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ESTE PROYECTO CONTIENE LOS SIGUIENTES DOCUMENTOS DOCUMENTO Nº1, MEMORIA 1.1 Memoria Descriptiva pág. 12 a 159 148 páginas 1.2 Memoria de Cálculos pág. 160 a 191 32 páginas 1.3 Anejos pág. 192 a 216 25 páginas DOCUMENTO Nº2, PLANOS 2.1 Listado de Planos pág. 218 a 219 2 páginas 2.2 Planos pág. 220 a 226 7 páginas DOCUMENTO Nº3, PLIEGO DE CONDICIONES 3.1 Condiciones Generales y Económicas pág. 228 a 236 9 páginas 3.2 Condiciones Técnicas y Particulares pág. 237 a 249 13 páginas DOCUMENTO Nº4, PRESUPUESTO 4.1 Precios Unitarios. Cuadro de Precios pág. 251 a 253 3 páginas 4.2 Presupuestos Parciales pág. 254 a 261 8 páginas 4.3 Presupuesto General pág. 262 a 263 2 páginas

Autorizada la entrega del proyecto del alumno

D. JUAN BAUTISTA MARTÍNEZ AMIGUETTI

El DIRECTOR DEL PROYECTO

D. EUGENIO FERRERAS HIGUERO

Fdo.: Fecha: 01/ 09/ 08

Vº Bº del Coordinador de Proyectos

D. JOSÉ IGNACIO LINARES HURTADO

Fdo.: Fecha: 12/ 09/ 08

UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLAS

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA – I.C.A.I.

INGENIERO INDUSTRIAL

PROYECTO FIN CARRERA

MÁQUINA CLASIFICADORA

DE GRANELES SÓLIDOS

PARA CRIBADO DE ASTILLAS DE MADERA

PROCEDENTES DE ASERRADERO

AUTOR: JUAN BAUTISTA MARTÍNEZ AMIGUETTI

Madrid, SEPTIEMBRE 2008

DOCUMENTACIÓN PROYECTO

Título Proyecto: MÁQUINA CLASIFICADORA DE GRANELES SÓLIDOS PARA

CRIBADO DE ASTILLAS DE MADERA PROCEDENTES DE

ASERRADERO

Autor: JUAN BAUTISTA MARTÍNEZ AMIGUETTI

Dirección: EUGENIO FERRERAS HIGUERO

RESUMEN PROYECTO:

El proyecto trata del diseño y cálculo modular eminentemente mecánico de una

máquina destinada a la clasificación de mezclas a granel, procedentes de una tolva, y

su posterior separación a los diversos puntos de empleo de línea de producción y/o

rechazo.

La máquina destinada a tal fin es una criba vibrante con una inclinación adecuada. La

mezcla a cribar se trata de astillas de madera procedentes de un aserradero. De este

modo se conseguirá materia prima para un nuevo proceso industrial aislando un

producto de desecho.

El diseño de la máquina clasificadora de graneles sólidos, se basa en la Directiva de

maquinas 98/37/CE. Cumpliendo la normativa vigente, se cumplen a su vez unos

requisitos mínimos de seguridad y calidad. También, permite la circulación de

compra y venta en toda la comunidad europea.

La máquina se ha dividido en diferentes módulos: cuatro bases de apoyo, dos

gualderas, dos bandejas vibrantes, dos mallas, un sistema de transmisión, un motor

eléctrico, una base pivotante y un tolvín de alimentación.

El tolvín de alimentación permite que la mezcla a cribar llegue a una velocidad y

dirección controlada y predecible. Las bases de apoyo se encargan principalmente de

absorber las vibraciones producidas por el sistema de transmisión mediante los dos

muelles que dispone cada una. Las gualderas forman un todo rígido con las bandejas

vibrantes y están unidas con las bases de apoyo formando el armazón principal de la

estructura. Las bandejas vibrantes transmiten las vibraciones a las mallas y las

mantienen tensas. El motor eléctrico transmite la potencia mediante un chavetero a

la polea conductora, la cual se puede apoyar sobre una base pivotante. Mediante una

correa abierta con forma trapecial o en V, la polea conductora transmite el

movimiento circular a la polea conducida, la cual va solidaria con el eje transmisor.

Este eje tiene dos contrapesos idénticos colocados simétricamente que desequilibran

el giro consiguiendo una amplitud de vibración adecuada. El eje cuenta con dos

conjuntos de rodamientos, uno a cada extremo, que salvaguardan la vida útil del eje y

transmiten mediante las gualderas y las bandejas vibrantes la vibración a las mallas

superior e inferior.

El motor eléctrico deberá suministrarlo el cliente, así como la base pivotante y el

tolvín de alimentación si lo deseara.

Para la clasificación y escurrido por tamaños de producto a granel de astillas de

madera en suspensión de agua procedentes de un aserradero se necesitará el estudio

y definición de zonas críticas. La alimentación se hará en continuo por flujo de agua a

temperatura variable.

El equipo vibrante estará formado por un vibrador accionado por motor con sistema

de contrapesos desequilibrados de 7,5 CV, 1040 rpm y un peso vibrante de 2145 kg.

La inclinación de la criba será de 20º respecto a la horizontal.

El vibrador llevará 2 conjuntos de rodamientos de doble rodillo independientes. Cada

rodamiento oscilante será de la denominación 22328 CCJA/W33VA405, y estará

montado en un porta-rodamientos estanco al paso de materiales abrasivos corrosivos

y los rodamientos se lubricarán directamente desde depósito de aceite.

La amplitud de vibración tendrá ajuste rápido por el sistema de contrapesos y la criba

tendrá disposición inclinada apoyada sobre estructura soporte. La criba tendrá una

suspensión en cuatro puntos para aislar a la estructura soporte de la transmisión de

cargas.

Para el diseño se utilizará el programa SolidWorks y para los ensayos se utilizará un

complemento de SolidWorks, el CosmosWorks.

Se han realizado planos del conjunto general y de varios subconjuntos.

Habrá un jefe de fabricación responsable de la construcción, montaje y puesta en

marcha del equipo por lo que deberá poseer conocimiento de la normativa 98/37/

CE.

Para la seguridad de los operarios, se ha realizado un estudio básico de prevención de

riesgos laborales. Se detectan los riesgos que se puedan producir y se intentan evitar

mediante medidas técnicas.

El mantenimiento de la máquina será básicamente preventivo.

La máquina poseerá una garantía de dos años en piezas y mano de obra, después de

haber sido confirmado el pedido.

El plazo de entrega de la máquina estará establecido en torno a las cuatro semanas.

El presupuesto total estimado del proyecto es de 56864 €.

COLLATOR MACHINE OF SOLID BULKS FOR SIEVING OF WOODEN SPLINTERS

FROM A SAWMILL

The Project is about the modular design and calculus eminently mechanical of a

machine aimed at classification of mixtures in bulk, from a chute, and its subsequent

division to the different areas of the line of production and/or refusal.

The machine aimed at this purpose is a vibrating screen with a suitable slope. The

screening mixture is about wooden splinters from a sawmill. This way you will obtain

raw material to a new industrial process detaching a waste product.

The design of the collator machine of solid bulks is based on the Directive of

machines 98/37/CE. Carrying out the current regulations, some minimum essential

requirements of safety and quality are fulfilled. It allows the circulation of buying and

selling everywhere in European Community.

The machine has been divided in different units: four support bases, two frameworks,

two vibrating decks, two meshes, a transmission system, an electric engine, a pivot

base and a feeding chute.

The feeding chute allows the sieving mixture to come to a controlled and forecasting

velocity and way. The support bases are in charge of taking up the vibrations

produced by transmission system by means of two springs in each one. The

frameworks form a rigid solid with the vibrating decks and are joined with the

support bases constituting the main structure body. The vibrating decks transmit the

vibrations to the meshes and keeping them taut. The electric engine transmits the

power by means of a cotter to the first pulley, which can lean on a pivot base. By

means of a V-belt, the first pulley transmits the circular motion to the second pulley,

which is linked with the main shaft. The main shaft has two identical and

symmetrical counterweights which makes an unbalanced spin and an appropriate

vibrating amplitude. The shaft has two bearing suites, one in each end, which

safeguard the useful life of the shaft and transmit the vibration to the top mesh and to

the bottom mesh through the frameworks and the vibrating decks.

The client must supply the electric engine, as well as the pivot base and the feeding

chute, if the client would wish.

To the draining and wet sizing of wooden splinters from a sawmill, you need a study

and definition of critic areas. The feeding will be perpetual flow of water at variable

temperature.

The vibrating kit will be made up of a vibrator operated by a motor with an

unbalanced counterweights system of 7,5 CV, 1040 rpm and a vibrating mass of 2145

kg (4728,92 lb). The slope of the screen will be 20º with regard to the land.

The vibrator will have two independent double roller bearing suites. Each bearing

suite will be under the designation 22328 CCJA/W33VA405, and will be ride in a

bearing carrier tight to abrasive and corrosive materials from an oil tank.

The vibrating amplitude will have a fast adjustment by the counterweights system

and the screen will have leaning arrangement on support structure. The screen will

have a four-points suspension to isolate the support frame of loads transmission.

To the design, the program SolidWorks will be used and CosmosWorks, an accessory

of SolidWorks will be used to the tests.

A general map and some module maps have been carried out.

There will be a site manager responsible for the building, assembly and starting of the

system. Because of this, the site manager must have some knowledge of 98/37 CE

regulations.

For the work safety, a basic study of prevention of occupational hazards has been

made. The risks that could occur are detected and by means of technique measures

are avoided.

The machine maintenance will be basically preventive.

There is a guarantee of two years in pieces and manpower, since the order has been

confirmed.

Delivery time of the machine is about four weeks.

The estimated total cost of the project is 56864 €.

ÍNDICE GENERAL

1. MEMORIA................................................................................ 10

1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA..................................................................... 11

1.2. MEMORIA DE CÁLCULOS ................................................................. 160

1.3. ANEJOS.......................................................................................... 192

2. PLANOS ..................................................................................217

2.1. LISTADO DE PLANOS ....................................................................... 218

2.2. PLANOS..........................................................................................220

3. PLIEGO DE CONDICIONES.................................................... 227

3.1. CONDICIONES GENERALES Y ECONÓMICAS ......................................228

3.2. CONDICIONES TÉCNICAS Y PARTICULARES ....................................... 237

4. PRESUPUESTO...................................................................... 250

4.1. PRECIOS UNITARIOS. CUADRO DE PRECIOS.......................................251

4.2. PRESUPUESTOS PARCIALES ............................................................. 254

4.3. PRESUPUESTO GENERAL.................................................................262

1. MEMORIA

1.1. Memoria Descriptiva

1. MEMORIA 1.1. Memoria Descriptiva

MARTINEZAMIGUETTI ICAI PFC Página 13

ÍNDICE MEMORIA DESCRIPTIVA

1.1.1. OBJETO DEL PROYECTO...........................................................16

1.1.2. DISCIPLINAS Y OBJETIVOS DEL PROYECTO ...........................17

1.1.2.1. DISCIPLINAS ENGLOBADAS DEL PROYECTO ..........................................17

1.1.2.2. OBJETIVOS TÉCNICOS ........................................................................17

1.1.2.3. OBJETIVOS HUMANOS....................................................................... 18

1.1.2.4. OBJETIVOS EMPRESARIALES.............................................................. 18

1.1.2.5. OBJETIVO PERSONAL ........................................................................ 18

1.1.3. CONCEPTOS Y PANORAMA CIRCUNSTANCIAL ........................19

1.1.3.1. DEFINICIONES...................................................................................19

1.1.3.2. PRINCIPALES MATERIALES BÁSICOS ....................................................21

1.1.3.3. CRIBAS VIBRANTES ...........................................................................28

1.1.3.3.1. Introducción histórica........................................................................28

1.1.3.3.2. Tipos de cribas vibrantes ...................................................................33

1.1.3.3.3. Aplicaciones y ventajas de las cribas vibrantes horizontales .......... 47

1.1.3.4. CRIBA DE ESTUDIO............................................................................ 49

1.1.3.4.1. Definición de conjuntos y subconjuntos ............................................52

1.1.3.4.2. Materiales empleados ........................................................................52

1.1.3.4.3. Definición de zonas críticas ............................................................... 53

1.1.3.5. DESCRIPCIÓN GENERAL DE LOS SUBCONJUNTOS................................. 63

1.1.3.5.1. Bases de apoyo....................................................................................63

1.1.3.5.2. Base pivotante ....................................................................................64

1.1.3.5.3. Bastidores/gualderas.........................................................................64

1.1.3.5.4. Bandejas vibrantes.............................................................................66

1.1.3.5.5. Mallas.................................................................................................. 67

1.1.3.5.6. Motor eléctrico....................................................................................69

1.1.3.5.7. Sistema de transmisión ......................................................................70

1.1.3.5.8. Tolvín de alimentación.......................................................................70

1.1.3.6. TIPOS DE MÁQUINA. BENCHMARKING.................................................71

1.1.3.7. DESCRIPCIÓN DEL CONJUNTO GENERAL.............................................88



1.1.3.7.1 Relaciones entre subconjuntos...........................................................92

1.1.3.8. ESTUDIOS REALIZADOS CON COSMOSWORKS ..................................... 94

1.1.3.8.1. Bases de apoyo....................................................................................94

1.1.3.8.2. Bastidores/gualderas....................................................................... 103

1.1.3.8.3. Bandejas vibrantes...........................................................................108

1.1.3.8.4. Mallas.................................................................................................113

1.1.3.8.5. Sistema de transmisión .....................................................................119

1.1.4. MARCO LEGAL ........................................................................126

1.1.4.1. MARCO NORMATIVO ESPAÑOL........................................................ 126

1.1.4.2. MARCO NORMATIVO EUROPEO: DIRECTIVA 98/37 CE .................... 126

1.1.4.3. INFORME MARCADO CE ................................................................. 129

1.1.5. DESCRIPCIÓN PRODUCTOS DE TRABAJO..............................139

1.1.5.1. MATERIALES .................................................................................. 139

1.1.5.1.1. Aceros y otros metales...................................................................... 139

1.1.5.1.2. Poliuretano de las mallas................................................................. 139

1.1.5.2. AGUA QUE TRANSPORTA LAS ASTILLAS ............................................. 139

1.1.5.3. ASTILLAS PROVENIENTES DE ASERRADERO ...................................... 139

1.1.6. DESCRIPCIÓN INSTALACIÓN ................................................ 140

1.1.6.1. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA MÁQUINA................................ 140

1.1.6.2. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS SUBCONJUNTOS...................... 141

1.1.7. FUNCIONAMIENTO DE LA MÁQUINA.....................................142

1.1.8. MANTENIMIENTO ..................................................................145

1.1.9. ESTRUCTURA DE LA MÁQUINA..............................................152

1.1.9.1. UNIONES SOLDADAS ........................................................................152

1.1.9.2. ELEMENTOS ESTRUCTURALES ..........................................................152

1.1.9.2.1. Bases de apoyo.................................................................................. 152

1.1.9.2.2. Bastidores/Gualderas ...................................................................... 152

1.1.9.2.3. Bandejas Vibrantes ...........................................................................155



1.1.10. RESUMEN DEL PRESUPUESTO GENERAL...........................156

1.1.11. BIBLIOGRAFÍA Y DOCUMENTACIÓN .....................................158

1.1.11.1. BIBLIOGRAFÍA ................................................................................ 158

1.1.11.2. PAQUETES DE SOFTWARE EMPLEADOS ..............................................159



1.1.1. OBJETO DEL PROYECTO

El proyecto consta de la realización del diseño y cálculo de los elementos, simulando

el comportamiento de algunos, de una máquina clasificadora de graneles sólidos con

inclinación regulable. Este estudio será eminentemente mecánico. En concreto, para

la clasificación y escurrido por tamaños de producto a granel de astillas de madera en

suspensión de agua procedentes de un aserradero. Para ello se necesitará el estudio y

definición de zonas críticas. La alimentación se hará en continuo por flujo de agua a

temperatura variable. El equipo vibrante estará formado por un vibrador accionado

por motor con sistema de contrapesos desequilibrados de 7,5 CV, 1040 rpm y el peso

vibrante de 2145 kg.


rodamiento oscilante estará montado en un porta-rodamientos estanco al paso de

materiales abrasivos corrosivos y los rodamientos se lubricarán directamente desde

depósito de aceite.

La amplitud de vibración tendrá ajuste rápido por el sistema de contrapesos y la criba

tendrá disposición inclinada apoyada sobre estructura soporte. La criba tendrá una

suspensión en cuatro puntos para aislar a la estructura soporte de la transmisión de

cargas.

.



1.1.2. DISCIPLINAS Y OBJETIVOS DEL PROYECTO

1.1.2.1. Disciplinas englobadas del proyecto

Para realizar el proyecto será necesario la utilización de herramientas de software, en

concreto del SolidWorks, un programa de diseño mecánico y del Cosmos que consta

de unos módulos de análisis cinemático y dinámico entre otros y que están integrados

dentro del propio SolidWorks.

También se utilizará el Microsoft Project para ver la evolución de las actividades del

proyecto y como se van cumpliendo.

1.1.2.2. Objetivos técnicos

Diseño modular de la criba:

Se diseñará la criba mediante diferentes subconjuntos. Dicho diseño deberá

realizarse adecuadamente para no incurrir en restricciones redundantes u opuestas

entre las diferentes partes de la criba al realizar el montaje final.

Simulación de esfuerzos estáticos y dinámicos, validando tablas de cálculo:

Siguiendo unos ábacos o tablas de cálculo se realizarán los cálculos de las partes más

importantes de la criba, y se determinarán cuales son las más críticas.

Una vez esté encauzado el proyecto se incluirá la inclinación adecuada en las

bandejas específicamente para el cribado de astillas.

Se simularán unos ensayos en las condiciones más desfavorables con los materiales

más usuales.

Aplicación de la normativa según el Marcado CE.



1.1.2.3. Objetivos humanos

Adquisición de un concepto global del proyecto, tanto en el diseño como en la visión o

utilidad que cumple.

Aplicación de los conocimientos adquiridos en la Universidad para el desarrollo del

proyecto.

1.1.2.4. Objetivos empresariales

Se realizará la validación de un diseño factible para el mercado, donde unos

subconjuntos serán elementos comerciales y otros serán fabricados parcial o

íntegramente.

Se conseguirá un nuevo proceso industrial aislando la materia prima de un producto

de desecho.

Variando la luz de las bandejas vibrantes se puede conseguir una alta flexibilidad ya

que podemos obtener una materia prima para productos diferentes como cerillas,

palillos, etc.

Se conseguirá un alto rendimiento por realizarse 3 turnos de 8 horas todos los días

hábiles del año.

1.1.2.5. Objetivo personal

Mejorar el manejo con programas de diseño gráfico y conocer el funcionamiento de

un proyecto.



1.1.3. CONCEPTOS Y PANORAMA CIRCUNSTANCIAL

1.1.3.1. Definiciones

A continuación se muestran una serie de definiciones que pueden resultar útiles,

ordenadas por orden alfabético.

Aserradero: Según la RAE, “lugar donde se asierra la madera u otra cosa”. Según el

McGraw-Hill Dictionary of Engineering, un aserradero (sawmill) es “una planta que

alberga máquinas para serrar madera”.

Bastidor: Según la RAE, un bastidor, entre otras cosas es: “una armazón metálica que

soporta la caja de un vagón, de una automóvil, etc., o bien el conjunto de dicha

armazón con el motor y las ruedas”.

Criba: Según la RAE, una criba, entre otras cosas es “cada uno de los aparatos

mecánicos que se emplean en agricultura para cribar semillas, o en minería, para

lavar o limpiar los materiales”. Según el McGraw-Hill Dictionary of Engineering, una

criba (sieve) es “una lámina perforada con aberturas de tamaño uniforme usada para

clasificado dimensional de materiales generalmente granulares”

Cribado: Según la RAE, “acción y efecto de cribar”. Según el McGraw-Hill Dictionaru

of Engineering, el cribado (screening) es “la separación de una mezcla de granos de

diversos tamaños en dos o más luces de diferentes tamaños por medio de mallas

porosas o tejidas. Además es la eliminación de trozos defectuosos de una gran

cantidad mediante una inspección de defectos específicos”.

Granel: Según la RAE, “dicho de cosas menudas como trigo, centeno, etc. Sin orden,

ni número, ni medida”.

Gualdera: Según la RAE, una gualdera, entre otras cosas es “cada uno de los tablones

o planchas laterales que son parte principal de algunas armazones, y sobre los cuales



se aseguran otras que las completan, como sucede en las cureñas, escaleras, cajas,

carros, etc.”. Según el McGraw-Hill Dictionary of Engineering, una gualdera o

bastidor (framework) es “el armazón de una estructura destinado a sostener la carga,

puede ser de madera, acero u hormigón”.

Luz: Según la RAE, luz entre otras cosas es: “la distancia horizontal entre los apoyos

de un arco, viga, etc.”. Según el McGraw-Hill Dictionary of Engineering, una luz

(span) es “una dimensión de una estructura medida entre puntos concretos”.

Malla: Según la RAE, una malla, entre otras cosas es “un tejido de pequeños anillos o

eslabones de hierro o de otro metal, enlazados entre sí”. Según el McGraw-Hill

Dictionary of Engineering, una malla (mesh) es “la parte de la criba por donde las

partículas de luz menor deben pasar mediante un número de aberturas homogéneas

medidas por unidad de longitud en cada dirección”.

Rodamiento: Según la RAE, “cojinete formado por dos cilindros concéntricos, entre

los que se intercala una corona de bolas o rodillos que pueden girar libremente”.

Según el McGraw-Hill Dictionary of Engineering, un rodamiento (ball-bearing) es

“un tipo de cojinete antifricción que permite libre movimiento entre partes fijas y

partes móviles mediante esferas de metal confinadas entre anillos interiores y

exteriores”.

Vibrador: Según la RAE, “aparato que transmite las vibraciones”. Según el McGraw-

Hill Dictionary of Engineering, un vibrador (vibrator) es “un artefacto

electromecánico usado principalmente para convertir corriente continua en corriente

alterna pero también se usa como rectificador síncrono. Contiene una lengüeta

vibratoria que dispone de una serie de contactos que alternativamente impactan

sobre contactos fijos sujetos al armazón, cambiando el sentido de la corriente

eléctrica. En energía mecánica, es un instrumento que produce oscilaciones

mecánicas”.



Vibrar: Según la RAE, “dicho de un cuerpo elástico, oscilar alternativamente en torno

a su posición de equilibrio”.

1.1.3.2. Principales materiales básicos

Según la norma UNE-36010 los aceros al carbono pertenecen a los de serie 1 y

grupo 1 y los aceros inoxidables pertenecen a la serie 3 y el grupo 1. Las mallas serán

de poliuretano.

Características mecánicas y tecnológicas del acero

Aunque es difícil establecer las propiedades físicas y mecánicas del acero debido

a que estas varían con los ajustes en su composición y los diversos tratamientos

térmicos, químicos o mecánicos, con los que pueden conseguirse aceros con

combinaciones de características adecuadas para infinidad de aplicaciones, se pueden

citar algunas propiedades genéricas:

• Su densidad media es de 7850 kg/m3.

• Su módulo de Poisson es de 0,3

• En función de la temperatura el acero se puede contraer, dilatar o fundir.

• El punto de fusión del acero depende del tipo de aleación. El de su

componente principal, el hierro es de alrededor de 1510 ºC, sin embargo el

acero presenta frecuentemente temperaturas de fusión de alrededor de 1375

ºC (2500 ºF). Por otra parte el acero rápido funde a 1650ºC

• Su punto de ebullición es de alrededor de 3000 ºC (5400ºF).

• Es un material muy tenaz, especialmente en alguna de las aleaciones usadas

para fabricar herramientas.

• Relativamente dúctil. Con él se obtienen hilos delgados llamados alambres.

• Es maleable. Se pueden obtener láminas delgadas llamadas hojalata. La

hojalata es una lamina de acero, de entre 0,5 y 0,12 mm de espesor,

recubierta, generalmente de forma electrolítica, por estaño.



• Permite una buena mecanización en máquinas herramientas antes de recibir

un tratamiento térmico.

• Algunas composiciones y formas del acero mantienen mayor memoria, y se

deforman al sobrepasar su límite elástico.

• La dureza de los aceros varía entre la del hierro y la que se puede lograr

mediante su aleación u otros procedimientos térmicos o químicos entre los

cuales quizá el más conocido sea el templado del acero, aplicable a aceros

con alto contenido en carbono, que permite, cuando es superficial, conservar

un núcleo tenaz en la pieza que evite fracturas frágiles. Aceros típicos con un

alto grado de dureza superficial son los que se emplean en las herramientas

de mecanizado, denominados aceros rápidos que contienen cantidades

significativas de cromo, wolframio, molibdeno y vanadio. Los ensayos

tecnológicos para medir la dureza son Brinell, Vickers y Rockwell, entre

otros.

• Se puede soldar con facilidad.

• La corrosión es la mayor desventaja de los aceros ya que el hierro se oxida

con suma facilidad incrementando su volumen y provocando grietas

superficiales que posibilitan el progreso de la oxidación hasta que se

consume la pieza por completo. Tradicionalmente los aceros se han venido

protegiendo mediante tratamientos superficiales diversos. Si bien existen

aleaciones con resistencia a la corrosión mejorada como los aceros de

construcción «corten» aptos para intemperie (en ciertos ambientes) o los

aceros inoxidables.

• Posee una alta conductividad eléctrica. Aunque depende de su composición

es aproximadamente de 3*106 S*m-1. En las líneas aéreas de alta tensión se

utilizan con frecuencia conductores de aluminio con alma de acero

proporcionando éste último la resistencia mecánica necesaria para

incrementar los vanos entre la torres y optimizar el coste de la instalación.

• Se utiliza para la fabricación de imanes permanentes artificiales, ya que una

pieza de acero imantada no pierde su imantación si no se la calienta hasta

cierta temperatura. La magnetización artificial se hace por contacto,



inducción o mediante procedimientos eléctricos. En lo que respecta al acero

inoxidable, al acero inoxidable ferrítico sí se le pega el imán, pero al acero

inoxidable austenítico no se le pega el imán debido a que en su composición

hay un alto porcentaje de cromo y níquel.

• Un aumento de la temperatura en un elemento de acero provoca un aumento

en la longitud del mismo. Este aumento en la longitud puede valorarse por la

expresión: δL = α δ t° L, siendo alfa el coeficiente de dilatación, que para el

acero vale aproximadamente 1,2 • 10-5 (es decir α = 0,000012). Si existe

libertad de dilatación no se plantean grandes problemas subsidiarios, pero si

esta dilatación está impedida en mayor o menor grado por el resto de los

componentes de la estructura, aparecen esfuerzos complementarios que hay

que tener en cuenta.El acero se dilata y se contrae según un coeficiente de

dilatación similar al coeficiente de dilatación del hormigón, por lo que

resulta muy útil su uso simultáneo en la construcción, formando un material

compuesto que se denomina hormigón armado. El acero da una falsa

sensación de seguridad al ser incombustible, pero sus propiedades

mecánicas fundamentales se ven gravemente afectadas por las altas

temperaturas que pueden alcanzar los perfiles en el transcurso de un

incendio.

Aceros al carbono

Son aceros al carbono y por tanto no aleados. Cuanto más carbono tienen sus

respectivos grupos son más duros y menos soldables, pero también son más

resistentes a los choques. Son aceros aptos para tratamientos térmicos que aumentan

su resistencia, tenacidad y dureza. Son los aceros que cubren las necesidades

generales de la Ingeniería de construcción tanto industrial como civil y

comunicaciones.

El acero al carbono, constituye el principal producto de los aceros que se

producen, estimando que un 90% de la producción total producida mundialmente

corresponde a aceros al carbono y el 10% restante son aceros aleados. Estos aceros

son también conocidos como aceros de construcción, La composición química de los



aceros al carbono es compleja, además del hierro y el carbono que generalmente no

supera el 1%, hay en la aleación otros elementos necesarios para su producción, tales

como silicio y manganeso, y hay otros que se consideran impurezas por la dificultad

de excluirlos totalmente –azufre, fósforo, oxígeno, hidrógeno. El aumento del

contenido de carbono en el acero eleva su resistencia a la tracción, incrementa el

índice de fragilidad en frío y hace que disminuya la tenacidad y la ductilidad.

En general los aceros al carbono ordinarios contienen:

C<1%, Mn < 0.90%, Si < 0.50%, P < 0.10%, S < 0.10%

Tratamientos térmicos de los aceros al carbono:

• Recocido: El objeto de este tratamiento es ablandar el acero, homogenizar su

estructura y composición química y aumentar su ductilidad. Se aplican varios

tipos de recocido.

• Temple y revenido: Al dar a los aceros al carbono un temple y revenido se

consiguen muy buenas características cuando el perfil es delgado. En un acero

al carbono bien templado o revenido, el valor del limite elástico suele llegar a

ser un 75% de la carga de rotura.

Cuando interesa fabricar piezas con resistencia de 38 a 55 Kg/mm2 es, en

general, muy poco ventajoso el tratamiento térmico (temple y revenido) por tratarse

de aceros de bajo contenido de carbono (0.15 a 0.30%). Cuando quieren fabricarse

piezas con esas resistencias conviene, en general, utilizar aceros en bruto de forja,

laminados o normalizados. Sin embargo, en casos excepcionales, cuando se desea

conseguir la mejor combinación de características (resistencia, alargamiento y alto

limite elástico), se pueden templar y revenir los aceros de 0.15 a 0.30% de C,

obteniéndose resistencias variables de 38 a 55 Kg/mm2, alargamientos y limites de

elasticidad ligeramente superiores a los que corresponden al estado normalizado.

Cuando se trata de piezas de gran espesor el tratamiento es casi inútil, porque se

presenta el problema de poca penetración de temple o templabilidad.



Los aceros al carbono templados y revenidos con porcentajes de carbono

variables de 0.25 a 0.55%, se suelen emplear generalmente con resistencias

comprendidas entre 55 y 90 Kg/mm2 y a veces, en casos excepcionales como en la

fabricación de muelles, se usan hasta resistencias de 150 a 200 Kg/mm2.

El empleo de los aceros al carbono templados y revenidos para la fabricación de

piezas con esas resistencias tiene varias ventajas. Una muy importante es que el

límite de elasticidad es más elevado que en los aceros normalizados o recocidos, y

otra que la combinación de características (resistencia y alargamiento) también se

mejora.

En cambio, si esa resistencia se consigue templando y reviniendo la pieza

después de mecanizada, el trabajo de torno o fresa se podrá hacer previamente en

estado recocido mucho más fácil.

En el caso de que por mecanizado haya que quitar material, es preferible, como

hemos dicho, mecanizar en estado de recocido y luego templar y revenir, dejando

generalmente en el mecanizado un exceso de medidas para eliminar luego las

deformaciones que se producen en el temple y revenido. Cuando la cantidad de

material a eliminar por mecanizado es pequeña, puede convenir templar y revenir el

material y luego mecanizar las piezas, pudiéndolas dejar así a las medidas definidas.

Aceros inoxidables

El acero inoxidable es un material sólido y no un revestimiento especial aplicado

al acero común para darle características “inoxidables”. Aceros comunes, e incluso

otros metales, son a menudo cubiertos o “bañados” con metales blancos como el

cromo, níquel o zinc para proteger sus superficies o darles otras características

superficiales. Mientras que estos baños tienen sus propias ventajas y son muy

utilizados, el peligro radica en que la capa puede ser dañada o deteriorarse de algún

modo, lo que anularía su efecto protector. La apariencia del acero inoxidable puede,

sin embargo, variar y dependerá en la manera que esté fabricado y en su acabado

superficial.



Las aleaciones de acero inoxidable se comercializan en las siguientes familias:

• Acero inoxidable extrasuave: contiene un 13% de Cr y un 0,15% de C. Se

utiliza en la fabricación de: elementos de máquinas, álabes de turbinas,

válvulas, etc. Tiene una resistencia mecánica de 80 kg/mm² y una dureza de

175-205 HB.

• Acero inoxidable 16Cr-2Ni: tiene de 0,20% de C, 16% de Cr y 2% de Ni;

resistencia mecánica de 95 kg/mm² y una dureza de 275-300 HB. Se suelda

con dificultad, y se utiliza para la construcción de álabes de turbinas, ejes de

bombas, utensilios de cocina, cuchillería, etc.

• Acero inoxidable al cromo níquel 18-8: tiene un 0,18 de C, un 18% de Cr y un

8% de Ni Tiene una resistencia mecánica de 60 kg/mm² y una dureza de 175-

200Hb, Es un acero inoxidable muy utilizado porque resiste bien el calor

hasta 400 ºC.

• Acero inoxidable al Cr-Mn: tiene un 0,14% de C, un 11% de Cr y un 18% de

Mn. Alcanza una resistencia mecánica de 65 kg/mm² y una dureza de 175-

200HB. Es soldable y resiste bien altas temperaturas. Es amagnético. Se

utiliza en colectores de escape.

La forma original del acero inoxidable todavía es muy utilizada, los ingenieros

tienen ahora muchas opciones en cuanto a los diferentes tipos. Están clasificados en

diferentes familias metalúrgicas.

Cada tipo de acero inoxidable tiene sus características mecánicas y físicas y será

fabricado de acuerdo con la normativa nacional o internacional establecida.

Poliuretano

El poliuretano es una resina sintética que se obtiene mediante condensación de

poliésteres; se caracteriza por su baja densidad y son muy utilizados como aislantes

térmicos y espumas resilientes, elástómeros durables, adhesivos y selladores de alto



rendimiento, pinturas, fibras, sellos, empaques, juntas, preservativos, partes

automotrices, en la industria de la construcción, del mueble y múltiples aplicaciones

más. Tiene una densidad de 35 kg/m3.

