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SISTEMAS DE TRANSFERENCIA DE MATERIALES
GENERALIDADES
El manejo de materiales hace referencia a la forma en que estos se trasladan dentro de las instalaciones. Es la manifestación física del flujo de dinero a través de una empresa o de una economía y el control del flujo de los materiales es el control de la empresa. Por lo tanto, resulta esencial que se reconozca esta función tan importante y en la que todo conlleva un costo, como un objetivo primordial de la atención del ingeniero industrial.
En el estudio de los transportes mecanizados la selección del proyecto idóneo en cada caso representa un problema en cuya resolución tiene importancia formidable la experiencia, pero que no puede abordarse con probabilidades de éxito si no se conocen las posibilidades que la industria del transporte brinda como consecuencia de la auto- selección que el progreso industrial ha ido realizando poco a poco, consagrando una serie de sistemas de transporte.
Lo mejor del manejo de los materiales es no manejarlo. El manejo de materiales es tiempo y el tiempo es costo.
Las mercancías de alto valor tienen gran impacto financiero en la empresa y las de alto “cubitaje” tienen un mayor impacto en las necesidades de espacio y de manejo de materiales. Los materiales en flujo consumen tiempo, y por lo menos generan un costo por el interés que representan en dinero, espacio, equipo, mano de obra para su manejo, seguro y en muchos casos pueden pérdidas por daños.
PRINCIPIOS BÁSICOS
“El manejo de materiales es una actividad en la que todo cuesta. “
El manejo no añade valor, no aumenta el atractivo para el cliente, ni la posibilidad de venta del producto; aumenta el costo de producción y distribución sin cambiar la función o la apariencia del producto. En las operaciones de fabricación el gasto de manejo de materiales es causado en su mayoría por la transportación de producto en proceso entre una operación y otra. El costo del manejo de materiales puede reducirse al mínimo integrando las funciones de manejo de materiales a la maquinaria de producción, incorporando las operaciones de manejo dentro de cada diseño de celda de producción y reduciendo al mínimo el inventario de trabajo en proceso.
“Las reducciones en el manejo de materiales son utilidad pura .”
Los cambios en las operaciones del manejo de materiales no afectan el diseño, la función o la comercialización del producto. Estos cambios en el sistema sí reducen el costo en la fabricación. Si el precio del mercado es estable, la reducción en el costo aumenta el margen bruto y, por lo tanto, todo representa una utilidad.
IDENTIFICACIÓN DE LA NECESIDAD DE UTILIZACIÓN DE UN SISTEMA DE TRANSFERENCIA DE MATERIALES
De estudios sistemáticos se han sacado unas etapas básicas, cuya influencia en el abaratamiento y eficiencia de un transporte es evidente, y que pueden agruparse así:
! Análisis muy completo del negocio al que se dedica la empresa y de su administración. Objetivos, políticas y practicas de la administración son los parámetros de operación del sistema logístico. ! La línea de productos y el patrón de comercialización que determinan el patrón de flujo de materiales.
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! Parámetros físicos del negocio, como el sistema de manejo de materiales que se definen por la uniformidad o diversidad de las características del manejo de la línea de productos, por la tasa de transacción, el volumen de movimiento y el perfil del inventario en cada paso de la operación. ! Planificación o planteamiento gráfico del transporte que es necesario realizar_._ ! Observancia de las normas generales de empleo. ! Selección del equipo. ! Estudio económico y comparativo
PLANIFICACIÓN O PLANTEAMIENTO GRÁFICO DEL TRANSPORTE
Debe hacerse teniendo en cuenta los siguientes principios: a) Todo movimiento es dinero. Hay que evitar los innecesarios. b) Previsión de la capacidad de almacenamiento necesaria. Esta previsión debe hacerse con cierta holgura, de lo contrario, el transporte se ve obligado a realizar movimientos suplementarios que incrementan el costo. c) La capacidad de almacenaje no es proporcional al área de planta, sino al volumen que representa ese área. d) El concepto de almacenamiento no debe ser estático, salvo casos especiales, sino móvil o, mejor dicho, renovable. e) Establecimiento claro del transporte que existe o el que se desea realizar mediante un “diagrama de circulación”, que puede hacerse sobre un plano de la instalación y una “hoja del proceso de transporte” con indicación del tiempo.
