libro de maquinas de elevación

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UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMÓN 
FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA 
CARRERA DE INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA 
 
 
 
MÁQUINAS DE ELEVACIÓN Y TRANSPORTE 
 
 
 
Trabajo Dirigido por Adscripción, Presentado para Optar al Diploma Académico de 
Licenciatura en Ingeniería Electromecánica 
 
 
 
 
Presentado por: GUTIERREZ JOFFRÉ MARCELO ALBERTO 
 
 
 
 
 
COCHABAMBA – BOLIVIA 
 
 
Diciembre-2011 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DEDICATORIA 
 
Este trabajo lo dedico a mi família, a pesar de 
todos los obstáculos, siempre conté con su apoyo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AGRADECIMIENTOS 
 
 
A Dios Padre por guiarme hacia el camino del bien. 
 
A mis Padres Alberto Gutiérrez Nava e Ivonne 
Joffré Martínez por ayudarme en mi vida. 
 
A mi tío Antonio Gómez Ruiz por creer en mí. 
 
A los Ingenieros Andrés Garrido Vargas, Walter 
Canedo Espinoza y Oscar Morató Gamboa por su 
apoyo para la realización de este proyecto. 
 
A mis amigos por los momentos agradables y por 
toda su ayuda. 
 
A todos mis docentes, por todas sus enseñanzas y 
por las experiencias adquiridas de ellos. 
 
A la Universidad Mayor de San Simón, por ser 
semillero de excelentes profesionales. 
 
 Muchas Gracias…. 
 
 
 
 
FICHA RESUMEN 
 
Debido al avance tecnológico es necesario que todas las universidades renueven 
constantemente su material de enseñanza, es por eso que con el transcurso del 
tiempo salen al mercado nuevos textos actualizados. 
 
Las máquinas de elevación y transporte se utilizan ampliamente en la industria 
para el manejo y transporte de materiales sólidos a granel o sólidos unitarios, es 
decir para el almacenamiento de piezas, materiales y productos terminados de 
modo que estén a la mano en el momento en que sea necesario en un proceso de 
manufactura u operación de servicio. 
 
En las carreras de Ingeniería Mecánica e Ingeniería Electromecánica de la 
Facultad de Ciencias y Tecnología de la Universidad Mayor de San Simón, se 
dicta la asignatura de Máquinas de Elevación y Transporte como un medio de 
conocimiento muy necesario en cuanto a los tipos de procesos industriales. 
 
La asignatura de Máquinas de Elevación y Transporte forma parte de los procesos 
industriales, ya sea para el transporte de materia prima, transporte intermodal, 
tanto para el carguío, descarguío de diversos materiales granulados y en piezas, 
sin las cuales es imposible realizar procesos de mecanización y menos aun de 
automatización de las líneas de producción, de ahí la importancia que tiene la 
materia en los procesos de mecanización y automatización en los centros 
productivos. 
 
La materia en el plan de estudios se encuentra a la finalización de la carrera de 
ingeniería mecánica, noveno semestre y en quinto semestre en la carrera de 
ingeniería electromecánica, en la asignatura se aplican los conocimientos del área 
de la mecánica pura así como en materias de conocimiento de materiales, 
tecnología mecánica, elementos de máquinas, electrotecnia, estructuras 
metálicas, etc. 
 
Como materia terminal, integra todas las materias anteriormente mencionadas 
obteniendo como resultado la interacción de todas ellas y que permiten desarrollar 
los procesos de dimensionamiento de los elementos mecánicos y en su conjunto 
de los órganos de las máquinas de elevación y transporte, de tal forma que el 
joven profesional tenga la posibilidad de tener una formación completa e integral a 
la finalización de sus estudios. 
 
 
INDICE GENERAL 
 
 
UNIDAD 1 EQUIPOS DE TRANSPORTE .................................. 1 
1.1 INTRODUCCION .............................................................. 2 
1.2 GENERALIDADES DE LOS SISTEMAS DE 
TRANSPORTE ........................................................................ 2 
1.3 TRANSPORTE CONTINUO Y DISCONTINUO ................ 2 
1.3.1 El transporte continuo .................................................... 3 
1.3.2 El transporte discontinuo ................................................ 3 
1.4 TIPOS DE MATERIALES A TRANSPORTARSE ............. 3 
1.5 DIVISION DE LAS MAQUINAS DE TRANSPORTE ......... 3 
1.6 ACCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS DE ELEVACIÓN 
Y TRANSPORTE .................................................................... 4 
1.6.1 GENERALIDADES ................................................................ 4 
1.6.2 ACCIONAMIENTO MANUAL ........................................ 5 
1.6.3 ACCIONAMIENTO MECANICO .................................... 7 
1.6.3.1 ACCIONAMIENTO POR MOTORES DE 
COMBUSTIÓN INTERNA ....................................................... 7 
1.6.3.2 ACCIONAMIENTO ELECTRICO ............................... 9 
1.6.3.2.1 MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA ............ 11 
1.6.3.2.2 MOTOR DE CORRIENTE ALTERNA ................... 14 
1.6.3.3 ACCIONAMIENTO NEUMÁTICO ............................ 20 
1.6.3.4 ACCIONAMIENTO HIDRÁULICO ............................ 20 
 
 
UNIDAD 2 TRANSPORTADOR DE BANDA .......................... 23 
2.1 DESCRIPCIÓN DE SUS COMPONENTES .................... 24 
2.1.1 BANDA O CINTA TRANSPORTADORA ..................... 25 
2.1.1.1 Núcleo Interno .......................................................... 25 
2.1.1.2 Cubierta externa ........................................................ 25 
2.1.2 RODILLOS Y ASIENTOS ............................................ 27 
2.1.3 ESTACIÓN DE ACCIONAMIENTO ........................... 27 
2.1.4 ESTACIÓN TENSORA ................................................ 28 
2.1.5 TOLVA DE CARGADO ............................................... 29 
2.1.6 DESVIADORES ........................................................... 29 
2.1.7 CARRO DESCARGADOR ........................................... 30 
2.1.8 LIMPIADORES ............................................................. 30 
2.1.9 BARANDILLA DE SEGURIDAD .................................. 31 
2.1.10 PASILLO METÁLICO ................................................. 31 
2.2 ESTRUCTURAS ............................................................. 31 
2.3 CLASIFICACIÓN ............................................................. 32 
2.3.1 Bandas de rodillos horizontales ................................... 32 
2.3.2 Bandas y rodillos tipo “V” ............................................. 32 
2.3.3 Bandas y rodillos tipo guirnalda ................................... 32 
2.4 CALCULO DE UN TRANSPORTADOR DE BANDA ...... 33 
2.4.1 DESARROLLO DEL CÁLCULO ................................... 33 
2.4.1.1 Elección de la velocidad de Transporte .................... 33 
2.4.1.2 Elección de la velocidad para materiales granulados 
 .............................................................................................. 34 
2.4.1.3 Velocidades para materiales transportados por piezas
 .............................................................................................. 34 
2.4.1.4 Sección teórica de trabajo ......................................... 34 
2.4.1.4.1 CÁLCULO Y ELECCIÓN DE LA BANDA “B“ ......... 34 
2.4.1.4.2 CALCULO DE LAS RESISTENCIAS ..................... 36 
2.4.1.4.2.1 Cálculo de la masa por unidad de longitud de los 
rodillos ................................................................................... 38 
2.4.1.4.2.2 Cálculo de las fuerzas traccionales y de la fuerza 
circunferencial ....................................................................... 42 
2.4.1.3 CALCULO DEL PESO TENSOR .............................. 42 
2.4.1.4 CALCULO DE LA POTENCIA DEL MOTOR ........... 43 
2.4.1.5 ESTACIÓN DE ACCIONAMIENTO ......................... 44 
 
 
UNIDAD 3 ELEVADORES DE CANGILONES ....................... 45 
3.1 DESCRIPCIÓN DE SUS COMPONENTES .................... 46 
3.2 CLASIFICACIÓN ............................................................ 48 
3.3 CALCULO DE LOS ELEVADORES DE CANGILONES.. 49 
3.3.1 CALCULO PRELIMINAR ........................................... 50 
3.3.2 CALCULOEXACTO ................................................... 54 
3.3.2.1 Cálculo de resistencias ........................................... 54 
 
 
UNIDAD 4 TRANSPORTADOR DE CADENAS ..................... 59 
4.1 DESCRIPCIÓN DE SUS COMPONENTES .................... 60 
4.2 CLASIFICACION ............................................................. 63 
4.3 CALCULO DE LOS TRANSPORTADORES DE 
CADENAS ............................................................................. 63 
4.3.1 ELECCIÓN DE LA VELOCIDAD DE TRANSPORTE .. 64 
4.3.2 Cálculo y Eleccion del ancho de la banda ................... 64 
4.3.3 CALCULO DE RESISTENCIAS ................................... 66 
4.3.3.1 Fuerza para vencer la altura “H” de Transporte ........ 66 
4.3.3.2 Resistencia friccional por efecto del peso propio del 
material ................................................................................. 66 
4.3.3.3 Resistencia friccional por efecto del peso propio de la 
banda mas la cadena.. ......................................................... 67 
4.3.3.4 Resistencia en la rueda tensora ................................ 67 
4.3.3.5 Resistencia en los descargadores ............................ 68 
4.3.3.6 Resistencia por efecto del cambio de trayectoria ..... 68 
4.3.3.7 Resistencia por efecto de la fricción del material con 
las paredes laterales ............................................................. 68 
4.3.3.8 Resistencia en la rueda estrella de accionamiento 
(Rueda Catalina) ................................................................... 69 
4.4 CALCULO DE LA FUERZA DINÁMICA “Fdin“ ................ 70 
4.5 CONDICIONES DE DISEÑO ......................................... 72 
4.6 POTENCIA DEL MOTOR .............................................. 72 
 
 
 
UNIDAD 5 TRANSPORTADOR REDLER ............................... 73 
5.1 DESCRIPCIÓN DE SUS COMPONENTES .................... 74 
5.2 CLASIFICACIÓN ............................................................. 76 
5.3 CALCULO DE LOS TRANSPORTADORES REDLER ... 76 
5.4 BASES PARA EL CÁLCULO DE LOS REDLERS 
VERTICALES ........................................................................ 84 
 
 
UNIDAD 6 TRANSPORTADORES DE RODILLOS, 
CANALES Y TORNILLO SIN FIN ............................................. 88 
6.1 DESCRIPCIÓN DE SUS COMPONENTES .................... 89 
6.2 CLASIFICACION ............................................................. 90 
6.3 CÁLCULO Y DIMENSIONAMIENTO DE UN 
TRANSPORTADOR DE RODILLOS .................................... 91 
Cálculo de los rodillos gravitacionales .................................. 91 
6.3.1.1 Resistencia por efecto de rodadura y de fricción en los 
gorrones W1 .......................................................................... 91 
6.3.1.2 Resistencia resultante de la pérdida de energía al 
pasar por los rodillos parados W2 ......................................... 91 
6.3.2 Cálculo de rodillos accionados ..................................... 93 
6.3.3 Determinación del número de rodillos accionados por 
debajo de una pieza .............................................................. 94 
6.4 TRANSPORTADORES DE CANALES ........................... 96 
6.4.1DESCRIPCIÓN DE SUS COMPONENTES .................... 97 
6.4.2 CLASIFICACIÓN .......................................................... 97 
6.4.3 CÁLCULO Y DIMENSIONAMIENTO DE UN 
TRANSPORTADOR DE CANALES ...................................... 97 
6.5 ECUACIONES PARA TRANSPORTADORES 
HELICOIDALES .................................................................... 98 
6.6 TRANSPORTADORES HELICOIDALES ...................... 103 
6.6.1Cálculo de transportadores de tornillos horizontales.. 104 
 
 
 
UNIDAD 7 TRANSPORTADORES AEREOS .................... 107 
7.1 DESCRIPCIÓN DE SUS COMPONENTES .................. 108 
7.1.1 Cadena ....................................................................... 109 
7.1.2 Cadena articulada soldada ........................................ 109 
7.1.3 Cadena forjada ........................................................... 109 
7.1.4 Cadena tipo - Cruz – Broche ...................................... 110 
7.1.5 Cadena de alambre transporta .................................. 111 
7.1.6 Montante (jinete) ........................................................ 111 
7.1.6.1Carga máxima en el montante ................................. 112 
7.1.7 Carrito......................................................................... 113 
7.1.8 Colgadores de material .............................................. 113 
7.1.9 Trayectoria ................................................................. 115 
7.1.10 Desviadores ............................................................. 116 
7.1.11 Equipo tensor ........................................................... 116 
7.1.12 Estación de accionamiento ...................................... 117 
7.2 CLASIFICACIÓN ........................................................... 117 
7.2.1 Ventajas de los transportadores colgantes ................ 118 
7.3 CÁLCULO Y DIMENSINAMIENTO DE UN 
TRANSPORTADOR AEREO .............................................. 119 
7.3.1 Capacidad del transportador ...................................... 119 
7.3.2 Tracción en la cadena ............................................... 121 
 
UNIDAD 8 MAQUINAS DE ELEVACION ........................... 125 
8.1 INTRODUCCIÓN .......................................................... 126 
8.2 DIVISION DE LAS MAQUINAS DE ELEVACION ......... 127 
 
UNIDAD 9 MAQUINAS DE ELEVACION DE CARRERA 
CORTA ................................................................................ 128 
9.1 GATOS MECANICOS ................................................... 129 
9.1.1 GATOS DE TORNILLO .............................................. 129 
9.1.1.1 DISPOSICIÓN GENERAL Y APLICACIÓN ............ 129 
9.1.1.2 CÁLCULO DE GATO DE TORNILLO .................... 130 
9.2 GATOS DE CREMALLERA .......................................... 134 
9.2.1 DISPOSICIÓN Y APLICACIONES GENERALES ...... 135 
9.2.2 CÁLCULO DEL GATO DE CREMALLERA ................ 135 
9.3 GATOS HIDRÁULICOS ................................................ 137 
9.4 TECLES ........................................................................ 140 
9.4.1 Tecles Sin fin – Corona .............................................. 141 
9.4.2 Tecles planetarios ...................................................... 143 
9.5 EJERCICIO ................................................................... 144 
9.5.1 CÁLCULO DE UN GATO DE TORNILLO .................. 144 
9.5.2 CÁLCULO DE LAS DIMENSIONES DEL TORNILLO 144 
9.5.3 DETERMINACION DE LA ALTURA DE LA TUERCA 145 
9.5.4 CÁLCULO DE LA ALTURA DEL TORNILLO ............. 146 
9.5.5 CÁLCULO DEL DIAMETRO DE LA PALANCA ......... 146 
9.5.6 CÁLCULO DE LA LONGITUD DE PALANCA ........... 147 
9.5.7 CÁLCULO DE LA ESTRUCTURA DE SOPORTE ..... 148 
 
 
UNIDAD 10 MAQUINAS DE ELEVACION DE CARRERA 
LARGA ................................................................................ 148 
10.1 DESCRIPCIÓN ........................................................... 149 
10.2 APAREJOS ................................................................. 149 
10.2.1 APAREJOS DE CUERDA ........................................ 149 
10.2.2 APAREJOS DE CADENA ........................................ 152 
10.3 CABRESTANTES ....................................................... 156 
10.3.1 CARACTERÍSTICAS DE CONSTRUCCIÓN ........... 157 
10.3.2 CÁLCULO DEL CABRESTANTE ............................. 158 
10.4 POLIPASTOS ELÉCTRICOS ..................................... 161 
10.5 EJERCICIO ................................................................. 163 
10.5.1 CALCULO DE UN CABRESTANTE ........................ 163 
 
ANEXOS 
ANEXO I EJERCICIO DE TRANSPORTADOR DE BANDA .................................... I 
ANEXO II EJERCICIO DE REDLER ....................................................................... II 
ANEXO IIIEJERCICIO DE TRANSPORTADOR HELICOIDAL ............................. III 
ANEXO IV EJERCICIO DE ELEVADOR DE CARGA .......................................... ..IV 
ANEXO V EJERCICIO DE GRUA ........................................................................... V 
 
INDICE DE FIGURAS 
 
 
UNIDAD 1 
FIGURA 1.1 Transporte en la industria ............................................................................................................................................ 2 
FIGURA 1.2 Transporte Continuo .......................................................................................................................................................... 2 
FIGURA 1.3 Transporte Discontinuo .................................................................................................................................................. 3 
FIGURA 1.6-1 Palanca con rueda de trinquete ....................................................................................................................... 5 
FIGURA 1.6-2 Características de un motor de combustión interna .................................................................... 7 
FIGURA 1.6-3 Curvas características de distintos motores ........................................................................................ 8 
FIGURA 1.6-4 Curva característica de trasmisión con convertidor hidrocinético ................................. 9 
FIGURA 1.6-5 Características de un motor de corriente directa con excitación en serie ....... 11 
FIGURA 1.6-6 Esquema de un motor de corriente directa en serie ................................................................. 12 
FIGURA 1.6-7 Características de arranque de un motor en serie, con resistencia de 
arranque ........................................................................................................................................................................................................................ 12 
FIGURA 1.6-8 Curvas características de un motor en serie ................................................................ …13 
FIGURA 1.6-9 Esquema de un motor en paralelo ....................................................................................... .13 
FIGURA 1.6-10 Curvas características de un motor en paralelo ............................................... 14 
FIGURA 1.6-11 Esquema de un motor trifásico de rotor bobinado ................................................... .15 
FIGURA 1.6-12 Características del motor de jaula de ardilla normal .................................... .16 
FIGURA 1.6-13 Característica del motor de doble jaula de ardilla .......................................... .17 
FIGURA 1.6-14 Características de un motor de rotor bobinado ................................................ 17 
 
 
 
UNIDAD 2 
FIGURA 2.1-1 Transportadores de banda .................................................................................................................................. 24 
FIGURA 2.2-1 Esquema de un transportador de banda ............................................................................................... 24 
FIGURA 2.2-2 Estructura seccionada de una banda ....................................................................................................... 25 
FIGURA 2.2-3 Entrabado de banda transportadora ......................................................................................................... 26 
FIGURA 2.2-4 Transportador de banda con asientos y rodillos horizontales ....................................... 27 
FIGURA 2.2-5 Esquema de un Transportador de banda ............................................................................................ 27 
FIGURA 2.2-6 Esquema de una estación de accionamiento .................................................................................. 28 
FIGURA 2.2-7 Diagramas que muestran el par torsor de arranque ................................................................. 28 
FIGURA 2.2-8 Modelos de Estaciones Tensoras ................................................................................................................ 29 
FIGURA 2.2-9 Esquema de tolva de cargado ......................................................................................................................... 29 
FIGURA 2.2-10 Alimentador de banda .......................................................................................................................................... 29 
FIGURA 2.2-11 Esquema de desviadores ................................................................................................................................... 30 
FIGURA 2.2-12 Esquema de banda transportadora de dimensiones gigantescas .......................... 30 
FIGURA 2.2-13 Modelos de limpiadores ....................................................................................................................................... 30 
FIGURA 2.2-14 Banda transportadora con pasillo Metálico ..................................................................................... 31 
FIGURA 2.3-1 Banda de rodillos horizontales......................................................................................................................... 32 
FIGURA 2.3-2 Bandas y rodillos tipo “V” ...................................................................................................................................... 32 
FIGURA 2.4-1 Altura de un transportador de banda ........................................................................................................ 33 
FIGURA 2.4-2 material transportado por piezas ................................................................................................................... 34 
FIGURA 2.4-3 Sección que forma el montículo de material sobre la banda transportadora . 34 
FIGURA 2.4-4 Sección teórica sobre banda de rodillos horizontales ............................................................. 35 
FIGURA 2.4-5 Sección teórica que forma un montículo de material sobre la banda ..................... 35 
FIGURA 2.4-6 Fuerzas que actúan sobre el material ..................................................................................................... 36 
FIGURA 2.4-7 Coeficiente k = f (T) ..................................................................................................................................................... 34 
FIGURA 2.4-8 Vista de planta de una tolva de cargado ............................................................................................... 34 
FIGURA 2.4-9 Tensiones en tambor accionado ................................................................................................................... 35 
FIGURA 2.4-10 Tensiones en tambores no accionados .............................................................................................. 38 
FIGURA 2.4-11 Tensiones en banda inclinada ...................................................................................................................... 39 
FIGURA 2.4-12 Vista de planta de una tolva de cargado ............................................................................................ 39 
FIGURA 2.4-13 Esquema de banda transportadora de gran dimensión ..................................................... 40 
FIGURA 2.4-14 Esquema de una tolva de cargado .......................................................................................................... 41 
FIGURA 2.4-15 Tensiones en tambor de accionamiento ............................................................................................ 42 
FIGURA 2.4-16 Tensiones que actúan sobre la banda transportadora ........................................................ 43 
FIGURA 2.4-17 Sistema de accionamiento de una banda transportadora ............................................... 44 
FIGURA 2.4-18 Sistema de accionamiento ................................................................................................................................44 
FIGURA 2.4-19 Sistema de accionamiento por dos tambore…………………………………………………………44
 
 
 
 
UNIDAD 3 
FIGURA 3.1-1 Elevador de cangilones ........................................................................................................................................... 46 
FIGURA 3.1-2 Esquema de elevador de cangilones ........................................................................................................ 46 
FIGURA 3.1-3 Ejemplos de tipos de bandejas ....................................................................................................................... 47 
FIGURA 3.2-1 Sujeción de cangilones ............................................................................................................................................ 47 
FIGURA 3.2-2 Elevadores de cangilones cargados por tolva de alimentación .................................... 49 
FIGURA 3.3-1 Esquema de un transportador de cangilones .................................................................................. 50 
FIGURA 3.3-2 Esquema de un transportador de cangilones .................................................................................. 54 
FIGURA 3.3-3 Esquema de transportador de cangilones ........................................................................................... 55 
FIGURA 3.3-4 Ejes de cadenas y catalinas............................................................................................................................... 57 
FIGURA 3.3-5 Tensiones que actúan en el cangilón ....................................................................................................... 57 
 
 
UNIDAD 4 
FIGURA 4.1-1 transportador articulado por cadenas ...................................................................................................... 60 
FIGURA 4.1-2 Esquema de un transportador articulado por cadenas .......................................................... 60 
FIGURA 4.1-3 Cadena tipo “Gall” y Cadena con lubricación ................................................................................. 61 
FIGURA 4.1-4 Cadena de eslabones ............................................................................................................................................... 61 
FIGURA 4.1-5 Estación de accionamiento de un transportador de cadena ............................................ 62 
FIGURA 4.3-1 Ángulo granulométrico ............................................................................................................................................. 64 
FIGURA 4.3-2 Sección que forma el material cuando el transportador tiene barreras 
laterales ......................................................................................................................................................................................................................... 64 
FIGURA 4.3-3 Esquema de transporte de materiales por piezas ....................................................................... 65 
FIGURA 4.3-4 Rodadura ................................................................................................................................................................................ 66 
FIGURA 4.3-5 Eje de rueda dentada y pasador de cadena ..................................................................................... 67 
FIGURA 4.3-6 Esquema de rueda dentada ............................................................................................................................... 68 
FIGURA 4.3-7 Tensión en transportadores de cadena cuando existe cambio de trayectoria ................. 68 
FIGURA 4.3-8 Material en contacto con las paredes laterales .............................................................................. 69 
FIGURA 4.3-9 Material guiado por las paredes laterales ............................................................................................ 69 
FIGURA 4.3-10 Diagrama de tensiones ......................................................................................................................................... 70 
FIGURA 4.3-11 Descomposición de la velocidad en un punto de la superficie ................................... 71 
FIGURA 4.3-12 Diagrama de la aceleración ............................................................................................................................. 71 
FIGURA 4.3-13 Diagrama Esfuerzo - Deformación ........................................................................................................... 72 
 
 
UNIDAD 5 
FIGURA 5.1-1 Partes de un transportador Redlers ........................................................................................................... 74 
FIGURA 5.1-2 Cadena Redler ................................................................................................................................................................. 75 
FIGURA 5.1-3 10 Detalle interior al transportador, 20 Redler vista de planta de los arrastradores ..... 75 
FIGURA 5.3-1 Fuerzas que actúan en el redler .................................................................................................................... 79 
FIGURA 5.3-2 Esquema de un transportador redler horizontal – vertical ......................................... 85 
FIGURA 5.3-3 Corte transversal de un redler vertical..................................................................................................... 86 
 
 
UNIDAD 6 
FIGURA 6.1-1 Transportadores de rodillos ................................................................................................................................ 89 
FIGURA 6.2-1 Transportador de rodillos gravitacionales ............................................................................................ 90 
FIGURA 6.2-2 Esquema de transportador de rodillos motorizado ..................................................................... 90 
FIGURA 6.3-1 Esquema de un transportador de rodillos ............................................................................................ 91 
FIGURA 6.4-1 Ejemplo de transportador de canal (resbalín) .................................................................... 97 
FIGURA 6.4-2 Esquema de un transportador de canal rectilíneo ...................................................................... 98 
FIGURA 6.5-1 Esquema de un transportador de canal helicoidal...................................................................... 99 
FIGURA 6.5-2 Diagrama de V = f (t) para ángulos mayores de inclinación ................................... 100 
FIGURA 6.5-3 Diagrama de v = f (t) para ángulos menores de inclinación ................................. 101 
FIGURA 6.5-4 Diagrama de v = f (t) para β = arc.tng (µ2 + µ) ..................................................................................... 101 
FIGURA 6.5-5 Sección transversal de canal para transporte de granos .................................................. 102 
FIGURA 6.6-1Transportadores de tornillo ................................................................................................................................. 103 
FIGURA 6.6-2 Fuerzas que actúan en el husillo ................................................................................................................ 105 
 
