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OPERACIONES INDUSTRIALES II
TRANSPORTADORES
Transportador de tornillo sinfín.
Los transportadores de tornillo sin fin : Son máquinas de transporte continuo
con el órgano de tracción rígido rígido que se emplean para el transporte de sólidos en infinidad de industrias, teniendo aplicaciones de toda índole. Este tipo de transportador está diseñado para realizar el desplazamiento de material mediante una espiral basado en el principio de Arquímedes*. Tienen la posibilidad de trabajar en diferentes ángulos desde la horizontal hasta la vertical, siempre y cuando sea adaptado para tal fin. Son equipos diseñados según necesidades del tipo material a transportar, horizontal o inclinación deseada, velocidad de translación de los materiales, caudal a transportar etc. Según el uso que se le quiere dar estos se fabricaran de diferentes formas y materiales, cambiando su geometría, tanto estructural como la espiral. Tienen infinidad de combinaciones con lo que le da la capacidad de adaptarse a cualquier tipo de proceso, pudiendo combinar la posición de la tolva de carga, boca de salida, grupo de accionamiento, posición de trabajo, el diámetro simple o, diámetro variable, paso, el canal, tipo de tracción, tracción, etc.
El Tornillo sinfín se define en su construcción en función de las características de trabajo, como pueden ser el caudal, cantidad de sólido a transportar, velocidad de transporte, inclinación del equipo, agresividad del material a transportar, combinación con otras tareas (tamizado, moldeado, mezclado, como dosificador entre otro) etc.
Principios de funcionamiento El transportador se pone en funcionamiento a través del sistema motor que consta de un reductor y reductor y le suministra el movimiento al tronillo sin fin de alas helicoidales el cual va montado en cojinetes y chumaceras, dentro de un canal artesa y que depende de la longitud del mismo, máxima hasta 50 m y para sostenerlo tendrá cojinetes intermedios que funcionaran como puntos de apoyo para evitar flexiones en el eje o la distorsión de la espiral. La carga se realizara en la parte superior que generalmente es por un extremo extremo y la descarga se realizara por la parte parte inferior del otro extremo. También se puede puede cargar por el centro y descargar en ambos extremos ( en ambos casos la alimentación o descarga puede ser por el centro o cualquier punto de su longitud)
Ventajas
Son compactos. Diseño modular: fácil instalación. Soportes y apoyos simples resisten altas temperaturas. Fácil hermeticidad. Extremadamente versátiles. Varias zonas de carga y descarga.
Desventajas
No transporta grandes distancias, se construyen construyen tamaños (hasta 50 m). No se pueden transportar materiales frágiles, delicados o muy abrasivos. Necesita mayores requerimientos de potencia. Al quedar resto de materiales materiales transportados con anterioridad anterioridad existen riesgos de contaminación. Volumen de material desplazado bajo.
CLASIFICACIÓN Los transportadores de tornillo sin fin se pueden clasificar atendiendo a distintos aspectos, 1) Según la conformación del tornillo existen de distintas formas, a continuación veremos algunos de ellos: Tornillo sin fin de hélice helicoidal. Tornillo sin fin de hélice Seccional. Tornillo sin fin de paletas cortadas.Tornillo sin fin de paletas tipo cinta. Tornillo sin fin de paletas plegadas y cortadas. Tornillo sin fin de paso c orto de paletas cortadas con palas. Tornillo sin fin de paletas distribuidas formando un cono. Tornillo sin fin de diámetro escalonado.