La resiliencia es la "capacidad de memoria" de un poliuretano flexible, es decir, a

la resistencia a la deformación por impacto.

Se pueden mezclar con pigmentos tales como el negro de humo u otro pigmento

para aplicaciones en automóviles y muebles modernos.

Su formulación se basa en poliuretanos de bajo número de hidróxilo

combinados con isocianatos de bajo contenido en funciones NCO, unido a

propelentes especiales y una elevada relación de agua, toda la fórmula está

estequiométricamente diseñada para lograr una espuma de curado rápido y con una

densidad entre 18 y 80 kg/m³.

Algunas aplicaciones de poliuretanos flexibles abarca la industria del packing en

que se usan poliuretanos anti-impacto para embalajes de piezas delicadas, su

principal característica es que son de celdas abiertas y baja densidad (12-15 kg/m³).

También existen los poliuretanos rígidos o RIM (de Rigid Inyection Molding),

son rígidos y de densidad más elevada (30-50 kg/m³) que las anteriores, pero tienen

características muy parecidas.

La capacidad térmica de aislamiento del poliuretano se debe al gas aprisionado

en las celdillas cerradas del entramado del polímero.

Un poliuretano de 25 mm de espesor puede aislar térmicamente un ambiente

interno que permanecerá a 20 °C por una cara, mientras que por el lado exterior de la

cara pueden fluctuar -5 °C.

Una variedad de los poliuretanos rígidos son los poliuretanos Spray que son

formulaciones de alta velocidad de reacción y son usados en revestimientos sujetos a



la fuerza de gravedad, tales como aislantes de edificios, estanques de almacenamiento

e incluso Tubos o cañerías.

Otra variedad de rígidos son los poliuretanos PIR que son usados en el

revestimientos de cañerías en zonas extremadamente húmedas y además conducen

fluidos a alta temperatura, su principal característica es la naturaleza ureica del

polímero.

Poliuretanos rígidos de densidad más elevada (60-200 kg/m³) son usados para

elaborar partes de automóviles, yates, muebles y decorados.

1.1.3.3. Cribas vibrantes

1.1.3.3.1. INTRODUCCIÓN HISTÓRICA

La historia del cribado y sus técnicas preceden a la historia documentada y

probablemente se originaron en la capacidad del hombre para extraer arcillas y

minerales de las materias primas de la tierra. Las primeras referencias datan del 150

a. C. en descripciones de los métodos de los griegos y los romanos que usaban

tamices con tejidos realizados a partir de pelos de equinos, juncos, tablones y pieles a

los cuales les llenaban de agujeros y eran primeramente usados para la separación de

las partículas por tamaño. El primer uso de cribas de tamices metálicos fue en el siglo

XV y se le atribuye a los germanos.

La primera mención donde es posible encontrar cribas agitadas mecánicamente es en

la obra “John Smeaton’s Diary of his Journey to the Low Country”, en 1775. (John

Smeaton fue el ingeniero civil inglés que construyó la famosa Casa de la Luz de

Eddystone y fue el primer hombre inglés en descubrir el secreto de la hidráulica del

cemento). En Rotterdam, en los Países Bajos, halló una forma de cribar áridos en un

circuito cerrado y los llamó tamices (sieves en inglés). La criba estaba inclinada con

un ángulo determinado. El material a cribar provenía de una tolva situada a la



entrada del primer tamiz y la fracción que no conseguía superar la luz era retirada

con una pala y se devolvía al origen del ciclo.

Vale la pena recordar este pedacito de historia porque muestra la idea fundamental

de una criba vibrante así como las ventajas de un circuito cerrado para la molienda,

que ya eran conocidos en Europa desde hacía 200 años. Los primeros intentos de

construcción de cribas vibrantes se produjeron en EEUU y consistieron en varios

artefactos que conseguían el agitado o vibrado de bandejas vibrantes mediante

martillos, levas y otros mecanismos. Algunas cribas de este tipo fueron puestas en

marcha entre finales de 1890 y principios de 1900.

Desde comienzos del siglo XX, se experimentó con multitud de métodos de cribado.

Cribas de toneles o tambores rotativos y cribas de velocidad de agitación baja se

encontraban entre las unidades de mayor popularidad.

Sobre 1910, las primeras cribas vibrantes realmente modernas (500 rpm o más)

hicieron aparición. El primer diseño era muy grosero y fue tomando diversas formas.

La primera y más simple de las cribas vibrantes vibraba simplemente por la

excentricidad de un eje que no era perfectamente redondo, o bien con un eje con

cargas descentradas. Cuando el eje giraba rápidamente, la criba temblaba o vibraba

de forma solidaria a él. Por consiguiente, cuando estaba unido rígidamente a las

gualderas de la criba, las cargas la hacían vibrar. La primera y la más simple era una

caja de madera abierta por un lado en la zona inferior con una carcasa. Alrededor de

la mitad de la caja había un tablón con un eje macizo de acero y descentrado con

conjuntos de rodamientos conducidos por una correa y una polea. El aparato entero

estaba fijado por una gran cantidad de muelles tanto en la parte superior como en la

inferior. El siguiente tipo de criba con principio de funcionamiento por vibración

mecánica que fue desarrollada era una máquina de desplazamiento positivo. En ese

tipo de criba, el cuerpo de la criba en sí reemplazaba a las cargas desequilibradas. Se

montaba arriba, abajo o alrededor de un círculo de contrapesos excéntricos. El

principio que subyacía es que la criba en su totalidad tenía una órbita o movimiento



vibratorio con una amplitud igual a la excentricidad del eje o anillos que llevaban los

rodamientos en los que se montaba el cuerpo de la máquina. Los contrapesos eran

empleados o bien como parte del árbol motor, o como pequeños pesos

desequilibrados situados al final del eje para absorber la vibración de la criba. El

tercer tipo de criba vibrante se experimentó a principios del siglo XX y eran de

vibración eléctrica. Esta unidad dependía de intensidades electromagnéticas y

desplazaba la armadura generando la vibración. La carcasa de la criba se sostenía por

la tensión de la parte superior de un tambor y recíprocamente la armadura se

amarraba a la superficie de la criba no muy lejos de su centro, flexionándose en cada

vuelta.

Durante los años 20 y los 30, se realizaron mejoras en el diseño de los tres tipos de

criba mencionados previamente. El diseño externo fue mejorado, el diseño del

vibrador se simplificó y se permitió el uso de mejores métodos de lubricación y

mejores rodamientos. A principios de los 40, las cribas vibrantes inclinadas habían

llegado a ser una parte extremadamente importante de la mayoría de las plantas de

procesamiento, reemplazando los viejos e ineficientes métodos de cribado, tales

como, cribas por agitación y las de tambor.

A principios de los años 30, la experimentación comenzó con el desarrollo de una

criba que clasificara por tamaño o eliminara agua de la mezcla pero operando sobre la

horizontal en lugar de depender de la gravedad para el transporte del material.

Estas cribas tuvieron un gran espaldarazo en su origen por la gran ventaja del ahorro

en una actividad previa. El desarrollo de este tipo de máquina fue realizado en una

base de continuación, de tal modo que se llegó a un punto en los primeros años de la

década de los 40, que las cribas vibrantes horizontales llegaron a ser una parte de

equipamiento aceptada para eliminar el agua y la humedad en la preparación del

carbón y otras plantas de preparación de minerales. Desde los 40 hasta el presente,

los tipos básicos de cribas vibrantes que se han mencionado arriba continuaron su

mejora hasta que ha llegado a un punto donde es posible construir un criba vibrante

mecánica en tamaños comerciales ordinarios de hasta 8x24 pies cuadrados



(2,44x7,31 m2) con algunos tamaños especiales disponibles de hasta 10x30 pies

cuadrados (3,05x9,14 m2).

Mientras que ha habido mejoras en los sistemas de lubricación, la vida de los

rodamientos de acero, los procedimientos y de construcción y elaboración, el diseño

básico de las cribas vibrantes mecánicas se mantiene bastante fiel al modo en que se

concebía en los inicios del cribado (screening).

A finales de los 50 y a principios de los 60, el tipo de criba de libre resonancia (Free

Resonance) fue introducido en Europa y rápidamente salió a la luz en América. Su

gran atractivo era que se requería una potencia muy reducida porque se generaba la

mayoría de su acción por la interacción de dos masas elásticamente conectadas y

accionadas. Debido al gran mantenimiento, alta inversión inicial, y los precisos

ajustes requeridos, que la criba presenta, al menos temporalmente, perdió su

popularidad. Puede emerger de nuevo si la energía eléctrica llega a presentar un coste

de operación mayor.

Los fabricantes de cribas vibrantes continúan buscando formas de separar mejor el

producto a través de métodos como el aumento de las velocidades, de la eficiencia o

mediante combinaciones de amplitud y frecuencia.



Traducción de términos:

Swing discharge hopper: Rampa de descarga

Spiral spring: Muelle de espiral

Screen stretching bolts: Tornillos de union bastidor-bandeja

Unbalanced pulley: Polea desequilibrada

Canvas dust cover: Lona de protección contra el polvo

Feed Hopper: Tolvín de alimentación

Esta imagen corresponde a una Criba vibrante de varias bandejas y con correas en el

sistema de transmisión. Se diseñó para tratar mezclas en cuatro bandejas o paneles

de cribado. El vibrador se realizó con poleas excéntricas, estaba lubricado y dirigido

por una correa plana. La bandeja original fue construida en 1923 con unas



dimensiones de 3x8 pies cuadrados (0,91x2,44 m2). Versiones posteriores de este tipo

fueron construidos con un ancho de 8 pies (2,44 m) y un largo de 6 pies (1,83 m)

para el cribado de coque (derivado del carbón).

1.1.3.3.2. TIPOS DE CRIBAS VIBRANTES

TIPO DE CLASIFICACIÓN

TIPO DE CRIBA USO CARACTERÍSTICAS

Por movimiento 2 conjuntos de rodamientos de doble rodillo

Clasificación dimensional

La más simple y extendida

La inclinación difiere en seco y en húmedo

Por movimiento 4 conjuntos de rodamientos


Cribado de finos

Excentricidad mecanizada

Arranque y parada suaves

Por inclinación 2 ejes horizontales


Cribado de finos

Amplitud en línea recta

Vibradores no situados en el centro

Por inclinación Horizontales de 1 eje excéntrico


Similar a la de 4 rodamientos

Por inclinación

Horizontales de 2 masas desequilibradas y 1 eje excéntrico


Movimiento limitado

Amplitud mayor

Por velocidad De alta velocidad Específicas para cribado de finos

Ángulos pronunciados

Altas velocidades



Por inclinación Vibratorias en el plano horizontal


Ligera inclinación

Gran tamaño

Por movimiento Tamices Específicos para cribado de finos

Movimiento horizontal y vertical secundario

Múltiples bandejas

Por movimiento De Bandejas Flexibles


Se evita el cegado

Una bandeja con movimiento alternativo

Por movimiento De centrifugado Cribado de finos

Uso de fuerza centrífuga

Forma cónica

Por teoría de cribado

De probabilidad Clasificación dimensional

Múltiples bandejas

Grandes pendientes

Rápida estratificación

La razón básica de una criba vibrante es llevar a cabo una separación de un producto

granular en varios tamaños. Para efectuar esta separación, los diferentes tamaños de

las partículas deben tener tantas oportunidades como sea posible de pasar a través

del medio de cribado. Las partículas que se adhieren a otras hay que hacer que se

caigan y la estratificación o tamizado de los finos tanto hacia abajo como a través de

los medios de cribado deben ser acelerados.



Las mejores maneras de llevar a cabo esto es por el movimiento (vibrado) del tamiz

bajo el producto con la mayor frecuencia posible para permitir al producto múltiples

oportunidades de ser ordenado por tamaño.

Cribas inclinadas de dos conjuntos de rodamientos de doble rodillo (polea

desequilibrada)


Screenbox or Live Frame: Peso vibrante

Counterweight: Contrapeso

Es el tipo de máquina utilizado. Una de las máquinas más tempranas y más

simples desarrolladas fue la de doble conjunto de rodamientos de doble rodillo. Estas

máquinas aprovechan la gravedad para seleccionar un ritmo de desplazamiento del

material sobre la superficie de la malla, por lo tanto están inclinadas entre 15 y 30

grados de la horizontal para separaciones de material seco y un tanto más planas para

separación en húmedo. La superficie de cribado está generalmente apoyada

firmemente sobre una estructura y sostenido por gualderas verticales con partes

tirantes para permitirle estar fuertemente estirado. Sujetado a las gualderas, (cerca

del centro de gravedad), hay un eje apoyado en las gualderas por dos conjuntos de

rodamientos. Una polea está sujeta a uno de los extremos del eje y unida a un sistema



de transmisión (generalmente un motor eléctrico a través de una correa en forma de

V). La estructura está soportada por muelles en cada una de las esquinas

permitiéndole moverse libremente en un círculo vertical. Por esta razón, a menudo se

refieren a este tipo de máquina como “de libre flotación”. La estructura de la criba

vibra por la acción de cargas iguales y excéntricas sujetas a cada extremo del eje

(generalmente llamadas contrapesos). Como el eje (con los contrapesos solidarios a

él) rota alrededor de sí mismo, realiza una fuerza sobre la estructura de sentido

opuesto al de los contrapesos. Ya que la dirección cambia constantemente a través de

un arco de 360 grados, el efecto sobre el armazón de la estructura es una trayectoria

circular o amplitud. La magnitud de dicha amplitud puede ser variada incrementando

o decrementando el valor de los contrapesos.

Los contrapesos generalmente se introducen en un eje excéntrico al eje de los

rodamientos o se fijan con láminas al eje, o bien una combinación de un motor

externo y/o enganchado externamente al centro de los contrapesos.

Es un tipo versátil de criba. Las variaciones en la amplitud, velocidad, pendiente

y dirección de la rotación pueden ser usadas para obtener la mejor combinación en la

clasificación dimensional de un producto.

Una característica común a todas las cribas de este tipo es que rebota

elásticamente de forma libre durante el período de arranque y de parada cuando la

frecuencia de la vibración se iguala a la frecuencia natural de los muelles.

Tipos de cribas con poleas desequilibradas:

1. Cribas con un vibrador montado en el centro como el descrito arriba

constituye la mayoría de las máquinas de polea desequilibrada.

2. Vibradores excéntricos ofrecen diferentes patrones de amplitud a la

criba desde una localización a otra sobre la cubierta, lo cual puede

beneficiar al cribado de un producto en particular.



3. Algunas unidades usan dos vibradores. Estos se sincronizan y

proporcionan un movimiento circular si se localizan adyacentes y

rotan en el mismo sentido. Si los vibradores tienen diferentes

contrapesos y se localizan en extremos opuestos de la estructura, se

obtendrán varias amplitudes en esas localizaciones y una variedad

entre medio de cada una.

4. Algunos fabricantes incorporan el motor y los contrapesos en un

conjunto único unido que se fija directamente al armazón de la

estructura. Vibradores de múltiples motores a cada extremo de la

criba darán una variedad de patrones de amplitud, pero su uso no está

muy extendido.

Cribas inclinadas de cuatro conjuntos de rodamientos y de trayectoria circular con

amplitud positiva


Stationary Base: Base fija



Counterweight: Contrapeso

Eccentricity: Excentricidad

Screen Box or Live Frame or Vibrated Weight: Peso vibrante

Main Bearing: Rodamiento principal

Este tipo de armazón es similar al que se usa en las cribas del tipo anterior. El

eje, sin embargo, está excéntricamente mecanizado en los extremos y soportado por

dos rodamientos externos adicionales localizados en una base fija de la estructura o

sobre una protuberancia elástica fijada a la estructura base. El eje conducido está

instalado en un extremo del eje junto a los rodamientos externos. Ya que los dos

rodamientos situados en la criba y los dos situados sobre la cubierta fija están

situados en planos diferentes, la rotación del eje provoca que la máquina describa un

círculo alrededor del eje de los rodamientos externos. Se puede equiparar a la acción

de una manivela.

Para contrarrestar la vibración, un contrapeso o un lastre para desequilibrar se

instala entre los rodamientos sobre la línea central del eje externo o bien estas masas

pueden ser parte del eje situado entre los rodamientos interiores. Este contrapeso no

actúa como uno del tipo anterior, pero se usa para contrarrestar el peso y la fuerza

centrífuga del armazón de la estructura sobre el eje en la zona de los rodamientos

interiores, y así reduce o elimina la vibración. Este contrapeso está situado a 180

grados de la dirección de la amplitud de la criba en todo momento.

Este tipo de criba de amplitud positiva a menudo se refiere como una criba de

cuatro rodamientos, que arranca y se para muy suavemente.

El rendimiento de este tipo de criba se puede variar cambiando la velocidad, la

dirección de la rotación y la inclinación. La amplitud se puede cambiar modificando

la excentricidad del eje ya que es la fuente de dicha amplitud.



Aunque las protuberancias elásticas no son absolutamente necesarias para este

tipo de criba, algunos de los fabricantes las proporcionan para reducir el impacto de

grandes bultos o aislar la vibración si la criba no presenta perfecto equilibrio.

Un fabricante emplea protuberancias elásticas para ambos juegos de

rodamientos, de este modo el eje es libre de rotar alrededor de su propio centro de

gravedad que se encuentra entre el eje geométrico y los dos juegos de rodamientos.

Cribas de dos ejes horizontales


Resultant Impulses from Vibrator: Impulso resultante del vibrador

Resulting in Normal Straight Line Motion: Resultante en dirección normal al

movimiento

Aunque las razones por las que las cribas horizontales han perdurado era para

no depender de la gravedad y porque era había necesidad de un mejor control de los



materiales como el carbón húmedo, se han hecho bastante populares para estas

aplicaciones así como en las operaciones de dimensionado por tamaño.

La diferencia principal de la mayoría de las cribas horizontales es la habilidad de

transportar el producto ya que la gravedad no supone una fuerza para mover el

material sobre la superficie de la criba.

Otra característica de la mayoría de las cribas horizontales es que incorporan

dos ejes que producen una amplitud esencialmente en línea recta con un ángulo

respecto a al horizontal en la dirección del flujo de material. Esto arroja la parte de

material más gruesa fuera de las aberturas y la transporta a lo largo de la criba. La

acción es necesaria ya que las cribas horizontales no tienen la ventaja de estar

instaladas con una inclinación de descenso.

Debido al mayor tamaño de los vibradores, rara vez se encuentran en el centro

del armazón de la estructura, salvo que estén montados encima o debajo del

armazón. En cualquier caso, la línea de acción se encuentra generalmente a unos 45

grados con la horizontal.

El conjunto vibrador consiste en dos ejes con contrapesos excéntricos solidarios

a él, y soportados a cada lado por rodamientos de bolas. Los ejes son conducidos así

que operan en direcciones opuestas. Las fuerzas de los contrapesos son aditivas

cuando están alineadas y se contrarrestan cuando se oponen. El vibrador

generalmente se localiza en la línea de acción que está aproximadamente a 45 grados

del centro de masa del armazón de la estructura. Ya que las reacciones de los

contrapesos se contrarrestan una a la otra en todos los puntos excepto en dos durante

un ciclo el resultado es una línea recta nominal o movimiento elíptico.

Tipos de cribas horizontales

Debido a la característica del transporte horizontal, las cribas

horizontales pueden operar ligeramente cuesta arriba hasta unos 5

grados. Esto es beneficioso en algunas aplicaciones en húmedo.



1. Cribas horizontales de marcha conducida: Muchos fabricantes

usan marchas para controlar la relación entre los ejes de sus

cribas horizontales. Los cambios entre la línea de acción

nominal de 45 grados pueden ser realizados recalculando las

velocidades para dar a cada uno o un ángulo más horizontal

para una tasa de trayecto más rápida, o un ángulo más

pronunciado para una mayor retención del material en la

superficie para un posible dimensionado por tamaño más fino

(si el lecho proporcionado no es demasiado profundo con esta

tasa de trayecto más lenta).

2. Cribas horizontales de cadena conducida: En lugar de

relacionar entre sí las velocidades de los ejes excéntricos, una

cadena y una rueda de acuerdo se pueden usar para realizar el

mismo que el uso de marchas. Hay algunas unidades que usan

tres ejes que producen diversas configuraciones de amplitud las

cuales son básicamente algo más ovaladas que las de línea recta

o ligeramente elípticas.

3. Cribas horizontales de múltiples ejes excéntricos: Unidades

más grandes requieren una mayor fuerza de impulsión de la

que se produce. Esto se efectúa por relación de velocidades

entre más de dos ejes, o añadiendo más vibradores.

4. Cribas horizontales de ejes sincronizados: Las cribas

horizontales se producen donde los ejes no están ni

relacionados por marchas o vinculados con una cadena. En vez

de eso, cada eje está conducido independientemente por un

motor separado. Se sincronizarán y producirán el mismo

movimiento como los que están físicamente conectados por

mecanismos o cadenas.



Cribas horizontales de un solo eje excéntrico

El principio de generación de la vibración en este tipo de criba es similar a la

inclinada de cuatro rodamientos excepto en que la bandeja vibrante está situada en

una posición horizontal por el uso de muelles abatibles de espiral. El movimiento de

propulsión se produce porque el “cigüeñal” empuja a la bandeja hacia delante y hacia

arriba. Se guía en su movimiento por los muelles. Las espiras de los muelles también

empujan hacia arriba y hacia delante de la bandeja.

Cribas horizontales de dos masas equilibradas y un solo eje excéntrico


Feedbox: Caja de alimentación



Top of Screen Frame Stroke: Parte superior de la estructura

Bottom of Screen Frame Stroke: Parte inferior de la estructura

Line of Stroke: Dirección de la vibración

Otra variación de la última criba descrita es una unidad compuesta por dos

masas, una consistente en una estructura montada sobre muelles y otra solidaria a la

“manivela” o porción excéntrica de la conducción, y otro contrapeso sujeto a la

porción concéntrica del eje. El movimiento de la estructura de la criba se limita en la

dirección del ángulo del eje de los muelles “de hoja”. La amplitud es de un arco mayor

sobre el montaje fijo de los muelles.

Cribas de libre resonancia


Flexible Crank Assembly: Montaje del eje flexible



Battery Assembly: Montaje en serie

Exciter Assembly: Montaje del excitador

Guidance Leaf Spring: Guía de muelle “de hoja”

Top Deck: Parte superior de la bandeja vibrante

Bottom Deck: Parte inferior de la bandeja vibrante

Rubber Snubbers: Bandas de goma de amortiguación de la vibración

Deck Support Spring: Muelle de soporte de la bandeja vibrante

La operación de una criba de resonancia depende de la interacción de dos masas

oscilatorias o bastidores que están unidas entre ellas y su movimiento restringido en

la dirección de los muelles “de hoja”. La fuente de potencia es cada uno de los dos

rodamientos de poleas desequilibrados o una manivela de cuatro rodamientos

amarrada a uno de los bastidores.

Si se excita uno de los bastidores, reacciona a través de amortiguadores de

caucho o baterías las cuales limitan la amplitud y la energía almacenada para la

amplitud de rebote. Ya que las dos masas están puestas a punto para accionar y

reaccionar en direcciones opuestas, la cantidad de vibración es mínima y la potencia

requerida sólo es la que necesita para trasladar el material y superar las pérdidas de

fricción.

Las cribas resonantes tienen dos características: bajos requerimientos de

potencia y vibración mínima transmitida a la estructura soporte.

Cribas de alta velocidad



Aunque se ha descrito previamente las cribas inclinadas, en tamaños pequeños,

algunas veces se opera a velocidades relativamente altas, un grupo de cribas está

diseñado específicamente para alta velocidad y separación fina. Estas Cribas de alta

velocidad operan comúnmente a 1800 rpm o más con amplitudes cortas (del orden

de 1/8 de pulgada (3,175 mm) o menores). En algunos casos la estructura se supone

que no vibra, sólo la tela. Esto se lleva a cabo por el acople de un mecanismo vibrante

al centro de una panel de tela que se sostiene ceñido a los lados o a los extremos. Aquí

otra vez, la velocidad de estas unidades es alta, la amplitud generalmente es baja. Los

alambres o paneles de tela se refuerzan generalmente con un movimiento uniforme

para guardar la superficie libre del cegado y del taponado.

Vibradores motorizados son populares para aplicaciones con altas velocidades

además de los vibradores electromagnéticos. Una unidad de este tipo usa una leva o

empujaválvula mecánica que produce una amplitud diferente.

Las cribas electromagnéticas no se consideran mecánicas por eso no se cubren

en este documento. Los vibradores sónicos han sido usados para el vibrado de tela.

Todas estas unidades de alta velocidad mencionadas normalmente operan con

ángulos pronunciados, generalmente entre 27 y 40 grados para separaciones de

material seco. Ángulos menores se usan a menudo para separación de material

húmedo.

Cribas vibratorias en el plano horizontal

Estas son unidades relativamente grandes (alguna veces también se las llama

tamices) que actúan por medio de una excentricidad vertical o “cigüeñal” en la

descarga de material y gira sobre los muelles al final de la alimentación. Además

tienen bolas elásticas bajo la cubierta. Las bolas son arrojadas contra deflectores que

causan el rebote hacia arriba y golpea la bandeja. Las unidades generalmente operan

relativamente en llano (sobre 5 o 10 grados cuesta abajo).

Tamices



Aunque pueda dar lugar a confusión, los tamices son un tipo específico de cribas

con numerosas bandejas y dos movimientos.

Una larga variedad de dispositivos de cribado se clasifican como tamices

(sifters). Generalmente son redondos o cuadrados con múltiples bandejas, casi

horizontales. El movimiento está normalmente a lo largo del plano horizontal con un

movimiento vertical secundario.

La vibración se lleva a cabo por muchos medios incluidos poleas

desequilibradas, vibradores electromagnéticos, pulsación de aire, sónicas,

movimientos de manivela y combinaciones de estos.

La mayoría de los tamices se usan para separaciones finas, húmedas o secas.

Cribas de bandejas flexibles

Las cribas con bandejas de goma están tensionadas entre amarres a través de

una bandeja que se mueve alternativamente en direcciones opuestas para flexionar la

bandeja de goma y llevar a cabo la separación. Las combinaciones de bandejas de

goma y acción flexible tienden a combatir el cegado. El motor tiene un eje cuya acción

mueve ambas masas para que la bandeja esté amarrada en direcciones alternas.

Cribas vibrantes de centrifugado

Algunas cribas utilizan la fuerza centrífuga para efectuar separaciones finas. El

material es alimentado por una planche rotativa en lo alto de la superficie cilíndrica

de la criba que también rota. Una combinación de rotación y acción de giro del

tambor realiza la separación fina mientras el material discurre por la criba cilíndrica

de forma cónica.

Cribas de probabilidad



Este tipo de máquina vibrante usa múltiples bandejas colocadas sobre grandes

pendientes que progresivamente tienen menores aberturas.

La teoría que subyace se aprovecha del hecho de que una partícula basta pasará

por una abertura de malla dada con más dificultad que una partícula más pequeña. El

uso de múltiples bandejas, con mallas mayores que la separación deseada, efectúa

una rápida estratificación, ya que la obertura que la partícula “ve” disminuye por el

incremento de la pendiente.

1.1.3.3.3. APLICACIONES Y VENTAJAS DE LAS CRIBAS

VIBRANTES HORIZONTALES

Las aplicaciones de las cribas están explicadas principalmente mediante algunos

ejemplos actuales en el apartado dedicado al benchmarking.

Una de las principales ventajas de las cribas vibrantes tanto horizontales como las

que trabajan con una cierta pendiente es el repertorio de mallas que hay, que

permiten cribar con uso industrial prácticamente cualquier material si la

alimentación y el régimen de funcionamiento es el adecuado.

Hay cinco funcionamientos básicos en las cribas vibrantes: “Scalping”, “Sizing

dry/wet”, “Washing”, “Dewatering” y “Rescreen dry/wet”. En el apartado de

benchmarking se explican en detalle.

La velocidad de rotación del eje motriz, la amplitud (distancia entre extremidades

atravesadas, a saber, el diámetro de un movimiento circular) y la pendiente con la

horizontal son las tres características principales que deben ser combinadas para que

la criba obtenga resultados óptimos. Cada una de estas variables tiene su propio

efecto en el funcionamiento y el rendimiento de la criba.

La velocidad a la que la máquina opera debería ser suficiente para producir una capa

que permita la estratificación suceda antes de que el material se descargue. La



velocidad, sin embargo, no debería ser tan alta de modo que la vida de los

rodamientos se redujera tal que no resultara rentable.

La amplitud debe ser suficientemente grande para arrojar las partículas de tamaño

similar fuera de la obertura y evitar el taponado. Sin embargo, no puede ser tan

grande como para interferir en la estratificación y tienda a arrojar las partículas de

tamaño similar fuera de la abertura antes de que tengan alguna oportunidad de

ajustarse y pasar a través de la malla. Una amplitud excesiva tenderá a incrementar la

distancia a la que la partícula es lanzada y como resultado, reducirá al vida útil de la

criba. Una brazada” demasiado grande también tiene una tendencia a afectar la vida

de las superficies de la criba así como las partes del cuerpo de la criba y el

mecanismo.

La pendiente de las cribas inclinadas debe ser suficiente para permitir que el material

se mueva de un lado a otro de la bandeja, y no tan pronunciada de modo que escorce

la obertura demasiado e interfiera con el paso de material a través de la bandeja. En

la mayoría de los casos, la pendiente de la criba debería ser más pronunciada para

rotar en contra del flujo que para rotar a favor del flujo. En general, una pendiente

menor incrementará la capa de material sobre la bandeja. Este incremento de carga

sobre la bandeja aumentará el desgaste y también producirá más taponado. En casos

extremos, la carga puede llegar a ser tan grande que la criba se quede atascada. Por

otra parte, una pendiente mayor tendrá el mismo efecto que una amplitud demasiado

grande. Esto incrementará la distancia entre los impactos sobre una bandeja para una

partícula dada y reducirá la longitud efectiva de la criba. Esto requerirá una criba más

larga para una eficiencia dada.

Todas estas variables estas interrelacionadas entre sí y dependen unas de otras- Cada

fabricante tiene sus propios estándares de combinaciones entre estas variables que

deberían ser usados para situaciones dadas. Mientras estas combinaciones varían en

algunos grados, pueden ser agrupadas en rangos, diferenciando entre cribas

horizontales e inclinadas, respectivamente.



Generalmente los fabricantes están de acuerdo en que amplitudes pequeñas y

velocidades altas son más adecuadas para oberturas pequeñas, mientras que grandes

oberturas requieren grandes amplitudes y velocidades relativamente bajas para una

operación óptima.

En nuestro caso, el material a cribar son astillas procedentes de un aserradero,

generalmente de forma alargada (lascas) y es un cribado basto de material húmedo .

De aquí que la velocidad de rotación del eje más adecuada sea media-baja (1040 rpm)

según recomienda el fabricantes español Tarnos. Esto requerirá amplitudes

relativamente grandes.

Hay, sin embargo, condiciones especiales como arcillas u otros materiales o

sustancias pegajosas que reducen la “cribabilidad”. Esto requiere un cambio en el

lanzamiento y la velocidad que incremente la intensidad de vibración y, con un poco

de suerte, obtenga un buen cribado. Las cribas que normalmente operan en

horizontal pueden tener una pendiente de hasta 10 grados para ayudar a vencer

problemas de taponado. Esto puede permitirle operar con amplitudes menores.

1.1.3.4. Criba de estudio



FICHA TÉCNICA DE LA CRIBA

TIPO DE MATERIAL Astillas de madera

FUNCIÓN REQUERIDA Clasificación dimensional en húmedo

Densidad: 500 3mkg

Condiciones del material a cribar:

Húmedo, >2% de humedad superficial CARACTERÍSTICAS DEL MATERIAL

Forma de las partículas: lascas

HORARIO DE OPERACIÓN Ininterrumpido. 24 díah 365 añodías

TASA DE ALIMENTACIÓN 60 hm3

TAMAÑO MÁXIMO DE PARTÍCULA 100 mm

TAMAÑOS DE PRODUCTO 60-30 mm x 20-10 mm

MEDIO DE CRIBADO Poliuretano rígido perforado

TIPO PREFERIDO DE CRIBA Inclinada. 10º - 25º. Nominal de 20º

TIPO DE INSTALACIÓN Planta estacionaria

TIPO DE MONTAJE PREFERIDO Al suelo

EFICIENCIA DE CRIBADO DESEADA Bandejas superior e inferior: 95%



PARÁMETROS TÉCNICOS

Peso vibrante: 2145 kg.

Velocidad de accionamiento: 1040 rpm.

Potencia requerida: 7,5 CV.

Amplitud de vibración: 11 mm.

Aceleración: 6,65

Capa: 7 cm



1.1.3.4.1. DEFINICIÓN DE CONJUNTOS Y SUBCONJUNTOS

Se ha clasificado el conjunto general de la criba vibrante en varios subconjuntos que

se describirán posteriormente: Bases de apoyo, base pivotante, bastidores o

gualderas, bandejas vibrantes, mallas, motor eléctrico, sistema de transmisión y

tolvín de alimentación. El material de diseño incluye una carpeta destinada a la

tornillería, con todos los elementos normalizados necesarios, y otra destinada a

comercial, con aquellos subconjuntos que se van a adquirir, no a fabricar.