 
UNIDAD 7 
FIGURA 7.1-1 Esquema de un transportador de cadena colgante ................................................................. 108 
FIGURA 7.1-2 Esquema de un transportador de cadena colgante de dos trayectorias ........... 109 
FIGURA 7.1-3 Transportador con la cadena ubicada en el interior de la trayectoria ................. 109 
FIGURA 7.1-4Ejemplo de trayectoria de un transportador aereo ..................................................................... 110 
FIGURA 7.1-5 Cadena forjada .................................................................................................................................... 110 
FIGURA 7.1-6 Cadenatipo cruz – broche ................................................................................................................................. 111 
FIGURA 7.1-7 Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) .......................................................................................... 112 
FIGURA 7.1-8 poleas de desvío ................................................................................................................................ 112 
FIGURA 7.1-9 Guías de desvió (de rodillos) ...................................................................................................... 112 
FIGURA 7.1-10 Guías de desvió (fijos)......................................................................................................................................... 112 
FIGURA 7.1-11 diagrama de fuerzas que actúan sobre el montante ........................................................... 113 
FIGURA 7.1-12 Gancho sencillo ................................................................................................................................ 113 
FIGURA 7.1-13 Gancho tipo árbol ..................................................................................................................................................... 113 
FIGURA 7.1-14 Gancho tipo peine .................................................................................................................................................... 113 
FIGURA 7.1-15 Colgador Plano ................................................................................................................................. 114 
FIGURA 7.1-16 Colgador con varias superficies planas ............................................................................. 114 
FIGURA 7.1-17 Gancho para uso Automático ...................................................................................................................... 114 
FIGURA 7.1-18 Gancho con cestos ................................................................................................................................................. 114 
FIGURA 7.1-19 Colgador rotacional ........................................................................................................................ 114 
FIGURA 7.1-20 Gancho con rotación accionada................................................................................................................ 114 
FIGURA 7.1-21 Secciones de los transportadores colgantes de una trayectoria ............................ 114 
FIGURA 7.1-22 Trayectoria Curva ............................................................................................................................ 115 
FIGURA 7.1-23 Secciones ......................................................................................................................................................................... 116 
FIGURA 7.1-24 Esquema de sistemas de desvíos .......................................................................................................... 116 
FIGURA 7.1-25 Esquema de un equipo tensor ................................................................................................ 117 
FIGURA 7.2-1 Transportador Aéreo ................................................................................................................................................ 117 
FIGURA 7.2-2 Transportador aéreo en la fabricación de automóviles .............................................. 118 
FIGURA 7.3-1 Esquema de jinetes conductores en trayectoria inclinada ............................................... 120 
FIGURA 7.3-2 Esquema de jinetes en trayectoria de curva horizontal ....................................................... 121 
FIGURA 7.3-3 Grafica para determinar el coeficiente de resistencia fj ........................................... 124 
 
 
UNIDAD 8 
FIGURA 8.1-1 Polipasto Eléctrico ...................................................................................................................................................... 126 
FIGURA 8.1-2 Diferentes tipos de aparatos de Elevación .......................................................................................... 127 
 
 
UNIDAD 9 
FIGURA 9.1-1 Gato de tornillo ............................................................................................................................................................... 129 
FIGURA 9.1-2 Esquema de las fuerzas que actúan sobre el tornillo ............................................................... 130 
FIGURA 9.1-3 Descomposición de las fuerzas que actúan sobre un gato de tornillo .................... 130 
FIGURA 9.1-4 Gato de tornillo 12 tons., de fuerza portante 320 mm de carrera. a , 
articulación esférica. b .................................................................................................................................................................................. 130 
FIGURA 9.2-1 Gato de cremallera ................................................................................................................................ 134 
FIGURA 9.2-2 Descomposición de las fuerzas que actúan sobre un gato de cremallera .............................. 135 
FIGURA 9.3-1 Gatos hidráulicos de botella .............................................................................................................................. 137 
FIGURA 9.3-2 Gato hidráulico ..................................................................................................................................... 139 
FIGURA 9.3-3 Bomba de gato hidráulico. ............................................................................................................ 139 
FIGURA 9.3-4 Aparato hidráulico de levantamiento “perpetuum”.................................................................................. 139 
FIGURA 9.3-5 Peso propio y altura total de los gatos hidráulicos. .................................................................. 140 
FIGURA 9.4-1 Tecles manuales con cadena de acero ................................................................................. 141 
FIGURA 9.4-2 Tecles planetarios ........................................................................................................................................................ 142 
FIGURA 9.4-3 Esquema de un tecle planetario ..................................................................................................................... 144 
 
 
UNIDAD 10 
FIGURA 10.2-1 Aparejos de cuerda C400-0918A (pesados) ............................................................................................... 149 
FIGURA 10.2-2 Aparejos de cuerda (livianos) ...................................................................................................................... 150 
FIGURA 10.2-3 Aparejo de cuerda ................................................................................................................................................... 150 
FIGURA 10.2-4 Aparejo de cuerda de cáñamo. ................................................................................................................... 152 
FIGURA 10.2-5 Aparejo de cadena (sistema engranajes) .......................................................................... 152 
FIGURA 10.2-6 Aparejo de cadena (sistema planetario) ............................................................................................. 153 
FIGURA 10.2-7 Pesos propios y dimensionado de los aparejos de cadena ........................................... 155 
FIGURA 10.2-8 Aparejo de tornillo sin fin con cadena bonificada. ...................................................... 155 
FIGURA 10.2-9 Aparejo de ruedas rectas “ Hadef” ............................................................................................... 156 
FIGURA 10.3-1 Aparejo de ruedas rectas “ Hadef”...................................................................................................................156 
FIGURA 10.3-2 Cabrestante manual liviano.. ......................................................................................................................... 157 
FIGURA 10.3-3 Esquema de un cabrestante manual ..................................................................................................... 158 
FIGURA 10.3-4 Manivela simple ......................................................................................................................................................... 159 
FIGURA 10.4-1 Polipastos eléctricos Nippon Hoist ........................................................................................................ 161 
FIGURA 10.4-2 Polipasto eléctrico.. ............................................................................................................................................... 163 
 
INDICE DE TABLAS 
 
UNIDAD 1 
TABLA 1.1-1 Fuerza Maxima por Operario en Kg................................................................ 6 
TABLA 1.3-1 velocidades sincrónicas................................................................................ 15 
TABLA 1.3-2 Características y aplicaciones de los principales motores asincrónicos. ....... 19 
 
 
UNIDAD 2 
TABLA 2.1 Ancho de Banda.............................................................................................. 26 
TABLA 2.2 Coeficiente “c” en funcion de la longitud de banda ......................................... 41 
 
 
UNIDAD 3 
TABLA 3.3-1 Tabla para la eleccion de la velocidad del cangilon ...................................... 50 
TABLA 3.3-2 Tabla para la elección del coeficiente Ψ para cangilones pequeños uno al 
lado de otro ...................................................................................................................... 51 
TABLA 3.3-3 Coeficiente flexional utilizado (si se utiliza banda como elemento traccional) 
para el accionamiento del elevador de cangilones ........................................................... 52 
TABLA 3.3-4 Coeficiente flexional utilizado (si se utiliza banda como elemento traccional) 
para el accionamiento del elevador de cangilones ........................................................... 52 
TABLA 3.3-5 Coeficiente de potencia en función de la capacidad, altura y material a 
transportar ....................................................................................................................... 53 
TABLA 3.3-6 Paso Normalizado del cangilón ................................................................ …53 
TABLA 3.3-7 Coeficiente C1 en función de la velocidad del cangilón y el material a 
transportar ...................................................................................................................... .55 
 
 
UNIDAD 4 
TABLA 4.3-1 Velocidad de transporte ............................................................................... 64 
TABLA 4.3-2 Ancho de banda ........................................................................................... 65 
TABLA 4.3-3 Valores de coeficiente c para diferentes longitudes ...................................... 71 
 
 
 
UNIDAD 5 
TABLA 5.3-1 Velocidad de la cadena de arrastre ............................................................. 76 
TABLA 5.3-2 Dimensiones principales del cajon para cadena de arrastre sencilla ........... 77 
TABLA 5.3-3 Dimensiones principales del cajon para cadena de arrastre doble .............. 77 
TABLA 5.3-4 Propiedades de algunos materiales a transportar..................................... …79 
TABLA 5.3-5 Coeficiente friccional entre la pared y el material “f” y el coeficiente de 
resistencia “µ” ................................................................................................................. .77 
 
UNIDAD 6 
TABLA 6.4-1 Tabla para determinar el coeficiente de llenado, diametro y revoluciones por 
minuto del husillo ........................................................................................................... 106 
TABLA 6.4-2 Tabla para determinar el coeficiente global de resistencia para calcular la 
potencia ........................................................................................................................ 106 
 
UNIDAD 7 
TABLA 7.1-1 Parametros de la cadena transporta .......................................................... 110 
TABLA 7.3-1 Coeficiente C, para sectores inclinados S en funcion del radio de curvatura y 
el angulo de inclinacion .............................................................................................. …123 
TABLA 7.3-2 Coeficiente a, b para unidades de arcos k, v en funcion de radio de curvatura 
y el angulo de abrace.................................................................................................... .123 
 
 
UNIDAD 9 
TABLA 9.1-1 Presión superficial admisible en los filetes de la rosca en 2cm
kg
 ................. 134 
TABLA 9.2-1 Características de los gatos mecánicos de acero con reductor de elevación 
(según DIN 7355 a 7357) ............................................................................................... 136 
TABLA 9.3-1 Gatos hidráulicos de botella Power Team . ................................................137 
TABLA 9.4-1 Características Técnicas de los tecles manuales .................................... …141 
TABLA 9.4-2 Tecle Sin fin – Corona ............................................................................... .142 
 
UNIDAD 10 
TABLA 10.2-1 Características Técnicas de los aparejos de cuerda (pesados) ............... 149 
TABLA 10.2-2 Características Técnicas de los aparejos de cuerda (livianos) ................. 150 
TABLA 10.2-3 Capacidad de carga .............................................................................. …151 
TABLA 10.2-4 Dimensiones de aparejo de cuerda. ....................................................... .151 
TABLA 10.2-5 Características técnicas de aparejo de cadena (sistema de engranajes) . 152 
TABLA 10.2-6 Aparejo de cadena (sistema planetario)................................................... 153 
TABLA 10.3-1 Características técnicas de cabrestantes .............................................. …156 
TABLA 10.3-2 Dimensiones de una manivela simple. .................................................... .158 
TABLA 10.3-3 Rendimientos de las piezas y componentes de cabrestantes(al elevar). 160 
TABLA 10.3-4 Gama de Polipastos Eléctrico “ NH de México”. ...................................... 162 
 
 
Maquinas de Elevación y Transporte 
1 
 
 
 
 
 
 
UNIDAD 1 
 
 
 
ACCIONAMIENTO DE LOS 
EQUIPOS DE TRANSPORTE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Maquinas de Elevación y Transporte 
2 
 
1.1 INTRODUCCIÓN 
 
1.2 GENERALIDADES DE LOS SISTEMAS DE TRANSPORTE 
 
Fig. 1.1 Transporte en la industria 
 
El crecimiento en la producción industrial ha traído nuevas ideas y exigencias 
en los equipos, como transportar materia prima durante el proceso 
productivo. Los equipos que se denominan transportadores, se caracterizan 
por que pueden: transportar, cargar, descargar, almacenar por piezas y 
agrupar materiales sin parar los equipos. En el desarrollo de los 
transportadores se hacen los esfuerzos necesarios para disminuir los gastos 
de funcionamiento y el aumento en el nivel del proceso productivo para 
cumplir con los objetivos industriales. 
 1.3 TRANSPORTE CONTINUO Y DISCONTINUO 
 
Fig. 1.2 Transporte Continuo 
Maquinas de Elevación y Transporte 
3 
 
1.3.1 El transporte continuo logra el traslado de materiales finos y de flujo fácil 
(por ejemplo la harina de trigo o arena), materiales en forma de granos (por 
ejemplo frijoles de soya), o materiales en trozos o pedruscos (por ejemplo, el 
carbón mineral o la corteza de madera desmenuzada). 
 
 
Fig. 1.3 Transporte discontinuo 
1.3.2 El transporte discontinuo consiste en el almacenamiento y traslado de 
elementos que tienen forma individual integrada, como las partesfabricadas de 
metal, u otras acomodadas en cajas o cajones. 
. 
1.4 TIPOS DE MATERIALES A TRANSPORTARSE 
• Materiales sólidos a granel 
• Materiales sólidos unitarios 
 
Los materiales sólidos a granel implican cuatro áreas primordiales: 
1) Transporte industrial 
2) Almacenamiento 
3) Empaquetado 
4) Envío o transporte territorial. 
 
1.5 DIVISION DE LAS MAQUINAS DE TRANSPORTE 
Los dos tipos de transportadores utilizados en el manejo y transporte 
de materiales son: 
Transportadores por gravedad 
Transportadores mecanizados 
 
Maquinas de Elevación y Transporte 
4 
 
Mencionamos algunos transportadores por gravedad: trasportadores de 
canal, transportadores de rodillos y ruedas o rodillos segmentados, utilizan el 
principio de gravedad para desplazar artículos desde un punto de mayor 
elevación hasta otro punto a menor elevación. 
 
En los transportadores mecanizados se utilizan motores eléctricos, motores 
de combustión, etc. Para accionar bandas, cadenas o rodillos. 
 
1.6 ACCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS DE ELEVACIÓN Y 
TRANSPORTE 
 
1.6.1 GENERALIDADES 
 
Accionamiento es el conjunto de elementos que entrega al 
mecanismo, la potencia necesaria para la realización de su trabajo. Los tipos de 
accionamientos y las transmisiones usadas en los equipos de elevación y 
transporte pueden ser: 
 
 
 
En muchas máquinas se utilizan accionamientos combinados: Diesel 
– eléctrico, electrohidráulico y electro neumático. Sobre todo los 2 primeros han 
tenido una amplia difusión en los últimos años. 
Maquinas de Elevación y Transporte 
5 
 
1.6.2 ACCIONAMIENTO MANUAL 
 
La primera forma de energía a disposición del hombre ha sido la que 
le proporcionan sus propios músculos, se diseño equipos de accionamiento 
manual cuya limitación es la pequeña potencia que ofrecen (menos de un caballo 
de fuerza), lo que limita la carga a elevar y las velocidades de trabajo. 
 
El movimiento del mecanismo se logra con ayuda de una manivela, 
con una rueda de trinquete, o por medio de una cadena, con su correspondiente 
rueda. 
 
 
Fig. 1.6.1 Palanca con rueda de trinquete 
Fuente: Apuntes de clase (MEC - 340) 
 
 
1. Rueda de trinquete 
2. Pasador de uña 
3. Cuerpo 
4. Resorte 
5. Uña 
6. Tornillos que retienen el resorte 
Maquinas de Elevación y Transporte 
6 
 
 
 
Para diseñar accionamientos manuales debemos seguir las siguientes reglas: 
 
1. La fuerza realizada por un operador no debe exceder los valores de la 
tabla 1.1-1 
2. La velocidad de los movimientos del operador no debe exceder: 
a) 1 m/s, en la manivela 
b) 0.6 m/s, en la rueda con cadena 
 
3. La potencia desarrollada por un operador se asume 
a) 10 Kg-m/s, si la operación es continua 
b) 15 Kg-m/s, si la operación es de periodos de 5 min. con 
intervalos de receso. 
 
4. Cuando trabajan varios operarios en un mismo accionamiento, debe 
considerarse un factor de simultaneidad φ 
a) para dos operadores, φ = 0.8 
b) para cuatro operadores, φ = 0.7 
 
5. El recorrido de las palancas no debe ser mayor que: 
a) 400 mm, en las palancas 
b) 250 mm, en los pedales 
 
6. Los ejes que sirven de articulación en las palancas y pedales y sus 
agujeros, deben ser maquinados hasta el grado de exactitud 3 y 
dárseles tratamiento térmico en sus partes de trabajo. 
 
7. El árbol de rotación de las manivelas debe colocarse a una altura de 0.9 
a 1.1 de la plataforma del operador. 
Maquinas de Elevación y Transporte 
7 
 
1.6.3 ACCIONAMIENTO MECANICO 
1.6.3.1 ACCIONAMIENTO POR MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA 
 
El empleado actualmente en los equipos de elevación es el motor de 
combustión interna, el cual puede ser Diesel o gasolina. 
Los motores de combustión interna (MCI) son empleados cuando 
son necesarios trabajos independientemente de la red eléctrica, como es el 
caso de las grúas de montaje sobre camión. Los motores Diesel tienen un 
mayor peso por unidad de potencia, son más eficientes y consumen menos 
combustible, que los motores a gasolina, siendo empleados donde se 
necesitan grandes potencias. 
 
 
Fig. 1.6.2 Curvas características de un motor de combustión interna 
 Fuente: Apuntes de clase (MEC - 340) 
 
La serie de motores utilizados actualmente en los equipos de 
elevación y transporte es muy amplia: desde 3 HP, hasta 500 HP. 
 
La potencia nominal de MCI, que debe corresponder con las 
condiciones de trabajo de la grúa, debe ser menor que la potencia máxima posible 
del motor, para evitar el desgaste excesivamente rápido de este. Por eso es 
necesario disminuir el número de revoluciones de estos motores (en relación a la 
Maquinas de Elevación y Transporte 
8 
 
correspondiente a su potencia máxima: de un 25 a un 40 % en los de gasolina y 
de un 10 a un 20 % en los de Diesel). 
Una de las principales desventajas de los MCI, relacionada con su 
poca capacidad de absorber sobrecargas, se debe a la poca elasticidad que 
presentan. Esto significa que la curva característica de M vs. n (momento contra 
revoluciones por min.), es muy horizontal, lo que implica que al existir una 
variación ∆ M del momento resistente, se producirá una var iación ∆ n grande de 
las revoluciones, constituyendo un fenómeno indeseable. 
 
Para hacer la característica del motor más elástica se recurre a 
distintas soluciones, siendo las principales: 
 
1) Selección de un motor de mayor potencia que la necesaria. En el gráfico de 
M vs. n, las curvas de N = .
97500
ctte
M n = son hipérbolas (Fig. 1.2-1) en donde 
la curva de M es tangente a la N en el punto correspondiente a las 
revoluciones donde la potencia es máxima. 
 
2) Otro procedimiento es trabajar con un motor de bajas revoluciones 
máximas. Esto provoca (Fig.1.2-2) que la curva de M1 sea más elástica que 
la de M3 cuyas revoluciones máximas son mayores. 
 
Fig.1.6.3 Curvas características de distintos motores. 
 M2 mayor potencia que M1. M3 mayores revoluciones Máximas que M1 
Fuente: Apuntes de clase (MEC - 340) 
 
Maquinas de Elevación y Transporte 
9 
 
3) El empleo del convertidor hidrocinético, en combinación con un reductor 
mecánico, conjunto que recibe el nombre de trasmisión hidromecánica, y 
cuya principal función es hacer más elástica la curva de M vs. n. En la Fig. 
1.2-3 se muestra la característica de una trasmisión con convertidor 
hidrocinético. 
Otras ventajas del convertidor hidrocinético son que amortigua las 
vibraciones torsionales del sistema de trasmisión y disminuye el número de 
escalones del reductor mecánico. 
 
 
Fig.1.6.4 Curva característica de trasmisión con convertidor hidrocinético 
 Fuente: Apuntes de clase (MEC - 340) 
 
Las grúas móviles utilizan el sistema Diesel-Eléctrico, el cual permite combinar 
las ventajas de los motores eléctricos con el trabajo independiente de la red 
eléctrica. Evita el empleo de árboles de transmisión, embragues, etc. 
Necesario en los MCI. La desventaja es la complejidad de la instalación y su 
elevado costo. 
 
1.6.3.2 ACCIONAMIENTO ELECTRICO 
 
Predomina en los equipos de elevación y transporte, especialmente 
para los trabajos portuarios de carga y descarga, así como muchos de los 
equipos auxiliares. Esto es debido a que presentan múltiples ventajas: 
 
Maquinas de Elevación y Transporte 
10 
 
1) Requieren poca cantidad de material en su construcción. 
2) Son de pequeñas dimensiones y poco peso. 
3) Son mas simples, costo relativamente bajo. 
4) Presentan seguridad, fiabilidad y durabilidad. 
5) Posible regular la velocidad en un amplio rango. 
6) Abarca grandes sobrecargas. 
7) Puede obtenerse una velocidad de operación constante. 
8) Usamos mando a distancia y automático, y facilita el frenaje del 
mecanismo, al emplearse para esto el motor. 
9) Tiene un alto rendimiento. 
 
Estas ventajas posibilitan la obtención de mecanismos relativamente 
sencillos, móviles y con transmisiones individuales.Los motores pueden ser de 
corriente directa o alterna. 
Los motores de corriente continua comparados con los motores de 
corriente alterna, tienen las siguientes desventajas: 
 
1) Grandes dimensiones 
2) Mayor peso. 
3) Mayor costo. 
4) No es posible enviar la energía del frenaje al circuito. 
5) Necesidad de complicados colectores de desplazamiento. 
6) Necesidad de instalaciones rectificadoras. 
7) Rendimiento mas bajo. 
 
Las transmisiones de corriente alterna son las más empleadas, 
usando las de corriente directa sólo en casos en que los parámetros así lo 
indiquen, como cuando se necesita una regulación de velocidades. 
Maquinas de Elevación y Transporte 
11 
 
 
Fig. 1.6.5 Características de un motor de corriente directa con excitación en serie. 
 Fuente: Apuntes de clase (MEC – 340) 
Los motores eléctricos se diferencian: 
• Por proteger el medio ambiente (abiertos, protegidos, cerrados, etc.). 
• El método de enfriamiento (natural, con auto ventilación y forzada). 
• El método de fijación (por la base por bridas, etc.). 
• Por la forma de la bancada. 
• Por la disposición del árbol de salida. 
• Por el tipo de cojinetes del rotor. 
 
Estos puntos deben tenerse presente al seleccionar un motor 
eléctrico. Lo más usado en nuestros días son accionamientos eléctricos 
individuales para cada mecanismo 
 
Los motores eléctricos de los equipos de elevación deben soportar 
un elevado número de conexiones y desconexiones; también permitir un arranque 
progresivo, sin saltos bruscos, su sentido de marcha reversible y deben ejercer un 
torque de frenaje. 
 
1.6.3.2.1 MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA 
 
Motores en serie.- En este tipo de motores el enrollado de inducido y de campo 
(inductor), están conectados en serie. Durante el arranque, pasa una corriente de 
fuerte intensidad por los 2 enrollados y el motor desarrolla un gran par de arranque 
(2.5 a 3 veces el par nominal). 
Maquinas de Elevación y Transporte 
12 
 
 
Para disminuir la intensidad de la corriente de arranque, se intercala 
una resistencia R en el circuito, que se reduce gradualmente durante el periodo de 
arranque. Para cada valor de R se obtienen distintas curvas características de 
velocidad vs. Torque del motor (véase Fig. 1.3-3). El par de arranque es, por tanto, 
variable, estando su valor medio entre 1.7 y 2.0 del par nominal del motor. 
 
Fig. 1.6.6 Esquema de un motor de corriente directa en serie 
Fuente: Apuntes de clase (MEC – 340) 
 
Para cambiar el sentido de rotación se invierte la polaridad del 
enrollado de inducido. La ventaja es que es capaz de elevar las cargas grandes a 
pequeñas velocidades y las cargas pequeñas a velocidades mayores. 
 
Fig. 1.6.7 Características de arranque de un motor en serie, con resistencia de arranque. 
Fuente: Texto Equipo de Elevación (MEC - 340) 
Maquinas de Elevación y Transporte 
13 
 
 
 Fig. 1.6.8 Curvas características de un motor en serie. 
 Fuente: Texto Equipos de Elevación (MEC – 340) 
 
Motor shunt o paralelo.- En este motor el inducido y el inductor se conectan en 
paralelo. El enrollado de campo recibe una corriente constante e independiente de 
la corriente de inducido, entonces la velocidad del motor es independiente de la 
carga evitándose el peligro del embalamiento. 
 
Fig. 1.6.9 Esquema de un motor en paralelo 
 Fuente: Texto Equipos de Elevación (MEC – 340) 
 
La regulación de la velocidad se consigue variando la intensidad de 
la corriente en el enrollado, por medio de resistencias, independientemente de la 
carga, el arranque, el frenado reostático y la inversión del movimiento se hacen 
igual que en el motor en serie. Los motores en paralelo quedan limitados a los 
casos en que se desea una velocidad constante e independiente de la carga. 
 