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En realidad el inventor del tornillo fue el político griego Arquitas de Tarento (430-360 a.C.), filósofo de la escuela de Pitágoras, matemático amigo y discípulo de Platón a él se debe también el invento de la polea. Un siglo después Arquímedes (287-212 a.C.) famoso sabio, matemático y físico perfeccionó el tornillo tornillo
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Tornillo sin fin de paso escalonado. Tornillo sin fin de doble paleta. Etc. Algunos tipos están en ANEXO adjunto. Partes componentes Los transportadores de tornillo sin fin constan de diferentes partes componentes que permiten el funcionamiento de los mismos, a continuación relacionamos las principales. La Estructura Las soluciones estructurales de un transportador de tornillo sin fin son de fácil diseño. Se construyen de dos formas teniendo en cuenta la clasificación de los mismos, si es tubular se construirá con un tubo o varias secciones de tubo unidas por tornillos o bridas y si es de canal estará formado por una canal en forma U o varios canales unidas también por tornillos o bridas, en este ultimo tipo se constara con tapas que se atornillaran a la canal para tapar la misma. Unida a esta estructura estarán los soportes que permitirán la fijación del transportador a la superficie de trabajo como se ven en la fig. 1. El Tornillo sin fin Es el elemento principal de los transportadores de tornillo sin fin, son los encargados de la transportación de la carga y se pueden construir de distintas formas en dependencia del material a transportar, del ángulo de inclinación, de las condiciones de trabajo o las capacidades para las cuales se requieran.
Fig. 1 A) Tornillo (eje o árbol en rosca en espiral). B) extremo del eje con brida o engranaje de transmisión. C) Cojinete de Soporte . D) reductor de velocidad. E) canal o artesa, tapa del canal y boca d e carga. F) articulación. G y H) fijación y apoyo del canal.
Principales características de los transportadores de tornillo sin fin: Estructura simple, compacta y robusta Posibilidades individuales de carga en cualquier punto del material transportado Estructura de acero sólida a prueba de torsión Aletas de hoja entera soldadas con el árbol del tornillo sin fin Selección de materiales y revestimiento de desgaste individuales sobre demanda Larga vida útil, bajos gastos de mantenimiento Capacidad de transporte con tornillo simple: 5 a 350 m³/h. Diámetro de transporte: 250 a 630 mm Capacidad de transporte con doble tornillo: hasta 700 m³/h. Diámetro de transporte: 2 x 250 a 2 x 630 mm
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Diseño de un transportador de tornillo sin fín. En las figuras se muestran los elementos que conforman un tornillo simple sin fin horizontal y un tornillo sin fin inclinado
Tornillo sin fin inclinado
La condición para proyectar el transportador depende de su construcción que puede ser con tornillo de rosca derecha (dextrógira), de rosca a izquierda ( levógira) o de ambos con una parte dextrógira y otra levógira sobre el mismo eje de rotación. Rosca derecha
Dirección material izquierda
1) Giro Derecha
Rosca Derecha
Dirección material derecha
2) Giro Izquierda
Rosca Izquierda 3) Giro Izquierda
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Dirección material izquierda
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Rosca Izquierda
Dirección material derecha
4) Giro Derecha
La rosca puede tener ambas direcciones en el mismo canal permitiendo recibir material de los extremos del transportador y descargar centralmente o viceversa alimentar en el centro y descargar en los extremos En un mismo eje si el giro es Izquierda con alimentación en ambos extremos el material se puede descargar en el centro cuando la mitad de la rosca es derecha y la mitad izquierda. Alimentación 5) Rosca Dirección material derecha derecha
Alimentación Dirección material Rosca izquierda izquierda
De la misma manera si el giro es derecha con alimentación en el centro el material se descarga en ambos extremos siempre y cuando la mitad de la rosca es derecha y la mitad izquierda. 6) Rosca derecha
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Dirección material izquierda Alimentación
Dirección material derecha
Rosca izquierda
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ANEXO Transportadoras de Sinfín Tubulares Aptas para la extracción , la dosificación y el transporte de hormigón, barro, materiales inertes de varios tipos, tanto en posición horizontal como inclinada hasta llegar al transporte vertical (elevadores), utilizando varias prolongaciones ensambladas con sólidas bridas. Características Técnicas Longitud: Puede ser cualquiera, a solicitud del cliente. Lubricación: Se realiza por expresos puntos de engrases, a pedido se puede realizar un sistema de engrase con control remoto. El Sinfín consta de un motoreductor directo con árbol, ensamblado con bridas, con posibilidad de montaje tanto en zona de carga como en zona de descarga. Potencias de motores desde 1.1 hasta 15 Kw que pueden adoptar distintas relaciones de reducción 1:5, 1:7. 1:10, 1:15, 1:20 dependiendo de las exigencias del cliente.
