Bandas transportadoras

1
BANDAS TRANSPORTADORAS
Departamento de Ingeniería Mecánica
Universidad Carlos III de Madrid
TRANSPORTES
INTRODUCCIÓN
Una banda o cinta transportadora es una estructura de goma o tejido
en forma de correa cerrada en anillo, con una unión vulcanizada o con
empalme metálico, utilizada para el transporte de materiales.
• Las bandas transportadoras
son los aparatos más
utilizados para el transporte
de objetos sólidos y material
a granel a gran velocidad y
cubriendo grandes distancias

2
ELEMENTOS
Tambor
impulsor Banda
Descargador
Rodillos
Rodillos
Cargador
Tensor
extremo
Dispositivo
tensor
BastidorTambor
desviador
Limpiador
BANDA O CINTA
Bandas de tejido o textiles lisas
•Definición (UNE 18 025):
– El ancho, expresado en milímetros.
– La calidad de los recubrimientos (norma UNE 18 052).
– El número de telas.
– La calidad del tejido (norma UNE 18 052).
– El espesor del recubrimiento superior (décimas de milímetro).
– El espesor del recubrimiento inferior (décimas de milímetro).
– El desarrollo o longitud de la banda (metros).
500 / A – 4 L / 35 – 15 des 50 UNE 18025
Ancho banda (mm)
Altamente resistente
a la abrasión
Formada por 4 telas ligeras (tipo L)
Espesor del recubrimiento superior
(décimas de mm)
Espesor del recubrimiento inferior (décimas mm)
Desarrollo (m)

3
BANDA O CINTA
•Calidad de los recubrimientos (UNE 18 052)
•Calidad del tejido (UNE 18 052)
3501050C
5002000B
5502500A
Alargamiento a la rotura
mínimo (%)
Resistencia a tracción mínima
(g/mm2)
Calidad de recubrimiento
352075P
302070LS
252060L
Alargamiento a la
rotura (%)
Resistencia a tracción mínima
(kgf/cm)
Trama
Resistencia a tracción
mínima (kgf/cm)
Urdimbre
Calidad del
tejido
BANDA O CINTA
• Número de capas:
1100
mS T
z
B R
⋅
=
⋅ ⋅
coeficiente de seguridad
131211Coeficiente Seguridad (S)
más de 9de 6 a 9de 3 a 5Número de Capas (z)
Coeficientes de Seguridad para Bandas de Carcasa textil (norma DIN 22101 )
ancho de la banda
(metros)
tensión máxima de
trabajo de la banda
(kgf )
resistencia nominal
de cada capa textil
(kgf/cm)
• Depende del tiempo en que la banda
completa su recorrido, ya que de él
dependen:
– El número de flexiones en los
tambores.
– Los impactos de carga.
• Si el tiempo de recorrido es superior a
5 minutos ⇒ - 2 capas

4
BANDA O CINTA
Bandas para el transporte inclinado o vertical
•Inconveniente banda textil lisa:
– Límite de inclinación : 18º - 20º
• Diferentes soluciones:
– Bandas con superficie rugosa:
• Bandas con perfil de espina de pescado.
• Bandas perfiladas de tipo Nasta, Nappula, Ripa y Pyramid.
• Bandas de tipo Grip Top.
• Bandas de tipo Ripro.
– Bandas nervadas en forma de U y V.
– Bandas de bordes corrugados.
TAMBORES
Ángulo de abrace mayor Mayor fuerza transmitida
Tambor accionador
Encargado de transmitir el movimiento
por el grupo motor-reductor a la banda.
• Garantizar máxima adherencia
⇒ Menor deslizamiento.
Tambor simple
ϕ = 180º
Tambor simple con
polea desviadora
210º ≤ ϕ ≤ 230º
Tambor en tándem
350º ≤ ϕ ≤ 480º

5
TENSIONES
• Las tensiones varían en toda la longitud de la banda.
• Dependen de:
– La disposición de la banda transportadora.
– El número y disposición de los tambores de accionamiento.
– Las características del accionamiento y de los frenos.
– El tipo y disposición de los dispositivos de tensión de la banda.
– La fase de funcionamiento (arranque, marcha normal, frenado, etc.).
TENSIONES
Un solo tambor de accionamiento
• Situación más común.
• Condiciones de funcionamiento correcto:
– Las fuerzas periféricas aplicadas a los tambores de accionamiento tiene que
ser transmitidas a la banda por rozamiento sin que se produzca
deslizamiento.
– La tensión aplicada a la banda será adecuada para impedir que se produzcan
flechas importantes entre dos estaciones de rodillos portantes.
Ángulo de
arrollamiento