Maquinas de Elevación y Transporte 
14 
 
Motor combinado.- Este motor es una combinación del motor en serie y del 
paralelo, participando por tanto en sus características en la medida en que están 
relacionados los enrollados en serie y en paralelo. Son empleados en casos 
especiales, como ejemplo, cuando se desea un elevado par de arranque y al 
mismo tiempo que el motor no se embale con poca carga. 
 
1.6.3.2.2 MOTOR DE CORRIENTE ALTERNA 
 
Los motores de corriente alterna utilizados en los equipos de 
elevación son los de tipo asincrónicos, tanto el de jaula de ardilla (cortocircuitado), 
como el rotor bobinado. 
 
Fig. 1.6.10 Curvas características de un motor en paralelo 
Fuente: Apuntes de clase (MEC - 340) 
 
Motor asincrónico.- Para motores asincrónicos el estator esta acoplado a 3 
conductores de la red y el rotor no está conectado a la red, si no puesto en 
cortocircuito o conectado a resistencias. El estator crea un campo magnético 
giratorio, que arrastra al rotor con una velocidad que siempre rezagada de la 
velocidad del campo giratorio. A plena carga, el rango de deslizamiento es de 5 - 6 
% de la velocidad del campo giratorio o velocidad sincrónica. 
La velocidad “n” del campo giratorio depende del número de polos 
“p” del estator y de la frecuencia “f ” de la corriente. 
Maquinas de Elevación y Transporte 
15 
 
 n = 
p
f.120 1.1 
Normalmente 60 ciclos por segundo. (cps), y en función del número 
de polos del motor, se obtienen las velocidades sincrónicas de la tabla 1.3-1 
Tabla 1.3-1 velocidades sincrónicas 
 
Fuente: Apuntes de clase (MEC - 340) 
 
La velocidad del motor a plena carga es inferior en un 5 a 6% debido 
al deslizamiento del rotor respecto a la velocidad sincrónica. El sentido de rotación 
puede cambiarse intercambiando 2 de las fases del estator. 
 
Por la forma del rotor los motores asincrónicos pueden ser 
cortocircuitados (generalmente de jaula de ardilla) o de rotor bobinado. El segundo 
tipo de rotor, el de rotor bobinado (o de anillos), tiene conectados los enrollados 
del rotor a un reóstato por medio de 3 anillos colectores (Fig. 1.3-7). 
 
Fig. 1.6.11 Esquema de un motor trifásico de rotor bobinado 
Fuente: Texto Equipo de Elevación (MEC - 340) 
 
Maquinas de Elevación y Transporte 
16 
 
El motor de jaula de ardilla, como el motor en paralelo de corriente 
directa, marcha a velocidad constante, con muy pequeñas variaciones al variar la 
carga, tiene las desventajas de entregar un par de arranque relativamente 
pequeño (150 % del nominal), absorbe una alta corriente en ese periodo (5 a 7 
veces la nominal). En la Fig. 1.3-8 se muestra la curva característica de este 
motor. 
 
Fig. 1.6-12 Características del motor de jaula de ardilla normal 
Fuente: Texto Equipo de Elevación (MEC - 340) 
En los equipos de elevación se emplean otros tipos de motores de 
jaula, presentan algunas ventajas en relación al de jaula normal. Por ejemplo, esta 
el motor de doble jaula de ardilla, posibilita un mayor par de arranque (225 % del 
nominal) y baja corriente de arranque (4.5 a 5 de la nominal). En la Fig.1.3-9 esta 
su curva característica. 
 
El momento de arranque máximo se encuentra limitado por el valor 
del momento crítico o momento de vuelco Mmax.. el momento promedio de 
arranque Ma, se calcula por los coeficientes de multiplicación del momento 
máximo Km, y del de arranque Kn, que se da en los catálogos de estos motores. El 
coeficiente de multiplicidad media viene dado por, 
 
 Kmed = 
2
1 ( Km + Kn) 1.2 
Maquinas de Elevación y Transporte 
17 
 
 
Fig. 1.6.13 Característica del motor de doble jaula de ardilla 
Fuente: Texto Equipo de Elevación (MEC - 340) 
 
Los motores de las grúas, además deben garantizar el trabajo incluso al 
producirse una caída de voltaje de hasta el 85% del nominal. Teniendo en cuenta 
todo lo anterior, el momento promedio de arranque se calcula por : 
 
 Ma = 0.852. Kmed . Mn 1.3 
 
Donde Mn = momento nominal del motor 
El motor de rotor bobinado permite una amplia regulación de la 
velocidad por medio de resistencias conectadas a los anillos colectores. A mayor 
valor de las resistencias intercaladas. Será menor la velocidad de motor como 
puede observarse de sus curvas características. 
 
 
Fig. 1.6-14 Características de un motor de rotor bobinado 
Maquinas de Elevación y Transporte 
18 
 
Fuente: Texto Equipo de Elevación (MEC - 340) 
 
Dependiendo del valor de las resistencias colocadas en el rotor, la 
velocidad del rotor irá aumentando según las curvas características mostradas en 
al Fig. 1.3-10 al inicio se introducen todas las resistencias, lo que da la curva1; 
produciéndose el movimiento de rotación, según a – b, creciendo las revoluciones 
desde 0 hasta n1. En este último momento se reduce el valor de las resistencias 
del rotor, pasándose a la curva 2, la velocidad se incrementa hasta n2. Se 
desconecta otra resistencia, el motor pasa a la curva 3 y las revoluciones 
aumentan hasta n3. Por último, se desconectan todas las resistencias, pasándose 
a la característica normal 4 en la que el motor funciona con n4, correspondiente al 
momento nominal del motor. 
 
Algo semejante ocurre durante el arranque del motor de corriente 
directa en serie. En ambos el momento de arranque máximo Ma máx esta limitado 
por las características mecánicas. Esta entre los limites de 1.8 – 2.5 de momento 
nominal. El momento de arranque mínimo Ma min frecuentemente se toma 1.1 Mn. 
Finalmente, el momento de arranque medio se toma. 
 Ma = 2
min... amáxa MM + 1.4 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Maquinas de Elevación y Transporte 
19 
 
Tabla 1.3-2 Características y aplicaciones de los principales motores asincrónicos. 
Tipo de motor Características Aplicaciones 
 
Jaula de ardilla 
 
 
 
 
 
 
De alta reactancia 
 
 
 
 
 
Doble jaula de 
 Ardilla 
 
 
 
Corriente de arranque 
5÷7 la nominal. 
Par de arranque 1.5 el nom. 
Voltaje de arranque reducido, 
para los de 7.5 
CV y más de potencia. 
 
Corriente de arranque 4.5 ÷ 5 la 
nominal 
Par de arranque 1.5 el nom. 
Arranque a plena Tensión. 
 
Corriente de arranque 4.5 ÷ 5 la 
nominal. 
Elevado par de arranque 2.25 el 
nominal. 
Arranque a plena tensión 
 
 
 
Máquinas herramientas, 
bombas centrífugas, 
grupos motor-generador 
ventiladores, aspiradoras, equipos 
que requieren un bajo par de 
arranque. 
 
La misma que el anterior. 
 
 
 
 
 
Bombas de movimiento. Alternativo, 
trituradoras, mezcladoras, 
compresores de aire, 
transportadores que arrancan con 
carga, grandes máquinas refri-
gerantes, equipos que requieren un 
gran par de arranque. 
 
 
 
De alta resistencia 
 
 
 
 
 
Rotor Bobinado 
 
Baja corriente de arranque 
Elevado par de arranque: 2.75 El 
nominal. Arranque a plena 
tensión. 
 
 
Resistencias en el circuito del 
rotor para obtener un gran par de 
arranque con poca intensidad de 
corriente 
 
Prensas de embutido, 
Guillotinas, martinete, 
Máquinas con volantes, de estirar 
metales, centrífugas de azúcar. 
 
 Ascensores, grúas, ca-brestantes, 
laminadores, palas eléctricas, 
cargado-res de carbón y de mineral, 
grupos motor-generador con 
volante. 
Fuente: Texto Equipo de Elevación (MEC - 340) 
 
 
 
Maquinas de Elevación y Transporte 
20 
 
1.6.3.3 ACCIONAMIENTO NEUMÁTICO 
 
Los accionamientos neumáticos son poco empleados, debido a la 
complejidad del sistema de distribución el aire. 
 
Se utiliza en los equipos de poca potencia, como algunos tipos de 
elevadores y aparejos, en transmisiones de cierre, etc., o en equipos que 
trabajan en medios explosivos. Como ventajas, permiten un gran número de 
conexiones por unidad de tiempo, y también permiten trabajar con grandes 
sobrecargas. 
 
1.6.3.4 ACCIONAMIENTO HIDRÁULICO 
El accionamiento hidráulico tiene varias ventajas, principalmente 
frente a las trasmisiones térmicas. Estas ventajas son: 
 
1) Alta capacidad de absorber sobrecargas. 
2) Regulación suave y continua de la velocidad. 
3) Dimensiones considerablemente pequeñas. 
4) Amplio rango de variación de la velocidad. 
5) Poco peso. 
6) Bajo costo. 
 
Los sistemas hidráulicos modernos tienen presiones de hasta 100 
atmósferas, aunque en algunos casos alcanza las 250 – 300 atm, lo que 
permite un mecanismo más compacto. 
 
En calidad de bomba y motor hidráulicos se emplean máquinas 
hidráulicas del tipo volumétrico, que trabajan por el principio de 
desplazamiento del líquido de trabajo. 
 
Maquinas de Elevación y Transporte 
21 
 
 Los motores, elementos encargados de transformar la 
energía del flujo de líquido, en energía mecánica, se dividen en: 
 
 
Los cilindros de fuerza son dispositivos sencillos en su construcción 
barata y muy fiable, empleada en mecanismo de variación del brazo y en 
montacargas. Los motores rotatorios permiten desarrollar un mayor 
desplazamiento de la pieza que se desea mover. 
 
La regulación de las revoluciones del motor hidráulico se logra 
variando el gasto de liquido (bombas de rendimiento regulado) y variando el 
volumen de trabajo del motor. El líquido de trabajo son aceites minerales muy 
limpios. La baja viscosidad aumenta las fugas, sobre todo a altas presiones, 
mientras que la alta viscosidad aumenta las pérdidas hidráulicas. 
 
Los accionamientos hidráulicos pueden ser ejecutados según 2 
esquemas: 
Esquema 1.- Con bombas que no controlan el consumo de líquido, con uno o 
varios motores hidráulicos de bajos y altos momentos, no pueden ser regulados. 
Esquema 2.- Con bomba que regula su consumo de líquido, con motores 
hidráulicos de bajos y altos momentos, regulables. 
 
Las instalaciones hidráulicas pueden ser ejecutadas también por el 
sistema abierto o cerrado. El sistema abierto se caracteriza por la existencia de un 
recipiente, desde el cual el líquido pasa a la bomba y al motor hidráulico. El 
sistema cerrado tiene una bomba adicional de baja presión, que impulsa al líquido 
en la etapa de baja presión (a la salida del motor), mientras que la bomba principal 
Maquinas de Elevación y Transporte 
22 
 
alimenta al motor. El esquema 1 se realiza por el sistema abierto, mientras que el 
esquema 2 puede hacerse por ambos sistemas: abierto o cerrado. 
 
En los mecanismos de desplazamiento y giro, donde no hay carga 
estática, la detención total del mecanismo se puede lograr con el freno en el árbol 
del motor eléctrico principal. En los mecanismos de elevación, son usados los 
accionamientos hidráulicos, por la amplia gama de velocidades que puede 
obtenerse, al aplicar motores de alabes se logra una variación en que la velocidad 
máxima es: 
vmax = 15 vmin 
Y en los motores de embolo: 
vmax = 25 vmin 
 
Por esto, son empleados en los mecanismos de elevación de las 
grúas de montaje, en las que se necesita un amplio margen de velocidad para la 
colocación de las piezas de construcción y para su aceleración suave. 
Maquinas de Elevación y Transporte 
23 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIDAD 2 
 
 
 
 
 
 
BANDAS TRANSPORTADORAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Maquinas de Elevación y Transporte 
24 
 
BANDAS TRANSPORTADORAS 
Los transportadores de banda o correa sin fin son muy utilizados en la 
industria; alcanzan distancias de varios kilómetros y desarrollan velocidades que 
llegan a unos 300 [m / min]; manejan miles de toneladas de material por hora. 
 
 
Fig. 2.1-1 Transportadores de banda 
Fuente: www.rodan.com 
 
Las bandas transportadoras suelen instalarse horizontalmente o en 
declives que varían de 100 a 200 normalmente, llegando a una inclinación máxima 
de 300. 
 
2.1 DESCRIPCIÓN DE SUS COMPONENTES 
 
Fig. 2.2-1 Esquema de un transportador de banda 
Fuente: Apuntes de clase (MEC – 340) 
 
Maquinasde Elevación y Transporte 
25 
 
2.1.1 BANDA O CINTA TRANSPORTADORA 
 
Es el elemento más importante de la máquina, existen varias marcas 
para diferentes usos y especificaciones. Presenta diferentes configuraciones en su 
estructura interna, está compuesta en dos partes: 
• Núcleo Interno 
• Cubierta Externa 
 
2.1.1.1 Núcleo Interno 
El núcleo interno esta construido por fibras, láminas de algodón o 
fibra sintética. En bandas especiales el núcleo está construido de alambre o acero 
trenzado, que le permite soportar altas temperaturas. 
 
Fig. 2.2-2 Estructura seccionada de una banda 
Fuente: Stroje (Ing. Rudolf DvořáK a Kolektiv) 
 
2.1.1.2 Cubierta externa 
 
Fabricado de goma, resistente a la abrasión, corrosión, a los rayos 
ultravioletas del sol, a cualquier acción destructiva del medio. También podría 
utilizarse goma sintética (PVC). 
 
Existen tres tipos de bandas transportadoras: 
Bandas transportadoras cubiertas  Completamente cubierta 
Bandas transportadoras semicubiertas  No tiene cubierta los laterales 
Bandas transportadoras descubiertas Consta sólo de la banda (núcleo 
interno) sin cubierta exterior. 
Maquinas de Elevación y Transporte 
26 
 
La selección del tipo de banda y la cubierta adecuada se determina en función del 
material a transportar. 
Dependiendo del tipo de banda y de la resistencia del núcleo se conoce la 
resistencia de la banda: dicha resistencia, está en función del ancho de la banda, 
ejemplo: 
 
 
Las bandas son fabricadas en longitudes normalizadas de hasta 10 m de 
longitud en una sola pieza, para longitudes mayores en las uniones se las debe 
trabar con intervalos de fibra correlativos de 200 mm entre cada entrabado. 
 
 
Fig. 2.2-3 Entrabado de banda transportadora 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
Las Bandas transportadoras vienen normalizadas 
 
 
 
 
 
Maquinas de Elevación y Transporte 
27 
 
 
2.1.2 RODILLOS Y ASIENTOS 
 
Estos elementos sirven para la conducción de la cinta, están 
distribuidos en el ramal superior como en el ramal inferior, según la proporción de 
rodillos de 3 – 1(existe por cada tres rodillos en el ramal superior, un rodillo en el 
ramal inferior.) 
 
 
Fig. 2.2-4 Transportador de banda con asientos y rodillos horizontales 
Fuente: www.ferrum.com 
El ramal superior sirve para el transporte del material y el ramal inferior para el 
retorno de la cinta transportadora. 
 
 
Fig. 2.2-5 Esquema de un Transportador de banda 
Fuente: Stroje de Ing. Rudolf Dvořák a Kolektiv 
 
 
2.1.3 ESTACIÓN DE ACCIONAMIENTO 
 
Está compuesto por una serie de elementos mecánicos, que 
impulsan el tambor que está en contacto con la banda y le permite el movimiento 
rotatorio a la misma. 
Maquinas de Elevación y Transporte 
28 
 
 
Fig. 2.2-6 Esquema de una estación de accionamiento 
 Fuente: Stroje de Ing. Rudolf Dvořák a Kolektiv 
 
Obtendremos cintas o bandas de transporte más económicas y eficientes, usando 
motores de accionamiento trifásicos; existen dos tipos: 
• Motores con rotor tipo jaula de ardilla con capacidad hasta 30 [ KW] 
• Para mayores potencias se tienen los motores con núcleo bobinado 
asíncrono. 
 
En caso de que se utilizasen motores endotérmicos, se deberán utilizar acoples 
móviles o flexibles. 
 
 
Fig. 2.2-7 Diagramas que muestran el par torsor de arranque 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
2.1.4 ESTACIÓN TENSORA 
 
Mantiene una presión uniforme de la banda sobre las poleas 
conductoras y evita que patinen, siempre debe haber un equipo o estación 
tensora, cuyo trabajo de tensado no es continuo sino periódico cuando se detecta 
destensado entonces se tensa nuevamente. 
Maquinas de Elevación y Transporte 
29 
 
 
Fig. 2.2-8 Modelos de Estaciones Tensoras 
Fuente: Stroje de Ing. Rudolf Dvořák a Kolektiv 
 
Con el tensado se puede obtener hasta un 20 % de alargamiento de la banda y 
puede trabajar generalmente en la zona plástica, pero sin sobrepasar el límite de 
rotura. 
 
2.1.5 TOLVA DE CARGADO 
 
 Fig. 2.2-9 Esquema de tolva de cargado Fig. 2.2-10 Alimentador de banda 
 Fuente: Stroje de Ing. Rudolf Dvořák a Kolektiv Fuente: www.iaf.es/enciclopedia/cintasa 
 
 
La tolva de cargado siempre va seguida de un dosificador, el cual se utiliza para 
graduar la carga. En el momento de poner en marcha la máquina, el dosificador 
debe ser regulado a las características de funcionamiento. 
 
2.1.6 DESVIADORES 
 
Estos dispositivos permiten el descargue del material en distintos 
puntos del transportador. Son barreras fabricadas del mismo material que la cinta 
montado sobre una estructura metálica independiente. 
 
Maquinas de Elevación y Transporte 
30 
 
 
Fig. 2.2-11 Esquema de desviadores 
Fuente: Stroje de Ing. Rudolf Dvořák a Kolektiv 
 
2.1.7 CARRO DESCARGADOR 
 
Es una máquina montada sobre el transportador de cinta en un 
tramo intermedio entre el tambor tensor y el tambor de accionamiento; consta en 
su estructura o armazón, sus carriles y ruedas propias. Generalmente es utilizado 
para transportadores de dimensiones gigantescas, este tiene un sistema de 
accionamiento propio. 
 
 
Fig. 2.2-12 Esquema de banda transportadora de dimensiones gigantescas 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
2.1.8 LIMPIADORES 
 
Son los elementos encargados de efectuar la limpieza de la banda 
transportadora; generalmente se los ubica en el ramal inferior 
 
 
Fig. 2.2-13 Modelos de limpiadores 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
Maquinas de Elevación y Transporte 
31 
 
Es recomendable limpiar la banda antes de que las incrustaciones lleguen a los 
rodillos inferiores, por que dicho material adherido podría dañar estos rodillos: 
 
2.1.9 BARANDILLA DE SEGURIDAD 
 
Son accesorios que sirven para evitar accidentes, Estos se ubican en 
puestos claves como las estaciones de accionamiento y tensionado, donde existe 
afluencia de personal, etc. 
 
2.1.10 PASILLO METÁLICO 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 2.2-14 Banda transportadora con pasillo Metálico 
Fuente: www.vigil.com.ar 
 
Existen pasillos metálicos para pasar de un lado al otro de la cinta. 
 
2.2 ESTRUCTURAS 
 
 La transportadora de cinta esta soportada por una estructura 
metálica, sus características dependen del costo y del diseño mismo de la 
máquina. 
 
Existen diferentes tipos de estructuras, como ser: de alma llena, de cajón y 
estructuras entramadas. Estas últimas son más económicas por que utilizan 
menos material y son mucho más livianas. 
Maquinas de Elevación y Transporte 
32 
 
2.3 CLASIFICACIÓN 
 
 Los transportadores de banda por el tipo de asientos y rodillos se 
clasifican en: 
• Bandas de rodillos horizontales 
• Bandas de asientos y rodillos tipo “ V ” 
• Bandas de asientos y rodillos tipo trapezoidal 
• Bandas de asientos y rodillos tipo guirnalda 
 
2.3.1 Bandas de rodillos horizontales 
 
Fig. 2.3-1 Banda de rodillos horizontales 
Fuente: Stroje de Ing. Rudolf Dvořák a Kolektiv 
 
2.3.2 Bandas y rodillos tipo “V” 
 
La banda o cinta de asientos y rodillos tipo “V”, son utilizados para evitar que 
el material se derrame por los laterales. 
 
Fig. 2.3-2 Fuente: Stroje de Ing. Rudolf Dvořák a Kolektiv 
 
2.3.3 Bandas y rodillos tipo guirnalda 
 
 Los asientos y rodillos tipo guirnalda tiene la ventaja de utilizar una cantidad 
más reducida de rodamientos. Los rodillos presentados en la figura 2.3-2 son 
fabricados de un material sintético por ejemplo el “Neo Pren“. 
Maquinas de Elevación y Transporte 
33 
 
2.4 CALCULO DE UN TRANSPORTADOR DE BANDA 
Para el cálculo y dimensionamiento de las bandas o cintas 
transportadoras, se debe conocer los requerimientos que deben satisfacer 
las mismas. 
1) Capacidad .- Generalmente viene dada en las siguientes unidades 
Se define como la cantidad (masao peso) de material que debemos transportar por 
hora 
 Q = [Tn/h] o [m3/h] 
 
2) Longitud .- Depende del proceso productivo que se va a implementar, 
esta expresado en metros 
 
3) Altura.- Expresada en metros 
 Si la altura no esta dada entonces se tiene el ángulo de inclinación 
 
Fig. 2.4-1 Altura de un transportador de banda 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
4) Propiedades de los materiales 
 ρ [Tn/m3] = Densidad 
 α [ º] = Angulo granulométrico 
 
2.4.1 DESARROLLO DEL CÁLCULO 
 
2.4.1.1 ELECCIÓN DE LA VELOCIDAD DE TRANSPORTE 
La velocidad no se elige arbitrariamente, sino depende de las 
propiedades físicas del material. 
Maquinas de Elevación y Transporte 
34 
 
2.4.1.2 Elección de la velocidad para materiales granulados 
La velocidad de transporte para materiales granulados se elige de 
tablas en función del tipo de material, elegiremos velocidades bajas para 
materiales sueltos y velocidades altas para materiales pegajosos o húmedos. 
 
2.4.1.3 Velocidades para materiales transportados por piezas 
La velocidad se calcula en función a los requerimientos del proceso. 
Por ejemplo para transporte de cajas de galletas. 
 
 
Fig. 2.4-2 Material transportado por piezas 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
n = cantidad o número de piezas transportadas por hora 
 l = Paso o separación entre dos piezas contiguas [m] 
Para material por piezas 
l
vmQ p= .................... [ ]hTn / 2.1 
 Para material Granular 3600... ρvSQ = ............... [ ]hTn / 2.2 
mp = masa de cada pieza [ Tn ] 
S = sección teórica de trabajo 
 
2.4.1.4 Sección teórica de trabajo 
 
Fig. 2.4-3 Sección que forma el montículo de material sobre la banda transportadora 
Fuente: Stroje de Ing. Rudolf Dvořák a Kolektiv 
 
 
2.4.1.4.1 CÁLCULO Y ELECCIÓN DE LA BANDA “B“ 
El diseño de los transportadores de banda depende del material que 
habrá de manejarse, el tamaño y distribución de las partículas, así como la 
composición química del material. 
Maquinas de Elevación y Transporte 
35 
 
Para el cálculo se puede partir de tablas (Maquinas de Transporte Continuo de 
Waganott), o en el mejor de los casos, de la sección teórica “S”. 
 
Fig. 2.4-4 Sección teórica sobre banda de rodillos horizontales 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 Para una parábola: 
 hbS .
3
2
= 2.3 
 En el triangulo de la figura 2.4-4, se tiene: 
b
h4tan =α  αtan.
4
bh = 
 Sustituyendo. 
αtan.
6
1 2bS = 
 Por otro lado: 
)360(.. vSQ ρ=  
3600..ρv
QS = 
 Igualando: 
αρ Tanv
Qb
.3600..
.6
= ................. [ m ] 2.4 
Sección teórica 
 
Fig. 2.4-5 Sección teórica que forma un montículo de material sobre la banda 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
Maquinas de Elevación y Transporte 
36 
 
 Los Rodillos siempre sobrepasan el tamaño de la banda 
 B = Ancho de la banda transportadora 
 β = Angulo de inclinación de rodillos laterales 
 
2.4.1.4.2 CALCULO DE LAS RESISTENCIAS 
En la banda se originan resistencias, básicamente se clasifican en 
tres tipos fundamentales; 
 Resistencias principales Rp 
Resistencias secundarias Rs 
Resistencias adicionales Ra 
 
Resistencias principales “Rp” 
 
Resistencias debido al peso propio del material y de la banda, la 
y se manifiesta en las partes giratorias de los rodillos. 
 
