Este documento describe los componentes y tipos de bandas transportadoras, así como consideraciones de diseño. Las bandas transportadoras se usan para mover materiales de forma horizontal o inclinada a gran velocidad y distancias. Consisten de una cinta que se mueve sobre rodillos impulsados por un motor, y se usan comúnmente para distribuir equipaje en aeropuertos. El documento también incluye un ejemplo de cálculos para diseñar una banda transportadora para distribuir equipaje de un avión.

1. LA BANDA TRANSPORTADORA
Introducción
Las bandas y rodillos transportadores son elementos auxiliares de las instalaciones cuya
misión es la de recibir un producto de forma más o menos continua y conducirlo a otro
punto. Son aparatos que funcionan solos, intercalados en las líneas de proceso y que no
requieren generalmente ningún operario que manipule directamente sobre ellos de forma
continuada.
Se han inventado muchas formas para el transporte de materiales, materias primas,
minerales y diversos productos, pero una de las más eficientes es el transporte por medio de
bandas y rodillos transportadores, ya que estos elementos son de una gran sencillez de
funcionamiento y una vez instalados en condiciones normales suelen dar pocos problemas
mecánicos y de mantenimiento [1].
Las cintas transportadoras se usan como componentes en la distribución y almacenaje
automatizados. Combinados con equipos informatizados de manejo de palés, permiten una
distribución minorista, mayorista y manufacturera más eficiente, permitiendo ahorrar mano
de obra y transportar rápidamente grandes volúmenes en los procesos, lo que ahorra costes
a las empresas que envía o reciben grandes cantidades, reduciendo además el espacio de
almacenaje necesario [1].
Características generales
Las bandas transportadoras son dispositivos para el transporte horizontal o inclinado de
objetos sólidos o material a granel cuyas dos ventajas principales son:
- Gran velocidad.
- Grandes distancias (10 km).

2. La Figura 1.1 muestra un esquema general de una cinta transportadora. En él se pueden ver
los distintos elementos que componen una banda.
Figura 1.1.- Esquema de una cinta o banda transportadora
Tipos de bandas
Dependiendo de la movilidad
Se denominan cintas fijas aquéllas cuyo emplazamiento no puede cambiarse. Por el
contrario, las bandas móviles están provistas de ruedas u otros sistemas que permiten un
cambio fácil de ubicación. Generalmente se construyen con altura regulable mediante un
sistema que permite variar la inclinación de transporte.
Dependiendo de la posición
En función de la posición en la que se encuentre la banda o las posiciones que ocupen sus
diferentes módulos o partes, las cintas transportadoras se clasifican según muestra la Tabla
1.

3. Tabla 1. Clasificación de las bandas dependiendo de su posición.
Elementos que conforman un transportador.
Un transportador motorizado consta regularmente de las siguientes partes:
Bastidor o cama: lámina o estructura conformada diseñada para diversas longitudes y
muchos anchos (Figura 1.2).

4. Figura 1.2.- Bastidor o Cama.
Polea: es un tubo de hierro con un eje de acero a través del mismo. Las poleas se colocan en
cada extremo de la cama. El eje de la polea gira sobre rodamientos (Figura 1.3), el cual
representa el medio de impulso motriz para la banda.
Figura 1.3.- Polea de un Transportador.
Rodamientos: cuando dos piezas de acero se tocan entre sí. no se pueden mover fácilmente
sin estos elementos. Los rodamientos se usan para evitar que el eje de la polea y el bastidor
del transportador rocen entre sí, permitiendo disminuir la fricción cuando gira el eje(Figura
1.4).

5. Figura 1.4.- Rodamiento en Flecha de la Polea.
Polea "a" o polea motriz; polea "b" o polea de retorno: La polea motriz es generalmente
más larga ya que ésta realiza el trabajo (Figural.5). Regularmente la polea motriz gira por
medio de un motor, siendo impulsada por medio de catarinas y cadena de transmisión.
Figura 1.5.- Ubicación de Poleas.

6. Tipos de bandas
Bandas de PVC con grabado en relieve de la cobertura superior para transportes inclinados
la, en ascenso o descenso cual se muestra en la Figura1.6. La mayoría son de dos telas, con
trama rígida y antiestáticas. También las hay alimentarias, resistentes a la abrasión o
antillama. Recomendadas para aeropuertos y paquetería, bultos de forma irregular,
productos orgánicos a granel, etc.
Figura 1.6.- Banda PVC con gravado en relieve
Bandas de PVC, PU o cobertura superior de tejido de poliéster, atóxicas y resistentes a
aceites y grasas animales y vegetales. Se trata de una gama muy amplia apropiada para la
industria alimentaria, pero también puede recomendarse en otras aplicaciones. Casi todas
son de color blanco y trama rígida, pero también las hay azules y de color crudo, y algunas
son flexibles se observa un ejemplo en la Figura 1.7.

