Calculadora de Ingeniería para Diseño y Cálculo de Transportadores Helicoidales (Tutorial de Fórmulas para Cálculo y Diseño de Tornillo Sinfin Gusano) 

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¿Cómo se diseña, calcula y fabrica un Transportador Sinfin Helicoidal (Crear un Tornillo Sin Fin)

   La Calculadora de ingeniería de Bega Helicoidales está diseñada para ayudarlo a dimensionar su equipo de una manera sencilla. Esta guía de cálculo y dimensionamiento de transportadores helicoidales (cálculo de gusano tornillo sinfin helicoidal) están dirigidas para nuestros clientes que desean tener el control en la manufactura de su transportador helicoidal, obteniendo la dimensiones del helicoidal seccional o helicoidal montado en tubo, o bien, si un cliente tiene ya un transportador funcionando y desea conocer sus parámetros instalados. Podrá obtener también datos importantes como desplazamiento volumétrico, potencia requerida de funcionamiento y accionamiento. Para poder calcular de manera correcta es necesario que siga las indicaciones del tutorial. Esta guía no deben utilizarse como base para fabricación hasta que un asesor Bega revise y valide su aplicación.

 

   Una vez que concluya su cálculo puede dirigirse con alguno de nuestros asesores para solicitar revisión de sus cálculos y una vez aprobado para fabricación, puede solicitar suministro de alguna refacción como helicoidales seccionales o helicoidales montados en eje tubular para armar su transportador helicoidal, para que su proyecto sea todo un éxito y funcione bien y a la primera.

           

   Bega Helicoidales, tiene la línea de productos más extensa de la industria para procesamiento y transporte mecánico.

Los ingenieros de diseño de Bega Helicoidales están disponibles en cualquier momento para analizar su aplicación y ayudarlo a elegir la solución adecuada. Una vez que comprenda el cálculo y diseño de un transportador helicoidal con artesa en "U" para trabajar en horizontal, nos gustaría compartir nuestra calculadora excel automatizado de diseño para que solo introduzca los parámetros y obtenga automáticamente los datos de diseño.

A.- ¿Qué datos requiero para comezar a utilizar la Calculadora de Transportador de Tornillo Sinfin Bega con disposición Horizontal con Artesa en "U"?

  1. Material a granel a transportar, nuestra base de datos incluye la mayoría de los materiales, solo basta con seleccionar de una lista para que aparezcan datos como el tamaño máximo de partícula y la densidad aparente específica (lb/ft3)

  2. El usuario debe proporcionar el dato de capacidad de alimentación de material a granel a transportar expresada en toneladas por hora.  

  3. Introducir datos como tipo de helicoidal (estandar, con corte, corte y dobléz o listón), tipo de paso de avance (estandar, corto, medio, largo), si tiene o no paletas mezcladoras y tipo de transmisión de potencia deseada.

  4. El cálculo es exclusivo para transportadores de tornillo sinfin con configuración horizontal y con artsa en forma de "U", Por lo que deberemos ingresar la longitud del transportador de tornillo en pies. (Longitud de desde el centro de entrada al centro de salida del material). En la calculadora se incluye un conversor de metros a pies.

Partes transportador helicoidal.jpg

Tornillo Helicoidal Artesa en "U" Horizontal BegaTípico

B.- ¿Cuales son los datos que obtendré utilizar la calculadora de Transportadores de Tornillo Sinfin Bega?

  1. Al buscar el tipo de material a manejar en nuestra base de datos obtiene las características físicas del mismo de manera automática, como densidad aparente, carga recomendada en artesa (15%, 20%, 45%),  el código del material a granel a manejar según CEMA, la fluidez, abrasividad, etc.

  2. Una vez que introduce datos requeridos de forma correcta, la calculadora dimensionará: 

  • El diámetro exterior del transportador helicoidal

  • Espesor de placa

  • Diámetro de eje tubular en el que se montará y soldará

  • Código de identificación para realizar pedido de helicoidal seccional o helicoidal montado en eje tubular

  • Tipo de bujes si es que lleva colgantes intermedios

  • Espesor de placa de artesa del transportador de Tornillo

  • Espesor de lamina de cubiertas del transportador de Tornillo

  • Velocidad a la que debe girar el transportador de tornillo sinfin.

