Proyecto Elevador De Canjilones

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Universidad Autónoma de Baja California
Escuela de Ciencias de la Ingeniería y Tecnología
Unidad Valle de las Palmas
Materia: Dise;o de elementos de maquinas
Diseño y Construcción de Elevador de Cangilones
para Alimentación de una Criba
Integrantes
Acosta Huerta Ángel Alam
Loa Parra Jorge Alfredo
Zermeño Lomelí Eduardo
Monroy González Franco Iván
Ortiz Cruz José Daniel
Ortiz Cruz Isael
Silva Medina Héctor Mario
Profesor: Navarro Torres Jose
Contenido: “Proyecto Final”
Fecha: Miércoles 25 de mayo del 2016

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Contenido
Necesidad............................................................................................................................................ 3
Elevador de cangilones........................................................................................................................ 3
Funcionamiento .......................................................................................................................... .......3
Estado del arte....................................................................................................................................8
Características técnicas del elevador.................................................................................................9
Memoria de cálculos ..................................................................................................................................................12
Hojas de procesos.............................................................................................................................21
Costos................................................................................................................................................27
Planos................................................................................................................................................29
Evidencia fotográfica de la manufactura………………………………………………………………………………………30
Conclusión……………………………………………………………………………………………………………………….…………..35
Referencias........................................................................................................................................36

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Necesidad
Surge a raíz de la necesidad de elevar y transportar material en gran cantidad, para alimentar una
criba vibratoria; donde se requiere abastecer de manera eficiente y constante.
Elevador de cangilones
Un elevador de cangilones es un mecanismo que se emplea para el acarreo o manejo de materiales
a granel verticalmente (como en el caso de granos, semillas, fertilizantes, etc.). Son utilizados en la
industria para el transporte de materiales de la más variada clase, ya sea a granel, secos, húmedos
e inclusive líquidos. Constan de una cinta ó cadena motora accionada por una polea de diseño
especial (tipo tambor) que la soporta e impulsa, sobre la cual van fijados un determinado número
de cangilones. El cangilón es un balde que puede tener distintas formas y dimensiones, construido
en chapa de acero o aluminio y modernamente en materiales plásticos, de acuerdo al material a
transportar. Van unidos a la cinta o cadena por la parte posterior, mediante remaches o tornillos,
en forma rígida o mediante un eje basculante superior cuando trabajan montados sobre cadenas
para transporte horizontal. Los materiales a emplear en sus distintas partes dependerán del uso del
mismo. Por ejemplo en las plantas de lavado y fraccionado de cloruro de sodio (sal) se utilizan rolos
(tambores) de madera, cangilones plásticos, utilizando la menor cantidad de componentes
metálicos posibles. Estos elevadores cuando se utilizan para transporte vertical, deben ir provistos
de un freno de retroceso que puede ser de cuña o a trinquete, para evitar el retroceso de la noria y
su consecuente atascamiento.
Funcionamiento
La alimentación o carga se hace de forma que el material caiga en los cangilones, una vez llenos los
cangilones son elevados, y, en la parte superior, se produce la descarga aprovechando la fuerza
centrífuga en una rampa o tolva instalada al respecto.
Los cangilones suben generalmente con una carga parcial, y a una velocidad determinada.
En algunos casos es conveniente dar al aparato una velocidad superior a la requerida con el fin de
facilitar la descarga, puesto que a mayor velocidad, mayor proyección.
Partes:
1- Correa
2- Cangilones
3- Tambor de Accionamiento
4- Tambor de Reenvío

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5- Cabeza del Elevador
6- Pantalones
7- Pie del Elevador
8- Puertas de Inspección
9- Unidad de Accionamiento
10- Dispositivo tensor
11- Freno Automático
12- Descarga del Elevador
13- Tolva de Alimentación
14- Puerta de Limpieza
Fig 1.Torre de cangilones (partes)

