Modos de falla de la banda transportadora Chevron: causas fundamentales y soluciones de campo

Un cinturón de chevron rara vez muere en un turno. Desciende en etapas que es fácil pasar por alto si solo miras la cubierta superior desde la pasarela. Se abre una fina división en la base de una costilla, la división camina de lado debajo del siguiente conjunto de rodillos tensores y seis semanas más tarde, un equipo en una galería de clinker a 42°C está pescando trozos de costilla fuera de un conducto de transferencia con un anzuelo. Hemos retirado de servicio correas perfiladas exactamente en ese punto más veces de las que podemos contar y, en casi todos los casos, la evidencia de lo que salió mal había estado en la correa durante meses. Nadie lo midió.

Así que esta página es la mitad del trabajo de diagnóstico, no la mitad de la selección. Está dirigido a ingenieros de mantenimiento, planificadores de fábricas y compradores que ya utilizan una correa de chevron, de pared lateral o de bolsillo y ahora tienen que responder a una pregunta específica: ¿este daño es un parche, un nuevo diseño o una correa nueva antes de que se cierre la próxima ventana de cierre? A continuación encontrará los modos de falla que vemos con mayor frecuencia en canteras, cemento, carbón y terminales, las mediciones que separan una molestia de una cuenta regresiva y las soluciones de campo que realmente se mantienen. Si todavía estás en la etapa de compra, comienza con nuestro tipos, grados y guía de selección de correas chevron, porque la elección del patrón determina aproximadamente la mitad de las fallas descritas aquí.

01Por qué las correas perfiladas fallan de manera diferente a las correas planas

En una cinta plana, la carcasa hace el trabajo y la cubierta simplemente la protege. Una vez que vulcanice las nervaduras de goma en esa misma carcasa, habrá creado una fila de refuerzos que se ubican entre 5 y 25 mm por encima de la superficie, y cada uno de ellos es un elevador de tensión. La deformación en el filete donde una nervadura se une a la cubierta no es la misma que la deformación nominal de funcionamiento en las capas de tela. En la mayoría de los casos, medimos la deformación local en la raíz de las nervaduras de dos a cuatro veces mayor que la deformación en la zona plana entre las nervaduras, y esa relación es la que impulsa todo el patrón de falla de una correa perfilada.

A continuación se presentan tres consecuencias que explican por qué la lista de verificación de inspección de una correa de chevron o de pared lateral no se parece en nada a la lista de verificación de una cinta transportadora de caucho del mismo ancho. Primero, la cubierta superior se desgasta de manera desigual: los hombros de las costillas sufren la abrasión, no la superficie plana entre ellos. En segundo lugar, las hojas más limpias, los faldones de goma e incluso los rodillos de retorno ahora golpean una superficie con 20 mm de relieve, por lo que la interferencia mecánica se convierte en un modo de falla por derecho propio. En tercer lugar, el daño se concentra en zonas repetidas alineadas con la polea y la geometría de carga, razón por la cual la misma posición de la correa vuelve a fallar después de una reparación que solo abordó el síntoma.

Las correas laterales añaden una segunda familia de juntas. Se une una pared lateral corrugada a lo largo del borde de la correa y el listón transversal se une a lo largo de la base, por lo que una correa tipo bolsillo o elevador es en realidad una estructura compuesta con cientos de metros de costura unida a su alrededor. Los fallos suelen ser fallos de costura, no fallos de cobertura. Como fabricante de cintas transportadoras construimos tanto la carcasa plana como la parte superior perfilada, lo cual es útil para el diagnóstico: cuando la raíz de una nervadura se desprende con goma limpia aún adherida a la base, la unión estaba bien y la carga la mató. Cuando la nervadura se desprende dejando una huella brillante y contaminada de polvo, la unión nunca estuvo bien.

Una cinta transportadora moldeada en forma de chevrón antes del servicio. Observe cómo el filete de la raíz de la nervadura, no la cara de la nervadura, es la ruta de carga.

02Nuestra secuencia de diagnóstico de campo, paso a paso

No empezamos sacando el cinturón. Comenzamos viéndolo funcionar, porque aproximadamente un tercio de las fallas descritas en este artículo dejan una pista visible solo mientras la correa está en movimiento: las puntas de las costillas rozan un faldón, una cuchilla raspadora que levanta la correa del rodillo de retorno, un empalme que se rompe cuando pasa por la polea principal. Cierra la línea primero y esa evidencia desaparecerá con la tensión.

Ejecútelo, luego deténgalo y luego asigne el mapa

Camine en toda su longitud por ambos lados con la cinta cargada en tonelaje normal si la planta lo permite. Escuche en el punto de carga. Luego deténgase, bloquee y mapee el daño por posición en lugar de por conteo: borde izquierdo o derecho, lado de transporte o retorno y distancia desde la polea de cola en metros. Un mapa de fallas es mucho más útil que una lista de daños. Tres costillas rotas repartidas en 200 m son un problema de abrasión y patrón. Tres nervaduras rotas dentro de la misma ventana de 6 m son un problema de carga o de geometría de la polea, y cambiar el compuesto de la cubierta no solucionará el problema.

Lo que ponemos en el informe

Cada inspección termina con los mismos once números y juicios, de modo que un técnico seis meses después puede comparar cosas similares. La altura de las nervaduras se mide con respecto a la leyenda original (5, 10, 15, 20 o 25 mm según el perfil) con un medidor de profundidad o una regla colocada a lo largo de las nervaduras. El espesor de la cubierta se verifica en tres puntos por sección transversal: la corona, el hombro de las nervaduras y la superficie plana entre las nervaduras. La dureza también entra. Una cubierta de 55 a 65 Shore A es la banda de trabajo común para correas de caucho perfiladas, y una lectura que ha subido 8 puntos desde la puesta en servicio le indica que el compuesto se ha endurecido y ahora presenta un riesgo de agrietamiento en lugar de riesgo de desgaste.

Vale la pena subrayar dos cosas sobre esa tabla. Los ultrasonidos en una correa perfilada son incómodos porque las nervaduras dispersan el transductor, por lo que leemos el espesor de la cubierta en las superficies planas y tratamos los hombros de las nervaduras como un juicio visual realizado por una mano experimentada. Y la prueba de adherencia le cuesta un trozo de correa de 200 mm, por lo que solo tomamos una muestra cuando ya se ve una delaminación. Es una prueba de confirmación, no una herramienta de encuesta.