7. Figura 1.7.- Banda de PVC, PU o cobertura superior
Bandas de PVC o PU lisas de color verde para aplicaciones que requieran una resistencia
fuerte a aceites y grasas minerales, o a la abrasión. Todas son de trama rígida y su cobertura
inferior puede ser de tejido de poliéster, con cobertura grabada o impregnadas. La mayoría
son antiestáticas y resistentes al corte y las de PU son alimentarias. Su gama de
aplicaciones es muy amplia y se puede observan en la Figura 1.8.
Figura1.8.- Bandas de PVC o PU lisas
Consideraciones de diseño.
Los transportadores pueden ser de construcción de acero o de aluminio. Los
transportadores de aluminio son muy ligeros, portables e ideales para montajes temporales.
Los transportadores de acero se utilizan principalmente para sistemas más permanentes
debido a su gran capacidad de carga en la Figura 1.9, se observa una banda transportadora.

8. La altura óptima de trabajo es ligeramente debajo de los codos, ya sea para trabajo con la
persona sentada o parada; (nótese que los dedos, a menudo, no trabajan en el fondo del
objeto transportado, es decir, la altura de trabajo puede estar arriba de la altura del
transportador).
En general, cuando un transportador se carga manualmente, éste se coloca a la altura de las
rodillas, cuando la persona se encuentra de pie, y se coloca a la altura de las caderas,
cuando la persona se encuentra sentada. Se debe dejar lugar para los pies y las piernas
abajo del transportador. No se deben usar rebordes, pues hay que elevar innecesariamente
los objetos.
Figura 1.9.- Banda transportadora.
DESARROLLO
En este trabajo se realizo el análisis de una banda o cinta transportadora implementada en
un aeropuerto. Esta banda es la encargada de repartir el equipaje cuando recién se ha
llegado a la terminal.

9. La banda para su estudio se tomo en cuenta un avión comercial ERJ145 mostrado en la
Figura 1.10, con una capacidad máxima de 50 personas y que como regla solamente pueden
llevar 1 maleta por persona.
Figura 1.10.- Avión comercial ERJ145
El peso de la maleta no debe exceder los 25kg (50lb) y una longitud máxima de 1.58m (62
pulgadas) tomando esta medida sumando largo+ancho+alto. Los cálculos se efectúan en
base al producto más crítico, es decir, el de mayor peso, definido por lo permitido en la
aerolinea.
Determinar Velocidad del Transportador.
Como datos iníciales tenemos que 50 maletas x Banda x 10 min
50 maletas
10 min
= 5
maletas
min
5
maletas
min
x 1.58metros = 7.9
metros
min

10. 7.9
metros
min
+ 30%(mas eficiencia) = 10.27
m
min
= 33.69
pies
min
∴ Velocidad necesaria = 34 PFM
Determinar Capacidad de Carga
25
Kilogramos
maleta
x 2 (estriba) = 50kilogramos en 1.58 m
∴ 31.64
kilogramos
metro
x
1 metro
3.28 pie
x
2.2 lb
1 kg
= 21.22 lb/pie
Capacidad = 22 lb/pie
Calculo de la Potencia del Motor
Para el cálculo de la unidad motriz del transportador (potencia necesaria para mover la
carga y el cálculo del motorreductor), tomando en cuenta el coeficiente de fricción dado por
el tipo de banda a utilizar y tipo de transportador a utilizar obtenido en la Tabla 2.

11. Tabla 2. Características de bandas comerciales
Mediante los dos datos de la tabla anterior se obtiene las características de la banda
necesaria para este proyecto, las características de la banda son:
FEBOR 15 NF PVC color negro 01
Ancho de 3000 mm
Peso 2,6kg/m2
El coeficiente de friccion es de 0.4
Para determinar la potencia del motor necesaria se utiliza la siguiente ecuacion:
HP =
(W + w)(f)(s)
33000
Donde:
W = peso de carga (lb)
w = peso de banda (lb)

12. f = coeficiente de fricción
s = velocidad (FPM)
La potencia para el retorno de la banda se considera despreciable, por lo tanto tenemos:
(22 𝑙𝑏
𝑝𝑖𝑒⁄ ) (39.37 𝑝𝑖𝑒) = 866.14 𝑙𝑏
(2.6
𝑘𝑔
𝑚2⁄ ) (0.9 𝑚) = 2.34
𝑘𝑔
𝑚⁄ = (1.57 𝑙𝑏
𝑝𝑖𝑒⁄ ) (39.37 𝑝𝑖𝑒) = 61.81 𝑙𝑏
HP =
(866.14 lb + 61.81 lb)(0.4)(34 FPM)
33000
HP = 0.38 HP (1.5 factor de servicio)
𝐻𝑃 ideal = 0.5736 𝐻𝑃 ≈ 0.75𝐻𝑃
Calculo del Motorreductor
La relación de reducción necesaria la obtenemos respecto a la Figura 1.11.
𝑉𝐿 =
2𝜋𝑛𝑟
12
∴ 𝑛 =
12𝑉𝐿
2𝜋𝑟
=
12 (33.69
𝑓𝑡
𝑚𝑖𝑛⁄ )
2𝜋(0.333 𝑓𝑡)
= 193.22 𝑅𝑃𝑀
Diámetro de la Catarina