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UNIDAD DE ACCIONAMIENTO
La cabeza (ítem 1, Fig. 1) es el componente localizado en la parte superior del elevador. Está
constituida por un motor y un reductor que puede estar ligado directamente al eje del tambor de
accionamiento o a través de un acople elástico. Toda la unidad se asienta en una plataforma
construida para tal fin.
TAMBOR DE ACCIONAMIENTO
Es el encargado de transmitir el movimiento a la correa, normalmente fabricado en fundición o
chapa de acero. Pueden tener una pequeña iconicidad a los efectos de centrar la correa y siempre
y cuando el cangilón lo permita. Es altamente recomendable el recubrimiento del mismo con caucho
a los efectos de protegerlo del desgaste producido por la gran cantidad de polvo que genera el
sistema. Este recubrimiento evita también el desgaste prematuro de la correa y hace más eficiente
el uso de la potencia ahorrando energía. También aumenta el coeficiente de rozamiento haciendo
más difícil un eventual deslizamiento.
CABEZA DEL ELEVADOR
También localizada en la parte superior del elevador y es una estructura metálica que contiene al
tambor de accionamiento, formando parte de la misma la unidad de accionamiento, el freno y la
boca de descarga. El capot de la cabeza o sombrero debe tener el perfil adecuado para adaptarse lo
más posible a la trayectoria del material elevado en el momento de producirse la descarga. Esta
trayectoria depende de varios factores como son el tipo de cangilón, la velocidad de la correa y el
diámetro del tambor de accionamiento.
FRENO
Es un sistema ligado al eje del tambor de accionamiento. Permite el libre movimiento en el sentido
de elevación. Cuando por cualquier motivo el elevador se detiene con los cangilones cargados, este
sistema impide el retroceso de la correa, evitando así que el material contenido en los mismos sea
descargado en el fondo del elevador.
RAMAL DE SUBIDA
Junto con el ramal de bajada une la cabeza con el pie del elevador. Normalmente fabricado en chapa
plegada y soldada de construcción modular. Su largo depende de la altura del elevador. Sus
dimensiones deben ser tales que permitan el paso de la correa y los cangilones con holgura. Este
ramal (también denominado "pantalón") contiene a la correa y cangilones cargados en su
movimiento ascendente. Sobre el mismo normalmente se encuentra ubicada la puerta de
inspección.
RAMAL DE BAJADA

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Caben las consideraciones generales indicadas para el ramal de subida. Este ramal (también
denominado "pantalón") contiene a la correa y cangilones vacíos en su movimiento descendente.
PLATAFORMA DE SERVICIO DE LA CABEZA
Se puede observar (Ítem 9 Fig. 1) Una área de trabajo para efectuar inspecciones de rutina y
mantenimiento en la cabeza del elevador, transmisión y el motor.
PLATAFORA INTERMEDIA
Un área de descanso para cumplir con normas de seguridad requeridas por OSHA donde establece
que a cada 30 pies una plataforma en facilidades comerciales.
ESCALERA
La escalera provee acceso a las plataformas de servicio. Carteles son proveídos para instalar la
escalera a la caja del elevador en marcos a cada 5” ó 10’ pies.
MALACATE
Es una opción que provee un brazo extendido para ayudar en subir o bajar los pesados componentes
de la pesada cabeza del elevador durante el mantenimiento.
JAULA DE SEGURIDAD
La jaula de seguridad está construida de tubos y provee una estructura alrededor de la escalera.
TAMBOR DE REENVÍO
Se localiza en la parte inferior del elevador. Sobre el eje del mismo se encuentra montado
normalmente el dispositivo de estiramiento. Su construcción se recomienda que sea aleteada o tipo
"jaula de ardilla" para evitar que el material derramado se introduzca entre el tambor y la correa
provocando daños a la misma. Su diámetro es generalmente igual al tambor de accionamiento o
menor que el mismo.
PIE DEL ELEVADOR
Se encuentra ubicado en la parte inferior del elevador y contiene al tambor de reenvío.
Son partes integrantes del mismo la tolva de alimentación y el dispositivo de estiramiento. Esta
parte de la estructura se encuentra regularmente provista de puertas de inspección y de limpieza.
DISPOSITIVO DE ESTIRAMIENTO
Como su nombre lo indica este dispositivo permite el tensado de la correa para lograr un perfecto
funcionamiento del sistema. Este dispositivo puede ser de dos tipos: a tornillo (el más usual) o
automático (para elevadores de grandes capacidades). El tensor está localizado normalmente en la
bota, y es usado para guiar la banda o correa y tensar la cadena

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Fig 2. Tensor de tipo tornillo
BOTA
La bota o caja (ítem 14, Fig. 1) es el componente inferior del elevador. Recibe el material para ser
elevado, contiene la banda inferior.
Fig 3. BOTA DEL ELEVADOR. (a) bota típica. (b) Bota típica (vista de lado).
CAJA
La caja o envoltura del elevador (ítem 11, Fig. 1) es manufacturado en secciones. Forma la estructura
para soportar la cabeza, la plataforma de servicio, escalera, jaula, etc., provee protección contra el
polvo e impermeabilidad contra el agua para la banda del elevador, o cadena o cangilones. La caja
puede ser diseño simple o doble.

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LA PUERTA DE SERVICIO
Es una sección de la caja con paneles removibles para permitir acceso para el mantenimiento a la
banda/cadena y cangilones.
BOCA DE DESCARGA
El nombre indica su función.
TOLVA DE ALIMENTACIÓN
El nombre indica su función.
BANDAS – CADENAS
Este es el componente que lleva los cangilones llenos desde la bota a la cabeza. La banda estándar
provee pernos fuertes con la habilidad de soportar y resistentes a estiramientos. Es también
resistente al aceite, desgaste, y tiene una cubierta especial que resiste las cargas estáticas.
BANDA
Estructuralmente y en términos generales las correas utilizadas en elevación son iguales a las
utilizadas en transporte horizontal. No obstante debe tenerse muy en cuenta al momento de su
selección, la mayor robustez que deben poseer. No olvidar que su resistencia longitudinal se va a
ver afectada por el perforado al que es sometida para la fijación de los cangilones a través de los
bulones y debe poseer mayor resistencia transversal para lograr una correcta sujeción de los
mismos.
Estado del arte
En silos para granos diversos, en silos de otros productos de diversas granulometrias, en fábricas de
cemento para almacenar cemento y clinker, en silos de granalla, etc... rilladora de doble criba, de
principios del siglo XX.