1.1.3.4.2. MATERIALES EMPLEADOS

Básicamente se va a usar acero inoxidable para todas aquellas zonas de la criba que

vayan a tener contacto con el agua procedente del aserradero o con la alimentación en



general para evitar la corrosión. También se usará acero al carbono para el resto de

elementos de la criba salvo para las mallas, que serán de poliuretano.

1.1.3.4.3. DEFINICIÓN DE ZONAS CRÍTICAS

El sistema de transmisión es básico que tenga un diseño preciso ya que de ello

depende principalmente la vida de los rodamientos y también la vida útil de la criba

ya que este subconjunto, sobre todo los rodamientos, necesita una buena lubricación,

que en nuestro caso será por depósito de aceite.

El elemento crítico mecánicamente son las gualderas o bastidores por los esfuerzos

que va a sufrir continuamente y los numerosos orificios y transformaciones de

mecanizado que deben sufrir en su fabricación.

Vida de los rodamientos

Los rodamientos a utilizar son del siguiente tipo:

Los fabricantes de los rodamientos saben desde hace mucho que las aplicaciones

con cribas vibrantes están entre las condiciones de trabajo más severas que pueden

encontrarse en la maquinaria de construcción. Los rodamientos usados en las cribas

vibrantes se exponen a muchas adversidades que hacen su trabajo realmente difícil.

Entre estas adversidades que se va a encontrar en la criba de estudio están: cargas de

gran impacto (no consideradas), altas aceleraciones (a evitar a toda costa), altas

velocidades (presumiblemente no se alcanzarán), grandes rangos de temperatura (al

trabajar a la intemperie 24 horas al día se supone que habrá considerables gradientes



de temperatura), riesgos de contaminación (no considerados), desalineación (a evitar

a toda costa), inaccesibilidad (al ser de dimensiones considerables y de una

inclinación de 20º, habrá zonas más accesibles que otras).

Los progresos en diseño y materiales desarrollados dentro de la experiencia real

de campo, combinado con las modernas técnicas de fabricación han producido

rodamientos que resisten estas condiciones severas descritas anteriormente.

Hay dos tipos de rodamientos que se usan en las cribas vibrantes, cilíndricos y

esféricos de rodillos. Estos últimos son más sensibles a la desalineación y se usan de

forma más extendida en las cribas vibrantes. Además, los fabricantes de rodamientos,

han dedicado los mayores esfuerzos en perfeccionar este tipo de rodamiento. Por ello,

han desarrollado un rodamiento que proporciona fiabilidad y una larga vida en

aplicaciones extremadamente complejas en las cribas vibrantes. En este caso, el

vibrador llevará 2 conjuntos de rodamientos de doble rodillo independientes.

Los fabricantes de rodamientos expresan la vida de un rodamiento en el número

de horas que el rodamiento estará en operación a la velocidad y carga dada hasta

presentar alguna evidencia de fatiga en el material. La vida puede variar de un

rodamiento a otro pero se llega a un patrón predecible y estable cuando se considera

un gran grupo del mismo tamaño y tipo. La Vida Mínima Esperada (Minimum

Expected Life) de un grupo de rodamientos se define como el número de horas a

velocidad y carga constante que el 90% de los rodamientos examinados excederán

antes de la primera evidencia de desarrollo de fatiga del material. Los fabricantes

también han determinado que la vida media de un grupo de rodamientos es

aproximadamente cinco veces la Vida Mínima Esperada. El cálculo de la vida de los

rodamientos se verá en el apartado de cálculos.

Lubricación

La operación satisfactoria de las cribas vibrantes depende de una adecuada vida

de los rodamientos (en las condiciones de nuestra criba de estudio, no podemos



conformarnos con una vida media de menos de 35.000 horas, que son

aproximadamente 4 años de servicio ininterrumpido). Las altas velocidades y las

altas cargas específicas de los rodamientos imponen requerimientos especiales en los

lubricantes usados. Muchos rodamientos instalados en cribas no alcanzan su

potencial diseñado durante su vida debido a severos problemas con la lubricación y el

desgaste por la abrasión. En la criba de estudio cada rodamiento oscilante estará

montado en un porta-rodamientos estanco al paso de materiales abrasivos corrosivos

y los rodamientos se lubricarán directamente desde depósito de aceite.

La necesidad principal que debe proporcionar un lubricante es soportar la carga

excéntrica rotativa mientras manteniendo que las superficies del rodamiento o

rodamientos vayan a toda velocidad y rueden sin tocarse unas a otras. Los

requerimientos secundarios son el prevenir la corrosión y servir de blindaje contra la

contaminación.

Los dos tipos de lubricantes de los rodamientos de cribas vibrantes son la grasa

y el aceite mineral. Vamos a explicar brevemente las propiedades de la lubricación

por aceite ya que es la que vamos a usar en nuestra criba de estudio.

La ventaja principal de la lubricación por aceite es la habilidad para operar a

velocidades y temperaturas altas.

La viscosidad es una de las consideraciones clave a considerar en la selección del

aceite apropiado. Los fabricantes de rodamientos como guía práctica dan los rangos

de viscosidad en la base de una horquilla de temperaturas de 70 y 90ºF (20-30ºC

aproximadamente) sobre la temperatura ambiente, o bien 30ºF (16,6ºC) sobre la

temperatura del porta-rodamientos y/o la temperatura del aceite.

Un número de aditivos o combinaciones de aditivos se han desarrollado para

modificar varias propiedades del aceite. Generalmente estos aditivos son beneficiosos

y se usan en lubricantes de alto grado. Los aceites usados pueden mantenerse en

estado líquido incluso 50ºF (27,7ºC) por debajo de su punto de fusión usual.



Los agentes antiespuma pueden reducir la formación de espuma y/o ayudar al

aire a escapar del aceite si hubiera entrado. En un mecanismo el aceite es

desparramado y al aire debe salir rápidamente. La espuma no fluye fácilmente por lo

que el flujo de aceite está restringido y las superficies del rodamiento pueden recibir

aceite insuficiente.

Los agentes anticorrosión se dividen en varios grupos. Ácidos grasos,

componentes orgánicos y ésteres fosfatados actúan reduciendo el coeficiente de

fricción entre las superficies y se denominan agentes anticorrosión de nivel medio.

Aditivos para presiones extremas se usan allí donde la presión se espera que ascienda

hasta 100.000 PSI (689 MPa). Estos aditivos, que se suelen componer de sulfuros y

fosfatos actúan para prevenir el contacto metal contra metal formando una película

lubricante antisoldadura por una reacción entre el agente de presión extrema y la

superficie del metal. Estas películas tienen efecto cuando la película de aceite normal

se rompe por la formación química de una nueva película para separar las superficies

del metal.

El índice de viscosidad muestra el grado de cambio en la viscosidad o fluidez del

aceite así como sus cambios de temperatura. Un índice de viscosidad alto muestra un

cambio menor y es, por lo tanto, más deseable. Los índices de viscosidad indican de

este modo un aceite útil sobre un rango de temperaturas mayor.

El método más común de lubricación por aceite es por salpicadura. Es una

forma conveniente si hay mecanismos así como en las cribas horizontales. También

se le denomina lubricación directa desde depósito de aceite, y es la usada en nuestra

criba de estudio.

Otro tipo de lubricación por aceite es por sistema de circulación de aceite. Aquí

el aceite se bombea y se filtra a través de los rodamientos. Este método es usado

generalmente para retirar el calor y quitar por filtración las partículas abrasivas, en

vez de simplemente lubricar los rodamientos. Los rodamientos en la zona de la carga

de la criba pueden llegar a temperaturas 25ºF mayores que la temperatura de salida.



Los sistemas de circulación por aceite se prestan a la añadido de dispositivos de

refrigeración por aceite (aire, agua o refrigerantes), y protege los indicadores de

fluidez, los indicadores de nivel de aceite, etc…

Un tercer tipo de lubricación es el método de gota donde cantidades de aceite se

introducen en los rodamientos a intervalos prescritos.

Un cuarto tipo es la nube de aceite donde aceite atomizado se introduce en los

rodamientos a presión. Este planteamiento elimina la entrada de contaminantes y

estimula la refrigeración.

Los mecanismos de lubricación por aceite generalmente incorporan una

combinación de cierres. Un laberinto de grasa para sellar puede ser usado para no

dejar entrar a los contaminantes y un tipo de borde de sello de aceite puede retener

dicho aceite. Otro planteamiento es el uso de anillos en lugar de sellos laberínticos.

Es extremadamente importante mantener el cierre de aceite ya que incluso una

pequeña fuga con el tiempo vaciará de aceite el porta-rodamientos y causará un

suspenso de la actividad por avería en los rodamientos. Los cierres son los primero a

comprobar ante una indicación de pérdida de aceite. El depósito lubricante del

rodamiento debería ser purgado a la atmósfera para prevenir el fallo del sello.

Sistemas de transmisión

Hay una gran variedad de fuentes de potencia para propulsar un equipo de

vibración. Los más extendidos para las cribas vibrantes son los motores eléctricos, los

motores hidráulicos y los motores de combustión interna alternativos. En la criba se

utilizará un motor eléctrico de corriente alterna de jaula de ardilla (máquina

asíncrona, de inducción).

El motor eléctrico es el más común en la transmisión de potencia para las cribas

vibrantes. Las razones son que el motor eléctrico es fácil de instalar y de mantener y



está disponible comercialmente en la mayoría de las localizaciones. Es también el

más fiable y el más eficiente en coste.

El motor puede ser tanto de corriente alterna como de corriente continua,

dependiendo de la aplicación. Los de corriente alterna son los usados normalmente

por su velocidad constante de operación. Cuando se desea una velocidad variable de

operación, los motores de corriente alterna se usan frecuentemente para 10 CV o

menos potencia, mientras que los motores de corriente continua se usan

generalmente para potencias de más de 10 CV. La razón de esta diferencia es

principalmente el mayor coste inicial presente en los motores de corriente alterna.

El motor de corriente alterna generalmente es un motor de inducción con

velocidad síncrona de 1800 o 1200 rpm. Dependiendo de la aplicación, el motor

generalmente está cerrado totalmente, refrigerado por ventiladores, con rodamientos

de bolas.

Cuando la potencia hidráulica se usa en otros equipos relacionados, se puede

considerar un motor hidráulico en lugar de uno eléctrico. Una ventaja del motor

hidráulico es su capacidad de variar la velocidad.

Los motores de combustión están disponibles en gasolina y diésel. A menudo se

usan en localizaciones remotas donde la energía eléctrica no es fácilmente accesible, y

en plantas de cribado portátiles donde una planta completamente autónoma es

preferible o deseable. A menudo, bajo estas circunstancias, el motor se usa para

generar potencia para un generador eléctrico o bien una bomba hidráulica, y la criba

está propulsada por un motor eléctrico o hidráulico. La razón principal para este

segundo enfoque es que es difícil colocar el motor cerca de la criba. El motor más

pequeño puede ser montado sobre una base pivotante (como es nuestro caso) o en la

misma criba, resultado una transmisión menos complicada.

Después de seleccionar la fuente de energía, la siguiente consideración es el

método de transmisión de la fuerza tractora al mecanismo de la criba vibrante. La



forma más común consiste en correas en forma de uve y poleas con surcos. Otros

tipos de transmisión incluyen acoplamientos flexibles, correas de distribución, ejes

flexibles, reductores de velocidad y un eje hembra.

Las correas y poleas con surcos son la forma de transmisión más económica

para operar a diferente velocidad. Es la forma más fácil de mantener y si es necesario,

de cambiar.

Algunos fabricantes de cribas contrapesan los extremos del eje motor y usan el

motor como vibrador, eliminando el uso de transmisión.

Los acoplamientos flexibles son la forma de transmisión menos cara pero no

permite la regulación de velocidad. Un eje flexible puede ser de la misma manera

pero, igualmente, no permite la regulación de velocidad.

Las correas de distribución se usan normalmente sólo donde se desee escalonar

el excitador de los ejes.

Los reductores de velocidad permiten operar la criba a una velocidad diferente

que la fuente de energía pero son caros, ocupan mucho más espacio que una

transmisión por poleas y correas y todavía requieren un accesorio para el excitador

del eje. Por estas razones no se usan frecuentemente.

Un eje hembra permite realizar cada operación de la criba a una velocidad

diferente de la fuente de energía, o de decremento o eliminación de la transferencia

de vibraciones de la criba a la fuente de energía. El eje hembra debe conectarse a

través de un mecanismo con la criba y la fuente de energía. Está normalmente

acompañado por una combinación de conexión flexible y transmisión de correa y

poleas.

El método de montaje de la fuente de energía es otra consideración. Cuando un

motor se usa como fuente de energía, puede montarse sobre la criba con una base



corrediza de motor para la correa, o separarla de la criba con abastecimiento para el

tensionado de la correa.

En el eje de las cribas de cuatro rodamientos, el motor puede montarse sobre la

base estacionaria (armazón principal) de la criba en el caso de que se use una base

corrediza para el motor. Cuando se monta externamente a la criba horizontal, el

motor normalmente se monta sobre una base pivotante. Cuando la amplitud es

pequeña o el sistema de transmisión correa-poleas es perpendicular a la acción de la

criba, el motor puede montarse sobre una base corrediza. En las cribas de dos

rodamientos, los motores se montan de forma separada a la criba, generalmente

sobre una base pivotante. Una base corredera puede usarse si la amplitud es de 5/16

de pulgada o menos.

La localización del motor es importante para minimizar la carga del eje del

motor y del sistema de transmisión polea-correas. El ángulo de transmisión para las

cribas horizontales debería ser preferiblemente perpendicular a la línea de acción de

la criba. En una criba inclinada de cuatro rodamientos, el motor puede ser localizado

en cualquier lugar alrededor de toda la circunferencia de 360º. En una criba de dos

rodamientos, el motor generalmente se localiza bajo la línea central del eje en un

ángulo de 15-45º.

Cuando se usan acoplamientos flexibles o ejes flexibles, el eje motor debe estar

en línea con el eje de excitación.

Aislamiento de la vibración producida por las cribas vibrantes

Todas las cribas vibrantes tienen una tendencia a transmitir algo de la vibración

que producen a sus estructuras de soporte. Algunos tipos transmiten mucho más que

otros.

Debería tenerse en cuenta que cualquier vibración transmtida desde la criba a

las estructuras de soporte (definido como carga dinámica) crea problemas

potenciales, tales como fatiga en los miembros estructurales constructivos,



interpretación errónea de la escala, cortocircuitos en arranques, cables, etc. Todos los

fabricantes de cribas equipan sus unidades con un sistema de aislamiento utilizando

algún tipo de componente elástico con la excepción de las cribas de cuatro

rodamientos. Algunos van tan lejos que producen cribas que pueden ser equilibradas

con tal precisión que no se percibe casi vibración alguna. Sin embargo, este sistema

ideal de equilibrado es delicado y fácilmente alterado por fluctuaciones en las cargas

de la criba, cambios en las bandejas, etc. Debería resaltarse que, como regla general,

las cribas de amplitud positiva de cuatro rodamientos, cuando están apropiadamente

equilibradas, no necesitan un sistema suplementario de aislamiento. A la inversa,

algunas cribas, que producen todo su movimiento a partir de cargas rodantes

desequilibradas, nunca pueden tener su movimiento totalmente aislado aunque en

alguna parte entre el 90 y el 98% pueden normalmente ser aisladas por el uso de

muelles de compresión tipo bobina, tipo “hoja”, tipo “colmena”, bolsas de aire, gomas

de compresión, etc.

El tema del aislamiento de la vibración, o la ausencia de ella, es un asunto serio,

o debería serlo, para el diseñador de la estación de cribado. Por tanto, el fabricante de

la criba seleccionada debería ser consultado para las cargas estáticas y dinámicas que

se esperan en cada localización de cada grupo de muelles, normalmente en cada una

de las cuatro esquinas de la criba. La carga estática en cada esquina es de interés sólo

para saber si la estructura es adecuada para soportar la carga completa de la criba

cuando no está vibrando. A la carga estática, el diseñador de la estructura debe añadir

la inversión o cargas dinámicas que producen que la criba ascienda y descienda sobre

sus muelles. La carga dinámica está usualmente expresada como más o menos un

número dado de libras (o kgs), dependiendo de la velocidad de los muelles o del

dispositivo o medio de aislamiento.



1.1.3.5. Descripción general de los subconjuntos

A continuación se va a realizar una somera descripción de cada uno de lo

subconjuntos en los que se ha dividido la criba.

1.1.3.5.1. BASES DE APOYO

Es el elemento estructural destinado a absorber las vibraciones mecánicas a las que se

somete la criba durante su proceso además de proporcionar el único punto de apoyo

de la máquina con el firme. Son cuatro, cada una situada en una esquina de la

máquina.

Están formadas por una base fija, que forma 20º con la horizontal y está anclada al

suelo. Sobre ellas se levanta el soporte de los resortes, y sobre estos, dos muelles que



son los que realizan el mayor esfuerzo de absorción de las vibraciones y se adquieren

del exterior. Encima de los muelles hay unas chapas atornilladas con la gualdera

correspondiente. Se encuentran reforzadas con dos pletinas.

Todas las piezas están fabricadas con acero al carbono no aleado excepto los dos

muelles, que están realizados con acero inoxidable al cromo.

1.1.3.5.2. BASE PIVOTANTE

Es donde se apoya la polea menor del sistema de transmisión. Su uso es opcional. Se

encarga de evitar que haya un desajuste en el sistema de transmisión de modo que

reduzca su vida útil y por tanto la de los rodamientos y la de la criba.

1.1.3.5.3. BASTIDORES/GUALDERAS

Son la parte más importante del armazón de la estructura y son las piezas que sufren

más mecanizados ya que están repletas de orificios tanto para la tornillería como el

destinado para el eje principal transmisor de la vibración y por tanto sufre una gran

acumulación de tensiones por lo que debe tener buenas propiedades mecánicas.



La dimensión mayor es paralela a la inclinación de cribado, 20º en nuestro caso.

Puesto que son muy finas y están situadas de forma perpendicular a las bandejas

vibrantes y a las mallas apenas sienten la vibración transmitida por el sistema de

transmisión mediante poleas, correa y eje con contrapesos.

En la siguiente figura vemos la orientación que tendrá cada una de las gualderas, en

consonancia con lo descrito anteriormente.

Deben aguantar todos los esfuerzos permanentes principalmente con las bandejas

vibrantes y las bases de apoyo, con los que deben ser solidarios. Las oquedades

correspondientes a la instalación del eje transmisor de la vibración deberán ser muy

precisas para evitar un contacto físico que desgaste al propio eje sin evitar que la

criba vibre continuamente de forma predecible y estable.



1.1.3.5.4. BANDEJAS VIBRANTES

Son las encargadas de sostener las mallas y mantenerlas firmes y tensas de modo que

puedan realizar el proceso de cribado sin sufrir un desajuste en la amplitud, una

vibración anómala, una pérdida de simetría, cegado por acumulación de material, etc.

Están formadas por tubos que sostienen las láminas longitudinales que están

repartidas a lo ancho de cada bandeja. Toda la estructura está sostenida por perfiles

laminados en cada uno de los cuatro extremos del prisma.

Están sometidas continuamente a la vibración producida por el desequilibrio entre el

eje transmisor y los contrapesos. La superior y la inferior son iguales aunque la

inferior, en la parte más elevada (donde la cae la carga proveniente de la bandeja

superior) apenas va a sufrir desgaste puesto que la carga para ser cribada

generalmente deberá pasar por algún tramo de la bandeja superior, que es la que

sufrirá mayores tensiones debido a la mayor carga puntual que deberá soportar por la

llegada del material a través de la tolva o rampa de alimentación.



1.1.3.5.5. MALLAS

Son las encargadas de realizar el cribado en sí. Cada una está sostenida sobre su

correspondiente bandeja que la mantiene tensa y en condiciones para realizar su

cometido. Las mallas será de poliuretano, que es un material muy flexible, con una

utilización muy extendida y que es capaz de soportar temperaturas extremas, tanto

muy bajas como muy altas.

El patrón que se utilizará para cribar las astillas de madera es el “Slots Side Stagger”,

algo así como “Ranuras escalonadas de lado”. Es el patrón de obertura más adecuado

para las astillas, que en su mayoría llegarán a la criba en forma de lascas (cuerpos de

forma prismática con una dimensión al menos tres veces superior a la de las otras dos

dimensiones).



Este es un ejemplo del patrón de mallado de la malla superior. Las cotas están en

milímetros.

Este es un ejemplo del patrón de mallado de la malla inferior. Las cotas están en

milímetros.



1.1.3.5.6. MOTOR ELÉCTRICO

El motor eléctrico es de inducción, concretamente de jaula de ardilla, de 7,5 CV, de

tamaño bastante reducido y bastante robusto. Se adquiere del exterior.

Se encarga de transformar la energía eléctrica que se produce en su interior en

energía mecánica rotativa que es transmitida por su eje a la polea pequeña del

sistema de transmisión.



1.1.3.5.7. SISTEMA DE TRANSMISIÓN

El sistema de transmisión está formado por las poleas (la pequeña, solidaria con el

eje del motor eléctrico, y la grande, solidaria con el eje transmisor de la vibración), la

correa (que comunica ambas poleas), y el equipo formado por el eje y los contrapesos.

La polea pequeña, que recibe la rotación generada por el motor eléctrico, se encarga

mediante la correa de transmitir la energía a la polea grande que está conectada

mecánicamente con el eje, el cual lleva acoplado los contrapesos que provocan que el

centro de gravedad del subconjunto formado por el eje y los dos contrapesos (los

cuales van solidarios a él) no esté situado en el eje geométrico del árbol motor, sino

que está a una cierta distancia que determina la amplitud de la vibración y se

denomina excentricidad. Este desequilibrio es el que produce una rotación mediante

amplitudes, las cuales permiten el cribado del material.

1.1.3.5.8. TOLVÍN DE ALIMENTACIÓN



Su uso es opcional y se obtendrá del exterior. La rampa por la que discurren los

materiales previamente a su entrada en la criba (a la bandeja superior) está a la

misma pendiente que dichas bandejas, 20º y a la misma altura, evitando que se

acumule el material o llegue con más energía cinética.

Consigue que el usuario pueda controlar el flujo de entrada de material a cribar

además de impedir que llega de forma excesivamente brusca, lo cual pueda poner en

peligro la integridad de la máquina y por tanto su vida útil.

1.1.3.6. Tipos de máquina. Benchmarking

Las aplicaciones más comunes de las cribas vibrantes según la VSMA (Vibrating

Screen Manufacturer Association) son:

• “Scalping Screen”: Aquellas usadas para eliminar una cantidad pequeña de

material extra del alimentado, el cual es predominantemente más fino sin

preocuparse de las luces de los productos finales.

• “Sizing Screen (Dry or Wet)”: Aquellas destinadas principalmente a clasificar

el material en diferentes luces que guardan especificaciones en un rango

particular de dimensiones. Normalmente se usa para producir a una eficiencia

elevada y constante ya sea con material en seco o con cierta humedad. La criba

objeto de estudio pertenece a este tipo.

• “Washing Screen”: Aquellas equipadas para que el agua pueda ser rociada

sobre el material. Normalmente el agua se usa para limpiar el material y/o

para ayudar al cribado.

• “Dewatering Screen”: Aquellas destinadas a eliminar los líquidos y la humedad

de un material.



• “Rescreen screen (Dry or Wet)”: La usada para eliminar las partículas

contaminantes y las más finas de un material antes del clasificado dimensional

en sí. A menudo se las denomina “dedusting screen (dry)”, “desliming screen

(wet)”, o “polishing screen”.

A continuación se va a describir someramente otro tipo de cribas y algunos

fabricantes. Algunas utilizan otro sistema de cribado en lugar de la vibración, son de

formas muy dispares y para usos diferentes.

Hay cribas que se adaptan a las necesidades de procesamiento de diferentes

materiales. Hay cribas muy fáciles de transportar porque se construyen sobre un

estable marco elevador de gancho. La puesta en servicio de la criba se puede realizar

con un solo operario, ahorrando en costes de personal. Se puede cribar hasta en

cuatro fracciones y las cubiertas pueden ser cerradas. Este tipo de cribas trituradoras

pueden tratar madera, biomasa, basura, etc… Pueden ser diesel o eléctricas. Hay

cribas muy limpias y muy versátiles. Dependiendo del material a procesar se elige la

criba, se planifica, se construye y se pone en servicio.

Fracciones clásicas para madera: 0-10 mm, 0-30 mm, 0-120 mm

Hasta que una astilla alcanza un nivel de aprovechamiento, son necesarios muchos

pasos de preparación. El método de la técnica de cribado para variantes estacionaria

es cada vez mas demandado. Un sistema de construcción inteligente posibilita una

cubierta con un ancho de 1,50 o 2 m. EL largo de la criba se puede adquirir en las

diferentes variedades que van desde 3 a 4,5 o 6 m. En cada segmento de la criba hay

instalado un sistema de limpieza o auto-limpieza, así trapos o plásticos no se

enredan.

Las cribas de ruedas son adecuadas para la basura mixta, RSI y deshechos mixtos de

construcción.

Las Trommel son adecuadas para el cribado de tierra, piedras, RSI, basura mixta,

RSU y voluminosos.



Las cribas de discos son adecuadas para el procesamiento de madera de desecho,

mantillo, cribado fino de partes minerales como arena, polvo, etc…

Dentro de las de discos, la de estrella-acero son adecuadas para madera, biomasa y

verdes, la de discos octagonales es adecuada para el cribado de RSI, RSU,

voluminosos y basura mixta, y la de discos de plástico es adecuada para la

preparación fina de madera, biomasa y deshecho.

Metso Minerals es la líder mundial en el procesamiento de rocas y minerales. Tiene

modelos sobre orugas para trabajos que requieren una alta capacidad de producción

y un área de cribado de gran tamaño para cribado fino. Se pueden conseguir

fracciones de dos o tres tamaños mediante una parrilla opcional. La tecnología

SmartScreen permite un controlo totalmente automatizado de todas las funciones de

la máquina durante el proceso de cribado. Se monitorizan y ajustan constantemente

parámetros como la velocidad y amplitud de la criba para mejorar la precisión y las

tasas de producción en el producto final. La ST358 es de construcción sólida y posee

mayor vida útil al resistir los esfuerzos de las aplicaciones más duras. Se construye

sobre dos orugas de alta resistencia accionadas hidráulicamente que le proporciona

una máxima movilidad de exploración pero con una presión reducida sobre el suelo

Toda la unidad puede retirarse fácilmente a través de la puerta de tolva trasera,

permitiendo un acceso completo a la cinta transportadora y a todos los componentes

de transporte.

Es una criba de gran tamaño y doble apoyo, se consigue un montaje rápido de los

materiales difíciles. No son necesarias las cintas transportadoras de apilado externas

a la planta. El diseño modular proporciona un servicio técnico sencillo y rápido

DATOS TÉCNICOS:

• Características de serie:



Caja de criba, tolva, rejilla de alta resistencia basculante, patas de apoyo

hidráulicas en la tolva, sistema de parada de emergencia, cintas transportadoras

de velocidad variable, control remoto, etc…

• Opciones: Parrilla de barras, desmenuzador de impacto, parrilla vibrante, cubiertas

antipolvo, revestimientos para conductos, sistema de supresión de polvo, etc…

Gamas en los equipos de trituración:

Trituradoras, equipos móviles y plantas completas.

Fundamentos del vibrado:

Membrana de cribas con bandejas vibrantes:

Estas máquinas difieren de otras cribas en que de hecho la propia bandeja vibra

en sí misma mientras que la malla permanece inmóvil.

Se ha estudiado sobre todo la dinámica de la bandeja y la amplitud de la

distribución. La construcción de la criba permite la implementación de vibradores

rotatorios como el vibrador electromagnético, así la criba puede ser usada en un

amplio rango de aplicaciones industriales. La criba ensayada se construye a escala

industrial y es diseñada para materiales de grano fino.

Una característica de las cribas con bandejas auto-vibrantes es que la bandeja

vibra y el material que pasa por la criba se mueve a lo largo de las bandejas. En las

cribas clásicas, la bandeja vibra y se transmite por el soporte cuya masa es a

menudo mayor que el de la bandeja. Esto está relacionado con el uso de

vibradores grandes que proporcionan fuerzas suficientemente altas, y se relaciona

a su vez con una potencia alta de demanda necesaria para inducir vibraciones y



fuerzas de inercia elevadas que actúan en el bastidor. Estos problemas no ocurren

en las cribas con una excitación directa de la bandeja porque las mallas están fijas

en estas máquinas

Otra cosa importante de las cribas con bandejas vibrantes es una posibilidad casi

ilimitada de construir diferentes modelos de esas máquinas. Dependiendo de la

demanda, pueden haber diferentes configuraciones de las cribas en particular.

Adicionalmente estas máquinas tienen una construcción relativamente simple,

pueden ser realizadas con materiales típicos de construcción y contienen

elementos normalizados (módulos que son tomados de otras máquinas ya

existentes).

Las bandejas son diseñadas primero para todo tipo de cribado: materiales de

grano fino y muy fino. Tienen factores dinámicos relativamente altos. En la criba

aquí descrita, el máximo valor del factor dinámico es K=15. Por otra parte, estas

máquinas se caracterizan por una buena segregación de una capa en la bandeja

(proceso de estratificación) y alta eficiencia de cribado. En la práctica se alcanza

una eficiencia de entre el 0,9 hasta el 1,0.

Todo lo comentado antes provoca que estas bandejas puedan llegar a ser muy

útiles en el cribado de material de grano fino. Su desventaja es una reducida

durabilidad y un montaje en criba complicado, en comparación con las bandejas

de mallas móviles. Sin embargo, teniendo en cuenta el hecho de que las modernas

bandejas de poliuretano son muy rápidas, estas desventajas se hacen menos

problemáticas.

El principio de operación de las cribas vibrantes se muestra aquí. Las vibraciones

de la bandeja se inducen por husillos (pushing rods). Dependiendo del método de

excitación, bandejas de uno y dos caras se distinguen. Una característica propia de

las del primer tipo es que los husillos (pushing rods) inducen vibraciones a través

de una presión constante o temporal en una cara. La criba vuelve a su estado de

equilibrio debido a su resiliencia.



Las bandejas de dos caras imparten vibraciones por toda la criba porque están

conectadas como un sólido rígido. Una importante función en ambos tipos de

bandeja está en la tensión de malla, en dirección axial y transversal.

Hay que poner especial atención en que debido a las vibraciones continuas en la

criba, el efecto de partículas en la bandeja que pueden bloquear la malla de la

superficie de la criba puede darse. La auto-limpieza es un fenómeno muy

beneficioso que no ocurre, u ocurre en muy pocas ocasiones, en las cribas clásicas

donde las bandejas se mantienen inmóviles.

Se conocen dos diseños básicos de cribas. En el primero, la bandeja es dirigida

mediante vibradores electromagnéticos, conectados separadamente a la bandeja

por husillos (pushing rods).

La otra solución básica de diseño es una bandeja con una estructura dirigida.

Husillos (pushing rods) están conectados con dicha estructura y se induce

mediante un vibrador electromagnético. Es mucho más ventajoso que el anterior

porque hay una distribución uniforme de amplitudes para todos los husillos

(pushing rods) y adicionalmente, sólo un electrovibrador puede ser usado.

También se puede reemplazas por vibradores rotativos.

Esta solución también permite la aplicación de muchos vibradores

electromagnéticos a la estructura soporte dirigida. Este sistema parece el más

apropiado. Una característica de los vibradores electromagnéticos es que ellos

pueden ser fácilmente sincronizados en una cinemática de vibración. Hay una

sincronización simultánea que asegura movimiento de traslación por toda la

estructura soporte y, consecuentemente, el movimiento de toda la bandeja.

Cuando un vibrador electromagnético se coloca en el eje de simetría más usado en

la criba, el riesgo de vibraciones torsionales en el soporte alrededor del centro de

gravedad puede aparecer. Esto no conviene porque el centro de la criba se moverá

a una amplitud pequeña, y como resultado, el material a cribar se amontonará en

la parte central de la bandeja.



Bandejas de cribas vibrantes se caracterizan por la alta frecuencia de vibraciones y

amplitudes pequeñas. La frecuencia puede ser de 50 Hz y la máxima amplitud es

del orden de 1,5 mm. El ángulos de inclinación de la criba varía entre 0º y 45º, la

inclinación era dos veces más grande en el caso de cribas fijas. Valores así de

grandes de ángulos y aceleraciones elevadas significan velocidades de material en

la criba de entre 0,5 y 1,0 m/s.

Una característica forma de clasificación de las bandejas con cribas vibrantes es

una fina capa de material en la criba. Su espesor es igual o dos veces más grande

que el tamaño de partícula. Esto provee unas condiciones de estratificación muy

buenas.

Se puede alcanzar hasta el 100% de eficiencia, que resulta imposible en bandejas

clásicas. Las capacidades del proceso son mucho mayores que las que se obtienen

en otras bandejas.

Cribas con bandejas vibrantes son capaces de auto-limpiar las bandejas. Las

vibraciones de la superficie de la bandeja provoca el que algunas partículas se

bloqueen y no abandonen la malla. Esto puede ser una razón de por qué los

procesos de capacidad mayor se consiguen y provocan que esas cribas sean

especialmente adecuadas para el cribado de materiales de grano fino o muy fino.

Dichas cribas, con bandejas excitadas directamente, y en particular las que tienen

estructura soporte deben a su específica construcción el ser muy adecuadas para

el cribado de materiales húmedos.

En las cribas clásicas, la capa en la criba es cambiada a veces. En las cribas con

bandejas auto-excitadas, debido a la excitación específica de las vibraciones, la

colocación del material en la superficie de la bandeja es diferente.