Si compras cinturones a través de un local distribuidor de cinta transportadora, solicite la altura de la nervadura original y la leyenda de la cubierta por escrito en los documentos de entrega. El diagnóstico sin una línea de base es una conjetura, y hemos visto plantas reemplazar un perfil perfectamente funcional porque nadie podía recordar si las nervaduras originalmente eran de 15 mm o 20 mm. Ya hemos visto dos veces a una planta reemplazar dos correas seguidas porque el papeleo del anterior proveedor de correas Chevron se detenía en la factura. También ayuda saber qué es un proveedor de cinta transportadora debe entregar con una cinta perfilada: dibujo del perfil, dureza del compuesto, grado de cubierta, método de empalme y altura de la nervadura de diseño. Cualquier fábrica de cintas transportadoras que no puede producir esos cuatro artículos para un pedido de chevron no es un buen socio a largo plazo para una línea de ángulo pronunciado.

03Modo de falla 1: Corte de costilla en la raíz

Este es el clásico fracaso del chevron y el que pone fin a las líneas. La costilla en sí suele estar intacta. Lo que ha desaparecido es el filete que lo conecta a la cubierta, y una vez que se corta ese filete, la nervadura se mantiene sujeta por poco más que la fricción superficial hasta que un raspador o el borde del conducto lo retira a máxima velocidad de la correa.

Donde comienza la primera grieta

Observe la cara aguas arriba de una nervadura en el lado de transporte cargado, en el punto donde la goma se curva hacia la cubierta superior. Ese punto tangente es donde comienza la grieta en la mayoría de los casos, y comienza como una división de 2 a 4 mm que solo se abre cuando la correa se dobla sobre una polea. Un cinturón para correr lo oculta. Una correa parada y con tensión reducida también lo oculta, por lo que comprobamos con la correa tensada y, en lo posible, con el tramo doblado abierto sobre la polea. Sondéelo con una sonda delgada o un trazador. Si la división es más profunda de 5 mm, marque la posición con pintura y fotografíela con una cinta métrica, para que la próxima inspección pueda medir el crecimiento en lugar de discutir si empeoró.

La línea de 25 mm y la regla de las tres nervaduras

No todas las raíces rotas significan una correa nueva, y los equipos de mantenimiento tienden a oscilar entre reemplazar demasiado pronto o demasiado tarde. Estos son los umbrales con los que trabajamos en el sitio y se han mantenido en suficientes campañas como para que ahora los incluyamos en los procedimientos de inspección.

Por qué se rompe la raíz: los tres verdaderos impulsores

El conductor uno es el diámetro de la polea. Una correa perfilada con nervaduras de 20 mm se comporta efectivamente como una correa más gruesa en la polea, y una polea de cabeza o de cola del tamaño de una correa plana doblará demasiado las raíces de las nervaduras en cada revolución. Varios cientos de miles de ciclos de flexión después, el filete falla exactamente donde las matemáticas de fatiga indican que debería hacerlo. El conductor dos es el recorrido de recogida: un recorrido de recogida por gravedad que se ejecuta cerca del final de su carrera le da un recorrido de retorno flojo, lo que permite que la correa golpee y las nervaduras golpeen las poleas guía. El conductor número tres es sobre el que la gente discute: la velocidad excesiva de la cinta en la zona de carga. Por encima de aproximadamente 3 m/s, una correa de chevron comienza a arrojar material en el punto de carga en lugar de transportarlo, y el impacto de los grumos que rebotan cae directamente sobre las raíces de las costillas. En la mayoría de los casos, mantener una banda perfilada a una velocidad de 1,0 a 3,5 m/s es la banda de trabajo práctica, y el extremo superior requiere mucha atención al diseño del canal.

04Modo de falla 2: desgaste de la cornamusa y pérdida de altura de las costillas

El desgaste gradual es el modo de falla que nadie reporta, porque nada se rompe. El cinturón simplemente deja de hacer su trabajo. El material fino que solía subir por una pendiente de 18° comienza a retroceder, los operadores añaden una segunda persona para palear la pila de retorno y, finalmente, alguien se da cuenta de que la línea está funcionando al 60 % del tonelaje de diseño. Mientras tanto, el cinturón se ve bien desde la pasarela.

La regla del 30 por ciento

Mida la altura de la nervadura en el tercio de carga de la correa, en tres lugares por cara de la nervadura, y compárela con la indicación original. Una vez que una nervadura ha perdido más del 30% de su altura, la bolsa de material que forma es demasiado poco profunda para sostener la carga en la pendiente y la capacidad de agarre disminuye rápidamente. Una nervadura de 15 mm desgastada a 10 mm todavía parece sustancial, pero solo contiene dos tercios del volumen del bolsillo para el que fue especificada. Más allá del 50% de pérdida, dejamos de llamarlo desgaste y tratamos la correa como funcionalmente gastada, independientemente de cuánto espesor de cubierta quede. Recuperar la cubierta superior mediante esmerilado no es una opción aquí: no se puede reconstruir una nervadura en el campo y esperar la misma unión que un perfil moldeado o vulcanizado en caliente.

Hombros primero

El desgaste no llega uniformemente. El hombro de la costilla, la esquina principal en el lado de carga, pierde de 2 a 3 mm por cada 1 mm perdido en la corona de la costilla, porque esa esquina se encuentra con la corriente en el ángulo más pronunciado y sufre la abrasión primero. Un patrón que dice "hombros desaparecidos, coronas aún afiladas" es una firma de abrasión normal y apunta a una selección compuesta. Un patrón de desgaste unilateral a lo largo de toda la correa es un problema de seguimiento, que es un modo de falla diferente y ningún compuesto lo salvará. Para trabajos con alto contenido de sílice y rocas duras, generalmente pasamos a un grado de cubierta de mayor abrasión y, cuando el perfil lo permite, a una nervadura ligeramente más baja con una base más ancha; el ancho adicional de la base distribuye el impacto y la nervadura más corta tiene menos brazo de palanca. Nuestro guía de selección de cubiertas resistentes a la abrasión para trabajos en canteras cubre las opciones de clasificación en detalle.

