Cubierta de goma y cadena de fijación: modificaciones funcionales de la superficie para aplicaciones de cintas transportadoras

Una planta embotelladora en Busan operó durante cuatro años sin incidentes una cinta transportadora de acumulación de producto que utilizaba una cadena de rodillos estándar #60 como elemento de accionamiento para una cinta modular de plástico de superficie plana. En 2023, se decidió cambiar la cinta modular de plástico por una cinta transportadora de cadena con superficie de caucho, reduciendo el ancho de 400 mm a dos tramos paralelos de cadena de 19 mm, eliminando el sistema de seguimiento de la cinta y reduciendo la altura total de la cinta transportadora en 55 mm. El equipo de ingeniería seleccionó fijaciones superiores de caucho natural endurecido en una cadena ANSI #60, con una dureza de 50A. A los tres meses, las superficies de caucho del tramo de retorno comenzaron a agrietarse longitudinalmente a lo largo de la línea de unión entre el bloque de caucho y la lengüeta de montaje de acero. La investigación mostró que el tramo de retorno se combaba debido al peso de la cadena, y los bloques de caucho entraban en contacto con la guía del riel de retorno en el punto más bajo del tramo medio, creando una carga de desprendimiento en la línea de unión que la unión de caucho vulcanizado a acero no estaba diseñada para resistir. La solución consistió en cambiar las fijaciones superiores por unas de poliuretano (misma geometría, dureza Shore 90A, resistencia al desprendimiento significativamente mayor) y añadir un riel de soporte de retorno en el centro del tramo. Ambas soluciones costaron menos que los tres primeros juegos de reemplazo de las fijaciones superiores de goma.

Las aplicaciones de cadenas con topes de goma y accesorios fallan principalmente no porque se haya seleccionado un paso de cadena incorrecto, sino porque el tipo y la geometría del accesorio se seleccionaron para el tramo de trabajo sin tener en cuenta la carga del tramo de retorno, un paso de diseño que con frecuencia omiten los ingenieros que consideran el accesorio como un elemento de manipulación del producto en lugar de como un componente estructural que la cadena debe soportar durante todo el circuito.

La familia Attachment Chain: ¿Qué hace cada configuración?

La cadena de fijación es una cadena de rodillos ANSI estándar con placas de eslabones extendidas o modificadas. La geometría de transmisión (paso, diámetro del rodillo, carga de rotura) permanece inalterada, pero una o ambas placas de eslabones seleccionados se extienden o modifican para proporcionar puntos de montaje para accesorios, paletas, cucharones o materiales de superficie. La designación de fijación codifica tanto el tipo (A, K, SA, SK) como el patrón (en cada eslabón, en cada segundo eslabón, etc.).

Notación de frecuencia de conexión: Lectura de la especificación completa de la cadena

Una especificación completa de cadena de fijación incluye cuatro elementos: el número ANSI de la cadena base, el tipo de fijación, la frecuencia de fijación (cada N-ésimo eslabón) y si la fijación se encuentra en los eslabones internos o externos. Una especificación escrita como #60-K2-E2P Se decodifica como: paso de cadena #60; fijación K-2 (placa plana extendida, dos agujeros); E = “cada”; 2 = cada segundo eslabón; P = fijación de placa exterior (serie P).

Cubierta de caucho frente a cubierta de poliuretano: comparación de propiedades y criterios de selección.

Carga de retorno: el paso de diseño del que provienen la mayoría de las fallas en la cadena de accesorios

En el tramo de trabajo, los bloques superiores de caucho o poliuretano soportan el peso del producto, una carga que se produce principalmente por compresión y cizallamiento. En el tramo de retorno (parte inferior de la cinta transportadora), los mismos bloques cuelgan debajo de la cadena y se someten a tensión y flexión a medida que la cadena se comba entre los rieles de soporte. En el caso de accesorios con baja resistencia al desprendimiento (caucho vulcanizado) o grandes brazos de palanca (bloques altos, partes superiores anchas y sobresalientes), la carga de flexión en el tramo de retorno puede exceder la capacidad estructural del accesorio, incluso cuando la carga en el tramo de trabajo se encuentra dentro de los límites permitidos.