 
Fig. 2.4-6 Fuerzas que actúan sobre el material 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
 ( )[ ]qrrsqqgLR s ++= δµ cos... 21Pr .................. [N] 2.5 
 [ ]qrriqLgR i += δµ cos.... 2Pr .............................[N] 2.6 
 
q1 = masa por metro lineal del material a transportar 
q2 = masa por metro lineal de la banda o cinta 
qrr = masa por unidad de longitud de los rodillos 
q1 = 
V
Q
.6.3
 
µ = µ1 k q2 = B mp 
µ1 = 0.018  0.027 mp = 1.3*s + mv 
Maquinas de Elevación y Transporte 
37 
 
s = Espesor de la cinta o banda 
mv = masa del núcleo (capas de lona) 
µ = Coeficiente global de rozamiento y rodadura 
 (Rodillos entran en fricción con los apoyos) 
µ1 = Coeficiente que depende del montaje y de otros factores 
k = Coeficiente que varia de acuerdo a la temperatura crítica 
 
 
Fig. 2.4-7 Coeficiente k = f (T) 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
k = Coeficiente que varia de acuerdo a la temperatura crítica del ambiente donde se instala la 
máquina. Por ejemplo la temperatura extrema en nuestro medio Cochabamba es de –5 0C 
 
Resistencia secundaria “Rs” 
 
Resistencia secundaria por efecto de la fricción en el cargado 
 Rs1 = q1 V (V-V0) 










 ++
V
V
bn
q 0
2
1 1
.
.10001
ρ
........... [N] 2.7 
 Rs1 = Resistencia secundaria durante el cargado del material que cae por acción de la 
gravedad y empieza con velocidad igual a cero entonces el transporte es perpendicular 
a la caída del material 
 
 
Fig. 2.4-8 Vista de planta de una tolva de cargado 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
 V = velocidad final 
Vo = Velocidad inicial 
bn = Ancho de cargado de la tolva la cual tiene generalmente una sección cónica 
Maquinas de Elevación y Transporte 
38 
 
Resistencia secundaria por efecto de la fricción en la banda (presión en los 
tambores) 
 bZD
Bs
B
TRs
.3
.*1502 




 += ................... [ ]N 2.8 
 
Fig. 2.4-9 Tensiones en tambor accionado 
Fuente: Apuntes de clases 
 
T = Tensión o fuerza traccional media entre la fuerza traccional máxima T1 y la fuerza 
traccional mínima T2 ; 
2
21 TTT += 
D = Diámetro del tambor 
Zb = Número de tambores por donde pasa la cinta 
s = Espesor de la banda, elegido conjuntamente con el ancho de tablas. 
 
2.4.1.4.2.1 Cálculo de la masa por unidad de longitud de los rodillos.- 
Está en función del tipo de asientos 
rrs
rrsrrs
rrs t
nmq *= Y 
rri
rrirri
rri t
nmq *=
 
mrrs = masa del rodillo del nivel o ramal superior 
nrrs = número de rodillos del ramal superior de la máquina 
trrs = paso o distancia entre los asientos de los rodillos trrs = 1~1.25 [m] 
 
Resistencia por efecto de la presión en tambores no accionados 
 '3 .)001.00007.0( bZRRs ∼= 2.9 
 
 
Fig. 2.4-10 Tensiones en tambores no accionados 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
Maquinas de Elevación y Transporte 
39 
 
Cálculo de la resistencia para tambores no accionados 
 
 
22
22





+




=
ZZR 2.10 
Resistencias Adicionales “Ra“ 
Resistencia por efecto de la altura 
 
 ( ) HgqqRa ..211 += 2.11 
 
Fig. 2.4-11 Tensiones en banda inclinada 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
L
Hsen =δ  H = L * sen δ 2.12 
q1 = peso por unidad de longitud 
 
Las resistencias siempre están en sentido contrario al movimiento y se oponen a 
las fuerzas traccionales. 
 
Resistencia por efecto de la oscilación de los rodillos laterales 
 
Valor calculado para un ángulo de 300 
Ra2 = 0.004 nv (q1 + q2) g cos δ................. [N] 2.13 
 
 
Fig. 2.4-12 Ángulos de asientos de rodillos tipo trapezoidal y tipo V 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
Maquinas de Elevación y Transporte 
40 
 
Cuando el ángulo es distinto a 30 grados entonces utilizar regla de tres directa, por 
ejemplo: 
0.004  300 
 x  150 
 
nv = número de rodillos oscilantes (asientos) o número de asientos oscilantes 
 
 Ra2 = 0.001 nv q2 g cos δ  ri 2.14 
 Ra2 = 0.004 nv (q1 + q2) g cos δ  rs 2.15 
Ecuaciones determinadas para ángulos de 10 grados. Si es distinto entonces usar regla de 
tres directa. 
 
Resistencias en los limpiadores 
Los limpiadores se usan cuando el material es demasiado pegajoso 
o húmedo 
 Ra3 = (0.02 ~ 0.04) B g ZL 2.16 
 
 ZL = Número de limpiadores 
 B = Ancho de la bandaResistencia en los desviadores 
Ra4 = (0.12 ~ 0.15) B g Zd 2.17 
Zd = Número de desviadores 
B = Ancho de la banda 
 
Resistencia en el carro descargador 
 
Ra5 = q1 g Hs + (0.15 ~ 0.20) B g Zc 2.18 
 
Fig. 2.4-13 Esquema de banda transportadora de gran dimensión 
Fuente: Stroje de Ing. Rudolf Dvořák a Kolektiv 
 
Maquinas de Elevación y Transporte 
41 
 
Resistencia por efecto de la fricción lateral en el cargado 
 
Ra6 = 2
2
1
2 .
..
v
b
b
Lgq
ρ
µ 2.19 
μ2 = Coeficiente friccional del material con la tolva 
Lb = Longitud de la tolva de cargado 
bv = Ancho medio entre la base y el nivel para la dosificación 
 
 
Fig. 2.4-14 Esquema de una tolva de cargado 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
Existen 2 tipos de cálculos para transportadores: 
• Transportadores cortos hasta 70 [m] de longitud 
• Transportadores largos, mayores a 70 [m] de long. 
 
Para transportadores cortos se calcula: 
 Las resistencias principales RP 
 Las resistencias secundarias RS 
 Las resistencias adicionales Ra 
Para transportadores largos: RS1 = RS2 = RS3 = 0; En cambio calculamos: 
 
RPrs = C μ g L [(q1 + q2) cos δ + qrrs]................. [N] 2.20 
RPri = C μ g L [q2 cos δ + qrri]...................... [N] 2.21 
 
 
Maquinas de Elevación y Transporte 
42 
 
2.4.1.4.2.2 CALCULO DE LAS FUERZAS TRACCIONALES Y DE LA FUERZA 
CIRCUNFERENCIAL 
 
Fig. 2.4-15 Tensiones en tambor de accionamiento 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
ϕfe
T
T
=
2
1 2.22 
f = Coeficiente friccional entre la banda y el tambor de accionamiento f =0.35 
φ = Ángulo de abrace: φ = 180 Como mínimo 
T1 = Fuerza traccional máxima 
T2 = Fuerza traccional mínima 
La fuerza circunferencial que sirve para calcular la potencia del motor está dada 
por: 
 Fc = T1 – T2 .............. [N] 2.23 
Fc = RP + RS + Ra............ [N] 2.24 
Resolviendo las ecuaciones: 
T1 = T2 efφ ................... [N] 2.25 
 
Sustituyendo: 
Fc = T2 efφ – T2.................. [N] 2.26 
( )1
1
2 −
= ϕfe
FcT ............. [N] 2.27 
( )11 −= ϕ
ϕ
f
f
e
eFcT ............. [N] 2.28 
2.4.1.3 CALCULO DEL PESO TENSOR 
 
Cuando la estación de accionamiento está en la parte superior y la estación 
tensora está en la parte inferior. 
Maquinas de Elevación y Transporte 
43 
 
 
Fig. 2.4-16 Tensiones que actúan sobre la banda transportadora 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
q2 g H = Resistencia para subir el peso propio de la banda 
Principio de Dalemberg:  F = ma ; F – D = 0 
Ramal superior: 
T1 – Z/2 – RPrs – q2 g H – RS1 = 0 
12Pr1 ..2 Ss
RHgqRZT +++= ............ [ N ] 2.29 
Ramal inferior: 
T2 + Ra3 + RPri – Z/2 – q2 g H = 0 
3Pr22 ..2 ai
RRHgqZT −−+= ............ [N] 2.30 
2.4.1.4 CALCULO DE LA POTENCIA DEL MOTOR 
η.1000
.vFcP = ........................ ][KW 2.31 
 η = Rendimiento mecánico 
Potencia en el eje de la máquina 
 
1000
.vFcP = ...................... [KW] 2.32 
 
T1 debe ser menor que la tensión admisible de la banda (Fadm) 
T1 < Fadm  Fadm = B
mm
N
 ; B = Ancho en [mm] 
Generalmente: 
 ϕfe
T
T
=
2
1
*15.1
 2.33 
Maquinas de Elevación y Transporte 
44 
 
2.4.1.5 ESTACIÓN DE ACCIONAMIENTO 
 
Fig. 2.4-17 Sistema de accionamiento de una banda transportadora 
Fuente: Stroje de Ing. Rudolf Dvořák a Kolektiv 
 
 
Ejemplo: pares de apoyos (rodamientos) 
η 1 = (0.89) (0.89) (0.89)  η1 = (0.89)3 
η1 = depende del tipo de rodamiento 
Engranajes 2 pares  piñón, rueda móvil motriz 
 ηacp = (0.95)2  ηTot = (0.89)3 . (0.95)2 
Accionamiento por un sólo tambor 
 
Fig. 2.4-18 Sistema de accionamiento 
Fuente: Apuntes de clases 
Accionamiento por más de un tambor (cintas transportadoras muy grandes) 
 
Fig. 2.4- 19 Sistema de accionamiento por dos tambores 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
Fc1 = T1 – T3 1
3
1 αfe
T
T
= P1 = 
η.1000
*1 VFc .................. [KW] 
Fc2 = T3 – T2 
2.
2
3 αfe
T
T
= P2 = 
η.1000
*2 VFc ................ [KW] 
Maquinas de Elevación y Transporte 
45 
 
 
 
 
 
 
 
UNIDAD 3 
 
 
 
 
 
ELEVADORES DE CANGILONES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Maquinas de Elevación y Transporte 
46 
 
ELEVADORES DE CANGILONES 
O NORIAS 
 
 Fig. 3.1-1 Elevador de cangilones 
 Fuente: www.forjasbolivar.com-www.ferrum.com 
 
Este tipo de elevadores son utilizados para el transporte vertical de 
materiales por ejemplo granos en los silos, para transporte de materiales 
semilíquidos o líquidos muy densos. 
3.1 DESCRIPCIÓN DE SUS COMPONENTES 
 
Consta de estación tensora, estación de accionamiento y de dos 
conductos de entrada y salida. Su elemento traccional es una banda (cinta), 
o una cadena. En posición vertical no requiere guías para la conducción de 
los elementos, en posición inclinada se diseñan apoyos para que sirvan de 
guías. 
 
Fig. 3.1-2 Esquema de elevador de cangilones 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
Maquinas de Elevación y Transporte 
47 
 
Para mayor estabilidad el elevador tiene un par de ruedas dentadas, también 
podrían utilizarse bandas o cintas cambiando las ruedas dentadas por tambores 
tanto de accionamiento como de tensado. El tipo de cangilón utilizado, depende 
del material a transportar y de la forma de cargado. 
 
 
Fig. 3.1-3 Ejemplos de tipos de bandejas 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
Se aconseja utilizar cangilones 
• Tipo A, B y D Para banda o cinta de goma o también materiales 
sintéticos PVC 
• Tipo A y B Se utiliza cadenas calibradas, por ejemplo. 
- Cadena articulada de bicicleta 
- Cadena no articulada, Las del comercio 
• Tipo C para transporte con cadenas de rodillos 
 
 
Fig. 3.1-4 Sujeción de cangilones 
 Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
Si se utiliza la sujeción en el espaldar se debe cuidar la forma de sujeción pues el 
espaldar se desplaza sobre la banda, los elevadores de cangilones no requieren 
de equipo tensor pues el mismo peso se encarga del tensado. 
Maquinas de Elevación y Transporte 
48 
 
3.2 CLASIFICACIÓN 
a) Por el tipo de descargue se pueden clasificar en: 
• Cangilones de descargue gravitacional (I cuadrante) 
• Cangilones de descargue centrífugo (II cuadrante) 
• Cangilones de descargue central (a través del eje vertical ) 
 
 
Fig. 3.2-1 Tipos de descargue 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
Relación: 
 
2..
.
wRm
gm
R
a
=  a = 2w
g 3.2-1 
 
Para determinar el diámetro de la rueda dentada se utiliza la relación: 
 m R w2 ≥ m g ; R = 
2
D 
 
22 w
gD
≥  D ≥ 2
.2
w
g 3.2-2 
También puede ser: 
 m R w2 ≤ m g  mg ≥ m R w2 3.2-3 
 
D = diámetro primitivo de la rueda dentada o del tambor de accionamiento 
m = masa del material 
R = radio de curvatura del centro de masa en un cangilón 
w = velocidad angular 
g = aceleración de la gravedad 
 
Descargue gravitacional Fuerza gravitacional “mg” mayor a fuerza centrífuga 
“Fc”; En este caso “a” es mayor al radio de curvatura externo “R1”, el descargue 
gravitacional debe tener los cangilones espaciados con un paso “t“ 
 
Maquinas de Elevación y Transporte 
49 
 
Descargue centrífugo  fuerza centrífuga “Fc” mayor a fuerza gravitacional 
“mg”; En este caso “a” es menor al radio interno “R2” 
 
 
 Descargue central  Cuando la distancia del centro al polo “P” está entre los 
radios de curvatura R2 y R1 respectivamente, entonces el descargue es intermedio 
o más conocido con la denominación de descargue central. 
 
b) Por el tipo de cargado se tiene. 
1.- Por excavación 
2.- Por tolva de alimentación 
3.- Mixto, combinación delos anteriores 
 
 
Fig. 3.2-2 Elevadores de cangilones cargados por tolva de alimentación 
Fuente: www.meprosa.com.mx 
 
3.3 CALCULO DE LOS ELEVADORES DE CANGILONES 
 
Datos iniciales: 
Capacidad .......................... Q = [Tn/h] 
Altura de transporte............ H = [m] 
Longitud de transporte……. L = [m] 
Densidad del material ……. ρ = [Tn / m3] 
Ángulo granulométrico……. α = [0] 
Ángulo de inclinación........... δ = [ 0 ] 
 
Propiedades de los materiales: Abrasión, humedad, etc. 
 
Maquinas de Elevación y Transporte 
50 
 
3.3.1 CALCULO PRELIMINAR 
1.- Cálculo de la potencia de accionamiento 
 
 
Fig. 3.3-1 Esquema de un transportador de cangilones 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
 H = H0 +
2
21 DD + 3.3-1 
 
3600
...1
HgQP µ= ……………[KW] 3.3-2 
μ1 = Coeficiente que depende del cargado y se determina en tabla 3.3-5 
H = Altura total 
Cargado Mixto  μ1 de tablas 
Cargado por Excavación  μ1 = μ1 + 10% 
Cargado por tolva  μ1 = μ1 – 10% 
 
2.- Cálculo de la fuerza circunferencial 
 P = 
1000
.vFc => Fc = 1000
v
P .......... [N] 3.3-3 
3.- Elección de la velocidad 
Elegimos en función de las características del material como α, 
humedad, etc. 
 
 
4.- Cálculo y elección del cangilón 
Depende del tipo de cargado y de las características del material 
Maquinas de Elevación y Transporte 
51 
 
Tabla 3.3-2 Tabla para la elección del coeficiente Ψ para cangilones pequeños 
uno al lado de otro 
 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
Ψ = Coeficiente de llenado 
No siempre el cangilón esta lleno, si no el 20 a 40% de la bandeja esta vacía 
 
 Q = 3600 





K
K
t
V
 ρ v Ψ................ [Tn/h] 3.3.4 
VK = Volumen de cada cangilón, esta en función directa del paso del cangilón 
tK = Paso del cangilón ( distancia entre cangilones) 
 
si: a > tK entonces mayor el volumen del cangilón “VK” 
 
 
ψρ ...3600 V
Q
t
VS
K
K == 3.3-5 
Con interrupción  Cangilones con cierto paso tK espaciado 
Sin interrupción  Cangilones continuos uno al lado de otro 
Maquinas de Elevación y Transporte 
52 
 
 
Tabla 3.3-3 Coeficiente flexional utilizado (si se utiliza banda como elemento 
traccional) para el accionamiento del elevador de cangilones 
 
 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
 
 
Tabla 3.3-4 Coeficiente flexional utilizado (si se utiliza banda como elemento 
traccional) para el accionamiento del elevador de cangilones 
 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
 
Maquinas de Elevación y Transporte 
53 
 
Tabla 3.3-5 Coeficiente de potencia en función de la capacidad, altura y material a 
transportar 
 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
Tabla 3.3-6 Paso Normalizado del cangilón 
 
Fuente. Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
5.- Masa por metro lineal del cangilón 
 
 
K
K
t
mq =3 ........................ [Kg / m] 3.3-6 
mK = masa del cangilón ; una vez determinado el volumen “VK” también determinamos el espesor del 
cangilón de las tablas de Jeffrey 
 
6.- Cálculo de las fuerzas Traccionales. 
 
Sirve para determinar si el elemento traccional es adecuado o no. 
Maquinas de Elevación y Transporte 
54 
 
 
Fig. 3.3-2 Esquema de un transportador de cangilones 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
q2 = masa o peso por metro lineal de la cadena 
 
T2 - 
2
Z - (q2 + q3) g h 
T2 = 
2
Z - (q2 + q3) g h........ [N] 3.3-7 
 
Fc = T1 – T2 ………. [N] 
T1 = Fc + T2 ………. [N] 3.3-8 
 
Se aumenta un 15 % para vencer efectos contrarios por ejemplo resbalamiento. 
 
ϕ.
2
1
*15.1
fe
T
T
= 
T1 ≤ 1.15 T2 efφ.................. [N] 3.3-9 
φ = Angulo de abrase 
f = coeficiente friccional 
3.3.2 CALCULO EXACTO 
 
3.3.2.1 Cálculo de resistencias 
a) Resistencias en el cargado 
 F1 = C1 q1 g …………………. [N] 3.3-10 
C1 = Coeficiente que se selecciona de la tabla 3.3-7 
Maquinas de Elevación y Transporte 
55 
 
Tabla 3.3-7 Coeficiente C1 en función de la velocidad del cangilón y el 
material a transportar 
 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
b) Resistencia para elevar el material una altura H 
 
 F2 = q1 g H …………….. [N] 3.3-11 
 
Fig. 3.3-3 Esquema de transportador de cangilones 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
Hm = Altura que sube el material, depende del tipo de cargado 
μ2 = Coeficiente friccional 
Maquinas de Elevación y Transporte 
56 
 
c) Resistencia friccional por efecto del peso en elevadores oblicuos 
 F3 = μ2 q1 g 
δtan
Hm 3.3-12 
 sen δ = 
L
Hm 3.3-13 
 
d) Resistencia friccional por efecto del peso propio de la banda q2 y del 
cangilón q3 en elevadores oblicuos 
 
 F4 = μ2 (q2 + q3) g 
δtan
H 3.3-14 
 
μ2 = Coeficiente friccional del elemento traccional con la superficie de deslizamiento. 
 - Rozamiento deslizante (sin ruedas)  μ2 = 0.2 
 - Rozamiento deslizante con rodillos (rozamiento rodante)  Existen dos tipos 
• Apoyos , cojinetes o bujes : μ2 = 0.15 
• Apoyos rodantes (rodamientos ) : μ2 = 0.05 
 
e) Resistencias en el equipo tensor 
 
e1) Caso: Cinta.- Resistencia en el tambor tensor 
 F5 = 2.2
CFZ ad 




 + + Z
D
d
1
1
3µ .............. [N] 3.3-15 
C2 = Coeficiente de tablas 
Z = Peso tensor 
d1 = Diámetro del gorrón de apoyo 
μ3 = Coeficiente friccional entre el eje y el cojinete o rodamiento 
 
2.2
CFZ ad 




 + = Resistencia flexional 
 
Z
D
d
1
1
3µ = Resistencia de apoyo o en el apoyo 
e2) Caso cadena.- Resistencia en la rueda estrella tensora 
 





+=
1
1
3
1
45 D
d
D
dF µµ Z 3.3-16 
Maquinas de Elevación y Transporte 
57 
 
 
Fig. 3.3-4 Ejes de cadenas y catalinas 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
d1 = Diámetro del gorrón de apoyo 
μ3 = Coeficiente friccional en el apoyo 
μ4 = Coeficiente friccional entre el pasador de la cadena y eslabones 
D1 = Diámetro primitivo de rueda dentada 
 
16
1
10
1
1
1 →=
D
d
 3.3-17 
f) Resistencia en el tambor de accionamiento 
Caso cinta: 
 F6 = (T1 + Fad) C2 + ( )21
2
2
3 TTD
d
+µ ……… [N] 3.3-18 
D2 = Diámetro del tambor de accionamiento 
 
g) Resistencia en la rueda estrella de accionamiento 
Caso cadena: 
 F6 = ( )21
2
2
3
2
4 . TTD
d
D
d
+





+ µµ ............. [N] 3.3-19 
 
h) Cálculo de la fuerza circunferencial Fc = T1 – T2 
 
Fig. 3.3-5 Tensiones que actúan en el cangilón 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
Maquinas de Elevación y Transporte 
58 
 
 (q2 + q3) = suma de pesos de cangilón y banda 
 
Ramal Izquierdo: 
( ) 0..
2 54321321
=−−−−−+−− FFFFFHgqqZT 3.3-20 
 ( ) 54321321 ..2 FFFFFHgqq
ZT +++++++= ........ [N] 3.3-21 
Ramal derecho: 
 T2 + F4 - 
2
Z - (q2 +q3) g H = 0 3.3-22 
  T2 = 
2
Z + (q2 +q3) g H – F4 …………. [N] 3.3-23 
 Fc = F1 + F2 + F3 + 2.F4 + F5 3.3-24 
 
i) Cálculo de la potencia del motor 
 P = ( )
η.1000
6FFc + [KW] 3.3-25 
Cadena: 
 T1 + Tdin ≤ Fadm  Fadm = 
2K
Fr 3.3-26 
 Fadm = 
1K
Ff 3.3-27 
Ff = Fuerza de fluencia se obtiene de tablas de Elementos Máquinas (Niemán) 
Fr = Fuerza derotura 
Maquinas de Elevación y Transporte 
 
59 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIDAD 4 
 
 
 
 
 
TRANSPORTADORES DE 
CADENAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Maquinas de Elevación y Transporte 
 
60 
 
TRANSPORTADORES ARTICULADOS POR CADENAS 
 
Este tipo de transportador es utilizado en el transporte de materiales con alta densidad o 
con peso específico elevado. También en procesos de la industria minera. Si se utilizan 
cadenas para el transporte entonces componen de ruedas dentadas o catalinas en lugar 
de tambores de accionamiento. Ejemplo escaleras mecánicas. 
 
Fig. 4.1-1 transportador articulado por cadenas 
Fuente: www.tecnositio.com 
 
4.1 DESCRIPCIÓN DE SUS COMPONENTES 
 
 
Fig. 4.1-2 Esquema de un transportador articulado por cadenas 
 Fuente: Apuntes de Clases (MEC – 340) 
 
1) Cadena Articulada 
La cadena mas común es la cadena articulada tipo “Gall” La cual es 
seca (sin lubricación). 
 
Maquinas de Elevación y Transporte 
 
61 
 
 
Fig. 4.1-3 Cadena tipo “Gall” y Cadena con lubricación 
Fuente: Catalogo de Jeffrey 
 
Cadena tipo Gall actualmente de uso sólo para Velocidades de transporte muy bajas. Por 
ejemplo Vel.Máx. = 0.63 [m/s] 
 Cadena con lubricación 
- Cadena manguito 
- Cadena manguito rodillo 
- Cadena manguito con rueda 
 
• Rueda con pestaña para deslizamiento en carril evitando de ésta manera el 
desplazamiento lateral. 
• Lubricación con grasa  para velocidades bajas 
• Lubricación con lubricante liquido  para altas velocidades 
 
Cadenas manguito Para transporte liviano con deslizamiento liso. Para transporte 
pesado se utiliza cadenas con ruedas (cadena–manguito–rodillo-rueda). 
Cadena de eslabones Antiguamente se utilizaban cadenas de eslabones, las cuales, 
pueden fallar cualquier instante sin previo aviso de falla. 
 
Fig. 4.1-4 Cadena de eslabones 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
Maquinas de Elevación y Transporte 
 
62 
 
Existen dos tipos 
• Cadena de eslabones no calibradas  común en el comercio 
• Cadenas de eslabones calibradas  con paso “t” normalizado 
 
Los transportadores de cadena tienen capacidades de 50 a 100 Tn/h y longitudes de 
hasta 100 m para trabajo muy rudo y transporte de materiales pesados. 
 
