Las 4 leyes de alineación de las bandas livianas.
Actualizado: 22 sept 2020
Como mencionamos en nuestro post “Tacos, guías y bordes para bandas livianas”, existen casos particulares en los que son necesariosadicionar ciertos accesorios para que nuestro transportador cumpla con lo requerido.
En este post vamos a hablar de los problemas de desalineamiento de bandas. Más precisamente cómo identificar y accionar frente a los problemas de alineación en las bandas livianas. Para llevarlo a cabo vamos a dividir el post en en cinco secciones.
Siendo la primera sección una breve introducción sobre la importancia del guiado en una cinta transportadora. La segunda parte hace alusión a cuáles son las 4 leyes de guiado. En la tercera sección hablaremos sobre algunas consideraciones de la alineación de las bandas. En la cuarta sección se identifican algunos problemas de desalineación comunes y sus posibles soluciones. Y por último, en la quinta sección, expondremos una breve conclusión sobre el post.
Índice
1. Introducción.
2. Las 4 leyes de alineación de las bandas livianas.
3. ¿Qué consideraciones deben tenerse en cuenta?
4. ¿Cómo solucionar problemas de guiado?
5. Conclusiones
1 - Introducción.
Cuando se está operando un sistema de bandas transportadoras en un entorno industrial, es natural que exista cierto grado de desalineación de la banda. Es poco probable que encontremos transportadores que se encuentran perfectamente alineados durante toda su operación. Sin embargo, existen ciertos grado de desalineación que implican problemas importantes, incluyendo daños a los equipos, desgaste excesivo de la banda y derrame de material.
A menudo suele culparse a las bandas transportadora por los problemas de desalineación, sin tener en cuenta que por lo general el problema se encuentra en la estructura. Al realizar el montaje de la estructura puede haber deficiencias en la instalación de los tambores o en la alineación de los rodillos. Otro problema de alineación puede aparecer si la zona de carga del material se encuentra mal diseñada. Inclusive si el transportador tiene problemas de contaminación y hay modificación de las dimensiones de los rodillos también pueden aparecer problemas de desalineación. Solo en la minoria de los casos son causados por la cinta. Por lo cual es de suma importancia conocer las características básicas de las diferentes medidas de guiado de la cinta.
Toda cinta transportadora sigue la alineación de la estructura y de los componentes sobre los que se desplaza, por esto resulta esencial que se haya alineado con precisión. La alineación adecuada de la banda es un precursor para resolver muchos de los problemas que serán tratados en las secciones siguientes.
La mejor manera de empezar el proceso de alineación es realizando una inspección detallada de las condiciones existentes y los criterios originales del diseño, puntos que serán detallado en un post posterior “Cómo controlar si nuestro transportador se encuentra desalineado”.
Una vez que la banda se alinea correctamente, una operación debe incluir revisiones de su alineación como parte del programa de mantenimiento.
Suele ser muy común que en algunas plantas se realicen ajustes para corregir la alineación de la banda mientras el transportador está funcionando, en este caso se recomienda que el transportador sea bloqueado, etiquetado.
2 - Las 4 leyes de alineación de las bandas livianas.
Si el transportador se encuentra perfectamente diseñado, montado y sus componentes alineados; no tendremos mayores complicaciones de alineación de la banda. Cuando la cinta se desplaza sobre rodillos cilíndricos que se encuentran en ángulo recto respecto a la estructura y al sentido de la marcha de la banda, las fuerzas que actúan sobre la cinta serán paralelas al sentido de la marcha.
Primera Ley de Guiado
¿Qué pasa si uno o varios de los componentes giratorios no se encuentran en ángulo recto con respecto a la marcha de la cinta transportadora?
En el caso de que la banda se encuentre tensionada de manera desigual en sus lados, debido por ejemplo a un mal ajuste en sus poleas terminales, la cinta se desplazará hacia el lado con menor tensión.
Aún cuando las poleas terminales se encuentren perfectamente alineadas, la banda tendrá un estado de equilibrio inestable. Si la cinta se somete a un factor externo de desalineamiento como por ejemplo una carga descentrada, suciedad en la cinta o alimentación lateral, la misma se saldrá de su centro.
Una de las medidas importantes para reducir los efectos de este equilibrio inestables, es la utilización de tambores cilíndricos cónicos. Al aumentar el diámetro del tambor de mando en su punto medio, la cinta se encontrara con mayor tensión en este punto.
Como la cinta tiende a desplazarse hacia el punto más elevado del diámetro del tambor, los extremos cónicos dirigen permanentemente la banda hacia el centro del tambor. Es así que si por ejemplo la cinta tiende a desplazarse por algún factor externo hacia la izquierda, la fuerza de centrado aumenta según crece el área de contacto.
Consecuentemente la fuerza resultante dirige la cinta de nuevo a su posición central (neutral). De esta manera las fuerzas de centrados se equilibran en el punto medio del tambor. Los tambores cónicos cilíndricos ejercen un efecto de autoguiado de la cinta.
Resuelta esta primera ley de guiado existen casos en que todavía persisten los problemas de desalineación. Es decir, existen instalaciones con una pronunciada tendencia al desplazamiento y con fuerzas transversales considerables.
Segunda Ley de Guiado
Cuanto más grande sea el arco de contacto de las poleas terminales, más alta será la fricción, y consecuentemente mayor será el efecto de guiado.