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Fig 4. En esta imagen se puede ver la utilización de
una noria de cangilones dentro de una máquina.
Fig 5. Guirnalda de cangilones o sarilla, para elevar agua
destinada al consumo humano o animal. El dibujo está basado
en el realizado por al-Jazar, ingeniero iraquí de finales del siglo XII.
Características técnicas del elevador
-Consiste en un canjilón cuya función es transportar material.
-Cuenta con una cadena para transmitir la potencia y los canjilones desplazarse.
-Un medio para dirigir el movimiento.
-La velocidad en el llenado y descarga centrifuga se logran con (Reductores de velocidad
helicoidales)
-Se hacen de Lamina de acero al carbono pintada o acero inoxidable (Facilita su mantenimiento e
instalación y extiende su resistencia al desgaste y corrosión)

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-Sobre los ejes de acero se montan los tambores de cabeza y cola, buffin o magnitud cónico que
junto con el tensor por tornillo garantizan el tiraje de la banda y evitan el desplazamiento de
partes
En caso de transporte vertical deben
--Tener un freno de retroceso
--Depender de la fuerza centrifuga o velocidades un poco altas
En caso de cargar inclinada
--Llevar la descarga sobre la polea conductora
--Su velocidad puede ser un poco lenta
--No dependen de la fuerza centrifuga
Tipos de cargas del elevador de cangilones
A. Directamente desde tolva
-Para materiales de pedazos grandes y abrasivos.
-velocidad de desplazamiento del órgano de tracción es baja.
B.- Por dragado
- Para materiales que no muestran resistencia a la extracción, pulverulentos y de granulación fina
Tipos de descarga del elevador de cangilones
C.- Centrifuga
- Grandes velocidades de desplazamiento (1.2 – 4 m/s).
- La carga se efectúa generalmente por dragado del material depósito en la parte inferior del
transportador.
- La distancia de separación entre cangilones es de 2 a 3 veces la altura del cangilón.
D.- Gravedad o continua
- Bajas velocidades de desplazamiento (0.5 y 1.0 m/s).
- Se aprovecha el propio peso del material para la descarga del mismo.
E.- Positiva
-Parecido al tipo centrífugo pero los cangilones están montados en los extremos con dos cordones.
o torones de cadena.
- Velocidad de los cangilones lenta y apropiada para materiales livianos, aireados y pegajosos.

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Selección del material del cangilón
TIPO A
-Para descarga centrifuga.
-Para elevar cereales, cemento, carbón, pulpa y materiales similares.
TIPO A-A
-Para condiciones más severas de desgaste con materiales más pesadas.
-Para piedra, grava y materiales de alta agresividad.
TIPO AA-RB
- Usado normalmente para elevar cemento y fertilizantes.
-Tiene bordes reforzados que permite aumentar la resistencia del cangilón.
-Usado para productos altamente abrasivos.
TIPO B
-Para cangilones del tipo inclinado.
-Para materiales altamente quebrados piedras minerales etc.,
TIPO SC
-Para la manipulación de materiales secos o húmedos.
-Los cangilones son lisos, sin fisuras y de manera uniforme emitidos para resistir el desgaste por
abrasión, la corrosión y el óxido.
TIPO HF
-Para uso en descargas continuas tienen frentes de alta y proporcionada para la alta capacidad.
- El interior liso permite que el material sea transportado de manera fácil y descarga rápida

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Memoria de cálculos
Longitud de la banda
∅1 = 𝐷𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑜𝑙𝑒𝑎 𝑚𝑎𝑡𝑟𝑖𝑧
∅2 = 𝐷𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑜𝑙𝑒𝑎 𝑖𝑛𝑓𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟
𝐿 = 𝐿𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑏𝑎𝑛𝑑𝑎
𝑌1 = 𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑜𝑠
𝐸𝑠𝑝𝑒𝑠𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑏𝑎𝑛𝑑𝑎 = 0.008 𝑚
𝐿 = 2𝑌1 +
𝜋∅1
2
+
𝜋∅2
2
𝐿 = 2 𝑥 0.7 𝑚 +
𝜋(0.108 𝑚)
2
+
𝜋(0.112 𝑚)
2
𝑳 = 𝟏. 𝟕𝟒𝟓 𝒎
Velocidad angular ideal
d= Distancia del eje a la bandeja
h= Distancia del cangilon a la bandeja
r1= Radio de la polea + Espesor de la banda +
distancia de la banda al centroido del cangilon
Radio de polea =0.054m Espesor = 0.008m y centroide = 0.05 m
r1= (0.054 + 0.008 + 0.05)m = 0.112
Velocidad lineal
𝑉0 =
𝑑
𝑡
Donde t es tiempo en segundos.
𝑡 = (
2ℎ
𝑔
)
1
2
𝑉0 = 𝑑 (
𝑔
2ℎ
)
1
2
𝑉0 = 0.6 (
9.81
2(0.3)
)
1
2
= 𝟐. 𝟒𝟐𝟔
𝒎
𝒔
Fig 6. Banda de los cangilones
Fig 7. Equilibrio entre la
fuerza centrifuga y el peso