Es obvio que las bandejas de las cribas estudiadas se mueven sólo en el plano

perpendicular a la superficie de la bandeja. Sin embargo, la amplitud de las

vibraciones no es la misma en cada punto. Porque la bandeja está montada en un



soporte fijo y la superficie de la bandeja no toma parte en el movimiento

trasnacional en su totalidad. Para reflejar este fenómeno en un modelo de cálculo

es necesario introducir algún coeficiente de cálculo.

Este comportamiento se puede representar mediando un módulo mp. Denota la

parque de la bandeja que se comporta translacionalmente, en dirección lineal a la

vibración. Este valor es una relación de la superficie sujeta a la excitación

completa al resto de la superficie de la bandeja.

s

dp F

FM =

Fd = superficie en vibración

Fs = superficie total

blp mmm ⋅=

ml = módulo longitudinal

mb = módulo transversal

( ) Llnm ll21 ⋅−=

( ) Bbnm bb

21 ⋅−=

nl = número de husillos en dirección longitudinal

nb = número de husillos en dirección transversal

En conclusión, el modelo de superficie de la criba con una bandeja vibrante tiene

la forma:



( ) ( ) ( )LBlnbnm lbp ⋅⋅−⋅⋅−= 2

2 11

Los valores de b2 y l2 en la fórmula de arriba dependen de los parámetros de

proceso y en particular del tamaño y espesor de la malla o de la capa de la

bandeja.

En las cribas con bandejas vibrantes hay unas amplitudes llamadas de membrana

Am en las distancias entre los husillos. Esto se sigue del hecho de que la bandeja es

flexible y vibra como una membrana. Además, porque las bandejas se montan en

raíles inmóviles, la amplitud se incrementa desde cero al valor de la vibración de

amplitud en los husillos. Esto se refleja por el módulo de superficie ya hallado. El

comportamiento de la bandeja está propuesto para ser descrito por una ecuación

de membrana, aunque no lo tomamos aquí.

Se ve la descripción de la dinámica de una criba con bandeja vibrante en un

modelo dinámico. Consta de una masa inmóvil unida a la masa de estructura

soporte por un muelle de la flexibilidad de la suspensión de la estructura soporte y

otro muelle de la elasticidad de la malla, ambos en paralelo. La masa de estructura

soporte va a su vez conectada con la masa vibrante por un muelle que representa

la elasticidad de los elementos internos del vibrador. Entre las dos últimas masas

aparece una fuerza inducida por el bobinado de la máquina vibrante (rótor).

El sistema se caracteriza por la flexibilidad y variabilidad de la constante

flexibilidad de malla. Durante la operación de cribado, la bandeja sufre una

elongación (se deforma) lo que conlleva inevitablemente a cambios en la

elasticidad de la bandeja. Así que, realizar cálculos dinámicos típicos del sistema

vibrante es difícil porque:

• La rigidez de la bandeja montada en el soporte no se puede determinar –a

cada momento se puede esperar una tensión diferente.

• La bandeja durante la operación se deforma y puede cambiar

significantemente la elasticidad de malla.



Ahora, la búsqueda está en la distribución de la amplitud de la superficie de criba

vibrante. Los dispositivos de medida incluyen sensores piezoeléctricos, un circuito

integrado y un ordenador con un convertidor alterna/continua PCL-818 HD. Bajo

la influencia de la aceleración los sensores se produce una señal de voltaje que es

luego transmitida al circuito integrado. Los parámetros del sensor son como

siguen:

• Aceleración 10 mV/m/s2

• Velocidad 10 mV/mm/s

• Desvío, deflexión 10 mV/μm.

Después de las medidas de la distribución de amplitud en toda la superficie de la

bandeja vibrante, los autores intentan describir el fenómeno matemáticamente y

relacionarlo con la geometría de la bandeja vibrante, para desarrollar una

correlación adecuada para un modelo de cálculos de cribas con excitación

instantánea de bandeja.

En un futuro cercano también los procesos de investigación de las cribas con

bandejas vibrantes serán realizados.

La estructura soporte es el bastidor. Las bandejas inclinadas en diferentes ángulos

que deja de ser fijo durante la operación se monta en el bastidor. La bandeja se

monta en las guías. Unas guías que van a los largo de la longitud de la bandeja

también se montan. El vibrador electromagnético se instala en la estructura

soporte. También se puede usar un vibrador inercial. El bastidor va unido con la

criba mediando husillos rígidos. La alimentación se realiza mediante un tanque o

tolva con una válvula de entrada que controla el tamaño del agujero de descarga.

El material no cribado (tamaño mayor) se recoge en una vasija mientras que el

material cribado (tamaño menor) va a un contenedor.

Se realizaron muchos ensayos para conseguir un patrón de comportamiento.



Los materiales usados estaban secos, desprovistos de humedad. Arena y

aglomerados fueron cribados, separados de sus impurezas y fraccionados en una

amplia gama de tamaño de partículas.

Las conclusiones son las siguientes:

Cribas con bandejas guiadas tienen las siguientes características:

• Altas capacidades en el proceso de cribado

• Posibilidad de elegir el número de variantes de construcción,

especialmente en el caso de que se usen diferentes bandejas inclinadas en

diferentes ángulos.

• Auto-limpieza de la malla eliminando partículas que la bloquean.

• Servicio sencillo en el caso de que esté guiado por un vibrador

electromagnético.

• Baja energía de demanda de la criba, por necesitar masas mucho mayores

(en relación a las cribas con soporte móvil). Esto está relacionado con una

ventaja dinámica de la máquina.

Debido a una construcción simple del bastidor de la criba puede ser usado en

todas las condiciones industriales. Puede ser hecho generalmente de productos

disponibles intermedios. En este caso no hay problemas con elevadas fuerzas de

inercia transferidas a la dirección y la suspensión. No hay un impacto en la

dinámica de masas vibrantes en la base en la que la máquina se sitúa.

Las cribas con bandejas vibrantes se diseñan para cribado fino en una amplia

gama que va desde los 20-40 micrómetros hasta aproximadamente los 10

milímetros y como tal pueden encontrarse aplicaciones en muchos ramas de la

industria.



WBM provee servicios de ingeniería para operadores y fabricantes de cribas

vibrantes y suministradores a través de un campo completo de ingeniería

mecánica.

Estos servicios incluyen:

• Análisis de tensiones por elementos finitos.

Mallas altamente detalladas incluyendo láminas y rigidizadores, vigas

mecanizadas, vigas cruzadas, soporte estructural. Régimen permanente y

análisis de frecuencias naturales modales. Soluciones de vibración forzada a

través de la actuación en el espectro de velocidades. Análisis de articulaciones

localizado.

• Dinámica estructural

Modos de criba. Bastidor y edificación de excitaciones y transmisibilidad.

• Análisis de fatiga

Diseño de articulaciones, selección de material y métodos de fabricación.

• Evaluación de la extensión de la vida útil.

• Solución de problemas:

Evaluación de ingeniería crítica. Análisis estructural de fallos así como asuntos

operacionales

• Pruebas con galgas extensiométricos:

Instrumentación multicanal y rutinas post-proceso. Par de apriete usando

instrumentación y telemetría de radio. Niveles de vibración durante proceso.

Vibración monitorizada en dos canales para confirmar sincronismo aceptable.

• Análisis de dirección:

Vibración lateral y torsional, cojinetes, manivelas. Pruebas de diseño.



• Diseño mecánico y estructural de configuraciones completas para todo tipo

y todo tipo de componentes.

General Kinematics:

Cribas de dos masas:

Este diseño de energía eficiente de criba vibratoria de dos masas se prueba en

cientos de explotaciones de mineral y aplicaciones minerales. Diseños normales

de ingeniería pueden incluir tensionado de parte de las mallas, incluso diseño

modular para fácil reemplazamiento con herramientas manuales, motores de

explosión y variadores de frecuencia son opciones importantes en el alto

comportamiento. La alta variedad de cribas da una actuación mejorada para el

proceso que persigue la reducción del tamaño de la materia prima o en bruto.

Cribas de modelos DS y VS:

Las bandejas vibrantes del modelo DS y VS proveen una solución simple,

económica y efectiva para tu proceso de cribado. Nuestras unidades estándar

tienen pocas partes móviles, que se suman al coste efectivo de operación y

menores costes de mantenimiento. El amplio rango de tamaño disponible de

cribas implica que pueden ser colocadas en varios ángulos y ajustadas con una

variedad de recubrimiento de criba para conocer tus requerimientos de proceso.

Contacta con General Kinematics para más información en tamaños y opciones.

Tipos de cribas en tratamiento de residuos:

El cribado puede ser en seco o en húmedo, y sus objetivos principales son:



• Separación de materiales grandes

• Separación de materiales pequeños.

• Separación de residuos en combustibles ligeros y combustibles pesados

• Recuperación de papel, plásticos y otros materiales ligeros de vidrio y

metal.

• Separación de vidrio, arenisca, y arena a partir de materiales

combustibles.

• Separación de vidrio, arenisca, y arena a partir de materiales

combustibles.

• Separación de rocas y escombros grandes a partir de tierra excavada en

lugares de instrucción

• Separación de materiales gruesos que a partir de ceniza de inceración.

Los tipos de cribas más usuales son:

Cribas vibratorias:

Se utilizan para separar materiales pequeños. Su vibración es vertical y poseen

una pequeña inclinación

Cribas giratorias:

Se utilizan para separar materiales residuales en varias fracciones de tamaño. Su

funcionamiento consiste en introducir el material en el fondo delantero. Mientras

gira, el material separador cae y contacta con la criba numerosas veces mientras

desciende a lo largo de la misma. Las partículas menores a través de los agujeros,

mientras el material mayor permanece en el tambor. En ocasiones, el tambor va a

equipado con cuchillas en el primer tercio del tambor, que se usan como

rompedores de bolsas. Los materiales gruesos que lleguen al final del tambor,

sufrirán una separación magnética para los materiales férreos y una separación

manual.

Cribas de disco (Trómel):



Su aplicación es la misma que en las cribas giratorias. Consiste en una serie de

ejes horizontales paralelos equipando con una serie de discos entrelazados

dentados. Al introducirse los residuos, la fracción fina cae entre los ejes mientras

la fracción gruesa corre por encima de ellos, como si de una cinta transportadora

se tratase.

Las cribas también se utilizan en la recolección de la aceituna:

La criba, colocada en la máquina formando un pequeño ángulo con la horizontal,

está dotada de un sistema que la hace vibrar, el cual, además de ayudar a mejorar

la calidad de la limpieza, obliga a desplazarse más rápidamente sobre ella las

aceitunas y las impurezas que, naturalmente, ni pueden ser arrastradas por la

corriente de aire ni caben entre los redondos.

Una segunda criba se instala a continuación de la primera, construida también de

redondos calibrados de acero, pero con una separación tal que permiten el paso

entre ellos de las aceitunas y las impurezas de tamaño semejante a ellas e impide

el paso de objetos de mayor tamaño que caen fuera de la máquina.

Algunas de las aventadoras comerciales están dotadas de un mecanismo

alternativo de limpieza de cribas, que evita atascos y detenciones y aumenta la

calidad de la limpieza obtenida.

Estas máquinas tienen un funcionamiento continuado sin problemas y e puede

adquirir en el mercado fabricadas por gran número de casas constructoras,

existiendo versiones accionadas por motor alternativo auxiliar, por motor

eléctrico y por la toma de fuerza del tractor, si bien, este último modelo, aunque es

de menor precio, exige un tractor, por lo que es desaconsejable económicamente.



Una vez separados del fruto los elementos gruesos, los finos, las hojas y los brotes

derribados durante la recolección, las aceitunas con impurezas de tamaño

parecido al suyo deben ser sometidas, si es necesario, a un lavado previo a su

elaboración.

Las tendencias que hoy tiene la fabricación de los vibradores surgen al aplicar

razonablemente el conocimiento que aporta la experiencia en el uso de estas

máquinas, y entre otras están encaminadas hacia los siguientes objetivos:

• Mejoras en el equipo hidráulico.

• Reducción de la potencia motriz necesaria.

• Mejoras en el sistema de accionamiento de los contrapesos.

• Mejoras en el sistema de agarre del árbol.

• Mejoras en las condiciones de trabajo de los rodamientos soporte de los

contrapesos.

• Reducción del peso del conjunto de la cabeza vibradora.

Hoy en día se opta por la solución hidráulica con claros objetivos:

• Posibilidad de adaptación a cualquier vibrador comercial tanto nuevo,

como usado.

• Economía de costes de producción.

• Simplicidad

• Durabilidad

• Pérdida nula de la potencia motriz.

Las soluciones clásicas adoptadas por los fabricantes, para el accionamiento de los

contrapesos, presentan defectos que hacen que los vibradores tengan algunos

problemas durante su funcionamiento que serían evitables mediante al utilización

de otros sistemas de transmisión.



Alrededor de un 22% de la aceituna recolectada utiliza la vibración.

DIVERSAS FUENTES

Nueva tecnología de cribado de astillas por espesor:

El sistema de astillas por espesor que instalado en fábrica de Sunila Oy leva una

nueva criba SpiRollTm, una criba de finos DiamondRollTM y un separador por

densida, que elimina las piedras y trozos de metal; además lleva dos cortadoras

para astillas grandes y toda la instalación de transporte.

La criba SpirollTM (patentada) consiste en una serie de ejes paralelos con surcos

en espiral, que giran en la misma dirección. Sin embargo, la dirección en la que se

han mecanizado los surcos en los rodillos cromados va alternando, para ofrecer

una configuración en V. A medida que las astillas salen de la criba, entran en las

Vs que se forman entre cada dos rodillos contiguos y, según su grosor, pasan por

la criba o de ella a la cortadora, donde son cortadas de nuevo.

De este modo, la anchura que queda entre dos rodillos contiguos es la que

determina el tamaño de las astillas, para ser aceptadas o deshechas. Las primeras

que pasan son, naturalmente, las más finas, seguidas por el resto de tamaños

“aceptados”. Las astillas más pequeñas y el serrín pasan después por la criba

DiamondRollTM, donde son cribadas de nuevo.

El nuevo sistema, como una única línea de cribado capaz de procesar 800 m3 de

astillas por hora, se montó durante el verano.

La criba DiamondRollTM se compone de rodillos de superficie endurecida, con un

dibujo de diamante hecho con precisión. Las partículas finas quedan en los valles

de las ranuras de los cilindros y pasan entre ellos a medida que varía su velocidad.

El serrín pasa por la criba junto con las astillas “aceptadas”.



Si la criba DiamondRollTM funciona a baja velocidad, puede eliminar hasta más

del 95% de los finos. A velocidad media elimina aproximadamente el 90%, con

pérdidas de finos (serrín) de sólo el 10-20%. Con un sistema convencional de

cribado, se eliminará el 50-70% de los finos con pérdidas del 30-50% de serrín.

Las astillas más gruesas pasan, a través de un separador de densidad, a las

coradoras Rauma, en las que entran por el entran por el centro para aprovechar

toda su anchura. Unas placas de separación distribuye uniformemente las astillas

entre el cilindro base y el de la cuchilla. Las astillas más grandes son enviadas

contra la superficie interior del cilindro de la cuchilla, que gira en la misma

dirección que el otro pero más lentamente. La fuerza centrífuga hace que las

astillas, al ser cortadas, se presenten planas, lo que produce un corte a la veta y

reduce los finos.

Vibrado vertical:

Nuevas bandejas vibratorias eliminan contaminantes y polvo orgánico.

La criba Dura-Screen 600 utiliza un vibrador eléctrico para reducir el ruido y la

potencia consumida durante su uso. EL motor vibrador eléctrico está disponible

en varios voltajes y puede acomodarse a ellos.

El Dura-Screen 600 se ha diseñado para trabajo silencioso, servicio fácil y máxima

capacidad de trabajo. Requiere una limpieza mínima y se adapta mucho a otros

productos que hay en el mercado.

De Nordson.

1.1.3.7. Descripción del conjunto general



El conjunto general, como se ha descrito anteriormente, se ha analizado de forma

modular, dividiéndolo en subconjuntos. Los subconjuntos son:

1. Las cuatro bases de apoyo: Están situadas en cada uno de las cuatro

esquinas de la estructura. Constituyen el único anclaje fijo con el terreno

sobre el que se apoya la criba vibrante.

2. La base pivotante: Está situada bajo la polea pequeña. Su uso en este tipo

de máquinas es opcional.

3. Los bastidores o gualderas: Están situadas a ambos lados de la criba

vibrante. Constituyen la parte del armazón de la estructura que por su

orientación está menos sometida a las vibraciones.

4. Las bandejas vibrantes: Están situadas en la superficie de cribado,

perpendiculares a las gualderas y con la inclinación de 20º respecto a la

horizontal. Constituyen la zona más crítica a la hora del ajuste del cribado

ya que mantienen tensas las mallas.



5. Las mallas: Están situadas sobre las bandejas vibrantes. Constituyen la

actividad última del cribado y su elección es crucial que sea adecuada para

que la actividad no llegue a ser antieconómica.

6. El motor eléctrico: Está situado solidario con la polea pequeña. Constituye

la fuente de energía del sistema de transmisión que genera el vibrado de la

criba.

7. El sistema de transmisión: Está situado entre la base pivotante y el orificio

de las gualderas en el que se aloja el eje desequilibrado. Transmite la

vibración deseada a la criba vibrante.

8. El tolvín de alimentación: Está situado solidario a la bandeja superior en su

parte más elevada, como una prolongación de esta. Su uso en este tipo de

máquinas es opcional.

Las cribas de dos bandejas de este tipo pueden realizarse por módulos atendiendo a

estos parámetros de diseño, para facilitar la fabricación y estandarización. Los

valores, sobre todo los dimensionales, son estimativos:



Motor: Se usan de 5,5 CV o 7,5 CV. En nuestro caso es de 7,5 CV.

Peso vibrante: Varía de 1150 a 2730 kg. En nuestro caso es 2145 kg.

Rpm: Siempre de 1040 rpm.

Dimensión A (ancho de malla): Varía de 1219 a 1820 mm. En nuestro caso es de

unos 1829 mm.1

Dimensión C (ancho entre cdg bases de apoyo): Varía de 1471 a 2085 mm. En

nuestro caso es de unos 2085 mm.

Dimensión D (distancia entre eje de simetría de poleas y de mallas): Varía de

920 a 1225 mm. En nuestro caso es de unos 1225 mm.

Dimensión E (distancia según inclinación desde extremo superior de la gualdera

hasta cdg polea conducida): Varía de 1412 a 2628 mm. En nuestro caso es de

unos 2020 mm.

Dimensión F (distancia según inclinación desde cdg polea conducida hasta extremo

inferior de la gualdera): Varía de 1244 a 2466 mm. En nuestro caso es de unos 1857

mm.

Dimensión G (distancia perpendicular a la inclinación desde cdg polea conducida

hasta extremo superior de la gualdera): Varía de 463 a 502 mm. En nuestro caso es

de unos 463 mm.

Dimensión H (distancia perpendicular a la inclinación desde el suelo hasta cdg polea

conducida): Varía de 535 a 630 mm. En nuestro caso es de unos 610 mm.

1 El valor de A no puede sobrepasar los 2,3 m porque todo elemento que sobrepase en más de una dimensión los 2,3 m necesita un transporte especial por carretera que resulta mucho más caro que el transporte ordinario.



Dimensión J (distancia horizontal desde cdg base de apoyo superior hasta cdg polea

conducida): Varía de 721 a 1850 mm. En nuestro caso es de 1292 mm.

Dimensión K (distancia horizontal desde cdg polea conducida hasta base de apoyo

inferior): Varía de 850 a 2006 mm. En nuestro caso es de 1422 mm.

Parámetro N (Número de resortes por apoyo): Puede ser uno o dos resortes por

apoyo. En nuestro caso son dos resortes.

Dimensión R (distancia perpendicular a la inclinación desde extremo inferior

gualdera hasta cdg polea conducida): Varía de 413 a 476 mm. En nuestro caso es de

unos 452 mm.

Dimensión T (distancia desde protección contrapeso hasta eje de simetría de mallas):

Varía de 787 a 1092 mm. En nuestro caso es de 1092 mm.

Dimensión X (distancia entre cdg de las poleas): Siempre es de 825 mm.

Dimensión AA (distancia horizontal desde extremo superior gualdera hasta cdg polea

conducida): Varía de 1169 a 2298 mm. En nuestro caso es de unos 1740 mm.

Dimensión AB (distancia horizontal desde cdg polea conducida hasta extremo

inferior gualdera): Varía de 1327 a 2489 mm. En nuestro caso es de 1903 mm.

Dimensión AD (distancia vertical desde extremo superior gualdera hasta extremo

inferior gualdera): Varía de 1166 a 2709 mm. En nuestro caso es de unos 2226 mm.

1.1.3.7.1 RELACIONES ENTRE SUBCONJUNTOS

La principal función de las bases de apoyo es la absorción de la masa vibrante

generada por el sistema de transmisión mediante una serie de muelles (dos por cada

una, ocho en total). Además deben ser capaces de soportar todo el peso de la

estructura y del material a cribar. Está relacionada principalmente con el sistema de



transmisión por la absorción de las vibraciones y con las gualderas por estar

atornilladas a ellas.

La principal función de la base pivotante es evitar que el sistema de transmisión de

desalinee o pierda parte de su simetría y por tanto transmita vibraciones no

deseables, las cuales disminuirían la vida útil de la máquina. Está relacionada

principalmente con el sistema de transmisión, en concreto con la polea pequeña, con

la cual es solidaria.

La principal función de las gualderas es proporcionar robustez a la criba y conseguir

mantenerse solidarias a ellas, que las bandejas vibrantes y las bases de apoyo se

mantengan en su posición inicial para conseguir una vida útil lo más prolongada

posible. Están relacionadas principalmente con las bases de apoyo, las bandejas

vibrantes y el eje transmisor de las vibraciones con sus contrapesos.

La principal función de las bandejas vibrantes es mantener tensas las mallas, las

cuales están tendidas sobre ellas, evitando en todo momento un cambio en la

amplitud de modo que el cribado sea ineficiente. Están relacionadas principalmente

con las mallas ya que son su soporte, con la gualderas porque las sostienen y con el

sistema de transmisión ya que sufren la vibración continua generada por éste.

La principal función de las mallas es mediante sus oberturas homogéneas, conseguir

el cribado del material. Si no son adecuadas para el material en particular a cribar,

aunque el resto de la criba funcione perfectamente, la máquina no logrará realizar su

función, por lo que su buena elección es fundamental. Están relacionadas

principalmente con las bandejas vibrantes, sobre las que se tienden y las mantienen

sujetas, y con el sistema de transmisión que proporciona la vibración con la velocidad

de rotación y amplitud adecuadas para conseguir acercarse a los parámetros básicos

de cálculo óptimos (capa, aceleración y amplitud).

La principal función del motor eléctrico es de proporcionar de forma continua la

energía mecánica necesaria a través de su eje para que esta se transmita hasta



generar la cadencia de la vibración. Está relacionado principalmente con el sistema

de transmisión, en concreto con la polea pequeña que es la conductora, y con la base

pivotante, sobre la que está situada dicha polea.

El sistema de transmisión se encarga principalmente de proporcionar de forma

continua el movimiento vibratorio deseado para el cribado del material. Lo realiza

transformando la energía mecánica que le llega del motor eléctrico a la polea

conductora hasta un movimiento de rotación en el eje desequilibrado mediante

amplitudes. Está relacionado principalmente con la base pivotante, sobre la que se

encuentra la polea conductora, con el motor eléctrico, que le proporciona la energía

mecánica necesaria a través de su eje, y con las gualderas, que alojan el eje

desequilibrado por los contrapesos.

La principal función del tolvín de alimentación es la de proporcionar una entrada

controlada y segura al material a cribar, consiguiendo un funcionamiento continuo

predecible y evitando el desgaste y sufrimiento innecesario de los materiales.

1.1.3.8. Estudios realizados con CosmosWorks


Estudio estático

Se ha definido la gravedad normal en la superficie de la Tierra.

La base inferior inclinada se ha modelado con la restricción fija, ni se puede

mover ni puede girar, es estacionaria.

Puesto que no estamos seguro de cuál puede ser el peso que puede llegar a tener

la criba en máxima carga, se ha estimado que cada base de apoyo (recordemos que

hay cuatro iguales, una en cada esquina) debe soportar en el caso más desfavorable,

la cuarta parte del peso neto de la criba más 250 kgf, considerando que la distancia

entre el cdg del conjunto y las bases de apoyo es la misma (1000kgf de carga como



mucho). El peso neto de una criba de estas características ronda los 3250 kg. Es decir,

estimamos que la carga total máxima en forma de fuerza distribuida en el caso más

desfavorable que puede llegar a tener que soportar cada base de apoyo es de 1062,5

kgf (3250 kgf/4 + 250 kgf). Esta estimación es bastante fiel a la realidad. Suponemos

que la carga se reparte entre las dos pletinas horizontales (~531 kgf cada una) de

forma uniforme.

Los muelles se han modelado como conectores tipo muelle y la gravedad.

1 cara fija (la de contacto con la superficie) y 2 caras con rodillo/desplazamiento (las

dos pletinas). 2 cargas con 531 kg de fuerza (sobre parte superior de las pletinas). 1

conector tipo muelle de constante mN

inlb 2133041218 = .

Material: Acero al carbono no aleado (excepto muelles)

Malla con elementos sólidos tetraédricos de alta calidad. 10310 elementos y 17646

nodos.

Solver tipo Direct Sparse. Temperatura de referencia a deformación unitaria cero:

25ºC.



Mayor esfuerzo principal: 45,6 MPa

Tensiones según von Mises: 73,9 MPa



Mayor deformación unitaria principal: 710458,1 −⋅

Mayor desplazamiento: m810527,2 −⋅ según el eje Z



Estudio térmico

Como caso más desfavorable en el estudio térmico, vamos a suponer que la gualdera

se va a someter a un gradiente de temperatura entre caras de 50º (suponemos 50ºC

en la cara externa, en contacto con el ambiente y 0ºC en la cara interna, en contacto

con las astillas húmedas).

Material: Acero al carbono no aleado

Restricciones: 1 cara de contacto gualderas con 0ºC. Caras en contacto con el

ambiente con 50ºC.

Información de malla: Malla estándar con elementos sólidos tetraédricos. Calidad

alta. Número de elementos: 44512. Número de nodos: 89667.

Estado de contacto: Caras en contacto – Unido

Resultados:



Distribución de temperaturas:

Como vemos, las piezas más sometidas a cambios de temperatura son las

situadas sobre la pletina horizontal superior. El mayor gradiente de temperatura se

da en la vertical y corresponde a 5279,91 K/m.

Estudio dinámico

Se ha definido de nuevo la gravedad normal respecto a la superficie de la Tierra.

La base inferior inclinada se ha modelado con la restricción fija, ni se puede

mover ni puede girar, es estacionaria. La zona de contacto con la gualdera se ha

modelado con la restricción rodillo/deslizamiento, ya que no puede moverse de ese

plano.

Se ha definido una fuerza normal y otra transversal como cargas de compresión

y en sentido contrario a la entrada de material (orientado como en la figura). En el

apartado de cálculos veremos que se trata de 121 kgf en horizontal y 195 kgf en

vertical por apoyo.



En lugar de utilizar los muelles diseñados, se ha definido un conector tipo

muelle con una constante de mN

inlb 2133041218 = para simular la acción de estos, ya

que cada uno tiene una constante de mN

inlb 106652609 = . Esto se realiza para que el

CosmosWorks considere la acción de los muelles, ya que de otro modo los

consideraría piezas tan rígidas como las demás.

El material de las piezas es acero al carbono no aleado (salvo los muelles).

Se ha utilizado una malla con sólidos tetraédricos, con 10310 elementos y 17646

nodos y 52014 grados de libertad. El solver utilizado es tipo Direct Sparse (obligado

por la presencia de conectores tipo muelle), utilizando muelle tipo blando para

estabilizar el modelo. Se han calculado cinco frecuencias (de las 52014 que permite el

modelo).

Los desplazamientos en la vertical debidos a las tensiones son los que ofrecen

resultados más dispares entre la parte superior de la pieza (la sujeta a la gualdera) y

la parte inferior (la anclada al suelo), como vemos a continuación.



El mayor desplazamiento resultante aparece en los extremos de la pletina situada

sobre los muelles.



Modos de vibración:

Forma modal 1 Forma modal 2

172,46 Hz = 10347,6 rpm 182,19 Hz = 10931,4 rpm




880,81 Hz = 52848,6 rpm 1056,1 Hz = 63366 rpm

Forma modal 5

1071,9 Hz = 64314 rpm


Estudio estático

Como caso más desfavorable en el estudio estático, vamos a suponer que la mitad del

peso bruto de la criba (que como hemos considerado antes, puede llegar a los 4250

kg, por tanto, la mitad de dicho peso es de unos 2125 kg) incida de forma uniforme

sobre una de las caras de la gualdera, manteniendo sus cuatro extremos fijos, y así

provocando una deformación más pronunciada.

Material: Acero inoxidable al cromo

Restricciones: 20 caras fijas (todo el contorno)

Fuerzas: 1 Cara, aplicar fuerza -2125 kgf a lo largo de la axial, con respecto a la

referencia seleccionada Cara< 1 > utilizando distribución uniforme.





Opción térmica: Temperatura de referencia a deformación unitaria cero: 25 ºC


Resultados:

Mayor de los tres esfuerzos principales:

La escala de deformación es del orden de 246, muy exagerada. El mayor esfuerzo

puntual por unidad de superficie es de 820 2cmkg .

Mayor de los desplazamientos:

La mayor deformación se da en la franja roja y resulta ser de 2,183 mm



Verificación de diseño por tensiones de von Mises:

Hay tres franjas de acumulación de tensiones. El factor de seguridad mínimo es de

2,4.

Estudio térmico

Como caso más desfavorable en el estudio térmico, vamos a suponer que la gualdera

se va a someter a un gradiente de temperatura entre caras de 50º (suponemos 50ºC

en la cara externa, en contacto con el ambiente y 0ºC en la cara interna, en contacto

con las astillas húmedas).


Restricciones: 1 cara con 0ºC. 1 cara con 50ºC. L




Resultados:

Mayor gradiente de temperatura:



Se produce en la dirección perpendicular a las superficies. Tiene un valor de 8586,96

mK .

Estudio dinámico

Como caso más desfavorable en el estudio dinámico, vamos a suponer que la gualdera

tiene fijo el orificio destinado a alojar el eje, y éste gira a la velocidad habitual de

trabajo (1040 rpm). Despreciamos el transitorio de arranque.


Restricciones: 4 caras fijas (las dos superiores, la de contacto con las bandejas

vibrantes y la del orificio del eje)

Fuerzas: Centrífuga con respecto a Cara < 1 > con velocidad angular -1040 rpm y sin

aceleración angular. Carga secuencial.

Frecuencias propias: 5



Resultados:



Mayor de las deformaciones resultantes:

En el eje X. Están íntimamente relacionadas con los modos de las frecuencias

propias

Formas modales:


38,434 Hz = 2306 rpm 39,601 Hz = 2376 rpm




42,396 Hz = 2544 rpm 42,785 Hz = 2567 rpm

Forma modal 5

49,758 Hz = 2985 rpm

Hay que evitar frecuencias mayores de 2000 rpm para no acercarse a las frecuencias

naturales.


Estudio estático

Como caso más desfavorable en el estudio estático, vamos a suponer que la

mitad del peso máximo que estimamos puede llegar a alcanzar la carga (500 kg, la

mitad de 1000 kg) de forma puntual en la zona más elevada de la bandeja superior,

simulando una llegada brusca del material a cribar. También se tendrá en cuenta la

acción de la gravedad.




7 caras fijas. 1 cara con 500 kgf perpendiculares. Gravedad de 9,8 2sm 20º

respecto a la vertical del ensamblaje.

Malla con elementos sólidos tetraédricos de alta calidad. 31796 elementos y

66591 nodos.

Solver tipo Direct Sparse de alta calidad con efecto de rigidización por tensión.

Temperatura de referencia a deformación unitaria cero: 25ºC.

La escala de deformación es bastante considerable.

Mayor esfuerzo normal: 69,8 MPa



Mayor esfuerzo cortante: 40,9 MPa




Tensiones de von Mises: 88,2 MPa

Mayor deformación unitaria principal: 4105,2 −⋅



Mayor desplazamiento: 0,0286 mm

Verificación de diseño: Según criterio de von Mises, un coeficiente de seguridad

al menos de 2.



No se prevén grandes gradientes de temperatura en las bandejas puesto en todo

momento están en contacto con el material a cribar, y al estar este en estado húmedo,

las refrigera.

A la vista de las mínimas deformaciones producidas por una carga puntual de 500 kg

sobre una de los perfiles de la bandeja, los efectos producidos por una carga vibrante

de 2145 kg no serán mucho mayores. El estudio a fatiga sería más adecuado. Como el

factor clave en este tipo de máquinas son los rodamientos y el deterioro del eje

motriz, no se realizará.

1.1.3.8.4. MALLAS

Análisis estático (1000kg)

Se realizará un estudio estático de carga puntual sobre la bandeja superior (la de

oberturas de 60x10).

Vamos a suponer, como caso más desfavorable, que la malla sólo se apoya en sus

extremos, obviando las pletinas de apoyo con las que cuenta la bandeja vibrante



donde se apoya. También se ha incluido el efecto de la gravedad. La carga, de 1000

kg, se ha acumulado en el extremo de entrada de material de cribado a la malla para

maximizar el efecto que pudiera causar.

Aunque en las imágenes de arriba se indica la gravedad, al estar hecha la malla de

poliuretano de alta densidad flexible ⎟⎠⎞⎜

⎝⎛

3190 mkg , despreciamos su efecto ya que

alcanza apenas los 12 kg de peso.

