¿Cuál es el factor de seguridad de la banda transportadora y cómo elegirlo?

Cuando elegimos o compramos bandas transportadoras, nos encontramos con un índice técnico llamado «factor de seguridad» (SF). Entonces, ¿qué es el factor de seguridad y cómo debemos seleccionarlo?

Los «factores de seguridad» se mencionaron por primera vez en la norma DIN 22101 de 1982. Son cifras proporcionadas por los fabricantes de bandas transportadoras para sus estilos de banda particulares. El factor de seguridad es la relación entre la resistencia a la rotura de un material y la tensión aplicada o la carga máxima permitida. Comúnmente se denomina «tensión». Esta cifra está relacionada con la tela de la banda y, por lo tanto, con la resistencia general de la banda. No importa si la banda está cubierta con EPDM, nitrilo o SBR. El factor de seguridad es independiente de estos materiales. En otras palabras, el factor de seguridad es un parámetro importante para garantizar que la banda transportadora no se rompa durante la operación.

El factor de seguridad está directamente relacionado con nuestro mercado: desde el punto de vista de la seguridad, fiabilidad y larga vida útil, debería ser mayor; y desde el punto de vista económico, debería ser menor.

El factor de seguridad de las bandas transportadoras anteriores es relativamente conservador. Para bandas de tejido, el factor de seguridad suele ser nominalmente de 10:1, y para bandas de cordón de acero, los factores de seguridad eran nominalmente de 6.7:1. Por ejemplo, un fabricante quiere construir una banda transportadora de 2 capas y 220 libras por pulgada. Desea establecer un estándar de factor de seguridad de 10:1 para su producto. Esto significa que su banda terminada se rompe en la máquina de «arranque y agarre» con una fuerza mínima de 2200 libras por pulgada, lo que ha llevado a un aumento sustancial en la inversión del usuario.

Sin embargo, cada vez más estudios muestran que la resistencia a la tracción de la banda transportadora no tiene relación con el factor de seguridad real del diseño de la banda, sino que está relacionada con la capacidad de la banda para soportar la carga y la carga máxima instantánea bajo condiciones de operación estable, así como con la resistencia a la fatiga del empalme. Es decir, es el multiplicador aplicado a la fuerza máxima calculada a la que estará sujeto un empalme de banda transportadora (como el eslabón más débil de la banda). Un factor de seguridad tiene en cuenta imperfecciones en los materiales, defectos en el montaje, degradación del material y otras incertidumbres.

Factor de seguridad generalmente aceptado:

Los factores de seguridad convencionales suelen oscilar entre 6,7 y 10 para condiciones de operación estables, relacionados con la resistencia del empalme.

Por ejemplo, una banda transportadora de cordón de acero de «SUNGDA» tiene una resistencia a la tracción de 7500 N/mm. Después de probar la resistencia a la fatiga del empalme de la banda, la eficiencia del empalme probada por la máquina de fatiga alcanzó el 38%. Por lo tanto, la resistencia a la fatiga del empalme fue de 2850 N/mm (tasa de soporte = 0,38 * 7500 N/mm). Otra banda transportadora de cordón de acero de «SUNGDA» tiene una resistencia a la tracción de 6600 N/mm, pero la tecnología y resistencia del empalme de la banda han mejorado. Después de las pruebas, su nivel de soporte del empalme es del 50%, y su nivel de soporte neto es de 3300 N/mm, lo que es un 16% mayor que la resistencia a la fatiga del empalme de la primera banda. Aunque su resistencia a la tracción es un 14% menor que la anterior, el factor de seguridad de diseño de la primera banda es de 6,5.

Debido a la fuerte resistencia del empalme, el factor de seguridad de la segunda banda se puede reducir a 4,7, y la tensión de soporte correspondiente aumenta en un 39%. Los materiales de construcción de la banda transportadora y del empalme, junto con los métodos de análisis modernos, muestran que es seguro y confiable utilizar un factor de seguridad inferior a 5,0 entre la resistencia a la tracción de ST-1000 N/mm y ST-6000 N/mm.

Las cintas transportadoras, especialmente las de alta resistencia, representan hasta el 30-50% de la inversión en transportadores de banda. Para seleccionar cintas transportadoras de manera razonable y reducir su costo, una forma importante es mejorar la tecnología de empalme de la cinta, con el fin de disminuir el factor de seguridad. Por ejemplo, en un transportador de 20 km en Australia, al reducir el factor de seguridad de la cinta transportadora de cable de acero de 6.7 a 5.0, el peso de la cinta disminuyó un 14%, la vida útil de los rodillos de carga aumentó un 7% y la de los rodillos de retorno un 40%. La reducción de la tensión de la cinta disminuye la inversión estructural correspondiente, el consumo de energía se reduce un 4%, y en 20 años de servicio se pueden reducir aproximadamente un 10% tanto la inversión como los gastos operativos.

La norma industrial alemana DIN22101-1982 define el factor de seguridad de la cinta transportadora de cordón de acero como la relación entre la resistencia a la tracción del cordón y la tensión de la cinta durante el funcionamiento estable del transportador, con un mínimo de 6.7. En 2002, Alemania revisó la norma original de 1982, y la nueva versión adoptó un nuevo concepto y método de cálculo. La conclusión es que el factor de seguridad de la cinta transportadora de cordón de acero puede ser inferior a 6.7, pudiendo llegar hasta 4.5.

En la última década, algunos países ya han superado las regulaciones de 1982. Los transportadores de banda en operación en Alemania, Reino Unido, Nueva Inglaterra, Australia y otros países han adoptado factores entre 4.5 y 5.5. Según investigaciones de instituciones extranjeras como la empresa estadounidense CDI, el factor de seguridad de la cinta transportadora de cordón de acero puede reducirse por debajo de 5.5, en un rango de 4.5 a 5.0.

EMPRESA DE CINTAS TRANSPORTADORAS SUNGDA

Sitio web oficial de SUNGDA: https://www.sungdagroup.com