Transportadores de Sinfín Canal Pueden ser utilizadas como alternativas de la serie Tubular para la extracción, dosificación y el transporte De cemento, cal, hormigón, barros y materiales semejantes Características Técnicas Longitud: Puede ser cualquiera a solicitud del cliente. El sinfín consta de un motoreductor directo con árbol, Ensamblado con bridas, con posibilidades y montaje tanto En zona de cargo como en zona de descarga. Potencias de motores desde 1.1 hasta 15 Kw que pueden adoptar distintas relaciones de reducción 1:5, 1:20 Dependiendo de las exigencias del cliente.
VARIANTES DE TORNILLO SIN FIN
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Tornillo sin fin de paso escalonado
Transportador de tornillo sin fín tubular Aptas para la extracción, la dosificación y el transporte de hormigón, barro, materiales inertes de varios tipos, tanto en posición horizontal como inclinada hasta llegar al transporte vertical (elevadores), u tilizando varias prolongaciones ensambladas con sólidas bridas. Car ac ter íst ic as té cn ic as
Longitud: Puede ser cualquiera, a solicitud del cliente. Lubricación: Se realiza por expresos puntos de engrases, a pedido se puede realizar un sistema de engrase con control remoto. El Sinfín consta de un motoreductor directo con árbol, ensamblado con bridas, con posibilidad de montaje tanto en zona de carga como en zona de descarga. Potencias de motores desde 1 hasta 15 Kw que pueden adoptar distintas relaciones de reducción 1:5, 1:7. 1:10, 1:15, 1:20 dependiendo de las exigencias del cliente.
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Transportador de tornillo sinfín. Este transportador comprende un cuerpo tubular (1) y un tornillo sinfín de configuración modular. El cuerpo tubular comprende una serie de piezas desmontables (11) y unas piezas intermedias (12) de empalme fijadas mediante tornillos de apriete (1a). Las piezas desmontables (11) y las piezas intermedias de empalme (12), conformantes del cuerpo tubular (1), presentan una configuración general en "U", encontrándose montadas, respectivamente, sobre el lateral abierto de las mismas unas tapas de cierre (13) desmontables y unas pletinas (2) portadoras de unos cojinetes (21) para la sujeción de unos ejes intermedios (3) que presentan en los (2) (3) extremos opuestos unos salientes y/o rebajes (31) para su acoplamiento machihembrado y sin posibilidad de giro relativo con unos rebajes y/o salientes (41) complementarios definidos en los extremos de unos tramos (4) de tornillo sinfín, desmontables en dirección radial.
TORNILLO SIN FÍN: Este tornillo es el encargado de realizar el transporte de las materias sólidas que son depositadas en la criba, este tornillo puede adoptar diferentes formas dependiendo de una serie de factores. Teniendo en cuenta una serie de variantes como son el diámetro, paso, material, diámetro variable, tipo de tracción, etc. El sinfín será definido en función de las características de trabajo, como pueden ser el caudal, cantidad de solidó a transportar, velocidad de transporte, inclinación del equipo, agresividad del material a transportar, dimensiones del canal, etc. Estos equipos van equipados con un sistema de limpieza, el cual es un cepillo helicoidal que va solidario al sinfín en la zona de tamizado, realizando una función de barrido y limpieza de la malla al mismo tiempo que gira el sinfín para transportar los sólidos. DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO Este equipo está diseñado para realizar el transporte de material mediante una espiral basado en el principio de Arquímedes. Tienen la posibilidad de trabajar en diferentes ángulos, siempre y cuando sea adaptado para tal fin. Diseñados para transportar cualquier tipo de material bien residuos orgánicos en el tratamiento de aguas, transporte de sólidos en infinidad de industrias y aplicaciones de toda índole, son equipos los cuales se diseñan según necesidades: tipo material a transportar, inclinación, caudal a transportar, velocidad de translación de los materiales, etc.