Para cada instalación de cadena con cubierta de goma, se deben verificar cuatro parámetros de diseño del recorrido de retorno:

1. Rango de soporte de retorno. La distancia máxima entre raíles de retorno sin soporte es igual a la holgura entre el punto de fijación y el raíl dividida por la tangente del ángulo de flecha admisible. Para la mayoría de las cadenas con superficie de goma y alturas de bloque inferiores a 30 mm, la distancia máxima entre raíles sin soporte es de 300 a 400 mm. Añada raíles de soporte de retorno con esta separación en la parte inferior de todos los transportadores de cadena con superficie de goma.
2. Altura del bloque y alcance excesivo. Un bloque que se extiende 40 mm por debajo del eje central de la cadena y 20 mm a cada lado genera un momento de flexión significativo debido a la gravedad en el tramo de retorno. La tensión de flexión en la base de la lengüeta de fijación es proporcional a la masa del bloque multiplicada por la distancia de sobreextensión. Calcule este momento y compárelo con la resistencia a la flexión de la lengüeta en el intervalo de fijación especificado.
3. Punto de contacto del riel de retorno. Cuando los rieles de soporte de retorno entran en contacto con la cadena, la trayectoria de la carga atraviesa la superficie del riel y se dirige hacia los rodillos de la cadena (opción preferida) o las pestañas de fijación (opción que debe evitarse). La altura del riel de retorno debe estar en contacto con la superficie del rodillo, no con la pestaña de fijación ni con la base del bloque de goma.
4. Limpieza de la zona de acumulación. Si el tramo de retorno pasa por alguna zona donde el producto pueda caer desde la superficie de trabajo sobre la cadena de retorno (algo común en los transportadores de acumulación), la carga de impacto sobre las pestañas de fijación orientadas hacia arriba en el tramo de retorno debe incluirse en la evaluación de la resistencia de la fijación.

Selección de la cadena de fijación específica para la aplicación

Transporte de envases de vidrio (líneas de embotellado). La aplicación más exigente de tapas de goma en el envasado de bebidas coreano es el transporte de botellas de vidrio: el producto es frágil, el transportador no debe marcar ni astillar la base de la botella, y la superficie de transporte debe ser lo suficientemente flexible para absorber la energía de vibración del contacto entre botellas durante la acumulación. La especificación correcta es caucho natural (NR), dureza 40A–50A, en Cadena de fijación K-2 ANSI #60 o #80 a frecuencia E2 o E3. La dureza más baja (caucho más blando) es esencial: el caucho 70A+ en la zona de contacto produce astillamiento de la base de la botella a velocidades de línea superiores a 60 m/min. El caucho NBR (resistente al aceite) se especifica solo si la línea utiliza lubricantes para la base de la botella que podrían hinchar el caucho natural; de lo contrario, el caucho natural proporciona un mejor coeficiente de fricción y una vida útil más prolongada.

Líneas de lavado y desengrase de piezas metálicas. Las cintas transportadoras de lavado de piezas de automoción transportan piezas de acero prensado y hierro fundido a través de baños de desengrase alcalino, etapas de enjuague y túneles de secado. La especificación de la cubierta de caucho o PU debe ser resistente a la química del desengrase, típicamente 3–5% NaOH a 60–80 °C. El caucho natural se degrada en ambientes alcalinos calientes en cuestión de semanas; el caucho EPDM proporciona una resistencia moderada; el poliuretano (el PU a base de éster se degrada en álcalis, el PU a base de éter es aceptable) o el polietileno UHMW es la opción correcta. Especifique PU a base de éter o UHMW HDPE para entornos de lavado alcalino. La construcción atornillada de los bloques superiores de UHMW (en comparación con el caucho o PU adheridos) proporciona una ventaja adicional: los bloques dañados individualmente se pueden reemplazar sin necesidad de desmontar la cadena.

Cintas transportadoras de entrada y salida para el envasado de alimentos. Para los transportadores de productos alimenticios envasados ​​(bolsas, cajas, bandejas) en las plantas procesadoras de alimentos coreanas, la especificación de la cadena de fijación debe cumplir tres requisitos simultáneos: cumplimiento con el contacto con alimentos del material de la superficie superior, resistencia a ciclos químicos CIP (limpieza in situ) frecuentes y fricción adecuada para el posicionamiento y la orientación del producto. Bloques superiores de PU que cumplen con la FDA/UE en cadena de fijación de acero inoxidable El acero inoxidable 304 o 316L es la especificación estándar para esta aplicación. El cuerpo de la cadena de acero inoxidable soporta los productos químicos de limpieza CIP; los bloques superiores de poliuretano resisten el contacto con alimentos y la exposición a productos químicos.

Patas elevadoras de grano de cangilones. Las patas de los elevadores de cangilones agrícolas utilizan cadenas de fijación SK-1 o SK-2 con soportes de cangilones soldados o atornillados. Para el servicio de granos (no corrosivos, abrasión ligera), la especificación típica es la cadena estándar de acero al carbono #80 o #100 con fijaciones de placa interior SK-2. El espaciado de los cangilones determina el cálculo de la fuerza de tracción de la cadena: un espaciado más estrecho entre los cangilones reduce la carga máxima por cangilón, pero requiere más herrajes de fijación. Para aplicaciones en exteriores o con granos húmedos, piñones de elevador de cangilones emparejados Se requiere el espaciado correcto de las placas para la configuración SK; los piñones simplex estándar no se adaptarán correctamente a la cadena SK más ancha sin verificar el ancho de las placas.

Especificación completa de la cadena de fijación: Información requerida

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