Un rodillo transportador cuesta menos que un metro de la cinta que transporta, y es el componente con mayor probabilidad de detener la planta. Un rodillo de acero de 152,4 mm que gira a 250 rpm y se atasca, elevará la temperatura de su alojamiento del rodamiento por encima de los 130 °C en menos de una hora, quemará la cubierta superior y desviará la cinta 40 m en cualquier dirección. Hemos presenciado este fenómeno en una cinta transportadora de 12 km y en una línea de ensacado de 6 m. En ambos casos, la carcasa estaba intacta. El sello había fallado meses antes.
A continuación, presentamos la información de referencia que proporcionamos a compradores y planificadores de mantenimiento antes de que reciban una consulta sobre rodillos: la familia completa de tipos, los materiales de la carcasa, la construcción de los cojinetes y sellos, los cálculos de las capacidades de carga y los hábitos de instalación que diferencian un rodillo de 40.000 horas de uno de 4.000 horas. Si la teoría ya está clara y solo necesita la secuencia de compra, nuestra guía más breve está disponible. Guía del rodillo tensor de la cinta transportadora Lo explica paso a paso. Esta página es la capa que se encuentra debajo de aquella.
SINOCONVE es un fabricante de cintas transportadoras En Ningbo, China, los rodillos se ubican junto a las correas en la mayoría de los sistemas que cotizamos. Las correas con núcleo de tela EP y NN, las correas con cordón de acero, las correas con diseño de espiga y las correas laterales comparten el mismo espacio que los rodillos tensores de 89 mm a 219 mm con carcasas de acero al carbono, acero inoxidable o polímero. Dado que ambos productos suelen fallar juntos, preferimos cotizarlos en conjunto.
01¿Qué función cumple un rodillo transportador y por qué no es una polea?
La mitad de la confusión en las consultas sobre rodillos proviene del uso de dos palabras para un componente y una sola para dos. Un rodillo es un cilindro que gira libremente y soporta la cinta transportadora: no tiene accionamiento, ni retardo, ni par motor que transmitir. Una polea es el tambor situado al principio o al final de la cinta que acciona o redirige la cinta. Los compradores que piden "rodillos de cabeza" casi siempre solicitan una polea, y cuando ambos se mezclan en una lista de materiales, alguien recibe un envío de rodillos tensores y una cinta transportadora detenida.
Dos componentes, dos trabajos diferentes
La polea transmite la tensión. Su carcasa soporta toda la tensión de la correa, por lo que está construida con un tambor mecanizado, un eje robusto y una soldadura dimensionada para dicha carga. El rodillo, en cambio, soporta el peso: mantiene la correa en una ranura y facilita el movimiento de la correa cargada con la menor fricción posible, gracias al diseño del rodamiento y el sello. Los rodillos se montan en bastidores con una separación fija y pueden girar libremente.
Una consecuencia es más importante que las demás. Una polea se inspecciona y engrasa como un componente individual de la máquina. Los rodillos son consumibles, se compran en lotes de 50, 200 o 2000 unidades, y ese patrón de compra explica por qué la calidad del sello a veces disminuye discretamente entre el lote de muestra y el lote de producción.
Lo que realmente tiene que sobrevivir un rodillo
En una cinta transportadora de 1000 mm que mueve 1200 t/h de granito triturado, un solo rodillo portador en un conjunto de 35° soporta aproximadamente 1,7 kN de carga radial fluctuante, además del impacto de un terrón de 300 mm que cae sobre la cinta 2 m aguas arriba. Funciona a 250 rpm en una concentración de polvo que llena los huecos del bastidor en un turno, en un aire ambiente que oscila entre -8 °C en febrero y 44 °C en agosto en la misma estructura. Si se añade una suspensión ácida o alcalina al lavar el material, se obtiene la especificación real. En la hoja de datos no se menciona "un año", pero eso es lo que se obtiene con un sello barato.
Los cinco factores que determinan la vida útil de un rodillo, en orden de influencia, son: tipo y tamaño del rodamiento, etapas de sellado, grasa, espesor de la pared de la carcasa y diámetro del eje. No la pintura ni el precio unitario.
Un rodillo terminado consta de un tubo, un eje, dos soportes de cojinetes y dos juntas. El tubo es visible y fácil de cotizar. Las juntas no lo son, y de ellas depende su vida útil.
02La familia de rodillos por posición: transporte, retorno, impacto y transición.
Clasifique los rodillos según su posición en el bucle de la cinta y la lista se vuelve corta y completa. Cada transportador, desde un alimentador de cantera de 500 mm hasta un cargador de puerto de 2400 mm, utiliza alguna combinación de los tipos que se muestran a continuación, y los tamaños que fabricamos para cada uno de ellos se enumeran en nuestra rodillo transportador página.
Transportar y canalizar rodillos tensores
Los rodillos de soporte se ubican debajo de la cinta transportadora cargada, en grupos de dos, tres o cinco, dentro de un bastidor cuyo ángulo forma la canaleta. Un conjunto de tres rodillos a 35° es el estándar para cintas de 800 mm a 1400 mm. Existen conjuntos de cinco rodillos y canaletas a 45° para cintas muy anchas y transferencias ajustadas, aunque ambos generan una tensión adicional en los bordes de la cinta. El diámetro de las carcasas varía desde 102 mm en líneas ligeras hasta 178 mm en líneas de transporte de mineral pesado, siendo 127 mm y 152,4 mm los más comunes.
El espaciado viene determinado por el material, no por la leyenda del dibujo. El mineral denso de 2,4 t/m³ requiere un espaciado de 1,0 a 1,2 m; los granos o las astillas de madera toleran de 1,2 a 1,5 m. La sección 6 muestra cómo comprobar si la pendiente heredada mantiene la flecha dentro de los límites.
rodillos de retorno
El peso de la cinta transportadora recae exclusivamente sobre el rodillo de retorno, por lo que estos rodillos tienen una carcasa de un tamaño menor y una pared entre 0,5 y 1,0 mm más delgada, con una separación entre centros de 2,4 a 3,6 m. Sin embargo, el desgaste es inevitable. El material arrastrado que queda adherido a la cubierta desgasta la carcasa como si fuera papel de lija, razón por la cual el rodillo de retorno de una planta de arena lavada se deteriora más rápidamente que el rodillo de transporte.
Rodillos de impacto en la zona de carga
Ninguna parte de una cinta transportadora sufre tanto desgaste como los 2 m de cinta bajo la tolva. Los rodillos de impacto reemplazan el tubo desnudo con anillos de goma, una carcasa recubierta de goma o discos sobre un eje reforzado. La flexibilidad distribuye la carga puntual sobre una mayor superficie de la cinta y amortigua el rebote que dispersa las partículas finas alrededor del borde. Los conjuntos se ubican a intervalos de 300 a 500 mm en la zona de carga, con uno más de 1 a 2 pasos aguas abajo a medida que el lecho se asienta. Los diámetros varían de 152 a 194 mm y los ejes comienzan en 30 mm. Nuestra página sobre Suministro de rodillos de impacto para zonas de carga Cubre la dureza del anillo y los cálculos de altura de caída.
rodillos de transición
La zona de transición es el tramo corto entre el punto de tangencia de la polea y el primer juego completo de ranuras. Si la correa se enrolla demasiado rápido desde plana a 35°, los bordes se estiran demasiado mientras que el centro permanece flojo; el resultado es el agrietamiento de los bordes a 300–500 mm de cada borde, generalmente en menos de 18 meses. Los rodillos de transición son rodillos de soporte en marcos menos profundos de 20° y 30°. La guía pública citada en la tradición CEMA establece la distancia de transición en 1,5–3 anchos de correa para correas de tela y carcasa, es decir, 1,5–3,0 m en una correa de 1000 mm. Si su diseño da 600 mm, ninguna especificación de rodillo salvará la correa.