Una vez se ha hecho el diagrama de recorrido y la hoja del proceso del transporte, es necesario hacer un análisis crítico, para lo cual se debería:
! Preguntar si se puede cambiar el proceso o la distribución y si se pueden simplificar o eliminar movimientos. ! Preguntar si es flexible con cambios en las políticas de mercadotecnia, diseño del empaque o diseño del producto. ! Determinar dónde, por qué y hasta dónde se debe hacer el transporte.
Uno de los procedimientos para buscar una mejora es estableciendo un cuadro de interrogantes cuya respuesta sincera, en la mayoría de los casos acarrea mejoras cuyo orden de importancia depende naturalmente del acierto que existiera en su planteamiento inicial o en el del momento de la crítica.
Este cuadro podría ser el siguiente. ANALISIS CRITICA ESTUDIO DE MEJORA Hechos Razones Comparación Propuestas ¿QUE transporte se lleva a cabo? ¿POR QUE se realiza?^ ¿ES necesario?^ ¿Se puede EVITAR?
¿DONDE se lleva a cabo? ¿POR QUE en ese lugar? ¿ES el lugar indicado? ¿Se puede CAMBIAR ACORTANDO eltrayecto?
¿CUÁNDO se lleva a cabo?
¿POR QUE en ese momento? ¿ES el mejor momento? ¿Se puede COMBINAR con otra operación? ¿QUIÉN la lleva a cabo? ¿POR QUÉ esa persona? ¿ES la persona másindicada? ¿Se puede EVITAR o CAMBIAR lapersona que lo ejecuta?
¿CÓMO se lleva a cabo?
¿POR QUÉ de esa manera y con ese material?
¿ES el mejor método?, ¿el mejor medio?
¿Se puede MEJORAR el método o el medio?
Del examen de la documentación así preparada, puede sacarse la consecuencia de si es o no conveniente un sistema de transporte, o bien, de las posibilidades de mejora que existen, pero sólo por lo que se refiere a su concepción y viabilidad técnica, es decir, su planificación.
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Gastos de funcionamiento ( Gf)
Pueden ser de dos clases: a. Fijos .( gf). Son independientes del tonelaje transportado y del número de kilómetros recorridos, por ejemplo, los jornales del personal encargado de la manipulación y manejo en las unidades de transporte, impuestos y alquileres o gastos similares por razones de emplazamiento, estimados todos ellos por año. b. Proporcionales (g (^) u ). Ya sea al tonelaje transportado o al kilometraje recorrido o a su producto, según los casos. Tales son los consumos de gasolina, aceite, electricidad, etc., en general, gastos de energía y lubricación.
Entonces se tiene: G (^) f = gf + gu * T (^) , siendo: gf : gastos fijos de funcionamiento gu: gastos unitarios por tonelada transportada T: el número de toneladas transportadas al año.
Gastos de amortización ( Ga)
Dependen del número de años en que se proyecte amortizar el sistema de transporte. Para esto es necesario considerar la “vida técnica” del sistema de transporte. Dentro de lo posible, es necesario prever que al cabo de cierto tiempo, menor que la vida útil del sistema, bien mantenido por supuesto, otro medio más moderno y más económico puede hacerlo envejecer, económicamente hablando. Hay que considerar la amortización técnica del sistema. La amortización por año, con interés anual de i% será:
a
a
a i
i
C
i
G ; donde:
a: número de años en que se piensa hacer la amortización técnica C: capital invertido o inmovilizado que debe amortizarse, que será la diferencia entre el capital total invertido incluidos los gastos de instalación y el valor residual previsible, en la mayoría de los casos muy próximo a cero.
Gastos de mantenimiento ( Gm)
Estos son proporcionales, o mejor se pueden considerar proporcionales al tonelaje y están integrados por los siguientes conceptos:
a. Gastos invertidos por año en reparaciones, revisiones o renovaciones de las partes cuyo desgaste así lo requiera, considerando un ciclo temporal determinado (gr )
b. Gastos anuales de los intereses correspondientes al material inmovilizado como stock de repuestos previsibles renovables más o menos parcialmente cada año, pero cuyo importe anual tiene en algunos casos una evidente trascendencia económica (gi ).
Entonces Gm^ = gr + gi
Si T es el número de toneladas transportadas por año, se puede establecer como precio unitario de transporte por tonelada el siguiente:
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u
a f m a f m u g T
G g G
T
G G G P +
=
=
Es precisamente este precio Pu el que verdaderamente debería contar para establecer el criterio económico de selección de un medio o sistema de transporte.