Material: Poliuretano de alta densidad

4 caras y 2 aristas fijas (todo el contorno). 1 cara con 1000 kgf perpendiculares

hacia abajo.

Malla con elementos sólidos tetraédricos de alta calidad. 52654 elementos y

22830 nodos. La malla es más grosera que otras por las dimensiones de las mallas.

Solver tipo Direct Sparse de alta calidad con efecto de rigidización por tensión.

Temperatura de referencia a deformación unitaria cero: 25ºC.

Mayor esfuerzo: 6 MPa, normal en dirección X




Tensiones según von Mises: 5,3 MPa



Mayor deformación unitaria: 0,0198, producida por la tensión cortante en

dirección Y en el plano YZ. Es mayor que la mayor de las principales.



Mayor desplazamiento: 0,63 mm, en dirección X. Como la máxima luz que van a

ver las mallas es de 315 mm y hemos hecho el estudio con una luz de 1829 mm (todo

el ancho), haciendo una regla de tres, las deformaciones en las condiciones de trabajo

ante la carga de estudio deberían ser casi 6 veces menores ( )806,53151829 ≈ .

Deformada: con escala de deformación de 8,6817



Según el criterio de von Mises, deberá tener un factor de seguridad de al menos

4,2. Las zonas más desfavorables están en las zonas rojas que se corresponden con las

zonas centrales de las franjas laterales, en concreto en las zonas de contacto con las

ranuras.



No hace falta un análisis térmico ya que el poliuretano aguanta temperaturas desde -

37ºC hasta 80ºC sin deformarse. Las astillas llegarán a una temperatura

perteneciente a este rango.

1.1.3.8.5. SISTEMA DE TRANSMISIÓN

Vamos a estudiar los efectos del giro habitual del eje sobre este mismo, por el efecto

desequilibrante de los contrapesos.

Análisis dinámico

Por problemas con el software, se han sustituido los rodamientos específicos por

piezas con dimensiones principales idénticas, a saber, diámetro interior de 140 mm,

diámetro exterior de 300 mm, ancho de 102 mm, y redondeo en las aristas de 5 mm.

Tod0s los componentes del estudio (eje, contrapesos y rodamientos simulados), se ha

realizado con acero aleado. Todo el conjunto en la fabricación estará

convenientemente protegido y estanco por lo que no es necesario que se fabriquen de

acero inoxidable.

Como caso en el estudio dinámico, vamos a suponer que el eje está girando a las

revoluciones deseadas de trabajo, 1040 rpm, sin aceleración angular, en el sentido de

avance de la criba, y que todo el conjunto es solidario. Se desprecia el transitorio de

arranque.

Material: Acero aleado

Restricciones: No hay. Todo el conjunto gira solidariamente.

Como se ve en la figura, hemos incluido la gravedad y una fuerza oscilante de 2145 kg

inclinada 20º con la vertical que representa la masa vibratoria. Visto desde la figura

(desde el lado de las poleas), el giro es horario, por lo que la parte superior va de



izquierda a derecha, tal y como viaja el material a cribar, por lo que el giro es el

correcto

Fuerzas: Centrífuga con respecto a Cara < 1 > con velocidad angular 1040 rpm en

sentido horario y sin aceleración angular. Dos cargas de apoyos en rodamientos (una

por cada conjunto de rodamientos) de valores 2145 kg y -2145 kg respectivamente

inclinadas 20º con la vertical.

Información de malla: Malla con elementos sólidos tetraédricos. Calidad alta.

Número de elementos: 57626. Número de nodos: 91681

Solver tipo FFEplus.



Resultados:

Máximo desplazamiento : 63mm en la dirección Y

Máximo desplazamiento resultante: 69 mm



Para calcular las cinco primeras frecuencias propias, incluimos una restricción de

traslación en la zona de contacto con la polea conductora.

Nuevos desplazamientos:

Máximo desplazamiento: 241 mm en ladirección Z



Máximo desplazamiento resultante: 230 mm

Formas modales:



Las dos primeras formas modales se corresponden con 11,166 Hz y con 11,184 Hz;

669,96 rpm y 671,04 rpm respectivamente. Estas velocidades son menores que la de

trabajo (1040 rpm), por lo que en el arranque debemos asegurarnos que el sistema de

transmisión se encuentra en esas velocidades el menor tiempo posible, reduciendo el

transitorio al mínimo. Este es crítico para conseguir una vida útil prolongada.


11,166 Hz = 669,96 rpm 11,184 Hz = 671,04 rpm


73,392 Hz = 4403,52 rpm 74,707 Hz = 4482,42 rpm



Forma modal 5

90,912 Hz = 5454,72 rpm



1.1.4. MARCO LEGAL

1.1.4.1. Marco Normativo Español

El marco normativo español en esta materia está supeditado al de la Unión Europea.

1.1.4.2. Marco Normativo Europeo: Directiva 98/37 CE

La Directiva relativa a la aproximación de legislaciones de los Estados miembros de la

UE sobre máquinas es la 98/37/CE del Parlamento Europeo y del Consejo de 22 de

junio de 1998.

Dicha Directiva da una definición específica de máquina y componente de seguridad.

Además permite a los estados miembros de la UE ser más restrictivos en estos

aspectos si cumple dicha Directiva. Deja claro que en ferias o exposiciones se podrán

presentar máquinas o componentes de seguridad que no cumplan la Directiva

siempre y cuando lo especifique claramente.

El Marcado CE resulta obligatorio. En ningún caso se podrán poner en peligro la

seguridad de las personas y en su caso, de animales domésticos o de bienes. El

fabricante debe cumplir la Directiva y estar seguro de ello antes de comercializar su

producto. El marcado CE se pondrá de manera clara y visible de conformidad, puede

haber otro marcado siempre y cuando no reduzca la visibilidad ni la legibilidad del

marcado CE y no induzca a error.

Da definiciones concretas de zona peligrosa, persona expuesta y operador. Obliga a

tomar medidas para suprimir los riesgos de accidente durante la vida útil previsible

de la máquina, incluidas las fases de montaje y desmontaje de la misma.

Será obligatorio la integración de la seguridad en el diseño y fabricación de la

máquina, el establecimiento de unas medidas de protección y la formación especial

en un equipo individual si se requiere. Además se deben presentar las



contraindicaciones del empleo de la máquina y en la medida de lo posible, reducir la

molestia, fatiga y tensión psíquica (estrés) del operador. Deberán utilizarse

materiales y productos que no entrañen riesgos para la seguridad y la salud,

especialmente con la manipulación de los fluidos.

El alumbrado deberá ser el necesario pero nunca molesto. También el manejo y la

manipulación deberá ser segura y posible y también deberá ser fácilmente

desplazable. No pueden producirse situaciones peligrosas en caso de error de lógica

de las maniobras. En especial, el desbloqueo de la parada de emergencia no puede

volver a poner en marcha la máquina bajo ningún concepto, sólo autorizar que vuelva

a arrancar la máquina.

Si la estabilidad no está garantizada, hay que disponer de medios de fijación

adecuados. Si la herramienta y pieza de trabajo entran en contacto, deben estar en las

condiciones normales de trabajo.

No debe haber aristas vivas, ni ángulos pronunciados ni superficies rugosas. Deberá

haber dispositivos de enclavamiento (resguardos).

La máquina debe estar diseñada, fabricada y equipada para prevenir o posibilitar la

prevención de todos los riegos de su fuente energética (eléctrica, hidráulica,

neumática, térmica, química, mecánica, potencial, cinética, …). Se deberá atender a

todo tipo de riesgos (vibraciones, emisiones de polvo y gas, …). La regulación,

mantenimiento, reparación y limpieza se realizarán con la máquina parada.

Hay que limitar las causas de intervención del operador y las señales de advertencia

deberán ser inteligibles para ellos.

Como marcado obligatorio encontramos:

- Nombre y dirección del fabricante

- Marcado CE



- Designación de serie o del modelo

- Número de serie, si existiera

- Año de fabricación

- Atmósfera explosiva, si la hubiera

- Velocidades máximas, diámetros máximos, masa y demás parámetros

esenciales

- Normas usadas

Cuando la máquina tenga grandes dimensiones se puede sustituir la indicación del

nivel de potencia acústica por la indicación de los niveles de presión acústica

continuos, equivalentes a lugares especificados en torno a la máquina.

Deberá indicarse como se puede trasladar la máquina, si se puede hacer en módulos.

Deberán incluirse unos principios de ergonomía en la conducción.

Los sistemas de extinción y los extintores deben ser accesibles. La máquina debe

estar equipada de tal forma que las cargas eléctricas puedan fluir hacia la tierra

(riesgos por un rayo), estén o no estén a la intemperie.

Las indicaciones como la carga nominal deberán ser perfectamente visibles en las

máquinas.

El marcado CE deberá ser el siguiente:



Los diferentes elementos de marcado deberán medir como mínimo 5 mm de lado,

excepto en máquinas muy pequeñas.

1.1.4.3. Informe Marcado CE

Máquina Criba Vibrante de dos bandejas.

Objeto del informe

El presente informe tiene por objeto el establecimiento de la normativa aplicable

al diseño, cálculo y fabricación de la máquina de estudio, para la determinación de las

posibles carencias y obligaciones detectadas para la conformidad con el MARCADO

“CE” y la DECLARACIÓN DE CONFORMIDAD “CE”.

Con la conformidad se permitirá la libre circulación y comercialización por todo

el territorio comunitario (así como con las exigencias de las diferentes

Administraciones (nacionales y comunitarias).

Lista de normas propuesta para el Marcado CE

Las normas de aplicación que se proponen se estructuran en tres grupos:

• Normas base

Las normas que regirán el cumplimiento y exigencias básicas aplicables a la

máquina.



• Normas armonizadas

Normas que derivan en la conformidad de las normas base, que están

especificadas como tales y que son de obligado cumplimiento en el caso que

corresponda. Las Normas Armonizadas son las que complementan la Norma Base.

De toda la lista de normas armonizadas en vigor, deberán seleccionarse aquellas de

aplicación específica a la máquina.

• Normas y especificaciones técnicas usadas

Otras normas que se empleen en el diseño, cálculo y construcción, que sin ser

normas base y normas armonizadas, regulan los aspectos antes mencionados para los

elementos correspondientes y, en su caso, de obligado cumplimiento por la

Administración.

Normas Base

DIRECTIVA 98/37/CE Aproximación de legislaciones de los Estados

miembros sobre máquinas.

Normas Armonizadas según directiva 98/37/CE2

UNE EN 292-1: 1993 Seguridad de las maquinas. Conceptos básicos, principios

generales para el diseño. Parte 1: Terminología básica, metodología. (Versión oficial

en 292-1:1991).

UNE EN 292-2: 1993

2 La nomenclatura empleada es: Ai = {añadido i a la norma} Ai/ AC = {corrección al añadido i} La norma completa sería la norma + el añadido + la corrección del añadido



UNE EN 292-2/A1: 1996

UNE EN 292-2/A1: 1997 ERRATUM

Seguridad de las máquinas. Conceptos básicos, principios generales para el

diseño. Parte 2: Principios y especificaciones técnicas.

UNE EN 294: 1993 Seguridad de las máquinas. Distancias de seguridad para

impedir que se alcancen zonas peligrosas con los miembros superiores. (Versión

oficial en 294:1992 y el corrigendum ac:1993).

UNE EN 349: 1994 Seguridad de las maquinas. Distancias mínimas para

evitar el aplastamiento de partes del cuerpo humano. (Versión oficial en 349:1993).

UNE EN 547-1: 1997 Seguridad de las máquinas. Medidas del cuerpo humano.

Parte 1: Principios para la determinación de las dimensiones requeridas para el paso

de todo el cuerpo en las máquinas.

UNE EN 547-2: 1997 Seguridad de las máquinas. Medidas del cuerpo humano.

Parte 2: Principios para la determinación de las dimensiones requeridas para las

aberturas de acceso.

UNE EN 563: 1996

UNE EN 563/ A1: 2000

Seguridad de las máquinas. Temperaturas de las superficies accesibles. Datos

ergonómicos para establecer los valores de las temperaturas límites de las superficies

calientes.

UNE EN 811: 1997 Seguridad de las máquinas. Distancias de seguridad para

impedir que se alcancen zonas peligrosas con los miembros inferiores.



UNE EN 953: 1998 Seguridad de las máquinas. Protectores. Prescripciones

generales para el diseño y la fabricación de protectores fijos y móviles.

UNE EN 981: 1997 Seguridad de las máquinas. Tipos de señales de peligro y

de ausencia de peligro, audibles y luminosas.

UNE EN 1299: 1997 Vibraciones y choques mecánicos. Aislamiento de las

vibraciones de las máquinas. Información para la aplicación del aislamiento en la

fuente.

UNE EN ISO 14122-1: 2002 Seguridad de las máquinas. Medios de acceso

permanente a máquinas e instalaciones industriales. Parte 1: Selección de medios de

acceso fijos entre dos niveles. (ISO 14122-1:2001).

2. UNE EN ISO 14122-2: 2002 Seguridad de las máquinas. Medios de acceso

permanente a máquinas e instalaciones industriales. Parte 2: Plataformas de

trabajo y pasarelas. (ISO 14122-2:2001).

UNE EN ISO 14122-3: 2002 Seguridad de las máquinas. Medios de acceso

permanente a máquinas e instalaciones industriales. Parte 3: Escaleras, escalas de

peldaños y guardacuerpos. (ISO 14122-3:2001).

UNE EN 60204-1: 19993 Seguridad de las máquinas. Equipo eléctrico de las

máquinas. Parte 1: Requisitos generales.

UNE EN 61310-1: 1995

UNE EN 61310-1: 2000 ERRATUM

3 comprobar si el reglamento electrotécnico de baja tensión exime de esta norma



Seguridad de las máquinas. Indicación, marcado y maniobra. Parte 1:

Especificaciones para las señales visuales, audibles y táctiles.

UNE EN 61310-2: 1997 Seguridad de las máquinas. Indicación, marcado y

maniobra. Parte 2: Especificaciones para el marcado.

UNE EN 61310-3: 2001 Seguridad de las máquinas. Indicación, marcado y

maniobra. Parte 3: Requisitos para la ubicación y el funcionamiento de los órganos de

accionamiento.

Normas y Especificaciones Técnicas a usar

Instalación eléctrica

REBT (Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión).

Diseño Ergonómico

UNE EN 547-1:97 Seguridad de las máquinas. Medidas del cuerpo humano.

Parte 1: Principios para la determinación de las dimensiones requeridas para el paso

de todo el cuerpo en las máquinas.


Parte 2: Principios para la determinación de las dimensiones requeridas para las

aberturas de acceso.


Parte 3: Datos antropométricos.

UNE EN614-1:06 Seguridad de las máquinas. Principios de diseño

ergonómico. Parte 1: Terminología y principios generales.



UNE EN 614-2:01 Seguridad de las máquinas. Principios de diseño

ergonómico. Parte 2: Interacciones entre el diseño de las máquinas y las tareas de

trabajo.

UNE EN 894-1:97 Seguridad de las máquinas. Requisitos ergonómicos para

el diseño de dispositivos de información y mandos. Parte 1: Principios generales de la

interacción entre el hombre y los dispositivos de información y mandos.

UNE NE 894-2:97 Seguridad de las máquinas. Requisitos ergonómicos para el

diseño de dispositivos de información y órganos de accionamiento. Parte 2:

Dispositivos de información.

UNE EN 894-3:97 Seguridad de las máquinas. Requisitos ergonómicos para

el diseño de dispositivos de información y mandos. Parte 3: Mandos.

UNE-EN ISO 6385:04 Principios ergonómicos para el diseño de sistemas

de trabajo.

UNE-EN ISO 7250:98 Definiciones de las medidas básicas del cuerpo

humano para el diseño tecnológico.

UNE-EN ISO 10075-1:01 Principios ergonómicos relativos a la carga de

trabajo mental. Parte 1: Términos y definiciones generales.

UNE-EN ISO 10075-2:01 Principios ergonómicos relativos a al carga de

trabajo mental. Parte 2: Principios de diseño.

UNE-EN ISO 10075-3:05 Principios ergonómicos relativos a la carga de

trabajo mental. Parte 1: Principios y requisitos referentes a los métodos para la

medida y evaluación de la carga de trabajo mental.

UNE-EN ISO 14738:03 Seguridad de las máquinas. Requisitos

antropométricos para el diseño de puestos de trabajo asociados a máquinas.



Biomecánica

UNE-EN 1005-1:02 Seguridad de las máquinas. Comportamiento físico del ser

humano. Parte 1: Términos y definiciones.


humano. Parte 2: Manejo de máquinas y de sus partes componentes.


humano. Parte 3: Límites de fuerza recomendados por la utilización de máquinas.


humano. Parte 4: Evaluación de las posturas y movimientos de trabajo en relación

con las máquinas.

Señalización

UNE-EN 457:93 Seguridad de las máquinas. Señales auditivas de peligro.

Requisitos generales, diseño y ensayos.

UNE-EN 842:97 Seguridad de las máquinas. Señales visuales de peligro.

Requisitos generales. Diseño y ensayos.

UNE-EN 981:97 Seguridad de las máquinas. Tipos de señales de peligro y

de ausencia de peligro, audibles y luminosas.

UNE-EN 61310-1:96 Seguridad de las máquinas. Indicación, marcado y

maniobra. Parte 1: Especificaciones para las señales visuales, audibles y táctiles.

Ambiente Térmico

UNE-EN ISO 7726:02 Ergonomía de los ambientes térmicos.

Instrumentos de medida de las magnitudes físicas.



UNE-EN ISO 7730:96 Ambientes térmicos moderados. Determinación de

los índices PMV y PPD y especificaciones de las condiciones para el bienestar

térmico.

UNE-EN ISO 8996:05 Ergonomía del ambiente térmico. Determinación

metabólica.

UNE-EN ISO 11079:98 Evaluación de ambientes fríos. Determinación del

aislamiento requerido par la vestimenta.

UNE-EN 12515:97 Ambientes térmicos calurosos. Determinación analítica e

interpretación del estrés térmico, basados en el cálculo de la tasa de sudoración

requerida.

UNE-EB 27243:95 Ambientes calurosos. Estimación del estrés térmico del

hombre en el trabajo basado en el Índice WBGT (temperatura húmeda y temperatura

del globo).

Vibraciones

UNE CR 1030-1:1997 Vibraciones mano-brazo. Directrices para la

reducción de los riesgos por vibraciones. Parte 1: Métodos de ingeniería para el

diseño de máquinas.

UNE CR 1030-2:1997 Vibraciones mano-brazo. Directrices para la

reducción de los riesgos por vibraciones. Parte 2: Medidas de gestión en el lugar de

trabajo.

UNE-EN 1032:1997 Vibraciones mecánicas. Ensayo de maquinaria móvil a fin

de determinar valores de emisión de las vibraciones del cuerpo completo.

Generalidades.



UNE-EN 1033:1996 Vibraciones mano-brazo. Medida en laboratorio de las

vibraciones en la superficie de las empuñaduras de las máquinas guiada

manualmente. Generalidades.

UNE-EN 1299:1997 Vibraciones y choques mecánicos. Aislamiento de las

vibraciones de las máquinas. Información para al aplicación de asilamiento en la

fuente.

UNE-EN ISO 5349-1:2002 Vibraciones mecánicas. Medición y evaluación de la

exposición humana a las vibraciones transmitidas por la mano. Parte 1: Requisitos

generales.

UNE-EN ISO 5349-2:2002 Vibraciones mecánicas. Medición y evaluación de la

exposición humana a las vibraciones transmitidas por la mano. Parte 2: Guía práctica

para la medición en el lugar de trabajo.

UNE-EN ISO 10819:1996 Vibraciones mecánicas y choques. Vibraciones

mano-brazo. Método para la medida y evaluación de la trasmisibilidad por los

guantes a la palma de la mano.

UNE CR 12349:1996 Vibraciones mecánicas. Guía relativa a los efectos de las

vibraciones sobre la salud del cuerpo humano.

UNE-EN ISO 13090-1 Vibraciones mecánicas y choques. Directrices sobre

los aspectos de seguridad en los ensayos y experimentos realizados con personas.

Parte 1: Exposición del cuerpo completo a als vibraciones mecánicas y a los choques

repetidos.

UNE-EN ISO 13753:1999 Vibraciones y choques mecánicos. Método para la

medida de la trasmisibilidad a las vibraciones de los materiales resilientes cargados

por el sistema mano-brazo.



UNE ENV 28041:1994 Respuesta humana a las vibraciones.

Instrumentación de medida.

ISO 2631-1:1997 Vibraciones mecánicas. Medición y evaluación de la

exposición humana a las vibraciones transmitida a cuerpo entero.



1.1.5. DESCRIPCIÓN PRODUCTOS DE TRABAJO

1.1.5.1. Materiales

1.1.5.1.1. ACEROS Y OTROS METALES

Las características de los aceros a emplear se encuentran detalladas en el apartado

1.1.3.2.

1.1.5.1.2. POLIURETANO DE LAS MALLAS

Las características del poliuretano a emplear se encuentran detalladas en el apartado

1.1.3.2.

1.1.5.2. Agua que transporta las astillas

Es agua dulce perteneciente al cauce de un río. Presenta una temperatura variable

aunque presumiblemente esta será fría. Nunca a más de 80ºC (Tª a la cual el

poliuretano empieza a deformarse).

1.1.5.3. Astillas provenientes de aserradero

Pertenecientes a productos de desecho generalmente en forma de lascas (prismas con

una dimensión al menos tres veces superior a cada una de las otras dimensiones)

procedentes de un mecanizado básico de la madera. En general serán de una madera

de baja calidad y densidad, destinada a productos de uso masivo donde la calidad del

material es mucho menos importante que el precio unitario, la abundancia y la

maleabilidad (palos de helados, mondadientes, cerillas, etc.).



1.1.6. DESCRIPCIÓN INSTALACIÓN

1.1.6.1. Características generales de la máquina

La máquina se instalará al paso de un río en el cual van la astillas procedentes de

un aserradero. Antes de llegar a la altura de la máquina se realizará un filtrado para

evitar que llegue a la máquina trozos de madera de una dimensión excesiva. Una vez

el caudal se introduce en la bandeja superior con la ayuda del tolvín de alimentación

(si lo hubiere) o de forma directa se formará una capa de material. Se cribará con una

luz de unos 60x20mm (diagonal de aproximadamente 25’’) con una malla con

ranuras alargadas como vemos en la figura:

El material no cribado, en el cual se encontrará el material de rechazo (superior

a la luz de malla) y los desclasificados (material que no ha podido ser cribado), se

devolverá al río.

El material que llega a la bandeja inferior se cribará de nuevo, esta vez con una

luz de unos 30x10mm (diagonal de aproximadamente 12,5’’) y con el mismo patrón

que la superior. Las astillas que superen de nuevo el cribado también serán devueltas

al río. Las astillas que no superen el segundo cribado formarán las astillas

clasificadas.

Podemos afirmar haciendo un símil con el término eléctrico que la máquina

clasificadora de graneles sólidos (criba vibrante) actúa como un filtro pasa-banda

dimensional.



La instalación consta de unos parámetros básicos:

• Dos bandejas vibrantes

• Cribado húmedo de astillas de madera

• Caudal estimado de agua de entre 40 y 80 m3/h

• Servicio ininterrumpido (3 turnos de 8 horas, 365 días al año)

• Rango de temperaturas amplio (ΔTª no despreciable)

1.1.6.2. Características generales de los subconjuntos

Se han descrito previamente en los apartados 1.1.3.5 y 1.1.3.7.



1.1.7. FUNCIONAMIENTO DE LA MÁQUINA

Una criba vibrante mecánica instalada, utilizada y mantenida de forma apropiada

disfrutará de una vida segura y relativamente larga, con un funcionamiento libre de

problemas. Como con cualquier máquina pesada y operada por energía mecánica o

eléctrica, las cribas vibrantes deben ser usadas apropiadamente para que el personal

trabaje de forma segura.

Generalmente, los que están familiarizados con las cribas vibrantes son empleados

para el diseño de la estructura soporte y de los conductos de transporte de la carga

intrínsecos a la criba. Establecen que la estructura es adecuada y libre de respuestas

vibratorias para el mecanismo de cribado, que las bandejas son suficientemente

grandes y están a la pendiente correcta y están suficientemente limpias de partes

móviles. Se aseguran de que los márgenes geométricos y las plataformas de trabajo

son adecuadas y permiten acceso a todas las partes de la máquina generalmente

inspeccionadas y sobre las que se realiza trabajos de mantenimiento. Deberían

asegurarse de que el espacio permitido es adecuado para el manejo y renovación de

los soportes de malla u otras piezas que participan directamente en el cribado.

Rampas de caída (bandejas) y tolvas

La criba vibrante funcionará si se alimenta correctamente. La provisión debe

realizarse para una correcta distribución del material sobre la bandeja vibrante

superior. Esto puede efectuarse tanto por una alimentación desde una tolva provista

como parte de la criba como por un fabricante o una tolva de alimentación

estacionaria diseñada por el ingeniero de planta o una empresa externa (como es

nuestro caso). En cualquier caso, debe asegurarse fehacientemente que la tolva

apropiada distribuye el material a través de todo el ancho de la criba vibrante.

Si la criba vibrante no está equipada con una tolva de alimentación, bajo

ninguna circunstancias debería el usuario intentar diseñar y acoplar una tolva de

alimentación a la criba vibrante.



Las cribas vibrantes se diseñan para satisfacer unas condiciones específicas de

operación (en nuestro caso, astillas procedentes de aserradero). Normalmente estas

condiciones de operación están centradas principalmente en la separación de

material (como es nuestro caso). Si es necesario acumular material, ya sea por la

descarga final o debajo de la criba vibrante, debería hacerse con bandejas y rampas de

caída. Ninguna rampa, bandeja o tolva debería ser soldada a al criba vibrante sin

previa consulta con el fabricante.

Debería tenerse cuidado en el diseño de tolvas estacionarias, la alimentación y

descarga sale a chorros para asegurar los márgenes adecuados provistos entre la

parte no vibrante y la parte vibrante de la máquina en concordancia con las

recomendaciones del fabricante. El fabricante, o bien una compañía de ingeniería

debería ser consultada sobre los márgenes adecuados y el diseño de estas rampas.

En ocasiones se provoca un cribado húmedo mediante la instalación de tubos de

pulverización sujetos al armazón de la estructura que bañan el material a cribar.

Puesto que las astillas provienen de un aserradero y vienen a través de un río en

nuestro caso no las utilizaremos.

Instalación del sistema de transmisión mediante correa y poleas

Una apropiada instalación del sistema de transmisión “V-belt” es esencial para

una buena vida de la correa.

Las recomendaciones de los fabricantes de cribas deberían seguirse cuando se

instale el sistema de transmisión.

La instalación adecuada de cualquier sistema de transmisión requiere que la

transmisión y la correa estén alineadas no escalonadas, para asegurar que la correa

realmente corra sobre los surcos de la polea.

Equipos emparejados de múltiples correas deberían usarse para prevenir un

excesivo deslizamiento durante el arranque y la parada pero no sobretensionarlos



causando que la criba vibrante abandone el alineamiento de los muelles de las bases

de apoyo o reduciendo la vida del motor y/o de los rodamientos de la criba. Algunos

fabricantes usan montaje de muelles pretensados auxiliares tirando en la dirección

opuesta a la correa (especialmente en cribas suspendidas por cables) para prevenir

que la criba se desalinee en los muelles de las bases de apoyo. Algunos fabricantes

facilitan cribas con correas de cinta eliminando la necesidad de asegurarse que las

correas casen.

Una posición apropiada de la transmisión con respecto a la correa conducida es

esencial para un correcto funcionamiento.

Las cribas vibrantes deberían operarse con una transmisión por correas

adecuada que proteja al operario de cualquier tipo de daño.



1.1.8. MANTENIMIENTO

Para conseguir un buen mantenimiento hay que conocer los dispositivos de seguridad

necesarios para utilizar cribas vibrantes. El mantenimiento que se va a realizar a la

máquina en cuestión es básicamente preventivo como se indica en este gráfico:

Primero: Leer cuidadosamente el manual de operación y revisar los planos generales

de la instalación.

Segundo: Revisar los planos de instalación del ingeniero de planta.

Tercero: Seleccionar el alzamiento y aparellaje adecuado de los equipos para la

colocación de la criba en la posición de operación.

Para la protección preventiva de la maquinaria



1. Después de que la criba esté colocada en la posición de operación,

asegurarse de nivelar todos los elementos de montaje. Permitir tanto

espacio para el ajuste del ángulo de inclinación como para que resulte

práctico.

2. Revisar la placa del motor para el voltaje apropiado y repetir lo previo para

el motor eléctrico. Asegurarse de que el motor está conectado con tierra.

Después de arrancar el motor de transmisión, revisar la rotación del motor

sin correas, asegurándose de que el motor hará el vibrador en la dirección

recomendada por el fabricante.

3. Revisar el alineamiento de la transmisión y de la correa conducida con un

borde recto antes de determinar la posición final del motor y la criba.

4. Si la criba está suspendida por cables, instalar y ajustar cargas de inercia

para minimizar el azote del cable. También, instalar etiquetas para estar

seguro de la tensión producida por los componentes de transmisión no

desalinean la criba severamente. Además, instalar cables independientes de

seguridad para soportar la criba n caso de que los cables de soporte

primarios fallen.

5. Revisar que la inclinación es la correcta, como se recomienda, y que hay

suficiente espacio para instalar y retirar las bandejas vibrantes, las mallas,

las láminas perforadas, etc., y llevar a cabo el mantenimiento necesario.

6. En este punto, determinar que hay márgenes adecuados entre la criba

vibrantes y las estructuras fijas como rampas de alimentación, cierres de

descarga y tolvas de recogida, tal y como recomiende el fabricante. NO

alterar nada de la criba vibrante de ningún modo sin consultar al

fabricante.

7. Revisar la tensión y el apriete de toda la tornillería tal y como indica el par

de torsión especificado por el fabricante.



8. Drenar cualquier aceite o grasa conservante de la máquina, recargar y

asegurarse de que los rodamientos están adecuadamente lubricados en

concordancia con la lubricación recomendad por el fabricante.

9. Revisar la velocidad instantánea de la criba y la dirección de rotación y

compararlas con las recomendaciones del manual.

10. Poner en operación la criba sin material y revisar interferencias

estructurales y partes sueltas.

11. Vigilar que no haya una vibración anormal en la estructura. Si la estructura

continúa vibrando, solicitar al ingeniero de diseño de planta que añada

refuerzos necesarios.

12. Asegurarse de que los ángulos en las tolvas y rampas son suficientes para

que el material fluya libremente y no retroceda ni haga contacto con la

criba.

13. Después de un período de operación de dos a cuatro horas, retensionar las

bandejas vibrantes y revisar las temperaturas de los rodamientos por el

sobrecalentamiento.

14. Evitar soldadura en el armazón de la estructura. Cuando no se pueda

evitarse, estar seguro de fijar a tierra la armadura para prevenir

arqueamientos de los rodamientos. Estar seguro de que la correa de

transmisión, los trapos llenos de aceite, madera, goma y cualquier otro

material combustible adyacente a herramientas cortantes o soldadas se

retiren o cubran para prevenir incendios.

Para la protección del personal



1. Estar provisto de un dispositivo de arranque remoto de alarma y un control

de parada de emergencia a la criba. Colocar cierres de seguridad en el panel

de control.

2. Estar provisto de un equipo adecuado eléctrico conectado a tierra. Las

cribas montadas sobre aisladores de goma requerirán una electricidad

estática conectada a tierra.

3. Estar seguro de que todas las partes rotativas tales como poleas, volantes,

ejes, acoplamientos y correas están resguardados y que las protecciones

están en su lugar y bien sujetas.

4. No llevar a cabo mantenimiento o lubricación en una criba que esté en

funcionamiento.

5. Comprobar el material elástico de la criba. Si es necesario, proporcionar

cierres de vertido independientes de la criba.

6. Mantener limpia la zona de la criba, retirar vertidos de lubricante, desechar

superficies de cribado, tornillos, tuercas y rodamientos de bolas.

El mantenimiento correctivo se adapta al problema sufrido por la criba. Hay muchos

problemas que pueden tener múltiples causas.

Por ejemplo, si la criba no arranca, dentro de las posibles soluciones están el revisar

la administración de energía, o cualquier tipo de aparellaje eléctrico.

Si el motor es el que no arranca, puede deberse por un voltaje insuficiente o por

cables defectuosos. En otro caso lo mejor es sustituir o reajustas el motor.

Si el motor se sobrecalienta, puede deberse a una incorrecta lubricación de los

rodamientos o a que el motor sea defectuoso o demasiado pequeño. En este caso hay



que limpiar los rodamientos y lubricarlos apropiadamente o bien reemplazarlos si

están dañados.

El fabricante debería ser consultado antes de realizar ninguna modificación a al criba

vibrante para minimizar cualquier posible daño o fallo prematuro.

El sobrecalentamiento del motor o del vibrador puede deberse a una sobrecarga en el

circuito, a una cantidad inadecuada de lubricante, a un lubricante inapropiado, a una

temperatura ambiente, entorno o material de mayor temperatura a la prevista, a una

holgura insuficiente en los sellos de cierre, etc. En este caso lo mejor es cambiar el

lubricante, los rodamientos o los sellos, respectivamente, si un chequeo posterior no

revela ningún fallo o bien es demasiado cara la reparación.

