GEOMETRÍA DE LA CORREA Y CONDICIONES DE TRABAJO.

El transporte de materiales a granel se ve limitado por el ángulo máximo que impide remontar la pendiente y que en función de las características del material, oscila entre 15° y 20°. No obstante, para conseguir mayores inclinaciones se dispone de tipos de banda especiales, donde se indican, para cada tipo de banda, el ángulo, de velocidad recomendada y la granulometría más aconsejable.

Los caudales horarios que son capaces de transportar las correas disminuyen con la inclinación.

b) Velocidad de transporte

La velocidad de las cintas tiene una influencia decisiva sobre el diseño y elección de la banda, en general el diseño, más económico se alcanza con las mayores velocidades. El límite impuesto es debido al tipo y naturaleza del material.

El aumento de la velocidad de la correa produce un incremento en la capacidad de transporte para una banda dada, pudiendo seleccionarse entonces una menor anchura o un menor ángulo de artesa del ramal superior. Consecuentemente, esta reducción en los esfuerzos de accionamiento puede ayudar disminuir el tamaño de los elementos constitutivos de las correas.

Los inconvenientes de las velocidades elevadas son: desgastes de las bandas, especialmente en correas cortas, posibilidad de dañar el material transportado y mayores potencias de accionamiento.

Aplicaciones Velocidad de la correa (m/s)

Casos especiales 0,5

Caudales pequeños de material que deben protegerse (correa de choque)

0,5 – 1,5

Aplicaciones estándar (canteras de grava) 1,5 –3,5

Flujos elevados a grandes distancias (minería a cielo abierto)

3,5 – 6,5

Aplicaciones especiales. Apiladores. 56,5 y mayores

Tipos de material velocidad

• Fuertemente abrasivo • Fino y ligero

• Frágil

• Granulometría gruesa, densidad elevada

Velocidad pequeña • Poco abrasivo • Densidad media • Granulometría media Velocidad alta c) Anchura:

Las anchuras de banda se encuentran estandarizadas, al igual que los rodillos y otros elementos constructivos de las correas.

La anchura de banda se ve condicionada por los siguientes factores:  Producción horaria.

En función de la granulometría máxima del material se puede determinar la anchura de banda más adecuada.

Pero la práctica el tamaño máximo de los bloques se suele limitar a los 400 mm pues de lo contrario, el número de averías y problemas operativos sufrirían en fuerte

incremento.

d) Capacidad de transporte:

El caudal horario que es capaz de transportar una correa se calcula con la expresión:

Donde:

S = área de la sección transversal de la carga (m2_).

V = velocidad de transporte (m/s).

K = coeficiente de reducción según la inclinación de la cinta. P = densidad del material suelto t/m3_).

La sección S queda definida por las dimensiones. En dicha sección se tiene una serie de áreas parciales cuya suma es:

e) Calculo de la potencia de accionamiento:

Qv (m3/h) = 3600∗ S∗ v∗k Qm (t/h) = 3600∗S∗v∗K∗p

El cálculo de las resistencias al movimiento que presentan las instalaciones de correas constituidas por un solo tramo de pendiente única, que da reducido al de las resistencias por rozamiento de los órganos giratorios, exclusivamente rodillos si se desprecian las que ofrecen las poleas, y al que presentan los pesos propios de la banda y el material transportado. A continuación se sigue la metodología propuesta por Firestone.

Si se considera la siguiente terminología:  C = coeficiente empírico.

 F = coeficiente de rodadura de los cojines de los rodillos.  Pq = peso del material transportado por metro lineal de correa.

 Pb = peso por metro de banda.

Las resistencias debidas al peso propio de la banda no hay que considerarlas por contrarrestarse las de ambos ramales.

Así pues la suma total de las resistencias a vencer, es decir, la fuerza tangencial necesaria par el movimiento de la banda será:

 Coeficiente

El coeficiente C que aparece en las fórmulas permite calcular las fuerzas de rozamiento producidas por los pesos de la banda y del material transportado.

Este coeficiente, cuyo valor se deduce empíricamente, y que varía según la longitud de transporte, no tiene otro objetivo que el de compensar los errores que se introducen en el cálculo de los rozamientos al no conocer exactamente los valores de los coeficientes de fricción reales en los rodillos, y a las variadas resistencias no localizadas que pueden

aparecer a lo largo de las bandas transportadas y que no se tienen en cuenta en un primer cálculo, que es el caso normal.

Por consiguiente, si en un cálculo detallado más preciso se tienen en cuenta todas las resistencias localizadas y se parte de coeficientes de rozamientos mucho más ajustados a la realidad, se puede prescindir en aquél de la introducción de dicho coeficiente.

Las resistencias localizadas más frecuentes se deben a:

Flexión de la banda en su paso por los tambores. Según que el tambor sea de reenvío, de

tensión que este situado en el ramal tenso o flojo, y en función del arco abrazado (150° a 240°), la resistencia correspondiente entre 18 y 25 kg. Para tambores con arcos inferiores a 150°, se suele tomar una resistencia de 14 Kg. Si las poleas ruedan sobre ejes de bronce o antifricción, los valores anteriores se duplican.

 Rascadores de limpieza. En la literatura técnica también se dan los valores de

las resistencias que introducen estos dispositivos.

 Guías laterales de la banda: Dan lugar a resistencias elevadas por rozamiento,

tanto que, a veces puede superar el valor de la resistencia al avance por rozamiento en rodillos de la propia banda cargada.

 Dispositivos de centrado de la carga: Pueden introducir resistencias

apreciables y que sean dignas de considerar.

 Retención lateral del material a lo largo del ramal cargado: Este sistema

puede adoptarse, a veces, como recurso para aumentar el caudal transportado, introduciendo, por lo tanto resistencias adicionales.

 Aceleración del material en el punto de carga: Tiene mucha importancia para

caudales mayores de 1000 t/h y velocidad superiores a 2 m/c es fácil determinar la potencia absorbida por este concepto.

 Coeficiente de rozamiento

El valor del coeficiente de rozamiento “f” varía bastante según las condiciones de trabajo, es decir, según que la banda vaya cargada o descargada y también por condiciones de seguridad, por ejemplo en correas descendentes. Así, a tales efectos, conviene tomar

para estas y con tramo cargado, un coeficiente menor que el de una banda de iguales características que sea ascendente u horizontal.

La influencia del ramal superior o inferior en el valor del coeficiente de rozamiento se debe al tipo de carga que transporta aquel, por el tamaño de los trozos mayores de material; asimismo depende del ángulo de artesa y, principalmente, de la flecha de la banda de los rodillos, es decir, en este último caso depende de la distancia entre estos y de la tensión media de la banda en ellos. En el ramal de retorno, por ausencia de material y por la menor flecha de la banda, el valor del coeficiente de rozamiento es menor.

Aunque se habla del coeficiente de rozamiento, en realidad su significación es más amplia puesto que, aparte de englobar el factor rozamiento en los ejes, tiene también en cuenta la resistencia adicional al movimiento de la banda que ofrecen el material y la propia banda a flechar a su paso por los rodillos. En realidad se trata de un factor de rozamiento, y no un coeficiente de rozamiento propiamente dicho.

La temperatura tiene mucha influencia en el valor del coeficiente de rozamiento. Por ejemplo según klever Colombes, su aumento para una temperatura de T °C por debajo de 0 °C es f