  • Potencia del motor del transportador helicoidal

C.- Descarga nuestra Calculadora de Transportadores de Tornillo Sinfin Bega

D.- ¿Como utilizar la Calculadora de Transportadores de Tornillo Sinfin Bega?

   Debemos recordar que esta calculadora es exclusiva para calcular transportadores helicoidales de gusano en configuración horizontal con carga controlada, es decir deberá instalarse un dosificador, una válvula dosificadora que alimente nuestro transportador de manera controlada la carga en la artesa (15%, 30% o 45%), para aplicaciones de transportadores de tornillo inclinados, dosificadores o configuraciones en camisa tubular, favor de consultar a nuestros asesores Bega.

 

   Para mostrar el correcto uso de nuestra calculadora, vamos a describir con un ejemplo práctico:

 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA : Se requiere transportar en un transportador de tornillo helicoidal sinfin con configuración horizontal material a granel de Ácido Bórico Fino, la cantidad de 25 toneladas por hora, con una longitud o distancia de 20 metros, el transportador será alimentado con carga controlada con un dosificador helicoidal, el transportador será equipado con un motorreductor con bandas en "V". Obtener diámetro de helicoidal seccional, Diámetro de eje tubular, Carga permisible en Artesa, Velocidad de helicoidal, Potencia del motor.

 Datos disponibles:

Alimentación de caudal controlado: Por medio de válvula de guillotina (Figura A).

Material a granel: Ácido Bórico Fino

Configuración: Horizontal

Tipo de Helicoidal: Paso Estandar (Ideal para alimentacion controlada)

Eficiencia del Transportador de Tornillo: 25 Toneladas por hora

Tipo de Transmisión: Cadena y Sprockets

Longitud: 20 metros

valvula guillotina.png

Figura A 

Válvula Guillotina

valvula guillotina tornillo.png

Figura B 

Control de caudal por medio de Valvula Guillotina

A).- Abrir la Calculadora de Transportadores de Tornillo Sinfin Bega e introducir los Datos de entrada y Datos Adicionales

 La calculadora de Transportadores de Tornillo Sinfin Bega, está en un formato Excel para windows, y la pestaña principal es Calculo de Helicoidal H. que es donde se trabajará y se introducirán las variables, y en la misma pantalla se obtendrán los resultados. Todas las casillas de color amarillo son editables y admiten entrada de datos de manera manual y algunas otras dan opción a elegir opciones. Al posicionarnos, el ambiente será de la siguiente manera y debemos habilitar las macros para que el programa tenga el rendimiento esperado como en la Figura 0:

Macros habilitar.png

Figura 0

principal.bmp

Figura 1

   El recuadro de color rojo que enmarca los parámetros "Datos de entrada" y Datos adicionales" de la figura 1, son las casillas donde podremos introducir nuestros datos (Casillas de color amarillo son editables). A continuación un acercamiento y detalles de cada casilla correspondiente.

Material Transportador Helicoidal.png

Figura 2

En la figura 2 podemos observar que si damos click en el recuadro de Material, se nos desplega una base completa de materiales en orden alfabético, cada uno de ellos contiene las propiedades físicas que nos servirán más adelante para qué la calculadora determine de manera automática el helicoidal que requerimos y carga recomendada en artesa, seleccionamos el "Ácido Bórico, Fino)" Si no encuentras el material que estás buscando, puedes contactarnos para realizar una actualización de materiales dando click AQUI

Bega Helicoidales Selección Longitud

Figura 3

En la figura 3 tenemos casillas habilitadas para modificar valores, dar clik en la casilla amarilla e introducimos la capacidad esperada, expresada en toneladas / hora, y despues dar click en la casilla amarilla de la Longitud del transportador helicoidal expresada en metros, los valores en la imagen corresponden a los del planteamiento del problema.

