Una cinta transportadora vertical no es un solo producto. El término engloba una familia de sistemas basados en cintas que elevan materiales a granel en ángulos que van desde aproximadamente 30 grados hasta una inclinación de 90 grados, y cada uno de ellos satisface una necesidad diferente. Elegir la cinta antes de decidir el tipo es el error más costoso en un proyecto de este tipo, ya que este determina la configuración, el accionamiento, el mantenimiento y el patrón de fallos mucho antes de que las dimensiones de la cinta sean relevantes. A continuación, se comparan los diferentes tipos, se selecciona la aplicación adecuada para cada uno y, finalmente, se definen los requisitos de aceptación.
Hemos construido cinturones de pendiente pronunciada, con tacos y paredes laterales en Ningbo para canteras, líneas de cemento, puertos y patios de agregados, y como fabricante de cintas transportadoras Nos encontramos inmersos en este tipo de discusiones constantemente. Alguien quiere un elevador vertical, el plano muestra una torre y la lista de equipos ya se ha definido en torno a una sola idea. Reconsiderar la decisión sobre el tipo de elevador, incluso en esa etapa, ahorra dinero, y rara vez es demasiado tarde para comparar opciones.
No todos los trabajos que parecen verticales lo son en realidad, y ese es el primer punto que conviene aclarar. Una inclinación de 55 grados, una transferencia de 70 grados y una elevación real de 90 grados requieren equipos diferentes, y tratarlos como si fueran lo mismo es la razón por la que un proyecto termina con especificaciones excesivas en un aspecto y con deficiencias irreparables en otro.
01¿Por qué el tipo de letra va antes que la correa en un elevador vertical?
En una cinta transportadora plana o con una ligera inclinación, la cinta lo es casi todo, y la selección se reduce a la resistencia de la canal y la calidad de la cubierta. En cuanto la ruta se vuelve empinada, la situación cambia. La carga deja de descansar sobre la cinta y comienza a ejercer presión contra ella, y la máquina debe sujetar el material que la gravedad tira activamente hacia abajo. La máquina que realiza esta sujeción determina prácticamente todo lo que ocurre después.
Los ingenieros que solo han operado cintas transportadoras de artesa dimensionan una ruta vertical del mismo modo que dimensionan todo lo demás, partiendo del tonelaje y la velocidad de la cinta para llegar a las especificaciones de la misma. Ese orden funciona en una ruta horizontal, pero se rompe en una elevación. Un colega pasó una semana discutiendo sobre el grado de recubrimiento en una elevación de clínker de 38 m antes de que alguien preguntara si una línea neumática habría manejado mejor el polvo.
Piensa en lo que realmente determina el tipo de sistema. Define el número de conjuntos móviles, la altura máxima que debe alcanzar la estructura, la cantidad de puntos de transferencia por donde se escapa el polvo y se degrada el material, y la gama de materiales que la línea puede tolerar. Un elevador de cangilones y una cinta transportadora tipo sándwich pueden elevar 300 t/h a 40 m, pero no aceptarán la misma alimentación, no ocuparán el mismo espacio ni fallarán de la misma manera.
Así que mantenemos un orden fijo. Describa la tarea en detalle, seleccione los tipos, compárelos honestamente con sus limitaciones reales y solo entonces redacte la especificación de la correa. Saltarse este paso y llegar directamente a la correa es la razón por la que una planta termina comprando una hermosa correa de goma que es técnicamente perfecta y se instala en la máquina equivocada.
La descripción de la ruta que cambia la lista de preseleccionados
Antes de que alguien abra un catálogo, queremos que nos anoten seis datos: el tonelaje requerido en el punto de diseño, la altura de elevación medida desde el punto de alimentación hasta el borde de descarga, el tamaño máximo de los grumos y el porcentaje de finos, la densidad aparente y la humedad, si el material es abrasivo, pegajoso o ambas cosas, y la superficie real disponible, incluyendo el espacio que necesita el equipo de mantenimiento para trabajar.
Esas seis líneas descartan familias enteras de equipos antes de invertir en planos. Si se introduce arcilla húmeda y cohesiva en la lista de opciones, el transporte neumático se descarta automáticamente, ya que el material obstruirá la línea. Si se requieren 90 m de elevación, una sola cinta transportadora tipo sándwich se vuelve estructuralmente problemática, por lo que un sistema tipo torre empieza a parecer más adecuado. La descripción es la que filtra, no el vendedor.
02Lea la información importante antes de elegir el hardware.
Una buena selección comienza con una lectura clara de las necesidades, y esa lectura es más compleja de lo que sugieren la mayoría de los formularios de consulta. Dos plantas pueden cotizar el mismo tonelaje y altura y aun así necesitar máquinas diferentes, porque esos son datos generales, no determinantes.
El comportamiento del material es fundamental para la decisión. El granito triturado angular, con una densidad de 1,5 t/m³ y que fluye libremente, tolerará casi cualquier tipo de transportador. Los finos de carbón húmedos que se compactan bajo presión obstruirán un tornillo sin fin y formarán un puente en una cinta transportadora de alimentación estrangulada. El mineral de hierro pegajoso se adherirá a la superficie de la cinta, mientras que un transportador de cangilones simplemente lo retirará. El mismo tonelaje no implica nada en estos tres casos, y los compradores experimentados analizan primero el material.
La altura también requiere la misma atención. Hasta unos 15 metros, varios tipos de cintas transportadoras suelen ser compatibles a un coste similar, por lo que la elección depende del espacio que ocupan y del acceso para el mantenimiento. A partir de los 40 metros, la oferta se reduce considerablemente, ya que solo unas pocas cintas transportadoras mantienen su viabilidad estructural y las alternativas sin cinta empiezan a destacar por sus propias ventajas.