La familia de un vistazo
| Tipo | Posición en el bucle | Carcasa / banda del eje | Lo que debe llevar | Punto de diseño que decide la vida |
|---|---|---|---|---|
| Llevando (a través de) | Debajo del cable cargado, en bastidores de 2, 3 o 5 rodillos. | Carcasa de 102–178 mm, eje de 20–40 mm | Masa de la correa más masa del material | Tamaño del rodamiento y etapas de sellado en el rodillo más rápido del conjunto. |
| Devolver | Debajo de la hebra de retorno vacía | Caparazón de 89–152 mm, pared 0,5–1,0 mm más delgada | Masa del cinturón únicamente, más abrasión por arrastre | Desgaste superficial por arrastre pegajoso o húmedo. |
| Impacto (amortiguador) | Directamente debajo del conducto y la falda | 152–194 mm, anillos o discos de goma, eje de 30 mm o más | Energía a granel más carga completa de cama | Dureza del anillo y rigidez del eje bajo impacto |
| rodillos de transición | Entre la tangente de la polea y el primer conjunto completo de canaletas | Marcos fijos de 20° o 30°, 127–178 mm | Masa de la cinta más material, en un ángulo poco profundo | Distancia de transición disponible en el diseño |
| Entrenamiento (autoalineable) | Cada 30-50 m en ambos hilos de una cinta transportadora larga | Carro pivotante, proyectiles de 127–178 mm | Carga normal del rodillo más un momento de dirección | Libertad de pivote, no del rodillo en sí. |
| Guía / rodillo lateral | Verticales o inclinadas en los bordes de la cinta, líneas de transferencia y reversibles. | Caparazón de 50–89 mm | Fuerza de contacto en el borde, intermitente | Rigidez de montaje; los rodillos laterales que se flexionan no hacen nada. |
Tabla 1. Los seis tipos de rodillos posicionales que cubren prácticamente todas las cintas transportadoras de graneles. La sección 3 describe las variantes funcionales (rodillos de entrenamiento, espirales y de limpieza) que justifican su coste adicional en problemas específicos.
03Rodillos seleccionados según su función: seguimiento, espiral y limpieza.
La posición indica dónde se coloca un rodillo. La función indica qué forma tiene. Tres familias funcionales justifican su coste adicional en problemas específicos, y con frecuencia las tres se instalan en el lugar equivocado.
Rodillos autoalineables y de seguimiento por fricción
Un rodillo tensor de entrenamiento es un bastidor corto montado sobre un pivote vertical. Sus rodillos se sitúan ligeramente por delante del eje del pivote, de modo que una correa oscilante ejerce mayor presión sobre el lado delantero, el bastidor gira y el ángulo resultante dirige la correa de vuelta al centro. Una versión con seguimiento por fricción incorpora rodillos laterales recubiertos de goma para aumentar la fuerza de corrección con cargas bajas en la correa. Ambos requieren que el pivote esté libre, que el bastidor esté perpendicular a la correa en reposo y que haya una holgura de 5 a 10 mm con respecto a la estructura.
Dónde se colocan: un conjunto de 10 a 15 m detrás de la polea principal en el cable de transporte, luego se repite a los 30-50 m, más un conjunto en el lado de retorno aproximadamente cada tres posiciones de retorno. Dónde no se colocan: debajo de la rampa de carga, dentro de la zona de transición o sobre una pasarela donde un marco oscilante se convierte en un peligro. Comparación de rodillos autoalineables Cubre los tipos de pivote frente a los de fricción, y las reglas de la sección 09 se aplican a todos ellos.
Rodillos espirales y helicoidales
Si se le añade una nervadura helicoidal a un tubo de acero liso o se le mecaniza una ranura espiral poco profunda, se obtiene un rodillo que no puede retener una capa de arcilla húmeda. La nervadura limpia la banda al girar y la ranura aleja las partículas finas de la línea de sellado en lugar de empujarlas hacia adentro. Su función natural es procesar arena lavada, relaves filtrados y fertilizantes húmedos. La desventaja es una superficie de contacto más rugosa y una fricción ligeramente mayor, por lo que no es la opción adecuada para un circuito de granito limpio, donde un rodillo liso es más económico y dura lo mismo.
Rodillos de limpieza con discos de goma
Un rodillo de limpieza es un eje con discos de goma de 15 a 20 mm de diámetro, separados entre sí por intervalos de 30 a 50 mm. Se ubica en la cinta transportadora de retorno, aproximadamente a un metro detrás de la polea principal, y raspa el material que no ha sido recogido por el rascador primario. El espaciado entre los discos es fundamental: si es demasiado amplio, el material pasa entre ellos; si es demasiado estrecho, se compactan y dejan de raspar. Para material de menos de 40 mm, un espaciado de 40 mm es un buen punto de partida; para torta de filtración fina, se recomienda un espaciado cercano a 30 mm. Estos rodillos generan fricción, por lo que deben incluirse en el cálculo del sistema de transmisión de retorno y mantenerse alejados de la cinta transportadora cuando esté lo suficientemente caliente como para ablandar el compuesto.
Cuando la cinta, los rodillos y el rascador se cotizan como un paquete, llegan juntos, lo cual es más fácil a través de un proveedor de cintas transportadoras quien tenga en stock ambos consumibles.
04Materiales de la carcasa: acero al carbono, acero inoxidable, polímero y cerámica.
El tubo es la pieza que más llama la atención, ya que es la que se ve. Además, es la que menos falla. Sin embargo, la elección del material influye tanto en el precio como en el peso, y en aplicaciones corrosivas o de alto desgaste, determina si el rodillo dura tres años.
Acero al carbono, el predeterminado
El tubo de acero estirado en frío o soldado por costura ERW con espesor de pared de 3,0 a 6,0 mm es el estándar de la industria, desde 89 mm hasta 219 mm. Pintado o galvanizado en caliente en zonas de alta humedad, ofrece la mejor rigidez por unidad de costo. Para trabajos pesados con mineral, comenzamos con un espesor de pared de 4,5 mm y llegamos a 6,0 mm en contenedores de 194 a 219 mm en la zona de carga. La rectitud es tan importante como el espesor de pared: un tubo con 1,5 mm de curvatura en 1 m hace vibrar la cinta transportadora en cada revolución.
Carcasas de acero inoxidable y polímero
Las carcasas de acero inoxidable 304 con ejes y tapas de acero inoxidable son la solución en el manejo de sal, plantas de fertilizantes y líneas de procesamiento de alimentos donde el lavado es rutinario. El grado 316 o dúplex se reserva para servicios con alto contenido de cloruro, como el material dragado de agua de mar; el acero inoxidable aún se desgasta y cuesta de 3 a 5 veces más que un tubo de acero al carbono pintado. El HDPE y el UHMWPE se encuentran en el otro extremo: 2,5–4,0 kg para un rodillo de 127 mm × 500 mm frente a aproximadamente 11 kg para el equivalente de acero. Resisten los ácidos, reducen el ruido y casi no causan desgaste de la correa. Sus limitaciones son la temperatura (se ablandan por encima de unos 80 °C, por lo que no se pueden usar con clínker caliente), el impacto y la capacidad de carga, que es una fracción de la del acero.