Selección de tipo de helicoidal

Figura 4

estandar.png

Estandar

Cortes.png

Con Corte

corte y doblez.png

Con Corte y Dobléz

liston.png

De Listón

En la figura 4 tenemos un casilla de nombre "Tipo de Helicoidal" si damos click en la casilla amarilla inferior encontraremos un menú desplegable que nos muestra los diferentes tipos de helicoidales disponibles, para este problema seleccionaremos el Estandar que es el helicoidal que comúnmente se utiliza para manejo de materiales. Si requiere mayor información de los tipos y usos de helicoidales seccionales, puede dar click AQUÍ

Tipo de paso helicoidal.png

Figura 5

Paso Estandar.png

Estandar

Paso 0.66.bmp

Corto

medio.png

Medio

Paso de avance largo.png

Largo

En la figura 5 tenemos un casilla de nombre "Tipo del Helicoidal" si damos click en la casilla amarilla inferior encontraremos un menú desplegable que nos muestra los diferentes tipos de paso de avance disponibles, para este problema seleccionaremos el Estandar, donde la medida del paso de avance es igual al diámetro exterior. Hay otras opciones como paso de avance Corto que equivale a 2/3 del diámetro exterior, tenemos otro paso de avance Medio que equivale a 1/2 del diámetro exterior y por último tenemos el paso de avance Largo que equivale a 1-1/2 del diámetro exterior. Existen otros tipos de paso de avance que tienen aplicaciones específicas, si requiere mayor información puede dar click AQUÍ.

Numero de Paletas

Figura 6

Helicoidal con paletas.png

Paletas Mezcladoras y Helicoidal

Paletas Mezcladoras.png

Paletas Mezcladoras

En la figura 6 tenemos un casilla de nombre "# de Paletas" si damos click en la casilla amarilla inferior encontraremos un menú desplegable que nos muestra la cantidad de paletas dentro de un paso de avance de tornillo sinfin disponibles, para este problema seleccionaremos 0, debido a que nuestro transportador de tornillo no tiene la función de mezclar, únicamente transportar. Entre más número de paletas tendremos mayor homogeneidad en la mezcla del producto pero menor eficiencia en el transporte. Si requiere mayor información puede dar click AQUÍ.

Figura 7

Tornillo Helicoidal Bandas V.png

Montado en Eje con Transmisión de Bandas "V"

Transmisión cople helicoidal.png

Motor Reductor con Cople

Tornillo helicoidal bebel.png

Reductor de Engranajes Helicoidales con Transmisión de Bandas en "V"

Tornillo Helicoidal Sprocket.png

Motor Reductor con Transmisión de Cadena

tipo de transmision.png

En la figura 7 tenemos un casilla de nombre "Tipo de Transmisión" si damos click en la casilla amarilla inferior encontraremos un menú desplegable que nos muestra las diferentes configuraciones de tipos de transmisión de potencia, cada una de ellas tiene diferente eficiencia en transmitir la potencia y torque. Para este caso seleccionaremos "Motor reductor con Transmisión de Cadena"

B).- Datos arrojados de manera automática 

   Una vez que introduzcamos de manera correcta los datos de entrada y los datos adicionales, la calculado de Tornillos Helicoidales Bega, nos arroajará de manera automática los "Datos del material" y "Decodificación del Materioal" que están encerrados en la Figura 8 encerrados en un cuadro rojo y también obtendremos datos automáticos del tipo de buje recomendado, con la descripción de sus características.

seleccion 1.png

Figura 8

    En la Figura 8, podemos ver en el recuadro encerrado en color rojo las casillas de "Datos del material", casillas de color azul, se despliegan de manera automática el Peso del material (Densidad) , Factor del material, Serie a la que pertenece el rodamiento intermedio recomendado, la series de componentes, la carga recomendada en la artesa.

Datos de material carga en artesa Transportador Helicoidal

Figura 9

Carga en artesa 15
Carga en artesa 30
Carga en artesa 45

Carga recomendada en artesa

    En la Figura 9, tenemos de nuevo los datos que arroja de manera automática, uno de los más importantes en la carga en la artesa la cual viene recomendada a 30% para el material Ácido bórico fino, debido a la abrasividad media que presenta al ser manejado por medios mecánicos y así evitar que el material se introduzca dentro de los colgantes intermedios, para tener esta carga será necesario ajustar nuestra válvula de guillotina para que ingrese ese caudal de material a granel dentro de nuestro transportador de tornillo sinfin.