Donde la opción barata se convierte en la cara
La superficie ocupada y la altura del edificio son las dos limitaciones que los compradores suelen subestimar. Una cinta transportadora con una pendiente pronunciada que asciende 30 m en un tramo horizontal de 15 m requiere una estructura, un cabezal y una plataforma de mantenimiento en la parte superior, y estas obras civiles suelen costar más que la propia máquina. Un tornillo vertical ocupa muy poco espacio en planta y casi todo en altura, por lo que se adapta a instalaciones con espacio reducido y presenta dificultades en instalaciones con techos bajos.
El acceso para mantenimiento es la limitación que se diseña al final y de la que se arrepiente primero. Sea cual sea el tipo de acceso que se elija, alguien tendrá que llegar a la cima con herramientas y una pieza de repuesto. Si la única vía de acceso es una escalera soldada a una torre durante la última semana de puesta en marcha, el plan de mantenimiento ya está fallando.
Luego viene la degradación del material. Una cuchara de cadena que deja caer repetidamente agregados frágiles terminados no es adecuada, por muy barata que parezca a primera vista.
03Tipo uno basado en correa: pared lateral corrugada con travesaños
La cinta transportadora vertical es la que la mayoría de la gente imagina. Paredes de goma corrugada recorren ambos bordes de una cinta base plana, y entre estas paredes se encuentran travesaños de goma a una distancia fija. La pared y el travesaño forman una estructura que transporta la carga en cualquier ángulo que requiera la ruta, incluso en vertical.
Lo que hace popular a este tipo de cinta transportadora es su flexibilidad. Puede ascender 90 grados con la misma facilidad que 60, e incluso curvarse si la planta presenta alguna esquina irregular. La alimentación puede provenir de una tolva o de una sección horizontal, y la descarga se realiza desde la parte superior de la polea principal, al igual que en una cinta transportadora convencional. Para una cantera o depósito de áridos que ya utilice cintas transportadoras de artesa, los hábitos de mantenimiento se transfieren casi directamente.
Las limitaciones son reales y se deben principalmente al material. El polvo muy fino, seco y suelto se desliza por la superficie de la cinta y pasa por la base de la pared durante la escalada, por lo que un sistema de pared lateral tiene dificultades con material que se comporta como arena o harina. La presencia de grumos afilados y pesados también perjudica la presa, ya que cada impacto recae sobre la línea de unión al pie de la pared en lugar de sobre una superficie lisa de la cinta.
El ajuste de la inclinación de la barra transversal es el parámetro de calibración de este tipo de máquina, y no aparece en el catálogo. Si se acorta, los compartimentos se reducen, pero la columna de material recibe mayor soporte, lo cual es adecuado para materiales gruesos. Si se alarga, aumenta la capacidad por compartimento, pero la carga permanece suspendida durante más tiempo entre los soportes, lo cual solo funciona con materiales de poca pendiente natural.
Dónde no encontrarás este tipo
Utilice una cinta transportadora lateral cuando el material sea grueso o mediano, la elevación sea vertical o casi vertical, y la planta requiera un mantenimiento tipo cinta. Evítela cuando el material de alimentación sea fino y seco, cuando el producto sea tan frágil que cualquier movimiento brusco lo dañe, o cuando un tornillo o una línea neumática mantendrían el polvo confinado desde el principio. Un material húmedo y pegajoso también requiere precaución, ya que los residuos adheridos a la base de la cinta son difíciles de limpiar una vez que se solidifican.
Para un cinta transportadora industrial Para el transporte de piedra triturada en pendientes pronunciadas, este tipo de estructura suele ser nuestra primera recomendación. Un cinturón lateral combinado con una robusta carcasa EP cumple perfectamente su función. Determinamos la altura de la pared y la separación de los travesaños según la calidad del material, no por costumbre, y solicitamos al comprador que pese una muestra antes de finalizar el diseño.
Una banda de flanco asciende 90 grados con la misma facilidad que 60, razón por la cual domina la conversación sobre elevación vertical incluso antes de considerar el material.
04Tipo dos basado en correas: Correas sándwich y de agarre
La cinta transportadora tipo sándwich aborda el mismo problema de una manera diferente. Dos superficies de la cinta sujetan el material entre ellas mediante presión de contacto, de modo que un sólido suelto se comporta como si fuera un bloque sólido que se desplaza hacia arriba por la pendiente. El material entra por la parte inferior, entre las dos superficies, se comprime ligeramente y asciende hasta la parte superior, sujeto por la estructura tipo sándwich en movimiento.
Debido a que la carga se sujeta mediante agarre superficial en lugar de bolsillos, este tipo de cinturón tolera ángulos más pronunciados que cualquier cinturón abierto y puede alojar materiales que un bolsillo lateral no podría soportar. Además, mantiene el producto sujeto durante todo el ascenso, lo que resulta ideal para materiales polvorientos o quebradizos, donde un bolsillo abierto dispersaría partículas finas en cada giro.
El precio de ese sistema de sujeción es su complejidad mecánica. Dos cintas transportadoras deben funcionar simultáneamente a la misma velocidad y tensión, con la presión de sujeción ajustada para que el material no se deslice ni se aplaste. La desalineación entre las dos superficies es la falla clásica en este caso, y se manifiesta como un desgaste irregular en un borde antes de que se produzca un derrame en la salida.
Cómo elegir cinturones de agarre frente a otras opciones
Los sistemas tipo sándwich resultan ideales cuando el producto debe permanecer intacto y contenido. Al comparar opciones para piensos frágiles o polvorientos, el sistema cerrado suele inclinar la balanza a su favor. También son una buena opción cuando la planta ya cuenta con experiencia en el accionamiento y recogida de una línea transportadora, ya que un sistema tipo sándwich en realidad combina dos de esas líneas funcionando como una sola máquina.