Carcasas recubiertas de cerámica y caucho grueso
Las baldosas cerámicas adheridas a la carcasa solucionan un problema específico: el desgaste del rodillo en el mismo lugar debido a la acumulación permanente de partículas abrasivas en el fondo de la canaleta. Estas baldosas son más duras que el material y distribuyen mejor la superficie de contacto, por lo que las reservamos para el rodillo central de un conjunto con cargas elevadas. Las carcasas recubiertas de goma se eligen por su agarre y menor ruido, más que por su resistencia al desgaste, y se utilizan en rodillos guía y líneas de inclinación.
| Material de la carcasa | Banda de temperatura | Corrosión | Índice de costo relativo | Elígelo cuando |
|---|---|---|---|---|
| Acero al carbono pintado | -20 a 80 °C | Pobre sin recubrimiento | 1.0 | Granel seco, galería protegida, áridos y cemento. |
| Acero galvanizado por inmersión en caliente | -20 a 80 °C | Buen rendimiento en ambientes con niebla salina. | 1.2–1.4 | Corrales abiertos, muelles portuarios, plantas costeras |
| Acero inoxidable 304 | -40 a 120 °C | Muy bueno en servicio húmedo | 3–5 | Sal, fertilizantes, líneas de alimentos, lavado frecuente |
| Acero inoxidable 316 / dúplex | -40 a 120 °C | Lo mejor en cloruro | 5–8 | Material dragado del mar, salmuera y vapor ácido. |
| HDPE / UHMWPE | -30 a 80 °C | Bueno contra la mayoría de los ácidos | 1,3–2,0 | Planta química de uso ligero, bajo nivel de ruido y sin impacto |
| acero revestido de cerámica | -20 a 120 °C | Como acero base | 4–7 | Desgaste por ranurado, solo en uno o dos rodillos. |
Tabla 2. Comparación de las opciones de carcasa según los dos criterios que las diferencian: calor y química. El índice de coste es relativo al acero al carbono pintado.
Los rodillos funcionan en grupos. El ángulo del marco, la inclinación y el tamaño de la carcasa conforman una misma geometría, y al modificar cualquiera de estos elementos, la carga se traslada a un rodillo diferente del conjunto.
05Rodamientos, sellos y grasa: dónde los rodillos baratos escatiman en gastos
Esta es la sección que conviene leer dos veces. Dos rodillos pueden tener la misma carcasa de 152,4 mm, el mismo eje de 25 mm y la misma pintura, y uno durará 45 000 horas mientras que el otro perderá sus rodamientos en 7 000. La diferencia reside en la tapa del extremo, y su valor es de aproximadamente el 4 % del precio de compra.
Rodamientos de bolas frente a rodamientos de rodillos cónicos
Un rodamiento de bolas de ranura profunda es la opción estándar para diámetros de carcasa de hasta aproximadamente 178 mm. Soporta bien la carga radial, tolera la pequeña holgura axial que requiere un rodillo y es económico. Los diámetros interiores comunes para rodillos son de 20, 25 y 30 mm, y en este caso indicamos el diámetro interior, la clase de holgura y el tipo de protección, en lugar de la marca, ya que la carcasa y el sello son más importantes que el logotipo en el anillo.
Los rodamientos de rodillos cónicos se utilizan en aplicaciones donde la carga radial es elevada y el impacto es considerable: carcasas de 194 a 219 mm en la descarga de trituradoras primarias, torres de transferencia y zonas de carga de mineral en bruto. Soportan mayor carga con el mismo diámetro, pero requieren una holgura axial adecuada, y si se aflojan, se desgastan rápidamente. Por eso, deben montarse en rodillos ensamblados por un taller especializado, y no en la partida más barata de una licitación.
El sello es el rodillo
El polvo no destruye un rodamiento de un solo golpe. Desgasta la grasa convirtiéndola en una pasta abrasiva, la película se rompe a 60–90 °C y la superficie de la pista se descascara. Un laberinto de cuatro etapas golpea un solo labio cada vez: en la alimentación de un molino de cemento o en la galería de un silo de carbón, un sello de contacto 2RS simple falla en 6000–9000 horas, mientras que un laberinto de cinco etapas con una cámara exterior llena de grasa en la misma posición supera las 30 000. Busque al menos tres anillos metálicos entrelazados, un espacio sin contacto de 0,2–0,5 mm en lugar de un labio de fricción, grasa empaquetada en la cámara exterior como trampa de polvo y una carcasa mecanizada que sujeta el anillo exterior sin moverse. Si un proveedor no puede decirle cuántas etapas de laberinto tiene su rodillo, no lo sabe, y esa es la respuesta.
| Combinación de cojinete y sello | Entorno con el que se enfrenta | Banda de servicio típica | Firma de fallo cuando es incorrecta |
|---|---|---|---|
| Rodamiento de bolas, sello labial de contacto simple (estilo 2RS) | Galería seca, áspera y protegida | 6.000–12.000 horas | El labio se desgasta formando una ranura al décimo mes, y se observa una huella de polvo en el asiento del eje. |
| Rodamiento de bolas, protector sin contacto (estilo ZZ) | Líneas limpias solo para interiores | 4.000–8.000 horas al aire libre | La grasa se vuelve gris negruzca, las revoluciones por minuto en marcha libre bajan de 10 a 2. |
| Rodamiento de bolas, laberinto de 4 a 5 etapas más trampa de grasa | Polvo fino, salpicaduras de lodo, lavado | 30.000–45.000 horas | Por lo general, la carcasa o el eje se desgastan primero, no el cojinete. |
| Rodillo cónico, laberinto, grasa de alta temperatura | Carga de choque, roca extraída de la mina, zonas de 120–150 °C | 20.000–35.000 h con holgura final correcta | Se abre la holgura axial y el rodillo traquetea al agitarlo con la mano. |
| Carcasa de polímero con laberinto, cubierta de polímero | Zonas corrosivas, de baja carga y tranquilas | 15.000–25.000 horas | La carcasa se deforma antes de que falle el rodamiento; compruebe primero la carga nominal. |
Tabla 3. Combinaciones de rodamientos y sellos con las bandas de servicio que vemos en el campo. El entorno, no el precio, determina qué fila necesita.
Límites de grasa, volumen de llenado y temperatura
Una grasa de complejo de litio NLGI 2 con aditivos EP cubre la mayor parte del funcionamiento de los rodillos desde -20 °C hasta +120 °C. Por debajo de los -25 °C, el aceite base se endurece lo suficiente como para que la fricción inicial en un rodillo de 152 mm se duplique, lo que se manifiesta como deslizamiento de la correa en la polea principal durante un turno matutino en frío. Las cámaras frigoríficas, los patios árticos y las cintas transportadoras cercanas a congeladores requieren una grasa sintética para bajas temperaturas, y esta es una especificación, no una mejora que se pueda negociar.
En el extremo caliente, la grasa de litio estándar se oxida y se exuda por encima de los 120 °C aproximadamente. Los procesos de clinker, sinterización y arena de fundición requieren una grasa de poliurea o sintética de alta temperatura, con una clasificación de 150–180 °C, y juntas de FKM (fluorocarbono) en lugar de nitrilo, ya que el nitrilo se endurece y se agrieta en ese rango. El volumen de llenado es la otra parte de la historia: un rodillo normalmente se llena hasta el 30–50 % del volumen libre de la carcasa. Si es demasiado poco, la cámara del laberinto permanece seca; si es demasiado, la grasa se agita, aumenta la fricción y empuja la junta abierta.
Nota de campo de nuestros ingenieros: Una terminal portuaria reemplazó una hilera completa de rodillos en una línea de exportación de carbón tres veces en nueve meses y culpó al polvo de carbón. Abrimos las tapas de dos de ellos. Las carcasas estaban a 0,4 mm de ser nuevas. Los cojinetes tenían una pasta gris granulosa, y el laberinto tenía tres etapas sin trampa de grasa en la cámara exterior, porque la segunda licitación se había decidido únicamente en función del precio unitario. Mismo diámetro, mismo eje, mismo certificado de origen. Nueve meses de inactividad se redujeron a aproximadamente el 4 % del precio unitario.
