Ingeniería industrial

Calculadora de tamaño de capacidad y potencia de accionamiento del transportador de tornillo

Calcula la velocidad de funcionamiento (RPM) del transportador de tornillo, el rendimiento volumétrico, el factor de reducción de inclinación, la potencia de accionamiento por fricción, la potencia del eje y el tamaño de motor recomendado según la norma CEMA 350 e ISO 7149.

Motor y paletas del transportador de tornillo
📷 Fabricación RICHI · CC POR 4.0
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Cómo utilizar la calculadora de tamaño de potencia y capacidad del transportador de tornillo

  1. Ingrese el tipo de material a granel transportado y ajuste las opciones según sea necesario.
  2. Ejecute la herramienta e inspeccione sus resultados, evidencia y limitaciones.
  3. Copie o descargue el resultado y luego verifíquelo con el sitio web real, los datos de origen o los registros comerciales.

Pruebe un ejemplo concreto

Transporte de grano/trigo seco (densidad aparente 0,75 t/m³, factor de fricción del material CEMA 1,2) a una capacidad objetivo de 25,0 t/h (33,3 m³/h) sobre L=15,0 m con una inclinación de 10° (factor de reducción de inclinación 0,80): utilizando un tornillo de Ø250 mm (10 pulgadas) con un 45% Carga por canal y paso estándar (P=250 mm). Los cálculos cinemáticos de CEMA arrojan una velocidad de rotación requerida de 117 RPM (por debajo del límite máximo de 170 RPM). La potencia motriz comprende 0,16 kW de fricción en vacío, 1,23 kW de empuje horizontal del material y 0,18 kW de elevación por gravedad, con un total de 1,56 kW de potencia en el eje. El factoring de eficiencia de la transmisión recomienda un motorreductor de 3,0 kW (4,0 HP) para un funcionamiento continuo y constante.

Cómo interpretar los resultados

Los transportadores de tornillo (sinfines) transportan polvos y sólidos granulares en plantas de manipulación de granos, mezclas químicas y cemento. Las principales restricciones de diseño son el porcentaje de carga mínima y el límite de velocidad crítica. El exceso de carga en el canal sumerge los cojinetes colgantes en arena abrasiva, provocando un rápido agarrotamiento. La velocidad excesiva genera fuerzas centrífugas que sujetan los sólidos a granel contra las paredes de la carcasa, deteniendo el transporte axial. Esta herramienta dimensiona los transportadores según los estándares CEMA 350.

Preguntas frecuentes

¿Qué es la carga del canal del transportador de tornillo y por qué está restringida al 15%-45%?

La carga del canal es el porcentaje del área de la sección transversal del canal en U ocupada por el material. Los transportadores no pueden funcionar al 100% de su capacidad; el sobrellenado hace que los sólidos a granel giren con paletas en lugar de avanzar axialmente. Fundamentalmente, los cojinetes de suspensión intermedios (espaciados cada ~3 m) deben permanecer por encima del lecho de material. Los cojinetes sumergidos sufren una ingestión y agarrotamiento catastróficos de arena. CEMA limita la carga al 15% para abrasivos pesados, al 30% para polvos estándar y al 45% para materiales livianos.

¿Por qué existe un límite máximo de RPM para los transportadores de tornillo y qué sucede si se excede?

El transporte axial se basa en la gravedad y la fricción de la carcasa para superar la resistencia del vuelo tangencial. Por encima de la velocidad crítica, la fuerza centrífuga excede la fuerza gravitacional, fijando los sólidos a las paredes de la carcasa y arrojándolos en un caótico vuelo circular. El rendimiento directo cae precipitadamente, las partículas se degradan y el desgaste del vuelo se dispara. CEMA especifica velocidades máximas seguras (por ejemplo, ≤ 70-80 RPM para Ø250 mm).

¿Cómo afecta el transporte inclinado la capacidad y la potencia motriz requerida?

A medida que aumenta el ángulo de inclinación θ, la gravedad hace que los sólidos a granel se deslicen hacia atrás a través de los espacios libres de vuelo, degradando la eficiencia volumétrica. Bajo la reducción de potencia de CEMA: con una inclinación de 10°, la capacidad cae a ~85%; a 15°, hasta ~70%; a 20°, a ~60%. Más allá de 30°, las paletas de paso estándar fallan (lo que requiere carcasas tubulares y paletas de paso corto). Además, la elevación gravitacional requiere potencia de motor adicional (P_lift = Q · g · H).

¿Cuándo se debe seleccionar un transportador de tornillo sin eje en lugar de un transportador de tornillo con eje convencional?

Los transportadores de eje sueldan tramos helicoidales a una tubería de acero central, lo que ofrece una alta rigidez torsional en tramos largos con cojinetes colgantes. Los transportadores sin eje eliminan el tubo central y los cojinetes colgantes, utilizando una espiral de aleación de alta resistencia formada en frío que descansa sobre revestimientos de desgaste (como UHMW-PE). Los diseños sin eje evitan la obstrucción y son la mejor opción para lodos deshidratados, desechos municipales fibrosos y materiales pegajosos a granel.

Calculadora de capacidad del transportador de tornillo y potencia del motor, guía práctica y preguntas comunes

¿Qué hace una calculadora de capacidad del motor y capacidad del transportador de tornillo?

La capacidad del transportador de tornillo y la dinámica de accionamiento cumplen con las especificaciones de manejo de materiales a granel CEMA Standard 350 e ISO 7149. La capacidad volumétrica teórica depende del área de la sección transversal del tornillo, el paso S (paso estándar S = D) y las RPM n del eje de rotación.

¿Para quién es esto y cuándo es útil?

Ingenieros mecánicos de manejo de materiales a granel, diseñadores de procesos de cemento y minería, técnicos de manejo de polvo y compradores de transportadores de tornillo que dimensionan alimentadores de sinfín.

¿Cómo uso esta calculadora de capacidad del motor y capacidad del transportador de tornillo?

Ingrese el tipo de material a granel (grano, carbón pulverizado, cemento, arena mineral, gránulos de plástico), densidad aparente, diámetro del tornillo D, longitud del transportador y ángulo de inclinación para calcular el rendimiento volumétrico de CEMA 350, las RPM del eje, la potencia de fricción en vacío, la potencia de empuje del material y la potencia de elevación por gravedad, los kW de motor recomendados y los límites de velocidad de rotación.

¿Cómo debo interpretar los resultados?

Para evitar que el material se atasque contra los cojinetes de suspensión intermedios y minimizar el desgaste de las láminas abrasivas, la relación de carga de la sección transversal del canal ψ está limitada por la abrasividad del material (15 % a 30 % para cemento/minerales abrasivos, 45 % para granos/pellets de flujo libre). El transporte inclinado sufre una reducción del deslizamiento por gravedad c. La herramienta descompone la potencia motriz CEMA en componentes de fricción vacía, empuje horizontal y elevación por gravedad para especificar los kW de motor estándar y los límites críticos de RPM centrífugas.

¿Dónde se realiza el trabajo y qué servicios reciben datos?

La capacidad de manipulación a granel, las RPM del eje del tornillo y la potencia del motor se calculan localmente en su navegador mediante ecuaciones de física mecánica. Los diseños de transporte de materiales y los parámetros personalizados de la maquinaria nunca se transmiten a terceros.