El problema radica en que duplicar la correa duplica el costo de la misma, la cantidad de poleas y las rondas de inspección. En aplicaciones donde una sola correa lateral alcanzaría el mismo ángulo de ascenso, la configuración tipo sándwich suele ser más difícil de justificar, y lo explicamos así en lugar de vender la máquina más compleja. La presión de agarre también depende del comportamiento de fricción del material, por lo que un material cuya humedad varía considerablemente a lo largo del año requiere un controlador que comprenda el sector.
05Tipo tres basado en cinturones: cinturones con bolsillos e híbridos de cinturón tipo cubo
Una cinta transportadora con bolsillos es una cinta que incorpora bolsillos moldeados a lo largo de su longitud, en lugar de paredes y travesaños. El material se aloja en cada bolsillo individual, y este se desplaza desde la entrada hasta la salida sin necesidad de paredes laterales. Existen variantes que incorporan cubos a la estructura de la cinta, razón por la cual este tipo de cinta se ubica entre un transportador y un elevador.
Los gránulos y polvos de flujo libre son los más adecuados para esta familia de materiales, al igual que las partículas pequeñas y uniformes que podrían derramarse de un compartimento lateral. Dado que la carga se transporta dentro de un contenedor definido, el derrame durante el ascenso es mínimo y la descarga es limpia. Las plantas de procesamiento de alimentos y fertilizantes utilizan diseños de compartimentos precisamente para esta contención, y una superficie lisa o ligeramente texturizada puede ayudar a liberar los residuos pegajosos.
Los cinturones con bolsillos no toleran bien los objetos voluminosos. Un bulto mayor que la abertura del bolsillo simplemente no entrará, y las rocas angulares y ásperas desgastan rápidamente los bordes del bolsillo y el cinturón debajo del moldeado. Tampoco resisten bien los materiales muy abrasivos, ya que el fondo del bolsillo soporta toda la carga de deslizamiento al subir.
Dónde un cinturón de bolsillo supera a un cinturón de pared lateral.
Cuando el alimento es un gránulo uniforme y la contención es más importante que la capacidad de los grumos, el diseño de bolsillo suele ser la mejor opción. Pensemos en una planta de fertilizantes que eleva un producto granulado o en una línea de producción de alimentos que transporta ingredientes secos que no deben dispersarse. El bolsillo retiene cada carga, la liberación de la cinta en el cabezal es suave y la cinta transportadora puede funcionar completamente cerrada si la planta así lo requiere.
Si aplicamos la misma pregunta a arena húmeda o roca dinamitada, la cinta transportadora se convierte en la herramienta equivocada. El material se atasca, la mitad de ellas suben vacías y la limpieza se convierte en una tarea diaria. A veces, los compradores dan por sentado que "toda cinta es igual" y piden un solo tipo para toda la planta; la verdad es que las cintas transportadoras que sirven para la sala de empaque no funcionarán en la cantera.
06Tipo cuatro basado en correas: Correas con diseño de ángulo alto
Las cintas transportadoras con relieve incorporan nervaduras, estrías u otros perfiles moldeados en su superficie, y transportan material en pendientes que una cinta lisa no puede superar. Las superficies con estrías o en forma de espiga interrumpen la trayectoria de deslizamiento y retienen el material sólido contra la fuerza de la gravedad, por lo que una cinta con relieve suele alcanzar pendientes de entre 25 y 35 grados, donde una cinta lisa derramaría su carga cuesta abajo.
Los compradores suelen agrupar las cintas con patrones bajo la categoría de verticales, pero esto solo es parcialmente cierto. Se trata de cintas con pendientes pronunciadas, no de cintas verticales propiamente dichas, y rara vez superan los 35 grados por sí solas. Su mejor rendimiento se observa en pendientes medias, en zonas de trituración móviles y como parte de la sección inclinada de una ruta que posteriormente se vuelve vertical en otro punto.
Nuestro distribuidor de cinta transportadora El equipo considera que las correas estampadas se eligen tanto por su comportamiento de liberación como por su agarre. El material que se adhiere a una cubierta lisa a menudo se desprende limpiamente de una acanalada, y en una línea de cantera esa diferencia determina la cantidad de material que debe transportar la línea de retorno.
Consecuencias de la limpieza y el seguimiento
Cada nervadura elevada representa un punto de difícil acceso para el rascador, por lo que las cintas con relieve requieren una limpieza más minuciosa que las lisas. Una cuchilla estándar que barre una cubierta con relieve deja residuos en los valles, que se acumulan hasta secarse formando grumos duros o depositarse en los rodillos de retorno. Existen limpiadores de cinta adecuados para superficies con relieve, y especificar uno desde el principio es mucho más sencillo que instalarlo posteriormente, una vez que la cinta de retorno se ha ensuciado.
El seguimiento también cambia con el perfil. La cubierta acanalada rigidiza la correa lateralmente de forma que una correa lisa no lo hace, y un rodillo tensor mal sincronizado o una carga mal centrada se manifiestan más rápidamente como desgaste en los bordes. Para obtener más información sobre cómo se comportan los perfiles y las tacos, consulte nuestro propio artículo sobre cintas transportadoras con diseño de espiga y tacos cubre la superficie del mismo tema.
07Sistema de cintas transportadoras tipo cinco: diseños en forma de Z y combinados
Las plantas reales rara vez presentan una elevación vertical limpia sin obstáculos antes ni después. El material suele llegar horizontalmente, debe ascender y luego volver a desplazarse horizontalmente para llegar a un depósito o silo. El diseño en forma de Z resuelve precisamente este problema, utilizando una cinta transportadora con una sección de alimentación horizontal, una pendiente pronunciada o una subida vertical, y una sección de descarga horizontal, todo ello unido por curvas.