Tipo Rodamiento Tornillo Helicoidal.png

Figura 10

Seleccion rodamientos.png

Figura 11

Buje bipartido tornillo helicoidal

Buje Bipartido

Buje bipartido colgante intermedio Helicoidal

Buje Bipartido en colgante

Colgante intermedio y buje instalado en transportador de tornillo sinfin

Buje Bipartido en colgante instalado en transportador

    En la Figura 10, vemos que de manera automática nuestra calculadora de gusanos sinfin, nos arroja la clasificación del rodamiento o buje recomendado para manejo de Ácido Bórico Fino, entra en clasificación "H", el material que aparece Stellite, solo es una recomendación ya que se puede modificar, y en la Figura 11  vemos el recuadro donde están clasificados los tipos de buje, la clasificación "H" contiene los bujes fabricados de Stellite (material con alta dureza) que resisten el manejo de materiales con abrasividad Alta y Media, además de soportar altas temperaturas. si nos colocamos en la casilla y damos click visualizaremos una flecha, si la presionamos, abriremos un menú con más opciones de materiales, los que aparecen pueden ser opción para sustituir el stellite, al lado derecho aparece la temperatura que soportan, seleccionamos el material disponible en planta para fabricarlo. En este ejemplo seleccionamos Stellite.

C).- Dimensionamiento de la Capacidad requerida (PASO IMPORTANTE)

  Ya que hayamos realizado la introducción de Datos de Entrada y Adicionales (Inciso A) , obtendremos datos de manera automática (inciso B). Pasamos al paso más importante de todos, y el que nos arrojará la información más importante, por lo que debemos leer con mucha atención. En este paso solo tenemos que realizar un ajuste manual en una casilla, y obtendremos datos como diámetro exterior del helicoidal seccional y el eje tubular donde irá montado y soldado, también la velocidad de giro del motorreductor, la potencia y el torque que requiere el equipo para accionar y transportar el material a granel.

Seleccion 123.bmp

Figura 12

 En la Figura 12, vemos un recuadro rojo (Cuadro color Amarillo Editable) con los parámetros de capacidad expresados en ft3/hr, en este cuadro debemos centrar nuestra atención. Ya que debemos ajustar de manera manual el resultado, de esta manera obtendremos un diámetro de helicoidal ajustado a lo que requerimos, a continuación los pasos a seguir.

calculo capacidad.png

Figura 13

 En la Figura 13, vemos el recuadro de la Figura 12 en acercamiento. El recuadro azul nos muestra el calculo automático de la capacidad de Ácido Borico Fino ideal para manejar dentro de nuestro transportador helicoidal (1002.100 ft3/hr). En el recuadro amarillo vemos una bandera de color naranja con 720 ft3/hr. La bandera en colornaranja nos indica que el flujo está por debajo de lo ideal en el recuadro azul. 

Seleccion manual de capacidad.bmp

Figura 14

 En la Figura 14, vemos que dando un click en la casilla donde se encuentra la banderilla y el numero desplegamos una flecha, damos click en la flecha y se despliegan valores predeterminados. Si observamos la figura número 13 vemos que el recuadro azul es la capacidad ideal en este caso 1002.100 ft3/hr, y al desplegar las opciones de la casilla color roja de la figura 13, vemos que nos arrojan valores y como se mencionó, se selecciona manualmente el valor inmediato superior a 1002.100 ft3/hr que es 1160 ft3/hr. Todos los valores predeterminados que superen 1002.100 ft3/hr servirán, sin embargo para obtener un buen diseño, seleccionaremos siempre el valor inmediato superior , ya que si dimensionamos muy grande nuestro transportador, si bien va a funcionar, el objetivo de esta calculadora es dimensionar y diseñar de manera adecuada y justa, el transportador que requerimos, y de ninguna manera obtener un transportador que sobrepase de gran manera lo que se requiere.