Es evidente que la selección de un sistema de transporte viene en primer lugar impuesta por consideraciones generales tales como el estudio económico. Pero un estudio definitivo, una vez llevado a cabo y estimado el costo por tonelada, habrá de hacerse teniendo en cuenta la inmovilización económica justificable dentro de las posibilidades existentes.
Inmovilización justificable
Vendrá justificada, por un lado, por el ahorro de la energía, de gastos de reposición de material, de gastos fijos y de fabricación y de mano de obra; y por otro, por el aumento de ganancia debido al incremento de producción.
Y se debe tener en cuenta el interés del capital que se inmoviliza, los seguros, las amortizaciones, los impuestos y el costo de mantenimientos.
Sean: C= Inmovilización máxima justificada en la instalación. i = Interés bancario del capital a inmovilizar (%). s = Seguros e impuesto correspondientes a C (%). r = Costo del mantenimiento correspondiente a dicha instalación (%) a = Tasa de amortización fijada de C (%)
Y sean así mismo:
w = Gastos anuales en energía y funcionamiento (grasas, limpieza, etc.) h = Economía en mano de obra directa / año. e = Economía previsible en gastos de operación b = Benéfico previsible por incremento de la producción
x = Coeficiente de utilización / año ).
n ° díastrabajados
Se tiene: Incremento de beneficios / año = (h + e + b - w)X Gastos ocasionados por la inmovilización de valor C = C (i + s + r + a) El interés de dicha inmovilización vendrá condicionado a que:
i s r a
h e b w
C X
C i s r a X h e b w luego
CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES A TRANSPORTAR
Las principales características a tener en cuenta son las siguientes:
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Capacidad del equipo. ¿La velocidad del transporte se equipará a la velocidad o capacidad del
equipo en el que interactúa? ¿Existe suficiente capacidad o longitud para acumular el material cuando sea necesario?
Requisitos del equipo de apoyo. ¿El material se clasificará, acumulará, pesará o someterá a un
procesamiento adicional durante el manejo o el transporte?
Terreno y condiciones ambientales. ¿Deben tomarse medidas contra el polvo, temperaturas altas o
bajas, humedad elevada u otras condiciones ambientales en la planta o en el exterior?
Restricciones de la instalación. ¿Las alturas interiores, el ancho de los pasillos y la capacidad de la
carga de los pisos son adecuadas para soportar y dar cabida al equipo? ¿Hay suficiente espacio en la planta? ¿El sistema de transporte impedirá el acceso al equipo y al flujo de personal y materiales dentro de la planta?
Distancias horizontales y verticales que deben recorrerse. ¿Qué equipo es necesario para adaptarse
a las subidas y bajadas del sistema?
Tipo y frecuencia de los movimientos.
(^) Requisitos de fuerza motriz y energía eléctrica.
PASOS PARA LA SELECCIÓN E INSTALACIÓN DE UN SISTEMA DE TRANSFERENCIA DE MATERIALES
Las tareas primarias del ingeniero en manejo de materiales son:
! Definir las especificaciones operativas del sistema.
Los documentos preliminares del diseño del sistema deben incluir las distribuciones a escala, los lugares para el equipo, nuevo y existentes, los sistemas de incendio, su manejo, y las cuestiones de seguridad, los monumentos que constituyan un obstáculo en las construcciones existentes; las vagonetas y los andenes; así como los arreglos del lugar.
Las especificaciones preliminares de la operación del equipo deberán incluir la descripción de cada proceso, manejo y operación de almacenamiento, junto con sus requisitos de desempeño, el informe sobre el tipo de equipo necesario para dicha operación, la distribución de las estaciones de trabajo y el informe sobre las necesidades de servicio de apoyo, las interfaces del manejo de materiales, los volúmenes de producción y la información sobre las transacciones.
La descripción del sistema incluirá la operación y se apoyará en los diagramas de flujo del proceso, el diagrama de flujo del movimiento de materiales y la tabla de la organización y del personal.
! Diseñar un sistema bien integrado.
Consiste en reunir cierta información con la que se diseñarán varias opciones para el sistema, que se probarán aplicando técnicas de investigación de operaciones y simulación. Estas opciones se discuten con los ejecutivos de operación para identificar problemas que puedan encontrarse en los diseños del sistema y ajustarlos o desechar algunos, de ser necesario. La información por recopilar debe incluir.