6
TENSIONES
Un solo tambor de accionamiento
• Ecuación Euler-Eytelwein (en ausencia de deslizamiento):
1
2
T
e
T
µ ϕ⋅
=
1 2 uT T F= +
1 2
2
1
T T
e
T
µ ϕ⋅−
= − 1 2
2 2
1uFT T
e
T T
µ ϕ⋅−
= = −
2 1
1
( 1)
u T uT F C F
eµ ϕ⋅
= ⋅ = ⋅
−
1
1
u TS u
e
T F C F
e
µ ϕ
µ ϕ
⋅
⋅
= ⋅ = ⋅
−
TAMBORES
Diámetro de los tambores
Diámetro total del tambor sin tener en cuenta las capas protectoras de
goma, cerámica o cualquier otro material, si están expuestos al desgaste.
• Factor importante para el correcto funcionamiento de una instalación:
– Determina el grado de esfuerzo al que va a estar sometida la banda en las flexiones que
provoca su paso por ellos.
– La superficie de contacto entre la banda y el tambor motriz ha de ser la suficiente para
dar la fuerza de accionamiento necesaria evitando un tensionamiento excesivo
Diámetro mayor Más esfuerzo a transmitir

7
TAMBORES
Diámetro de los tambores
accionadortambortensortamborextremotambor DDD 8.0≅=
accionadortambordesviabletambor DD 65.0≅
2.0001.8001.6001.4001.2501.000800630500400320250200
Diámetros de tambores normalizados s/DIN 22101
min
360 F
D
p Bπ ϕ
⋅
=
⋅ ⋅ ⋅
Diámetro mínimo del
tambor motriz
recomendado para
bandas textiles (m)
Fuerza de
accionamiento (kg)
Ángulo de
arrollamiento
(grados)
Ancho de la banda (m)
Capacidad de transmisión tambor/banda:
1.600÷2.000 Kg/m²
En subterráneas, hasta 3.500 kg/m²
PESO DE LAS PARTES MÓVILES
( )T B R TBM kg M M M= + +
Peso de las partes móviles (kg):
Peso de las partes móviles por unidad de longitud (kg/m):
T
T
M
P
L
=
Longitud de la
banda (m):
Masa de la
banda (kg):
Masa de los
rodillos (kg):
Masa de los
tambores (kg):

8
PESO DE LAS PARTES MÓVILES
2191772200
2051682100
1781441800
1601321001650
143121911500
12710782701350
1109571631200
948264521050
79705545900
63574637750
49453629600
332523450
Banda de cables de acero
Rodillos 152 mm
Banda Pesada
Rodillos 152 mm
Banda moderada
Rodillos 127 mm
Banda ligera
Rodillos 102 mm
Peso de las partes móviles por unidad de longitud (kg/m)Ancho de
la banda
(mm)
PESO DE LA CARGA POR UNIDAD DE LONGITUD
0,278 [kg/m]
3,6
G
Q Q
q
v v
= = ⋅
⋅
Capacidad de
la banda (t/h)
Velocidad de la banda (m/s)

9
RESISTENCIAS AL MOVIMIENTO
• Clasificación (UNE 58-204-92):
1. Resistencias principales, FH
2. Resistencias secundarias, FN
3. Resistencias principales especiales, FS1
4. Resistencias secundarias especiales, FS2
5. Resistencias debidas a la inclinación, FSt
1 2u H N S S StF F F F F F= + + + +
Aparecen en todas las instalaciones (1) y (2)
Aparecen en algunas instalaciones (3) y (4)
Actúan en toda la banda (1) y (3)
Actúan en ciertas zonas (2) y (4)
•La resistencia al giro de los rodillos portadores, debido al rozamiento en los
rodamientos y juntas de los rodillos.
•La resistencia al avance de la banda debida a la rodadura de la misma
sobre los rodillos.
Resistencias principales
[ ](2 ) cosH RO RU B GF f L g q q q q δ= ⋅ ⋅ ⋅ + + ⋅ + ⋅
Coef. de fricción
Masa de los rodillos de trabajo por
unidad de longitud (kg/m)
Masa de los rodillos de retorno por
Masa de la banda
por unidad de
longitud (kg/m)
Masa de la carga
por unidad de
longitud (kg/m)
Ángulo de
inclinación
0,050Fricción
0,023 – 0,030Desfavorable
0,020Normal
0,018Favorable
Rodamiento
fEstadoTipo de
Cojinete