Dureza fuera de la banda de trabajo

La dureza de la cubierta en el rango Shore A de 55 a 65 es donde se especifican la mayoría de las correas de caucho perfiladas, y el número es un oficio, no un objetivo. Vaya más suave, digamos 50 Shore A, y el hombro de la nervadura se desgasta más rápido bajo rocas angulares y afiladas. Vaya más duro, 70 Shore A y más, y la nervadura resiste bien la abrasión, pero comienza a agrietarse en el filete en climas fríos y en poleas de tamaño insuficiente. Si opera en un clima frío, pregunte acerca de los compuestos flexibles en frío y verifique el comportamiento a baja temperatura con los datos de calor y envejecimiento estilo ASTM D573 en lugar de confiar en una lectura de durómetro a temperatura ambiente tomada en verano.

05Modo de falla 3: Delaminación entre listones y cubiertas

La delaminación es una falla de unión y es el único modo de falla en el que el historial de la correa importa menos que el historial de fabricación de la correa. Una banda perfilada se construye curando nervaduras de caucho sobre una cubierta terminada, y la calidad de esa interfaz se decide en la prensa, no en el transportador. Esta es exactamente la razón por la que insistimos en especificar el método de empalme y perfil por escrito al comprar un cinta transportadora industrial para una aplicación perfilada: una nervadura moldeada vulcanizada en caliente y una nervadura adherida parecen idénticas en una fotografía de almacén.

Pérdida de bonos de fábrica versus envejecimiento del campo

Los dos se parecen en una fotografía y nada parecido en la mano. La falla de la unión durante la fabricación muestra una nervadura que se desprende con una huella brillante y de baja fricción en la base, polvo o talco atrapado en la interfaz y daños distribuidos a lo largo de toda la longitud de la correa, incluidas las secciones que nunca vieron material caliente. El envejecimiento por calor en campo muestra lo contrario: la unión se mantiene donde la correa se enfría y se suelta solo en la zona caliente, generalmente en el lado de transporte a unos pocos metros de una descarga de clinker o sinterizado caliente, y el caucho base expuesto es duro y ligeramente agrietado. La señal es la distribución. Muestre cuatro puntos, uno en el extremo frío de la línea, y compare.

Los números de peeling que vale la pena pedir

La adherencia entre una nervadura moldeada y la cubierta generalmente se indica en la banda de 7 a 12 N/mm dependiendo del compuesto y la construcción, y una lectura por debajo de aproximadamente la mitad de la especificación original es un problema estructural más que cosmético. Pregunte a su proveedor por el valor en la etapa de pedido. Si ya está en servicio sin una línea de base, corte una muestra de 200 mm de una sección fría y no dañada de la banda, manténgala limpia y pruebe ambas interfaces: la unión de cubierta a carcasa y la unión de costilla a cubierta. Si la interfaz de las costillas es significativamente más débil que la interfaz de la carcasa, el perfil fue el eslabón débil desde el primer día. Esta es una pregunta de producción para su proveedor de correas, más que algo que un parche pueda responder, y es una pregunta que cualquier proveedor de correas Chevron debería poder responder a partir de registros de prensa en lugar de hacerlo de memoria.

La solución y cuándo no molestarse

Las áreas pequeñas delaminadas (una esquina de nervadura levantada más de 100 a 200 mm) se pueden recortar para dejar goma sana, limpiar, imprimar y volver a curar con un parche de reparación caliente, y eso se mantiene bien si la unión circundante es sólida. Los levantamientos más grandes que cubren varias nervaduras consecutivas casi nunca permanecen fijos, porque la falla sigue la línea de empalme alrededor de la correa y la reparación simplemente reubica la punta de la grieta. Cuando vemos que se levantan más de cinco nervaduras consecutivas, dejamos de parchar y comenzamos a especificar, y en ese momento vale la pena volver a examinar si la correa era un perfil vulcanizado en caliente o un accesorio adherido; la respuesta generalmente decide si se compra nuevamente del mismo proveedor.

06Modo de falla 4: Mal seguimiento y nervio unilateral Masticar

El mal seguimiento rara vez es una enfermedad. Es el multiplicador que convierte un pequeño problema en otra parte en costillas destruidas. Una correa perfilada tiene una razón estructural para seguir mal que una correa plana no tiene: las nervaduras y las paredes laterales cambian la sección transversal efectiva a lo largo de la correa, y cualquier asimetría transversal en el perfil tira de la correa hacia los lados mientras corre. Ejecute una correa de chevron con un empalme que tenga un desfase de 3 mm y encontrará el borde exterior de cada costilla afeitado como un lápiz en un sacapuntas.

Leyendo la franja de desgaste

Frote el borde del cinturón con una mano enguantada y observe dónde está pulida la cubierta. Una franja de 10 a 15 mm de ancho a lo largo de un borde, con la cubierta desgastada en el mismo intervalo de repetición que el paso de la nervadura, significa que la correa se desplaza sobre la estructura, generalmente una polea desalineada, un larguero doblado o un faldón que se ha caído. Un patrón masticado que comienza y se detiene, siempre en los mismos 20 m de la línea, apunta a la estructura en lugar de a la correa, y la respuesta correcta es alinear con láser los rodillos y volver a calzar el faldón de goma en lugar de comprar nada. Hemos visto una planta reemplazar tres veces una correa perfilada de $4,000 en una línea donde el problema real era una polea de cola 12 mm fuera de escuadra con respecto a la polea principal. Ningún cinturón sobrevive a eso.

Los daños en las nervaduras unilaterales también tienen una segunda causa furtiva en líneas empinadas: el flujo de material. Si el conducto se descarga a 300 mm de la línea central de la correa (fácil de hacer cuando se reemplaza un revestimiento de desgaste y no se revisa el estrangulador), la carga se asienta en un lado, ese lado corre hacia abajo debajo de las ruedas guía y se obtiene una desviación de seguimiento permanente más abrasión de costilla unilateral. Ambos síntomas, una causa. Primero arregle el conducto y luego mire el tren de rodaje. Nuestra comparación de bandas perfiladas versus planas y cómo se comporta cada una en una línea pasa por las diferencias estructurales que provocan la desalineación, y vale la pena leerlo antes de decidir que el perfil en sí es el problema.