" Datos sobre el producto. Incluyen sistema de identificación del artículo, forma física y dimensiones del producto, características de cada paquete y del empaque para su embarque, el peso de cada unidad de producto y de paquete, las piezas por paquete, las piezas o los paquetes por contenedor para transporte manual, el acomodo por producto, la caducidad y la fragilidad del producto, la densidad del dólar (dólar por pie cúbico), los factores de control, esto es las sustancias controladas y
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las que se pueden hurtar en pequeñas cantidades, los factores ambientales (refrigeración o enfriamiento) y los riesgos.
" Datos sobre las transacciones. Estos cubren el número de unidades o las cantidades a granel de los productos en cada movimiento, pedido o transacción, el número de movimientos por cada artículo en cada paso del sistema de flujo con base en el tiempo (movimientos por hora, minuto, etc), la distancia y la ruta recorrida en cada movimiento, el método del movimiento en el sistema actual o en el propuesto, las variaciones periódicas o estaciónales en el patrón o el índice de movimiento.
" Datos sobre el inventario. Incluye el número de unidades, cantidades a granel y/o cargas unitarias de cada artículo del inventario en cada etapa o punto de retención del sistema y en el sistema como un todo, con base en los máximos por cada período de control durante el ciclo del negocio.
! Selección de los tipos de equipo y medio de identificación.
El ingeniero en manejo de materiales genera un concepto de sistema para él o una serie de configuraciones alternas a él y, entonces debe hacer una investigación de mercado del equipo, seleccionar los equipos del manejo de materiales y solicitar cotizaciones, con el fin de seleccionar las alternativas más económicas entre las configuraciones propuestas.
La selección del equipo adecuado es un producto secundario del estudio de viabilidad y del análisis de ingeniería industrial de las diversas posibilidades de configuración del sistema que se toman en consideración.
El siguiente paso será la simulación de las configuraciones propuestas, esto ayudará a verificar la validez del concepto del sistema, pulirá y probará su desempeño y comparará el funcionamiento de las alternativas de configuración del mismo.
CLASES DE PROVEEDORES DE EQUIPO PARA EL MANEJO DE MATERIALES
Integradores de sistema. (^) Diseñan sistemas completos y complejos para transportadores, almacenamiento automático, manejo en proceso, robots, líneas de remolque y en ocasiones edificios para el sistema de manejo. Sirven como eslabón entre los usuarios y los fabricantes de sistemas especializados.
Fabricantes de equipo. Producen una línea de productos específicos, tales como sistemas de manejo elevados, grúas y monorrieles, transportadores, estantes de tarimas, cargadores automáticos de tarimas o sistemas de manejo de productos a granel.
Mayoristas y distribuidores. Compran equipo para el manejo de materiales y los revenden a la comunidad industrial. Tales como montacargas, transportadores estándar, carretillas.
Pedidos por correo. (^) Estas compañías venden equipo para el trabajo manual, muebles para almacenaje, transportadores, y diversas herramientas de manejo.
Integradores y asesores de sistema. Prestan un servicio de asistencia profesional. Incluyen a los asesores en ingeniería en manejo de materiales, quienes preparan una especificación de operación para distribuirla entre los proveedores que compitan. El asesor selecciona al proveedor como representante de los intereses del cliente. Este servicio también lo puede el personal profesional del fabricante, aunque es evidente que existirá algún tipo de preferencia.
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Los principales tipos de transportadores y mecanismos relacionados son:
Transp. por gravedad Transp. Motorizados Transp. de superficie con cadena Transp. Elevados Transp. verticales para materiales a granel Otros transportadores
TRANSPORTADORES POR GRAVEDAD
Toboganes Son los dispositivos más sencillos que utilizan la gravedad para mover materiales a granel o cargas unitarias en pendientes descendentes. Existen de dos tipos: rectos y en espiral. El tobogán en espiral es un canal continuo sobre el que se conducen materiales a granel o pequeños objetos en una trayectoria helicoidal.
Transportadores de ruedas y rodillos
Dependen tanto de la gravedad como de la potencia que se les aplique para mover materiales. Por lo general, estos transportadores se utilizan para mover materiales en sentido horizontal. Son para empaque o productos bastante duros, de fondo liso con el fin de evitar que se enreden en los rodillos. Para un flujo libre y parejo, los transportadores deben tener una pendiente de 5 cm cada 3m. Con frecuencia se usan frenos de inercia o frenos de deslizamiento para disminuir la aceleración y se utilizan cinturones de impulso para recuperar altura en los trechos largos.
