplean gruesas correas de caucho o cintas de tejido metálico, accionadas por tambores de gran diámetro para la elevación de productos de machaqueo, carbones o minerales.

También se utilizan cangilones con cadenas en lugar de banda de goma para producir la elevación del material dentro del cangilón, como consecuencia de ello las poleas son reemplazadas por ruedas dentadas, el resto de los elementos componentes no varían demasiado en sus funciones y diseño.

En algunos casos, pueden montarse también con una o dos cadenas. El primer sistema no puede ser utilizado más que para instalaciones que sean muy cortas y de muy poca velocidad.  A poco que el elevador asegure una función importante en la industria, es aconsejable montarlo con doble cadena. Si la cadena es simple siempre va fija por el centro de la parte posterior del cangilón y suele montarse también con carriles guía. La cadena doble, se monta tanto por la parte interior como por la lateral de los cangilones, éste ultimo sistema debe ser el adoptado para aparatos importantes. Normalmente, las velocidades de utilización oscilan entre 0,4 y 1,5 m/seg.

3. TAMBOR DE ACCIONAMIENTO Es el encargado de transmitir el movimiento a la correa, normalmente fabricado en fundición o chapa de acero. Pueden tener una pequeña biconicidad a los efectos de centrar la correa y siempre y cuando el cangilón lo permita. Es altamente recomendable el recubrimiento del mismo con caucho a los efectos de protegerlo del desgaste producido por la gran cantidad de polvo que genera el sistema. Este recubrimiento evita también el desgaste prematuro de la correa y hace más eficaz el uso de la potencia ahorrando energía. También aumenta el coeficiente de rozamiento haciendo más difícil un eventual deslizamiento.

El diámetro del mismo se calcula en función de la descarga y la velocidad para lograr una operación eficiente.

Tambor de  Accionamiento

Polea Tipo Lisa

4. TAMBOR DE REENVIO Se localiza en la parte inferior del elevador. Sobre el eje del mismo se encuentra montado normalmente el dispositivo tensor. Su construcción se recomienda que sea aleteada o tipo "jaula de ardilla" para evitar que el material derramado se introduzca entre el tambor y la correa provocando daños a la misma. Su diámetro es generalmente igual al tambor de accionamiento o menor  que el mismo.

5. CABEZA DEL ELEVADOR También localizada en la parte superior del elevador, es una estructura metálica que contiene al tambor de accionamiento, formando parte de la misma la unidad de accionamiento, el freno y la boca de descarga.

El capot de la cabeza o sombrero debe tener el perfil adecuado para adaptarse lo más posible a la trayectoria del material elevado en el momento de producirse la descarga. Esta trayectoria depende de varios factores como pueden ser el tipo de cangilón, la velocidad de la correa y el diámetro del tambor de accionamiento.

Cabeza del Elevador

6. PANTALONES Ramal de Subida, junto con el ramal de bajada une la cabeza con el pie del elevador. Normalmente fabricado en chapa plegada y soldada, de construcción modular. Cada cuerpo se une al siguiente con bulones. Su largo depende de la altura del elevador. Sus dimensiones deben ser tales que permitan el paso de la correa y los cangilones con holgura. Sobre el mismo, normalmente se encuentra ubicada la puerta de inspección.

7. PIE DEL ELEVADOR Se encuentra ubicado en la parte inferior del elevador  y contiene al tambor de reenvío. Son partes integrantes del mismo: la tolva de alimentación y el dispositivo de estiramiento. Esta parte de la estructura se encuentra regularmente provista de puertas de inspección y de limpieza. Caben las consideraciones generales indicadas para el ramal de subida. Este ramal contiene a la correa y cangilones vacíos en su movimiento descendente.

Fabricación P ies del E levador 

9. UNIDAD DE ACCIONAMIENTO Se encuentra localizada en la parte superior del elevador, está constituida por un motor y un reductor que puede estar  ligado directamente al eje del tambor de accionamiento o a través de un acople elástico. Toda la unidad se sustenta por  una plataforma construida a tal fin.

Cabeza del Elevador (Transmición Directa)

10. DISPOSITIVO TENSOR Este dispositivo permite el tensado de la correa para lograr un perfecto funcionamiento del sistema. Este dispositivo puede ser de dos tipos: A tornillo (el más usual)  Automático (para elevadores de grandes  capacidades)

11. FRENO AUTOMÁTICO Es un sistema ligado al eje del tambor de accionamiento. Permite el libre movimiento en el sentido de elevación.

Cuando por cualquier motivo el elevador se detiene con los cangilones cargados, este sistema impide el retroceso de la correa, evitando así que el material contenido en los mismos sea descargado   en el fondo del elevador.