07Modo de falla 5: Devolución, acumulación en el lado de retorno y limpieza Interferencia

Aquí está el modo de falla que sorprende a los compradores, porque el daño a la correa es causado por el equipo destinado a protegerla. Sobre una correa plana, una cuchilla raspadora se desplaza sobre una superficie de goma lisa. En una correa de chevron, la misma hoja se encuentra con una fila de nervaduras de 15 mm que se desplazan a 2,5 m/s, y la hoja hace una de tres cosas dependiendo de cómo esté colocada. Si es demasiado liviano, pasa sobre las costillas y deja un material que se llena en el lado de regreso. Si pesa demasiado, se clava y desprende las costillas desde la raíz. Con el relieve adecuado y una montura lo suficientemente rígida, hace su trabajo, pero sólo para el patrón y el tono para el que fue configurado.

Por qué una hoja estándar arranca bloques

Un raspador primario con punta de tungsteno está diseñado para mantener un ángulo constante entre la hoja y la correa con una carga en la punta controlada, generalmente unas pocas decenas de newtons por segmento de hoja. Si encuentra una nervadura, la interferencia efectiva salta por toda la altura de la nervadura a la vez, lo cual es una carga escalonada en lugar de una rampa. El caucho absorbe eso por un tiempo; luego la montura se fatiga, la punta de la hoja se desliza dentro de la correa y la hoja comienza a mecanizar los hombros de las costillas. El daño parece un corte limpio y uniformemente mecanizado de costilla tras costilla a lo largo de toda la longitud de la correa, completamente diferente al daño por impacto, que es localizado. Si sus raspadores cortan las nervaduras de manera uniforme, la solución es un diseño más limpio, no un reemplazo de la correa.

Acumulación del reverso y lo que cuesta

El retroceso en un cinturón perfilado es peor que en un cinturón plano por una simple razón geométrica: el bolsillo entre dos nervaduras contiene material que nunca se raspa. En una correa de 1.200 mm de ancho que funciona a 900 t/h con una capa residual de 6 mm, se trata de un sorprendente tonelaje de finos que regresan a la polea de cola en cada turno, amontonando el hilo de retorno, desgastando el revestimiento de la polea y, finalmente, estropeando el tensor. Lo medimos en lugar de estimarlo: barremos una cinta de retorno de 1 m de longitud con un cepillo y pesamos el material. Cualquier valor superior a aproximadamente 1 kg por metro de correa merece una revisión más detallada. Las soluciones comunes en las correas perfiladas incluyen un limpiador de cepillo giratorio en el hilo de retorno, un arado de retorno delante de la polea de cola y, para trabajos pegajosos, mover la función de limpieza primaria a una posición secundaria con un relieve más amplio en la hoja. Los terminales masivos tienen su propia versión de este problema, y ​​nuestro artículo sobre transferencia empinada, derrames y selección de cintas en terminales a granel lo lleva más allá para las tareas de carga de barcos.

La velocidad de la correa impulsa el retroceso

El retorno no escala linealmente con la velocidad. Duplicar la velocidad de la cinta duplica aproximadamente la masa expulsada por la cinta en el cabezal, pero también reduce el tiempo de permanencia disponible para cualquier raspador y aumenta la turbulencia en el conducto. En bandas perfiladas por encima de aproximadamente 2,5 m/s comenzamos a ver que el retroceso se convierte en un problema estructural más que de limpieza. Si su línea fue diseñada para 1,6 m/s y el equipo de proceso la ha empujado silenciosamente a 3,0 m/s para el tonelaje, el daño en las nervaduras y el derrame debajo de la polea principal probablemente sean la misma historia. Un cintas transportadoras al por mayor creado en torno a una clase de velocidad estándar no es una razón para seguir ejecutando este rápido; la correa perfilada tiene una zona de trabajo más estrecha que la correa plana a la que reemplazó.

08Modo de falla 6: Corrugación de la pared lateral agrietada en la base

Las correas con paredes laterales corrugadas fallan de una manera casi invisible hasta que resultan costosas. La base corrugada, donde el fuelle de goma está unido al borde de la correa base, experimenta un ciclo completo de compresión-extensión cada vez que la correa envuelve una polea: la corrugación se cierra en el interior de la curva y se abre en el exterior. Pase una pared lateral de 120 mm a 2 m/s sobre una polea de 500 mm y esa base se flexionará cientos de miles de veces al mes. La fatiga del caucho no es un misterio; es aritmética.

Cómo se ve la grieta y qué no es

Está buscando una línea oscura o una división fina paralela a la banda a lo largo de la base de una o más corrugaciones, generalmente comenzando donde una corrugación se une a la base en el lado de transporte. A menudo se confunde con una marca de un perno perdido. La prueba es sencilla: flexione la corrugación con la mano y observe si la línea se abre y se cierra. Una marca de puntuación mantiene el mismo ancho. Si la línea se abre, es una grieta por fatiga y está adherida profundamente. Si se deja solo, eventualmente se comunica con el interior de la costura, y una vez que los finos del material entran en esa grieta, la línea de unión falla progresivamente a lo largo de la correa. Las alturas de las paredes laterales de 40, 60, 80 y 120 mm son las llamadas más comunes, y cuanto más alta es la pared, mayor es el momento de flexión en esa base, por lo que una pared de 120 mm sobre una polea de tamaño insuficiente es un desajuste de diseño, no es mala suerte.

Otras dos cosas deciden qué tan rápido va esto. La temperatura importa: una pared que está bien a una temperatura ambiente de 25 °C puede volverse quebradiza y agrietarse en una semana si la planta utiliza material frío o permanece bajo cero durante la noche, por lo que recomendamos un compuesto flexible en frío para paredes en esas condiciones. Y la cuestión de si se atornilla versus vulcanizado es importante: una pared corrugada vulcanizada en caliente es continua, mientras que una pared atornillada mecánicamente tiene una línea de orificios para sujetadores listos para iniciar grietas. Para la mayoría de los trabajos en ángulos pronunciados, construimos paredes vulcanizadas hasta la base y nuestra descripción general de cintas con paredes laterales corrugadas para transporte muy empinado explica dónde afecta esa elección. Para conocer los antecedentes de la geometría misma, construcción de cintas laterales para transporte inclinado es una lectura complementaria útil, y el argumento a favor de las paredes sobre pendientes largas cuando el espacio de piso es reducido se presenta en transporte en ángulo pronunciado ocupando un espacio reducido.

Una instalación en ángulo pronunciado. La altura de las paredes laterales y el diámetro de la polea deben elegirse conjuntamente; una pared alta sobre una polea pequeña es un banco de pruebas de fatiga.