La ventaja de la configuración combinada radica en la reducción de puntos de transferencia. Cada transferencia representa una fuga de polvo, la degradación del material y el desgaste de la tolva; por lo tanto, integrar tres máquinas independientes en una cinta transportadora continua elimina varios problemas a la vez. El inconveniente es que la cinta ahora debe doblarse en curvas cerradas en ambos cambios de configuración, y dichas curvas ejercen presión sobre la misma estructura de pared y travesaño que soporta la carga.
La posibilidad de una configuración en Z depende del tipo de correa. Una correa con paredes laterales se dobla fácilmente en curvas verticales y es la opción ideal para esta configuración. Una correa estampada no se dobla, por lo que una configuración en Z en este tipo de correa requiere máquinas independientes o una solución completamente diferente.
¿Cuándo aceptar la complejidad?
Nos decantamos por una disposición en Z cuando la alternativa es una torre con tres puntos de transferencia y un edificio lleno de escaleras. Menos máquinas significan menos accionamientos, menos paneles de control y menos rutas de inspección, y para una planta que valora el tiempo de actividad, esa simplicidad supone un ahorro considerable. Las secciones curvas requieren una correa diseñada para la flexión, y el tensor debe mantener la tensión en ambas transiciones, no solo en una.
08Alternativas sin cinturón que a veces ganan
Una comparación seria debe incluir el equipo que no utiliza una cinta plana en absoluto, porque en algunas tareas esas máquinas son simplemente mejores. Nadie debería comprar un sistema de cinta por costumbre cuando un elevador de tornillo o de cangilones funcionaría más barato y duraría más. Como proveedor de cintas transportadoras No tenemos ningún motivo para disuadirte de usar un cinturón cuando te queda bien, y sí tenemos todos los motivos para decirte cuando no te queda bien.
El elevador de cangilones es el rival clásico. Los cangilones, montados sobre una cadena o cinta transportadora, recogen el material por la parte inferior y lo descargan por la superior. Toda la máquina cabe en una carcasa estrecha que mantiene el polvo en su interior. Para elevar materiales secos y de flujo libre a gran altura, suele ser la solución más económica, y maneja sin problemas polvo fino que se filtraría por una cinta transportadora lateral.
Los transportadores de tornillo verticales hacen girar una hélice dentro de un tubo y empujan el material hacia arriba mediante rotación. Ocupan muy poco espacio y pueden sellarse completamente, lo que los hace atractivos para productos polvorientos o ligeramente peligrosos en plantas con espacio reducido. Su desventaja es la abrasión, ya que la hélice roza constantemente el material, y no manejan bien los materiales pegajosos porque estos se adhieren a la hélice.
El transporte neumático mueve el material como una nube en una corriente de aire rápida, ya sea por presión o vacío, a través de una tubería que puede discurrir por casi cualquier lugar. Por su parte, los elevadores de cangilones de cadena utilizan un circuito de cadena que transporta cangilones o rascadores, y son adecuados para materiales calientes, abrasivos o grumosos que dañarían una cinta transportadora.
Cuándo cada tipo de cinturón es la mejor opción
Los elevadores de cangilones son la mejor opción para elevaciones altas de producto granular seco, donde el tonelaje es constante y el material no se compacta. Los transportadores de tornillo verticales son la mejor opción cuando el espacio es reducido y el producto es fino, ligero y solo ligeramente abrasivo, y donde el cerramiento total es más importante que la eficiencia. Las líneas neumáticas son la mejor opción cuando el recorrido serpentea a través de estructuras existentes y es mucho más fácil instalar una tubería que una cinta transportadora. Los elevadores de cangilones con cadena son la mejor opción para materiales gruesos, abrasivos o calientes que dañarían una cinta transportadora de tela.
Los sistemas de cinta transportadora mantienen su ventaja en ciertas situaciones. Cuando la pendiente no es perfectamente vertical, cuando el material es grueso e irregular pero no extremadamente abrasivo, o cuando la planta ya utiliza cintas transportadoras y busca un único equipo de operarios, un sistema de cinta sigue siendo la opción más sensata. Este último punto es más importante de lo que indican las fichas técnicas, ya que una máquina que el personal local conoce se repara más rápido que una que desconoce.
En una plataforma elevadora de gran altura, la cinta transportadora es solo una parte del problema; la carcasa, el bastidor del cabezal y el sistema de control de polvo suelen ser determinantes para saber si una máquina con cinta transportadora o con cangilones resulta más económica.
09La matriz de selección: cómo hacer coincidir el tipo de puesto con la función.
Una vez descrita la función, la lista de opciones se reduce a unas pocas comparaciones. La matriz que aparece a continuación muestra cómo cada factor principal de la función influye en la elección entre una u otra familia, y está redactada en oraciones completas para que el comprador pueda analizar cada punto en lugar de simplemente marcar una casilla.