2) Estación tensora 
A diferencia del tensado en transportadores de banda en estos 
transportadores de cadena no existe deslizamiento, por tanto el tensado 
deberá ser suficiente para evitar que la cadena se salga de las ruedas. 
 
3) Estación de Accionamiento 
 
Los transportadores de cadena son casi siempre impulsados por un 
motor eléctrico conectado al árbol del cabezal por un reductor de velocidad. 
 
Fig.4.1-5 Estación de accionamiento de un transportador de cadena 
 
4) Carril de apoyo 
El carril de apoyo sirve como guía y soporte de las cadenas para 
evitar que estas se curven. 
Maquinas de Elevación y Transporte 
 
63 
 
4.2 CLASIFICACIÓN 
Por el tipo de cadena se puede clasificarlas en Transportadores de: 
 
• Cadena de arrastre 
• Cadena de Borde 
• Cadenas de Envases y embalajes 
• Cadenas de Piso 
• Cadenas de Tablillas flexibles 
• Cadenas de Tablillas rectas 
• Cadenas planas 
• Cadena Redler 
• Cadena Paletas 
 
 CARACTERÍSTICAS 
• Los Transportadores de Cadena son muy flexibles en su aplicación ya que los 
materiales a granel fluyen suavemente en forma horizontal o inclinada. 
• De gran versatilidad ya que en dirección horizontal pueden trabajar en ambos 
sentidos porque son reversibles. 
• Pueden tener cualquier cantidad de bocas de entrada y descarga. 
• Esta diseñado para transportar el material sin agitación y evitando al máximo la 
fricción por lo que el material llega a su destino sin rupturas o separación de 
partículas. 
• Los transportadores son ideales para materiales o productos como granos, 
maltas, café, té, productos químicos y productos farmacéuticos. 
• Se pueden manejar distintos productos por un mismo transportador ya que ellos 
son auto-limpiantes 
• Pueden ser fabricados en tamaños que van desde 150 mm hasta 910 mm con 
capacidades que superan las 1100 ton/hr a una velocidad la cadena de 52 m/min. 
4.3 CALCULO DE LOS TRANSPORTADORES DE CADENAS 
Datos de requerimiento: 
Capacidad ------------------------------ Q = [Tn/h] 
 Longitud -------------------------------- L = [m] 
 Altura ------------------------------------- H = [m] 
 Angulo granulométrico --------------- α = [o] 
 Densidad del material a transportar -- ρ = [Tn/m3] 
 
Maquinas de Elevación y Transporte 
 
64 
 
4.3.1 ELECCIÓN DE LA VELOCIDAD DE TRANSPORTE 
 
 Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
4.3.2 CÁLCULO Y ELECCION DEL ANCHO DE LA BANDA 
a) Sin barreras laterales 
 
Fig. 4.3-1 Ángulo granulométrico 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 S = 
6
1
b2 tg α 4.3-1 
Q = S v ρ 3600............... [T/h] 4.3-2 
 b = (0.8 ∼ 0.85) B 4.3-3 
b) Con barreras laterales flotantes o fijas 
 
Fig. 4.3-2 Sección que forma el material cuando el transportador tiene barreras laterales 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
 S = 
6
1
b2 tg α Q = 3600 ρ v S....... [T/h] 
 S1 = b h1 = 
6
1 b2 ; h1 = 
6
1
b S = Determinado 
Maquinas de Elevación y Transporte 
 
65 
 
 S = S1 + S2 = 
6
1
 b2 + 
6
1
b2 tg α b = (0.8 ∼ 0.85) B 
 S = 
6
1
 b2 (1+ tg α) 4.3-4 
 B = 
)85.0 0.8 ( ∼
b
 4.3-5 
 
 
 Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
c) Transporte del material por piezas 
 
Fig. 4.3-3 Esquema de transporte de materiales por piezas 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
B = Cmáx + (80 ∼ 100)................. [mm] 4.3-6 
80 mm  B = 315 ∼ 500 
100 mm  B > 500 
 
Cmáx = sección máxima de la pieza a transportar 
B = ancho de la banda 
 Q = 3.6 v * 
p
p
t
m
 .......................... [Tn/h] 4.3-7 
tp = paso o distancia promedio entre dos piezas contiguas 
mp = masa de la pieza 
q1 = masa por metro lineal de material a transportar 
 
Para el transporte de materiales granulados: 
q1 = 
v
Q
*6.3
 4.3-8 
Para el transporte de materiales por piezas: 
Maquinas de Elevación y Transporte 
 
66 
 
q1 = 
p
p
t
m
 4.3-9 
4.3.3 CALCULO DE RESISTENCIAS 
4.3.3.1 Fuerza para vencer la altura “H” de Transporte 
 q2 = q´2 + q´´2.................. [Kg/m] 4.3-10 
q´2 = masa por unidad de longitud propiamente de banda 
q´´2 = masa por unidad de longitud de la cadena articulada 
 
Ramal superior: 
 F1 rs = (q1 + q2) g H ……..……. [N] 4.3-11 
Ramal Inferior: 
 F1 ri = q2 g H …………….. [N] 4.3-12 
4.3.3.2 Resistencia friccional por efecto del peso propio del material 
 
Fig. 4.3-4 Rodadura 
 Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
F2rs = μ1 q1 g cos δ * L ………….. [N] 4.3-13 
μ1 = Coeficiente global de resistencia que depende de la fricción de los apoyos y de la rodadura, entonces μ1 
depende de dos factores: friccional y de rodadura 
 μ1 = 1* KR
rfe
K
cc





 ++
 4.3-14 
fc = Coeficiente friccional 
Maquinas de Elevación y Transporte 
 
67 
 
rc = Radio del gorrón de las poleas 
e = Brazo de apoyo o brazo de rodadura 
RK = Radio de la rueda 
 
K1 = 1 Para poleas fijas, Cadena deslizante 
K1 = 1.25 Cuando desplazan y no tienen ruedas 
μ1 = fc Si no tiene ruedas 
 
4.3.3.3 Resistencia friccional por efecto del peso propio de la banda mas la cadena 
“F3” 
• Para ruedas móviles - Cadenas deslizantes 
 F3rs = F3ri = F3 = μ1 q2 g L cos δ.......... [N] 4.3-15 
• Para ruedas fijas en la estructura (del transportador ) soporte del transportador 
 F3 = μ1 q2 g L cos δ + Z´ q3 g
K
cc
R
rf . ....... [N] 4.3-16 
Z´ = Número de ruedas fijasq3 = masa por metro lineal de las ruedas fijas 
 
4.3.3.4 Resistencia en la rueda tensora 
 
Fig. 4.3-5 Eje de rueda dentada y pasador de cadena 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
 F4= ZD
df
D
dfc *
2
1
2
2
2 





+ 4.3-17 
d2 = Diámetro del gorrón de apoyo de la rueda tensora 
D2 = Diámetro primitivo de la rueda dentada 
d = Diámetro del pasador de la cadena 
Z = Peso tensor aplicado en la estación tensora 
f1 = Coeficiente friccional entre el pasador de la cadena y los eslabones 
 f1 = 0.35 ~ 0.34...................... Cuando trabajan metal con metal 
Coeficiente de fricción entre la rueda y el casquillo de apoyo “fc2” 
Maquinas de Elevación y Transporte 
 
68 
 
• Para rozamiento deslizante (Bujes o cojinetes deslizantes) 
fc2 = 0.1 ~ 0.15 
• Para rozamiento rodante (Rodamiento de rodillos, agujas o bolas) 
fc2 = 0.02 ~ 0.03 
 
fig. 4.3-6 Esquema de rueda dentada 
 
4.3.3.5 Resistencia en los descargadores 
 
v
BgQF ..25 µ= ...................... [N] 4.3-18 
μ2 = Coeficiente friccional 
μ2 = 0.45.......... Para materiales livianos y no abrasivos 
μ2 = 0.65......... Para materiales pesados y abrasivos 
 
4.3.3.6 Resistencia por efecto del cambio de trayectoria 
 
Fig. 4.3-7 Tensión en transportadores de cadena cuando existe cambio de trayectoria 
 ATF .180
.. 016
πβµ= ....................... [N] 4.3-19 
β [ 0 ] = Ángulo del cambio de trayectoria 
TA = Fuerza traccional en el tramo “A“  se elige 200 ~ 400 [N] 
 
 
4.3.3.7 Resistencia por efecto de la fricción del material con las paredes laterales 
Maquinas de Elevación y Transporte 
 
69 
 
1.- El material granular es transportado con conducción lateral fijo 
2.- El material granula es transportado con conducción lateral movible 
 
 
Fig. 4.3-8 Material en contacto con las paredes laterales 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
 fhKLgF ......1000 2117 ρ= ..................... [N] 4.3-20 
K = Constante de Rankine 
L1 = Longitud de las paredes laterales 
h1 = Altura de contacto 
f = Coeficiente friccional entre las paredes laterales y el material 
 
f = 0.3 ~ 0.4........Planchas de acero 
f = 0.5 ~ 0.6........Madera 
3.- Cuando las paredes laterales sirven de guías o barreras de retención para 
el transporte de materiales por piezas 
 
 
Fig. 4.3-9 Material guiado por las paredes laterales 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
 F7 = 0.05 g L1........................ [N] 4.3-21 
 
4.3.3.8 Resistencia en la rueda estrella de accionamiento (Rueda Catalina) 
 ( )21
2
1
1
1
18 * TTD
df
D
dfcF +





+= ............... [N] 4.3-22 
d1 = Diámetro del gorrón de apoyo de la rueda de accionamiento 
D1 = Diámetro primitivo de la rueda dentada 
Maquinas de Elevación y Transporte 
 
70 
 
d = Diámetro del pasador de la cadena 
T1 y T2 = Fuerzas traccionales máximo y mínimo (Fuerzas Traccionales estáticas) 
 
 
Fig. 4.3-10 Diagrama de tensiones 
 Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
Resistencias en la rueda tensora T3, T4 
 
8
1
6
1
1
1 →=
D
d 4.3-23 
 
23
ZT = 4.3-24 
 44 2
FZT += 4.3-25 
Ramal superior 
F1rs , F2 , F3 , F6 =0 , F7 , F5 4.3-26 
T4 + F1rs + F2rs+ F3rs +F5 + F7 – T1 =0 4.3-27 
7532141 2
FFFFFFZT rsrsrs +++++




 += 4.3-28 
Ramal inferior 
T2 + F3ri – F1ri – T3 = 0 4.3-29 
riri FF
ZT 312 2
−+




= 4.3-30 
 
4.4 CALCULO DE LA FUERZA DINÁMICA “Fdin“ 
 
Se manifiesta por los choques que se producen al ingresar los 
eslabones de la cadena en los dientes de la catalina 
 
Maquinas de Elevación y Transporte 
 
71 
 
 
Fig. 4.3-11 Descomposición de la velocidad en un punto de la superficie 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
 vX = v.cos φ 4.3-31 
 vX = r w cos wt 4.3-32 
 )(.. 2 wtsenwrdt
dva xx −== 4.3-33 
 
Fig. 4.3-12 Diagrama de la aceleración 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
 Fdin = 2 ∆ a * md ………… [N] 4.3-34 
 md = (q1 + c.q2)*L .............. [Kg] 4.3-35 
donde : 
V = velocidad Tangencial 
w = velocidad angular 
R = radio del diámetro primitivo 
 
 
 ∆ a = │2 a máx. │ 4.3-36 
Maquinas de Elevación y Transporte 
 
72 
 
 amáx = - r w2 sen 
´´
180
Z
 4.3-37 
Donde: 
 Z´´ = N0 de dientes 
w = Velocidad angular 
amáx = Aceleración máxima 
r = Radio 
 
Fdin = 4 md r w2 sen 
´´
180
Z
 - r md w2 sen 
´´
180
Z
............. [N] 4.3-38 
 Fdin = 3 md r w2 sen 
´´
180
Z
 ................ [N] 4.3-39 
4.5 CONDICIONES DE DISEÑO 
 
 
Fig. 4.3-13 Diagrama Esfuerzo - Deformación 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
 T1 + Tdin ≤ Fadm 4.3-40 
 Ff ≤ Fm 4.3-41 
 Fadm = 
1s
r
K
F 4.3-42 
 Fadm =
2s
fl
K
F
 4.3-43 
Donde: 
 Ks1 = Coeficiente de seguridad para rotura 
 Ks2 = Coeficiente de seguridad para fluencia 
 
4.6 POTENCIA DEL MOTOR 
 Fc = T1 – T2 .............. [N] 4.3-44 
 P = ( ) vFFc *
.1000
8
η
+ .................. [KW] 4.3-45 
Maquinas de elevación y transporte 
73 
 
 
 
 
 
 
 
UNIDAD 5 
 
 
 
REDLERS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Maquinas de elevación y transporte 
74 
 
REDLERS 
 
Transportador Redler 
Fuente: www.pmaquinarias.com 
 
Los Redlers son del grupo de transportadores articulados, pues el material se 
desliza en cajas de plancha. El órgano de tracción es una cadena infinita 
(eventualmente dos cadenas) conducido por medio de ruedas estrellas de 
accionamiento y tensionales en cajas de plancha cerradas (redlers). 
 
 
 
Esquema de transportador Redlers 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
5.1 DESCRIPCIÓN DE SUS COMPONENTES 
 
 
Fig.5.1-1 Partes de un transportador Redlers 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
Maquinas de elevación y transporte 
75 
 
El nivel del material de altura h1 (Altura del arrastrador) es arrastrado directamente 
por la cadena con el arrastrador, la capa superior de altura h2 es arrastrado por la 
capa inferior, o sea en movimiento con velocidad constante de la capa del material 
de altura total h = h1 + h2 (ver figura 5.1-3) 
Los redlers se utilizan para el transporte horizontal de materiales granulados no 
muy abrasivos ni muy pegajosos, por ejemplo el carbón hasta una dimensión de 
50 mm, bauxita, fosfatos, cenizas, etc. 
 
 
Fig. 5.1-2 Cadena Redler 
Fuente: www.mecafa.com 
 
 
Las cadenas articuladas de arrastre para los redlers vienen normalizadas, sus 
dimensiones de paso son: 100, 125, 160, 200 hasta 250 mm 
 
 
Fig.5.1-3 10 Detalle interior al transportador, 20 Redler vista de planta de los arrastradores 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
Maquinas de elevación y transporte 
76 
 
5.2 CLASIFICACIÓN 
Se clasifican en: 
• Redlers horizontales 
• Redlers Verticales 
 
5.3 CALCULO DE LOS TRANSPORTADORES REDLER 
 
a) Datos de cálculo 
Capacidad.......................................... Q [Tn/h] 
Longitud de transporte......................... L [m] 
Densidad del material transportado...... ρ [Tn/m3] 
Ángulo granulométrico....................... α[ 0 ] 
 
b) Procedimiento del cálculo 
 
b1.- Elección de la velocidad de transporte 
 
 
Las velocidades 0.063 hasta 0.125 [m /s] se utiliza solamente en casos 
especiales (materiales abrasivos). Velocidades mayores se utiliza para 
materiales con bastante humedad. 
 
b2.- Determinación de la sección de trabajo S 
 Q = 3600 S ρ V ϕ ⇒ 
ϕρ ...3600 V
QS = ............ [m2] 5.3-1 
ϕ = Coeficiente relacionado a la disminución de la superficie de trabajo S por el 
órgano de arrastre 
 ϕ = 0.9 ~ 0.95 
 
La superficie de trabajo esta dada: 
 hBS ∗= 5.3-2 
B = Ancho del cajón [m] 
h = Altura total de la cantidad de material transportado [m] 
Maquinas de elevación y transporte 
77 
 
21 hhh += 
h1 = Altura del arrastrador [m] 
h2 = Altura de la capa del material por encima del arrastrador [m] 
 
Dependiendo de la clase de articulacióny a la sección de trabajo S se determinan 
las secciones nominales B y h de la tabla 5.3-3 (para cadena doble) y la tabla 5.3-
2 (para cadena sencilla) 
 
 
 
 
 
Maquinas de elevación y transporte 
78 
 
 
b3.- Control de la relación 
B
h2 
Para que no haya rotura de la capa superior de altura h1, la fricción interna 
entre las partículas debe ser mayor que la fricción entre la capa superior del 
material y las paredes de la caja, Entonces debe cumplir: 
 αρ tggthBfF aH **2 2 ∗∗∗≤∗ 5.3-3 
 
FH = fuerza presional horizontal 
f = Coeficiente friccional tangencial entre las partículas del material y la pared de la caja, para 
diferentes materiales juntamente con la densidad y el ángulo granulométrico se puede 
obtener de la tabla 4.4-4 
ta = Paso del arrastrador 
α = Ángulo granulométrico 
ρ = densidad 
 FH = 




 −
24
..
2
1 2
2
απρ tggh .h2 ta 5.3-4 
 αραπρ tggthBtgftgh aa ....24
..... 2
22
2 <




 − 5.3-5 
De donde: 
 
)
24
(. 2
2
απ
α
−
≤
tgf
tg
B
h 5.3-6 
 
 
Maquinas de elevación y transporte 
79 
 
 
b4.- Elección de la cadena y control del paso “ ta” de la cadena arrastradora 
 
La dimensión del paso ta debe estar en relación con la altura del 
material h2, la relación se deduce en el plano A–A de la figura 5.3-1 
 
Fig.5.3-1 Fuerzas que actúan en el redler 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
La presión vertical tiene en cada lugar del plano A - A la dimensión Py = ρ g h2, el 
cual superpone la tensión flexional de las fuerzas de fricción FH f las cuales 
infieren al plano A-A un momento de flexión. 
 2*3
1***2 hfFM Hfl = 5.3-7 
Maquinas de elevación y transporte 
80 
 
Donde la fuerza de presión Horizontal en la pared de superficie h2 ta 
 
 FH = attggh ).24
(...
2
1 22
2
απρ − .............. [N] 5.3-8 
 
El módulo de sección del material, si se considera como un cuerpo elástico de las 
dimensiones h2 * B * ta, va tener el valor: 
 
 2**
6
1
afl tBW = 5.3-9 
Y la tensión flexional será: 
 
 σfl = 
2
23
2
..
6
1
24
.....
3
1
a
fl
fl
tB
tgfgh
W
M 



 −
=
απρ
 
σfl = 
atB
tgfgh
.
24
....2 232 




 −
απρ
 5.3-10 
La tensión mínima sucede en las puntas 1 (debe ser siempre positivo) 
 fyP σσ −=1 5.3-11 
Por efecto de la fricción interna entre las partículas del material, puede en estas 
puntas originar una fuerza 2 .FH. f como una fuerza deslizante , o sea 
 
PTT ≥1 
 Donde: 
 
a
H
P tB
fFT
*
**2
= 5.3-12 
En el caso de: 
PTT =1 y luego de reemplazar 
 
Maquinas de elevación y transporte 
81 
 
 
B
tgfgh
tg
tB
tgtgh
hg
a
a 




 −
=

















 −
− 24
....
.
.
24
....2
..
2
2
23
2
2
απρ
α
απρ
ρ 5.3-13 
De donde: 
 aT = 
( )





 −−





 −
24
..
*
24
...2
2
2
22
2
απα
ααπ
tgfhtgB
tgtgfh
 5.3-14 
 
tteorico > telegido ; telegido ≈ 2~ 3 veces el tteorico 
 
La ecuación 5.3-14 representa la condición mínima de la dimensión del paso de la 
cadena de arrastre necesaria para alcanzar la altura del material h2. 
 
Las articulaciones están normalizadas .De las normas se elige la clase de 
articulación. La misma se elige en dependencia al ancho del cajón B y dimensión 
del paso “ta”, el esfuerzo Fad [N] y la masa por metro lineal de la cadena con el 
arrastrador q2 [Kg/m] 
 
c) Potencia en la rueda estrella de accionamiento 
 
c1.- sin guías (carriles) en el ramal superior 
 
 1
3600
**
+=
lgQP µ ..................... [KW] 5.3-15 
 
c2.- con guías (carriles) en el ramal superior 
 
 13600
)*5.1(* 1 ++= LLgQP µ ............ [KW] 5.3-16 
Donde: 
Maquinas de elevación y transporte 
82 
 
μ = Coeficiente de resistencia, su dimensión se determina de la tabla 4-4-5 en 
dependencia al ancho del cangilón B y el coeficiente de fricción tangencial 
L1 = Longitud de las guias (carriles) 
 
La fuerza circunferencial de accionamiento será: 
 
 .
 v
PFC
*1000
= .......................... [N] 5.3-17 
 
Se va a suponer, que la tracción máxima es igual a la fuerza circunferencial, o sea: 
 
CFT ≈max 
 
 
 
 
Para L > 40 [m] es necesario aumentar en 5 % por cada 10 [m] de aumento en 
longitud. 
 
d) Cálculo de las resistencias individuales 
d1.- Resistencia por efecto de la fricción del material con el fondo del cajón 
 
Maquinas de elevación y transporte 
83 
 
 LgqfF *** 11 = ..................... [N] 5.3-18 
 
Donde: 
f = coeficiente friccional entre la pared y el material 
q1 = masa del material referido a un metro de longitud del transportador [Kg/m] 
 
v
Qq
*6.31
= ............................... [Kg/m] 
 
d2.- Resistencia por efecto de la fricción del material con la pared del cajón 
 




 −=
24
******1000 222
απρ tgLhfgF .......... [N] 5.3-19 
d3.- Resistencia por efecto de la fricción del arrastrador con el fondo del cajón 
 LgqfF *** 213 = ..................... [N] 5.3-20 
f1 = coeficiente de fricción tangencial entre la articulación y el fondo del cajón 
q2 = masa por metro lineal de la cadena arrastradora [Kg / m] 
 
d4.- Resistencia por efecto de la fricción de la cadena arrastradora con las guías 
(carriles) 
 1214 *** LgqfF = ....................... [N] 5.3-21 
 
d5.- Resistencia en la rueda estrella tensora 
 





+=
1
1
1
25 D
df
D
dfZF g .............. [N] 5.3-22 
 Donde: 
d1 = diámetro del gorrón del eje de la rueda dentada 
d = Diámetro del gorrón en la articulación del arrastrador 
D1 = Diámetro primitivo de la rueda tensora 
f2 = Coeficiente de fricción en la articulación del arrastrador 
 
f2 = 0.4 ~ 05 
fg = Coeficiente friccional en el gorrón de los rodamientos de la rueda estrella 
fg = 0.05 para rozamiento rodante 
fg = 0.2 para rozamiento deslizante 
 
Maquinas de elevación y transporte 
84 
 
Z = Fuerza tensora [N] 
La fuerza tensora se elige en un rango de 1000 a 3000 [N], con el objeto de evitar 
la flexión de la misma y evitar que se salga de las guías de la rueda dentada. 
 42 2
FZT −= ........................................... [N] 5.3-23 
d6.- Resistencia en la rueda estrella de accionamiento 
 
 





++=
2
2
2
2216 )( D
df
D
dfTTF g .......... [N] 5.3-24 
Donde: 
T1 = Fuerza traccional en el lado conductor de la rueda estrella de accionamiento [N] 
T2 = Fuerza traccional en el lado conducido de la rueda estrella de accionamiento [N] 
d2 = Diámetro del gorrón en el eje de la rueda estrella de accionamiento [mm] 
D2 = Diámetro primitivo de la rueda estrella de accionamiento [mm] 
d7.- Determinación de las fuerzas traccionales T1 y T2 en la cadena de arrastre y 
la fuerza circunferencial F en la rueda estrella de accionamiento 
 53211 2
FFFFZT ++++= .......................... [N] 5.3-25 
 42 2
FZT −= ................................................ [N] 5.3-26 
 5432121 FFFFFTTF ++++=−= …...... [N] 5.3-27 
 
e) determinación de la potencia del electromotor 
 
mn
vFFP
*1000
)( 6+= .................... [KW] 5.3-28 
Donde: 
ηm = Rendimiento mecánico de transmisión entre el motor y la rueda estrella de accionamiento 
 
f) control de resistencia del órgano de tracción 
La cadena de arrastre se dimensiona a la máxima fuerza traccional T1, se 
verifica, si la elección preliminar de la cadena fue correctamente realizada. 
Debe cumplir:addyn FTT <+ 1 5.3-29 
Maquinas de elevación y transporte 
85 
 
 dynFTT += 1max ...........,,.. [N] 5.3-30 
 max*3 amTdyn = ................,,,,... [N] 5.3-31 
 )*( 21 qCqLm += ...........[Kg] 5.3-32 
 amax = 
Z
sen
R
V 02 180 ........ [m/s2] 5.3-33 
 
5.4 BASES PARA EL CÁLCULO DE LOS REDLERS VERTICALES 
 
Si usamos redlers para el transporte vertical, los arrastradores, los curvados y la 
fosa del redler, deben estar equipados con una parada intermedia, que separe los 
dos ramales de la cadena. 
 
Fig.5.3-2 Esquema de un transportador redler horizontal – vertical 
 
El aglutinamiento del material produce un aumento de las presiones en las 
superficies verticales e incrementa las fricciones tangenciales entre las partículas 
del material y las paredes. La presión estática en materiales granulados está 
representada por las relaciones de Janssen. 
 
