1) El transportador actual no puede manejar la nueva capacidad de 600,000 @/día. 2) Para aumentar la velocidad y lograr la capacidad requerida, se propone disminuir la relación de transmisión reduciendo el número de dientes del sprocket conducido de 57 a 44. 3) La cadena resiste las tensiones de funcionamiento, arranque y desgaste, pero los pasadores deben templarse para aumentar su resistencia.

1. Transportador de tablillasTransportador de tablillas
Prof. Maxwell Altamirano

2. Problema propuesto.
En un central azucarero que molía hasta el año pasado 400 000 @/día se
han producido modificaciones para elevar la capacidad a 600 000 @/día. El
transportador de caña # 1 posee actualmente una distancia entre guarderas
laterales de 2,15 m. y una altura de las guarderas de 1,8 m. El entablillado
está montado sobre tres cadenas cubanas de rodillos de 152 mm de paso y
una tensión de rotura de 380 kN, los datos del pasador y el rodillo son:
diámetro del pasador = 25 mm.; longitud del rodillo = 30 mm, espesor de
las planchuelas laterales = 10 mm, el pasador no tiene tratamiento térmico.
El entablillado tiene un peso de 2 500 N/m. y las tablillas son onduladas.
La traza y las condiciones de movimiento se muestran en la figura anexa.
La unidad motriz está compuesta por un motor de 40 kW, a 750 rev/min y
con un factor de arranque de 2, un acoplamiento flexible, un reductor con
una relación de transmisión de 61,5; una transmisión abierta por
engranajes con 19 y 57 dientes respectivamente y tres sprockets motrices
con 13 dientes cada uno. Usted debe hacer un análisis de las posibilidades
que tiene el transportados para admitir esta capacidad y, de ser necesario,
proponer modificaciones que resuelvan el problema. A la estera le llega
caña cortada por combinadas ( ρ = 0,2 t/m3
; ϕ = 100
y µa
= 0,4 )

3. Datos del problema:
Transportador horizontal L = 40 m
Qanterior
= 400 000 @/día (191,6 t/h)
Qpropuesta
= 600 000 @/día (287,4 t/h)
B =2,15 m H = 1,5 m tcad
= 152 mm (tres cadenas); Srot
=320
kN dpasador = 25 mm; lrodillo = 30 mm; S = 10 mm qentab
=
2500 N/m; Zsp.m.
= 13 dientes; Nm
= 40 kW; nm
= 750 rev/min
ka
= 2; Ur
= 61,5; Z1 =
19 dientes; Z2
= 57 dientes
Acoplamiento flexible
Material ϕ = 100
(caña) µa
= 0,4
ρ = 0,2 t/m3

4. Solución:
Factor de llenado (asumido), ψ = 70 %
Expresión de la capacidad, con guarderas laterales:

5. Asumiendo: ψ = 75 %
Esta capacidad no satisface los requerimientos
requerimientos solicitados. Es necesario entonces
aumentar la velocidad. Para ello puede disminuirse la
relación de transmisión

6. Para conseguir esta velocidad el procedimiento
más sencillo es disminuir el número dientes del
sprocket conducido:
Dp2propuesto
=0,134 / 0,171 . 57 = 44,7 .
Si se coloca un sprocket conducido de 44
dientes entonces:
Recalculando el factor de llenado
se obtiene un valor de ψ = 0,69

7. Distribución de tensiones:
Pesos lineales::

8. Resistencia debida a la fricción con las guarderas laterales

9. Resistencias:
a) Distribuidas

10. Distribución de tensiones
S1
= 3000 N
K2 a 3
= 1,1
S2
= 15 000 N
S3
= 16 500 N
S4
= 83 732,8 N
Tiraje efectivo y potencia:
W0
= S8
– S1
= 83 732,8 – 3000 = 80 732,8 N
N = 33 kW El motor
instalado sirve.

11. Cálculos de comprobación de la cadena.
a) En funcionamiento. Debe cumplirse que:
Srot. >K . Scalc. Scalc. = ki . Steor
Steor
= Smax
+ S’din
Smax
= S4
= 83 732,8 N
Steor
= 86 054 N ki =0,4 Scal = Steor * ki
Scalc= 34 421,6 N
K = 7
380 000 >7.34 421,6 = 240 951,8 N
Resiste en funcionamiento.

12. b) En el arranque. Debe cumplirse que:
Srot.> 1,5. Smax din
Smaxdin. = ki (Steor. + Sdin) :
Smaxdin. = 0,4 (86 054 + 427 131,2) = 205 346,8 N
380 000 > 1,5 . 205 346,8 = 308 020,3 N
Resiste en el arranque.
Sdin = Simp-Wo
Sdin =508 046 - 80 732,8 = 427 313,2 N

13. b)Al desgaste. Debe cumplirse que:
S’calc. = ki . S’teor
S’teor. = Smax + k1 . S’din
Smax
= S4
= 83 732,8 N S’din =2321,4 N
k1 = 0,5 a 0,6
S’teor. = 88 893,5 N S’calc. = 35 357,4
N
A = (Bh + 2 . S) . d = (30 + 2 .10) . 25 = 1250 mm2
como el acero de los pasadores no posee tratamiento
térmico, resistirá una presión de solamente 18 Mpa por
lo que es necesario darle temple a corazón para llevar su
valor de pmáx
hasta 45 Mpa,

14. CONCLUSIONES:
1 En las condiciones actuales no se satisfacen las
demandas de capacidad. Una de las variantes es
aumentar la velocidad mediante una disminución
del sprocket conducido de 57 a 44 dientes.
2. El peso propio de las tablillas es muy elevado
pero no sobrepasa el peso del material
3. La potencia que se demanda, aún con la nueva
capacidad es menor que la instalada en el motor.
4. En cuanto a la resistencia de la cadena lo más
difícil se presenta con el desgaste. Si no se le da un
tratamiento térmico adecuado a los pasadores la
cadena no resistirá mucho tiempo sin comenzar a
desgastarse.