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Velocidad angular
𝜔 =
𝑉0
𝑟1
=
2.426
0.112
= 19.88
𝑟𝑎𝑑
𝑠
𝝎 = 𝟏𝟖𝟗. 𝟖𝟒 𝒓𝒑𝒎
𝐕𝐕𝐕𝐕𝐕𝐕𝐕𝐕𝐕 𝐕𝐕 𝐕𝐕 𝐕𝐕𝐕𝐕𝐕 𝐕𝐕𝐕 𝐕𝐕𝐕𝐕𝐕𝐕𝐕𝐕
𝑉𝑏 = 𝜔
∅1
2
𝑉𝑏 = 19.88
0.108
2
= 𝟏. 𝟎𝟕𝟑
𝒎
𝒔
Tiempo que demora la polea motriz en dar 1 revolución:
𝑡1 =
1
𝜔
=
1
189.84
= 0.00526𝑚𝑖𝑛
𝑡1 = 𝟎. 𝟑𝟏𝟓𝟔 𝒔𝒆𝒈
Longitud que recorre la banda en 𝑡1 = 0.3156 𝑠𝑒𝑔:
%𝐿 = 𝑉𝑏 𝑡1
%𝐿 = (1.073)(0.3156) = 𝟎. 𝟑𝟑𝟖𝟔 𝒎
Si se coloca 1 cangilón por cada revolución de la polea motriz se tiene:
𝐿
%𝐿
=
1.745 𝑚
0.3386𝑚
= 𝟓. 𝟏𝟓𝟑 𝒄𝒂𝒏𝒈𝒊𝒍𝒐𝒏𝒆𝒔
Calculo de distancia entre cangilones
𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 =
1.745
9
= 0.193 m espacio entre cangilones
Cada cangilón debe estar montado a 0.19 metros de distancia.
Cantidad de cangilones que pasan sobre la polea por cada revolución:
%𝐿
𝐸𝑠𝑝𝑎𝑐𝑖𝑜 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑐𝑎𝑛𝑔𝑖𝑙𝑜𝑛𝑒𝑠
=
0.3386
0.193
= 1.754 𝑐𝑎𝑛𝑔𝑖𝑙𝑜𝑛𝑒𝑠
Diseño del cangilón
Se necesita alimentar 1200 kg/hr = 0.333 kg/s

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El flujo de material que pasara en t1= 0.3156 segundos cuando la polea de accionamiento da una
revolución es:
(0.333
𝑘𝑔
𝑠
)(0.3156 𝑠) = 0.105 𝑘𝑔
Fig 8. Tabla fabricante de cangilones 4B
Volumen útil del cangilón
𝑉 =
𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑑𝑎 𝑐𝑎𝑛𝑔𝑖𝑙𝑜𝑛
𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑎𝑟𝑒𝑛𝑎
𝑉 =
0.105 𝑘𝑔
1600
𝑘𝑔
𝑚3
= 𝟔. 𝟓𝟔(𝟏𝟎)−𝟓
𝒎 𝟑
Consideran que parte del material se riega en el momento de llenado al pasar por la bota y que el
llenado de la excavación no es perfecto se aumenta un 40% mas al volumen del cangilón, lo que
nos da un volumen útil de:
𝑽 = 𝟗. 𝟏𝟖𝟒(𝟏𝟎)−𝟓
𝒎 𝟑
Calculo de la tensión en la banda
El cálculo de los valores de tensión y potencia es el sigue, previo conocimiento de:
𝐺 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙 𝑎 𝑒𝑙𝑒𝑣𝑎𝑟 𝑝𝑜𝑟 ℎ𝑟 (
𝑘𝑔
ℎ
)
𝑉0 = 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑏𝑎𝑛𝑑𝑎 (
𝑚
𝑠
)
𝑌1 = 𝐴𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑎 𝑒𝑙𝑒𝑣𝑎𝑟 (𝑚)
𝑎: 𝐴𝑛𝑐ℎ𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑖𝑛𝑡𝑎 (𝑐𝑚)
A continuación se calcula la carga lineal del elevador