10
•Cuando L > 80 m ⇒ FN < FH:
Resistencias secundarias
[ ]
[ ]
(2 ) cos
(2 ) cos
H N L RO RU B G
C RO RU B G
F F f C L g q q q q
f L g q q q q
δ
δ
+ = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ + + ⋅ + ⋅ =
= ⋅ ⋅ ⋅ + + ⋅ + ⋅
Coef. de fricción Masa de la carga
por unidad de
longitud (kg/m)
Ángulo de
inclinación
Masa de la banda
por unidad de
longitud (kg/m)Masa de los rodillos de retorno por
Masa de los rodillos de trabajo por
Longitud corregida de la banda (m)
FACTOR DE CORRECIÓN DE LA LONGITUD
Las bandas transportadoras de poca longitud necesitan mayores
esfuerzos para vencer la resistencia a la fricción que las bandas de gran
longitud.
Longitud de banda corregida (m):
c LL C L= ⋅
1.051.11.21.31.41.51.61.71.822.2CL
500400320250200160125100806350Longitud banda (m)
2.42.62.93.23.644.55.15.96.65.69CL
4032252016131086543Longitud banda (m)
Factor de
corrección

11
Resistencias debidas a la inclinación
St GF q H g= ⋅ ⋅
Masa de la carga
por unidad de
longitud (kg/m)
Altura de la
instalación (m)
POTENCIA DE ACCIONAMIENTO EN EL TAMBOR
Potencia de accionamiento en el motor
Fuerza que se opone
al movimiento (N)
Velocidad
de la banda (m/s)
A uP F v= ⋅
1
A
m
P
P
η
=

12
Coeficiente de fricción
de partes móviles
Longitud
de la banda
Peso por metro de partes
móviles (kg/m)
Peso por metro de banda
( ) ( )
3
0
10
3600
C
gT
N W C Pg L L v
v
⎛ ⎞
= + +⎜ ⎟
⎝ ⎠
2
2
1
1
2
l
W
l
W
BP ++=
Coeficiente de
pérdidas
Peso rodillo de apoyo
Peso rodillo
de retorno
Separación entre rodillo
0
3.7-6 m alta calidad
5-25m antifriccion
11 m inst. normales
L
⎧
⎪
= ⎨
⎪
⎩
( )
3 3
10 10
3600 3600
I
gT gT
N W H L senα= ⋅ = ⋅ ⋅
Con inclinación:
Total:
( )T c IN W N N= +

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CAPACIDAD DE TRANSPORTE
3600Q v A kγ= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅Capacidad de
transporte (t/hora)
Velocidad (m/s)
Sección transversal
del material sobre la
banda (m2)
Peso específico
del material (t/m3)
Coef. de reducción de capacidad de la banda
debida a la inclinación
0,810,850,890,910,930,950,970.,980,991,0k
2018161412108642
Inclinación
(grados)
Depende de: - fluidez del material
- condiciones de transporte
• La sección transversal del material sobre la cinta depende de:
– La anchura útil (b) de la cinta que es en sí misma función de la anchura real B:
•
•
– El número, disposición y dimensiones de los rodillos.
– La forma del talud dinámico del material sobre la cinta limitado por una curva
de forma parabólica y caracterizada por el ángulo de talud dinámico θ.
0.9 0.05 para B 2 mb B= ⋅ − ≤
0.2 para B> 2 mb B= −
Un rodillo Dos rodillos Tres rodillos
1 2S S S= +
( )
2
1 3 3( ) cos
6
tg
S l b l
θ
λ= + − ⋅ ⋅
( )33
2 3
( ) 1
sin
2 cos 2
b lb l
S l λ
λ
−⎛ ⎞−⎛ ⎞
= + ⋅ ⋅ ⋅⎜ ⎟⎜ ⎟
⎝ ⎠ ⎝ ⎠
Ángulo
de terna