El polvo y el agua son los dos enemigos, y el polvo fino es el peor de los dos porque se dispersa. Nuestra página sobre rodillos sellados para polvo fino Profundiza en la geometría del laberinto y en qué pedir en un dibujo. Si está comprando a un fábrica de cintas transportadoras que también fabrica sus propios rodillos tensores, pregunte por la sección transversal del sello, no por el nombre del sello.
06Capacidad de carga: Cómo se calcula la carga sobre un rodillo
La capacidad de carga en toneladas por hora no es una especificación de los rodillos. Nunca lo ha sido. Una cinta transportadora empuja un peso distribuido hacia la tolva, y los rodillos inferiores lo reparten según su geometría. Seis operaciones aritméticas resuelven la cuestión de inmediato: si el rodillo en cuestión es demasiado grande, tiene la capacidad adecuada o si, en secreto, está soportando el doble de su capacidad nominal.
La ecuación de carga
Comenzamos con el peso por metro, porque todo lo que sigue se basa en él. qB es la masa de la propia cinta, y no es necesario estimarla. Una cinta EP de 1000 mm de ancho con una cubierta superior de 6 mm, una cubierta inferior de 2 mm y una carcasa de cuatro capas pesa aproximadamente 15 kg/m. El material es otra historia: qM se obtiene de la cifra de rendimiento, ya que qM = Q ÷ (3,6 × v), con Q en t/h y v en m/s. Después de eso, dos multiplicaciones. La gravedad convierte la suma en una carga lineal en N/m, y el paso de los rodillos convierte esa carga lineal en el peso que debe soportar un conjunto de transporte.
F_conjunto = (qB + qM) × 9,81 × S × k
S es la distancia entre los rodillos de transporte en metros. k es nuestro factor dinámico, y existe para las partes problemáticas que una fórmula simple preferiría ignorar: la flexión de la cinta entre los rodillos, el impacto al aterrizar el material y el simple hecho de que ninguna cinta transportadora funciona perfectamente lisa. En un funcionamiento suave y con una buena rampa, tomamos k = 1,1. El valor predeterminado es 1,15. En una zona de carga con grumos de 300 mm, pasamos a 1,25.
Un ejemplo práctico que puedes copiar
Nuestro ejemplo funciona con una cinta transportadora de 1000 mm con rodillos de tres ranuras a 35°. Transporta 1200 t/h de granito con una densidad aparente de 1,6 t/m³. La cinta se desplaza a 2 m/s y los rodillos de soporte tienen una separación de 1,2 m.
Primero, procese el material. qM = 1200 ÷ (3,6 × 2) da 166,7 kg/m, y al dividirlo por la densidad aparente de 1600 kg/m³ se obtiene una sección llena de 0,104 m². Para una cinta de 1000 mm en una canaleta de 35°, esa cifra parece correcta. Ahora, la cinta en sí. Con qB = 15 kg/m, la carga lineal totaliza 181,7 kg/m, que es 1782 N/m.
Por cada juego de rodillos, la carga resulta ser de 1782 × 1,2 = 2139 N, y aplicando k = 1,15 se eleva a 2460 N. La forma en que se distribuye esa carga depende de la geometría, no de la preferencia. Con rodillos de igual longitud a 35°, el rodillo central recoge aproximadamente el 65 % y cada rodillo lateral aproximadamente el 17,5 % — 1599 N en el centro, 430 N en cada lado. Aplicando el factor de servicio habitual de 1,5 al rodillo central, el rodillo que especifique necesita una capacidad nominal cercana a 2,4 kN.
Esa cifra lo dice todo. Un comprador nuevo abre el catálogo de rodamientos, ve una capacidad varias veces superior a 2,4 kN y se convence de que cualquier rodillo de ese tamaño servirá. No es así. La carga nominal que publica el fabricante está determinada por la carcasa, la rigidez de la misma y el sello para una vida útil prevista L10; el rodamiento es solo uno de esos cuatro factores. La mayoría de los fabricantes publican un rodillo de la serie pesada de 152,4 mm en un eje de 25 mm con sello de laberinto en el rango de 2,5 a 3,5 kN. Si se coloca un equivalente de la serie ligera en el mismo marco, trabajará al límite desde el primer día.
| Símbolo | Cantidad | Valor en el ejemplo | ¿Dónde lo consigues? |
|---|---|---|---|
| B | Ancho de la correa | 1.000 mm | el plano de diseño |
| Q | Rendimiento | 1.200 t/h | Función de proceso, no placa de identificación |
| en | Velocidad de la correa | 2,0 m/s | directamente de la hoja de datos de la unidad |
| r | Densidad aparente | 1,6 t/m³ | Medido, no asumido a partir de una tabla. |
| qB | Masa de la cinta por metro | 15 kg/m | Ficha técnica de la correa para este ancho y cubierta. |
| qM | Masa de material por metro | 166,7 kg/m | Q ÷ (3,6 × v) |
| S | espaciado de los rodillos | 1,2 m | Usted decide, vea la comprobación de sag a continuación. |
| k | Factor dinámico | 1.15 | 1.1 servicio tranquilo, 1.25 bajo una rampa |
| Conjunto F | Carga en un juego de transporte | 2460 N | (qB + qM) × 9,81 × S × k |
Tabla 4. Nuestra hoja de trabajo para el ejemplo anterior, con la fuente de cada dato escrita al lado. Introduzca sus propias cifras en la última columna y lea la última fila: si cambia cualquier dato, el rodillo también deberá cambiar.
El ángulo del canal modifica tanto el área como la división.
Presta atención al ángulo de la canaleta, ya que interviene dos veces en el cálculo y ambos datos pueden pasar desapercibidos. Una canaleta más profunda soporta una mayor superficie de carga con el mismo ancho de cinta, lo que aumenta la masa de material por metro. Además, produce un efecto menos evidente: desplaza una mayor proporción de esa masa hacia el rodillo central.
| Ángulo del valle | Área de carga en una cinta de 1000 mm | Reparto del rollo central | Panecillo de acompañamiento para compartir cada uno | Dónde se utiliza |
|---|---|---|---|---|
| 20° | aproximadamente 0,085–0,09 m² | 40–45% | 27–30% | Cintas estrechas que recogen material ligero y marcos de transición en ambos extremos. |
| 30° | aproximadamente 0,09–0,10 m² | 50–55% | 22–25% | Donde se ubican la mayoría de las correas de uso general, de 800 a 1000 mm de ancho. |
| 35° | 0,10–0,11 m² | 60–65% | 17–20% | El estándar general: correas de 1000 a 1400 mm, tres rollos iguales, nada complicado. |
| 45° | 0,115–0,13 m² | 65–70% | 15–17% | Mejoras en los depósitos profundos y transferencias ajustadas en líneas de alta capacidad. |
Tabla 5. Cómo interpretar esta tabla. Determine el ángulo de rotación y observe la sección central antes de confiar en los rodillos laterales. Valores típicos para conjuntos de tres rodillos de igual tamaño; recalcule según su geometría.
Espacio, holgura y la correa que intentas proteger
El espaciado es un factor que casi nadie modifica, y afecta a dos cosas a la vez: la carga sobre el rodillo y la comba de la correa. La comba es el indicador clásico, y su fórmula es y = w × S² ÷ (8 × T), donde w es la carga lineal en N/m y T es la tensión de la correa en ese punto. El resultado debe mantenerse por debajo del 2 % del espaciado; en una correa de recubrimiento delgado o en una sección de baja tensión, el objetivo es el 1 %.