)1(** −= a
y
y eagP ρ ....... [Pascal] 5.3-34 
 
Donde: 
O = Perímetro de la sección transversal de la fosa [m] 
Sf = Área de la fosa [m2] 
ρ = Densidad del material [Tn/m3] 
Maquinas de elevación y transporte 
86 
 
 a1 = KOf
S f
..
 ...................... [m] 5.3-35 
 K = tg2 




 −
24
απ 5.3-36 
 yPkPx **= .................... [Pascal] 5.3-37 
La resistencia entre las partículas del material y las paredes va a tener en la capa 
superior el valor siguiente 
 T1´ = ∫
at
dyPxfO
0
... 5.3-38 
O = Perímetro de la sección transversal de la fosa [m] 
f = Coeficiente de fricción tangencial entre las partículas del material y las paredes de la fosa 
dy = Altura elemental de la capa del material 
 
 T1´ = ( ) ( )[ ]aatf
t
ay
f teaSgdyeSg a
a
−−=−∫ 1...1.. 11 /
0
/ ρρ ....... [N] 5.3-39 
A la resistencia T1´ se superpone el peso de la capa superior del material 
G1=ρ.g.Sf.ta, 
 F1 = T1´ + G1 = ρ g Sf a1 ( 1/ atae – 1)..................... [N] 5.3-40 
 
Parte de esta fuerza que se simboliza F1´, se transmite por el arrastrador a la 
cadena, la otra parte F1´´ se transmite por la sección S´´ a la capa inferior del 
material. 
 
Fig. 5.3-3 Corte transversal de un redler vertical 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
Suponiendo que la relación: 
Maquinas de elevación y transporte 
87 
 
 λ==
fS
S
F
F ´´´´
1
<1 5.3-41 
Donde: S”= Área de la fosa (Sf) menos Área del arrastrador 
 
Contra el movimiento de la segunda capa, actúa la resistencia por efecto de la 
fricción en las paredes y el propio peso de la capa ρ.g.Sf.a1( atae / -1), la transmisión 
de la presión de la primera capa 11 .´´ FF λ= la presión total de la segunda capa 
será: 
 F2 = ρ g Sf a1 ( 1/ atae – 1) (1 + λ).............. [N] 5.3-42 
 
Parte de esta Fuerza ejercida por el peso del material que es de dimensión λ F 2, 
se transmite a la capa siguiente 
 F3 = ρ g Sf a1 ( 1
/ atae – 1) + ρ g Sf a1 ( 1/ atae – 1) (1 + λ) – λ............ [N] 5.3-43 
 F3 = ρ g Sf a1 ( 1
/ atae – 1) (1 + λ + λ2)................ [N] 5.3-44 
 
En n planos de arriba va ser: 
 Fn = ρ g Sf a1 ( 1
/ atae – 1) (1 + λ + λ2 + λ3 +........+ λn-1)................ [N] 5.3-45 
 Fn = ρ g Sf a1 ( 1
/ atae – 1) 
λ
λ
−
−
1
1 n ....................... [N] 5.3-46 
 
La función de la presión por el peso del material granulado es gradual en cada 
plano, cuando n tiende a infinito se obtiene el valor de Fn 
 
 Fn = ρ g Sf a1 
λ−
−
1
11/ atae ..................... [N] 5.3-47 
La resistencia (fuerza) total será: 
 Ft = n.Fn = 
( )
( )λ
ρ
−
−
1.
1..... 1/1
t
eHaSg atf a ............ [N] 5.3-48 
Maquinas de Elevación y Transporte 
88 
 
 
 
 
 
 
UNIDAD 6 
 
 
 
 
 
TRANSPORTADORES DE 
RODILLOS, CANALES Y 
TORNILLO SIN FIN 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Maquinas de Elevación y Transporte 
89 
 
TRANSPORTADORES DE RODILLOS 
 
6.1 DESCRIPCIÓN DE SUS COMPONENTES 
 
Los transportadores de rodillos están constituidos por un sistema de 
rodillos, cuyos ejes están colocados en la estructura de la trayectoria. 
 
 
Fig. 6.1-1 Transportadores de rodillos 
Fuente: www.kaufmann.com 
 
 
Las piezas transportadas se apoyan sobre los rodillos y se mueven 
perpendicularmente a sus ejes. La causa del movimiento puede ser la 
componente del propio peso del material en la dirección del movimiento o 
bien por la acción de rodillos de modo que la fuerza de accionamiento es 
la fricción tangencial. El accionamiento puede ser individual si cada rodillo 
esta equipado con un motor individual o grupal, si el motor de 
accionamiento para una cantidad determinada de rodillos. En las 
trayectorias curvas se reemplazan los rodillos con cuerpos cónicos con 
superficie rectilínea en el plano de la trayectoria. 
 
Los rodillos están normalizados y varían en diámetro, longitud y 
resistencia desde: 60, 70, 89, 108, 133, [mm] y se fabrican en longitudes 
de 100, 500, 580, 800 [mm]. Los rodillos más grandes se emplean, en 
fundiciones y acerías para mover moldes y piezas coladas grandes o pilas 
de láminas de acero. 
Maquinas de Elevación y Transporte 
90 
 
6.2 CLASIFICACIÓN 
 Existen dos tipos de transportadores de rodillos; 
• Transportadores de rodillos gravitacionales 
• Transportadores de rodillos Accionados 
 
El principio en que se basan los rodillos por gravedad es el control del 
movimiento debido a la gravedad, con la interposición de un sistema de 
vías antifricción instaladas con una pendiente definida. 
 
 
Fig. 6.2-1 Transportador de rodillos gravitacionales 
Fuente: www.hytrol.com 
Los transportadores de rodillos motorizados permiten el manejo en 
pendientes ascendentes. 
 
 
Fig. 6.2-2 Esquema de transportador de rodillos motorizado 
Fuente: www.conveyorspacheco.com 
 
 
 
Maquinas de Elevación y Transporte 
91 
 
6.3 CÁLCULO Y DIMENSIONAMIENTO DE UN TRANSPORTADOR DE 
RODILLOS 
 
6.3.1 Cálculo de los rodillos gravitacionales 
La tarea del cálculo es determinar el ángulo β de inclinación de la 
trayectoria (ver Fig. 6.3-1), a fin de que la pieza por efecto de su propio 
peso se mueva por una trayectoria o bien con velocidad constante o con 
movimiento uniformemente acelerado. 
 
 
Fig. 6.3-1 Esquema de un transportador de rodillos 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
6.3.1.1 Resistencia por efecto de rodadura y de fricción en los gorrones W1 
 
 W1 = ( )
R
rcfcgqkrcfce
R
gm
u
p .....
cos..
1++
β
 ............ [N] 6.3-1 
mp = masa de la pieza en [ Kg ] 
R = Radio del rodillo en [mm] 
e = Coeficiente friccional de rodadura [mm] 
fc = Coeficiente friccional en el gorrón 
rc = Radio del gorrón en los rodillos de los rodamientos [ mm ] 
k1 = Número de rodillos por debajo de la pieza 
qu = Masa de las partes giratorias del rodillo [ Kg ] 
 
6.3.1.2 Resistencia resultante de la pérdida de energía al pasar por los 
rodillos parados W2 
 
Maquinas de Elevación y Transporte 
92 
 
Cuando pasa la pieza por los rodillos, los cuales están todavía parados, 
surge en la superficie de contacto entre la pieza y el rodillo una fricción 
tangencial, la cual provoca el movimiento rotacional del rodillo; la velocidad 
del rodillo aumenta por la acción de la fuerza friccional. 
2*
2
1 wJWr ∗= 
 
Wr = Energía cinética rotacional 
J = Momento inercial de las partes giratorias del rodillo, respecto a su eje de rotación [Kg m2] 
w = Velocidad angular del rodillo [1/s] 
 
 Luego la fuerza de resistencia buscada. 
 
 
l
wJW
2
2
*
= ....................... [N] 6.3-2 
l = Paso del rodillo [m] 
 
 La resistencia total esta dado por la sumatoria de ambas resistencias: 
 
 21 WWW += .......................... [N] 6.3-3 
 
Y debe estar en equilibrio con la fuerza de accionamiento, o sea: 
 
 mp g sen β = W ....................... [N] 6.3-4 
 
mp g sen β = ( ) lgm
wJ
R
rcfcgqkrcfceR
gm
p
u
p
..
....
cos.. 2
1 +++
β
 ..........[N] 6.3-5 
 
Si se reemplaza c os β = 1, o sea igual al ángulo de inclinación de las 
trayectorias gravitacionales son bastante pequeñas, luego se puede expresar 
sen β. 
Maquinas de Elevación y Transporte 
93 
 
 sen β = 
lgm
wJ
R
rcfc
m
qk
R
rcfce
pp
u
..
.....
2
1 ++
+
 6.3-6 
6.3.2 Cálculo de rodillos accionados 
 
Para el transporte de piezas es necesario vencer las siguientes resistencias 
 
1) La componente del propio peso de la pieza (esto es la fuerza necesaria 
para elevar, ó descender la pieza). sólo en las trayectorias inclinadas. 
 βsengqW **1 ±= .................... [N] 6.3-7 
 
 q = masa de la pieza relacionado a un rodillo [Kg] 
El signo “+“ se usa para el movimiento hacia arriba, el signo “–“ para el movimiento hacia abajo 
1k
m
q p= 6.3-8 
2) Resistencia por efecto de rodadura y de fricción en los gorrones 
 
 W2 = q g cos β 
R
rcfcgq
R
rcfce
u
..
+
+ ........................ [N] 6.3-9 
3) Resistencia por efecto de las imprecisiones de fabricación, montaje y de 
contacto irregular de la superficie de la pieza. 
 
 βcos***005.03 gqW = .......................... [N] 6.3-10 
 
 La resistencia total en un sólo rodillo es: 
 
 321 WWWW ++= ................. [N] 6.3-11 
 
 W = q g 
R
rcfcgq
R
rcfcesen u
..005.0.cos +





+




 ++± ββ ......... [N] 6.3-12 
 
Maquinas de Elevación y Transporte 
94 
 
El número total de piezas en la trayectoria es Np, el número de rodillos sobre 
los cuales las piezas se apoyan es Np k1; El resto de rodillos vencen solos las 
resistencias que surgen por fricción en los rodamientos de los ejes. 
La potencia necesaria para el movimiento de la pieza será: 
 
η
ββ
.1000
*..005.0..cos... 1
vZ
R
rcfcgq
R
rcfcesengqkNP up






+





+




 ++±= ....[N] 6.3-13 
Z = número total de rodillos Z = 
l
L
 
L = Longitud de la trayectoria del rodillo 
l = paso del rodillo [m] 
v = Velocidad circunferencial del rodillo [m/s] 
η = Rendimiento mecánico de la transmisión entre el motor y el rodillo 
k1 = Número de rodillos sobre la que se apoya la pieza 
Np = Número de piezas 
 
El número de piezas en la trayectoria se determina de la relación 
 
 Np = 
v
nL p
.3600
.
 .............. [Piezas] 6.3-14 
np = Número de piezas transportadas por hora 
L = Longitud de la trayectoria 
 
6.3.3 Determinación del número de rodillos accionados por debajo de una 
pieza. 
Del total de rodillos que se encuentran por debajo de la pieza k1, Kp es el 
número de rodillos accionados. La fuerza transmitida a la pieza: 
 
 pP fKgqF *cos*** β= ..................... [N] 6.3-15 
fp = Coeficiente friccional entre la pieza y el rodillo 
 
Esta fuerza “F” debe ser mayor o igual a la resistencia total “W” contra el 
movimiento de la pieza según la relación 
 
Maquinas de Elevación y Transporte 
95 
 
 WF ≥ 6.3-16 
Donde: 
F = Fuerza de accionamiento 
W = Resistencia total 
W = ± mp g sen β + (k1+Kp) 







+





+
R
rcfc
gqg
R
rcfc
u
.
.cos...005.0
.
βρ ........ [N] 6.3-17 
Si se igualan ambas expresiones, el movimiento de la pieza es uniforme, 
para F > W se presenta un movimiento con la trayectoria uniformemente 
acelerada. El signo “+” para el transporte hacia arriba, el signo “-“para el 
transporte hacia abajo. 
 
q g Kp cos β fp ≥ ± mp g sen β +k1 





+




 +
+
R
rcfcgqgq
R
ercfc
u
..cos..005.0. β - 
 
 - 





+




 +
R
rcfcgqgq
R
rcfcK up
..cos...005.0. β 6.3-18 
 
 Kp ≥ k1.
R
rcfc
q
q
R
ercfcf
R
rcfc
q
q
R
ercfcsen
u
p
u
..005.0..cos
..005.0.cos
+




 +
+
+
+




 +
+
+±
β
ββ
 6.3-19 
 
Para una trayectoria horizontal vale 
 
 Kp ≥ k1.






++++






+++
q
q
R
rcfc
R
ef
q
q
R
rcfc
R
e
u
p
u
1.005.0
1.005.0
 6.3-20 
 
De la relación general para Kp resulta que se pueden generar valores positivos y 
negativos. Se obtienen las siguientes posibilidades: 
 
Maquinas de Elevación y Transporte 
96 
 
Para Kp > 0 Es necesario accionar los rodillos 
Para Kp < 0 Es necesario frenar los rodillos 
Para Kp = 0 Se trata del caso de rodillos gravitacionales 
 
Si alguna pieza es frenada por una fuerza externa, entre la fricción de los rodillos y 
la pieza surge una fuerza de choque según la relación 
 pPch fKgqF ***= .......................... [N] 6.3-21 
Donde: 
Fch = Fuerza de choque 
fp = coeficiente friccional 
 
Si el número de piezas frenadas en la trayectoria es m1 la potencia adicional esta 
dada por la relación (para trayectorias inclinadas, según el ángulo β) 
η
ββ
*1000
)***cos***(11
vsengmfKgqmP pP ±= ..... [KW] 6.3-22 
 
Para trayectorias horizontales, la relación es la siguiente: 
 η*1000
*****11
vKfgqmP P= ...................... [KW] 6.3-23 
 
6.4 TRANSPORTADORES DE CANALES 
 
Se utiliza el principio de desplazamiento por gravedad para mover material sin 
necesidad de utilizar otras formas de energía. 
 
 
Transportador longitudinal 
Fuente: www.tripod.com 
Maquinas de Elevación y Transporte 
97 
 
Las ventajas de los transportadores de canales son: su bajo costo, su escaso 
mantenimiento y su tasa despreciable de averías. 
Para la utilización de este tipo de transportador se debe proporcionar el gradiente 
necesario, así tendremos el desplazamiento del material por gravedad. 
 
6.4.1 DESCRIPCIÓN DE SUS COMPONENTES 
 
 
Fig. 6.4-1 Ejemplo de transportador de canal (resbalín) 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
Los transportadores de canales son máquinas que no requieren de 
elementos de tracción, ni motores de accionamiento; por ejemplo resbalín. 
 
Canal.- se utiliza para el transporte de materiales granulados o por piezas, el 
transporte se efectúa de las partes altas a las bajas. 
 
 
6.4.2 CLASIFICACIÓN 
Se clasifican en: 
• transportadores de canal rectilíneo 
• transportadores de canal helicoidal 
 
6.4.3 CÁLCULO Y DIMENSIONAMIENTO DE UN TRANSPORTADOR DE 
CANALES 
 
El movimiento del material sucede, si el ángulo de inclinación del 
canal es mayor que el ángulo friccional del material en el canal. 
 
Maquinas de Elevación y Transporte 
98 
 
Para transportadores de canal rectilíneo 
 
 
Fig. 6.4-2 Esquema de un transportador de canal rectilíneo 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
 amgmsengm *cos***** =− βµβ 6.3-1 
 
1.- Si la velocidad es constante  a = 0 
 0cos***** =− βµβ gmsengm 6.3-2 
 φβµ
β
β tantan
cos
===
sen
 6.3-3 
Donde: 
m = masa del material a transportar 
µ = coeficiente friccional 
ϕ = ángulo del coeficiente friccional de las partículas 
Si: β = φ  El movimiento es uniforme con velocidad constante 
Si: β > φ  El movimiento es uniformemente acelerado 
 
2.- movimiento uniformemente acelerado o retardado 
 amgmsengm *cos***** =− βµβ 6.3-4 
 
6.5 ECUACIONES PARA TRANSPORTADORES HELICOIDALES 
Si la fuerza centrífuga es mayor que la fuerza friccional, el 
movimiento del material será en dirección perpendicular al eje del canal y el 
material será presionado a la pared externa del canal. 
Maquinas de Elevación y Transporte 
99 
 
 
Fig. 6.5-1 Esquema de un transportador de canal helicoidal 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
De la reacción normal FN entre el canal y el material resulta la fricción tangencial 
que actúa en contra del material. 
 
R
vmF
R
vmF NN
22 *0* =⇒=− ….............. [N] 6.3-5 
El radio R tiene la dimensión 
 
2
bBRR S
−
+= …......................................[N] 6.3-6 
La ecuación del movimiento va tener la siguiente expresión 
 am
R
vmgmsengm *)**cos**(**
2
=+− µµββ …...... [N] 6.3-7 
 aV
R
seng =−− 2*)cos*( µβµβ …............... [m/s2] 6.3-8 
 
Se trata de una ecuación diferencial, la cual se puede escribir también en la forma: 
 
 ( ) 0cos.
2
2
2
=−−




+ βµβµ seng
dt
dx
Rdt
xd 6.3-9 
 
Cuando la velocidad del material alcanza un valor tal, que la reacción N > 0, La 
fricción tangencial resultante de la fuerza centrífuga no es aplicable y la ecuación 
del movimiento va ser igual a la ecuación 6.3-1. 
La velocidad crítica, durante la cual hay cambio de movimiento puede ser 
calculado de la siguiente relación: 
Maquinas de Elevación y Transporte 
100 
 
 0.cos.
2
=− µβmg
R
vm 6.3-10 
 βµ cos...2 gRvcrit = …....................[m
2/s2] 6.3-11 
 
 βµ cos... gRvcrit = …............... [m/s] 6.3-12 
 
Básicamente pueden suceder tres casos. 
 
a) Para ángulos granulométricos mayores de inclinación, el movimiento del 
material va ser uniformemente acelerado, pero el valor de la aceleración va 
disminuir gradualmente y la velocidad final va ser menor a la del 
movimiento uniformemente acelerado. 
 
 
Fig. 6.5-2 Diagrama de V = f (t) para ángulos mayores de inclinación 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
Para t  ∞ converge a cero y la ecuación asintótica tiene la forma: 
 
 ( ) 0.cos.
2
=−−
R
Vuseng µβµβ 6.3-13 
 
 ( )βµβ
µ
cos.. −= sengRVu …........ [m/s] 6.3-14 
Maquinas de Elevación y Transporte 
101 
 
b) Para ángulos granulométricos menores de inclinación, la resistencia al 
movimiento será representado por la fricción tangencial del peso de la 
componente normal del material y otra por la fricción tangencial de la fuerza 
centrífuga y será mayor que la componente del peso del material en la 
dirección del movimiento, y el movimiento del material después de alcanzar la 
velocidad crítica va ser retardada. La velocidad del material descenderá 
exponencialmente hasta el valor donde la fuerza de accionamiento y las 
resistencias pasivas estén en equilibrio. 
 
 
Fig. 6.5-3 Diagrama de v = f (t) para ángulos menores de inclinación 
 Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
c) En el caso particular, después de un movimiento uniformemente acelerado 
de la velocidad inicial Vo = 0 puede pasar a la velocidad critica Vcrit y va 
continuar inmediatamente la fase del movimiento uniforme con velocidad 
constante, entonces Vu=Vcrit ( Ver figura 6.3-5) 
 
 
Fig. 6.5.4 Diagrama de v = f (t) para β = arc.tng (µ2 + µ) 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
Vu = velocidad relativa 
Maquinas de Elevación y Transporte 
102 
 
Ucrit VV =
 
 ( )βµβ
µ
βµ cos..cos... −= sengRgR 6.3-15 
 sen β – µ cos β = µ2 cos β 6.3-16 
 cos β (µ 2 + µ ) = sen β 6.3-17 
 µ 2 + µ = tg β 6.3-18 
 β = arctg (µ 2 + µ) 6.3-19 
 
Para β > arctg (µ 2 + µ) sucede el caso a) 
Para β < arctg (µ 2 + µ) sucede el caso b) 
µ = Coeficiente friccional entre la pieza a transportar y el transportador de canal 
 
Para el transporte de materiales granulados se hace uso de canales curvilíneos, 
en el cálculo de estos es necesario utilizar las fuerzas resultantes que actúan 
sobre el contenido del canal. 
 
Fig. 6.5-5 Sección transversal de canal para transporte de granos 
 Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
La fricción tangencial actuante es: 
 Ft = m µ ( ) 2
4
22 cos.
Rs
vg +β …............. [N] 6.3-20 
La ecuación del movimiento es: 
 m g sen β – m µ ( ) 2
4
22 cos.
Rs
vg +β = m a 6.3-21 
 
Si la velocidad de las partículas tiene una velocidad constante: 
 m g sen β – m µ ( ) 2
4
22 cos.
Rs
vg +β = 0 6.3-22 
Maquinas de Elevación y Transporte 
103 
 
6.6 TRANSPORTADORES HELICOIDALES 
 
Los transportadores, pueden ser de distintos tipos según la función que desempeñan: 
a) Transportar, trasladar el material de un punto a otro 
b) Reunir desde dos o más puntos en uno, dispuesto al medio 
c) Distribuir o sea realizar las funciones contrarias al punto b 
 
 
6.6-1Transportadores de tornillo 
Fuente: www.mecafa.com 
 
El transportador helicoidal es un canal de plancha, de sección en forma de U, dentro del 
cual gira el tornillo helicoidal, colocado sobre unos rodamientos, por arriba el canal esta 
cerrado con una tapa de plancha. 
El material granulado es transportado por el tornillo helicoidal en dirección del eje del 
canal, como una tuerca no giratoria del tornillo en movimiento. 
Para que exista movimiento la fricción del material con la pared del canal debe ser mayor 
que la fricción del material con la superficie del tornillo helicoidal, no debe llenarse de 
material toda la sección del canal, porque con el aglutinamiento del material se forman 
tapones. 
Los transportadores de tornillo helicoidal, no son convenientes para el transporte de 
materiales pegajosos, partículas gruesas o muy abrasivas, son convenientes para 
pequeñas y medias cantidades de transporte hasta 100 tn/h y longitudes de 50 [m] entre 
sus ventajas están su fácil construcción, pequeñas dimensiones y transporte sin 
formación de polvo. 
Maquinas de Elevación y Transporte 
104 
 
6.6.1 Cálculo de transportadores de tornillos horizontales 
 
Debemos determinar el diámetro del tornillo D, las revoluciones n y la potencia del motor 
de accionamiento. 
Cantidad de material transportado 
 
tS
DQ **
4
**60
2
ρπ= 
Por otra parte: 
 ρ
QV = ................................. [
h
m3
] 
nSDV t ***4
*60
2
ψπ= .......... [
h
m3
] 
Donde: 
st = paso del tornillo [m](Elegir aproximadamente entre: 0.7 – 0.8 D) 
Ψ´ = Coeficiente de llenado (0.16 - 0.5)(0.16 materiales pesados, 0.5 materiales livianos) 
D = Diámetro del tornillo [ ] 
n = Revoluciones por minuto del husillo 
 
Es necesario controlar el diámetro D respecto al máximo tamaño de las partículas del 
material transportado. El control se realiza según las relaciones siguientes: 
D = (4 – 6) * Umáx ⇒ materiales no clasificados 
D = (8 – 10)*Umáx ⇒ materiales clasificados, Umáx máxima dimensión de la pieza, ejemplo: piezas 
de origen vegetal. 
 
La potencia del motor se determina de la formula 
η
µ
*3600
** LgQP = ............ [KW] 
Donde: 
L = Longitud de transporte 
μ = Coeficiente total de resistencia, el cual es dependiente del material transportado 
Maquinas de Elevación y Transporte 
105 
 
η = Rendimiento mecánico 
 
Se puede calcular el momento torsor del husillo del tornillo helicoidal, con la siguiente 
expresión matemática. 
h
PM SS 9550= .......... [Nm] 
El cálculo de la fuerza axial Fax del husillo, la cual debe resistir los rodamientos se 
deduce de la gráfica. 
 
 6.6-2 Fuerzas que actúan en el husillo 
 Fuente: Stroje de Ing. Rudolf Dvořák a Kolektiv ; www.screwconveyorcorp.com 
 
Dada la figura “F“es la resistencia total contra el movimiento del tornillo en el radio medio 
 
 2
)8.07.0( Dr −=
 
 
Como es conocido de mecánica, vale para el equilibrio en el tornillo, la relación 
)( 1ρα −= tgFF ax 
Donde: 
α = es el ángulo de inclinación del tornillo sobre el radio r 
ρ1 = ángulo friccional, correspondiente al coeficiente friccional entre el material y el tornillo: 
resolviendo ambas ecuaciones, resulta la dimensión axial del tornillo 
 
 
 Fax =)(. 1ρα +tgr
M s
 
Maquinas de Elevación y Transporte 
106 
 
 
 
 Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
Grupo de material 
 
1 Corresponde a materiales muy pesados 
2 Corresponde a materiales pesados 
3 Corresponde a materiales medianos 
4 Corresponde a materiales livianos 
 
 
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
107 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIDAD 7 
 
 
 
TRANSPORTADORES AEREOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
108 
 
TRANSPORTADORES AÉREOS 
Los transportadores Aéreos se utilizan para el traslado o almacenamiento de 
cargas suspendidas, por un transportador que sigue una sola trayectoria fija. Se 
usa donde se requiere una producción continua y equilibrada. Transportan el 
material necesario a la velocidad adecuada a cada operario. 
 