Consideraciones sobre los toboganes y transportadores de ruedas y rodillos
" Características de la carga. Incluyen los tamaños máximos y mínimos de las cargas, así como las formas y superficies de transporte de todas las unidades. Es importante que la configuración de la carga sea adecuada para manejarse con transportadores de ruedas o rodillos.
" Condiciones de operación. Incluyen el tamaño y el peso de las superficies de transporte, las condiciones ambientales y los métodos de carga, que unidas determinarán el tipo y capacidad del material y tamaño del bastidor, de los rodillos o ruedas y de los cojinetes.
" Espaciamiento y patrón de colocación de rodillos o ruedas. Se determina de acuerdo con el tamaño mínimo del paquete o carga unitaria. Es necesario definir el patrón de colocación de las ruedas para obtener un mínimo de cinco ruedas debajo de cada paquete. Otros lineamientos incluyen:
- Un mínimo de tres rodillos por debajo de una superficie de base dura.
- Un mínimo de cuatro rodillos por debajo de una superficie con base flexible.
Tobogán en espiral
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Para determinar la capacidad de los rodillos y de las ruedas, el peso de la carga más pesada que se manejará se divide entre el número mínimo de rodillos o ruedas que se coloquen debajo de la superficie de soporte de la carga.
" Ancho del transportador acomodo de ruedas y rodillos. El ancho del transportador se determina por la dimensión del bastidor, parte posterior con parte posterior, necesaria para asegurar el suficiente espacio libre para transportar la carga en una curva de 90°. El espacio libre mínimo depende del acomodo de los rodillos. Resulta importante considerar la inclinación de los paquetes para determinar esta dimensión. El diseño de las secciones curvas dependerá del tamaño y forma de las cargas. La alineación de los paquetes es importante, en particular, cuando hay muchas curvas y el efecto de inclinaciones vuelve acumulativo.
" Selección de cojinetes. Depende de las condiciones de operación del transportador. Los cojinetes de bolas sencillos se utilizan bajo techo, cuando no hay condiciones ambientales difíciles. Los cojinetes sellados, destinados a funcionar en seco, son ideales en ambiente con mucho polvo. Los cojinetes engrasados necesitan más fuerza para girar y su uso debe ser mínimo en los transportadores por gravedad.
" Paso de los transportadores. Depende de una combinación de muchos factores como:
- Peso y estabilidad de la carga unitaria.
- (^) Uniformidad de la parte inferior de la carga.
- Firmeza de la superficie para carga.
- Longitud de los rodillos.
- Número de rodillos bajo carga.
- Longitud de los tramos.
- Tipos de cojinetes.
" Capacidad de los soportes y el bastidor del transportador. Los soportes para los transportadores suelen ser de tres tipos: permanentes en el piso, suspendidos del techo o portátiles. Es preciso localizar los puntos de soporte para lograr un manejo equitativo de la carga. La carga de diseño está constituida por el peso de la sección del transportador más la carga unitaria máxima para esa sección del mismo.
Mínimo de 5 ruedas bajo el paquete.
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Transportador de banda inclinado
frecuencia para dar servicio a las máquina automatizadas de almacenamiento y recolección, así como a las cargadoras de tarimas.
Transportadores de banda
Consisten en una banda sin fin que transporta materiales dentro de un armazón de soporte. Puede manejar la mayoría de las piezas, los productos y los paquetes de forma regular, duros, suaves y de formas desiguales, pueden neutralizar la forma de la carga debido a que la banda funciona como una mesa.
La banda puede fabricarse de materiales muy diversos y puede o no estar equipada con hendiduras u otros dispositivos de sujeción; puede sostenerse por medio de una cama de metal o madera de tipo deslizador o bien sobre rodillos.
Tipo de Superficie Pendiente Bandas con superficie de fricción pendientes hasta de 13° Bandas de caucho de superficie rugosa pendientes hasta de 25° Bandas con superficies texturizadas, realzadas o con hendiduras
pendientes mayores de 25°.
Para hacer más flexible el diseño de estos sistemas también puede utilizarse las bandas con espirales y curvas. Una de las características básicas de estos sistemas es su capacidad de mantener el producto en contacto con la banda. Así mismo este diseño evita que los lotes se agrupen o se acumulen. Las operaciones de acumulación se realizan insertando rodillos mecanizados o transportadores por gravedad en el sistema de transportación por banda.