Si se aplica una tensión moderada de 40 kN, el patrón se hace evidente rápidamente. A S = 1,2 m, la flecha resulta ser de 1782 × 1,44 ÷ 320 000 = 8,0 mm, lo que representa el 0,67 % del paso. Si se amplía el espaciado a 1,5 m, aumenta a 12,5 mm, y la carga del rodillo central sube a unos 2,0 kN. A 2,0 m, la flecha alcanza los 22,3 mm. Si se extiende a 3,0 m en una sección de baja tensión, supera los 150 mm; la correa se deforma en cada cuadro y su cubierta se agrieta sobre la línea de la ranura en menos de una temporada.
Los rodillos de retorno tienen un trabajo más fácil, porque solo soportan la correa. Los 15 kg/m se convierten en 147 N/m, y con un paso de 3,0 m bajo la misma tensión de 12 kN, la flecha es de solo 13,8 mm. Recuerde que la masa de la cubierta es qB que aparece en cada línea de la ecuación. Por eso la cinta transportadora industrial La elección de la línea de trituración y el paso de los rodillos que se encuentran debajo son, en realidad, una sola decisión, dividida en dos órdenes de compra.
07Diámetro de la carcasa, velocidad de rotación y vida útil del rodamiento
La mayoría de los compradores leen el diámetro de la carcasa directamente de la tabla del catálogo y lo comparan con el ancho de la correa. Si bien esto da como resultado un rodillo que funciona, también oculta la relación más útil de este artículo: a una velocidad de correa fija, una carcasa más grande gira más despacio, y un rodillo que gira más lentamente dura más.
Por qué el diámetro determina la velocidad
La velocidad de rotación depende únicamente de la velocidad superficial. La relación es n = v ÷ (π × D), donde n se expresa en revoluciones por segundo y D en metros. En una cinta transportadora de 2 m/s, una carcasa de 127 mm gira a 301 rpm; si se coloca una carcasa de 152,4 mm en la misma cinta, gira a 250 rpm. Si se aumenta la velocidad de la cinta a 4 m/s, esos dos rodillos giran a 601 rpm y 501 rpm. La cinta es indiferente a todo esto. Los sellos y la grasa, en cambio, no.
Tenga en cuenta un dato importante. En una cinta transportadora de 4 m/s, cualquier pieza de menos de 133 mm gira a más de 570 rpm, y es en ese rango donde un sello de un solo labio se calienta y un rodamiento con poco volumen de llenado expulsa la grasa de la jaula. En una línea de alta velocidad, una carcasa más grande ofrece mayores ventajas que cualquier sello de mejor calidad, y la razón es matemática, no metalúrgica.
| Shell OD | 1,0 m/s | 2,0 m/s | 3,0 m/s | 4,0 m/s | 5,0 m/s |
|---|---|---|---|---|---|
| 89 mm | 215 rpm | 429 rpm | 644 rpm | 858 rpm | 1.073 rpm |
| 102 mm | 187 rpm | 374 rpm | 562 rpm | 749 rpm | 936 rpm |
| 127 mm | 150 rpm | 301 rpm | 451 rpm | 601 rpm | 752 rpm |
| 152,4 mm | 125 rpm | 250 rpm | 376 rpm | 501 rpm | 626 rpm |
| 178 mm | 107 rpm | 215 rpm | 322 rpm | 429 rpm | 537 rpm |
| 194 mm | 98 rpm | 197 rpm | 295 rpm | 394 rpm | 492 rpm |
| 219 mm | 87 rpm | 174 rpm | 261 rpm | 349 rpm | 436 rpm |
Tabla 6. Útil cuando alguien pregunta si una correa más rápida necesita una carcasa más grande. Velocidades para los tamaños de carcasa que fabricamos con mayor frecuencia; si se reducen a la mitad, la vida útil del rodamiento prácticamente se duplica, lo que representa la mejora más económica en una línea de alta velocidad.
La compensación a alta velocidad de la cinta
El diámetro no es gratis. Una carcasa de 219 mm con el mismo espesor de pared pesa aproximadamente el doble que una de 152,4 mm, por lo que los marcos, soportes y la estructura deben aumentar de tamaño. Sin embargo, hay una ventaja. La cinta se dobla menos sobre un rodillo grande, por lo que en una cinta transportadora larga parte del costo adicional se recupera como energía de accionamiento. Para una cinta transportadora de 3 km a 4,5 m/s, recomendaríamos rodillos de soporte de 178-194 mm y aceptaríamos una estructura más pesada. ¿Y para una cinta transportadora de 40 m dentro de la planta a 1,2 m/s? 127 mm es la respuesta sensata.
Luego está el eje, que es una decisión aparte. El diámetro de la carcasa protege el rodamiento; el diámetro del eje protege el soporte. Como puntos de partida, trabajamos con ejes de 20 mm con carcasas de hasta 102 mm. Para diámetros de 127 a 152 mm, aumentamos a 25 mm, y 30 mm soportan 178 mm. Cualquier elemento sobre rodillos de la serie pesada de 194 a 219 mm en una zona de carga lleva 40 mm. La sujeción es tan importante como el diámetro. Un rodillo que vibra en un soporte desgastado daña sus propios rodamientos, y ningún tamaño de eje lo salvará.
El costo no es una buena razón para especificar menos aquí. Donde usted está comprando volumen y comparando un cintas transportadoras al por mayor y paquete de rodillos tensores, la comparación honesta es el costo por 10,000 horas de servicio en lugar del costo por pieza. Un rodillo de 178 mm que dura el doble de tiempo a 1.6 veces el precio es el más barato. Los socios que mantienen existencias de rodillos tensores localmente tienden a plantear bien este caso, porque ven los pedidos repetidos. Se mantiene independientemente de si son un distribuidor de cinta transportadora cuentas de agregados de trabajo o una casa especializada en permutas. Y donde fallan las correas y los rodillos juntos, valore el cinta transportadora de caucho junto al rodillo, de modo que toda la hebra se diseña a la vez.
08Esperanza de vida y las cuatro formas en que muere un rodillo
La vida útil de los rodillos es la vida útil de los rodamientos, hasta que deja de serlo. Haga los cálculos una vez y verá por qué un solo mes de polvo puede costar más que la compra original.
El cálculo de la vida útil del rodamiento, realizado una sola vez.
La vida útil básica de un rodamiento de bolas es L10 = (10⁶ ÷ (60 × n)) × (C ÷ P)³ horas, donde C es la capacidad dinámica del rodamiento y P es la carga real soportada. Consideremos un rodillo de 152,4 mm cuyos rodamientos tienen una capacidad nominal de 14 kN, girando a 250 rpm bajo la carga de 1,6 kN que calculamos en la sección 06. C ÷ P = 8,75, por lo que el término de carga al cubo es 670; el término de velocidad es 1.000.000 ÷ 15.000 = 66,7. Multiplicando ambos, L10 se aproxima a las 44.700 horas. De ahí proviene la cifra de 40.000 horas citada en este artículo.
Ahora duplique la carga, a 3,2 kN. Eso es lo que ve un rodillo cuando la cinta está sobrecargada, cuando el ángulo de la canaleta es incorrecto o cuando se encuentra debajo de un montón de derrame. C ÷ P baja a 4,375 y el término al cubo a 83,7. L10 baja a aproximadamente 5600 horas. Un aumento del 17 % en la carga de la cinta puede llevarse consigo el 87 % de la vida útil del rodamiento. La velocidad es lineal. La carga es cúbica. Cuando un rodillo se avería prematuramente, compruebe la carga antes de culpar al rodamiento.