Transportadores Aéreos 
Fuente: www.eleve.com 
 
Los transportadores aéreos están determinados para el transporte de 
materiales en piezas pequeñas y regulares cantidades de dosificación, los 
tamaños y la periodicidad están regulados por los procesos tecnológicos. 
 
7.1 DESCRIPCIÓN DE SUS COMPONENTES 
 
 Fig.7.1-1 Esquema de un transportador de cadena colgante 
 Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
Máquinas de Elevación y Transporte 
109 
 
 
 
Fig.7.1-2 Esquema de un transportador de cadena 
colgante de dos trayectorias 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
La inclinación de la trayectoria de los transportadores aéreos no sobrepasa los 450; en los 
transportadores espaciales puede haber también sectores verticales. Para que la carga no 
se enganche en la trayectoria, el carro está equipado con un palpador ver figura 7.1-2. 
 
 Fig.7.1-3 Transportador con la cadena ubicada en el interior de la 
trayectoria 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
7.1.1 Cadena.- 
 Sirve como medio traccional 
7.1.2 Cadena articulada soldada.- 
Se usa en menor proporción, por que es pesada. 
7.1.3 Cadena forjada.- 
Máquinas de Elevación y Transporte 
110 
 
 Posibilita la oscilación de las articulaciones vecinas en el plano vertical, en la cadena 
WEBB de 100 hasta 120 y en la cadena Transporta 150. 
 
 
 Fig.7.1-4 Ejemplo de trayectoria Fig.7.1-5 Cadena forjada 
 de un transportador aéreo Apuntes de clases (MEC – 340) 
 Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
 
 
 
 
 
 
7.1.4 Cadena tipo - Cruz – Broche.- 
 
Está determinada para los transportadores espaciales (Fig.7.1-3). Una articulación 
está constituida por dos pares de broches perpendiculares entre si, o sea que la 
articulación se puede mover u oscilar sobre dos planos perpendiculares. En las 
cadenas con paso t = 400 [mm], el radio mínimo de curvatura de la trayectoria en 
el sentido horizontal y vertical es de 300 [mm]. En las cadenas tipo Cruz – Broche, 
es necesario cumplir con las normas de tracción admisible, de la carga radial 
admisible de y las cargas axiales. 
Máquinas de Elevación y Transporte 
111 
 
 
7.1.5 Cadena de alambre transporta.- 
 
Esta determinado para los transportadores espaciales (pequeños) de paso t = 60 
[mm], diámetro de alambre d = 3 [mm] (Fig.7.1-6) 
 
7.1.6 Montante (jinete).- 
Sirve como medio de transporte de un transportador colgante unido firmemente a 
la cadena. En los transportadores de una trayectoria se diferencian los montantes 
conductores (Fig.7.1-1 posición 3) los cuales conducen la cadena por la trayectoria 
y los montantes cargadores que conducen la cadena y al mismo tiempo llevan los 
colgadores con la carga (Fig.7.1-1 posición 4). En los transportadores de doble 
trayectoria se diferencian el montante conductor y el montante con arrastrador (fig. 
7.1-2 posición 4, 5). 
 
 
 
Fig.7.1-6 Cadena tipo cruz – broche 
 Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
 
Un dispositivo sensor que hace las veces de un palpador (Fig.7.1-7); los 
arrastradores con los palpadores sirven para arrastrar el carrito con la carga. 
 
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
112 
 
 
 Fig.7.1-7 Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
 
Fig.7.1-8 poleas de desvío 
 Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
 
Fig.7.1-9 Guías de desvió (de rodillos) Fig.7.1-10 Guías de desvió (fijos) 
 Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
7.1.6.1 Carga máxima en el montante 
El montante en la curva vertical, esta sometido a esfuerzos, la masa del material 
con el colgador, también los componentes traccionales de la cadena. La máxima 
Máquinas de Elevación y Transporte 
113 
 
fuerza que actúa en el montante, se alcanza cuando la fuerza por efecto de la 
carga y la resultante de la tracción tengan el mismo sentido (Fig.7.1-11) 
 
 
Fig.7.1-11 diagrama de fuerzas que actúan sobre el montante 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
7.1.7 Carrito.- 
Es el medio de transporte de un transportador colgante de doble 
trayectoria, que se deslizan por la trayectoria del carrito; esta diseñado para un 
movimiento independiente de la cadena (Fig. 7.1-2 posición 6 y Fig.7.1-3 
posición 5). 
 
7.1.8 Colgadores de material.- 
Sirven para colgar la carga del material al montante o al carrito. 
 
 
Fig.7.1-12 Gancho sencillo Fig.7.1-13 Gancho tipo árbol Fig.7.1-14 Gancho tipo peine 
 Fuente: Apuntes (MEC – 340) Fuente: Apuntes (MEC – 340) Fuente: Apuntes (MEC – 340) 
 
 
En la Fig.7.1-15 un colgador plano, sobre el cual se coloca una o mas piezas, la 
manipulación es manual. El la Fig.7.1-16 se observa un colgador con varias 
superficies planas, también es manual. 
Máquinas de Elevación y Transporte 
114 
 
 
Fig.7.1-15 Colgador Plano Fig.7.1-16 Colgador con varias superficies planas 
 Fuente: Apuntes (MEC – 340) Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
Para la carga y descarga automática se tiene el gancho de la Fig.7.1-17, se 
carga en el sector ascendente del transportador, se descarga volcando el gancho, 
luego de chocar en un tope de volteo (la pieza resbala). 
 
Para mayores cantidades de piezas pequeñas, está determinado el gancho con 
cestos (Fig. 7.1-18). 
 
Fig.7.1-17 Gancho para uso Automático Fig.7.1-18 Gancho con cestos 
 Fuente: Apuntes (MEC – 340) Fuente: Apuntes (MEC–340) 
 
El colgador rotacional (Fig.7.1-19) se utiliza en el montaje, en las cabinas de 
aspersión, en las fosas de pintado, etc. La rotación puede ser accionada en 
conjunción con el gancho para el carguío y descarguío automáticos se utiliza el 
gancho con rotación accionada (Fig.7.1-20). 
 
 Fig.7.1-19 Colgador rotacional Fig.7.1-20 Gancho con rotación accionada 
 Fuente: Apuntes (MEC – 340) Fuente: Apuntes (MEC – 340) 
Máquinas de Elevación y Transporte 
115 
 
 
7.1.9 Trayectoria.- 
Conduce el medio traccional, el medio de transporte o ambos. Constituido de 
partes o elementos constructivos tanto de tramos rectos, curvos horizontales y 
verticales y juntas de dilatación. Las trayectorias de cadenas y carritos están 
unidas por medio de soportes. Para el cálculo de los esfuerzos de la trayectoria 
se considera como una viga sobre cuatro apoyos con carga distribuida. Luego la 
flecha máxima en extremo es igual a: 
 
 ymax. = IxE
lgq
.
..*
1920
13
 7.1-1 
 
Donde: q = (qc+ qd ) 
qc = Masa por metro lineal de las partes del transportador en movimiento 
qd = Es el peso propio por metro lineal de la trayectoria 
 
 
Fig.7.1-21 Secciones de los transportadores colgantes de una trayectoria 
 Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
En trayectorias curvas verticales es necesario equipar con guiadores como: 
 
Fig.7.1-22 Trayectoria Curva 
 Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
Secciones de los transportadores de doble trayectoria 
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
116 
 
 
Fig.7.1-23 Secciones 
 Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
7.1.10 Desviadores.- 
Los transportadores colgantes de doble trayectoria se pueden comunicar entre si 
por un sistema de desvíos, tal como se indica a continuación. 
 
 
Fig.7.1-24 Esquema de sistemas de desvíos 
 Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
7.1.11 Equipo tensor.- 
Encargada de tensar ininterrumpidamente la cadena. La fuerza mínima en la 
cadena, para evitar la flexión debe ser de 250 [N] a 500 [N] (Fr). El tensado se 
realiza con la ayuda de un carro tensor equipado de contrapesos o resortes. La 
fuerza tensora se calcula aproximadamente 
 
 min4.2 Rn FF ∗= 7.1-2 
Donde: 
Fr = fuerza de la cadena 
Frmin. = fuerza de la cadena mínima 
 
El carro tensor con la rueda dentada se observa en la figura 7.1-25. 
Máquinas de Elevación y Transporte 
117 
 
 
Fig.7.1-25 Esquema de un equipo tensor 
 Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
7.1.12 Estación de accionamiento.- 
 Realiza el accionamiento del medio traccional. El accionamiento 
directo se realiza en la trayectoria horizontal curvilínea de 900 ó 1800; El 
accionamiento indirecto en el sector horizontal. Sus componentes son variados 
según las exigencias en el cambio de velocidades. 
 
7.2 CLASIFICACIÓN 
Pueden ser: 
• Transportadores aéreos de una trayectoria 
• Transportadores aéreos de dos trayectorias 
El transportador aéreo de una sola trayectoria, soporta la cadena de tracción y el 
gancho de Suspensión con la carga. 
 
 Fig.7.2-1 Transportador Aéreo 
 Fuente: www.ferrum.com 
Máquinas de Elevación y Transporte 
118 
 
 
Transportador de dos trayectorias, en los cuales la cadena equipada con poleas y 
arrastrador, transita por una trayectoria separada ubicada por encima del carrito 
con la carga. 
 
Por la posición de la cadena se clasifican en: 
• Transportadores aéreos colgantes 
• Transportadores aéreos espaciales 
 
En los transportadores aéreos colgantes la cadena esta ubicada por debajo 
de la trayectoria de la cadena. En los espaciales la cadena esta ubicada en el 
interior de la trayectoria. 
7.2.1 Ventajas de los transportadores colgantes 
 
 
Fig. 7.2-2 Transportador aéreo en la fabricación de automóviles 
 Fuente: www.conveyorspacheco.com 
1.- Libera la superficie (espacio) del piso. 
2.-Establece la posibilidad de la automatización en los procesos de carguío y descarguío. 
3.- Cargan 5 veces más que su propio peso 
4.- En los transportadores de doble trayectoria, facilita el transporte de varios lugares a un 
solo lugar, o eventualmente a la inversa. 
7.- Consume poca energía, no exige mucho mantenimiento, manejo sencillo, servicio 
seguro, suficiente durabilidad. 
Máquinas de Elevación y Transporte 
119 
 
8.- Los gastos de instalación son relativamente bajos y gracias a la adaptabilidad espacial 
del transportador, son también bajos los gastos de las construcciones civiles. 
7.3 CÁLCULO Y DIMENSINAMIENTO DE UN TRANSPORTADOR AEREO 
 
Parámetros técnicos de los transportadores de cadena colgantes 
 
1) Capacidad del montante en los transportadores de una trayectoria, o en 
los de doble trayectoria 
2) Paso de la cadena 
3) Tracción admisible en la cadena 
4) Radios de las trayectorias curvas horizontales y sus ángulos 
5) Radios de las trayectorias curvas verticales y sus ángulos 
6) Ángulos de las trayectorias inclinadas 
7) Carga útil de la trayectoria 
 
La potencia del motor se calcula con la siguiente relación: 
 
 
η.1000
. maxvFoP = ......................... [KW] 7.3-1 
Donde: 
Fo = Fuerza circunferencial en la rueda dentada de la unidad de accionamiento [N] 
 
 )(05.1 minmax TTFO −= ....... [N] 7.3-2 
 
vmax = Velocidad máxima de transporte [ m / s ] 
η = Rendimiento de la estación de accionamiento 
Tmax = Tracción máxima en la cadena de la rueda dentada 
Tmin = Tracción mínima en la cadena de la rueda dentada 
Coeficiente 1.05 resistencia de la unidad de accionamiento 
7.3.1 Capacidad del transportador 
 b
K t
viQ **3600=
 
 7.3-3 
Máquinas de Elevación y Transporte 
120 
 
Donde: 
i = Número de piezas en un colgador 
v = Velocidad del transportador 
tb = Dimensión del paso de carga (esto en los jinetes conductores o carritos) 
 
La dimensión teórica del paso se determina en función de la capacidad del 
transportador 
 
k
teoricob Q
vit **3600)( = ................[m] 7.3-4 
La dimensión real del paso debe cumplir la condición: 
minbb tt > 
 
La dimensión mínima de los jinetes conductores (carritos) tb min está 
dada por las dimensiones de la carga y la forma geométrica de la trayectoria. 
Ejemplo en las trayectorias la distancia mínima entre las cargas tb min. Esta 
determinada por la tolerancia mínima entre las dos cargas contiguas. 
 
 
Fig.7.3-1 Esquema de jinetes conductores en trayectoria inclinada 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
min
1.0cos
b
máx
máx t
b +
=α 
 
1.0cos* maxmaxmin +≥ btb α ………………[m] 7.3-5 
b máx. es la mayor dimensión de la carga en la dirección de transporte. 
 
En forma similar en la curva horizontal. 
Máquinas de Elevación y Transporte 
121 
 
 
 
Fig.7.3-2 Esquema de jinetes en trayectoria de curva horizontal 
Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340) 
 
 
2
2
22





 −+




= máxmáx
a
R
b
ρ 7.3-6 
 
 





 −
=
2
2
.
máx
máx
a
R
b
tg β  β =? 7.3-7 
 0.1 = 2 ρ sen 
2
α  α =? 7.3-8 
 γ = α + 2 β 7.3-9 
 
2.R
.t
2
min b=
γsen  tb min. = ? 7.3-10 
 
7.3.2 Tracción en la cadena 
 
Se calcula de la misma forma como en otros transportadores 
calculando gradualmente las resistencias y los componentes de las fuerzas de sus 
propios pesos; de la cadena, montante (jinetes), y materiales transportados. 
La máxima tracción en la cadena se calcula: 
 ∑ ∑++= hjgt
iQsenLig
t
iQLgqfF
b
i
b
cmáx .
......´. α ..............[N] 7.3-11 
Máquinas de Elevación y Transporte 
122 
 
 
qc = Masa por metro lineal de las partes o elementos del transportador. 
L = Longitud del transportador [m] 
g = Aceleración de la gravedad [ 2s
m
] 
Li = Longitud de i sectores ascendentes de la trayectoria, donde se encuentra la carga 
distribuida. 
hj = Diferencia de altura en j curvas verticales. 
 
 qc = 
b
p
r
ji
b
z
t
im
q
t
m
t
m .
+++ ................ [
m
Kg ] 7.3-12 
 
Donde: 
mz = Masa del colgador en Kg 
mj = Masa del montante (jinete) en Kg. 
qr = Masa de un metro lineal de cadena [ Kg / m ] 
mp = Masa de una pieza en Kg. 
i = Número de piezas en un colgador 
tb = Paso o distancia entre piezas [m ] 
tj = Paso de los montantes (jinetes) [ m ] 
f ´ = Coeficiente de resistencia Fig.4.5-32 , tabla 4.5-2 y 4.5-3 
 
El coeficiente de resistencia f ´ para una trayectoria se determina del 
diagrama de la figura 7.3-2 f´=fj, para transportadores de doble trayectoria: 
 
jff )1.2~1.1(
' = 
Para un cálculo aproximado se utiliza la articulación absoluta de la trayectoria n. 
La absoluta articulación de la trayectoria n esta dada por la expresión: 
 csbvakn r ++= 7.3-13 
 
Donde: 
a,b,c = son coeficientes que se toman de las tablas 4.8-2 y 4.8-3 
k = número de unidades de arcos (curvas) 
vr = número de unidades de rodillos 
s = número de arcos (curvas) verticales 
 
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
123 
 
 
 
 
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
124 
 
 
2 3 4 5 6 8 10 20 30 40 60 80 100
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.09
0.10
0.11
0.12
0.13
0.14
200150
fj
Articulación Absoluta de la trayectoria n
fj máx = malas condiciones de explotación
buenas condiciones 
de explotación
 
 Fig. 7.3-3 Grafica para determinar el coeficiente de resistencia fj 
 Fuente: Catálogo – Texto de J. Jezek 
 
 
Máquinas de Elevacion y Transporte 
125 
 
 
 
 
 
 
UNIDAD 8 
 
 
MÁQUINAS DE ELEVACIÓN 
 
 
 
 
 
 
 
 
Máquinas de Elevacion y Transporte 
126 
 
MÁQUINAS DE ELEVACIÓN 
 
8.1 INTRODUCCIÓN 
En la industria moderna es indispensable la existencia y aplicación del amplio 
conjunto de aparatos y equipos de elevación y transporte. Permitiendo introducir la 
mecanización y automatización en las operaciones de carga y descarga, también, la 
supresión del pesado trabajo manual en estas operaciones. 
 
 
Fig. 8.1.1 Polipasto Eléctrico 
Utilizadas en las líneas tecnológicas de producción en cadena y las automatizadas, el 
transporte dentro de talleres, etc. Las operaciones de carga y descarga en los puertos y 
almacenes, se han visto acelerados con la introducción de un gran número de aparatos y 
equipos de elevación y transporte. Transportando materias primas, productos semiacabados 
y la producción terminada, permiten el mantenimiento de altos grados de producción en 
todas las ramas de la economía, de forma estable. 
Máquinas de Elevacion y Transporte 
127 
 
Los modernos aparatos y máquinas de elevación y transporte se caracterizan por tener una 
amplia gama de velocidades de trabajo y de capacidades de izaje, son el resultado de un 
constante y largo perfeccionamiento ocurrido en el transcurso de muchas décadas. 
 
Fig. 8.1-2 Diferentes tipos de aparatos de Elevación 
Fuente de origen: www.nhmexico.com-www.eleve.com 
 
8.2 DIVISIÓN DE LAS MÁQUINAS DE ELEVACIÓN 
Las máquinas de elevación se dividen en: 
• Máquinas de elevación de carrera corta 
• Máquinas de elevación de carrera larga 
 
Las máquinas de elevación de carrera corta se subdividen en: 
 Gatos de tornillo 
 Gatos de cremallera 
 Gatos hidráulicos 
 Tecles 
Y las máquinas de elevación de carrera larga se subdividen en: 
 Aparejos 
 Cabrestantes (tornos) 
 Polipastos 
 Grúas 
Máquinas de Elevación y Transporte 
128 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIDAD 9 
 
 
 
MÁQUINAS DE ELEVACIÓN DE 
CARRERA CORTA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
129 
 
MÁQUINAS DE ELEVACIÓN DE CARRERA CORTA 
 
9.1 GATOS MECÁNICOS 
9.1.1 GATOS DE TORNILLO 
 
Fig. 9.1-1.- Gato de tornillo 
Fuente de origen: J.L. Meriann 
 
9.1.1.1 DISPOSICIÓN GENERAL Y APLICACIÓN 
 
Los gatos de tornillo se componen de un husillo roscado y una tuerca, obteniéndose 
el desplazamiento longitudinal por una rotación relativa entre estas dos piezas (Fig.9.1-1). El 
husillo puede trabajar a tracción y a compresión, y la carga es soportada tanto por el husillo 
como por la tuerca. 
Debido a la gran relación de transmisión del husillo, se construyen de dimensiones muy 
reducidas. Tienen el inconveniente de su bajo rendimiento mecánico, que exige grandes 
fuerzas para su accionamiento. 
Los gatos de tornillo se construyen con accionamiento manual ó eléctrico. Los gatos con 
accionamiento eléctrico, se emplean como elemento para levantar locomotoras y vagones; 
apoyos para ejes de ruedas de locomotora; ascensores de reducida altura de elevación; 
también como grúas ó mecanismos para accionar cucharas o accionamiento para descargar 
vagones de ferrocarril, etc. 
Máquinas de Elevación y Transporte 
130 
 
9.1.1.2 CÁLCULO DE GATO DE TORNILLO 
 
Fig. 9.1-2.- Esquema de las fuerzas que actúan sobre el tornillo 
Fuente: J.L. Meriann 
 
Fig.9.1-3.-Descomposición de las fuerzas 
que actúan sobre un gato de tornillo. 
Fuente: Hellmut Ernst 
Fig. 9.1-4.- Gato de tornillo 12 tons., de 
fuerza portante 320 mm de carrera. a , 
articulación esférica. b 
Fuente: Hellmut Ernst
La relación de transmisión total del gato de tornillo se obtiene de la expresión (Fig. 9.1-3): 
 1**** rQiLP tot =η ……… (Kg.*cm.) 9.1-1 
Donde: 
→Lp * Momento de fuerza 
 →i Relación de transmisión total. 
 
→totη Rendimiento total. 
→1* rQ Momento de carga. 
→Q Carga 
Máquinas de Elevación y Transporte 
131 
 
Si: 
 →md Diámetro medio de la rosca. 
 →t Paso del roscado. 
 md
t
*
tan
π
γ = → Tangente del ángulo de inclinación γ . 
 
1
1 tanϕ=f → Coeficiente de rozamiento entre el husillo y la tuerca. 
 El momento de carga en el husillo en la elevación será: 
 
( )
2
*tan* 11 m
dQM ϕγ += ……….….. (Kg.*cm.) 9.1-2 
Donde: 
→1M Momento de carga en el husillo (elevación) 
→γ Ángulo del filete 
1ϕ → Ángulo de rozamiento 
 
Y en el descenso: 
 
( )
2
*tan* 111 m
dQM ϕγ += (Kg.*cm.) 9.1-3 
Donde: 
→11M Momento de carga en el husillo (descenso) 
Si a la quisionera en que se apoya la carga sobre el husillo, ó el husillo sobre la caja, que se 
ejecuta como soporte ordinario con el diámetro medio 1d , y el coeficiente de rozamiento 1f , 
se le añade, además, un momento de rozamiento 
2
** 11
dfQ ; entonces el momento en el 
husillo resulta ser : 
 ( ) 


 ±±=
2
*
2
*tan* 11
1
1
dfdQM mϕγ (Kg.*cm.) 9.1-4 
Donde: 
→1d Diámetro medio de la quisionera 
→1f Coeficiente de rozamiento 
Máquinas de Elevación y Transporte 
132 
 
El momento de fuerza es LP * . Si se acciona el husillo directamente con la manivela, el 
momento de fuerza ha de ser igual al momento de carga, esto es: 
 
( ) 


 ++=
2
*
2
*tan** 11
1 dfdQLP mϕγ (Kg.*cm.) 9.1-5 
Con ello se puede comprobar la inclinación elegida en el tornillo. Si no es posible mantener 
suficientemente pequeño el momento de carga, abra que intercalar una transmisión, cuyo 
valor se calcula con: 
( )
i
m
LP
dfdQ
i
η
ϕγ
**
2
*
2
*tan* 11
1



 ++
= 9.1-6 
Donde: 
→iη Rendimiento de las contramarchas (trenes intermedios) 
→i Relación de transmisión. 
De la misma manera se determina la transmisión para el accionamiento eléctrico; con lo que, 
en vez de LP * se introduce el par nominal del motor. Si en el accionamiento con motor, se 
da la velocidad de elevación Ven 
min
m
 y Q en Kg. Se obtiene la potencia. 
 tottot
VQVQP
ηη *4500
*
*75*60
*
== (H.p.) 9.1-7 
Donde: 
→P Potencia del motor H.P. 
→Q Carga en (Kg.) 
→V Velocidad de elevación en 





min
m
 
El rendimiento total se compone de rendimientos, hη del husillo y del rendimiento iη de los 
trenes intermedios: ihtot ηηη *= , El rendimiento del husillo sin considerar el rozamiento en la 
quisionera como en los accionamientos del tornillo sin fin , está dada por : 
 ( )1tan
tan
ϕγ
γη
+
=h ………….. En elevación 9.1-8 
Máquinas de Elevación y Transporte 
133 
 
 
( )
γ
ϕγη
tan
tan 11 −=h ……………….. En descenso 9.1-9 
Teniendo en cuenta el rozamiento en la quisionera: 
 
( )
m
h
d
df 11
1 *tan
tan
++
=
ϕγ
γη ……………en elevación 9.1-10 
 
( )
γ
ϕγ
η
tan
*tan 11
1
1 m
h
d
df−−
= …………..…en descenso 9.1-11 
Con la relación de transmisión necesaria se obtiene el número elegido de revoluciones n del 
motor de accionamiento y del número de revoluciones hn del husillo. 
 γπ tan** m
h d
V
t
Vn == (rpm) 9.1-12 
 
γπ tan*** m
h
d
V
n
n
ni == 9.1-13 
En todas estas relaciones, se suponen que se conocen las dimensiones del husillo 
( )etcddm ,tan,, 1 γ . Por lo cual, el proyecto en conjunto ha de partir del dimensionamiento del 
husillo. 
 4
* 20d
Q
π
σ = Y 
16
* 30
1
d
M
π
τ = (Kg./cm2) 9.1-14 
Donde: 
→od Diámetro del núcleo del husillo. 
La solicitación admisible depende del funcionamiento. Para el accionamiento manual y un 
acero St 50.11, se puede elegir: 
22 4τσσ +=i ≤ 1000 Hasta 1500 2cm
kg
 9.1-15 
Máquinas de Elevación y Transporte 
134 
 
Para accionamiento ligero por motor (Gatos para ejes de ruedas de locomotoras, cabrias): 
800≤iσ Hasta 1000 2cm
kg
 9.1-16 
Para solicitación pesada (casi siempre a plena carga en todo el levantamiento) 
≤iσ 600 hasta 800 2cm
kg
 9.1-17 
Para husillos fuertemente solicitados en servicio y siempre cargados en una sola dirección, 
se utiliza la rosca con perfil de diente de sierra, tiene las mejores condiciones en cuanto a 
rozamiento y desgaste. 
Tabla 9.1-1 Presión superficial admisible en los filetes de la rosca en 2cm
kg
 
 
 Inmovilización por auto freno seguro. Con 1,01 =f es 
01 6≅ϕ . γ < 06 . 
9.2 GATOS DE CREMALLERA 
 
Fig. 9.2-1.- Gato de cremallera 
Fuente de origen: Rudolf Dvorak 
Máquinas de Elevación y Transporte 
135 
 
9.2.1 DISPOSICIÓN Y APLICACIONES GENERALES 
La carga se mueve mediante una cremallera accionada por una o varias 
contramarchas, siendo ordinariamente accionada a compresión y, con menos frecuencia a 
tracción. Los modelos más conocidos y extendidos de ésta clase de gatos son las gatos para 
los automóviles, normalizados y portátiles. 
 