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𝑃𝑚 =
𝐺
3600𝑉0
(
𝑘𝑔
𝑚
) =
1200
3600(1.073)
= 0.31 kg/m
La tensión efectiva será:
𝑇𝑒 = 𝑃𝑚(𝑌1) = 0.31(0.7)
𝑇𝑒 = 0.217 𝐾𝑔
La tension maxima en las cintas es:
𝑇𝑚 = (1 + 𝐾)𝑥 𝑇𝑒
𝑇𝑚 = (1 + 2) x 0.217 =0.651 kg
Calculo de potencia requerida
Calculo de canjilón
𝐿 𝑏 = (𝐿𝑎𝑟𝑔𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑎𝑛𝑔𝑖𝑙𝑜𝑛 + 𝑨 𝒃 + 𝑨 𝒑)
Donde:
𝑳 𝒃 = 𝐿𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑏𝑜𝑡𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑙𝑒𝑣𝑎𝑑𝑜𝑟
𝑨 𝒃 = 𝐿𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑏𝑜𝑟𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑛𝑔𝑖𝑙𝑜𝑛 𝑦 𝑏𝑜𝑟𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑏𝑎𝑛𝑑𝑎
𝑨 𝒑 = 𝐿𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑏𝑜𝑟𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑏𝑎𝑛𝑑𝑎 𝑦 𝑝𝑎𝑛𝑡𝑎𝑙𝑜𝑛
𝑳𝒂𝒓𝒈𝒐 𝒅𝒆 𝒄𝒂𝒏𝒈𝒊𝒍𝒐𝒏 = 𝐿𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑢𝑡𝑖𝑙 + 2(𝑒𝑠𝑝𝑒𝑠𝑜𝑟 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑎𝑛𝑔𝑖𝑙𝑜𝑛)
Por lo tanto:
𝑳𝒂𝒓𝒈𝒐 𝒅𝒆 𝒄𝒂𝒏𝒈𝒊𝒍𝒐𝒏 = 0.08𝑚 + 2(0.003)𝑚
𝑳𝒂𝒓𝒈𝒐 𝒅𝒆 𝒄𝒂𝒏𝒈𝒊𝒍𝒐𝒏 = 0.083𝑚
𝑳 𝒃 = 0.083𝑚 + 2(0.07)𝑚 + 2(0.075)𝑚
𝑳 𝒃 = 0.373𝑚

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Volumen de la bota
𝑽 𝒇 = 𝝅(𝑟3)2
𝐿 𝑏
donde:
𝑽 𝒇 = 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑏𝑜𝑡𝑎
𝒓 𝟑 = 𝑅𝑎𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑏𝑜𝑡𝑎 𝑑𝑜𝑛𝑑𝑒 𝑠𝑒 𝑎𝑙𝑜𝑗𝑎 𝑙𝑎 𝑎𝑟𝑒𝑛𝑎
𝒓 𝟑 =
𝜙2
2
+ 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑠𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑏𝑎𝑛𝑑𝑎 + 𝑎𝑛𝑐ℎ𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑎𝑛𝑔𝑖𝑙𝑜𝑛 + 𝑙𝑢𝑧 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑐𝑎𝑛𝑔. 𝑦 𝑏𝑜𝑡𝑎
𝒓 𝟑 = 0.17𝑚 + 0.003𝑚 + 0.08𝑚 + 0.04𝑚
𝒓 𝟑 = 𝟎. 𝟐𝟗𝟑𝒎
𝑳 𝒃 = 𝐿𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑏𝑜𝑡𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑙𝑒𝑣𝑎𝑑𝑜𝑟
𝑽 𝒇 = 𝝅(0.293)2
0.373𝑚
𝑽 𝒇 = 0.100𝑚3
*0.3 (El 0.3 ya que para cálculos se considera que siempre está a 30%)
𝑽 𝒇 = 𝟎. 𝟎𝟑𝒎 𝟑
Fuerza de excavación
𝑾 𝟐 = 𝜌 𝑎𝑟𝑒𝑛𝑎. 𝑔. 𝑉𝑓
donde:
𝑾 𝟐 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑎𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑓𝑜𝑛𝑑𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑙𝑒𝑣𝑎𝑑𝑜𝑟
𝝆 𝒂𝒓𝒆𝒏𝒂 = 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑎𝑟𝑒𝑛𝑎
𝒈 = 𝑔𝑟𝑎𝑣𝑒𝑑𝑎𝑑
𝑽 𝒇 = 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑏𝑜𝑡𝑎
𝑾 𝟐 = 1600𝑘𝑔/𝑚3
∗ 𝑔 ∗ 0.03𝑚3
𝑾 𝟐 = 𝟒𝟕𝟎𝑵
Fig 9. Diagrama de fuerza