Los cuatro modos de fallo, en orden de frecuencia
La falla del sello encabeza esta lista por un amplio margen, y el polvo que se filtra a través del sello es lo que causa el daño. El agarrotamiento del rodamiento ocupa el segundo lugar. En la mayoría de los casos, es simplemente el final de ese mismo proceso. El desgaste de la carcasa ocupa el tercer lugar, y se manifiesta como un agujero o una ranura afilada en el fondo del canal. La excepción es la ovalización o la excentricidad excesiva, el único modo aquí que daña la correa en lugar del rodillo. Si un rodillo gira con una desviación de 1,5 mm, golpea la cubierta en cada revolución, abriendo grietas en la cubierta justo encima de sí.
| Modo de fallo | Lo que ves | Medición de campo | Umbral de acción |
|---|---|---|---|
| Fallo en el sellado, entrada de polvo | Se oye un ruido áspero al girarlo a mano. Normalmente hay un anillo de polvo en el asiento del eje y la grasa se ha vuelto grisácea. | Cuenta las revoluciones del giro manual después de un empujón firme. | Menos de 6 vueltas en un rodillo de 152 mm y el rodamiento está contaminado. |
| Inmovilización de cojinete | Una superficie plana y pulida en la carcasa y olor a humo. La cubierta que está justo encima está chamuscada. | Apunte un arma infrarroja hacia la superficie del proyectil. | Más de 40 °C por encima de la temperatura ambiente: un rodillo acústico se sitúa entre 8 y 20 °C por encima. |
| Desgaste de la carcasa | Una ranura visible en el fondo del canal. | Espesor de la pared, medido con un medidor ultrasónico o un calibrador en la línea de desgaste. | Reemplazar por debajo del 60% de la pared nominal |
| Fuera de círculo / salida | Pulsación de la correa y un golpeteo rítmico. Busque grietas en la cubierta justo encima del rodillo. | Desviación radial contra la carcasa, calibre de cuadrante | 0,5 mm está bien. 1,0 mm es el punto para tirar de él. |
| Desgaste del soporte y del extremo del eje | El rodillo traquetea en el marco. Las partes planas son redondeadas y se notan los desniveles entre los marcos. | Calibre de espesores, eje plano al asiento del soporte | Cualquier roca perceptible. Un rodillo suelto golpea sus propios cojinetes. |
| Par de arrastre excesivo | La corriente de accionamiento aumenta gradualmente y la correa se desplaza hacia un lado en una viga mixta. | Escala de resorte en el diámetro exterior de la carcasa, longitud del brazo registrada | Un rodillo nuevo marca menos de 0,5 N·m; si marca más de 1,5 N·m, deséchelo. |
Tabla 7. Seis controles y los límites de aprobación/rechazo que aplicamos. Si se siguen como una ruta a lo largo de la pista en lugar de una campaña, casi todos los rodillos que están a punto de fallar se harán evidentes.
Considere estas revisiones como una rutina, no como una campaña. Cinco minutos recorriendo la línea de retorno con un termómetro infrarrojo y un comparador de cuadrante bastarán para encontrar los dos rodillos que importan de entre cuatrocientos. Un rodillo atascado también ejerce presión sobre la correa, lo cual se observa en la corriente de accionamiento y en el desgaste irregular del revestimiento de la polea de cabeza. Cuando el material es polvo combustible, esto deja de ser una simple molestia de mantenimiento y se convierte en un riesgo real de ignición.
Nota de campo de nuestros ingenieros: Una línea de clinker nos contactó porque los rodillos fallaban alrededor de las 4000 horas, frente a las 30 000 previstas. El problema no eran los rodillos. Su hilo de retorno tenía una capa de 40 mm de residuos calientes, y la carcasa debajo de ella registraba 145 °C con 31 °C en la tapa del extremo de accionamiento, debido a la fuga de grasa de litio estándar por el lado de alta presión. Desplazamos el rascador primario 150 mm más cerca de la polea de cabeza y luego instalamos grasa de alta temperatura y juntas FKM en las primeras cuatro posiciones de retorno. El siguiente conjunto funcionó más de 20 000 horas. Mida la temperatura de la superficie de la carcasa antes de culpar al proveedor de rodillos.
En el mismo sitio tuvimos dos fallas en la correa del lado de transmisión, ambas causadas por el calor que irradiaba desde esa tolva de clínker. Una zona caliente es un problema de toda la zona, no un problema del rodillo. Fabricamos rodillos tensores y también suministramos el lado de transmisión, como un fabricante de correas de transmisión y un fabricante de correas trapezoidalesAsí que lo vemos desde ambos extremos. La solución suele estar en el diseño, no en el compuesto.
09Instalación y alineación: Cómo colocar los rodillos para que permanezcan en su posición.
La mayoría de las quejas sobre rodillos defectuosos que investigamos resultan ser problemas de instalación. El rodillo está dentro de la tolerancia, pero el bastidor en el que se asienta no está a escuadra, ni nivelado, ni alineado con el eje central de la correa. Un bastidor con una inclinación de 0,5° supone una desviación de 8 mm en un ancho de 1000 mm, y una desviación de 8 mm en un conjunto de rodillos de soporte es suficiente para desviar la correa de la polea. Alinear los rodillos rápidamente es una secuencia, no una habilidad, y conviene practicar con un rodillo que funcione correctamente. Gama de rodillos tensores de acero y polímero en lugar de ir en contra de lo que esté actualmente en el encuadre.
Alinea en el orden correcto
Trabaje desde la estructura hacia afuera. Primero revise las poleas de cabeza y cola: ambas deben estar perpendiculares al eje central de la cinta y los ejes nivelados con una tolerancia de 0,5 mm por metro a lo ancho. Luego revise los largueros, ya que un larguero doblado afecta el funcionamiento de todos los bastidores superiores. Solo entonces ajuste los bastidores de rodillos y, por último, ajuste los rodillos tensores. Los equipos que comienzan ajustando los rodillos tensores están tratando de solucionar el problema, y la cinta se desajustará nuevamente en cuanto cambie la carga.
Coloque los marcos a partir de un único punto de referencia. Pase un alambre tenso o una línea láser por la cara superior de cada larguero, alinee cada marco con esa línea y luego verifique las diagonales transversales del marco: deben coincidir con una tolerancia de 3 mm en un marco estándar. No se fíe de que el marco anterior sea correcto.
Cómo responde la correa a un rodillo inclinado
La regla general clásica es que la correa se mueve hacia el extremo del rodillo que avanza en la dirección de su movimiento. Si la correa se desvía hacia la izquierda, avance el extremo izquierdo del carro problemático entre 3 y 5 mm en la dirección en que se mueve la correa y observe una vuelta completa antes de volver a ajustar. Intentar corregir la desviación con movimientos más amplios puede convertir un problema de alineación en un bucle.
Dos precauciones. Alinee la cinta transportadora con la carga normal, ya que una cinta vacía se comporta de forma diferente y es la cinta cargada la que se derrama. Y revise el cable de retorno antes de tocar el lado de transporte; una cinta arrastrada lateralmente por un rodillo de retorno mal ajustado nunca se desplazará correctamente, independientemente de lo que haga aguas arriba.
Tolerancias que conviene incluir en la orden de trabajo
| Configuración | Objetivo | Rechazar | ¿Qué sucede si lo ignoras? |
|---|---|---|---|
| Escuadra del marco con respecto a la línea central del cinturón | dentro de 0,5° (±2 mm en 1 m) | más de 1,0° | La correa se desvía, desgaste en el borde solo en un lado. |
| Altura del fondo del canal, marcos adyacentes | dentro de 1,5 mm | más de 3 mm | Rebote del cinturón, cubre la fatiga por encima del marco alto |
| Ángulo del valle, balanceo lateral izquierdo versus derecho | simétrico dentro de 1° | más de 2° | El material se acumula a un lado, luego la cinta transportadora sigue. |
| Paso del bastidor a lo largo de la cinta transportadora | dentro de 3 mm del valor nominal | más de 10 mm | Un rodillo sobrecargado, holgura irregular, protuberancias en la correa. |
| Espacio libre del pivote del rodillo tensor de entrenamiento | 5–10 mm de espacio libre en todas las circunferencias | Encuadernado o aplanado | Un rodillo tensor de entrenamiento que no puede pivotar es un rodillo tensor simple con un costo adicional. |
| Rotación libre de cada rodillo | 8-10 revoluciones de giro manual | menores de 5 años | Resistencia localizada, la correa se desplaza hacia el lado más libre. |
Tabla 8. Ajustes que incluimos en las órdenes de trabajo de instalación. Es más económico comprobar todo esto con un nivel, un cable y una cinta métrica que diagnosticar el problema una vez que la correa se ha salido de su sitio.