Es usual que los transportes de bandas estén sostenidos por rodillos y manejen cargas pesadas a velocidades que varíen desde unos pocos cm a cientos de metros por minutos.
TIPO DE BANDA USO FRECUENTE
Banda deslizable Cargas ligeras donde la fricción de la banda sobre la base de deslizamiento no es un factor de poder crítico. Bandas de tablillas Cargas muy pesadas o difíciles, como las piezas fundidas todavía calientes en las operaciones de fundición. Bandas pequeñas y angostas de plásticos segmentado
Procesadora de alimentos para trasladar las botellas y las latas a través de la líneas de empaque a velocidad muy alta.
Es necesario tener en cuenta los requisitos especiales para el material de las bandas cuando se requiera que resistan a productos químicos, aceite o cuando resulte imperativo por razones de máxima higiene.
Consideraciones para los transportadores de banda de materiales a granel
Éstas son casi siempre de tipo pasante y, en la mayoría de los casos, son soportadas por rodillos. Los rodillos pueden ser rígidos o una serie de ruedas sobre un cable flexible. También se usan las bandas
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deslizadoras en pasantes de láminas de metal y bandas con protección contra el polvo. Los alimentadores de banda suelen ser pequeños transportadores con velocidades variables precisas y controles de paro / inicio que permiten que los materiales lleguen desde las tolvas o desde los compartimientos hasta las procesadoras, de una manera controlada basada en el peso o la velocidad del flujo. Cuando se trata de transportadores abiertos, casi cualquier material que nos e demasiado polvoso podrá ser trasladado a gran velocidad. En el caso del carbón, el mineral metálico y otros materiales pesados a granel, las bandas suelen medir varias millas de longitud y entregan cientos y hasta miles de toneladas del material por hora.
El uso de transportadores de banda para materiales a granel está limitado por las características de los materiales, algunas de las cuales son:
- Adherencia, que puede evitar que los materiales se descarguen por completo del transportador o interferir con los componentes del tren de potencia.
- Temperaturas superiores a los 71° C que pueden ocasionar deterioro o daño de la mayor parte de los materiales de las bandas.
- Reacciones químicas de los materiales transportados con el material de la banda. Algunos aceites, productos químicos, grasas y ácidos pueden dañar las bandas.
- Terrones o trozos de tamaño grande que también constituyen un factor de consideración y, por lo general, necesitan que el sistema sea de tamaño mayor que el indispensable para la cantidad de peso que se mueve.
Factores que determinan la cantidad de pendiente en transportadores de material a granel.
- Peso y fricción.
- Otras características de los materiales como: uniformidad del tamaño, forma de los terrones, contenido de humedad, ángulo de reposo y fluidez.
Una variación de los transportadores de banda.
Transportadores de banda metálica.
Su diseño es similar al de los transportadores estándar de banda, la diferencia radica en que su superficie es una banda de metal tejido o sólido. Los materiales incluyen acero al carbono, acero galvanizado y acero inoxidable al cromo, entro otros.
También existen bandas de alambre para los casos en que las temperaturas del proceso varían desde 160 hasta 1416°C. El principal uso de los transportadores con banda de alambre es el traslado de productos o cargas unitarias a través de procesos que incluyen tratamientos con líquidos o sustancias químicas, para tratamiento térmico o para calcinación en hornos, como lavado de recipientes de vidrio por aspersión, traslado de productos recorridos hasta los hornos, transporte de tubos de rayos catódicos y movimiento de piezas calientes. Estas bandas pueden limpiarse mientras se encuentran en movimiento. Las aberturas de la malla permiten la circulación de agua, gases, calor y aire para enfriamiento.
Transportadores De Superficie Con Cadena
Incluyen los tipos de cadena corrediza, barras de empuje y los de remolcador y de trole con carro.
Transportadores de cadena corrediza
Son los más sencillos, ya que utilizan la cadena para mover paquetes a lo largo de dos vías corredizas. Se utilizan para manejar cargas mayores que las que soportan los transportadores de banda, pero en cuanto a pendientes tienen las mismas limitaciones que los transportadores motorizados de rodillos y de banda.