| Factor de deber que moldea la elección | Lo que un valor alto en este factor te impulsa hacia | Tipo que suele ganar la comparación |
|---|---|---|
| El tonelaje requerido por hora en el punto de diseño determina el ancho y la velocidad a la que debe desplazarse el elemento portante. | Para cargas de muy alto tonelaje, es preferible una superficie de cinta continua a cangilones individuales, ya que una cinta ancha transporta más peso que una cadena de cangilones. | Una cinta transportadora de paredes laterales anchas o una cinta transportadora tipo sándwich maneja los flujos más pesados de la manera más económica. |
| La altura total de elevación desde el punto de alimentación hasta el borde de descarga determina si es más conveniente utilizar una máquina tipo torre o una compacta. | Una altura moderada permite que cualquier tipo de máquina siga siendo viable, mientras que una altura extrema reduce el campo a las máquinas que pueden trepar en un espacio vertical muy reducido. | Una vez que el ascensor alcanza una altura considerable, los elevadores de cangilones y los tornillos verticales toman el relevo. |
| El tamaño del material, su abrasividad y su adherencia, en conjunto, descartan más equipos que cualquier otro factor individual. | La roca abrasiva gruesa y el material de alimentación cohesivo y pegajoso eliminan cada uno un grupo diferente de máquinas incluso antes de hablar de costes. | La alimentación con abrasivos de alta densidad apunta a utilizar cucharones de cadena, mientras que los finos secos y de flujo libre apuntan a utilizar cucharones neumáticos o de tornillo. |
| La degradación admisible del producto indica con qué delicadeza debe transferir la carga la máquina en cada paso. | Un producto frágil que no debe romperse se beneficia de una manipulación suave y de bajo impacto, en lugar de máquinas que dejan caer el material repetidamente. | Una correa tipo sándwich cerrada o un diseño de bolsillo discreto protegen mejor el producto. |
| La superficie disponible y la altura del edificio definen el espacio físico dentro del cual debe caber la máquina. | Un terreno reducido y una altura libre generosa favorecen una máquina vertical, mientras que un techo bajo obliga a tomar la decisión en la dirección opuesta. | Un tornillo vertical se adapta a un plano estrecho, y un cinturón tipo sándwich o de pared lateral es adecuado para una ruta larga y poco profunda. |
| La energía consumida por tonelada levantada es un coste operativo que se incrementa cada hora que la planta está en funcionamiento. | Una máquina que frota o agita el material consume más energía que una que simplemente lo transporta en una masa estable. | Los sistemas de cintas transportadoras y los elevadores de cangilones suelen ser los que menos energía consumen por tonelada. |
| La accesibilidad para el mantenimiento determina la rapidez con la que una línea detenida vuelve a funcionar después de una avería. | Una máquina cuyas piezas de desgaste están situadas en lo alto y fuera del alcance provoca más tiempo de inactividad del que indica su precio. | Las máquinas de cinta y de tornillo cerradas con puntos de inspección accesibles destacan por su facilidad de mantenimiento. |
| La generación de polvo y la contaminación cruzada entre productos determinan el grado de estanqueidad que debe tener la máquina. | Una planta que genera mucho polvo o que procesa varios productos necesita una máquina que contenga la carga por completo, en lugar de dejar escapar las partículas finas. | Las líneas neumáticas y los tornillos cerrados son los que mejor retienen el polvo, seguidos de cerca por las cintas transportadoras tipo sándwich cerradas. |
| La relación entre el coste de capital y el coste operativo determina qué máquina resulta realmente más económica a lo largo de su vida útil. | Un precio de compra bajo no significa mucho si la máquina necesita un reemplazo frecuente de piezas de desgaste y paradas prolongadas. | La máquina más económica a lo largo de cinco años es aquella que se adapta al material y permanece accesible. |
Al analizar esa matriz, rara vez se obtiene una única respuesta. La mayoría de los proyectos reales tienen una o dos filas que predominan, y el resto se desvinculan. Una cantera que extrae 400 t/h de roca dinamitada a 25 m de altura prioriza la abrasión y el tonelaje, por lo que esas filas son determinantes; mientras que una planta de fertilizantes que extrae 40 t/h de gránulos a 30 m de altura prioriza la contención y responde de manera diferente.
Cuando un comprador también necesita los accionamientos y las correas más pequeñas para las máquinas que rodean el elevador, es útil comprarlos de un solo proveedor. Un pedido que incluya cintas transportadoras al por mayor junto a las correas de transmisión para la misma planta mantiene la especificación consistente y eso significa que una fabricante de correas de transmisión respuestas para el paquete completo.
Dos filas que deciden silenciosamente la mayoría de los proyectos
Si tuviéramos que nombrar los dos factores que resuelven la mayoría de las dudas, serían la abrasividad del material y la altura de elevación. Todo lo demás influye en los detalles, pero estos dos factores reducen las posibilidades con mayor rapidez. Un material abrasivo descarta los tipos con contacto por fricción, y una altura de elevación elevada descarta los tipos que no pueden ascender en un espacio reducido. Si se aciertan estos dos factores, el resto de la matriz confirma en gran medida lo que ya se sospechaba.
10Modos de fallo que solo aparecen en una carrera vertical
Las pruebas de funcionamiento en línea vertical ponen a prueba los equipos de una manera que las pruebas en línea horizontal nunca lo hacen, y las fallas que producen son lo suficientemente específicas como para merecer una lista aparte. Saber qué tipo de falla tiende a ocurrir en cada caso ayuda al comprador a formular preguntas más precisas durante la etapa de cotización y al equipo de mantenimiento a saber qué inspeccionar primero una vez que la máquina esté en funcionamiento.
El deslizamiento lateral en la sección vertical es el principal problema para los diferentes tipos de cintas transportadoras. Un tramo vertical carece de la ayuda de autocentrado que proporciona una sección acanalada, por lo que cualquier carga lateral leve se intensifica en lugar de estabilizarse, y la cinta se desvía hacia un borde. El resultado se manifiesta como desgaste en los bordes mucho antes de que se produzca un desprendimiento, razón por la cual las cintas verticales necesitan un soporte recto y bien alineado durante todo el ascenso.
La fatiga de la raíz en la base de un muro lateral o travesaño es la falla que las páginas anteriores describen en detalle mecánico, y aquí solo se menciona como una señal de advertencia. Cualquier grieta a lo largo de la línea de unión, que se abre más en el lado de la polea, significa que el radio de curvatura no es el adecuado para la altura del muro o que el muro ha crecido demasiado para su base. Para todo lo que cinta transportadora de caucho Si se mantiene en una ruta empinada, la línea de unión es donde normalmente te lo indica primero.
La fuga hacia atrás, es decir, el retorno de material por la pendiente más allá de los bolsillos de transporte, es un problema exclusivamente vertical. Comienza como un goteo a lo largo de la superficie de la cinta y termina con la acumulación de material en la bota. El material fino, seco y redondeado es el que más se filtra, y una pendiente o pared que no se ajusta a la entrada facilita su paso.