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Fuerza de excavación
(1) ∑𝑭 𝒏 = 𝑀𝑎 𝑛
(2) 𝑵 𝟑 − 𝑾 𝟐 = 𝑴𝒂 𝒏
donde:
𝑵 𝟑 = 𝐹𝑢𝑒𝑟𝑧𝑎 𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙
𝒂 𝒏 = 𝐴𝑐𝑒𝑙𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙
𝑾 𝟐 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑎𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑓𝑜𝑛𝑑𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑙𝑒𝑣𝑎𝑑𝑜𝑟
Despejando N3
𝑵 𝟑 = 𝑀𝑎 𝑛 + 𝑊2
donde:
𝑴 =
𝑊2
𝑔
𝑦 𝒂 𝒏 =
𝑉0
2
𝑟𝑐
donde:
𝒓 𝒄 = 𝑑𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑎𝑙 𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑜𝑖𝑑𝑒 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑎𝑛𝑔𝑖𝑙𝑜𝑛 𝑎 𝑙𝑎 𝑏𝑜𝑡𝑎
𝒓 𝒄 =
𝜙2
2
+ 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑠𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑏𝑎𝑛𝑑𝑎 + 𝑑𝑖𝑠𝑡. 𝑒𝑠𝑡. 𝑎𝑙 centroide del cangilon.
𝒓 𝒄 = 0.123𝑚
Se obtiene
𝑵 𝟑 = 𝑊2 +
𝑊2
𝑔
+
𝑉0
𝑟𝑐
2
𝑵 𝟑 = 𝑊2 + (1 +
𝑉0
𝑟𝑐. 𝑔
2
)
𝑵 𝟑 = 𝟗𝟏𝟔. 𝟐𝑵
--Entonces la Fuerza de excavación es:
𝑭 𝒂 = 𝑁3. µ 𝑠
Fig 10. Diagrama de fuerza del elevador

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𝑭 𝒂 = 916𝑁 ∗ 0.85
𝑭 𝒂 = 𝟕𝟕𝟖. 𝟖 𝑵
Fuerza total del elevador
𝑷 𝟏 = 𝑊1 + 𝐹𝑎
𝑷 𝟏 = 𝑊1 + 778.8𝑁
donde:
𝑾 𝟏 = 16(𝑊𝑐 + 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑎𝑛𝑔𝑖𝑙𝑜𝑛)
donde:
𝑾 𝒄 = 𝜌ℎ𝑖𝑒𝑟𝑟𝑜. 𝑔. 𝑉𝑚
𝑽 𝒎 = 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙 𝑞𝑢𝑒 𝑒𝑠𝑡𝑎 ℎ𝑒𝑐ℎ𝑜 𝑒𝑙 𝑐𝑎𝑛𝑔𝑖𝑙𝑜𝑛.
𝑉𝑚 = (𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑙𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑𝑖𝑛𝑎𝑙 + 𝐴𝑟𝑒𝑎𝑠 𝑙𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑙𝑒𝑠)(𝑒𝑠𝑝𝑒𝑠𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑝𝑙𝑎𝑠𝑡𝑖𝑐𝑜)
𝑽 𝒎 = (0.016𝑚2
+ 0.0128𝑚2)(0.003𝑚)
𝑽 𝒎 = 8.12 ∗ 10−5
𝑚3
por lo tanto:
𝑾 𝒄 = (
1200𝑘𝑔
𝑚3
)(9.8𝑚/𝑠2
)(8.12 ∗ 10−5
𝑚3
)
𝑾 𝒄 = 1.01𝑁
Entonces:
𝑾 𝟏 = 16(1.01 + 1)
𝑾 𝟏 = 32𝑁
Sustituyendo en la ec. de fuerza total del elevador:
𝑷 𝟏 = (32𝑁) + 778.8𝑁
𝑷 𝟏 = 810.96𝑁

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La potencia necesaria para que el elevador pueda trasportar los cangilones cargados es:
𝑷𝒐𝒕 = 𝑷 𝟏 ∗ 𝑽 𝟎
𝑷𝒐𝒕 = 810.96𝑁(1.07𝑚/𝑠)
𝑷𝒐𝒕 = 𝟏. 𝟏𝟔𝒌𝒘 = 𝟏. 𝟓𝑯𝒑
Tabla de cálculos
Longitud de la banda 1.745 m
Velocidad lineal aproximada 2.426 m/s
Revoluciones por minuto aproximada 189.84 rpm
Tiempo de la polea matriz en dar 1 Rev. 0.3156 seg
Alimentación 0.333 kg/s
Volumen útil del cangilón 6.56E-5 m3
Tensión efectiva 0.217 kg
Largo de cangilón 0.083 m
Volumen de la bota 0.03 m 3
Peso de la arena en el fondo del elevador 470 N
Fuerza normal 916.2 N
Tensión en la banda
Un tensado correcto en las correas de transmisión sin duda trae muchos beneficios y evita diversos
inconvenientes. Debemos recordar siempre algunas reglas básicas:
● La tensión ideal es la mínima posible, sin que la banda se deslice o “patine” sobre la polea,
considerando las condiciones cuando el equipo sea sometido a la torsión más alta.
● La tensión excesiva disminuye la vida útil de las bandas, de los rodamientos/bujes y puede causar
daños internos en el motor/equipo; por otro lado, una baja tensión provocará el deslizamiento,
ocasionando fallas prematuras.
● Después del cambio de bandas, verificar la tensión de las mismas en las primeras 48 horas de
operación.
● Hacer inspecciones periódicas en el conjunto de transmisión, tensionando correctamente las
bandas cuando sea necesario.
Tabla 9. Se muestran los cálculos realizados previos a la
manufactura.