13. 𝐷 =
𝑉
𝜋 𝑥 𝑅𝑃𝑀
=
33.69
𝑓𝑡
𝑚𝑖𝑛⁄
𝜋 𝑥 193.22 𝑅𝑃𝑀
= 0.55𝑓𝑡
𝐸𝑙 𝑑𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑐𝑜𝑚𝑒𝑟𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑚𝑎𝑠 𝑐𝑒𝑟𝑐𝑎𝑛𝑜 𝑒𝑠 𝑒𝑙 𝑑𝑒 0.66´´
Relación de Transmisión
𝑅𝑇 =
𝑅𝑃𝑀 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎
𝑅𝑃𝑀 𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎
=
1800𝑟𝑝𝑚
193.22𝑟𝑝𝑚
= 9.3
Flecha
El eje tiene las siguientes características:
Con lo que se estima en el siguiente diagrama de cargas
El torque ejercido por la catarina ( T ) se calcula mediante la siguiente formula, en la que se
hace uso de la potencia del motor ( P ) y la velocidad ( rpm ) requerida por la banda
transportadora ( n ).
𝑇 =
63000 (𝑃)
𝑛
𝑇 =
63000 (𝑃)
𝑛

14. 𝑇 =
63000 (0.75𝐻𝑃)
193.22 𝑅𝑃𝑀
𝑇 = 244.53 𝑙𝑏 . 𝑝𝑢𝑙𝑔
Este torque aplicaría cuando el motor se encuentra en el mismo angulo que el motor, pero
el motor se encuentra ubicado de la siguiente manera:
Y esta posición modifica el torque que la transmisión aplica sobre el eje, con lo cual se hace
uso de la siguiente ecuación:
𝑀 𝑇 = 𝑇𝑐𝑜𝑠𝜃
𝑀 𝑇 = (244.53 𝑙𝑏. 𝑝𝑢𝑙𝑔)𝑐𝑜𝑠20 = 229.8 𝑙𝑏 . 𝑝
Ahora tomando en cuenta la carga máxima que soporta este eje es de 866.14 lb la
distribución de la carga queda de la siguiente manera:

15. Usando la siguiente formula se obtiene el momento de flexión máximo para la flecha (eje):
𝑀 =
𝑊1 𝑥 𝐿
2
𝑀 =
(1.833 𝑙𝑏 . 𝑖𝑛)(35.43)
2
= 32.48
Tomando en cuenta que el material utilizado es un acero ASTM-A501, el cual tiene un
límite de fluencia (Sy) de 36 Ksi y su esfuerzo ultimo (Sut) de 58 Ksi.
Con estos datos es posible calcular el diámetro del eje, por el método de cargas estáticas
mediante la siguiente ecuación.
𝐷 = [
32 . 𝑛
𝑆 𝑦
𝑥(𝑀2
+ 𝑇2)
1
2⁄
]
1
3⁄
Para el diseño de este engrane se considera como factor de seguridad “n” un valor de 2.
𝐷 = [
32 𝑥 2
36000
𝑥(32.48 𝑙𝑏. 𝑖𝑛2
+ 229.8 𝑙𝑏 . 𝑖𝑛 2)
1
2⁄
]
1
3⁄
𝐷 = 0.74 𝑖𝑛
En producto comercial tenemos un eje cuyo diámetro es de ¾ de pulgada

16. Calculo del circulo de Morh
d= 0.74
r= 0.37
A= 0.43008403
I= 0.01471963
J= 0.02943925
σx = 0
τxy = 23.0376097
σy = 6146.63033
σpromedio
=
3073.31516
R = 3073.40151
σmax = 6146.71667
σmin = -0.0863439
θp = -
0.21474093
θs = 44.7852591
CALCULO DE COJINETES
Mediante el diámetro del eje calculado se busca en la página de SKF un rodamiento para un
diámetro de 0.75 in, como resultado se tiene.

17. La transmisión ejerce la torsión en dos ejes, el primero el eje de xy y el segundo en el eje
xz, por lo que hay que calcular un diagrama de cortantes contemplando estos dos esfuerzos.
Calculo para el plano xy

18. ∑ 𝐹𝑏 = 0
𝑅 𝐵𝑥𝑦 = 13.94
𝑅 𝐴𝑥𝑦 = 230.58
Calculo para el plano xz
∑ 𝐹𝑏 = 0
𝑅 𝐵𝑥𝑧 = 12.29
𝑅 𝐴𝑥𝑧 = 217.54
Para ubicar estos dos resultados (xy, xz) dentro de un mismo diagrama de cortantes
Referencias
[1] http://descom.jmc.utfsm.cl/sgeywitz/procesos/CINTAS.htm. (Septiembre 2010)