Los daños por impacto en el punto de carga se suman a todos estos problemas. En una máquina con una pendiente pronunciada, el material suele caer desde una altura, y cada impacto recae sobre una cavidad móvil en lugar de sobre una plataforma plana de la cinta, por lo que la zona de carga es donde la cinta recibe los golpes más fuertes. El último problema común es un recorrido de tensión insuficiente; una cinta que se queda sin recorrido no puede mantener la tensión, se desliza en el accionamiento y daña todo lo que está aguas abajo.
¿Qué tipo falla y dónde?
El perfil de fallos varía según el tipo, por lo que relacionar el fallo probable con la máquina le indicará dónde buscar primero.
| Fallo que aparece en funcionamiento vertical | Tipo más expuesto a este fallo | Primera señal que ve un equipo de mantenimiento en el sitio |
|---|---|---|
| La desviación lateral y la deriva aumentan cuando no se corrige una carga lateral. | Las paredes laterales y las bandas estampadas amplifican la fuerza lateral a lo largo del borde de la pared. | El desgaste es irregular a lo largo de uno de los bordes debido a que la correa queda descentrada. |
| El desgaste y el desprendimiento de las raíces comienzan donde la pared se une a la base. | Los diseños de pared lateral y de bolsillo soportan la carga más alta en esa unión. | Se observa una fina grieta a lo largo de la línea de unión, más ancha en el lado de la polea. |
| Las filtraciones retrógradas provocan que el material se deslice por la pendiente, pasando por encima de los bolsillos. | Las cintas transportadoras con paredes laterales y con patrones presentan mayores fugas en el caso de materiales de alimentación finos, secos y redondeados. | Un hilo de material corre por el cinturón hacia la bota. |
| Los daños por impacto aumentan en cualquier punto donde el material caiga sobre el punto de impacto. | Todos los tipos de cinturones están expuestos al mismo riesgo, y las máquinas de bolsillo son las que más sufren. | Bolsillos rasgados y rampas abolladas evidencian una zona de carga sometida a mucha presión. |
La limpieza es realmente más difícil en todos los tipos verticales, y esa dificultad es la raíz silenciosa de muchos de los fallos mencionados anteriormente. Los residuos que permanecen en la cinta añaden masa, cambian la trayectoria y retroalimentan la carga, por lo que las máquinas que se limpian correctamente duran más que las que no. Nuestra propia experiencia en la fabricación de productos de cinta y transmisión en una fábrica de cintas transportadoras es que el argumento de mantenimiento que se escucha en una planta casi siempre se remonta a la limpieza y el acceso, no a la calidad de la correa. Los equipos que también mantienen unidades de repuesto en stock se enfrentan a un fabricante de correas trapezoidales para esos cinturones en la misma semana.
11Capacidad y potencia: los factores que marcan la diferencia.
En esta página no vamos a realizar cálculos complejos, ya que las guías anteriores explican ese cálculo en detalle. Lo importante en la etapa de selección es qué variables realmente modifican la capacidad y la potencia, para que el comprador pueda determinar si la cifra cotizada se basa en suposiciones razonables o en ilusiones.
Aumentar la velocidad de la cinta es la solución más obvia, pero también la que se suele usar en exceso. Una mayor velocidad permite levantar más material por hora, pero en una cinta vertical también provoca que la carga se disperse, aumenta el desgaste y facilita la aparición de fugas. En todo diseño vertical existe una velocidad máxima a partir de la cual el tonelaje adicional se ve contrarrestado por el derrame adicional, y encontrar ese límite es más importante que obsesionarse con una cifra.
La separación entre travesaños o huecos, la altura de la pared y el ángulo de sobrecarga del material influyen en la capacidad de carga de cada hueco y en la resistencia de la carga. Si se modifica cualquiera de estos parámetros, los otros dos se ven afectados. Una pared más alta y una separación menor aumentan la capacidad hasta cierto punto, pero luego incrementan la masa, la tensión de flexión y el coste, con rendimientos decrecientes.
Donde las cargas iniciales y los bloqueos reducen tu margen de beneficio.
El dimensionamiento de un variador para una máquina vertical no puede ignorar los momentos críticos. Un arranque atascado o un punto de carga bloqueado convierten el arranque en una operación mucho más exigente que el funcionamiento normal, y el variador debe soportarlo sin bloquearse ni romperse. Dimensionamos el margen para un bloqueo que se soluciona solo cuando el motor ya está cargado, porque es en ese caso cuando los variadores se dañan.
La potencia también debe cubrir el propio mecanismo de elevación vertical, además de cada punto de fricción entre la bota y el cabezal. En un tramo vertical largo, el componente de elevación es el predominante, pero la fricción sigue siendo importante y aumenta con el peso de la cinta, el número de travesaños y la fuerza de agarre en un sistema tipo sándwich. Las plantas que alimentan los motores de sus trituradoras desde la misma fuente que la línea de transporte suelen planificar los sistemas de transmisión y las cintas conjuntamente.
Unas palabras sobre los recorridos más cortos alrededor de la planta.
Las plantas rara vez compran solo una cinta transportadora vertical. El equipo circundante viene con sus propios sistemas de transmisión, que suelen ser de correa enrollada o dentada en la trituradora, el alimentador y el apilador. Los compradores que consolidan el pedido especifican estas correas de transmisión junto con la línea de transporte, y ambas llegan en el mismo camión. Esto ahorra una cantidad considerable de trámites de especificación.