Los fallos de los rodamientos pueden deberse a la fatiga del material, a la sobrecarga,

amplitud excesiva o combinación de velocidades, sobrecalentamiento del lubricante,

etc. La solución suele ser la sustitución de los rodamientos según las indicaciones del

fabricante o restablecer el nivel de lubricante a su valor apropiado.

Si la vibración es errática puede deberse a pérdidas de voltaje, piezas rotas en

suspensión, estar trabajando cerca de la frecuencia natural de la estructura soporte,

estar trabajando cerca de la velocidad crítica, o un desacoplamiento entre los

contrapesos. Las soluciones pueden pasar por revisar el suministro eléctrico,

reemplazar dichas piezas, instalar refuerzos en los soportes, cambiar la velocidad

según las recomendaciones del fabricante, o acoplar los contrapesos,

respectivamente.

Un cribado insuficiente puede deberse a un cegado o taponado de la criba, a un

exceso de alimentación del material respecto a la capacidad de diseño, a una obertura

demasiado pequeña para el material a cribar, a un flujo de material demasiado

elevado, a una reducción de la amplitud debido a la acumulación de material, etc. Las

soluciones pasan por incrementar el ángulo de operación, reducir la tasa de



alimentación a la criba, usar mallas con un área libre mayor, cambiar la configuración

de alimentación y eliminar el material acumulado, respectivamente.

Una cantidad excesiva de partículas finas en el material de desecho puede deberse a

que el transporte de material es demasiado rápido, a que la máquina está operando

desequilibradamente, excesiva humedad previa de los finos, fallo de los rodamientos,

aberturas demasiado pequeñas, etc. Las soluciones pasan principalmente por reducir

el ángulo de operación, decidir o revisar la alimentación, restaurar el equilibrio, secar

el material antes del cribado o bien bañar el material durante este, reemplazar los

rodamientos, usar mayores aberturas, etc.

El cegado o taponado puede deberse a una inclinación demasiado reducida, a la

humedad del material, a una preparación errónea de la bandeja, a partículas en forma

de zanahoria que obturan las aberturas (muy a tener en cuenta en nuestra criba de

estudio ya que la mayoría de las astillas vendrán en forma de lascas), a una velocidad

de operación demasiado baja, a la rotación del eje en una dirección errónea, a que

partes de la criba se van soltando o desatornillando, etc. Las soluciones pasan por

incrementar el ángulo de operación, cambiar el tipo o tamaño de las bandejas, usar

una criba diferente, conseguir mayores amplitudes, aberturas en forma de ranura

(como hemos elegido para nuestra criba de estudio, “Slots Side Stagger”),

incrementar la velocidad de operación según las recomendaciones del fabricante,

rotar el eje al revés, periódicamente revisar la tensión y la robustez de la estructura de

la criba, respectivamente.

Los fallos por fatiga del cuerpo de la criba pueden deberse a las modificaciones

metalúrgicas mediante cortes, soldadura y otros métodos que han concentrado

tensiones, por la corrosión y el desgaste, operar la criba fuera de equilibrio, operar

cerca de la velocidad crítica, excesiva tasa de alimentación, materiales de gran

tamaño, interferencias o acumulación de material, etc. Las soluciones pasan por

incluir requerimientos de diseño en las especificaciones iniciales o bien reemplazar

los componentes estropeados, reemplazar las partes dañadas, restaurar el equilibrio,



cambiar la velocidad, reducir la alimentación o eliminar la interferencia o

acumulación de material.

Otros de los problemas que se pueden encontrar son, por ejemplo, que el motor

reaccione pero no arranque, que el vibrador no gire, que haya fugas de lubricante,

ruido provocado por los rodamientos, una excesiva vibración en la estructura, una

excesiva vibración en la criba, un desequilibrio de la criba, que el material viaje

diagonalmente a lo largo de las bandejas, que la máquina se venga abajo, o que el

material viaje en el sentido erróneo.



1.1.9. ESTRUCTURA DE LA MÁQUINA

1.1.9.1. Uniones soldadas

La principal finalidad de una soldadura es que las piezas soldadas sean solidarias. El

principal problema es la elección del tipo de soldadura a emplear y el ZAT (Zona

Afectada Térmicamente).

La mayoría de las uniones soldadas se encuentran en las bases de apoyo y en las

bandejas vibrantes.

Las bandejas vibrantes presentan varios perfiles laminados cada una, y se sueldan.

Las piezas de las bases de apoyo también suelen ir soldadas.

El carbono equivalente y sus efectos sobre la soldadura se explican en el apartado

3.2.2.2.

1.1.9.2. Elementos estructurales


Las bases de apoyo se encargan principalmente de absorber las vibraciones

producidas por el sistema de transmisión que hacen vibrar las mallas e impedir que el

resto de la máquina las sufra y se vea reducida su vida útil.

Presentan una gran mayoría de uniones soldadas. La zona crítica es la de los muelles,

ya que todos los muelles de las cuatro bases de apoyo deben sufrir elongaciones o

compresiones similares y admisibles.


Las gualderas se encargan principalmente de mantener fijas las bandejas vibrantes

durante el uso de la máquina.



Presentan numerosas uniones atornilladas que las unen con las bandejas vibrantes,

las bases de apoyo y las mallas. Además están en contacto con la protección de los

contrapesos, desde donde se transmiten las vibraciones hasta las mallas.

Los tornillos de amarre han sido en la industria del cribado un continuo quebradero

de cabeza a pesar de existir numerosos sistemas de amarre. La mayoría de los fallos

de ejecución que presentan no han podido ser explicados.

Una sujeción apropiada es importante para asegurar la vida máxima de las mallas.

Las dos formas básicas de amarre son tensionando con un medio de soporte a la

bandeja vibrante o con pernos. El tensionado debe ser hecho desde ambos lados o

bien desde ambos extremos. En cualquier caso, la malla debe acabar en forma de

gancho como se ve en la figura.



La tensión también puede realizarse mediante cuñas. La ventaja de usarlas es que es

fácil aflojarlas y pueden tensarse mediante un martillo mientras la criba está

operando.


Compression Spring: Muelle de compresión

Tension Member: Miembro de tensión

Screening Media: Medio vibrante

Support Frame: Bandeja soporte

Wedge: Cuña

Slotted Bolt: Tornillo de amarre




En las bandejas vibrantes, los perfiles laminados se unen por soldadura, al igual que

los tubos transversales y las láminas intermedias que sirven de apoyo extra a las

mallas.

Las numerosas uniones atornilladas presentes en los perfiles laminados son para

unirse a las gualderas y formar un sólido rígido.



1.1.10. RESUMEN DEL PRESUPUESTO GENERAL

El precio total de la máquina clasificadora de graneles sólidos (criba vibrante) se

estima sumando las cantidades de cada módulo.

MÓDULO MATERIALES TRATAMIENTOS MANO DE OBRA

TOTAL COSTE MÓDULO

Bases de apoyo

4132 € 827 € 427 € 5386 €

Gualderas 5880 € 1176 € 427 € 7483 €

Bandejas vibrantes

6834 € 1367 € 427 € 8628 €

Mallas 300 € 0 € 427 € 727 €

Sistema de transmisión

17443 € 3115 € 427 € 20985 €

Tornillería 3751 € 0 € 427 € 4178 €

COSTES TOTALES

38340 € 6485 € 2562 € 47387 €

El coste total de la máquina clasificadora de graneles sólidos asciende a cuarenta y

siete mil trescientos ochenta y siete euros (47387 €).

El beneficio que se espera por la venta es del 10% del coste total, asciende a 4739 €.

Los gastos generales se estiman en un 10% del coste total, ascienden a 4739 €.

La suma de estas cantidades da como resultado 56864 €.



El precio total estimado de venta de la máquina clasificadora de graneles sólidos

asciende a cincuenta y seis mil ochocientos sesenta y cuatro euros (56864 €).



1.1.11. BIBLIOGRAFÍA Y DOCUMENTACIÓN

1.1.11.1. Bibliografía

[MGDE04] McGraw-Hill Dictionary of Engineering Second Edition

[VSMA80] Vibrating Screens Handbook developed by “The Vibrating Screens

Manufacturer’s Association (VSMA)” to manufacturers, distributors, users, operators,

and engineering students.

http://www.processregister.com/Vibrating_Screen/Suppliers/Page2/pid5486.htm

http://www.powderandbulk.com/resources/sieve_chart.htm

http://www.zhendongshai.com/english/ProductShow.asp?id=125

http://www.fblehmann.de/frameset_e.htm

http://www.vibrowest.it/spa/index.php?gclid=CLuix_z6gZACFSjQXgodUWMlLg

http://www.guiadeprensa.com/construccion/maquinaria-herramientas/tarnos.html

http://www.metsominerals.com

http://www.hammel.de

http://www.tarnos.com

http://www.generalkinematics.com

http://www.nordson.com

http://www.millerwireworks.com/millersystems.php



http://www.wovenwire.com/reference/screen.htm

http://www.eurogomma.net/polyurethane.htm

http://www.filterwiremesh.com/vibrating_screen.htm

http://www.mtas.es/insht/legislation/r_n_p_er.htm

http://www.aenor.es/desarrollo/inicio/home/home.asp

1.1.11.2. Paquetes de software empleados

Se ha utilizado el programa de diseño gráfico SolidWorks 2006 SP0.0 para la

realización de los conjuntos, subconjuntos, piezas y planos de la máquina

clasificadora y su complemento CosmosWorks para el análisis estático y dinámico de

las zonas más relevantes o críticas.

Madrid, 1 de septiembre de 2008

Fdo: Juan Bautista Martínez Amiguetti

1.2. Memoria de Cálculos

1. MEMORIA 1.2. Memoria de Cálculos


ÍNDICE MEMORIA DE CÁLCULOS

1.2.1. INTRODUCCIÓN......................................................................162

1.2.2. PARÁMETROS BÁSICOS DE CÁLCULO....................................163

1.2.2.1. CAPA.............................................................................................. 163

1.2.2.2. ACELERACIÓN ................................................................................ 164

1.2.2.3. AMPLITUD...................................................................................... 165

1.2.3. CÁLCULO ESTIMATIVO...........................................................167

1.2.3.1. CÁLCULO DE LA VIDA DE LOS RODAMIENTOS .....................................167

1.2.3.2. CÁLCULO DE LA POTENCIA DEL MOTOR ............................................ 170

1.2.3.3. CÁLCULO DE LAS CARGAS DELANTERAS ............................................. 171

1.2.3.4. CÁLCULO DE LAS CARGAS TRASERAS..................................................175

1.2.3.5. CÁLCULO DE INERCIAS DE LOS APOYOS DELANTEROS .........................175

1.2.3.6. CÁLCULO DE INERCIAS DE LOS APOYOS TRASEROS..............................175

1.2.3.7. CÁLCULO DE LA SUPERFICIE DE CRIBADO POR EL MÉTODO BOUSO .....175

1.2.4. ESTUDIO EFECTOS ESTÁTICOS ..............................................185

1.2.5. ESTUDIO EFECTOS DINÁMICOS............................................ 188



1.2.1. INTRODUCCIÓN

A continuación se va a definir una serie de parámetros básicos de cálculo y un cálculo

estimativo de:

1. La vida de los rodamientos

2. La potencia del motor

3. Las cargas delanteras y traseras

4. Las inercias de los apoyos delanteros y traseros

Para ello, se utilizarán tablas y ábacos utilizados por empresas del sector, combinados

con los estudios de CosmosWorks y otras aplicaciones de SolidWorks.

Posteriormente se realizará un estudio grosso modo de los efectos dinámicos y

estáticos que sufre la criba vibrante y de la estructura de la máquina.

En ocasiones, los cálculos estarán realizados en unidades del sistema inglés, y en

otros casos en unidades del SI (Sistema Internacional).

Todos los cálculos son estimativos.



1.2.2. PARÁMETROS BÁSICOS DE CÁLCULO

1.2.2.1. Capa

La capa es una magnitud relacionada con el caudal másico de producto entrante (Q),

la densidad media entre la madera a cribar y el agua entrante (ρ), la velocidad a la

que entra (v) y el ancho neto de entrada de material a la bandeja vibrante superior

(h).

Puede verse como la máxima altura que puede llegar a alcanzar el material a cribar

sobre las mallas (especialmente la superior) sin llegar a temer por un cegado o

taponado de las oberturas debido a partículas de tamaño y forma similar a la luz de

malla.

El caudal másico y la velocidad de entrada pueden controlarse mediante un tolvín de

alimentación, la pendiente de este y rampas previas a la instalación.

La densidad de la madera, sin embargo, es la que es. Al ser madera de poca calidad (y

por ende, de baja densidad), la densidad conjunta entre madera y agua entrante la

estimamos en unos 900 3mkg . El ancho neto de entrada de material a al bandeja

vibrante superior lo estimamos en aproximadamente el ancho de la bandeja menos

10 cm a cada lado.



Como vemos, el ancho de la bandeja es de 1828 mm. Restando 10 cm a cada lado,

squeda en 1628 mm. Para redondear siendo conservadores, elegimos una h de 1,6 m.

El caudal volumétrico consideramos que de media es de unos 60 hm3

. Con el caudal

volumétrico y la densidad de la madera (estimada en 500 3mkg ) obtenemos el caudal

másico.

Una velocidad de entrada controlable y admisible es de unos 30 scm .

Así, la capa resultante es:

cmcmmmhv

QCapacm

ms

cmmkg

mkg

sh

hm

725,60625,06,130500

60

1001

1900

36001

3

3

3

→==⋅⋅⋅

⋅⋅=

⋅⋅=ρ

1.2.2.2. Aceleración



La aceleración es una magnitud adimensional íntimamente relacionada con la

amplitud y la velocidad del eje. Se mantiene constante entre modelos de criba de la

misma gama. Suele expresarse según la siguiente fórmula:

[ ] [ ] 65,670400

1040''433071,070400

lg 22

=⋅

=⋅

=rpmwadaspuAmplitudnAceleració

El factor 70400 viene de diversos factores de conversión de unidades. De hecho, la

aceleración se define por esta fórmula empírica:

Aceleración (k) =

[ ] [ ]65,6

22,3862

433071,06021040

2602 22

min

2

=⋅

⋅⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ⋅

=⋅

⋅⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⋅ ππ

sin

srevrad

g

inAmplitudrpmn

Con este valor y la amplitud de otra criba de la misma gama, podemos conocer la

velocidad de rotación ideal del eje para esta última.

Del mismo modo, con este valor y la velocidad dada del eje de otra criba de la misma

gama, podemos conocer la amplitud de vibración ideal para esta última.

1.2.2.3. Amplitud

La amplitud es el parámetro que indica cómo va a ser la vibración. Se corresponde

con la mitad de la distancia pico-pico en dicha vibración.

Está íntimamente relacionada con la velocidad de rotación deseada del motor en

funcionamiento habitual. Según las tablas de cálculo, la amplitud que debemos

alcanzar debe ser de unos 11 mm, ya que la velocidad de rotación deseada es de 1040

rpm.



''433071,011 == mmAmplitud

La elección de los contrapesos del eje con los que obtenemos la excentricidad, y por lo

tanto la vibración no es arbitraria. De hecho, la amplitud se consigue jugando con la

relación entre pesos y distancias al centro queda determinada con el peso y la

colocación de los contrapesos por la fórmula siguiente:

( ) ( ) mmkg

mmkgPeso

ddPesoAmplitud

general

contrapesocdggeneralcdgcontrapeso 1168,104250

82555,, →=⋅

=−⋅

=

El Peso general del conjunto con carga habitual se estima en unos 4250 kg. El peso de

cada contrapeso ronda los 55 kg. La distancia desde el cdg del conjunto general hasta

el contrapeso más cercano es de unos 825 mm (la mitad del ancho de las bandejas).



1.2.3. CÁLCULO ESTIMATIVO

1.2.3.1. Cálculo de la vida de los rodamientos

El cálculo de la vida de los rodamientos no es unívoco, existen diversas formas. En las

condiciones de nuestra criba de estudio, necesitamos unos conjuntos rodamientos

que nos aseguren una vida de al menos 15000 h (algo más de año y medio) para

conseguir el servicio continuo deseado.


rodamiento oscilante estará montado en un porta-rodamientos estanco al paso de

materiales abrasivos corrosivos y los rodamientos se lubricarán directamente desde

depósito de aceite.

El peso de las partes vibrantes de la criba, que es el que “ven” los rodamientos, se

estima en 2145 kg por catálogos de diferentes fabricantes, y será el peso usado en los

cálculos.

Posición del centro de gravedad

Se dispone de la amplitud calculada y la velocidad de rotación del eje determinada. Se

define el apoyo a cálculo como:



Apoyo a cálculo (AC) = ( ) 1

260min1

122

711,3022,386

10402

−=⋅⋅

= inchrpmgw

sin

srevradπ

Ahora se va a calcular las tensiones máximas a flexión y a cortante.

La máxima tensión a flexión recomendada por algunos fabricantes es 18000 PSI

(lbf/in2)= 124,106 MPa.

La máxima tensión a cortante recomendada es 8000 PSI (lbf/in2)= 55,158 MPa.

La carga entre rodamientos (CF) se corresponde con el WRmotor porque la masa

desequilibrante es de tipo interno.

CF = lbkgmotoresN

WRWR mmmmkg

totalmotor 10225,11797

15,11797

º====

⋅

La distancia entre rodamientos (b) es aproximadamente la distancia entre cdg’s de las

gualderas, es decir, unos 1800 mm (70,866 ’’).

Como la masa desequilibrante es de tipo interno, el momento máximo se calcula así:

[ ] [ ] mNinlbinlbbCFM ⋅≈⋅=⋅

=⋅

= 73,2045263,181064

866,7010224max

El diámetro del eje (la parte interna) es de unos 140 mm (5,512 ’’). La zona de

contacto con la polea conducida tiene un diámetro de unos 85 mm.

Como el eje es macizo, el momento de inercia se calcula como:



( ) 444

311,4564512,5

64ininI y =

⋅=

⋅=

πφπ

La tensión de flexión se define como el producto entre el momento máximo y el radio

del eje partido por el momento de inercia. Es una tensión admisible.

( )PSIPSIin

ininlb

I

Mf

yf 180003,1101

311,452

512,5263,181062max,4

max σφ

σ <<=⋅⋅

=⋅

=

Como la carga desequilibrante es de tipo interno, el cortante máximo resulta ser la

mitad de la carga entre rodamientos (CF).

lbCFT 5112

==

La tensión a cortante se define como el cociente entre el cortante máximo y el área del

eje. Es una tensión admisible.

( )PSIPSIin

lblbTST

eje

8000415,21386,27

511

4512,5

511

4max222 τ

πφπτ <<==

⋅=

⋅==

Ahora ya podemos calcular la vida del conjunto de rodamientos:

El empuje se calcula como el producto del WRmotor por el apoyo a cálculo:

[ ] [ ] kglbinACinlbWRE motor 7,14236342,31386711,3010221 ==⋅=⋅⋅= −

La carga dinámica del rodamiento (C) se estima en 75000 kg (165347 lb).

La carga dinámica del aparato (Ca) se calcula como el cociente entre el empuje y el

número de rodamientos del sistema, que en la criba a estudio son veintiocho (catorce

por cada fila).



lbx

lbsrodamienton

ECa 941,1120)142(28

342,31386º

===

Finalmente, la vida de los rodamientos viene dada por esta fórmula empírica:

( )h

rpmlb

lb

nCa

CVida

h

2717652731040

1000000941,1120165347

60

1000000

1min60

310

310

≈⋅

⋅⎟⎠⎞⎜

⎝⎛

=⋅

⋅=

Este valor, aunque es teórico, es bastante mayor de las 15000 horas que nos

planteamos como vida mínima. Por alta que sea la vida estimada, se recomienda una

revisión de los rodamientos y del sistema de vibración cada 50000 horas de trabajo.

La velocidad crítica del eje es un valor que se determina a partir de la longitud del eje,

su momento de inercia y su sección mediante la siguiente fórmula empírica:

[ ][ ][ ] [ ]1

22

4

2 320,381000860,23311,45

898,681321000132 −=⋅⋅=⋅⋅= in

inSinI

inln y

critica

1.2.3.2. Cálculo de la potencia del motor

Para calcular la potencia del motor se utiliza la siguiente tabla:

Para ello, se definen cuatro parámetros:



1. inlbmmkgmmkgAmplitudPesoWR vibrantetotal ⋅=⋅=

⋅=

⋅= 10225,11797

2112145

2

2. inlbmmkgmmkgmotoresN

WRWR totalmotor ⋅=⋅=

⋅== 10225,11797

15,11797

º

3. Lr (Par de torsión motor en rótor) = 4,5. Es adimensional y constante.

4. Sf(Factor de servicio) = 1,3. Es adimensional y constante.

La potencia del motor eléctrico se calcula a partir de la siguiente fórmula. El factor

63000 proviene del cambio de unidades.

[ ] [ ] [ ][ ] CVCV

LrrpmwSfinlbWRW motor

motor 5,7883,45,463000

10403,1102463000

.→≈

⋅⋅⋅

=−⋅⋅−⋅⋅

=

Esto nos indica que la potencia del motor eléctrico debe ser al menos de 4,883 CV.

Como es un valor tan cercano a los 5 CV, nos vamos al siguiente valor comercial, que

resulta ser el de 7,5 CV. Por tanto, elegimos un motor eléctrico de 7,5 CV.

1.2.3.3. Cálculo de las cargas delanteras

Para el cálculo de las cargas delanteras recurrimos a ábacos y a las siguientes tablas:



La finalidad es calcular las cargas verticales y horizontales por apoyo. Cada apoyo

cuenta con dos resortes o muelles que como ya se ha descrito deben absorber

vibraciones en una línea de acción inclinada 20º con la vertical.

La velocidad de la operación es de 1040 rpm. La carga vibrante es de 2145 kg

(4728,92 lb). La constante k del resorte es de:

mN

cmkg

inlb 652,106755,108609 ==

La deflexión por resorte se define como el cociente entre el peso vibrante y la

constante k del resorte:

cmlbk

PesoDeflexioninlb

vibrante 723,19''765,7609

92,4728====

Deflexión por resorte = cmresortesn

Deflexion 863,9''883,32765,7

º===

Los muelles tienen algo más de 20 cm de alto, la deflexión es admisible.



La lectura de frecuencia natural, medida en revoluciones por minuto, se calcula en

base a una constante de conversión de unidades que tiene el valor de 188 y la

deflexión por resorte.

[ ] rpminresorteporDeflexion

fnatural 95883,31188

..1188 ≈⋅=⋅=

El porcentaje de transmitido se define por la siguiente fórmula:

%85,01

951040

1

1

1% 22 =

−⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

=

−⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

nfn

otransmitid

La aceleración (k), como ya se calculó, vale 6,65.

La carga dinámica vertical (CDV), se define como el producto del peso vibrante de la

criba y la aceleración partido por el número de resortes. Suele expresarse en libras.

CDV= lbkgresortesn

kPesovibrante 6,15723125,71322

65,62145º

==⋅

=⋅

La carga dinámica vertical transmitida a cada resorte (CDVT) se define como el

producto entre la carga dinámica vertical (CDV) y el porcentaje de transmisión

dinámica.

CDVT= lbkgotransmitidCDV 651,133623,60%85,0125,7132% ==⋅=⋅

La frecuencia vertical según el número de resortes es el producto del CDVT por el

número de resortes. Este valor de 121,246kg (267,302lb).

El diámetro (d) del hilo del resorte es de 22mm (0,866’’). La denominada Amplitud

total (Sl) es la mitad de la Amplitud, 5,5mm (0,216’’). El número de espiras (n) es de

6,5. El diámetro medio del resorte (Dm) es de unos 112mm, suma del diámetro del



hilo y del diámetro de la hélice (4,409’’). La altura libre del resorte (L) es de unos

310mm (12,205’’). La altura de los resortes con carga de compresión (Ll) resulta de la

diferencia entre la altura libre del resorte y la deflexión por resorte.

Altura resortes con carga = 332,8883,3205,12 =− ’’ (211,633mm).

Se define un factor de corrección de chart (A) de 1,2.

La carga vertical sobre cada apoyo delantero es la frecuencia vertical según el número

de resortes, es decir 121,246 kg (267,302lb).

La carga horizontal sobre cada resorte viene dada por la siguiente fórmula:

( )( )

( )( ) kglbQ

DdLDnASldQ

h

mlmh

5,97215409,4265,0866,0322,8204,0409,45,62,1

216,0866,010

265,0204,010

22

46

22

46

=≈⋅+−⋅⋅⋅⋅

⋅⋅=

=⋅+−⋅⋅⋅⋅

⋅⋅=

Por lo tanto, la carga horizontal sobre cada apoyo delantero será el doble que el valor

hallado, es decir, 430lb (195kg).



Para cargas críticas en arrancadas y paradas, multiplicar los resultados por tres.

1.2.3.4. Cálculo de las cargas traseras

Los apoyos traseros son exactamente iguales que los delanteros. El estudio es idéntico

al arriba descrito y se llegan a las mismas cargas, tanto en la vertical como en la

horizontal.

1.2.3.5. Cálculo de inercias de los apoyos delanteros

Estudiado en el apartado 1.2.4.

1.2.3.6. Cálculo de inercias de los apoyos traseros

Estudiado en el apartado 1.2.4.

1.2.3.7. Cálculo de la superficie de cribado por el

Método Bouso

Este es un resumen de un interesante método de cálculo de la superficie de cribado

desarrollado por el español Juan Luis Bouso.



Cálculo de la superficie de cribado. Método Bouso

Los procedimientos para determinar la superficie de cribado necesaria en una

clasificación concreta con absolutamente empíricos, basados en experiencias de los

fabricantes de cribas, por lo que generalmente son más acertados cuanto mayor

experiencia tenga dicho fabricante y por supuesto cuanto mayor sea su conocimiento

sobre el tema en cuestión.

Según Juan Luis Bouso los mejores métodos de cálculo han sido desarrollados

en Francia y en EEUU.

Hay muchos métodos de cálculo, pero pueden clasificarse en dos tipos:

• Método de alimentación: masa sólida por unidad de tiempo [ ]2mht

⋅ que

puede alimentarse a una superficie específica de malla de una

determinada luz de paso [mm].

• Método pasante: masa sólida por unidad de tiempo [ ]2mht

⋅ que pasa por

una superficie específica de malla de una determinada luz de paso [mm].

La masa sólida se conoce como capacidad básica o específica, bien de paso o de

alimentación, a una malla de luz determinada. Según el primer método, obtenemos

valores mayores de capacidad específica. La capacidad específica la fija la

granulometría del producto de alimentación, el porcentaje de partículas superiores al

tamaño de clasificación rechazo, que forman la fracción gruesa, el porcentaje de

partículas inferiores al valor mitad de dicho tamaño de clasificación, semitamaño. La

pasante se define como la masa que pasa por la malla, que constituye la fracción fina.

En nuestro caso, tenemos dos mallas y sólo aprovechamos la fracción fina de la

primera que es rechazo en la segunda.

También suele fijarse en estas experiencias la eficiencia o rendimiento de

clasificación alcanzado, es decir, la masa de partículas que realmente atravesó la



malla (se clasificó) frente a la que teóricamente debería hacer pasado (contenido de

partículas inferiores al tamaño de clasificación en la alimentación). La masa de

partículas finas que no atraviesan la malla, lógicamente se van con la fracción gruesa

o rechazo, constituyendo los llamados desclasificados. Están relacionados con la

eficiencia, el porcentaje de pasantes, y el rechazo.

Al realizar las pruebas para determinar la capacidad específica se prepara un

producto de alimentación “sintético” con un porcentaje de rechazo y semitamaño

preestablecidos que en la mayoría de los métodos reputadas conocidos oscila entre

25% y 50% para el rechazo, y entre 25% y 40% para el semitamaño, siendo casi

unánime el valor de 40% para este último. La eficiencia se establece entre 90% y 95%.

Dichos métodos de cálculo incluyen unos factores de corrección para cubrir las

diferencias del producto real de alimentación frente al considerado en la prueba del

método en cuestión, y lo mismo puede decirse con respecto a la eficiencia de cribado.

Esto significa que no pueden mezclarse los factores de corrección de un método con

los valores de capacidad específica de otro, y por supuesto muco menos utilizar los

valores de capacidad específica de un método pasante cuando se siga un método

alimentación. Esta aclaración parece obvia, pero la experiencia indica que no lo es

tanto.

Además de los factores mencionados anteriormente referidos al rechazo,

semitamaño y eficiencia, deben considerarse otros factores de corrección en base a la

posición de la bandeja vibrante para cribado (1º o 2º en este caso, siendo la primera

la superior, puede haber hasta 4), a la forma de la partícula (en este caso, una

dimensión considerablemente mayor con las otras dos, forma de astillas), densidad

específica del producto, forma de la abertura de la malla (en este caso será “slots slide

stagger”, ranuras alargadas escalonadas e intercaladas, de este modo las astillas

tendrán más posibilidades de encontrar una abertura que en otras configuraciones

como “slots end stagger” o “slots straight lines”), posición de la criba (en este caso

será inclinada unos 20º), área abierta de paso o área libre, condición de cribado



(húmedo en este caso), factor por riego en cribado vía húmeda (en este caso no hay),

y en general cualquier otra condición que pueda afectar al rendimiento del cribado.

Generalmente al momento de realizar un cálculo se desconocen muchas de las

variables y condiciones mencionadas, por lo que la imaginación y destreza del

técnico, junto con la bondad del método elegido conducen a resultados diferentes,

por ello entendemos que algunos expertos afirmen que el cribado es un arte.

Cualquier método de cálculo podría resumirse en la ecuación siguiente:

tfBTS⋅

=

siendo:

S: superficie necesaria de cribado, expresada en m2

T: masa de sólidos (de alimentación o que debe pasar por la malla), en t/h

B: capacidad específica o básica (de alimentación o pasante), en t/m2.h

ft: factor total de corrección de la capacidad básica, sin unidades

El método Bouso es un método pasante híbrido, que toma lo más conveniente de

cada uno del resto de métodos de cálculo y al mismo tiempo resulta coherente.

Los factores de corrección expuestos a continuación permitirán corregir la

capacidad básica establecida en unas condiciones específicas que no tienen por qué

ajustarse a la condición a estudiar. La capacidad básica multiplicada por todos estos

factores de corrección, que se recogen finalmente en un factor total ft, nos dará una

capacidad corregida Bc. El tonelaje teórico que debe atravesar la malla, Tp, dividido

por la capacidad básica corregida nos dará finalmente la superficie de cribado

necesaria, S, para la clasificación estudiada.



Difícilmente una operación industrial se acerca a la perfección, por lo que

resulta conveniente afectar a la superficie de cribado calculada, por un factor de

servicio, que usualmente puede ser de 1,2 y que puede llegar a ser de 1,4 si se espera

una operación dificultosa.

Los valores de la capacidad básica han sido calculados separadamente para

productos naturales o de forma redondeada, y para productos triturados o de forma

cúbica, por lo cual primeramente hay que definir el tipo de producto, para tomar el

valor correcto de las dos opciones posibles.

Los valores “empíricos” de la capacidad básica están basados en un producto de

densidad específica 500 kg/m3, por lo que cualquier otro producto de distinta

densidad tendrá una capacidad proporcional a la misma, es decir, el valor de la

capacidad básica deberá ser corregido con un factor fd.

5,0a

dfρ

=

La capacidad básica considera un producto de alimentación con un 25% de

rechazo, por lo que cualquier otro porcentaje, significa que debe corregirse la

capacidad básica con un factor fr, lógicamente fr = 1 para un valor del rechazo R =

25%.

Considerando un 40% de partículas más finas que la mitad de la luz de malla

inferior, cualquier desviación debe ser corregida aplicando un factor fs, siendo fs =1

para el valor de semitamaño tomado, 40% en este caso.

Los valores de capacidad básica se calculan en base a una eficiencia o

rendimiento de cribado, E, que podemos tomar del 94%, es decir, el 6% de las

partículas finas que debería haber pasado por la luz de malla, tanto al superior como

la inferior, no pasaron, por lo que cualquier divergencia con esta hipótesis debe ser

corregida con un factor de eficiencia, fc, que será fc = 1 para una eficiencia E = 94%.



Al momento de efectuarse el cálculo de cribado interesa principalmente

asegurar la calidad de los diferentes productos y en general que el valor de

desclasificados, D, en el producto grueso sea lo menor posible. Un valor normal de

desclasificados podría considerarse entre 10% y 15%. Este valor de desclasificados

condiciona la eficiencia, E, del cribado y con bastante frecuencia combinar una

eficiencia y un bajo valor de desclasificados resulta imposible.

Es muy frecuente que cuando el producto a cribar tiene un elevado contenido de

partículas inferiores al tamaño de corte, aunque con una elevada eficiencia, superior

al 90%, se obtengan altos valores de desclasificados, y esto por pura matemática no

por deficiencia del equipo de cribado. Recíprocamente alcanzar un bajo valor de

desclasificados significaría operar con eficiencias por encima del 98% lo cual es

lógicamente imposible.

El tema en cuestión requiere una mayor profundidad y será objeto de un

próximo artículo, pero para el cálculo de la superficie de cribado nos basta con

conocer la relación entre eficiencia y desclasificados en función del porcentaje de

partículas finas inferiores al tamaño de corte, lo que conocemos como pasante, P.

( )( )( )EP

EPD⋅−−⋅

=1

1

( )( )DP

DPE−⋅−

=1

Expresando D, P y E en decimales.

Como ejemplo se podría considerar un cribado a 50mm del producto

conteniendo 85% de partículas inferiores a 50mm, es decir, P = 85%. Se desea

obtener una eficiencia E = 90% y se quiere conocer el porcentaje de desclasificados D

en la fracción gruesa > 50mm, Por otro lado se quiere conocer con qué eficiencia E

habría que trabajar para tener menos de 5% de desclasificados.