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Tabla 10. Se muestra la fuerza
correcta de tensar una banda por
medio de el diámetro menor.

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HOJA DE PROCESO
Proyecto: Elevador de cangilones Dimensiones: Curso(Grupo): 567
PIEZA ENCARGADOS MATERIALES HERRAMIENTAS TIEMPO EJECUCIÓN
Polea tipo ardilla Isael Ortiz Cruz Acero A36 Varias 260 min
Croquis pieza Cantidad Útiles y herramientas Operaciones y observaciones Tiempo
2 Cortadora de plasma
Protección:
Guantes,bata y lentes para
cortar con plasma.
Cortar un redondo en placa
de 4 x 4 in en el centro de la
placa con un diámetro de
100mm.
15 min en 1
pieza
16 Cortadora de acero
Protección: Lentes de
seguridad, bata y guantes
Cortar perfil cuadrado solido
de acero en la cortadora
prensándola a longitud de
153 mm
28 min
2 Cortadora de plasma
Protección:
Guantes, bata, lentes para
cortar con plasma.
Cortar cuadrados de 4.9mm
en las placa redonda con una
separación de 9mm entre
cada uno con una inclinación
de 22.5º de las paredes
32 min en 1
pieza
2 Taladro de banco
Broca 3/4"
2 Prensas
Asegurar con las prensas la
placa y barrenar por el
centro con el taladro
5 min por
pieza
16 Maquina de soldar
Electrodos 6011
Protección:
Careta, guantes , bata y
botas
Soldar perfil cuadrado
dentro de cada cortes
8 min por
pieza

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Proyecto:Elevador de cangilones Dimensiones: Curso(Grupo): 567
Cangilon Jose Daniel Ortiz Acero Galvanizado Varios 48 min
Croquis pieza Cantidad/op Útiles y herramientas Operaciones y observaciones Tiempo
3
Barrenos
-Pieza de trabajo
-Taladro de banco
-Broca de 31/64
El centro de los barrenos
estan cituados a 20mm de la
linea superior y con
separciones de 15mm entre
barrenos
5 minutos
3
Avellanados
-Pieza de trabajo
-Taladro de banco
-Avellanador
Avellanados en los barrenos
realizados
3 minutos
1
Doblez
-Pieza de trabajo
-Superficie con vorde
redondeado
Debe utilizarce fuerza para
doblar la lamina en un borde
redondo
10 minutos
1
Doblez
-Pieza de trabajo
-Maquina dobladora
El angulo a realizar es de 90
grados y es necesario que
dos peronas para operen
esta maquina
10 minutos
1
Corte
-Lamina
-Roedora
El corte se marca con la
pieza de trabajo en la lamina
y se procede a cortar con
tolerancia +1cm
10 minutos

de 37
HOJA DE PROCESO
2
Soldadura
-Fuente de soldadura con
arco
-Electrodo
Soldar en zona marcada de
color rojo
10 minutos
Base 2 Jose Daniel Ortiz Acero y galvanizado Varios 100 minutos

de 37
HOJA DE PROCESO
16
Barrenos
-Angulo de 70cm de 1¨
-Angulo de 60cm de 1¨
-Taladro de banco
-Broca de 7/16
Para angulo de 70cm Izq. y d.
primer barreno (45 ±1.8)mm
Segundo a (215 ±1.8)mm
Para angulo de 60cm izq. y d.
primer barreno (40 ±1.8)mm
Segundo a (200 ±1.8)mm
5 minutos por
ángulo
4
Uniones
-Fuente de soldadura con
arco
-Electrodos
Soldar todas las uniones 10 minutos
1
Corte
-Lamina de 70cmx60cm
-Roedora
Del lado de 600mm (corte de
100mm) 250±2mm
10 minutos
Polea de tambor Mario Silva Aluminio Torno 2 horas aproximadamente
1 pieza Torno
Buril
Vernier
-Se carean las dos caras
circulares del cilindro.
10 minutos
1 pieza Torno
Buril
Vernier
-Se da la cilindrada de 100
mm para esto se debe tener
un cilindro cercano al ideal
con sus respectivas
tolerancias.
-Medir
20 minutos
1 pieza Torno
Vernier
Buril
Vernier
-Dejar el cilindro con una
longitud de 152.4 mm para
cumplir con el plano
planteado.
-Medir
20 minutos
1 pieza Torno
Broca
Vernier
-Se barrena el cilindro a 19.05
mm en el centro hasta
atravesar la pieza por
completo.
-Medir.
20 minutos
1 pieza Torno
Broca
Vernier
-Llevar a cabo 4 barrenos de
4 milímetros alrededor del
barreno mayor.
- Medir.
20 minutos
1 pieza Torno
Buril
Vernier
-Se matan los filos de la pieza
-Medir.
10 minutos