12Compra y aceptación: Documentos y controles in situ
Una cinta transportadora vertical es una de esas compras en las que la documentación que se recibe al confirmar el pedido indica cómo se desarrollará el proyecto. Los documentos imprecisos dan como resultado máquinas imprecisas, y las discusiones al momento de la aceptación casi siempre giran en torno a aspectos que podrían haberse especificado meses antes. La siguiente tabla muestra lo que esperamos recibir a cambio de un pedido de cinta transportadora y máquina.
| El artículo deberá verificarse en el momento de la compra. | Documento o evidencia que el comprador debe poseer | Verificación in situ que lo confirma una vez entregado. |
|---|---|---|
| La especificación de la correa debe indicar la carcasa, el número de capas, el grado de recubrimiento y el espesor total según lo acordado. | Una ficha técnica firmada de la correa, además del certificado de prueba de fábrica para los compuestos de la carcasa y la cubierta. | Mida el ancho, el grosor y la dureza de la cubierta comparándolos con la hoja de datos antes incluso de desenrollar la correa. |
| Las dimensiones de la pared lateral o del hueco deben coincidir con el plano de selección, no con las medidas estándar del catálogo. | Un plano de disposición general aprobado que muestre la altura de los muros, la pendiente y cada sección curva. | Compruebe la altura de la pared y la separación entre travesaños de la cinta transportadora entregada, comparándolas con el plano aprobado. |
| El método de unión y su clase de resistencia deben ser adecuados para la aplicación y la capacidad de empalme del lugar. | Un procedimiento de empalme con la eficiencia de unión especificada y los datos de curado para el método elegido. | Antes de poner en marcha la máquina, inspeccione la junta terminada para comprobar su alineación, grosor y la ausencia de huecos. |
| El dimensionamiento del variador debe contemplar el funcionamiento normal, además del caso de bloqueo definido en la fase de diseño. | Un cálculo de potencia que muestra las cargas de arranque, funcionamiento y bloqueo aplicadas al motor seleccionado. | Primero, haga funcionar la cinta transportadora vacía, luego cárguela por etapas y observe simultáneamente el consumo de corriente y el desplazamiento de la cinta. |
| El recorrido de recogida debe ser lo suficientemente largo como para mantener la tensión de la correa durante toda su vida útil. | El diseño del sistema de recogida, con su recorrido completo y el rango de elongación previsto de la correa, se indica en las especificaciones. | Una vez que la correa alcance la tensión de trabajo, confirme que la carrera aún se encuentra dentro de sus límites. |
| Los puntos de carga y descarga deben construirse de manera que el material entre y salga sin sufrir daños. | Planos de la tolva y la falda con ángulos de impacto y cualquier especificación del revestimiento antidesgaste indicada. | Observa el primer arranque con carga para detectar derrames, rebotes y material que se adhiera a la superficie de la cinta. |
Hay dos comprobaciones en esa tabla que merecen especial atención. La comprobación de la obstrucción en la fila de potencia es la que los compradores suelen pasar por alto, y la comprobación de la carrera de recogida es la segunda, ya que una correa vertical se estira a lo largo de su vida útil.
También solicitamos una muestra del material antes de finalizar cualquier diseño vertical. Una bolsa de dos kilogramos del producto real, con su nivel de humedad real, nos proporciona más información sobre su comportamiento en un bolsillo o un tornillo que cualquier descripción en un formulario de consulta. Es la prueba más económica de todo el proyecto.
Cómo se ve una buena aceptación en la práctica
La aceptación no consiste en una sola inspección; es una secuencia que abarca desde la entrega hasta la carga. Se comienza con una revisión de la documentación comparándola con los planos aprobados, seguida de una verificación dimensional de la cinta transportadora, luego una prueba en vacío para observar el seguimiento y la corriente, y finalmente una carga gradual con un ciclo de arranque y parada. Omitir esta prueba en vacío es la razón por la que posteriormente se atribuyen al material los fallos de seguimiento.
Mantenga un registro escrito de cada medida tomada durante el día. Si una junta falla nueve meses después, las cifras de grosor y alineación tomadas al momento de la aceptación son las que zanjan la conversación, y anotarlas no cuesta nada.
13Cómo encaja esta página con nuestras otras guías sobre elevadores verticales
Publicamos mucho sobre transporte vertical y en pendientes pronunciadas, y el riesgo es que tres páginas terminen diciendo lo mismo de tres maneras diferentes. No es así, y ayuda ser precisos sobre la ubicación de cada una.
Nuestra guía sobre el cinta transportadora de pared lateral flexible Funciona a nivel del propio cinturón. Analiza la sección transversal de transporte, la capacidad de carga de cada bolsillo y la geometría del perfil que determina cuánta de esa capacidad puede alcanzar físicamente el cinturón. Consulta esa página cuando ya hayas elegido el tipo de cinturón y la pregunta se centre en sus dimensiones y comportamiento bajo carga.
Nuestra guía para el Cinta transportadora de pared lateral Funciona en un nivel superior, en la máquina. Explica cómo está dispuesta toda la cinta transportadora, cómo entra y sale el material, cómo se organizan el retorno y la recogida, y cómo es el mantenimiento semanal de una máquina de pared lateral. Lea esa página cuando la máquina esté instalada y las preguntas se refieran a su funcionamiento y mantenimiento.
Esta página se sitúa un nivel por encima de las otras dos. Compara los tipos, sopesa los sistemas de correa frente a las alternativas sin correa y establece los criterios para determinar qué familia debería considerar. Las tres se complementan en una secuencia en la que se elige el tipo aquí, se diseña la máquina con la segunda guía y se dimensiona la correa con la primera.
¿Adónde ir a continuación según su pregunta?
Si su pregunta es qué tipo se adapta a un material y altura determinados, permanezca en esta página. Si se trata de cómo se debe organizar y mantener una máquina de pared lateral elegida, pase a la guía de pared lateral. Si se trata del tamaño que deben tener los bolsillos y cómo se comportan bajo carga, pase a la guía de pared lateral flexible. Para el punto medio de ángulo pronunciado entre horizontal y vertical, consulte nuestro artículo sobre Cintas resistentes a la abrasión para transporte en canteras y pendientes pronunciadas. Cubre esa banda con más detalle.