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Según el uso que le queramos dar estos se fabricaran de diferentes formas y materiales, cambiando su geometría, tanto estructural como la espiral. Tienen infinidad de combinaciones con lo que le da la capacidad de adaptarse a cualquier tipo de proceso, pudiendo combinar la posición de la tolva de carga, boca de salida, grupo de accionamiento, posición de trabajo etc.
Piezas principales que conforman del transportador a tornillo sin fin:
Tornillo sin fin de paletas cortadas. Tornillo sin fin con palas. Tornillo sin fin de paletas plegadas y cortadas. Tornillo sin fin de paso corto de paletas cortadas con palas. Tornillo sin fin de paletas de palas. Tornillo sin fin de paletas distribuidas formando un cono. Tornillo sin fin de paso largo. Tornillo sin fin de doble paleta.
Tornillo sin fin de diámetro escalonado
Tornillo sin fin clásico de hélice helicoidal.
Tornillo sin fin inclinado
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Los sin fines de Acero Inoxidable en AISI 304 son totalmente aptos para el transporte y mezclado de todo tipo de sustancias alimenticias y sustancias corrosivas, con excelentes condiciones de higiene y altamente resistente al desgaste.
Tornillo sin fin de paletas tipo cinta.
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El TORNILLO COMPACTADOR SINFÍN tipo DET53C es un equipo especialmente diseñado para el transporte y compactación de residuos sólidos procedentes de rechazos de Rejas Automáticas, Tamices Filtrantes, Rototamices, etc. La finalidad del tornillo compactador sinfín es realizar en una sola operación el transporte y el compactado de los residuos sólidos pudiendo llegar a obtener un grado de sequedad de hasta el 40 % de materia seca. El tornillo compactador sinfín tiene la ventaja de que los sólidos recogidos por la boca de carga pueden ser de muy diversa índole (fangosos, viscosos, fibrosos, arenosos, etc.) por lo que son apropiados para aplicaciones muy variadas: - Estaciones depuradoras de aguas residuales y urbanas. - Colectores y estaciones de bombeo. - Industria papelera. - Industria química. - Industria agrícola. - Industria alimentaria. - Etc. El transportador - compactador desemboca los residuos en la sección de prensado, donde la espiral se encuentra rodeada por la malla filtrante. Dicha espiral no llega hasta el final de la canal con el fin de que se produzca el prensado de los residuos, los cuales salen por la boca que lleva incorporada una clapeta regulable que permite controlar el grado de compactación.
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PRINCIPALES ELEMENTOS TORNILLO COMPACTADOR SINFÍN MODELO DET53T:
Grupo motriz: Está formado por un motor-reductor con salida de eje hueco que acciona directamente con el eje principal, en cuyo extremo lleva una brida para acoplar el extremo del tornillo sinfín. Canal transportador: Construida en acero inoxidable (Aisi 304 y 316). Es donde se aloja el tornillo transportador produciéndose en transporte de los residuos sólidos. La parte superior está cerrada por unas tapas atornilladas, que con su desmontaje facilita la inspección y limpieza del equipo. En sus extremos lleva unas patas para anclaje y soporte pudiendo ser diseñadas para que el equipo trabaje inclinado. Cuenta también con una tubería de salida para drenaje de líquidos. Recubrimiento antidesgaste: En el interior de la canal, entre ésta y el tornillo transportador, se reviste con una capa de polietileno de alta densidad que sirve para lubricar el desplazamiento de giro del tornillo así como antidesgaste. Tornillo sinfín: Se puede fabricar en acero al carbono ó en acero inoxidable. Es una espiral de tipo Arquímedes fabricada con una pletina curvada sin núcleo (eje hueco). Boca de carga: Es la tolva de recogida de sólidos situada encima de la canal del tornillo compactador sinfín. Fabricada en acero inoxidable se puede diseñar y construir acorde a las necesidades del cliente. Cámara de compactación: Va atornillada a continuación de la canal transportadora y cuenta con un cilindro filtrante especial fabricado en acero inoxidable. En el extremo de salida lleva una tapa provista de un sistema de contrapeso que permite controlar el grado de compactación del residuo.