1. Cálculo de desclasificados, D, con E = 90%



( )( )( ) 36,0

9,085,019,0185,0

=⋅−−⋅

=D

Es decir, se tendría un 36% de desclasificados, valor que puede considerarse

alto.

2. Cálculo de eficiencia, E, con D = 5%

( )( )( ) 99,0

05,0185,005,085,0

=−⋅−

=E

Es decir que una eficiencia del 99% es absolutamente imposible de alcanzar.

En numerosas ocasiones las etapas de cribado se realizan en plantas vía húmeda

donde a continuación del cribado las fracciones finas son lavadas o enviadas a

diferentes procesos en húmedo, en nuestro debido a la humedad del producto al

provenir del río no es preciso un cribado con riego de agua.

El riego de agua beneficia principalmente al cribado de tamaños intermedios y

prácticamente no afecta a tamaños de clasificación superiores a 50mm, alcanzándose

las mayores ventajas en el entorno de los 4mm. Así pues el factor positivo de

corrección, fa que debe afectar al cálculo de cribado, varía en función de la luz de

malla Lm.

La mejor alternativa a los tubos perforados es el empleo de difusores

expresamente diseñados para estoes menesteres, y en especial los construidos en

materiales elastómeros que no se obstruyen ni oxidan (principalmente el

poliuretano). Éstos producen una cortina de agua perfecta, de modo que se crea una

distribución uniforme del agua en la superficie de la criba, y ello trae por consiguiente

un empleo eficiente del agua, consiguiendo un correcto riego con el mínimo consumo.



El factor de apertura de malla vale uno para secciones redondas. En nuestro

caso, son ranuras de una relación de aproximadamente largo/ancho = 5, lo que le

corresponde un fm = 1,2.

Las partículas consideradas como lajas son aquellas cuya longitud es del orden

de 3 veces cualquier de sus otras dos dimensiones, alto o ancho. La presencia de lajas

cuya anchura esté entre 1 y 1,5 veces la luz de malla Lm dificultan el cribado, por lo

que esto debe ser considerado al momento de corregir al capacidad. En nuestro caso,

lo lógico es que nos encontremos con muchas partículas de esta forma al ser astillas

procedentes de un aserradero. Si se considera que se tendrá un 50% de graneles de

esta forma, el factor de lajas será fl = 0,7. Sin embargo, este factor no debe ser

utilizado arbitrariamente si no se conoce la existencia y de lajas (en este caso sabemos

que habrá un número considerable) y su contenido, y se cita únicamente como

referencia.

Las partículas al caer sobre la criba debido a su componente de avance

horizontal describen una parábola, lo que significa que las bandejas inferiores no son

aprovechadas en toda su longitud, por lo que la superficie efectiva de cribado es

menor a medida que la malla está colocada en las posiciones más inferiores.

Consecuentemente hay que aplicar un factor corrector en función de la posición de la

bandeja de cribado, fp. En nuestro caso, para la bandeja superior, fp = 1 y la bandeja

inferior, fp = 0,9. Típicamente puede haber hasta cuatro.

Para cribados medios y gruesos se emplean cribas inclinadas, siendo la

inclinación normal 20º, aunque en algunas cribas puede ajustarse dicha inclinación

disminuyendo esta para cortes más finos y aumentando para cortes más gruesos.

Existen cribas para clasificaciones finas con inclinaciones entre 5º y 15º. En este caso,

la inclinación más favorable es la normal por ser un cribado grueso de material

húmedo y fi = 1. La inclinación puede aumentar para cribados más gruesos y

disminuir para cribados más finos.



Puede establecerse que la capacidad de cribado es directamente proporcional a

la superficie libre. Al calcular la superficie de cribado debe tenerse en cuenta la

superficie libre considerada en el cálculo y la real a instalar en base al tipo y material

de malla empleada, corrigiendo la superficie proporcionalmente a la diferencia entre

las áreas libres, la “modelo” y la “real”.

La superficie libre con el tipo de malla usado en nuestro caso puede considerarse

de un 45%. Las mallas industriales varían entre el 30% y el 75% de superficie libre. El

factor fo a considerar sería en nuestro caso de fo = 0,9. Para conocer rigurosamente

este valor se debe consultar al fabricante de mallas para conocer los valores exactos

del área libre de paso, pues esta varía con la calidad de la malla, diámetro del hilo,

espesor de la malla, etc., y el tipo de malla depende del trabajo en particular, tamaño

máximo de partícula, número de horas de trabajo, abrasión del producto, etc..

Independientemente del cálculo de la superficie necesaria, la criba debe tener

una anchura mínima para la capa de material no tenga un espesor elevado que

impida la posibilidad de que las diferentes partículas tengan acceso a la malla. Como

una idea, para nuestro caso, la anchura hábil de la criba es de unos 1,6 m y por ello

podemos tomar como flujo másico de alimentación máximo de unos 650 t/h. Con los

cálculos obtenidos, a un caudal y velocidad de entrada usuales, la capa es de unos

7cm, admisible.

También puede calcularse el ancho mínimo de una criba, en base al espesor

máximo de capa sobre malla, considerando el rechazo o fracción gruesa, que es el

material que forma la capa sobre la malla en el extremo de salida y la velocidad media

de avance de las partículas en una criba vibrante convencional.



El espesor de capa está relacionado con la luz de malla, siendo éste de unos 2 a 4

veces la Lm, aunque conviene cotejar el valor calculado, con el tamaño máximo de

partícula, pues el espesor de capa no puede ser nunca inferior al tamaño máximo. (en

nuestro caso, la capa es de unos 7cm, algo mayor que la mayor de las luces, 5cm). La

velocidad de avance varía dependiendo del tipo de criba, pero suele estar entre

20m/min y 40m/min, en nuestro caso es de unos 20m/min.

mmfLRTA

dmm 14

1501,060116116 =⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

⋅⋅

⋅=⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⋅⋅

⋅=

Siendo:

Am, anchura mínima de la criba, expresada en mm

T, tonelaje de alimentación a la malla, expresado en t/h

R, porcentaje de rechazo, expresado en decimal (hemos considerado un 10%)

Lm, luz de malla, expresada en mm

fd, factor de densidad, sin unidades (hemos considerado 1, sólo hay un producto

y las maderas deben ser de densidades muy similares)



1.2.4. ESTUDIO EFECTOS ESTÁTICOS

En los estudios de Cosmos ya se han realizado ensayos de estaticidad, especialmente

referentes al peso máximo a alcanzar entre la criba y la carga máxima considerada.

Las vigas que forman las bandejas vibrantes (especialmente la bandeja superior)

deben estar preparadas para aguantar una carga considerable. Hemos considerado el

caso más desfavorable de carga repartida estática que debe aguantar cada viga lateral

(perfil simétrico en forma de L de 70x70x7) con la mayor distancia (la mayor luz de la

viga) entre apoyos (los tubos macizos transversales proporcionan puntos de apoyo

para las vigas). Para esto nos hemos ayudado de la calculadora de vigas integrada en

SolidWorks.

Atendiendo a las tablas de perfiles laminados el momento de inercia respecto del eje

principal es de unos 42,3 cm3. El acero inoxidable al cromo presenta un módulo

elástico de Pa11102 ⋅ . La distancia entre apoyos es de 912 mm. La carga repartida a

considerar es de 10000 N (unos 1000 kgf). Esto nos da como resultado una flecha de

1,167 mm, poco más del 10% de la amplitud. Es una flecha admisible.



Ahora vamos a realizar el mismo estudio pero con un carga puntual en el centro

considerada de 10000 N. En este caso obtenemos una flecha de 1,868 más alta que la

anterior, aunque también se trata de una situación más improbable.

Hemos realizado otro estudio de carga distribuida sobre la viga situada al final de la

criba, que en principio sólo cuenta con dos puntos de apoyo.

Hemos considerado el caso más desfavorable de carga repartida estática que debe

aguantar cada viga lateral (perfil simétrico en forma de L de 150x150x15) con la

mayor distancia (la mayor luz de la viga) entre apoyos.

Atendiendo a las tablas de perfiles laminados el momento de inercia respecto del eje

principal es de unos 898 cm3. El acero inoxidable al cromo presenta un módulo

elástico de Pa11102 ⋅ . La distancia entre apoyos es de 1829 mm. La carga repartida a

considerar es de 10000 N (unos 1000 kgf). Esto nos da como resultado una flecha de

0,444 mm, casi despreciable. Es una flecha admisible.



1.2.5. ESTUDIO EFECTOS DINÁMICOS

El estudio de los efectos dinámicos a considerar se ha desarrollado en el apartado

1.1.3.8. salvo el análisis a fatiga realizado sobre el conjunto formado por el eje, los

contrapesos y los rodamientos.

Análisis de fatiga

Realizado en base a las curvas de acero austenítico ASME contenidas en el

CosmosWorks. Basado en un análisis estático de dicho conjunto, donde la cara

cilíndrica de los rodamientos tiene impedida la traslación.

Estudio de 100000000 ciclos del eje, se corresponde con más de 1602 horas de

trabajo continuo ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛>⋅ hh

rpmrev 1602

min601

1040100000000

.

Daño acumulado: Los resultados del factor de daño indican que el suceso

especificado consume cerca del 0,1% de la vida del modelo.

Factor de seguridad: Los resultados del factor de seguridad indican que el

conjunto fallará debido a la fatiga si las cargas se multiplican por 6,777 (el factor de

seguridad mínimo). Las zonas que más sufren a fatiga son la parte central del eje y la

zona de contacto del eje con la polea conducida.



Biaxialidad: alcanza casi la unidad en la zona central del eje, la zona de contacto

del eje con los rodamientos, la zona de contacto del eje con la polea conducida y la

parte inferior de los contrapesos.

Por último, se ha realizado otro análisis de fatiga sobre una base de apoyo a partir del

ensayo estático.

Análisis de fatiga

Realizado en base a las curvas de acero austenítico ASME contenidas en el

CosmosWorks. Basado en un análisis estático de dicho conjunto, donde la superficie



de contacto con la tierra está fija, y las dos pletinas horizontales simulan la presencia

de muelles con un conector.

Estudio de 100000000 aplicaciones del peso que soporta cada base de apoyo y

la acción de la gravedad.

Daño acumulado: Los resultados del factor de daño indican que el suceso

especificado consume cerca del 0,1% de la vida del modelo.

Factor de seguridad: Los resultados del factor de seguridad indican que el

conjunto fallará debido a la fatiga si las cargas se multiplican por 6,777 (el factor de

seguridad mínimo). Las zonas que más sufren a fatiga son los orificios de la placa

base más elevados.



Biaxialidad: alcanza casi la unidad en las zonas rojas, que se extienden por

algunas zonas de las pletinas horizontales, la placa base y la lámina vertical de

contacto con la gualdera.

1.3. Anejos

1. MEMORIA 1.3. Anejos


ÍNDICE ANEJOS

1.3.1. TABLAS Y ÁBACOS .......................................................... 194

1.3.2. NORMAS.......................................................................... 195

1.3.2.1. NORMATIVA MÁQUINAS CE 98/37 .................................................. 195

1.3.2.2. NORMATIVA TORNILLERÍA.............................................................. 195

1.3.3. FABRICACIÓN DE UN BASTIDOR/GUALDERA ............... 196

1.3.3.1. PROCEDIMIENTOS UTILIZADOS........................................................ 196

1.3.3.2. MÁQUINAS UTILIZADAS................................................................... 199

1.3.4. PLAN BÁSICO DE SEGURIDAD Y SALUD ........................ 201

1.3.5. PLANIFICACIÓN EN MSPROJECT ....................................215



1.3.1. TABLAS Y ÁBACOS

Las tablas y ábacos para el cálculo de la potencia del motor, la vida de los

rodamientos, y las cargas delanteras y traseras son las utilizadas por el fabricante

español Tarnos.

La calculadora de vigas es un complemento de SolidWorks.



1.3.2. NORMAS

1.3.2.1. Normativa máquinas CE 98/37

Es la normativa para las máquinas y su marcado CE exigida por la UE desde el año

1998.

Puede accederse a esta información desde este vínculo:

http://www.ffii.nova.es/puntoinfomcyt/Directivas.asp?directiva=98/37/CE#DatosPr

incipales

1.3.2.2. Normativa Tornillería

La normativa de los elementos de sujeción es la alemana DIN.

Principales normas:

1. Para tornillos: DIN 933, tornillo EXG. M12/14/x20/40/60 5D/12K

2. Para tuercas: DIN 934, tuerca EXG. M16 8G

3. Para arandelas: DIN 125/127, arandela plana/grower Ф16/Ф12

pdf norma DIN 933: http://mdmetric.com/fastindx/ua05_07.pdf

pdf norma DIN 934: http://mdmetric.com/fastindx/ud02_11.pdf

pdf norma DIN 125: http://mdmetric.com/fastindx/uf06_13.pdf

pdf norma DIN 127: http://mdmetric.com/fastindx/uf32_39.pdf



1.3.3. FABRICACIÓN DE UN BASTIDOR/GUALDERA

Será fabricado en chapa de 10 mm. de espesor. Están reforzados en la zona de unión

del mecanismo. Van atornillados con tornillería de alta resistencia a las bandejas

vibrantes formando un todo rígido.

1.3.3.1. Procedimientos utilizados

Para fabricar el acero se suele realizar un proceso en tres etapas:

A. Proceso integral: Primeramente se sinteriza el mineral de hierro en una planta

de sinterizado. Paralelamente se trata el carbón en baterías de cok. Las

mezclas llegan a los altos hornos donde alcanzan temperaturas de 2000ºC.

Posteriormente salen como arrabio líquido a unos 1400ºC. Después en un

convertidor de soplado de oxígeno se consigue acero líquido bruto.

Posteriormente mediante un horno en cuchara (metalurgia secundaria), se

consigue acero líquido con composición ajustada.

B. Desbastes: Los semi-productos obtenidos por solidificación en colada continua

pasan a una colada continua de productos largos o bien de productos planos.

C. Laminación de desbastes: Los productos acabados se consiguen en trenes de

laminación en caliente con hornos de recalentamiento a temperaturas de entre

800ºC y 1200ºC. Así se consiguen chapas, bobinas y perfiles.

El método principal de trabajar el acero se conoce como laminado en caliente. En este

proceso, el lingote colado se calienta al rojo vivo en un horno denominado foso de

termodifusión y a continuación se hace pasar entre una serie de rodillos metálicos

colocados en pares que lo aplastan hasta darle la forma y tamaño deseados. La

distancia entre los rodillos va disminuyendo a medida que se reduce el espesor del

acero.



El proceso de laminado consiste en calentar previamente los lingotes de acero

fundido a una temperatura que permita la deformación del lingote por un proceso de

estiramiento y desbaste que se produce en una cadena de cilindros a presión llamado

tren de laminación. Estos cilindros van conformando el perfil deseado hasta

conseguir las medidas adecuadas. Las dimensiones del acero que se consigue no

tienen tolerancias muy ajustadas y por eso muchas veces a los productos laminados

hay que someterlos a fases de mecanizado para ajustar su tolerancia.

El primer par de rodillos por el que pasa el lingote se conoce como tren de desbaste o

de eliminación de asperezas. Después del tren de desbaste, el acero pasa a trenes de

laminado en bruto y a los trenes de acabado que lo reducen a láminas con la sección

transversal correcta. Los rodillos para producir rieles de ferrocarril o perfiles en H, en

T o en L tienen estrías para proporcionar la forma adecuada.

Los procesos modernos de fabricación requieren gran cantidad de chapa de acero

delgada. Los trenes o rodillos de laminado continuo producen tiras y láminas con

anchuras de hasta 2,5 m. esos laminadores procesan con rapidez la chapa de acero

antes de que se enfríe y no pueda ser trabajada. Las planchas de acero caliente de más

de 10 cm de espesor se pasan por una serie de cilindros que reducen progresivamente

su espesor hasta unos 0,1 cm y aumentan su longitud de 4 a 370 metros. Los trenes

de laminado continuo están equipados con una serie de accesorios como rodillos de

borde, aparatos de decapado o eliminación y dispositivos para enrollar de modo

automático la chapa cuando llega al final del tren. Los rodillos de borde son grupos de

rodillos verticales situados a ambos lados de la lámina para mantener su anchura. Los

aparatos de decapado eliminan la costra que se forma en la superficie de la lámina

apartándola mecánicamente, retirándola mediante un chorro de aire o doblando de

forma abrupta la chapa en algún punto del recorrido. Las bobinas de chapa

terminadas se colocan sobre una cinta transportadora y se llevan a otro lugar para ser

recocidas y cortadas en chapas individuales. Una forma más eficiente para producir

chapa de acero delgada es hacer pasar por los rodillos planchas de menor espesor.

Con los métodos convencionales de fundición sigue siendo necesario pasar los



lingotes por un tren de desbaste para producir planchas lo bastante delgadas para el

tren de laminado continuo.

Los procedimientos realizados una vez se suministran las chapas de acero serán de

taladro por los numerosos elementos atornillados y de soldadura con los perfiles

laminados de las bandejas vibrantes.

Las soldaduras se harán con oxicorte. El oxicorte es una técnica auxiliar a la

soldadura, que se utiliza para la preparación de los bordes de las piezas a soldar

cuando son de espesor considerable, y para realizar el corte de chapas, barras de

acero al carbono de baja aleación u otros elementos ferrosos.

El oxicorte consta de dos etapas: en la primera, el acero se calienta a alta temperatura

(900°C) con la llama producida por el oxígeno y un gas combustible; en la segunda,

una corriente de oxígeno corta el metal y remueve los óxidos de hierro producidos.

En este proceso se utiliza un gas combustible cualquiera (acetileno, hidrógeno,

propano, hulla, tetreno o crileno), cuyo efecto es producir una llama para calentar el

material, mientras que como gas comburente siempre ha de utilizarse oxígeno a fin

de causar la oxidación necesaria para el proceso de corte.

Bien sea en una única cabeza o por separado, todo soplete cortador requiere de dos

conductos: uno por el que circule el gas de la llama calefactora (acetileno u otro) y

uno para el corte (oxígeno). El soplete de oxicorte calienta el acero con su llama

carburante, y a la apertura de la válvula de oxígeno provoca una reacción con el hierro

de la zona afectada que lo transforma en óxido férrico (Fe2O3), que se derrite en

forma de chispas al ser su temperatura de fusión inferior a la del acero.

Los taladros en nuestro caso son pasantes. El taladrado es un término que cubre

todos los métodos para producir agujeros cilíndricos en una pieza con herramientas

de arranque de viruta. Además del taladrado de agujeros cortos y largos, también

cubre el trepanado y los mecanizados posteriores tales como escariado, mandrinado,

roscado y brochado. La diferencia entre taladrado corto y taladrado profundo es que



el taladrado profundo es una técnica específica diferente que se utiliza para

mecanizar agujeros donde su longitud es varias veces más larga (8-9) que su

diámetro.

Con el desarrollo de brocas modernas el proceso de taladrado ha cambiado de

manera drástica, porque con las brocas modernas se consigue que un taladro macizo

de diámetro grande se pueda realizar en una sola operación, sin necesidad de un

agujero previo, ni de agujero guía, y que la calidad del mecanizado y exactitud del

agujero evite la operación posterior de escariado.

Como todo proceso de mecanizado por arranque de viruta la evacuación de la misma

se torna crítica cuando el agujero es bastante profundo, por eso el taladrado está

restringido según sean las características del mismo. Cuanto mayor sea su

profundidad, más importante es el control del proceso y la evacuación de la viruta.

En cabinas diferentes se les aplicará barnices y capas de pintura y se realizará una

verificación de ajuste de las dimensiones.

1.3.3.2. Máquinas utilizadas

Algunas máquinas utilizadas para el oxicorte son las que se presentan a continuación:



Los elementos que se fabrican de chapa suelen llevar tratamientos superficiales

contra la oxidación y corrosión, tales como cromados, pinturas, galvanizados, etc.

Un factor interesante referente al trabajo con hojas es la memoria del acero, la cual en

algunos casos puede ser bastante y notoria al cortar las hojas (particularmente en

forma longitudinal), por ejemplo empleando plasma. A grandes rasgos, la memoria

del material es la capacidad (en este caso del acero) para regresar a una forma previa

o aproximada; con esto en cuenta, es posible divisar el enrollado de la bobina cuando

una parte de la hoja (generalmente la más delgada y larga) deja su forma plana para

tomar curvatura. En este caso hay que hablar más propiamente de "elasticidad del

acero" que también hace que el material tienda a volver a la forma anterior a la

deformación, pero que no tiene relación con la "memoria de forma".

Las placas de acero pueden ser inicialmente cortadas para crear infinidad de formas

de dos dimensiones, con un grosor aproximado constante (como la tercera

dimensión, el ancho). Obviamente, estas formas pueden trabajarse en forma

posteriormente más avanzada.

Existen diversas maneras de crear una forma en la pletina de acero, esto incluye el

cortarla, derretirla, o someterla a un proceso abrasivo etc. Es muy común que cuando

se planea trabajar con hojas, por su misma geometría, se prepare una mesa que

aguante el trabajo al que la hoja será sometida.

Hay numerosos tipos de taladradoras. Por necesitar tantos taladros se podría usar

alguna de husillos múltiples.

Posteriormente se introducirán en una cabina de chorreado, en una cabina de pintura

y se realizará un ajuste de las dimensiones.



1.3.4. PLAN BÁSICO DE SEGURIDAD Y SALUD

En todo Proyecto de ejecución debe incluirse un plan de seguridad y salud

Debe tratar de los siguientes conceptos: obra de construcción, promotor, proyectista,

coordinador, dirección facultativa, contratista.

El Estudio Básico de Seguridad y Salud establece, durante la construcción e

instalación, las previsiones respecto a prevención de riesgos de accidentes y

enfermedades profesionales, así como los derivados de los trabajos de reparación,

conservación, entretenimiento y mantenimiento, y las instalaciones preceptivas de

higiene y bienestar de los trabajadores.

Servirá para dar unas directrices básicas a la empresa constructora y montadora para

llevar a cabo sus obligaciones en el campo de la prevención de riesgos profesionales,

facilitando su desarrollo, bajo el control de la Dirección Facultativa.

Debe contar con:

1. Plan de seguridad y salud en obra

2. Libro de incidencias

3. Riesgos y prevención en soldaduras y estructuras

4. Medios de protección individual

5. Condiciones de seguridad e higiene

Las Disposiciones mínimas en todo Plan de seguridad y salud son:

1. Estabilidad y solidez de materiales y equipos



2. Servicios higiénicos y sanitarios (jabón, botiquín, etc.)

3. Protección y señalización de elementos cortantes a una altura inferior a 2

metros

En España, la Fase de ejecución de obra debe realizarse según las señales y

dispositivos de seguridad incluidos en el RD 485/1997 del 14 de abril.

TRABAJOS CON HIERRO - ACERO

Riesgos detectables

1 Cortes y heridas en manos y pies por manejo de redondos de acero.

2 Aplastamientos durante las operaciones de carga y descarga de piezas

de acero.

3 Aplastamiento durante las operaciones desmontaje de soportes.

4 Tropiezos y torceduras al caminar sobre las armaduras.

5 Los derivados de las eventuales roturas de redondos de acero durante el

estirado o doblado.

6 Sobreesfuerzo.

7 Caídas al mismo nivel.

8 Caídas a distinto nivel.

9 Golpes por caída o giro descontrolado de la carga suspendida.

Normas preventivas



1,2,3 Se habilitará en obra un espacio dedicado al acopio clasificado de las

piezas de acero próximo al lugar de montaje.

2,3 Las piezas, chapas y perfiles se almacenarán en posición horizontal

sobre durmientes de madera capa a capa, evitándose las alturas de las

pilas superiores a 1´50 m.

9 El transporte aéreo de piezas, chapas y perfiles mediante grúa se

ejecutará suspendiendo la carga de dos puntos separados mediante

eslingas.

4 Las estructuras o elementos fabricados se almacenará en los lugares

designados a tal efecto separado del lugar de montaje.

4 Los desperdicios o recortes de hierro y acero, se recogerán acopiándose

en el lugar determinado, para su posterior carga y transporte al

vertedero.

4,7 Se efectuará un barrido diario de puntas, alambres y recortes de chapa

en torno a la zona de trabajo.

9 Los elementos fabricados se transportarán al punto de ubicación

suspendidos del gancho de la grúa mediante eslingas (o balancín) que la

sujetarán de dos puntos distantes para evitar deformaciones y

desplazamientos no deseados.

9 Las maniobras de ubicación “in situ” de perfiles de gran longitud se

guiarán mediante un equipo de tres hombres: dos, guiarán mediante

sogas en dos direcciones la pieza a situar, siguiendo las instrucciones del

tercero que procederá manualmente a efectuar las correcciones.



Prendas de protección personal.

Con marca CE.

· Guantes de cuero.

· Botas de seguridad.

· Botas de goma o de P.V.C. de seguridad

· Ropa de trabajo.

· Cinturón porta-herramientas.

· Cinturón de seguridad.

SOLDADURAS

Riesgos detectables

1 Quemaduras provenientes de radiaciones infrarrojas.

2 Radiaciones luminosas.

3 Proyección de gotas metálicas en estados de fusión.

4 Intoxicación por gases.

5 Electrocución.

6 Quemaduras por contacto directo de las piezas soldadas.



7 Explosiones por utilización de gases licuados.

Normas preventivas

- Separación de las zonas de soldaduras, sobre todo en interiores.

- En caso de incendios, no se echará agua, puede producirse una

electrocución.

- El elemento eléctrico de suministro debe estar completamente cerrado.

- No se realizarán trabajos a cielo abierto mientras llueva o nieve.

- Las máscaras a utilizar en caso necesario serán homologadas.

- La ropa se utilizará sin dobleces hacia arriba y sin bolsillos.

- Será obligatorio el uso de polainas y mandiles.

- En soldadura oxiacetilénica se instalarán válvulas antirretorno.

PLATAFORMA DE SOLDADOR EN ALTURA (GUINDOLA O “CESTA” DE

SOLDADOR).

Riesgos detectables

1 Caída a distinto nivel (maniobras de entrada y salida).

2 Desplome de la plataforma.

3 Corte por rebabas y similares.

4 Los derivados de los trabajos de soldadura.



5 Caída de objetos.

Normas preventivas

2 Las guindolas a prefabricar y utilizar estarán construidas con hierro

dulce, en prevención de los riesgos por cristalización del acero en caso de

calentamiento por soldadura.

1, 2, 3 Las guindolas a utilizar serán montadas en el taller cumpliendo las

siguientes características:

Estarán construidas con hierro dulce, o en tubo de sección cuadrada y chapa de

hierro dulce.

El pavimento será de chapa de hierro antideslizante.

Las dimensiones mínimas de prima de montaje, medidas al interior, serán de 500 x

500 x 1.000 mm.

Los elementos de colgar no permitirán balanceos.

Lo “cuelgues” se efectuarán por “enganche doble” de tal forma que quede asegurada

la estabilidad de la “ guindola ” en caso de fallo de alguno de éstos.

Las soldaduras de unión de los elementos que forman la guindola serán de cordón

electrosoldado.

Estarán provistas de una barandilla perimetral de 100 cm. de altura formada por

barra pasamanos, barra intermedia y rodapié de 15 cm de chapa metálica.

5 Las “guindolas” se izarán a los tajos mediante garruchas o cabrestantes,

nunca directamente “a mano” en prevención de los sobreesfuerzos.



1 El acceso al interior de las guindolas se efectuará por las alas de la

perfilería metálica sujeto al fiador del cinturón de seguridad del operario al cable de

circulación paralelo a la viga.

Prendas de protección personal

Con marca CE.

- Ropa de trabajo.

- Calzado antideslizante de seguridad.

- Botas de seguridad (según casos).

ESCALERAS DE MANO (MADERA O METAL)

Riesgos detectables

1 Caída a distinto nivel.

2 Caída al mismo nivel.

3 Deslizamiento por incorrecto apoyo (falta de zapatas, etc).

4 Vuelco lateral por apoyo irregular.

5 Rotura por defectos ocultos.

6 Los derivados de los usos inadecuados o de los montajes peligrosos

(empalmes de escaleras, formación de plataformas de trabajo ,

escaleras “cortas” para la altura a salvar, etc).

7 Falta de mantenimiento.



Normas preventivas

De aplicación al uso de escaleras metálicas.

1 Los largueros serán de una sola pieza y estarán sin deformaciones o

abolladuras que puedan mermar su seguridad.

7 Las escaleras metálicas estarán pintadas con pinturas antioxidantes

que las preserven de las agresiones de la intemperie.

1, 3, 4 El empalme de escaleras metálicas se realizará mediante la instalación

de los dispositivos industriales fabricados para tal fin.

D. Para el uso de escaleras de mano, independientemente de los materiales que las

constituyen.

1 Se prohibe la utilización de escaleras de mano en esta obra para salvar

alturas superiores a 5 m.

3 Las escaleras de mano a utilizar estarán dotadas en su extremo inferior

de zapatas antideslizantes de seguridad.

4 Las escaleras de mano a utilizar sobrepasarán en 0´90 m. la altura a

salvar. Esta cota se medirá en vertical desde el plano de desembarco al extremo

superior del larguero.

3 Las escaleras de mano a utilizar se instalarán de tal forma que su apoyo

inferior diste de la proyección vertical del superior ¼ de la longitud del larguero

entre apoyos.

1 El ascenso y descenso a través de las escaleras de mano a utilizar,

cuando salven alturas superiores a los 3 m., se realizará dotado con cinturón de



seguridad amarrado a un “cable de seguridad” paralelo por el que circulará

libremente un “mecanismo paracaídas”.

6 Se prohibe en estos trabajos transportar pesos a mano (o a hombre)

iguales o superiores a 25 kg sobre las escaleras de mano.

7 Se prohibe apoyar la base de las escaleras de mano, sobre lugares y

objetos poco firmes que pueden mermar la estabilidad de este medio auxiliar.

1 El ascenso de operarios, a través de las escaleras de mano, se realizará

de uno en uno. Se prohibe la utilización al unísono de la escalera a dos o más

operarios.

1 El ascenso y descenso a través de las escaleras de mano se efectuará

frontalmente, es decir, mirando directamente hacia los peldaños que se están

utilizando.


Con marca CE.

- Botas de seguridad de goma o P.V.C.

- Calzado antideslizante de seguridad.

- Botas de seguridad.

- Arnés de seguridad.

NORMAS DE SEGURIDAD A CUMPLIR POR LA MAQUINARIA



Toda la maquinaria que entre en el recinto de trabajo deberá cumplir con los

requisitos de seguridad y salud, exigido en la legislación actual vigente y que a

continuación se detalla.

- Para máquinas nuevas (del fabricante al usuario) según: Dispondrá de

la marca CE y libro de instrucciones.

- Para máquinas usadas (alquilada, cedida, etc.), ITC-MSG-SM-1 (orden

ministerio 08-04-91).

Esta normativa exige entre otros los siguientes requisitos documentales que deberán

presentarse a la Dirección de Obra como condición necesaria para poder trabajar.

1º Certificado del fabricante que acredite que la máquina cumple con normativa

antes indicada.

2º Cada máquina dispondrá de las instrucciones de uso, manejo y

mantenimiento, en castellano.

3º Las personas que manejan la máquina reconocerán por escrito que conocen

las instrucciones de uso y manejo, y que han sido formados en dichos aspectos.

4º Acreditación de que las máquinas han pasado las inspecciones reglamentarias.

- Cabina equipada con estructura de protección para el caso de vuelco (ROPS)

86/295/CEE.

El cumplimiento con estas últimas se justificará en base al distintivo CE, que deberán

llevar las máquinas de forma clara y visible. Dispondrá también del certificado

correspondiente que garantice el cumplimiento de dicha norma.

Además de la legislación anterior se deberá cumplir también con la siguiente para

máquinas usadas:



- Orden 08-07-80 sobre limitación de potencia acústica.

SOLDADURA POR ARCO ELECTRICO (“SOLDADURA ELECTRICA”).

Si está fabricada o comercializada a partir del 95, llevará la marca CE.

Riesgos detectables

- Caída desde altura (estructuras metálicas, trabajos en el borde de

forjados, balcones, aleros y asimilables).

- Caídas al mismo nivel.

- Atrapamientos entre objetos.

- Aplastamiento de manos por objetos pesados.

- Los derivados de caminar sobre la perfilería en altura.

- Derrumbe de la estructura.

- Los derivados de las radiaciones del arco voltaico.

- Los derivados de la inhalación de vapores metálicos.

- Quemaduras.

- Contacto con la energía eléctrica.

- Proyección de partículas.



- Heridas en los ojos por cuerpos extraños (picado del cordón de

soldadura).

- Pisadas sobre objetos punzantes.

Normas preventivas

- En todo momento la zona de trabajo estará limpia y ordenada en

prevención de tropiezos y pisadas sobre objetos punzantes.

- El izado de vigas metálicas se realizará eslingadas de dos puntos; de

forma tal, que el ángulo superior a nivel de la argolla de cuelgue que forman las dos

hondillas de la eslinga, sea igual o menor de 90º, para evitar los riesgos por fatiga

del medio auxiliar.

- El izado de vigas metálicas (perfilería) se guiara mediante sogas hasta

su “presentación” nunca directamente con las manos, para evitar los empujones,

cortes y atrapamientos.

- Las vigas y pilares “presentados”, quedaran fijados e inmovilizados

mediante (husillos de inmovilización, codales, eslingas, apuntalamiento, cuelgue del

gancho de la grúa, etc.), hasta concluido el “punteo de soldadura” para evitar

situaciones inestables.