La pregunta que surge es ¿Cómo logramos aumentar el arco de contacto del tambor motriz? Para poder aumentar el arco de contacto de una polea debemos utilizar rodillos de inflexión.
Los rodillos de inflexión cumplen muchos roles dentro de un transportador. Por un lado, aumentan el arco de contacto. Por otro lado, en la distancia que existe entre el tambor de mando o cola y el rodillo de inflexión la banda tiene una tensión estable.
Debemos tener en cuenta que los rodillos de inflexión se encuentran sujeto a fuerzas tensionales fuertes debido a que la banda ejerce una presión sobre ellos. Este punto es importante a la hora de determinar tanto el diámetro del rodillo, espesor de sus carasa como el diámetro del eje.
La distancia que existe entre el tambor de mando y el rodillo de inflexión debe ser al menos dos veces el diámetro del tambor del extremo.
Si no se respeta esta distancia mínima tenemos dos potenciales problemas. El más grave se genera con la contra flexión y la compresión de las telas disminuyendo considerablemente la vida útil de la banda. En segundo lugar, este punto es importante ya que es el espacio óptimo para la colocación de los sistemas de limpiezas.
Para poder colocar un limpiador secundario en la banda es necesario que existe un espacio entre el tambor de mando y su rodillo de inflexión suficiente para la instalaciòn. Adicionalmente, deberà considerarse el diseño de la tolva de descarga para recibir el material que surja de la limpieza de la cinta.
Tercera Ley de Guiado
Dentro de un grupo de tambores y rodillos, el primero que toma contacto con la cinta posee el mayor efecto de guiado.
En la siguiente figura el rodillo A es el que primero toma contacto con la cinta en el tramo de retorno. El efecto de ese rodillo sobre el guiado de la cinta es el de mayor grado.
Cuarta Ley de Guiado
La cinta se desplaza hacia el lado del rodillo con el que hace contacto en primer lugar.
Cuando vemos que una banda se desliza por ejemplo hacia la izquierda puede deberse a que el rodillo no se encuentre alineado en ángulo recto con la estructura. La banda se desplazará hacia el lado donde primero tenga contacto el rodillo mal alineado.
Sin embargo, en la práctica es importante saber que cuando observamos una desalineaciòn concreta, el problema se encuentra unos metros antes. Es decir, si observamos que se desalinea en un tramo específico de la banda, debemos revisar los rodillos de dos o tres metros antes.
Una manera de corregir este problema es utilizar rodillos oscilantes. La oscilación del rodillo con respecto al eje le permite que si la banda se desalinea por ejemplo hacia el lado izquierdo el rodillo se incline hacia la derecha. Esto genera una fuerza de centrado inversa contribuyendo a restablecer el equilibrio.
3 - ¿Qué consideraciones deben tenerse en cuenta?
Si al verificar todas las leyes de guiados no hemos resuelto el problema, podemos estar necesitando la utilización de rodillos guías con la instalación de guías en nuestra bandas. Para más información leer “Tacos, guías y bordes para bandas livianas”.
Veamos más detenidamente algunas consideraciones que debemos tener en cuenta cuando analizamos el desalineamiento de la banda:
Primeramente debemos hacer funcionar la cinta transportadora lentamente con frecuentes arranques y paradas, para poder detectar si existe alguna tendencia a que se desplace y se pueda rectificar antes que se produzca algún daño.
Realizar las correcciones en aquellos puntos donde existe mayor riesgo potencial de que se produzcan daños en la cinta.
Siempre debemos realizar los ajustes trabajando con un tambor a la vez.
Si se cuenta con rodillos de inflexión, se recomienda utilizarlos para alinear el recorrido de la cinta.
Cada vez que se realice un ajuste, se debe dejar que la cinta gire unas pocas veces para que se adapte a la nueva alineación antes de continuar con las correcciones.
Cada ajuste que se realice en el guiado, puede hacer que sea necesario realizar otros ajustes en cualquier otro punto de la instalación.
En el caso de cintas con perfiles de guiado, la cinta se debe alinear en vacío, de manera que el perfil pueda discurrir por los surcos sin rozar contra las paredes de estos.
4 - ¿Cómo solucionar problemas de guiado?
A continuación presentaremos a modo resumen un cuadro sobre los posibles problemas frecuentes de guiado con los cuales nos enfrentamos. Así también presentamos alternativas de acción frente a la detección de los mismos.
5 - Conclusiones.
El problema de desalineamiento puede controlarse, o mejor aún corregirse.
Es así que se hace necesario comprender los patrones básicos de comportamiento de la banda y abordar un conjunto de procedimientos para alinear cuidadosamente la estructura y los componentes del transportador para corregir las fluctuaciones en la trayectoria de la misma. Las 4 leyes del guiado son fundamentales para resolver los problemas más básicos de desalineación de cintas.
A pesar de la complejidad de estos problemas, es posible resolverlos. El desafío se presenta al identificar cual de la lista larga de posibilidades es la causa específica de los problemas de una banda. Alinear una banda es una habilidad que toma tiempo aprender.
No obstante, alinear una banda sin ningún conocimiento de los efectos de las acciones de alineación puede resultar en un aumento en el consumo de energía, falla de componentes y daños a la banda. Sin embargo, es importante como encargado de nuestros transportadores salir de nuestra zona de confort y trabajar sobre estos problemas.