La prevención es una decisión de polea y geometría

Si está especificando, mantenga la altura de la pared lateral dentro de lo que el diámetro de la polea puede soportar y confirme la transición a la inclinación en lugar de asumir que el proveedor conoce su diseño. Si ya está corriendo y ve las primeras grietas en la base, la solución intermedia es una tira de reparación adherida en frío a lo largo de la base de las corrugaciones afectadas, que dura meses en lugar de años. También somos un fabricante de correas trapezoidales y utiliza el mismo compuesto de caucho y capacidad de prensado para las correas de transmisión, que es una de las razones por las que presionamos mucho en la elección de compuestos en servicio en frío: la diferencia entre una pared lateral que sobrevive a un invierno y una que se agrieta a menudo es solo el compuesto elegido por la fábrica.

09Modo de falla 7: falla del sello del listón transversal y pared lateral Lanzamiento

En un cinta con listones construida para el manejo a granel, el listón transversal y las dos paredes laterales forman una caja de tres lados, que es lo que hace que una cinta transportadora de bolsillo sea capaz de levantar material en ángulos con los que una cinta acanalada sólo puede soñar. Esa caja es tan buena como sus esquinas. La unión donde el listón se une con cada pared lateral es una unión en T adherida y es el lugar más probable en toda la banda para que el material ingrese.

Cómo entra el material y por qué nunca sale

La secuencia de fallas es predecible. Un material fino y húmedo (torta de filtración, arena lavada, mineral arcilloso) se acumula en la esquina durante la carga. Cada vez que pasa alrededor de la polea principal, el bolsillo se vacía y el paquete permanece como una fina película comprimida. Debido a que la correa se flexiona en la polea, la película se abre camino de 5 a 10 mm dentro de la articulación como una cuña. A partir de ese punto, la junta se abre un poco cada semana, entra más material y, finalmente, la esquina falla hacia afuera. Una cinta transportadora de bolsillo en esta condición generalmente muestra paredes laterales enrolladas hacia afuera en la parte superior; la pared no es lo suficientemente fuerte para resistir la presión interna que genera el material atrapado. Rodar hacia afuera es el síntoma. El incumplimiento solidario es la causa. No enderece la pared; abre la junta y límpiala.

El tono de las botas es la variable que la mayoría de la gente deja de lado y no debería hacerlo. Las cavidades con pasos de 200, 300 y 400 mm transportan volúmenes muy diferentes y cargan la junta de manera muy diferente, y un paso de 200 mm en un material pegajoso significa una cavidad poco profunda que se llena más rápido. Una cancha más grande con una pared correspondientemente más alta a menudo se despeja mejor, lo cual es contrario a la intuición hasta que ves uno correr.

10Modo de falla 8: Impacto de sección de carga y transversal rota Tacos

Los tacos rotos casi siempre son un problema de carga cuando se usa un disfraz con forma de cinturón. La cornamusa transversal es el elemento más rígido en una pared lateral o cinturón de bolsillo, y se necesita toda la fuerza de un bulto que cae antes de que el cinturón base tenga la oportunidad de desviarse. Si el conducto deja caer material desde 2 m sobre una correa con un paso de listones de 400 mm, cada grumo grande es esencialmente un golpe de martillo dado en un punto, y los listones se rompen en la unión con la base en lugar de doblarse.

Por qué una correa de pared lateral debe tener una sección de carga graduada

Este es el error de especificación más común que vemos en las modernizaciones, donde alguien reemplaza una correa plana o una correa de chevron con una correa de pared lateral en la misma estructura. Un cinturón plano puede cargarse con un faldón bastante corto y una generosa zona de impacto; un faldón atornillado con un espacio libre de 40 mm simplemente atrapará una pared lateral de 120 mm o una cornamusa de 60 mm a medida que pase y destruirá la correa o el conducto. La sección de carga de una cinta de pared lateral debe estar graduada: las paredes deben tener espacio libre en la entrada, el faldón de goma debe elevarse por encima de la altura de la pared y el material debe introducirse en la dirección de la marcha en lugar de dejarse caer verticalmente a través de la línea del bolsillo. Cuando la gente pregunta por qué cuesta más instalar una correa de pared lateral que la correa a la que reemplaza, esta es la razón. El cinturón no es la parte cara. La geometría de carga es.

Números de impacto con los que trabajamos

Dos figuras hacen la mayor parte del trabajo. Primero, la altura de caída libre en el punto de carga: mantenga la caída desde el borde del canal hasta la superficie de la correa tan corta como lo permita la geometría del canal y, en la mayoría de los casos, diseñe para menos de 1,5 m, con rodillos de impacto debajo de la zona de carga con un paso de 300 a 400 mm en lugar del espacio de transporte estándar de 1000 a 1200 mm. En segundo lugar, el tamaño del trozo frente al paso de las cornamusas: un tamaño superior nominal de un trozo de 150 mm contra un paso de las cornamusas de 300 mm da una relación razonable, mientras que el mismo trozo contra un paso de 200 mm significa que los trozos unen dos cornamusas y cargan las juntas en corte. En una cinta transportadora de ascensor que levanta rocas pesadas y afiladas, la zona de impacto es donde la correa mostrará primero daños, y vale la pena construir esa zona con una cubierta más gruesa y un soporte de impacto más cercano incluso si el resto del recorrido es estándar. El mismo principio rige las tareas de cantera y agregado en general, y nuestras notas sobre cinturones de pared lateral en canteras y manejo a granel entran en los detalles del conducto. Agravando también las transferencias de conocimientos entre familias de productos: hemos sido fabricante de correas de transmisión desde que fabricamos correas transportadoras pesadas, y algunos de los compuestos resistentes a impactos que ahora utilizamos en correas perfiladas surgieron del trabajo con correas de transmisión en el mismo laboratorio.

Reparación en campo de tacos rotos

Se puede quitar un listón roto en una articulación, limpiar la unión hasta dejarla en buen estado y colocar un listón de repuesto pegado en caliente en su lugar. Eso funciona cuando los descansos están aislados y cada uno está a 100 m del anterior. Cuando llega una cinta transportadora de ascensor con 20 listones rotos en los primeros 30 m, el punto de carga está descargando material a una velocidad y un ángulo para el que la cinta nunca fue dimensionada, y la respuesta honesta es que la cinta está bien y el conducto está mal. En esa situación, cotizamos correas de repuesto y luego convencimos al cliente para que arreglara el conducto primero; el segundo cinturón duró cuatro años.