- No se elevara un nuevo nivel, hasta haber concluido el cordón de

soldadura de la cota punteada, para evitar situaciones inestables de la estructura.

- Los pilares metálicos se izarán en posición vertical siendo guiados

mediante cabos de gobierno, nunca con las manos.

- A cada soldador y ayudante a intervenir, se le entregará una lista de

medidas preventivas: del recibo se dará cuenta a la Dirección Facultativa.




Con marca CE.

- Gafas de seguridad para protección para radiaciones por arco voltaico

(especialmente el ayudante).

- Ropa de trabajo.

- Guantes de cuero.

- Yelmo de soldador.

- Botas de seguridad.

- Pantalla de soldadura de sustentación manual.

- Guantes aislantes (maniobras en el grupo bajo tensión).

- Manguitos de cuero.

- Cinturón de seguridad (maniobras en el grupo bajo tensión, trabajos

estáticos, trabajos en posición de suspensión aérea, trabajos y

desplazamientos en riesgo de caída desde altura).

Protecciones individuales

Las anteriormente definidas en función de las características de cada actividad.

Protecciones colectivas

Las anteriormente definidas.

Formación



Todo el personal debe recibir una exposición de los métodos de trabajo y los riesgos

que éstos pudieran entrañar, juntamente con las medidas de seguridad que deberá

emplear.

Medicina preventiva y primeros auxilios

- Botiquines. Se dispondrá de un botiquín conteniendo el material

especificado en la Ordenanza General de Seguridad y Salud en el Trabajo.

- Asistencia a accidentados. Se deberá informar a la obra del

emplazamiento de los diferentes Centros Médicos (Servicios propios, Mutuas

Patronales, Mutualidades Laborales, Ambulatorios, etc) donde debe trasladarse a los

accidentados para su más rápido y efectivo tratamiento.

- Reconocimiento Médico. Todo el personal que empiece a trabajar con la

máquina, deberá pasar un reconocimiento médico previo al trabajo, y que será

repetido en el período de un año.

Previsión de riesgos a terceros

Se señalizará, las zonas de acceso al área de trabajo, tomándose las adecuadas

medidas de seguridad que cada caso requiera.

Al estar en la intemperie, se señalizarán los accesos naturales, prohibiéndose el paso

a toda persona ajena, colocándose en su caso los cerramientos necesarios.



1.3.5. PLANIFICACIÓN EN MSPROJECT

Planificación del Proyecto Fin de Carrera.

Planificación de fabricación de la criba vibrante:

• Preparación del firme de las bases de apoyo con inclinación de 20º a la altura y

distancia correcta. Verificación de simetría.

• Instalación de las bases de apoyo tras montaje. Verificación de simetría.

• Instalación de las gualderas tras mecanizado y tratamiento superficial.

Atornillar a las bases.

• Soldadura de las bandejas vibrantes. Atornillar a las gualderas.

• Instalación de la base pivotante (si la proporciona el cliente).

• Instalación del motor eléctrico (proporcionado por el cliente) y de su bancada.



• Instalación del eje de transmisión, los rodamientos y los contrapesos.

Atornillar la protección de los contrapesos y los portarrodamientos a las

gualderas.

• Acople del sistema de poleas y de la correa al motor y al eje. Instalación de la

protección de las poleas y el sistema de lubricación. Verificación de distancias.

• Atornillar los perfiles tensadores de mallas a las gualderas.

• Instalación de las mallas y verificación de tensión.

• Instalación de tolvín de alimentación (si lo proporciona el cliente).

• Puesta en marcha en vacío a velocidad nominal. Verificación de vibración,

amplitud, ruido. Identificación de problemas si hubiere.

• Puesta en marcha en carga normal y comprobación de ausencia de problemas.

• Entrega de la máquina.

Todo el proceso lleva 4 semanas.

2. PLANOS

2.1. Listado de Planos

2. PLANOS 2.1. Listado de Planos


Para simplificar la representación, en los planos no se ha representado los elementos

de tornillería.

CRH-CGE-0000-00 Conjunto general

CRH-BA4-0130-01 Base de apoyo 4

CRH-BS1-0600-01 Bastidor 1 (Chapa acero de 6)

CRH-BV2-0700-00 Bandeja vibrante 2

CRH-ML1-0800-00 Malla superior

CRH-STR-0400-00 Sistema de transmisión

2.2. Planos

3. PLIEGO DE CONDICIONES

3.1. Condiciones Generales y

Económicas

3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.1. Condiciones Generales y Económicas


ÍNDICE CONDICIONES GENERALES Y ECONÓMICAS

3.1.1. OBJETO ...........................................................................230

3.1.2. RELACIÓN DE NORMAS.................................................. 231

3.1.2.1. NORMAS DE CARÁCTER GENERAL ................................................... 231

3.1.3. CONDICIONES DE ÍNDOLE FACULTATIVA ..................... 232

3.1.3.1. DIRECCIÓN TÉCNICA .......................................................................232

3.1.3.2. JEFE DE FABRICACIÓN.....................................................................232

3.1.3.3. CONTROL DE OPERACIONES............................................................. 233

3.1.3.4. COMPRA/VENTA DE LA CRIBA VIBRANTE .......................................... 233

3.1.4. CONDICIONES DE ÍNDOLE ECONÓMICA........................ 234

3.1.4.1. CONDICIONES GENERALES DE VENTA..............................................234

3.1.4.2. PRECIO DE LA CRIBA VIBRANTE........................................................234

3.1.4.3. GARANTÍA......................................................................................234

3.1.4.4. CONDICIONES DE PAGO ...................................................................236

3.1.4.5. PLAZO DE ENTREGA........................................................................236



3.1.1. OBJETO

El Pliego de Condiciones del proyecto es el documento más importante del

proyecto a la hora de su ejecución material.

El Pliego de Condiciones regula las relaciones entre el propietario, promotor del

proyecto, y los contratistas que lo van a ejecutar y deberá contener toda la

información necesaria para que esas relaciones sean lo mas fructíferas posibles y

sobre todo teniendo en cuenta el aspecto económico.

El Pliego de Condiciones debe describir las condiciones generales del trabajo, la

descripción del mismo, los planos que lo definen, la localización y emplazamiento.

Asimismo, señala los derechos, obligaciones y responsabilidades mutuas entre la

Propiedad y la Contrata y constituye el anejo fundamental del contrato que ambas

suscriben. Favorece el desarrollo de los trabajos y colabora a evitar discusiones

costosas e innecesarias, ayudando a tomas decisiones con rapidez y eficacia.



3.1.2. RELACIÓN DE NORMAS

3.1.2.1. Normas de Carácter General

Todos los aspectos de diseño y operaciones de trabajo se encuentran bajo la

influencia de las siguientes normas:

• Directiva 98/37/CE

• Reales Decretos

• Estudio básico de seguridad y salud (Ley de prevención de riesgos

laborales)



3.1.3. CONDICIONES DE ÍNDOLE FACULTATIVA

Para el control y seguridad de la máquina clasificadora de graneles se procederá

a un control exhaustivo de la misma por parte del fabricante.

A continuación se especifican los grupos que entran a formar parte en el proceso de

uso de la instalación y las actividades que se les atribuyen a cada uno de ellos.

3.1.3.1. Dirección técnica

Persona o personas encargadas del correcto uso, organización y aplicaciones

para los que está destinada la máquina clasificadora de graneles sólidos. También

soportará aspectos relacionados con el diseño de la máquina, haciéndose responsable

de cualquier modificación propia, nunca ajena.

Establecerán un manual de instrucciones, de mantenimiento y desmontaje

para traslado de piezas de recambio, en lengua española e inglesa, entregado al

cliente.

3.1.3.2. Jefe de fabricación

Es el responsable de la construcción y montaje de la instalación por lo que

deberá poseer conocimiento de la normativa 98/37/CE para mantener la calidad y

seguridad necesarias y permitir su circulación por toda la comunidad europea.

En el caso de situaciones de montaje dudosas deberán transmitirlo a la

dirección técnica.

El jefe de fabricación no deberá tomar decisiones propias sin antes consultar

con la dirección. Está subordinado a ella.



3.1.3.3. Control de operaciones

A la hora de empezar a utilizar la máquina habrá un jefe de operaciones que

se encargará de mantener la máquina a punto para el inicio del cribado. También será

el responsable de controlar la máquina durante el proceso de fabricación y montaje.

Tomará las decisiones necesarias sobre:

• Control de calidad de los procesos de fabricación

• Duración de los procesos de fabricación

• Régimen de funcionamiento de los diferentes elementos

3.1.3.4. Compra/venta de la criba vibrante

Las condiciones de compra ye venta de la máquina clasificadora de graneles

sólidos/criba vibrante, se centrará en los siguientes aspectos:

• Responsabilidad: En el caso de cualquier uso impropio de la

instalación la empresa fabricante no se hará responsable.

• Uso: El cliente deberá ceñirse a las especificaciones de uso propias

establecidas en la criba vibrante.

• Integridad: No proceder a ningún tipo de

modificación/montaje/desmontaje de elementos nuevos, ya que la

empresa no se hará responsable de su validez.



3.1.4. CONDICIONES DE ÍNDOLE ECONÓMICA

3.1.4.1. Condiciones Generales de Venta

Los presupuestos de los diferentes elementos y ensamblajes de la máquina

deberán ser respetados por el cliente y sólo podrán ser modificados por la dirección

técnica.

El cliente deberá suministrar:

• Un motor eléctrico de 7,5 CV.

• Una base pivotante para el sistema de transmisión (opcional).

• Un tolvín de alimentación (opcional).

El cliente tendrá presente estas condiciones cuando solicite la oferta y se

hará responsable de todos los aspectos que ello conlleva.

Los datos del proyecto, propiedad de la empresa fabricante, quedarán

registrados. Para cualquier información técnica solicitada consultar con la dirección

técnica.

3.1.4.2. Precio de la criba vibrante

El precio de venta de la criba vibrante es de 56864 €.

3.1.4.3. Garantía

Ámbito general de la garantía

La garantía es de 2 años. Sin perjuicio de cualquier posible reclamación a terceros, la

máquina clasificadora de graneles sólidos será reparada si ha sufrido una avería a

causa de un defecto de montaje o de cualquiera de los componentes, siempre que



haya sido manipulada correctamente de acuerdo con lo establecido en el manual de

instrucciones. Y su mantenimiento haya sido el recomendado por el fabricante.

La garantía se concede a favor del comprador de la instalación, lo que deberá

justificarse debidamente mediante el correspondiente certificado de garantía, con la

fecha que se acredite en la certificación de la instalación.

Anulación de la garantía

La garantía podrá anularse cuando la máquina clasificadora haya sido reparada,

modificada o desmontada, aunque sólo sea en parte, por personas ajenas al

suministrador o a los servicios de asistencia técnica de los fabricantes no autorizados

expresamente por el suministrador

Lugar y tiempo de la prestación

Cuando el usuario detecte un defecto de funcionamiento en la instalación lo

comunicará fehacientemente al suministrador. Cuando el suministrador considere

que es un defecto de fabricación de algún componente, lo comunicará

fehacientemente al fabricante.

El suministrador atenderá cualquier incidencia en el plazo máximo de una semana y

la resolución de la avería se realizará en un tiempo máximo de 15 días, salvo causas de

fuerza mayor debidamente justificadas.

Las averías de las instalaciones se repararán en su lugar de ubicación por el

suministrador.

El suministrador realizará las reparaciones o reposiciones de piezas a la mayor

brevedad posible una vez recibido el aviso de avería, pero no se responsabilizará de

los perjuicios causados por la demora en dichas reparaciones siempre que sea inferior

a 15 días naturales.



3.1.4.4. Condiciones de pago

A convenir.

3.1.4.5. Plazo de Entrega

El plazo de entrega máximo desde pedido de compra es de 4 semanas.

3.2. Condiciones Técnicas y

Particulares

3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.2. Condiciones Técnicas y Particulares


ÍNDICE CONDICIONES TÉCNICAS Y PARTICULARES

3.2.1. OBJETO ........................................................................... 239

3.2.2. COMPOSICIÓN, TRATAMIENTOS Y CARACTERÍSTICAS DE

LOS MATERIALES. COMPONENTES Y EQUIPOS EMPLEADOS ...240

3.2.2.1. COMPOSICIÓN GENERAL DE LOS ACEROS EMPLEADOS .......................240

3.2.2.2. SOLDADURA ...................................................................................240

3.2.2.3. POLIURETANO ................................................................................ 241

3.2.2.4. BASES DE APOYO............................................................................. 241

3.2.2.5. BASTIDORES/GUALDERAS............................................................... 241

3.2.2.6. BANDEJAS VIBRANTES .................................................................... 241

3.2.2.7. MALLAS ......................................................................................... 241

3.2.2.8. SISTEMA DE TRANSMISIÓN .............................................................. 241

3.2.2.9. TRATAMIENTO SUPERFICIAL............................................................242

3.2.3. NORMAS DE MEDICIÓN E INSPECCIÓN ......................... 244

3.2.3.1. PLAN DE PREVENCIÓN DE RIESGOS LABORALES ................................244



3.2.1. OBJETO

El presente Pliego establece las condiciones técnicas en que se han de llevar a

cabo en las operaciones de fabricación y creación final de la máquina clasificadora de

graneles sólidos.

La relación de labores descritas en el presente Pliego no es exhaustiva, sino

dirigida simplemente a la mejor comprensión de las características del trabajo a

realizar. En consecuencia, se consideran incluidas en el precio del contrato todas

aquellas operaciones no descritas que sean manifiestamente necesarias para

mantener el buen estado de conservación de la vida útil de la maquinaria.



3.2.2. COMPOSICIÓN, TRATAMIENTOS Y

CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES.

COMPONENTES Y EQUIPOS EMPLEADOS

3.2.2.1. Composición general de los aceros empleados

Aceros inoxidables cromo-níquel en todas las zonas de contacto con el material

húmedo.

Aceros aleados de diferentes características según las necesidades.

3.2.2.2. Soldadura

Con atención concreta al carbono equivalente.

Está comprobada la influencia que posee el carbono a la hora de realizar una

soldadura. Tanto para el acero recocido y él mismo, pero practicándole una

soldadura, las durezas aumentan muy rápidamente como consecuencia de las

transformaciones fisicoquímicas.

Además del carbono, los aceros contienen unos elementos que aportan unas

características determinadas al acero y son el manganeso, el silicio, el azufre y el

fósforo.

Para el cálculo del carbono equivalente, se establece la fórmula de Séférian:

( )360

282040360 MoNiCrMnCCq⋅+⋅++⋅+⋅

=

El número resulta de sumar al contenido de carbono las proporciones de los otros

elementos afectados de los coeficientes que se indican, es el carbono equivalente. Y



siempre que sobrepase el 0,32% conviene tomar la precaución de precalentar los

materiales que se vayan a soldar.

3.2.2.3. Poliuretano

Poliuretano de alta densidad.

3.2.2.4. Bases de apoyo

Principalmente de acero al carbono no aleado o de aleación baja. Muelles realizados

en acero inoxidable de alta resistencia.

3.2.2.5. Bastidores/Gualderas

Chapas delgadas (<10mm) de acero laminado.

3.2.2.6. Bandejas vibrantes

Perfiles laminados, pletinas y tubos macizos.

3.2.2.7. Mallas

Realizadas en poliuretano de alta densidad

3.2.2.8. Sistema de transmisión

Acero aleado de gran dureza en el eje y los contrapesos. Fabricación exhaustiva del

eje por las tolerancias precisas necesarias debido a los conjuntos de rodamientos

usados.



3.2.2.9. Tratamiento superficial

Se conoce como tratamiento térmico el proceso al que se someten los metales con el

fin de mejorar sus propiedades mecánicas, especialmente la dureza, la resistencia y la

tenacidad. Los materiales a los que se aplica el tratamiento térmico son, básicamente,

el acero y la fundición, formados por hierro y carbono.

En el caso de los tratamientos termoquímicos no sólo se producen cambios en la

estructura del acero, sino también en su composición química, añadiendo diferentes

productos químicos durante el proceso del tratamiento. Estos tratamientos tienen un

efecto sólo superficial en las piezas tratadas y consiguen aumentar la dureza

superficial de los componentes, dejando el núcleo más blando y flexible. Estos

tratamientos requieren el uso de calentamiento y enfriamiento en atmósferas

especiales.

• Cementación: Aumenta la dureza superficial de una pieza de acero dulce,

aumentando la concentración de carbono en la superficie. Se consigue

teniendo en cuenta el medio o atmósfera que envuelve el metal durante el

calentamiento y enfriamiento. El tratamiento logra aumentar el contenido de

carbono de la zona periférica, obteniéndose después, por medio de temples y

revenidos, una gran dureza superficial, resistencia al desgaste y buena

tenacidad en el núcleo.

• Nitruración: Al igual que la cementación, aumenta la dureza superficial,

aunque lo hace en mayor medida, incorporando nitrógeno en la composición

de la superficie de la pieza. Se logra calentando el acero a temperaturas

comprendidas entre 400-525 ºC, dentro de una corriente de gas amoniaco,

más nitrógeno.

• Sulfinización: Aumenta la resistencia al desgaste por acción del azufre. El

azufre se incorporó al metal por calentamiento a baja temperatura (565 ºC) en

un baño de sales.



• Cianuración: Endurecimiento superficial de pequeñas piezas de acero. Se

utilizan baños con cianuro, carbonato y cianato sódico. Se aplican

temperaturas entre 760 y 950 ºC.

En nuestro caso, lo que más nos interesa es obtener un acero de gran dureza y

tenacidad.

El proceso de endurecimiento del acero consiste en el calentamiento del metal de

manera uniforme a la temperatura y luego enfriarlo con agua, aceite, aire o en una

cámara refrigerada. El endurecimiento produce una estructura granular fina que

aumenta la resistencia a la tracción (tensión) y disminuye la ductilidad. El acero al

carbono para herramientas se puede endurecer al calentarse hasta su temperatura

crítica, la cual se adquiere aproximadamente entre los 790 y 830 °C, lo cual se

identifica cuando el metal adquiere el color rojo cereza brillante. Cuando se calienta

el acero la perlita se combina con la ferrita, lo que produce una estructura de grano

fino llamada austenita. Cuando se enfría la austenita de manera brusca con agua,

aceite o aire, se transforma en martensita, material que es muy duro y frágil.

En los aceros al carbono empleados, se requiere algún tipo de cementado.

Consiste en el endurecimiento de la superficie externa del acero al bajo carbono,

quedando el núcleo blando y dúctil. Como el carbono es el que genera la dureza en los

aceros en el método de cementado se tiene la posibilidad de aumentar la cantidad de

carbono en los aceros de bajo contenido de carbono antes de ser endurecido. El

carbono se agrega al calentar al acero a su temperatura crítica mientras se encuentra

en contacto con un material carbonoso. Los tres métodos de cementación más

comunes son: empacado para carburación, baño líquido y gas.

En los elementos metálicos más proclives a verse ensuciados se aplicará chorreado y

pintado. Estos elementos serán las bases de apoyo, las gualderas y las bandejas

vibrantes.

El chorreado consiste en aplicar un chorro de arena que limpia a fondo las superficies

metálicas.



3.2.3. NORMAS DE MEDICIÓN E INSPECCIÓN

3.2.3.1. Plan de prevención de riesgos laborales

Todo proyecto tiene que tener un estudio básico de seguridad y salud y para ello

deberá contemplar la identificación de los riesgos laborales que puedan ser evitados,

indicando las medidas técnicas necesarias para ello, a la vez que se especificarán las

medidas preventivas para controlar y reducir los riesgos laborales que no puedan

eliminarse.

Se pondrá a disposición un libro de incidencias en el que se anotarán todas

aquellas que puedan ocurrir durante la ejecución de obra (referidas a temas de

seguridad o salud del operario).

Disposiciones mínimas de seguridad y salud que deberán aplicarse a las obras

• Deberá procurarse estabilidad y solidez de los materiales y equipos, así

como evitar el paso por superficies deslizantes sin utilización de calzado

adecuado.

• Deberá disponer de servicios higiénico-sanitarios.

• Todos los elementos punzantes o cortantes, serán situados a una altura

inferior a 2m, estarán debidamente protegidos y señalizados.

Riesgos existentes y medidas de prevención

Operaciones de soldadura

Riesgos:

• Quemaduras provenientes de radiaciones infrarrojas y por contacto

directo de las piezas soldadas.



• Radiaciones luminosas

• Proyección de gotas metálicas en estados de fusión.

• Intoxicación por gases.

• Electrocución.

• Quemaduras

• Explosiones por utilización de gases licuados.

Prevenciones:

• Separación de las zonas de soldadura

• En caso de incendio no se echará agua, puede producirse una

electrocución.

• Elemento eléctrico de suministro cerrado

• Se realizarán inspecciones diarias de cables, asilamientos, válvulas de

seguridad, etc.

• Se evitará el contacto de los cables con las chispas desprendidas

• La ropa se utilizará sin dobleces hacia arriba y sin bolsillos

• Será obligatorio el uso de polainas y mandiles

• Las máscaras a utilizar en caso necesario serán homologadas.

• El equipo de soldadura eléctrica dispondrá de toma de tierra,

conectando a al general. Se cuidará el aislamiento de la pinza porta

electrodos.

Diseño y colocación de estructuras y cubiertas

Riesgos:

• Caídas de personas al mismo nivel.

• Caídas de materiales

• Cortes, golpes y choques en cabeza, manos y pies.



• Pinchazos con objetos punzantes

• Electrocuciones por contactos directos o indirectos

Prevención

• Uso de redes de protección

• Uso de cinturón de seguridad

• Botas de goma antideslizantes

• Uso de casco de seguridad

• Uso de guantes de cuero

• Barandilla de protección

• Limpieza e iluminación de la zona de trabajo

• Protección contra contactos eléctricos

• Protección, con carcasas o pantallas, de elementos móviles de las

máquinas

Diseño y colocación de tuberías y sistemas de calefacción y fontanería

Riesgos:

• Caídas al mismo o distinto nivel

• Aplastamiento por operación de carga y descarga

• Aplastamiento por desmontaje

• Golpes y cortes en las manos

• Quemaduras por contacto

• Intoxicación por plomo por pinturas

Prevención:



• Zonas de trabajo limpias ordenadas e iluminadas

• Casco de seguridad

• Guantes de seguridad

• Señalización para no mantenerse en contacto directo con un punto

caliente, que pueda suponer una quemadura.

Disposición de conexiones eléctricas

Riesgos:

• Caídas al mismo o distinto nivel

• Electrocuciones

• Quemaduras producidas por descargas eléctricas

• Cortes en manos

• Atropamiento de los dedos al introducir cables en los conductos

• Detonación de gases combustibles

Prevención:

• Zonas de trabajo limpias, ordenadas y bien iluminadas

• Las escaleras de mano a utilizar serán de tijera

• Casco de seguridad

• Guantes aislantes

• Calzado aislante

• Trabajo en líneas sin tensión

• Instalaciones auxiliares de obra protegidas al paso de personas o

maquinaria para evitar deterioro de la cubierta aislante

• No se permitirá la utilización directa de los terminales de los

conductores, como clavija de toma de corriente



• Los empalmes y conexiones se realizarán mediante elementos

apropiados, debidamente aislados.

Aparatos elevadores

Riesgos:

• Golpes, contusiones, cortes y sobreesfuerzos durante el acopio de

materiales

• Riesgos inherentes a las operaciones de soldaduras

• Riesgos de desplome de las plataformas de trabajo

• Caídas de objetos sobre el personal que trabaja sobre las plataformas

• Caída de personas a diferente nivel en los montajes

• Riesgos inherentes a las operaciones de instalaciones eléctricas

Prevención:

• Zonas de trabajo limpias, ordenadas y bien iluminadas

• Los huecos de las puertas hasta la definitiva colocación de las mismas

estarán protegidas con barandillas y rodapié bien fijados

• Por encima del plano donde se esté trabajando, se colocará una

plataforma de protección o dispositivo equivalente

• Las plataformas de trabajo serán resistentes, con barandilla, barra

intermedia y rodapié

• Uso de casco de seguridad

• Uso de guantes de cuero

• Uso de guantes aislados para baja tensión

• Uso de cinturón de seguridad

• Uso de botas con plantilla de acero y puntera reforzada



Durante la fase de ejecución de la Obra, deben emplearse las señales y

dispositivos de seguridad incluidos en el R.D. 485/1997 de 14 de Abril, siempre que el

análisis de los riesgos incluidos existentes, situaciones de emergencia previsibles y

medidas preventivas adoptadas, hagan necesario:

• Llamar la atención de los trabajadores

• Alertarlos en situaciones de emergencia

• Facilitar localizaciones (evacuación o auxilios)

• Orientar en maniobras peligrosas

4. PRESUPUESTO

4.1. Precios Unitarios. Cuadro

de Precios

4. PRESUPUESTO 4.2. Presupuestos Unitarios


SUBCONJUNTO ELEMENTO PRECIO UNITARIO

Chapa acero de 12 5€/kg

Chapa de acero de 10 5€/kg

Pletina acero 100x30 5€/kg

Pletina acero 100x10 5€/kg

Guía resorte 5€/kg

Placa base 5€/kg

Soporte resortes 5€/kg

Base de apoyo

Muelle Dext100 Dalambre10 50€/ud

Chapa acero de 6 10€/kg Gualdera

Amarre de paneles 10€/kg

Ángulo acero 150x150x15 10€/kg



Tubo transversal 10€/kg

Pletina central acero 100x10 10€/kg

Pletina intermedia acero 100x10 10€/kg

Pletina lateral acero 90x10 10€/kg

Chapa tubo transversal 10€/kg

Bandeja Vibrante


4. PRESUPUESTO 4.2. Presupuestos Unitarios


Malla Malla poliuretano 50€/ud

Eje motriz D=140 15€/kg

Contrapeso 15€/kg

Unión polea conducida con eje 10€/kg

Unión motor con polea conductora 10€/kg

Polea surcos SPA D=224 50€/ud

Polea surcos SPA D=315 50€/ud

Correa poleas 50€/ud

Sistema transmisión

Conjunto rodamientos doble rodillo

5460€/ud

Tornillo EXG. M12x20 2€/ud



Tornillo amarre paneles 100€/ud

Tuerca EXG. M12 2€/ud

Tuerca EXG. M16 2€/ud

Arandela Grower D=12 1€/ud

Tornillería

Arandela plana D=16 1€/ud

4.2. Presupuestos parciales

4. PRESUPUESTO 4.3. Presupuestos Parciales


ÍNDICE PRESUPUESTOS PARCIALES

4.2.1. PRECIOS DE PIEZAS NO NORMALIZADAS ........................................... 256

4.2.2. PRECIOS DE PIEZAS NORMALIZADAS.................................................258

4.2.3. PRECIOS DE MÓDULOS .................................................................... 259



4.2.1. PRECIOS DE PIEZAS NO NORMALIZADAS

SUBCONJUNTO ELEMENTO PRECIO

UNITARIO CANTIDAD PRECIO

TOTAL

Chapa acero de 12 5 €/kg 7,6kg 38€

Chapa de acero de 10 5 €/kg 6,1kg 30,5 €

Pletina acero 100x30 5 €/kg 3,3kg 16,5 €

Pletina acero 100x10 5 €/kg 1,2 kg 6 €

Guía resorte 5 €/kg 1,4 kg 7 €

Placa base 5 €/kg 14 kg 70 €

Soporte resortes 5 €/kg 153 kg 765 €

Base de apoyo

Muelle Dext100 Dalambre10 50 €/ud 2 ud 100 €

Chapa acero de 6 10€/kg 208 kg 2080 € Gualdera

Amarre de paneles 10€/kg 86 kg 860 €

Ángulo acero 150x150x15 10€/kg 47,4 kg 474 €



Tubo transversal 10€/kg 144,5 kg 1445 €

Pletina central acero 100x10 10€/kg 36,2 kg 362 €

Pletina intermedia acero 100x10

10€/kg 36 kg 360 €

Bandeja Vibrante

Pletina lateral acero 90x10 10€/kg 32,3 kg 323 €



Chapa tubo transversal 10€/kg 0,5 kg 5 €


Malla Malla poliuretano 100€/ud 1 ud 100 €

Eje motriz D=140 15€/kg 237 kg 3555 €

Contrapeso 15€/kg 60 kg 900 €

Unión polea conducida con eje 10€/kg 7,9 kg 79 €

Unión motor con polea conductora

10€/kg 2 kg 20 €

Polea surcos SPA D=224 50€/ud 1 ud 50 €

Polea surcos SPA D=315 50€/ud 1 ud 50 €

Correa poleas 50€/ud 1 ud 50 €

Sistema transmisión

Conjunto rodamientos doble rodillo

5460€/ud 2 ud 10920

€



4.2.2. PRECIOS DE PIEZAS NORMALIZADAS

Tornillo EXG. M12x20 2€/ud 76 ud 152 €



Tornillo amarre paneles 50€/ud 48 ud 2400 €

Tuerca EXG. M12 2€/ud 76 ud 152 €

Tuerca EXG. M16 2€/ud 126 ud 252 €

Arandela Grower D=12 1€/ud 76 ud 76 €

Tornillería

Arandela plana D=16 1€/ud 126 ud 126 €



4.2.3. PRECIOS DE MÓDULOS

Base de apoyo: 38 + 30,5 + 16,5 + 6 + 7 + 70 + 765 + 100 = 1033 €.

Hay cuatro bases de apoyo. Precio total bases de apoyo: 1033 x 4 = 4132 €.

Estimamos el chorreado y la pintura y la adquisición de materiales en bruto

multiplicando el resultado obtenido por 1,2. Precio total bases de apoyo: 4132 x 1,2 x

1,1 = 4959 €.

Gualdera: 2080 + 860 = 2940 €.

Hay dos gualderas. Precio total gualderas: 2940 x 2 = 5880 €.


multiplicando el resultado obtenido por 1,2. Precio total gualderas: 5880 x 1,2 =

7056 €.

Bandeja vibrante: 474+ 149 + 304 + 1445 + 362 + 360 + 323 = 3417 €.

Hay dos bandejas vibrantes. Precio total bandejas vibrantes: 3417 x 2 = 6834 €.


multiplicando el resultado obtenido por 1,2. Precio total bandejas vibrantes: 6834 x

1,2 = 8201 €.

Malla: 100 €. Hay dos mallas. Precio total mallas: 100 x 2 = 200 €.



Estimamos la adquisición de materiales en bruto multiplicando el resultado obtenido

por 1,5. Precio total mallas: 200 x 1,5 = 300 €.

Sistema de transmisión: 3555 + 900 + 79 + 20 + 50 + 50 + 50 + 10920 = 15574 €.

Estimamos los tratamientos superficiales y la adquisición de materiales en bruto

multiplicando el resultado obtenido por 1,2. Precio total sistema de transmisión:

15574 x 1,2: 18689 €.

Los elementos no incluidos anteriormente como la protección de los contrapesos, los

portarrodamientos, la protección de las poleas y el sistema de lubricación se estiman

multiplicando el resultado obtenido por 1,1. Precio total sistema de transmisión =

18689 x 1,1 = 20558 €.

Tornillería: 152 + 100 + 152 + 2400 + 152 + 252 + 76 + 126 = 3410 € .

Los elementos no indicados anteriormente como otro tipo de tornillos, tuercas o

arandelas presentes en poca cantidad en el conjunto, y los tratamientos especiales de

algunos de los elementos de tornillería se estiman multiplicando el resultado

obtenido por 1,1. Precio total tornillería = 3410 x 1,1 = 3751 €.

Motor eléctrico: proporcionado por el cliente.

Tolvín de alimentación: proporcionado por el cliente, si lo deseara.

Base pivotante: proporcionado por el cliente, si lo deseara.



El coste de la mano de obra se considera estimando que la fabricación y el montaje

deben hacerse en 4 semanas con turnos de 8 díah a lo largo de 20 días laborables.

Eso nos da 160 horas laborables. Se estima que de media habrá dos operarios cada

vez lo que nos da 320 horas laborables de media. El salario medio es de 8 h€ . Por lo

tanto el coste total de la mano de obra se estima en 2560€8320 =⋅= hhMO €.

La mano de obra se reparte equitativamente entre los seis módulos, 427 € por

módulo.

4.3. Presupuesto General

4. PRESUPUESTO 4.4. Presupuesto General


El precio total de la máquina clasificadora de graneles sólidos (criba vibrante) se

estima sumando las cantidades de cada módulo.

MÓDULO MATERIALES TRATAMIENTOS MANO

DE OBRA

TOTAL COSTE

MÓDULO

Bases de apoyo

4132 € 827 € 427 € 5386 €

Gualderas 5880 € 1176 € 427 € 7483 €

Bandejas vibrantes

6834 € 1367 € 427 € 8628 €

Mallas 300 € 0 € 427 € 727 €

Sistema de transmisión

17443 € 3115 € 427 € 20985 €

Tornillería 3751 € 0 € 427 € 4178 €

COSTES TOTALES

38340 € 6485 € 2562 € 47387 €

El coste total de la máquina clasificadora de graneles sólidos asciende a cuarenta y

siete mil trescientos ochenta y siete euros (47387 €).

El beneficio que se espera por la venta es del 10% del coste total, asciende a 4739 €.

Los gastos generales se estiman en un 10% del coste total, ascienden a 4739 €.

La suma de estas cantidades da como resultado 56864 €.

El precio total estimado de venta de la máquina clasificadora de graneles sólidos

asciende a cincuenta y seis mil ochocientos sesenta y cuatro euros (56864 €).

135818755-teoria-cribas-vibrantes

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