14
• Materiales de tamaño uniforme (cereales, gránulos o piedras trituradas)
no influyen en el ancho de la banda.
• Materiales no clasificados (materiales obtenidos de cantera o mina)
influyen en el ancho de la banda:
– Tamaño máximo de material.
– Porcentaje de finos y gruesos.
• Puede ocurrir que para capacidades pequeñas el ancho de banda sea
grande ⇒ antieconómico
53θ ≤ 20º
10620º ≤ θ ≤ 30º
100 % gruesos10 % gruesos, 90 % finos
Ángulo de talud
dinámico
• La velocidad de la cinta tiene que ser lo mayor posible debido a que los
anchos serán más pequeños.
• La velocidad depende de las propiedades del material:
– Fluidez. Riesgo de producción de polvo.
– Abrasividad. Riesgo de producción de cortes en la banda.
– Friabilidad. Riesgo de fraccionamiento del material.
– Tamaño. Tamaños grandes y pesados producen un gran impacto sobre la banda,
debilitando el tejido de la misma.
1,05 – 1,68Cualquier anchoMateriales no abrasivos
2,09
3,35
4,19
5,24
500
650 a 1000
1200 a 1200
1400 a 2400
Carbón, arcilla compactada,
minerales blandos y tierras,
piedras trituradas de
pequeño tamaño
2,62
3,35
4,19
5,24
500
650 y 800
1000 y 1200
1400 y 2400
Granos y otros materiales
que fluyen bien y no son
abrasivos
V (m/s)B (mm)Material
0,3 a 0,6
Cualquier
ancho
Bandas extractoras, planas o
en artesa, con materiales finos
no abrasivos o medianamente
abrasivos
1,31 a 2,09
Cualquier
ancho
Arena de fundición preparada
o apelmazada
1,68
2,09
3,35
500
650 y 800
1000 a 2400
Minerales con aristas vivas,
duros y pesados, piedras
trituradas de pequeño tamaño

15
900
0,2536
878
0,2467
840
0,2368
798
0,2240
738
0,2071
680
0,1903
351
0,0980
1400
654
0,1828
638
0,1777
610
0,1705
580
0,1612
537
0,1491
494
0,1370
255
0,0710
1200
445
0,1236
434
0,1205
415
0,1152
394
0,1094
365
0,1013
336
0,0933
173
0,0480
1000
276
0,0766
269
0,0747
258
0,0716
244
0,0677
227
0,0630
208
0,0577
108
0,0300
800
176
0,0488
172
0,0477
164
0,0455
156
0,0433
144
0,0400
133
0,0369
69
0,0191
650
98
0,0272
95
0,0263
91
0,0252
87
0,0241
80
0,0222
74
0,0205
38
0,0105
500
1190
0,3355
45º
1160
0,3264
40º
1110
0,3134
35º
1055
0,2965
30º
1600
Bλ
464
0,1294
0º
976
1055
25º
898
0,2519
20º
Capacidad en m3/hora
para v = 1 m/s
Sección transversal en m2
5,244,193,352,622,091,681,311,050,840,66
• Velocidades normalizadas en m/s (DIN 22101)
( )
2
0,9 0,05Q C B v kγ= − ⋅ ⋅ ⋅
Flujo de material
transportado (t/h)
Coeficiente geométrico (depende de
la sección de la banda)
velocidad
de la banda (m/s)
Ancho de banda (m) Densidad del
material (t/m3)

16
Geometría de la cinta:
• L = 805 m, desnivel = 150 m, inclinación = 10,73º
• Ángulo de terna = 35º
Capacidad a transportar: 1500 T/hora
EJEMPLO
Caliza
•Peso específico = 1,4 T/m3
•Granulometría:
•10% de gruesos, tamaño máximo: 250 mm
•Ángulo de talud dinámico o sobrecarga: 15º
•No abrasivo, friable pero no reduce su
precio, por ser necesaria una trituración
posterior
¿Velocidad?
¿Ancho de la Banda?
EJEMPLO
53θ ≤ 20º
10620º ≤ θ ≤ 30º
100 % gruesos10 % gruesos, 90 % finosÁngulo de talud dinámico
θ=15º
Tamaño máximo de grano 250 mm:
B = 3 ⋅ Tamaño máximo = 3 ⋅ 250 = 750 mm
B=800 mm
0,810,850,890,910,930,950,970.,980,991,0k
2018161412108642
Inclinación
(grados)

