Las cintas transportadoras representan entre el 30% y el 50% del costo total del equipo del transportador. La elección correcta de las cintas transportadoras no solo puede reducir el costo del equipo de toda la máquina transportadora, sino que también afecta el diseño de las poleas, dispositivos de accionamiento, rodillos y otros componentes del transportador.
La selección de la cinta transportadora del transportador de banda se basa en la longitud del transportador, la capacidad de transporte, la tensión de la cinta, las características del material transportado, las condiciones de recepción, el entorno de trabajo y otros factores. Además de la tensión de tracción longitudinal, la cinta transportadora también está sujeta a la tensión de flexión del rodillo y del rodillo de retorno durante su funcionamiento. La mayor parte del daño de la cinta transportadora se manifiesta en el desgaste de la superficie de trabajo y los bordes, así como en la rotura, desgarro y descamación causados por el impacto de materiales grandes y afilados.
1 Preselección de la cinta transportadora
La selección de la cinta transportadora requiere considerar muchos factores, principalmente: los requisitos del sistema transportador respecto a la cinta; condiciones topográficas y ambientales y requisitos de seguridad nominales; tipo, forma, tamaño de partícula, características de los materiales transportados, si hay efecto térmico y función química; ancho máximo de banda requerido, tensión de trabajo y capacidad de transporte; diámetro mínimo del rodillo; capacidad de artesado y rigidez lateral; soporte de carga; longitud de la sección curva y de transición; método de tensado y carrera; punto de recepción y condiciones de recepción, y ciclo operativo de la cinta; requisitos de resistencia al impacto y al desgarro; condiciones de empalme; y debe cumplir con los siguientes requisitos:
1.1 Para transportadores de banda de corta distancia, deben usarse cintas transportadoras con núcleo de tejido de poliéster (EP). Para transportadores de banda con gran capacidad de transporte, larga distancia de transporte, gran altura de elevación y alta tensión, deben usarse cintas transportadoras de cordón de acero.
1.2 Cuando el material a transportar contiene materiales de gran tamaño y la caída directa en el punto de recepción es grande, debe seleccionarse una cinta transportadora resistente al impacto y al desgarro.
1.3 El número máximo de capas de la cinta transportadora de núcleo de tejido estratificado no debe exceder las 6 capas; cuando el material transportado tenga requisitos especiales sobre el grosor de la cinta, puede aumentarse apropiadamente.
1.4 El transportador de banda subterráneo debe usar una cinta transportadora ignífuga.
2 Elección de la capa de cobertura
La elección de la capa de cobertura incluye el material de cobertura, la morfología superficial y el grosor.
Los componentes principales de la capa de cobertura son varios cauchos y plásticos. En la mayoría de los climas, el caucho puede funcionar normalmente con un ángulo de inclinación no mayor a 18°, mientras que la cinta de PVC opera normalmente por debajo de 12°. El PVC no es tan bueno como el caucho en resiliencia, pero tiene mejores propiedades ignífugas, de descarga y de limpieza. Las propiedades de los diversos cauchos también son muy diferentes. Por ejemplo, el caucho natural y el caucho estireno-butadieno tienen buena absorción de energía y resistencia a la abrasión; el caucho etileno-propileno es especialmente resistente al calor; el caucho nitrílico tiene buena resistencia al aceite; el caucho propileno-butílico es tanto resistente al calor como a la oxidación química. Por lo tanto, la elección del tipo de material de cobertura debe considerarse integralmente según el tipo de material transportado, las condiciones de operación y el entorno de trabajo.
El aumento en el grosor de la capa de cobertura es beneficioso para mejorar la resistencia al impacto y a la abrasión de la cinta transportadora. Especialmente hoy en día, el núcleo de cinta de lona de algodón ha sido reemplazado por el núcleo de cinta de tejido de fibra sintética. El rendimiento del núcleo de la cinta ha mejorado enormemente, mientras que el grosor es relativamente delgado. Para mejorar el rendimiento general de la cinta transportadora, es necesario aumentar el grosor de la capa de cobertura en consecuencia, para aprovechar al máximo sus ventajas y aumentar la vida útil de la cinta. Sin embargo, si la capa inferior de cobertura es demasiado gruesa, aumenta la resistencia al movimiento de la cinta transportadora.
La base para diseñar el grosor de la capa de cobertura es la velocidad de desgaste, las condiciones de recepción del material, la resistencia al calor de la capa de cobertura, la resistencia al impacto y el ciclo operativo de la cinta transportadora.
3 Empalme de la cinta transportadora
El tipo de empalme de la cinta transportadora debe seleccionarse según el tipo de cinta y las características del transportador de banda; las cintas transportadoras de cordón de acero deben usar empalmes vulcanizados; las cintas transportadoras de núcleo de tejido multicapa deben usar empalmes vulcanizados; para la cinta transportadora de núcleo entero de tejido, debe usarse empalme adhesivo, aunque también pueden usarse empalmes mecánicos.
Forma del empalme vulcanizado de la cinta transportadora: la cinta transportadora de núcleo de tejido estratificado debe usar empalme escalonado; la cinta transportadora de cordón de acero puede usar empalme vulcanizado de un nivel o multinivel según el grado de resistencia a la tracción.
4 Factor de seguridad de la cinta transportadora
4.1 La importancia de reducir el factor de seguridad de las cintas transportadoras y según el hecho de que las cintas transportadoras, especialmente las de alta resistencia, representan hasta el 30% al 50% de la inversión en transportadores de banda. Para elegir las cintas transportadoras de manera razonable y reducir la inversión en ellas, una vía importante es mejorar la tecnología de empalme de la cinta para reducir el factor de seguridad. Por ejemplo, en un transportador de 20 km de longitud en Australia, al reducir el factor de seguridad de la cinta de cordón de acero del habitual 6.7 a 5.0, el peso de la cinta se redujo en un 14%, la vida útil de los rodillos de carga aumentó en un 7% y la de los rodillos de retorno en un 40%. La reducción de la tensión de la cinta transportadora disminuyó la inversión estructural correspondiente, y el consumo de energía se redujo en un 4%. Los costos de inversión y operación pueden reducirse enaproximadamente el 10% dentro de la vida útil de 20 años.
4.2 Definición del factor de seguridad internacional
La Norma Industrial Alemana DIN22101-1982 define el factor de seguridad de la banda transportadora de cordón de acero como la relación entre la resistencia a la tracción de la banda transportadora de cordón de acero y la tensión de la banda cuando el transportador funciona de manera estable, con un mínimo de 6.7. En 2002, Alemania revisó la norma original de 1982, y la nueva versión adoptó un concepto y método de cálculo completamente nuevos. La conclusión es que el factor de seguridad de la banda transportadora de cordón de acero puede ser inferior a 6.7, y el mínimo puede ser 4.5. En los últimos 10 años, algunos países ya han superado las regulaciones de 1982. Los transportadores de banda en operación en Alemania, Gran Bretaña, Nueva Inglaterra, Australia y otros países utilizan 4.5-5.5. Según los resultados de investigación de instituciones extranjeras como CDI en Estados Unidos, el factor de seguridad de las bandas transportadoras de cordón de acero puede reducirse a menos de 5.5, oscilando entre 4.5 y 5.0.
Después de lo anterior y las disposiciones en la norma: el factor de seguridad de la banda transportadora debe seleccionarse según diferentes condiciones: es decir, el factor de seguridad del transportador de banda general y de la banda transportadora de cordón de acero puede ser de 7-9; cuando el transportador está controlado por arranque suave, para medidas de frenado, se puede tomar de 5 a 7.