de 37
HOJA DE PROCESO
Proyecto: Dimensiones: Curso(Grupo):
1 pieza Torno
Buril
Vernier
-Llevar a cabo el acabado en
la superficie de la pieza de
aluminio.
-Medir.
20 minutos
Alam Acero Galvanizado Cortador 3 horas

de 37
2 piezas -disco de corte Se cortaran dos rectángulos
marcados a línea punteada
sobre la lámina de medida
(904 x 304) mm^2.
Estas serán las secciones de
los lados.
12 min
2 piezas -roedora Con la roedora se cortara las
láminas anteriores marcadas
puntudamente con un
diámetro de 300 mm.
1 pieza -disco de corte Se cortaran dos rectángulos
403 x 304
6 min
483 x 403.
Este se doblara a presión
para hacer la forma circular.
6 min
605 x 403.
6 min

de 37
2 piezas -cortador Se cortaran dos ángulos de
aproximadamente 600 de
largo.
5 min
1 pieza -soldadura de puntos
-tornillos
-taladro
-perica
Se unirán mediante procesos
de soldadura de puntos
algunas laminas, mientras
que los ángulos se acoplaran
mediante atornillado.
2 horas
1 pieza -esmeril Pulir las zonas sobresalientes
al área determinada con el
esmeril.
30 min

de 37
Costos
Tabla 1. Costos de partes
Tabla 2. Costos de fabricación

de 37
abla 2. Costos de fabricación
Tabla 3. Costo total

de 37
Evidencia fotográfica de manufactura
cómo se van
estructura.
Fotografía 2. Se aprecia la
unión de las partes de la
estructura.
Figura 1. Se muestran las chumaceras
tensoras.
Fotografía 3. Se aprecia la parte del
elevador de cangilones, la bota.

de 37
4. Se aprecia la
as partes de la
por medio de
Fotografía 5. Se aprecia la
unión de la polea al eje
por medio de soldadura
escogida especialmente
para este trabajo.
Se puede
structura
y las poleas
Fotografía 7. Se aprecia
las partes de las tensoras
ya instaladas de los lados
frontales.

de 37
fía 8. Se puede
r la colocación
umacera con su
vo eje a la
Fotografía 9. Se
muestra el proceso de
unión de la bota.
e muestran las
udaran a
tima tensión en
Fotografía 11. Se
muestra la unión de la
polea por medio de
soldadura especial
para este material.

de 37
grafía 12. Se
tra el
amiento de la
ctura haciendo
nos e
tando los
ectivos tornillos.
Fotografía 13. El corte
de los ángulos para
unirlos por medio de
soldadura.
Fotografía 14. La
unión de las dos
poleas en el proceso
de soldadura.
Fotografía 15. Se
puede apreciar mejor
las chumaceras de
arriba que sostienen
el eje.

de 37
Fotografía 16. Se
observa el proyecto
hasta el momento.
Figura 2. Se observa
como debe quedar
idealmente.

de 37
Conclusión
El trabajo de transportar la arena es una actividad que toma algo de tiempo si se hace de
manera manual, este tiempo podría utilizarse para agilizar el procedimiento de hacer los
moldes, con la utilización de una criba vibratoria para efectuar esta tarea de tamizado de
arena, se disminuye considerablemente el tiempo, aún falta hacerle algunas pruebas y
algunas mejoras de los detalles que notamos que se presentaron, durante la manufactura
de todos los componentes del sistema.
Las cosas a veces no salen como se planean hay problemas externos que se
interponen en un objetivo y es necesario encontrar una solución, en este elevador de
cangilones se encontramos varios problemas pero esto se soluciona viendo diferentes
aspectos que se muestran con el tiempo, analizando cada material sabiendo sus
propiedades, así mismo el problema en talleres que se tuvieron mucha limitación por usar
máquinas y material.

de 37
Referencias
JAUREGUI ORTIZ ,YARINA MYRTA . (2010). Maquinas industriales Elevador de cangilones. Peru :
UNC.
Univerdidad Carlos III de Madrid Elevador de cangilones
http://ocw.uc3m.es/ingenieria-mecanica/ingenieria-de-transportes/material-de-clase-
1/elevadores_cangilones.pdf
Diseño de un elevador de cangilones para un sistema de recirculación de arena de moldeo con
capacidad de 50ton/día
http://www.dspace.espol.edu.ec/xmlui/handle/123456789/21423
Universidad Carlos III de Madrid PROYECTO FIN DE CARRERA Interacción de ANSYS con entornos
de ventanas a medida. Aplicación al campo de la Ingeniería Mecánica Autor: Francisco González
Solís
http://earchivo.uc3m.es/bitstream/handle/10016/11617/Presentacion%20PFC%20FGS.pdf?seque
nce=1
Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Salamanca -TRANSPORTE POR
CANGILONES
http://dim.usal.es/areaim/guia%20P.%20I/PAGINA%20CANGILONES.HTM

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