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Figura 1. Tensiones de desgaste en color verde en la zona de acoplamiento de Tornillo de unión
Figura 2. Falla del perno de acoplamiento debido a desalineación del transportador helicoidal y vibración excesiva
¿Que puede estar ocasionando que los tornillos de acoplamiento de los extremos del lado de la transmisión del transportador helicoidal sinfin se desgasten?
En Bega Helicoidales tuvimos un cliente que adquirió un transportador helicoidal vertical, el cual estaba siendo utilizado en una operación de dosificación donde manejaba productos alimenticios y el elevador vertical los dosificaba en un depósito de compensación. Este depósito debe llenarse al menos 20 veces por hora. El transportador de tornillo vertical funcionó correctamente durante unos 3 meses hasta que empezamos a observar desgaste en el perno o tornillo de acoplamiento y, finalmente, falla del tornillo en el extremo de accionamiento donde se encuentra la transmisión de potencia. Ver Figura 2.
¿Cómo puedo evitar el desgaste y las fallas en los pernos o tornillos de acoplamiento para no tener que preocuparme por el tiempo de inactividad del transportador de tornillo helicoidal?
El encendido y apagado del transportador de tornillo vertical 20 veces por hora crea un efecto de martilleo en la conexión del extremo de accionamiento al tornillo. El acoplamiento CEMA de 2 pernos que se muestra en las fotos se somete a un par motor completo en cada arranque. Este efecto de martilleo afloja la conexión entre los pernos del acoplamiento y el tornillo. A medida que aumenta la holgura, el efecto de martilleo se intensifica, hasta que los pernos del acoplamiento o el tornillo fallan. Ver Figura 3
Figura 3. Las paradas y arranques repetidos junto con pernos de acoplamiento inadecuados provocaron fallas en los tornillos
Figura 4. Las almohadillas de perno aumentan el área de apoyo y la clasificación de torque de la conexión
Figura 5. Tornillo típico con almohadillas de perno para evitar desgastes excesivos en pernos
Afortunadamente, existen varias soluciones posibles para eliminar el problema y evitar el tiempo de inactividad perdido de un transportador helicoidal.
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Reducir los tiempos de ciclo : reducir la cantidad de arranques y paradas reducirá el “efecto martilleo” y aumentará la vida útil del transportador de tornillo vertical.
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Utilice un arrancador suave : un motor TEFC típico genera al menos el 150 % del voltaje y el par motor al arrancar con voltaje y corriente completos. Un arranque suave proporciona un aumento gradual del voltaje y la corriente, lo que reduce considerablemente el efecto de martilleo.
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Utilice pernos de acoplamiento adecuados : Los pernos de acoplamiento que aparecen en las fotos que envió muestran claramente que se utilizaron los pernos de acoplamiento incorrectos para la aplicación. El uso de pernos de acoplamiento adecuados es fundamental para el funcionamiento a largo plazo de los transportadores de tornillo. La longitud del vástago de un perno de acoplamiento debe ser igual al diámetro de la tubería. No se permiten roscas en la zona de conexión, ya que crean holgura y reducen la resistencia al corte de los pernos de acoplamiento.
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Utilice la conexión CEMA de 3 pernos : Al cambiar de una conexión CEMA estándar de 2 pernos a una de 3 pernos, el par de la conexión de transmisión aumenta en un 50 %. La carga de par al arrancar ahora se divide entre 3 pernos de acoplamiento en lugar de 2, lo que distribuye eficazmente la carga de par. Además, la conexión de 3 pernos proporciona un acoplamiento más prolongado entre el eje de transmisión y el tornillo, lo que proporciona mayor estabilidad.
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Añada almohadillas de perno al tornillo : Las almohadillas de perno añaden mayor superficie de apoyo a la conexión CEMA de 2 o 3 pernos y aumentan considerablemente el torque nominal de la conexión. Una mayor superficie de apoyo también reduce el riesgo de desgaste del perno de acoplamiento, ya que ofrece una mayor superficie de corte.
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