17
EJEMPLO
ÁNGULO DE TALUD DINÁMICO O SOBRECARGA θ
900
0,2536
878
0,2467
840
0,2368
798
0,2240
738
0,2071
680
0,1903
351
0,0980
1400
654
0,1828
638
0,1777
610
0,1705
580
0,1612
537
0,1491
494
0,1370
255
0,0710
1200
445
0,1236
434
0,1205
415
0,1152
394
0,1094
365
0,1013
336
0,0933
173
0,0480
1000
276
0,0766
269
0,0747
258
0,0716
244
0,0677
227
0,0630
208
0,0577
108
0,0300
800
176
0,0488
172
0,0477
164
0,0455
156
0,0433
144
0,0400
133
0,0369
69
0,0191
650
98
0,0272
95
0,0263
91
0,0252
87
0,0241
80
0,0222
74
0,0205
38
0,0105
500
1190
0,3355
45º
1160
0,3264
40º
1110
0,3134
35º
1055
0,2965
30º
1600
Bλ
464
0,1294
0º
976
1055
25º
898
0,2519
20º
800 mmB =
35ºλ =
Qv1 = 258 m3/s
Para 1 m/s:
EJEMPLO
[ ]
3
3600 t/h
3600 m /hv
Q v A k
Q
Q v A k
γ
γ
= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
⎡ ⎤= = ⋅ ⋅ ⋅ ⎣ ⎦
– Como Av1 = Av2:
2,09
3,35
4,19
5,24
500
650 a 1000
1200 a 1200
1400 a 2400
pequeño tamaño
2,62
3,35
4,19
5,24
500
650 y 800
1000 y 1200
1400 y 2400
abrasivos
31
2 2 2
1 1
2 2
258
3,35 0,95 821m /hor
< 1500 t/ho
a
1 1
1150t/ho ara r
v
v
v
Q
Q v k
v k
Q Qγ
= ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ =
⋅ ⋅
= ⋅ =

18
EJEMPLO
• Elegimos B = 1000 mm
ÁNGULO DE TALUD DINÁMICO O SOBRECARGA θ
900
0,2536
878
0,2467
840
0,2368
798
0,2240
738
0,2071
680
0,1903
351
0,0980
1400
654
0,1828
638
0,1777
610
0,1705
580
0,1612
537
0,1491
494
0,1370
255
0,0710
1200
445
0,1236
434
0,1205
415
0,1152
394
0,1094
365
0,1013
336
0,0933
173
0,0480
1000
276
0,0766
269
0,0747
258
0,0716
244
0,0677
227
0,0630
208
0,0577
108
0,0300
800
176
0,0488
172
0,0477
164
0,0455
156
0,0433
144
0,0400
133
0,0369
69
0,0191
650
98
0,0272
95
0,0263
91
0,0252
87
0,0241
80
0,0222
74
0,0205
38
0,0105
500
1190
0,3355
45º
1160
0,3264
40º
1110
0,3134
35º
1055
0,2965
30º
1600
Bλ
464
0,1294
0º
976
1055
25º
898
0,2519
20º
EJEMPLO
• Elegimos B = 1000 mm
2,09
3,35
4,19
5,24
500
650 a 1000
1200 a 1200
1400 a 2400
pequeño tamaño
2,62
3,35
4,19
5,24
500
650 y 800
1000 y 1200
1400 y 2400
abrasivos
5,244,193,352,622,091,681,311,050,840,66
• Velocidades normalizadas en m/s (DIN 22101)
v=3,35 m/s
Para no sobredimensionar

19
EJEMPLO
• Elegimos B = 1000 mm ⇒ Qv1 = 415 m3/h y v2 = 3,35 m/s
31
2 2 2
1 1
2 2
415
3,35 0,95 1320,7m /hora
1 1
1849 t/hora
v
v
v
Q
Q v k
v k
Q Qγ
= ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ =
⋅ ⋅
= ⋅ =
Valor válido
B = 1000 mm y v = 3,35 m/s

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