Nota de campo de nuestros ingenieros: En una cantera se habían instalado tres rodillos guía a lo largo de una cinta transportadora de 320 m, pero la cinta seguía descentrada 60 mm en la cabeza. Los tres pivotes estaban calzados contra el bastidor, ya que un operario los había rellenado para evitar vibraciones, por lo que no servían para nada más que para añadir peso. Cortamos las calzas, corregimos una viga que estaba descentrada 14 mm en 20 m, y la cinta se centró en dos pasadas. No se utilizaron piezas. Es la solución más económica y común de este artículo.
10Lo que las diferentes industrias le piden a un rodillo
El mismo rodillo de acero de 152,4 mm es un componente con una vida útil de diez años en una galería de granos cubierta y un consumible con una vida útil de nueve meses en la descarga de una trituradora primaria. La industria define el entorno, y el entorno define las especificaciones. Cinco sectores representan la mayor parte de nuestros envíos.
Minería y extracción de canteras
Grueso, afilado, denso e impredecible. La roca de hasta 600 mm cae de 2 a 4 m sobre la cinta, por lo que los rodillos de impacto con anillos de goma de 10 a 12 mm y ejes de 30 a 40 mm transportan los primeros 2 m a intervalos de 350 mm. Aguas abajo, los rodillos de la serie pesada de 152 a 178 mm con un paso de 1,0 a 1,2 m soportan cargas de línea superiores a 250 kg/m. El polvo de granito viaja a través de un solo labio, por lo que en una sistema de transporte de cantera Especificamos un sellado laberíntico de cinco etapas y un espesor de pared mínimo de 4,5 mm como estándar.
Cemento, cal y clínker
Calor, abrasión y polvo muy fino se combinan. El clínker sale del enfriador a 100–180 °C, y las temperaturas de la superficie de la hebra de retorno son normales, entre 120 y 150 °C. La grasa de alta temperatura y los sellos de FKM son imprescindibles; el nitrilo se endurece y se agrieta en una temporada. El patrón de desgaste local es una ranura pulida a lo largo de la línea del canal, donde el rodillo central revestido de cerámica demuestra su valía.
Puertos y terminales de carga a granel
Alta capacidad, servicio continuo, aire salino, carga húmeda. Los cargadores y apiladores de buques operan de 2000 a 4000 t/h sobre anchos de 1600 a 2200 mm a 3,5 a 5,0 m/s, lo que coloca contenedores de 178 a 219 mm en el cable de transporte a 350 a 500 rpm. Todo está protegido contra la corrosión: bastidores y tapas de extremo galvanizados, sellado resistente a salpicaduras. Una terminal no puede detener un cargador de buques por un solo rodillo, por lo que la monitorización es más importante aquí que en cualquier otro lugar. Nuestras notas sobre rodillos y poleas en sistemas portuarios cubrir el detalle.
Generación de energía e industria pesada
El carbón, la caliza y las cenizas, junto con el polvo, conllevan riesgo de incendio. Los rodillos herméticos en una planta de manipulación de carbón son, en parte, una medida de control de ignición: un rodillo atascado es una superficie caliente en una atmósfera inflamable, y el sellado hermético también evita que el combustible entre en contacto con los cojinetes. Las cintas transportadoras de cenizas son abrasivas y suelen estar húmedas, lo que exige el uso de paredes más gruesas y rodillos de limpieza.
Agricultura, alimentación y embalaje
Menor carga, normas de higiene más estrictas. Las cintas transportadoras de grano y pienso utilizan rodillos de 89 a 127 mm con un amplio espaciado, donde los factores determinantes son la corrosión por humedad y el polvo, más que la carga. Las líneas de alimentos y envasado utilizan carcasas de acero inoxidable o polímero con juntas resistentes al lavado en estructuras mucho más ligeras, donde el polímero gana claramente: sin óxido, menos ruido, sin marcas. En esas líneas, el rodillo y un Cinta transportadora de PVC Por lo general, se especifican como un par.
| Industria | Amenaza dominante | Concha de transporte / pared | Requisito de sellado y lubricación | Paso de transporte típico |
|---|---|---|---|---|
| Minería y extracción de canteras | Impacto, abrasión gruesa, polvo de roca | 152–178 mm, 4,5–6,0 mm | Laberinto de 4 a 5 etapas, grasa EP | 1,0–1,2 m, 350 mm en la rampa |
| Cemento y clínker | Calor, polvo fino, desgaste de las ranuras | 152–178 mm, 4,0–5,0 mm, cerámica en el rodillo central | Grasa de alta temperatura hasta 150–180 °C, juntas de FKM | 1,0–1,2 m |
| Puertos y terminales | Aire salino, carga húmeda, velocidad continua | 178–219 mm, 4,5–6,0 mm galvanizado | Laberinto resistente a salpicaduras, revestimiento apto para uso marino | 1,0–1,3 m |
| Manejo de energía y cenizas | Polvo combustible, ceniza húmeda, abrasión | 127–178 mm, 4,0–5,0 mm | Laberinto hermético al polvo, consideración que no produce chispas | 1,0–1,5 m |
| Lavado de áridos y arena | Retorno de material, finos húmedos, abrasión de silicatos | 127–152 mm, 4,0 mm, rodillos de retorno en espiral | Laberinto resistente al agua, rodillos de limpieza aguas arriba | 1,2 m de longitud de transporte, 3,0 m de longitud de retorno. |
| Agricultura y alimentación | Corrosión por humedad, higiene, lavado | 89–127 mm, acero inoxidable o polímero | Grasa apta para uso alimentario en caso de contacto con la superficie. | 1,2–1,5 m de capacidad de carga |
Tabla 9. Perfil de la industria por amenaza, no por línea de producto. Lea su fila y luego revise la columna de sellos dos veces.
11Diez errores comunes al comprar y usar rodillos
Estas son las diez que vemos repetidamente, ordenadas aproximadamente según su coste. Varias son decisiones tomadas en un pliego de condiciones en lugar de en la obra, razón por la cual perduran durante años.
