Ángulo de sobrecarga y ángulo de artesa en fajas transportadoras
En el diseño de fajas aparecen varios ángulos que se confunden con facilidad. Los dos que más influyen en la sección de material son el ángulo de sobrecarga β y el ángulo de artesa λ.
Los cuatro ángulos, de un vistazo
| Ángulo | Qué mide |
|---|---|
| Reposo | La pendiente natural del material amontonado y quieto. |
| Sobrecarga β | La pendiente del material en movimiento sobre la faja. |
| Artesa λ | La inclinación de los polines laterales. |
| Inclinación δ | La pendiente de la faja en su recorrido. |
Ángulo de sobrecarga β
El material en movimiento vibra al pasar por los polines, así que se acomoda con menos pendiente que en reposo. Por eso β suele ser entre 5° y 15° menor que el ángulo de reposo. También se puede estimar con su fluidez:
| Ángulo de reposo | Fluidez | β aproximado |
|---|---|---|
| 0° a 19° | Muy elevada | 5° |
| 20° a 29° | Elevada | 10° |
| 30° a 34° | Media | 20° |
| 35° a 39° | Media | 25° |
| 40° o más | Baja | 30° |
Ángulo de artesa λ
Los polines laterales levantan los bordes de la banda y forman un canal. Mientras más inclinados están, más profundo es ese canal y más material cabe. En la práctica se usan valores como 20° o 35°.
Cómo cambian el área y la capacidad
Los dos ángulos entran en la fórmula del área:
La primera parte es el montículo superior y la segunda, el fondo de la artesa. Para una faja de 1500 mm con terna, V = 2,5 m/s y densidad suelta de 2,032 t/m³:
| β | λ | Área A | Capacidad |
|---|---|---|---|
| 30° | 0° | 0,244 m² | 4461 t/h |
| 30° | 20° | 0,359 m² | 6570 t/h |
| 30° | 35° | 0,466 m² | 8519 t/h |
| 20° | 20° | 0,269 m² | 4921 t/h |
| 10° | 20° | 0,190 m² | 3472 t/h |
Pasar λ de 20° a 35° suma casi 2000 t/h con la misma banda. Con esa capacidad extra también podrías bajar la velocidad: para mover 6090 t/h bastaría con unos 1,8 m/s.
No se sube sin límite: a mayor λ, más se dobla la banda al pasar de plana a artesa. Comprueba que la banda elegida admita ese ángulo.
No lo confundas con la inclinación δ
La inclinación es la pendiente de toda la faja y limita el material que no rueda hacia atrás:
Con un desnivel de 92 m en 350 m de longitud inclinada, δ = 15,24°. Para mineral de cobre, con una inclinación máxima de 20°, cumple.
Errores comunes
- Usar el ángulo de reposo como si fuera β sin revisar si tu método lo permite.
- Olvidar λ en la fórmula, o usar el factor k equivocado.
- Confundir λ, que es de los polines, con δ, que es de toda la faja.