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Transportadores motorizados y libres
Consisten en dos sistemas de troles separados, uno que se mueve impulsado por una cadena y otro que tiene un riel por debajo del riel motorizado a fin de colocar un trole libre que tenga un dispositivo del que se suspende la carga. En el modo motorizado, el sistema de trole motorizado se acopla con el trote libre por medio del contacto de una abrazadera de empuje, en el sistema motorizado con una abrazadera retráctil ene l sistema libre. El desacoplamiento se logra al hacer contacto con otra carga o al mover el accionador de la abrazadera. El sistema es muy flexible ya que puede detener o impulsar cada transportador sin necesidad de interrumpir el sistema. Este transportador puede utilizarse en un proceso en el que los tiempos de operación sean diferentes o donde sea necesario acumular las unidades en lotes antes de iniciar la siguiente operación.
TRANSPORTADORES VERTICALES PARA MATERIALES A GRANEL
Suelen utilizarse para elevar materiales a granel hasta silos, tolvas u otros contenedores desde donde se distribuirá a las operaciones de mezclado, empaque, carga de camiones o directamente a algún proceso. Algunas de las industrias que utilizan este equipo son las del vidrio, fertilizantes agrícolas y productos químicos en polvo.
Polipastos con cucharones
Se utilizan para elevar lotes de material a granel a gran altura. El cucharón que transporta el material se mueve en sentido vertical sobre sus guías y asciende o desciende mediante un cable accionado por un polipasto.
Transportadores de cangilones (a) Mueven el material a granel en forma vertical, horizontal y en pendientes muy pronunciadas. Algunos tienen los cangilones colgados en cadenas y otros los tienen montados en bandas. El material se carga en un cangilón en la base del equipo por medio de un canalón o tolva y la descarga se realiza cuando el cangilón cambia de posición en la trayectoria horizontal. Pueden moverse con gran rapidez y con una gran capacidad del manejo de carga. Se usan con frecuencia para descargar materiales a granel desde rieles bajo tierra y transportadores de descarga de camiones.
Bulk-Flos (b) Elevan el material por medio de paletas sujetas a una transmisión de cadenas, que se encuentra dentro de una cubierta hermética. Se autoalimentan y se autodescargan y son adecuados para procesos continuos de materiales a granel.
Elevadores de rotor (c) Similares a los transportadores de gusano sinfín, pero se montan en sentido vertical para llevar materiales a granel y su cubierta es hermética a prueba de polvo y agua. Por lo general se utilizan transportadores sinfín para suministra el material a este tipo de elevador.
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(a) (b) (c)
OTROS TRANSPORTADORES ESPECIALES
Existen innumerables variantes de los sistemas transportadores estándar, algunos de los cuales son exclusivos de ciertas industrias.
Transportador de gusano
Consiste en un tornillo que gira en un canal estacionario en el que el material avanza con la rotación del sinfín o gusano. Pueden tener hojas o paletas planas o segmentadas y desempeñar muchas funciones como alimentadores, transportadores y mezcladoras. Las aspas pueden tener diferentes grados de inclinación para comprimir o esparcir los materiales en tránsito. Son bastante cortos.
El transportador suele estar cubierto para evitar la salida de polvo y vapores y permitir que el transportador se caliente o se enfríe. La carga o la descarga pueden ubicarse en cualquier punto a lo largo del recorrido. Se usan para transportar una variedad de materiales a granel, desde el grano seco hasta el barro húmedo en las plantas de cerámica.
Transportadores con riel en espiral
Consisten en un riel continuo en espiral con una transmisión de potencia que lo hace girar para mover cualquier objeto que se cuelgue de él. Tiene mucha aplicación en la industria del vestido y es común que se utilice para artículos que pesen menos de 5 kg.
Transportadores oscilatorios y vibratorios
Utilizan la frecuencia natural de vibración de un canal para mover el material. Los transportadores oscilatorios utilizan un tren de impulso motorizado para mover el canal que transporta el material contra
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Los hay para trabajo ligero y para trabajo pesado, que cumplen las mismas funciones pero varían en su configuración y estructura. A diferencia de los transportadores de trole, cada carro es independiente y el sistema puede ser motorizado o sin motorizar. Son adecuados cuando en una planta se desea utilizar los conductos elevados directos con el fin de ahorrar espacio en el piso o procurara grados de separación en le cruce del tráfico del sistema de manejo. Pueden usarse con mucha eficiencia cuando las operaciones de múltiples niveles demandas un movimiento directo de los materiales entre los pisos o en los procesos de línea continuos, tales como ensamblado, pintado, enchapado o lavado.