Los diez, con la corrección al lado de cada uno
| Error | Por qué cuesta dinero | ¿Qué hacer en su lugar? |
|---|---|---|
| Comprar en función del diámetro de la concha y el precio | Dos rodillos con el mismo diámetro exterior de 152,4 mm pueden diferir cinco veces en su vida útil. | Solicita el número de etapas del laberinto y la sección transversal del sello. |
| Mezcla de par de arrastre a lo largo de una viga | La correa se desplaza hacia el lado de libre rodadura, por lo que un equipo ajusta los marcos que nunca estuvieron mal. | Reemplazar en grupos contiguos, no un rodillo a la vez. |
| Rodillos de impacto mal colocados o inexistentes. | Instalar anillos a lo largo de toda la cinta transportadora supone un despilfarro de dinero; no instalar ninguno bajo una caída de 3 m destruye la cubierta en cuestión de semanas. | Mida la altura de caída y luego coloque los conjuntos de impacto solo debajo de la rampa. |
| Utilizar un rodillo donde se necesita una polea | Un rodillo tensor no está diseñado para soportar la tensión de la correa ni el par motor; vimos cómo un eje fallaba en dos turnos. | Si soporta tensión o transmite potencia, especifique y acople una polea. |
| Ignorando el intervalo de temperatura del lubricante | La grasa de litio dificulta el arranque a -30 °C y se oxida por encima de 120 °C, agrietando los sellos de nitrilo. | Especifique por escrito la grasa y el elastómero de sellado según el rango de temperatura ambiente. |
| Copiar el espaciado de los rodillos de un dibujo antiguo. | Al pasar de un material de 1,2 a 2,4 t/m³, la carga de la línea se duplica, el rodillo central se duplica y la comprobación de la flecha falla. | Vuelva a ejecutar el cálculo de la sección 06 cada vez que cambie el material. |
| Mezclar diámetros de concha en un mismo marco. | Un escalón de 12,7 mm golpea la correa en cada revolución y comienza a agrietar la cubierta por encima del marco alto. | Mantenga una de las vigas dimensionalmente consistente. |
| Especificar por toneladas por hora y olvidar el tamaño del terrón. | El caudal determina la masa de la cinta; el tamaño del bulto y la altura de caída determinan la energía de impacto, un número completamente diferente. | Envíe ambas cifras con su consulta, o podría recibir un rodillo incorrecto. |
| Aumentar la inclinación del canal para evitar derrames | Un ángulo de 45° ejerce entre el 65 % y el 70 % de la carga sobre el rodillo central y aumenta la tensión en los bordes, por lo que ambos fallan prematuramente. | En su lugar, arregle la falda, la rampa o el centrado de carga. |
| Corriendo hacia el fracaso porque nada está medido. | La temperatura y la resistencia aerodinámica aumentan semanas antes de la crisis, y la primera advertencia es entonces un cinturón quemado. | Una revisión con pistola infrarroja una vez al mes es mejor que un reemplazo a intervalos fijos. |
Tabla 10. Los diez errores, clasificados según su coste. Nueve de los diez son decisiones de especificación, no de mantenimiento.
El error 6 es el que daña silenciosamente las correas. Un rodillo vendido como de uso estándar es estándar para un material de 1,2 t/m³; si su mineral tiene una densidad de 2,4 t/m³, la misma pieza trabajará al doble de su carga nominal desde el primer día, lo que, según la relación cúbica de la sección 08, representa una octava parte de la vida útil del rodamiento. Nada en la orden de compra parecerá incorrecto.
Los rodillos son consumibles que se fabrican en lotes. Por eso mismo, el dibujo del sello, y no el diámetro de la carcasa, es el documento que se debe conservar entre pedidos.
12Preguntas frecuentes sobre rodillos transportadores que recibimos cada semana.
¿Un rodillo transportador es lo mismo que un rodillo tensor?
En el uso normal de la planta, sí. Tanto rodillo como polea tensora describen el cilindro que gira libremente y soporta la cinta transportadora. El término polea tiene un significado diferente y se refiere al tambor accionado o de redirección en los extremos de la cinta transportadora.
¿Cómo sé cuándo falla un rodillo?
Tres comprobaciones, en este orden. Gíralo a mano: un rodillo de 152 mm en buen estado gira libremente entre 8 y 10 vueltas; uno contaminado se detiene en dos o tres. Infórmalo con un termómetro infrarrojo: un rodillo en buen estado gira entre 8 y 20 °C por encima de la temperatura ambiente; uno defectuoso, 40 °C o más. Luego, busca una zona plana pulida. Cualquiera de las tres justifica su desmontaje.
¿Cuántos rodillos necesita una cinta transportadora?
Cuente los bastidores, no los rodillos. Divida la distancia entre centros por el paso: una cinta transportadora de 320 m con un paso de transporte de 1,2 m requiere aproximadamente 267 conjuntos de tres rodillos, unos 800 rodillos en el lado de carga, más unos 105 rodillos de retorno con un paso de 3,0 m. Esto excluye la zona de impacto, donde cuatro o cinco bastidores más cercanos reemplazan a uno.
¿Puedo colocar un rodillo más grande en un marco existente?
A veces, y conviene preguntar antes de dar nada por sentado, los alojamientos del bastidor, los centros de los soportes y las superficies planas del eje están dimensionados para un diámetro de caja específico. Pasar de 127 mm a 152,4 mm suele implicar bastidores nuevos, y los 25 mm adicionales elevan la línea de la correa, lo que modifica su recorrido en la polea de dirección.
¿Carcasa de acero o carcasa de polímero?
El acero, salvo que el entorno indique lo contrario, ofrece de cuatro a cinco veces mayor capacidad de carga y un comportamiento ante impactos mucho mejor a un precio similar. El polímero se justifica en aplicaciones con sal, ácidos y alimentos, así como en cintas transportadoras ligeras donde el peso, el ruido y las marcas en la cinta son más importantes que la capacidad.
¿Los rodillos de retorno necesitan una especificación diferente?
Son diferentes, pero no necesariamente más baratos. Los rodillos de retorno solo soportan el peso de la cinta, por lo que una pared más delgada y un paso más amplio son adecuados. El problema radica en el arrastre de material: una cinta de retorno húmeda o pegajosa se desgasta más rápido que la cargada, y ahí es donde entran en juego los rodillos de limpieza y las carcasas espirales. Además, se calientan más en una cinta caliente.
¿Por qué fallan primero los rodillos en la zona de carga?
Porque un proyectil que cae libera su energía en unos pocos centímetros cuadrados en cuestión de milisegundos. La solución estándar consiste en rodillos de impacto con anillos de goma y un eje de 30 mm, con una separación de 300 a 500 mm. Si la tolva arroja material hacia los bordes de la cinta, ningún rodillo sobrevivirá, así que revise primero la tolva.
¿Qué es lo que realmente impide que el polvo fino llegue a los cojinetes?
Múltiples etapas laberínticas y una cámara exterior llena de grasa, sin un solo labio de goma. Solicite la sección transversal del sello y cuente las etapas. Cuatro o cinco etapas con una separación sin contacto de 0,2 a 0,5 mm marcan la diferencia entre 8.000 y 35.000 horas en una galería de cemento, y es la especificación más económica que puede añadir a la compra de un rodillo.
¿Con qué frecuencia se deben inspeccionar los rodillos?
Mensualmente en una planta de dos turnos, semanalmente en una zona de carga o en una línea de retorno de material lavado. El procedimiento es sencillo: giro manual, detector de infrarrojos, búsqueda de rodillos planos. El ahorro se consigue detectando los dos rodillos que están a punto de atascarse, no el que ya lo está.
13Productos relacionados que podrías necesitar
| Producto | Qué es | Servicio típico |
|---|---|---|
| Rodillo transportador | Ruedas tensoras de acero, acero inoxidable y polímero, de 89 a 219 mm, de tipo transporte, retorno, impacto y entrenamiento. | Transportadores de graneles en minería, canteras, cemento y puertos. |
| Cinta transportadora de caucho | Correas con núcleo de tejido EP y NN con cubiertas resistentes a la abrasión, al calor, al aceite y a las llamas. | Función de transporte primaria y secundaria |
| Cinta transportadora de caucho EP | Carcasa de poliéster y nailon para alta tensión y centros largos. | Líneas terrestres y de alta capacidad |
| Cinta transportadora resistente al calor | Tapas aptas para la alimentación de hornos de clínker, sinter y cemento. | Plantas de cemento, cal y fundición |
| Cinta transportadora de PVC | Cinta ligera para manipulación de unidades y líneas de lavado. | Paquetería, envasado de alimentos, almacenamiento |
| correa trapezoidal | Correas de fricción enrolladas y con bordes sin tratar para los accionamientos de la misma planta. | Accionamientos de trituradoras, ventiladores y bombas |
| Catálogo completo de productos | Cada familia de correas, tensoras y de transmisión que fabricamos, con las opciones de grado | Comience aquí cuando especifique una línea completa. |
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