11Modo de falla 9: Cinturones Chevron en convexo y cóncavo Curvas

A las bandas perfiladas no les gustan las curvas, y la mayoría de las fallas en los primeros tres meses en una nueva pendiente se remontan a una curva vertical que se dibujó en un trazado sin el perfil en mente. En una curva vertical convexa (la cresta donde una línea pasa de inclinada a horizontal), la superficie superior de la correa está en tensión, por lo que las nervaduras se separan en sus raíces. En una curva cóncava ocurre lo contrario: el perfil se comprime, las nervaduras se topan entre sí y la cubierta entre las nervaduras se aprieta mientras los bordes se levantan. Ambos casos imponen una tensión adicional en el perfil que los cálculos de diseño de correas planas no capturan.

El estrés añadido, en términos prácticos

En una curva convexa, a una nervadura que pasa por la cresta se le pide momentáneamente que abarque una curva en lugar de correr plana, y la deformación en la raíz aumenta con la relación entre la altura de la nervadura y el radio de la curva. Una nervadura de 20 mm sobre un radio convexo de 25 m es cómoda. La misma costilla en una curva de 6 m mostrará grietas en la raíz en unas semanas, especialmente si también se le pide a la correa que funcione a 3 m/s. En la práctica, esto significa que el radio de la cresta a menudo debe ampliarse cuando una línea se convierte de cinta plana a cinta perfilada, y si no se puede ampliar, el perfil tiene que bajar de altura o la línea tiene que funcionar más lentamente. Ambas son correcciones de campo legítimas. Ignorar la curva y cambiar el compuesto de goma no lo es.

¿Las corrugaciones deben ser más altas?

Normalmente no, y aquí es donde se gasta mucho dinero para nada. Cuando una banda de pared lateral tiene un rendimiento inferior en una sección curva, el instinto es especificar una pared más alta para evitar que el material ruede sobre el borde. Eso empeora el momento de flexión de la base y generalmente acelera el agrietamiento de la base de corrugación. Lo mejor es comprobar la geometría de transición y la disposición de los tensores a lo largo de la curva, y sólo entonces cambiar la altura de la pared. Cuando el sitio realmente necesita más capacidad con la misma inclinación, las opciones honestas son una cinta más ancha o una más lenta, no una pared más alta. Si está comparando la altura de la pared con el ángulo de inclinación, las compensaciones en una correa para transporte inclinado y su comportamiento antideslizante se describen con más detalle, incluso cuando una correa acanalada es una mejor respuesta que una amurallada.

12Modo de error 10: No coincidencia de patrones: V abierta, V cerrada, En forma de U o pared lateral

La mitad de los "fracasos" que se nos pide que investiguemos no son fracasos en absoluto. Son un cinturón que hace precisamente aquello para lo que fue construido, en una tarea para la que nunca fue igualado. Un patrón que se adhiere maravillosamente al granito seco triturado se compactará y deslizará sobre finos húmedos que contienen arcilla en el mismo ángulo, y ninguna cantidad de mantenimiento cambiará eso. El cinturón no está desgastado. Está mal.

Open-V (también llamado V rota o escalonada) es el perfil de uso general. Sus nervaduras independientes drenan el agua y eliminan el material pegajoso razonablemente bien, por lo que domina en trabajos con agregados, arena y grava al aire libre, donde el material puede estar mojado un día y polvoriento al siguiente. La V cerrada, donde el chevron corre como una V continua e ininterrumpida a lo largo de la banda, se agarra con más fuerza y ​​es la mejor opción cuando el material está seco y fluye libremente y el ángulo es pronunciado; su debilidad es que atrapa la humedad y los finos en la bolsa cerrada y puede transportar agua cuesta arriba en forma de una película delgada. Los perfiles en forma de U y de bolsillo completo añaden una copa más profunda, y en ese punto te estás moviendo hacia un comportamiento de pared lateral sin pared. Las firmas de falla difieren según el patrón, y esa firma suele ser la señal.

Dos o tres de estos grados pueden estar en el almacén como "la misma correa de chevron", por lo que una comparación paso a paso de una correa fallida con una que funciona en la siguiente línea suele ser el diagnóstico más rápido que existe. Si tiene una flota mixta de varias fuentes (y una planta que ha comprado a través de un proveedor de correas Chevron local durante años suele tenerla), etiquete el material por perfil y conserve el dibujo con él. Una correa en V abierta instalada donde se pretendía una V cerrada tendrá un rendimiento inferior por un amplio margen a más de 20°, y el equipo de mantenimiento pasará meses persiguiendo un problema de desgaste fantasma. Si especifica un reemplazo para trabajos a granel elevados, nuestras notas en cintas chevron para trabajos de manipulación de productos a granel empinados cubren las combinaciones de patrones y grados que citamos con más frecuencia.

13Modo de falla 11: Paso, altura y cinturón de cornamusa incorrectos Velocidad

Incluso con el patrón correcto, los números pueden ser incorrectos, y los errores aquí causan el tipo de falla más lento y confuso: una correa que funciona aceptablemente durante dos años y luego deja de funcionar sin mostrar daños. Las tres variables interactúan, así que trátelas juntas.

Inclinación contra el tamaño del bulto

El paso de la cornamusa y las nervaduras tiene que ser mayor que el bulto confiable más grande que se espera en el punto de carga, o los grumos cruzan los perfiles y retroceden o se atascan. Las indicaciones típicas son 200 mm para material fino y friable, 300 mm para agregados generales y 400 mm cuando el tamaño superior es de 150 mm o más. Un paso de 200 mm en un trabajo primario con roca triturada es un desajuste común y costoso: las cavidades del perfil se llenan instantáneamente, la correa se comporta como una correa lisa con una superficie rugosa y el operador informa que "la correa en forma de V no agarra". Mide el tamaño superior y luego elige el tono.

Altura contra inclinación

La altura del perfil establece cuánto material puede contener la nervadura. Una nervadura de 5 mm en un producto fino a 12° es suficiente; una nervadura de 25 mm sobre roca húmeda de 80 mm a 30° aún puede verse abrumada si la cavidad es demasiado poco profunda en relación con la profundidad de la carga. La envolvente de trabajo que vemos con mayor frecuencia se ve así.