El monorriel electrificado automatizado necesita dos rieles, igual que el motorizado y libre, pero cada carro está equipado con un motor eléctrico que toma energía del riel electrificado. Este sistema puede diseñarse con espuelas y los carros pueden moverse hacia delante y hacia atrás, con lo que se elimina la necesidad de un circuito cerrado. Este equipo también puede viajar en pendientes verticales pequeñas sin ayuda alguna y puede equiparse con una cadena de transmisión que lo ayude a subir cuestas más empinadas. El monorriel electrificado automatizado es muy adecuado para la mayoría de las industrias ya que los carros de este sistema pueden transportar hasta 4545 Kg. y viajar a velocidades hasta 3m/s.
En general los monorrieles se equipan sólo con lo necesario para que puedan utilizarse incluso en las fábricas que apenas comienzan a automatizarse, ya que permite añadirle carros y vías adicionales sin que se interrumpa el proceso existente.
Cadenas de arrastre y teleféricos
Se usan en instalaciones en las que se realizan movimientos pesados para transportar materiales toscos o para hacerlo a grandes distancias. Las cadenas de arrastre se utilizan en los aserraderos para arrastrar troncos; en las fundidoras, piezas fundidas y desechos de hierro, así como mineral y trozos de carbón en pendientes inclinadas. Los teleféricos se usan para trasladar el carbón o los minerales a largas distancia en camino áspero; pueden ser de una o de muchas canastillas o de uno y múltiples cables y, en muchos casos, recorre grandes distancias donde una instalación de bandas fijas resultaría demasiado costosa.
POLIPASTOS Y GRÚAS
Son equipos manuales que se utilizan para el movimiento intermitente de cargas dentro de un área fija. Las cargas varían en tamaño y peso y no son uniformes. La mayor parte del movimiento de materiales consiste en elevar y descender cargas, aunque algunos aparatos pueden desplazarse en sentido lateral dentro de un área específica.
POLIPASTOS MANUALES Y MOTORIZADOS
Son el equipo para elevación más esencial y económico que permite que el operario mueva cargas hasta de 45.360 kg en sentido vertical con el auxilio de cierta ventaja mecánica.
GRÚAS DE BRAZO
Es un polipasto montado en una corredera en la pluma. El mecanismo del polipasto puede moverse en sentido lateral en la línea, mientras que la pluma puede girar en un arco limitado por las restricciones del edificio o el sistema de
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montaje de la pluma. Las grúas de brazo básicas son: brazo de ménsula, brazo en voladizo y brazo de columna. Dependiendo de sus capacidades de carga las grúas pueden ser desde manuales y pequeñas hasta torres de carga para más de272.160 kg.
GRÚAS DE PUENTE
Consisten en un polipasto elevador montado en un puente guía, sostenido por dos carros en cada extremo, que se mueve sobre las vías sostenidas por los elementos del edificio. Pueden ser manuales, motorizadas o, cuando las grúas son muy grandes, éstas pueden accionarse a control remoto.
GRÚA DE PÓRTICO
Son muy similares a las grúas de puente excepto porque las de pórtico se sostienen por medio de miembros integrados que se mueven sobre vías de piso; este tipo de grúas se utiliza cuando no es posible tener vías elevadas debido a las restricciones del edificio. Este sistema tiene la ventaja de emplearse al aire libre, sin tener que construir una costosa estructura de soporte.
ELEVADORES.
Son aditamentos que se suspenden del gancho de carga de un polipasto o grúa y permiten mover la carga con más rapidez y facilidad que con un gancho, además de que varias configuraciones de carga no pueden manejarse con gancho. Se clasifican según el método por el cual transportan la carga.
Elevadores de apoyo. Se utilizan para
transportar la carga sobre la superficie del elevador, sobre las superficies de apoyo de los bastidores o con ganchos conectados a los elevadores.
Elevadores de tenaza. Sujetan la carga en la
superficie por fricción o por opresión de la misma.
Elevadores de sujeción superficial. Pueden ser
magnéticos o de vacío. Los magnéticos pueden tener un imán permanente que exige el uso de u dispositivo para desprender la carga o de un electroimán de encendido y apagado.
Elevadores de manipulación. Mueven la carga
sobre uno o más ejes para maniobras de colocación y descarga.
