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Antes de elegir el motor de un transportador de cajas hay que aclarar dos cosas: cuántas cajas deben pasar por hora y si las paradas de la línea las asumirá el motor o el sistema de acumulación. La velocidad de línea se calcula a partir de la capacidad con la longitud de la caja y la separación entre cajas. Las paradas y arranques frecuentes, en cambio, no suelen resolverse con un motor más grande, sino dividiendo la línea en zonas o manteniendo el motor en marcha y acumulando las cajas por rozamiento.
De la capacidad a la velocidad de línea
En una línea de cajas, el objetivo es el número de cajas que pasan por unidad de tiempo. La velocidad de línea se deduce de ese número: velocidad necesaria ≈ cajas por hora × (longitud de caja + separación entre cajas) ÷ 60. El resultado está en m/min. La separación depende del diseño de la línea; si las cajas van una tras otra en contacto, la separación tiende a cero, y si se separan con sensores se añade cierta distancia.
Los valores siguientes son hipotéticos. En una línea que debe pasar 1200 cajas por hora, sea la longitud de caja 0,6 m y la separación 0,15 m. La velocidad necesaria es 1200 × 0,75 ÷ 60 = 15 m/min. Este es el límite inferior de la velocidad de diseño; como la línea no funcionará sin pararse nunca, suele dejarse un margen por encima. Sin embargo, subir la velocidad más de lo necesario aumenta el vuelco de cajas, los golpes en los puntos de transferencia y el deslizamiento en el arranque.
| Sección de la línea de cajas | Relación de velocidad |
|---|---|
| Sección de alimentación y transporte | Velocidad base calculada según la capacidad |
| Sección de separación (apertura de huecos) | Algo más rápida que la anterior; la diferencia de velocidad abre huecos entre cajas |
| Punto de unión y transferencia | Las velocidades de las dos líneas se mantienen próximas para evitar choques de cajas |
| Sección de acumulación | Retiene las cajas cuando se para la máquina siguiente; la velocidad del motor puede no cambiar |
¿Quién asume las paradas: el motor o la acumulación?
En las líneas de cajas, la mayoría de las paradas proceden de la máquina del final de la línea (lavado, llenado, apilado, paletizado). Cuando esa máquina se para, las cajas se acumulan. Hay tres formas básicas de resolverlo y cada una impone una carga distinta al motor.
1. Parar y arrancar toda la línea con un solo motor
Es la disposición más sencilla. Pero toda la línea arranca cargada cada vez; el motor acelera a la vez la inercia de todas las cajas y de la cadena. Cuantas más paradas, más se acumula el calor de los arranques y la protección térmica empieza a disparar. En una línea larga, esta disposición castiga tanto al motor como a la cadena.
2. Dividir la línea en zonas
La línea se divide en secciones cortas, cada una con su propio motor. Los sensores detienen solo la sección cuyo frente está lleno. Cada motor acelera una masa menor y solo se para cuando es necesario. Baja el calor por arranque y, en caso de avería, se ve afectada una sección y no toda la línea.
3. Mantener el motor en marcha y acumular por deslizamiento
En líneas de cadena de tablillas de plástico o de rodillos, cuando el frente de la caja está bloqueado la cadena sigue deslizando por debajo y las cajas esperan por rozamiento. El motor no se para y no se genera calor de arranque. Sin embargo, el rozamiento de deslizamiento se refleja en el motor como carga; cuantas más cajas acumuladas, más corriente absorbe el motor. En esta disposición el cálculo de potencia debe basarse en el número máximo de cajas de la sección de acumulación.
Qué disposición se elige es decisión del diseñador de la línea. Indicar esta disposición y el número de paradas por hora en el pedido del motor permite elegir la potencia y el método de arranque adecuados.
Lista práctica de comprobación del motor con arranques frecuentes
- Cuente los arranques por hora: Cuéntelos a la velocidad real de trabajo de la línea, en un turno de mucha actividad. Los valores estimados suelen quedarse cortos.
- Determine la carga en el arranque: ¿La sección arranca llena o medio llena? Las cajas mojadas y las cajas de botellas llenas pesan mucho.
- Revise el método de arranque: El arranque directo con contactor absorbe la corriente plena en cada arranque. Un variador de frecuencia da un arranque suave con rampa y además reduce el vuelco de cajas.
- Compruebe la carcasa del motor: Si al final del turno la carcasa se calienta más de lo normal o dispara el térmico, el problema puede estar en el número de arranques; primero se elimina la resistencia mecánica (rodillo atascado, cadena demasiado tensa).
El funcionamiento con variador de frecuencia es habitual en las líneas de cajas. Nuestras series trifásicas son aptas para el control de velocidad con variador de frecuencia; en funcionamiento prolongado a baja velocidad con par pleno puede necesitarse un ventilador externo, y si el cable entre variador y motor es largo se valora un filtro dv/dt o senoidal; estas condiciones se indican en el pedido. Los detalles están en la pregunta sobre el uso con variador. Si la caja debe detenerse en un punto preciso, se necesita una solución especial con freno o posicionamiento; esto no equivale a un motor estándar.