13. TOLVA DE ALIMENTACIÓN La alimentación o carga se hace de forma que el material caiga en los cangilones por medio de los siguientes procedimientos:

a) b) c)

Mediante tolva dosificadota Por dragado Mixta (dándose los dos casos anteriores)

 Alimentación por Tolva

Alimentación por Dragado

CALCULOS CAPACIDAD DE TRANSPORTE DEL ELEVADOR A CANGILONES

Se obtiene a partir de le siguiente ecuación:

Q = 3,60

 L G 

V d

[Tn/h]

Siendo: 3,60 = es un factor de conversión para

convertir Kg a Tn y segundos a hora   1Tn    3600 seg    x    1000 Kg    1h  





= es el coeficiente de llenado de cada cangilón que varía entre 0,65 y 0,75 Dependerá del material que se eleva, la forma del cangilón, la velocidad de la banda. L = es el volumen útil del cangilón (expresado en dm3 , o litro)





G = peso específico del material (expresado

en Kg/ dm3 ).   V = velocidad de la banda (expresada en m/seg)  d = separación entre cangilones (m)

La velocidad de la banda es una variable muy importante para el correcto funcionamiento del equipo. Si gira muy rápido, el material no descarga correctamente y en caso contrario, el material cae por los tubos del elevador.

POTENCIA DEMANDADA POR EL ELEVADOR A CANGILONES

La ecuación base de la potencia es el producto de una fuerza y una velocidad (caso ideal). Cuando se aplica a una máquina, a esta ecuación hay que afectarla del rendimiento mecánico del equipo, quedando de la siguiente manera:  N  F

 V         

[ Kg.m/s ]

  =rendimiento

del elevador que puede variar entre 0,75 y 0,90 dependiendo de la tecnología y calidad de los componentes.

La ecuación que nos permite calcular la potencia requerida es:  N

 V x

 Km Hm   Km x Hm   Kt x  75 x  

Ht

     

Teniendo en cuenta que 75 kg.m/seg = 1 HP, la potencia obtenida se expresa en HP -

Siendo:  V velocidad de la banda (expresada en m/seg) peso del material contenido en el  Km 

 – 

 – 

 

 

transportador (kg/m) Hm altura de transporte del material (m) Kt peso del transportador  – banda y cangilones (kg/m) Ht altura del transportador (m)   --coeficiente de rozamiento (0,05 )  – 

 – 

 – 

La potencia así obtenida es la mínima necesaria para que el equipo funcione normalmente. Para seleccionar la potencia del motor es aconsejable utilizar un margen de seguridad del 20 al 30 % con el objeto contemplar situaciones particulares de sobrecargas (arranque a plena carga, transporte de materiales de mayor peso específico, rotura de algún cangilón).

La potencia consumida para propulsar los transportadores de cangilones, puede evaluarse mediante la expresión:

CV

(esfuerzo máx. de torsión) (velocidad , m/seg) 

75

La resistencia al giro Rt, en Kg., en el radio primitivo del cabezal o ruedas dentadas motoras, puede calcularse así:

Para elevadores de cangilones Rt

 ML  C

Para transportadores horizontales de planchas o de cangilones R t



2(M  W) (L R f  )

Para transportadores de planchas o de cangilones, inclinados R t



L (M  W) [(R f  cos  )  sen  ]  WL [(cos   R f  ) sen  ]

Siendo: 







M = peso, en Kg., del material

transportador o elevador W = peso en Kg. de las cadenas y planchas o cangilones, por metro de longitud. L = longitud del transportador o elevador entre los ejes inferior y superior, en metros. Rf = frotamiento de rodillos

  d    0.1525   R f     x       D     D    X = 0.33 para metal contra metal no lubricado.   x = 0.20 para metal contra metal lubricado.  D = diámetro de los rodillos de la cadena, en 

 







centímetros. d = diámetro del buje o espiga, sobre la cual giran los rodillos, en centímetros.   = ángulo de inclinación del transportador o elevador, en grados sexagesimales. C =fuerza, en kilogramos, necesaria para hacer dragar a los cangilones de un elevador de descarga centrifuga en el material que se carga en los mismos.

No se tendrá en cuenta en los cálculos cuando el elevador se carga mediante un dispositivo de alimentación. Incluso cuando se utilizan, es preciso establecer su valor La resistencia a la rotación, Rt calculada de este modo, deberá aumentarse en un 10 % por el frotamiento de los ejes superior e inferior, y en un 15% por cada par de engranajes de reducción de velocidad, para así hallar el esfuerzo total de arrastre.