La elección del tipo de correa es una decisión que se toma a nivel de planta; la correa y el plano de la máquina vienen después, que es el orden que siguen estas tres páginas.
14Preguntas frecuentes
¿Qué es una cinta transportadora vertical?
Una cinta transportadora vertical es un sistema basado en cintas que eleva material a granel en un ángulo casi vertical o totalmente vertical, utilizando generalmente paredes laterales corrugadas con travesaños para formar compartimentos de transporte. Se trata de una familia de diseños, no de un solo producto, y compite directamente con elevadores de cangilones, transportadores de tornillo verticales y líneas neumáticas para las mismas funciones.
¿Qué inclinación máxima puede tener una cinta transportadora vertical?
Las cintas transportadoras de pared lateral y tipo sándwich pueden alcanzar los 90 grados, y en la práctica su inclinación varía desde los 30 grados hasta la vertical. Las cintas con diseño son la excepción y generalmente se detienen alrededor de los 35 grados, ya que sujetan el material por fricción superficial en lugar de encerrarlo en una cavidad. Si su inclinación está entre 35 y 60 grados, compare una cinta con diseño con una de pared lateral antes de decidirse.
¿Qué es mejor, una cinta transportadora vertical o un elevador de cangilones?
En teoría, ninguna de las dos opciones es mejor; el material es lo que determina la elección. Un elevador de cangilones suele ser superior en elevaciones altas de producto seco, fluido, fino o polvoriento, ya que sella la carga en una carcasa y su funcionamiento es más económico. Un sistema de cinta transportadora es mejor cuando el material es grueso y grumoso, cuando la pendiente no es perfectamente vertical, cuando el recorrido requiere curvas o cuando la planta desea estandarizar el mantenimiento de la cinta. Si se introduce un producto húmedo o cohesivo en un elevador, este se atascará, y es entonces cuando una cinta transportadora empieza a ser una mejor opción.
¿Qué materiales son adecuados para las cintas transportadoras verticales?
Los sólidos a granel de granulometría gruesa a media son ideales: piedra triturada, clínker, mineral, bauxita y la mayoría de los productos de cantera. Este tipo de cinta transportadora tolera mejor los materiales húmedos o moderadamente pegajosos que una de tornillo o una neumática, aunque el polvo seco muy fino se filtra a lo largo de la cinta y la arcilla muy pegajosa se adhiere a los bolsillos. Para gránulos y polvos uniformes que deben permanecer contenidos, una cinta transportadora con bolsillos o un diseño tipo sándwich cerrado suele ser la mejor opción.
¿Cuáles son las fallas más comunes en los transportadores verticales?
Los problemas recurrentes son el desplazamiento lateral en la sección vertical, la fatiga y el desprendimiento a lo largo de la pared o la base del travesaño, la fuga de material hacia abajo más allá de los bolsillos, los daños por impacto en el punto de carga y el deslizamiento causado por un tensor que ha agotado su recorrido. Cada tipo tiene su propio punto débil: las cintas sándwich fallan en la interfaz de agarre, las cintas con bolsillos en el fondo del bolsillo, las cintas estampadas en las nervaduras y las cintas de cangilones en las juntas. La dificultad de limpieza es otro problema común en varios de ellos, ya que los residuos alteran la trayectoria, el peso y la carga.
¿Puede una cinta transportadora vertical manejar material húmedo o pegajoso?
A menudo sí, y mejor que la mayoría de las alternativas, pero el diseño debe ajustarse. Un paso de barra transversal más corto, una pared más alta y una superficie de cinta más limpia ayudan a que la carga húmeda permanezca en el compartimento durante el ascenso. El material muy pegajoso es el caso más difícil, ya que los residuos que se adhieren a la base de la pared o al piso del compartimento se acumulan hasta que interrumpen el seguimiento y desprenden material hacia el tramo de retorno. Realice una prueba de muestra antes de optar por cualquier diseño vertical con alimentación pegajosa.
¿Necesito una correa lateral o una correa de bolsillo para mi producto?
Seleccione la cinta transportadora según el comportamiento del material, no según la disposición de la planta. La roca gruesa, grumosa y de flujo libre requiere una cinta transportadora con paredes laterales y travesaños, que maneja piezas grandes y ángulos pronunciados simultáneamente. Los gránulos finos, uniformes y valiosos que deben permanecer contenidos requieren una cinta transportadora con compartimentos, que mantiene cada carga separada y permite una descarga limpia. Cuando el producto es polvoriento y frágil, un diseño tipo sándwich cerrado justifica su mayor complejidad al proteger la carga por completo.
¿Cuánto mantenimiento necesita una cinta transportadora vertical?
Planifique utilizar más de una cinta transportadora horizontal del mismo tonelaje, ya que el recorrido vertical concentra el desgaste en puntos específicos. Realice revisiones periódicas de la alineación, de las bases de la pared y del travesaño, de la zona de carga y de la limpieza. El costo principal es el tiempo, no las piezas, y las máquinas que reciben un buen mantenimiento son aquellas cuyos puntos de inspección y plataformas de acceso se diseñaron desde el principio.
¿Es posible adaptar una cinta transportadora vertical a una planta ya existente?
A veces, la respuesta depende del espacio disponible sobre el punto de alimentación y de la estructura que soportará el extremo superior. Una cinta transportadora de pendiente pronunciada puede reemplazar una línea inclinada y una torre de transferencia cuando el espacio es reducido, pero aún requiere un bastidor superior, un sistema de accionamiento y un sistema de descarga en la parte superior. El éxito o el fracaso de los proyectos de modernización depende de ese acceso, por lo que es fundamental medir la altura libre disponible y la ruta de mantenimiento antes de elegir un tipo de cinta transportadora.
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