La columna de velocidad es la que se ignora. Una correa acanalada o amurallada es una correa con obstrucciones en su superficie, y cada obstrucción tiene una velocidad a la que deja de ayudar. En términos generales, las bandas perfiladas corren mejor entre 1,0 y 3,5 m/s, y la mitad superior de esa banda pertenece a instalaciones limpias, secas, bien diseñadas y con canales generosos. Empuje una correa de chevron a más de 2,5 m/s sobre un material húmedo y verá que la carga migra hacia un lado de la correa incluso cuando el tren de rodaje está recto, porque las nervaduras desvían el material hacia los lados en lugar de transportarlo. Pasados ​​los 3 m/s, las raíces de las costillas reciben una carga de impacto repetida y la falla regresa al Modo 1. Para una cinta transportadora para tareas de transporte empinadas específicamente, más lento casi siempre es mejor: una cinta de 1,5 m/s a 25° mueve el mismo tonelaje que una cinta de 3,0 m/s a 18° en una estructura más estrecha, y lo hace con una fracción del daño al perfil. Si está convirtiendo una línea en una cinta transportadora para transporte en pendiente, haga la pregunta al revés: cuál es la velocidad más baja que cumple con el objetivo de tonelaje, en lugar de qué tan rápido irá la transmisión existente. Una cinta para transporte inclinado que funciona un 40% más lento normalmente durará más que la alternativa más rápida por un margen cómodo, siempre que la inclinación esté dentro del límite anterior.

14Del diagnóstico a la reparación: las modificaciones que especificamos con más frecuencia

El diagnóstico sólo vale la pena si cambia lo que usted hace. Cuatro soluciones representan la gran mayoría de las fallas de las correas perfiladas que nos llaman, y solo una de ellas implica la compra de una correa nueva.

Reequipamiento del limpiador

Si las nervaduras se mecanizan de manera uniforme, reemplace el raspador principal con algo que pueda tolerar el relieve. Los limpiadores de cepillos giratorios funcionan bien en bandas perfiladas porque el cepillo se adapta a las nervaduras y un raspador secundario montado más abajo en el hilo de retorno con un resorte o alivio neumático eliminará la mayoría de los finos sin siquiera tocar una nervadura en plena interferencia. Presuponga un día completo de tiempo de producción: la posición del limpiador, la carga de la punta y el alivio de la cuchilla deben configurarse con la cinta en funcionamiento, y un raspador que se instale en una cinta estacionaria fallará en el momento en que se cargue.

Cargando reconstrucción de sección

Esta es la solución con el mejor rendimiento y la peor política, porque cuesta capital y detiene la producción. Altura de caída hacia abajo, pendiente del canal alineada con la dirección de la correa, rodillos de impacto con un paso de 300 a 400 mm a lo largo de la zona de carga, faldón de goma elevado por encima de la altura del perfil y un estrangulador que coloca el material en la línea central de la correa. En una pared lateral o cinta elevadora, agregue la entrada graduada. Las plantas que reconstruyen adecuadamente una sección de carga generalmente informan que las nervaduras están limpias dieciocho meses después; las plantas que sólo reemplazan la correa reportan el mismo daño en seis meses.

Vuelva a diseñar y volver a ajustar la altura del cinturón

Si la medición muestra que el perfil era incorrecto en lugar de estar dañado (pérdida de altura del 30 %, paso demasiado pequeño para el tamaño del bulto, V abierta en una inclinación de 26°), entonces la respuesta es una correa nueva con una especificación corregida, y la corrección debe documentarse para que la próxima compra no se repita. Cuando vuelva a especificar, solicite por escrito el dibujo del perfil y la calificación de la cobertura. Si está tratando con un proveedor de correas Chevron que cita "cinturón Chevron, 800 mm, 3 capas" sin datos de perfil, no tiene forma de verificar si esta compra repite el último error.

Reparar versus reemplazar

Nuestra regla general: reparar mientras el daño sea local y el material circundante pruebe a mano, reemplazar cuando el daño sea un patrón. Tres nervaduras dañadas a una distancia comparable a lo largo de toda la correa forman un patrón. Repararlo es un cronograma, no una solución, y usted estará de regreso en el sitio en tres meses con una factura mayor y un período de cierre más corto. La decisión es más fácil si mantiene un mapa de daños de cada inspección, porque entonces estará comparando con su propio historial en lugar de con la opinión de un proveedor.

15Programa de inspección, repuestos y especificación del próximo pedido

La mayoría de las fallas mencionadas en este artículo tardan entre cuatro y doce semanas en pasar de ser un defecto mensurable a convertirse en un evento de producción. Se trata de un período cómodo, siempre que se realice la inspección según un cronograma y no después de que algo salga mal. El intervalo debe seguir el deber, no la conveniencia del calendario.

Para repuestos, conserve al menos un kit de reparación de nervaduras o listones por tamaño de correa con el compuesto y el tiempo de curado correctos, un kit de empalme de repuesto con la clasificación de capas adecuada y una base documentada de las dimensiones del perfil original. Este último elemento suena trivial y es el que con mayor frecuencia falta. Las correas perfiladas son consumibles y tratan un mantenimiento crítico cinta de caucho con paredes laterales como activo crítico para la eficiencia significa registrar su geometría original el día de su instalación.

Cuando escriba el siguiente pedido, insista en seis elementos: tipo de perfil y paso de nervadura o chevron, altura y tolerancia de nervadura, grado y dureza de la cubierta, construcción de la carcasa y clasificación de capas, método de empalme y la velocidad máxima recomendada de la correa para el perfil. Si se trata de agregados de libre drenaje, solicite un revisión del diseño de ángulo pronunciado junto con la cotización de la correa, porque los modos de falla descritos aquí son más baratos de diseñar que de reparar. Y si trabaja a través de un proveedor de correas Chevron en lugar de hacerlo directamente, asegúrese de que esos seis artículos aparezcan en la orden de compra, no solo en el dibujo. Las fallas de campo frecuentemente son primero una falla del documento.

16Modo de error para corregir la causa raíz: matriz de una página

Imprime esto y llévalo a caminar. Es la versión de las quince secciones anteriores que cabe en un portapapeles y está organizada según lo que realmente ves y no según lo que lo causó.

Altura de la nervadura y línea de unión, medidas donde realmente comienza el daño. Un medidor de profundidad, una regla y un cuaderno encontrarán la mayoría de fallos en este artículo.

17Preguntas frecuentes: Preguntas frecuentes sobre fallas de correas de Chevron y de pared lateral

¿Cuánta pérdida de altura de las costillas es aceptable antes de reemplazar la correa?