Velocidad y diametro.png

Figura 15

 En la Figura 15, observamos que se seleccionó el valor inmediato superior de las casilla desplegadas y la banderilla cambió a color verde, y vemos en recuadro rojo el diámetro del helicoidal expresado en pulgadas y la velocidad a la que debe girar el motorreductor, de igual manera con una banderilla color verde.

volumen y capacidad 2.png

Figura 16

 En la Figura 16, realizaremos un ejercicio para cuando no se selecciona un valor inmediato superior al sugerido, en este caso se seleccionó 2500 ft3/hr, que sobrepasa el valor sugerido de 1002.100 ft3/hr, la calculadora de transportadores sinfin, realiza el calculo para que se ajuste la carga a 30% de la artesa de manera automática, pero si comparamos con los cálculos anteriores, el diámetro del helicoidal sugerido es de 16" y la velocidad de 32.119 rpm. Ambos resultados son correctos, solo que uno requiere mayor inversión que otro y optamos por el transportador más pequeño de 12"

   En conclusión, siempre hay que revisar el valor sugerido, al valor inmediato superior de las casillas deplegadas, de esta manera garantizamos un optimo diseño del transportador helicoidal con el tamaño adecuado de helicoidales seccionales, transmisión de potencia ideal.

D).- Interpretación de Resultados Obtenidos

   Una vez que hemos realizado de manera correcta los pasos anteriores y tengamos terminada la configuración manual de ingreso de datos y ajuste de capacidad, la calculadora nos arrojará resultados de manera automática.

resultados finales.png

Figura 17

   En la Figura 17 tenemos en los recuadros de color rojo, los resultados que arroja la calculadora de transportadores helicoidales sinfin son:

- Diámetro exterior del Transportador Helicoidal

- Espesor del Helicoidal

- Velocidad del transportador helicoidal sinfin

- Diámetro Nominal del eje tubular

- Tipo de Buje intermedio

- Diámetro de ejes sólidos

- Espesor de Artesa

- Espesor de Cubierta

- Identificador de helicoidal seccional para realizar pedido

- Potencia de motor sugerida del Transportador Helicoidal

resumen 2.png

Figura 18

   Para obtener un resumen con los resultados importantes, podemos dar click en la pestaña inferior de nombre "Resumen" y obtendremos de manera organizada los resultados del cálculo, con el cual podemos comenzar a dibujar o diseñar nuestro transportador helicoidal sinfin.

  Para realizar su diseño se puede apoya en nuestro catálogo de partes, con dimensiones estandar dando click en el siguiente enlace:

E).- Que hacer con los resultados obtenidos

   Una vez que obtenga sus resultados, el siguiente paso es realizar el diseño en algún software de diseño para obtener los dibujos de ingeniería correspondientes y posteriormente comenzar la manufactura y adquisición de materias primas y elementos mecánicos como chumaceras, motores, reductores, poleas, bandas, sprockets, etc. En este apartado Bega Helicoidales puede apoyarlo con el suministro ya sea del equipo completo, o bien con el suministro de refacciones o partes de ensamble, como bujes bipartidos, helicoidales seccionales, helicoidales montados en eje tubular, solo basta que se comunique a nuestra linea telefónica o bien a nuestro chat de whatsapp, donde lo atendemos de la mejor manera dando click en el siguiente enlace.

Helicoidal seccional

   Tal vez lo que buscas son piezas sueltas estiradas para tu mismo armar el helicoidal en tu taller, si es así tenemos la solución perfecta que se adapta a tus necesidades, para saber sobre este producto y las maneras en que lo suministramos puedes entrar al siguiente enlace dando CLICK AQUÍ

Helicoidal montado y soldados en eje

   Tal vez lo que buscas es una pieza terminada, es decir, helicoidales ya montados y soldados sobre un eje, que puede ser tubular, barra hueca o barra sólida, este producto está dirigido a clientes que lo que buscan es una pieza de cambio y no quieren involucrarse en la manufactura, ideales para empresas que proveen servicios de mantenimiento y cambio de  piezas, Da Click aquí para conocer los productos que podemos ofrecerle

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