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Tipos de Helicoidales básicos.
PASO ESTÁNDAR : LOS TRANSPORTADORES HELICOIDALES CON PASO IGUAL AL DIÁMETRO DEL ESPIRAL, SON CONSIDERADOS ESTÁNDAR. SON APROPIADOS PARA UNA GRAN VARIEDADDE MATERIALES EN LA MAYORÍA DE LAS APLICACIONES CONVENCIONALES ESPIRAL DE PASO DOBLE : PROPORCIONA UN FLUJO SUAVE Y REGULAR DEL MATERIAL, ASÍ COMO UN MOVIMIENTO UNIFORME EN CIERTO TIPO DE MATERIALES. “
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ESPIRAL TIPO LISTÓN: EXCELENTES PARA TRANSPORTAR MATERIALES PEGAJOSOS, EL ÁREAABIERTA ENTRE EL LISTÓN Y EL TUBO ELIMINA LA POSIBILIDAD DE AMONTONAMIENTO DE MATERIAL
Ilustración Paso 1 listón
doble paso
Transportadores de tornillo sin fín de canal
Pueden ser utilizadas como alternativas de la serie tubular para l a extracción, dosificación y el transporte de cemento, cal, hormigón, barro y materiales semejantes.
Partes componentes Los transportadores de tornillo sin fin constan de diferentes partes componentes que permiten el funcionamiento de los mismos, a continuación relacionamos las principales.
Estructura Las soluciones estructurales de un transportador de tornillo sin fin son de fácil diseño. Se construyen de dos formas teniendo en cuenta la clasificación de los mismos, si es tubular se construirá con un tubo o varias secciones de tubo unidas por tornillos o bridas y si es de canal estará formado por una canal en forma U o varios canales unidas también por tornillos o bridas, en este ultimo tipo se constara con tapas que se atornillaran a la canal para tapar la misma.
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Unida a esta estructura estarán los sopor tes que permitirán la fijación del transportador a la superficie de trabajo.
Tornillo sin fin Es el elemento principal de los transportadores de tornillo sin fin, son los encargados de la transportación de la carga y se pueden construir de distintas formas en dependencia del material a transportar, del ángulo de inclinación, de las condiciones de trabajo o las capacidades para las cuales se requieran. A continuación mencionamos algunos tipos:
Tornillo sin fin de hélice helicoidal. Tornillo sin fin de hélice Seccional. Tornillo sin fin de paletas cortadas. Tornillo sin fin de paletas tipo cinta. Tornillo sin fin con palas. Tornillo sin fin de paletas plegadas y cortadas. Tornillo sin fin de paso corto de paletas cortadas con palas. Tornillo sin fin de paletas de palas. Tornillo sin fin de paletas distribuidas formando un cono. Tornillo sin fin de diámetro escalonado. Tornillo sin fin de paso escalonado. Tornillo sin fin de paso largo. Tornillo sin fin de doble paleta.
Sistema de transmisión El sistema de transmisión de los transportadores de tornillo sin fin está formado por un sistema de motor reductor que es el encargado de suministrar la potencia necesaria para el movimiento del tornillo sin fin.
Transportadores de tornillo sin fin Bien dosificado, mezclado a conciencia y transportado de manera uniforme: así es como llega el material a granel al lugar de destino por transportador de tornillo sin fin. Es por ello que resultan especialmente indicados para su empleo en plantas de producción de cemento. Pero también sirven para transportar materiales semihúmedos y fibrosos, todo depende del modelo. En función de la aplicación existen transportadores de tornillo sin fin de uno o de varios árboles y de disposición horizontal o ascendente.
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