Una vez que una nervadura ha perdido más de aproximadamente el 30% de su altura original, el bolsillo que forma es demasiado poco profundo para sostener la carga en la inclinación de diseño, y la capacidad de agarre cae rápidamente desde allí. Entre el 30% y el 50% normalmente puedes seguir corriendo si reduces la inclinación o aceptas un tonelaje menor. Más del 50 % del cinturón está funcionalmente gastado, aunque la cubierta pueda parecer útil. Mida en el tercio de carga de la correa, porque ahí es donde aparece primero la pérdida.

Nuestra correa de chevron arroja costillas cerca de la polea principal. ¿Eso es un fallo del cinturón?

Rara vez. Las nervaduras que se desprenden en una zona repetida cerca de la polea principal casi siempre indican interferencia mecánica: una cuchilla raspadora demasiado profunda, un labio del conducto que se ha caído o una polea que no es de tamaño suficiente para la altura del perfil. Verifique la holgura en la polea principal con la correa tensada y verifique la carga en la punta de la hoja.Si las costillas se cortan en lugar de romperse, el daño lo causa el equipo.

¿Podemos reparar una costilla de chevron rota en el campo o es necesario volver a un taller?

La reparación en campo es realista para daños locales. Corte la costilla o el filete hasta obtener una goma sana, limpie y seque la superficie, imprima y cure un parche de reparación en caliente o una sección de costilla de reemplazo con una prensa portátil. Lo que no se puede hacer en el campo es restaurar la calidad de unión moldeada del perfil original, por lo tanto, trate la reparación en el campo como una forma de llegar a la próxima parada, no como una solución permanente. Si hay más de un puñado de nervaduras afectadas a lo largo de la correa, el reemplazo suele ser más económico que las reparaciones repetidas.

¿Por qué nuestros raspadores destruyen las nervaduras en lugar de limpiar la correa?

Porque una superficie nervada aumenta la interferencia hasta la altura total de la nervadura en un instante. Una hoja configurada con una carga punta constante sobre una correa plana se sobrecargará cuando llegue una nervadura, lo que fatiga la montura y eventualmente permite que la punta se introduzca en la goma. La respuesta habitual es un limpiador diseñado para correas perfiladas: un cepillo giratorio en el hilo de retorno, o un raspador de alivio neumático o de resorte colocado más lejos de la polea principal, donde la correa es más estable y las nervaduras son menos obstructivas.

El material se está enrollando a pesar de que las nervaduras se ven bien. ¿Qué cambió?

Algo más que el cinturón. Según nuestra experiencia, los tres sospechosos habituales son el contenido de humedad, la distribución del tamaño de los grumos y la velocidad de la cinta. El material húmedo fino se comporta como un lubricante debajo de un perfil que fue seleccionado para alimentación seca, y un aumento en el tamaño superior salvará un paso que solía funcionar. Mire primero la alimentación y luego la velocidad. Una línea que se ha acelerado de aproximadamente 1,6 m/s a 3,0 m/s para obtener un mayor tonelaje a menudo descargará su carga en pendientes que antes manejaba cómodamente.

¿Cuándo deberíamos usar un cinturón de pared lateral en lugar de simplemente optar por un patrón de chevrón más pronunciado?

Por encima de aproximadamente 30°, o cuando el material esté húmedo, pegajoso o lo suficientemente liviano como para ser expulsado de una superficie acanalada, dejamos de empujar la familia de chevrones y pasamos a una pared lateral o cinturón de bolsillo. Las paredes de hasta 120 mm y los pasos de listón de 200, 300 o 400 mm contienen el material en lugar de depender de la fricción y la interferencia de las nervaduras. La cuestión es que las correas de pared lateral necesitan una sección de carga graduada y una mejor geometría de polea, por lo que el costo de instalación es mayor incluso cuando la longitud de la correa es más corta. Para un levantamiento vertical no existe una alternativa realista en forma de galón.

Nuestra pared lateral se ha enrollado hacia afuera en el borde superior. ¿Necesitamos un cinturón nuevo?

No inmediatamente, y enderezar la pared no ayudará. El despliegue significa que el material se ha abierto camino hacia las juntas de las esquinas entre el listón y la pared y está ejerciendo presión interna sobre la pared. Limpie las juntas, corte y vuelva a unir donde se abrió la unión, luego observe el material y las dimensiones de los bolsillos. Si se repite dentro de una campaña, el paso y el volumen del bolsillo son incorrectos para el trabajo y es necesario volver a especificar el cinturón en lugar de otra reparación.

¿Una correa perfilada necesita un diámetro de polea diferente al de una correa plana de la misma carcasa?

Sí, y esta es una de las lagunas en las especificaciones más frecuentes. Una nervadura moldeada de 20 mm añade efectivamente espesor en la curvatura y aumenta la tensión en la raíz de la nervadura en cada revolución, por lo que una polea de cabeza o de cola dimensionada en una práctica de correa plana puede tener un tamaño inferior al de una correa perfilada. Si está convirtiendo una línea, confirme los diámetros de la polea con la altura del perfil antes de fabricar la correa, no después de que aparezcan las primeras grietas en la raíz al segundo mes.

¿Cómo diferenciamos una falla en la unión de fabricación del desgaste de una nervadura delaminada?

Por donde se asienta el daño. Un problema de unión de fabricación aparece a lo largo de toda la longitud de la correa con una huella de interfaz brillante y polvorienta. El envejecimiento por calor o la sobrecarga de servicio aparecen en una zona definida, generalmente el tercio caliente o muy cargado, con la goma circundante dura o agrietada. Corte una muestra de una sección fría y no dañada y haga que se pruebe la interfaz entre la nervadura y la cubierta. Si ese valor está muy por debajo de la especificación original, la correa salió débil y la conversación debe ser con su proveedor.

¿Qué información debemos poner en el siguiente pedido para evitar que se repita este fallo?

Seis elementos: tipo de perfil con paso, nervadura o altura de pared lateral con tolerancia, grado y dureza de la cubierta, clasificación de carcasa y capas, método de empalme y velocidad máxima recomendada para el perfil. Agregue el tamaño superior del material y el rango de humedad. Un proveedor que cotiza una correa Chevron solo por el ancho y el número de capas no puede demostrarle que la falla anterior ha sido eliminada, y la segunda correa tiende a fallar de la misma manera que la primera.

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