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¿Que puede estar ocasionando que el transportador helicoidal sinfin se parta o se quebre por el centro?
Este tipo de problemas es muy habitual en la industria donde se implementan transportadores de gusano sinfin. Es muy común que al estar frente a una situación similar, lo que decidamos sea reforzar el transportador colocando un eje tubular de mayor cédula, lo cual en algunas ocasiones si funciona, pero en otras, el problema se siga presentando contínuamente. Existen múltiples soluciones para evitar que vuelva a ocurrir. La mayoría de los materiales a granel se transportan fácilmente mediante transportadores de tornillo helicoidal, pero algunos materiales a granel tienden a compactarse bajo la presión mientras se transportan.
A medida que gira un transportador de tornillo sinfin, los materiales a granel avanzan con cada revolución o giro del tornillo sinfin. Hay un espacio entre el diámetro exterior del tornillo helicoidal y el diámetro interior de la artesa o carcasa. Los materiales a granel llenan este espacio y forman una capa entre el tornillo sinfin y la carcasa o artesa. A medida que el tornillo gira, la aleta o la aspa del tornillo corta los materiales a granel en el espacio. Esta acción de corte ejerce presión sobre el material a granel.
Los materiales a granel que tienden a compactarse formarán una capa dura en el fondo de la artesa. La mayoría de las veces, la capa se desprenderá en trozos y será transportada en el sentido de avance del material. Repetidamente, se formará una nueva capa y luego se desprenderá nuevamente.
En aplicaciones muy raras, un material a granel formará una capa permanente en el fondo de la carcasa. Esta capa se acumulará con el tiempo y hará que el tornillo se desvíe en el centro y tienda a pandearse hacia arriba. Debido a que cada extremo del tornillo se mantiene fijo mediante los cojinetes, a medida que el tornillo se empuja hacia arriba en el centro, se imparten enormes fuerzas cíclicas sobre el tubo central del tornillo sinfin a medida que gira. Cada revolución del tornillo helicoidal provoca una inversión completa de las fuerzas en el tubo central.
Esta condición es muy similar a tomar un trozo de alambre y doblarlo hacia adelante y hacia atrás hasta que se rompa o se canse. La mayoría de las fallas por fatiga son fáciles de identificar porque la rotura es casi perpendicular a la línea central del transportador de tornillo y la ubicación de la falla por fatiga generalmente está en el centro de la sección del tornillo, como se muestra en la figura de arriba. El material endurecido acumulado además de flexionar al centro el transportador de tornillo, notará que el diámetro exterior del tornillo helicoidal se volverá brillante a medida que se desgasten contra la capa de material en la artesa, como se muestra también en la figura de arriba. Este es un indicador clave de que hay acumulación. En algunas aplicaciones extremadamente abrasivas, el diámetro exterior de las paletas se desgastará, provocando un consumo excesivo de potencia y fallas en los tornillos.
La causa fundamental del problema es la acumulación de material endurecido en el fondo de la carcasa o artesa. Este material endurecido debe eliminarse o reducirse para evitar fallas en el transportador de tornillo helicoidal.
¿Cuales son las posibles soluciones a mi problema para evitar que mi transportador de tornillo sinfin se quebre por el centro?
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Una solución es agregar revestimientos de canal para reducir el espacio entre el diámetro exterior del tornillo y la carcasa. Si la capa de material es muy fina, se desprenderá y será transportada aguas abajo.Recomendaría utilizar una placa resistente a la abrasión de ¼ de pulgada de espesor para el material del revestimiento. La placa resistente a la abrasión se desgastará más que el acero dulce.
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Otra solución es montar el tornillo en una tubería de mayor diámetro con un espesor de pared más pesado. Una tubería más grande y gruesa proporcionará rigidez adicional y mayor resistencia a ser empujada hacia arriba en la carcasa.
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Además, agregar dientes cortadores o una superficie dura soldada al diámetro exterior de las hélices del tornillo reduciría el espacio entre el tornillo y la carcasa, además de proporcionar una superficie de corte para cortar la capa endurecida. Se pueden agregar dientes cortantes de carburo al diámetro exterior del tornillo y cortarán casi cualquier material endurecido en la carcasa.
Como se indicó anteriormente, la clave para resolver el problema es eliminar el material endurecido en la parte inferior de la carcasa. La combinación de agregar revestimientos junto con montar el tornillo en una tubería más grande o agregar dientes de corte seguramente resolverá casi cualquier problema de este tipo.
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