9.2.2 CÁLCULO DEL GATO DE CREMALLERA 
 
Fig.9.2-2.- Descomposición de las fuerzas que actúan sobre un gato de cremallera 
Fuente de origen: Rudolf Dvorak 
 
La relación de transmisión total del gato de cremallera se obtiene de la expresión (figura 
9.2-2) 
 1**** rQiLP Tot =η (Kg.*cm.) 9.2-1 
De donde: 
 
TotLP
rQi
η**
* 1= 9.2-2 
Donde: 
→Lp * Momento de fuerza 
→i Relación de transmisión total. 
→totη Rendimiento total. 
→1* rQ Momento de carga. 
→Q Carga 
Máquinas de Elevación y Transporte 
136 
 
Para la fuerza de la manivela, distintas relaciones de transmisión, rendimientos, etc. véase la 
tabla 9.2.1 
El brazo de palanca de la carga 1r se obtiene de las dimensiones del piñón de la cremallera, 
que al igual que los demás piñones, sólo se construye con cuatro dientes. La solicitación 
admisible de los dientes, que sólo se han de calcular para la flexión teniendo en cuenta la 
utilización poco frecuente del aparato , se puede elegir muy alta ( hasta 3500 Kg/cm2 y más , 
con acero de cimentación ó bonificado con una dureza superficial , según BRINELL de unos 
550Kg/mm2 ) también se admiten solicitaciones muy elevadas en los ejes y cojinetes (flexión 
2/3000 cmKgbadm =σ , torsión 2/1500 cmKgbadm =τ , presión especifica en los cojinetes 
hasta 400Kg/cm2 y más). 
 6
*
***
* 2
1
hb
d
l
cp
l
xQ
hb
Q 



 +
+=σ (Kg./cm
2) 9.2-3 
 
 
Tabla 9.2-1.- Características de los gatos mecánicos de acero con reductor de elevación (según 
DIN 7355 a 7357) 
 
 
 
 
 
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
137 
 
 9.3 GATOS HIDRÁULICOS 
 
Fig. 9.3-1.- Gatos hidráulicos de botella 
Fuente de origen: www.sanjorgeonline.com 
Tabla 9.3-1.- Gatos hidráulicos de botella Power Team. 
Fuente de origen: www.powerteam.com 
C
ap
ac
id
ad
 
C
ar
re
ra
 
N
o.
 D
e 
or
de
n 
A
lt.
 M
in
. R
et
rá
ct
il 
La
rg
o 
de
 E
xt
. D
e 
to
rn
ill
o 
A
ltu
ra
 c
on
 E
xt
. D
e 
to
rn
ill
o 
 
C
ar
re
ra
s 
de
 b
om
ba
 p
ar
a 
Ex
t. 
El
 p
is
tó
n 
D
iá
m
et
ro
 d
el
 a
si
en
to
 
Ta
m
añ
o 
de
 b
as
e 
bi
se
la
da
 
La
rg
o 
de
 m
an
iv
el
a 
de
 
bo
m
ba
 
Es
fu
er
zo
 d
e 
m
an
iv
el
a 
a 
ca
p.
 N
om
in
al
 
A
sa
 d
e 
tr
an
sp
or
te
 
Pe
so
 d
el
 p
ro
du
ct
o 
 
(ton.) (mm) (mm) (mm) (mm) 25 mm (mm) (mm) (mm) (Kg.) (Kg.) 
2 
114 
9002 A 181 49 344 5 25 110X65 311 34 
No 
2,2 
3 9003 A 191 60 365 10 29 114X72 489 20,4 2,6 
5 
121 
9005 A 
200 70 391 
12 35 132X76 545 24,9 3,6 
8 9008 A 18 38 152X89 
605 
34 5,5 
12 149 9112 A 241 79 470 26 48 165X106 27,2 Si 7,9 
15 156 9015B 230 110 495 27 60 130X140 700 40,8 No 8,3 
20 159 9120 A 270 40 429 22 51 183X129 800 31,7 
Si 
12,9 
22 156 9022B 240 110 505 36 
60 
165X160 700 40,8 10,7 
30 159 9030 A 279 …. 438 36 192X141 1000 22,7 18,7 
33 143 9033B 240 100 483 56 65 184X176 700 39,9 No 14,5 
50 171 9050 A 305 
…. 
476 35 76 237X187 1000 38,6 
Si 
35,4 
110 156 9110B 300 456 40/160 111 339X291 700 35,8 70 
Máquinas de Elevación y Transporte 
138 
 
Mientras que los gatos portátiles de cremallera y de tornillo sólo se construyen para 
una potencia limite de unas 30 toneladas. Los gatos hidráulicos permiten obtener fuerzas de 
levantamiento hasta de 300 toneladas con pesos y dimensiones relativamente reducidas. 
Los aparatos hidráulicos de levantamiento figura 9.3-2 constan de un cilindro de elevación 
con embolo móvil y una caja de bomba, adosada ó separada. El pistón de la bomba figura 
9.3-2 se mueve con una palanca y lo impulsa por una válvula de salida hacia el cilindro de 
elevación. La carga se sostiene automáticamente, ya que el líquido no puede retroceder por 
la válvula de salida. Para el descenso se abre una válvula, bien mediante un tornillo especial 
(figura 9.3-2) ó bien moviendo la palanca de mano de su posición de trabajo. Como liquido 
de presión se emplea aceite con punto de solidificación bajo (por ejemplo Shell AB11), o 
agua con 30, máximo 60 %, en peso, con una adición de glicerina, como protección contra la 
congelación (punto de congelación de -10 hasta -35 C0 ). 
Con las designaciones de las figuras 9.3-2 y 9.3-3 esa relación vale: 
2
2
1
1 d
Di = 9.3-1 
Donde: 
=1i Relación de transmisión 
=1DDiámetro del embolo 
=d Diámetro del embolo de la bomba. 
Aquí se añade la relación de transmisión de la palanca de mano: 
 a
li =2 9.3-2 
Donde: 
=l Longitud de la palanca 
=a Longitud de la leva 
De modo que la relación total de transmisión es: 
 a
l
d
DiTot *2
2
1= 9.3-3 
La fuerza a aplicar a la palanca de mano es pues: 
 η
1*** 2
1
2
l
a
D
dQP = (Kg.) 9.3-4 
El rendimiento se puede fijar aproximadamente en 7,0=η 
Máquinas de Elevación y Transporte 
139 
 
 
Fig.9.3-2.- Gato hidráulico .a, Asas; b, 
guarnición de cuero; c, husillo de 
descenso; d, leva; e, embolo de bomba; f, 
bomba; g, árbol de la leva; h , 
prensaestopas; i, tapón roscado de llenado 
y de purga de aire. 
Fuente de origen: Hellmut Ernst “Aparatos de Elevación y 
Transporte” 
Fig. 9.3-3.- Bomba de gato hidráulico. 
1 Juntas de cuero; 2 cono de válvula de 
presión; 3 resorte de válvula de presión; 4 
arandela de cierre; 5 Resorte de válvula de 
aspiración; 6 cono de válvula de aspiración; 
7 Asiento de válvula de aspiración. 
Fuente de origen: Hellmut Ernst “Aparatos de Elevación y 
Transporte” 
 
 
 
Fig.9.3-4.- Aparato hidráulico de levantamiento “perpetuum”. a, Embolo; b ,cilindro de elevación; c ,Resorte 
de llamada; d, Asas; e, guarnición de junta; f, agujero de salida para la limitación de la carrera; g, tornillo de 
tapa. 
Fuente de origen: Hellmut Ernst “Aparatos de Elevación y Transporte” 
Máquinas de Elevación y Transporte 
140 
 
 
Fig. 9.3-5.- Peso propio y altura total de los gatos hidráulicos. 
Fuente de origen: Hellmut Ernst “Aparatos de Elevación y Transporte 
 
Los gatos hidráulicos normalmente se construyen con una potencia límite de 300 
toneladas y con una carrera de unos 160 mm. Para las relaciones peso y dimensiones, se 
muestran en la figura 9.3-5. La presión del líquido, con plena carga, vale aproximadamente P 
= 400 a 500 atm., con lo que resulta un diámetro del embolo de: 
π*
4*
1 P
QD = (cm.) 9.3-5 
El pistón de la bomba es de unos 16 mm de diámetro y la palanca de mano de 800 
mm de longitud. La fuerza necesaria en la palanca de mano es como máximo, de unos 70 
Kg. La carrera del embolo para un movimiento completa de la palanca es de 0,6 mm 
aproximadamente con 50 toneladas y de 0,1 mm con 300 toneladas de potencia, velocidad 
aproximada de levantamiento, con 20 movimientos de la palanca por minuto: 12 ó bien, 
2mm/min. 
 
9.4 TECLES 
Con una polea y una cuerda podríamos levantar un peso igual al de nuestro cuerpo 
sin mucho esfuerzo, si se colocasen dos poleas se puede levantar el doble del peso de 
nuestro cuerpo y conforme vayamos añadiendo poleas se ira aumentando la fuerza. 
En la ilustración (Fig. 9.4-1) se puede ver como un hombre ayudado de dos tecles de 
dos poleas cada uno, puede mover fácilmente 400 Kg. de peso. 
Máquinas de Elevación y Transporte 
141 
 
 
Fig. 9.4-1.- Tecles manuales con cadena de acero 
Fuente de origen: www.cosmech .tripod.com 
 
Tabla 9.4-1.- Características Técnicas de los tecles manuales 
Reference Description 
Load 
capacity 
(Kg.) 
Approx.Wei
gth 
(kg) 
C309-0323 Nylon Strap Hoist with regular handle 1.000 5,8 
C309/TMG 1-ton hoist nylon strap, with hook 1.000 1,2 
C312-0000 Nylon strap hoist with regular handle 2.000 7,6 
C312/TMG 2-ton hoist nylon strap, with hook 2.000 1,4 
C400-1175 
32 x 370 mm Ritzglas® Hoist link stick, 
with steel hook and butt swivel. 1.800 1,7 
C400-1176 
32 x 430 mm Ritzglas® Hoist link stick, 
with steel hook and butt swivel. 1.800 1,85 
1500-E 1-½ -ton Ratchet Hoist 1.500 11 
3000-E 3-ton Ratchet Hoist 3.000 16 
750E ¾-tonRatchet Hoist 750 8 
 Fuente de origen: www.ritzbrasil.com.br 
Los tecles son máquinas que proporcionan grandes desplazamientos verticales, 
las capacidades máximas que oscilan entre 10 a 15 toneladas, existen motorizados y 
manuales, con o sin movimiento de traslación. 
Hablaremos de dos tipos: Sin fin – Corona y Planetarios. 
9.4.1 Tecles Sin fin – Corona.- Son de gran reducción, proporcionado por el mecanismo 
Sin fin – Corona (de orden de hasta 1/40). 
Máquinas de Elevación y Transporte 
142 
 
La ecuación es la misma que se vio para el caso de los gatos, o sea: 
)(tan***** 11 ϕγη += grQiLP (Kg.*cm.) 9.4-1 
Donde: 
=i 40 a 60 
=η 55% a 78% (rendimiento del tornillo reversible) 
Y r/r1, es la relación de reducción suministrada por las poleas de accionamiento y de 
carga. En el caso que se proyecte una inclinación de la hélice del tornillo Sin fin, 
aprovechando la condición de irreversibilidad, el sistema es autofrenado, pero su 
rendimiento cae al 40%. Cuando el tornillo Sin fin es reversible, se usan frenos de 
trinquete fijado. 
La tabla 9.4-2 es indicativa de algunos tecles. 
Tabla9.4-2.- Tecle Sin fin – Corona 
Capacidades 500 1000 1500 2000 3000 5000 
Esfuerzo del operador 30 32 50 50 70 90 
Longitud de la cadena para 1 m de 
levantamiento 60 75 85 95 110 145 
Altura perdida 400 400 535 650 775 1080 
Peso de aparejo para la suspensión a 
3 m. 19 28 33 45 65 127 
 Fuente de origen: Harold Vinagre 
 
Fig.9.4-2.- Tecles planetarios 
 Fuente de origen: www.myp-mercusur.com.ar/oneto 
Máquinas de Elevación y Transporte 
143 
 
9.4.2 Tecles planetarios.- Estos usan como reductor un tren de engranajes 
epicicloidales, de ahí el nombre y se distinguen externamente, de las de Sin fin – Corona 
por poseer las dos poleas (de accionamiento y de carga) situados en planos paralelos. 
El esquema de funcionamiento en la figura 9.4-3, donde vemos que la polea de 
accionamiento actúa directamente en el piñón 1Z , este por su vez, hace girar los 
engranajes planetarios 2Z (en número de 4) y 3Z , los cuales se desplazan sobre 4Z fijo, 
arrastran el brazo Ω , conectado a la polea de carga. 
Se tiene así, que la entrada del tren epicicloidal es 1Z y una salida y un brazo, quedando 
fijada a la condición que el tren trabaje como reductor, la cual será 04 =W . 
Aplicando la formula de Willis y observando la señal de entrada y salida para los 
engranajes del tren compuesto se tiene: 
42
31
1
4
ZZ
ZZ
W
W
−=
Ω−
Ω−
 9.4-1 
donde: 
=4321 ,,, ZZZZ Número de dientes de los engranajes planetarios. 
=Ω Brazo conectado a la polea de carga. 
=4W Velocidad angular de los engranajes. 
∆=





+
=Ω ** 1
4231
31
1 WZZZZ
ZZW 9.4-2 
Siendo ∆ , la reducción del tren de engranajes planetarios. 
∆
=
1i 9.4-3 
Aplicando la ecuación fundamental se obtiene: 
dQDP **1** =
∆
η 9.4-4 
De donde: 
d
DPQ
*
**
∆
=
η
 (Kg.) 9.4-5 
Máquinas de Elevación y Transporte 
144 
 
Para una fuerza máxima aplicada por el operador de 25 Kg., una relación de diámetros de 
poleas 1:3, y rendimiento de 69%; se tiene una capacidad nominal para el tecle de 1500 
Kg. 
 
Figura 9.4-3.-Esquema de un tecle planetario 
Fuente de origen: Haroldo Vinagre”Maquinas de Levantamento” 
 
9.5 EJERCICIO.- 
9.5.1 CÁLCULO DE UN GATO DE TORNILLO 
Ejemplo.- Realizar un cálculo de un gato de tornillo teniendo los siguientes datos. 
( )tonQ 1= ; Capacidad. 
f = 0,1; Coeficiente de rozamiento. 
( ) 3,13,125,1 supsup =⇒−= ββ 
Material SAE 1020 





= 22700 cm
kg
fσ ; Tensión de fluencia del material. 
3=n ; Coeficiente de seguridad. 





== 29003cm
kgf
adm
σ
σ ; Tensión admisible del material. 
 
9.5.2 CÁLCULO DE LAS DIMENSIONES DEL TORNILLO 
adm
Q
d
σπ
β
*
**4 sup1
0 = 
Máquinas de Elevación y Transporte 
145 
 
( ) ( )mmdcmd 5,1335,1
900*
3,1*1000*4 1
0
1
0 =⇒== π
 
Normalizando el tornillo 
De tablas (A.L. Casillas) 
( )
( )
( )mmdd
mmd
mmd
ext
m
18
16
5,13
1
0
==
=
=
 
Normalizando la tuerca 
( )
( )
)(16
14
5,18
2
1
mmdD
mmD
mmDD
m
ext
==
=
==
 
Para hallar el paso 
( )mmDDHHDD 5,2165,182112 =−=−=⇒−= 
tH
Pasot
*5,01 =
→ 
( )mmHst 5
5,0
1 === 
Recalculando para hallar supβ real 
( ) 29,1
1000
900*
4
35,1**
4
* 220
Resup ===
πσπβ
Q
d adm
al 
sicumple
al
3,129,1
supResup
≤
≤ ββ
 
9.5.3 DETERMINACION DE LA ALTURA DE LA TUERCA 
→h Altura de la tuerca 
→Z Número de filetes o hilos 
→= ts Paso 
Máquinas de Elevación y Transporte 
146 
 
( )2021*
*4
*
dd
QZ
sZh
c −
=
=
σπ
 
( ) 




−= 212080 cm
kg
cσ se elige 




= 2100 cm
kg
cσ ; Tensión admisible de corte del material. 
( ) 7,84,185,1100*
1000*4
22 =−
=
π
Z 
→= 9Z Número de hilos, con una seguridad del 20%. 
( )
( )mmh
mmsZh
ZZ
5,5
555*11*
11119*2,1
=
===
=⇒==
 
9.5.4 CÁLCULO DE LA ALTURA DEL TORNILLO 
( )
( ) ( )cmHcmdH
dH
4,144,148,1*8*8
*108
1
1
=⇒===
−= 
9.5.5 CÁLCULO DEL DIAMETRO DE LA PALANCA 
º53,8
15,0tan
68,5
16*
5
*
tan
1
1
0
2
=
=⇒=
=⇒==
ϕ
ϕ
γ
ππ
γ
fgf
d
sg
 
53,868,51 ≤⇒≤ ϕλ , si cumple y es autofrenado 
( ) ( ) ( )
( )
( )kgcmM
kgcmfdQM
kgcmggdQM
MMM
Tt
tquisio
t
tquisiotTt
5,2929,896,202
9,8915,0*8,1*
3
1*1000**
3
1*
6,20253,868,5tan*6,1*
2
1000tan**
2
1
1
2
=+=
===
=+=+=
+=
ϕγ
 
para SAE 1020 2/900 cmKgf =σ ; Tensión de fluencia del material. 
Máquinas de Elevación y Transporte 
147 
 
( ) ( )mmdcmd
d
MTt
f 1549,1900*
5,292*32
32
*
3
3 =⇒==⇒= ππ
σ 
9.5.6 CÁLCULO DE LA LONGITUD DE PALANCA 
( )
( ) ( )cmlcml
kgF
lFM
bre
breTf
127,115/5.292
25
*
hom
hom
=⇒==
=
=
 
9.5.7 CÁLCULO DE LA ESTRUCTURA DE SOPORTE 
( )
adm
ext
C
DD
Q σπσ ≤
−
=
2
int
2
4
 
Asumiendo el material de soporte SAE 1020 
2/900 cmKgadm =σ ; Tensión admisible del material. 
Como ( )mmDd 2018 int1 =⇒= se asume. 
( )
( )cmd
DD
Q
ext
ext
adm
33,24
900*
1000*4
4
2
int
2
=+=
−
≥
π
π
σ
 
( )
( )mmD
mmD
erior
exterior
20
3,23
int =
=
⇒ ( ) ( )mmmme 265,1 ≅= 
Máquinas de Elevación y Transporte 
148 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIDAD 10 
 
 
 
MAQUINAS DE ELEVACIÓN DE 
CARRERA LARGA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
149 
 
MÁQUINAS DE ELEVACIÓN DE CARRERA LARGA 
 
10.1 DESCRIPCIÓN 
Se llaman máquinas de elevación de carrera larga por la distancia de 
desplazamiento que éstas realizan, tanto horizontal, vertical son considerablemente 
largas. 
 
10.2 APAREJOS 
Los aparejos constan de una combinación de varias poleas y un elemento de 
deslizamiento (cuerda, cable o cadena), permiten levantar pesos considerables, 
mediante pequeños esfuerzos. 
 
10.2.1 APAREJOS DE CUERDA 
Pesados 
 
Fig. 10.2-1.- Aparejos de cuerda C400-0918A (pesados) 
Fuente de origen: www.ritzbrasil.com.br 
 
Tabla 10.2-1.-Características Técnicas de los aparejos de cuerda (pesados) 
Reference 
 
Description 
 
Load 
capacity 
(Kg.) 
Approx. 
Weigth 
(Kg.) 
 C400-914 
Two double blocks with 38 
m of ½" Polypropylene Rope 1.559 7 
C400-915 
Two triple blocks with 45 m 
of ½" Polypropylene Rope 1.559 7,6 
C400-918* Triple block without becket 1.559 1,8 
C400-
918A* Trip block with becket 1.559 1,8 
C400-919* Double block without becket 1.559 1,7 
 Fuente de origen: www.ritzbrasil.com.br 
Máquinas de Elevación y Transporte 
150 
 
 
Livianos 
 
FLV-3250/B M1895-2/N 
Fig. 10.2-2.- Aparejos de cuerda (livianos) 
Fuente de origen: www.ritzbrasil.com.br 
 
Tabla 10.2-2.-Características Técnicas de los aparejos de cuerda (livianos) 
Reference Description Approx. 
Weight (kg) 
FLV-3250 Double sheave for blocks 0,7 
FLV-3250/A Double sheave with becket for blocks 0,8 
 
FLV-3250/B 
Double sheave block with 15 m of 
polypropylene rope 
2,4 
 
 M1895-2/N 
10 mm Ø Polypropylene rope, three strand 
construction in white. 
0,051 
 
Fuente de origen: www.ritzbrasil.com.br 
 
 
Fig.10.2-3.- Aparejo de cuerda 
Fuente de origen: www.myp-mercusur.com.ar/oneto 
Máquinas de Elevación y Transporte 
151 
 
 
Tabla10.2-3.- Capacidad de carga. 
Capacidad de carga 
MODELO 
DE 1 
POLEA 
DE 2 
POLEAS 
DE 3 
POLEAS 
2 100 Kg. 200 Kg. 300 Kg. 
3 200 Kg. 400 Kg. 600 Kg. 
4 250 Kg. 500 Kg. 750 Kg. 
5 350 Kg. 700 Kg. 1050 Kg. 
6 400 Kg. 800 Kg. 1200 Kg. 
 
Fuente de origen: www.myp-mercosur.com.ar/oneto 
 
Tabla10.2-4.- Dimensiones de aparejo de cuerda. 
Modelo 
Nº 
A 
 
mm. 
B 
 
mm. 
C 
 
mm. 
D 
 
mm. 
Peso del motón en Kg. 
1 polea 2 poleas 3 poleas 
2 51 220 20 35 0,75 1,15 1,52 
3 76 250 20 35 1,12 2,05 2,65 
4 102 275 20 35 1,56 2,85 3,73 
5 127 390 32 40 3,2 5,9 8 
6 152 405 32 40 4,05 7,2 9,82 
 
 Fuente de origen: www.myp-mercosur.com.ar/oneto 
 
Los aparejos de cuerda constan de una polea fija y otra móvil o un juego de poleas, 
por entre las que se enhebra la cuerda, casi siempre una cuerda de cáñamo (figura 
10.2-4). La relación de transmisión es igual al número de ramales portantes. La 
fuerza de tiro que ejerce un obrero se puede calcular en 50 Kg. como máximo. 
 
Las cajas de los aparejos se hacen de planchas de acero, unidas entre si por pernos 
y reforzadas por pasamanos en las caras externas para que puedan resistir los 
pernos de las poleas. Se ha de procurar que los aparejos sean lo más estrechos 
posibles, pues de lo contrario, a causa de las diferencias de tensiones en los ramales 
portantes de cuerda, se colocan en posición inclinada. 
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
152 
 
 
Fig.10.2-4.- Aparejo de cuerda de cáñamo. 
Fuente de origen: Trasporte y almacenamiento de materias primas. 
 
 
10.2.2 APAREJOS DE CADENA 
 
Fig. 10.2-5.- Aparejo de cadena (sistema engranajes) 
Fuente de origen: www.myp-mercusur.com.ar/oneto 
 
 
 
 
Tabla10.2-5.- Características técnicas de aparejo de cadena (sistema de engranajes) 
Capacidad 
 
Distancia 
mínima 
entre 
ganchos 
Diámetro del 
ojal del 
gancho 
 
N° de tramos 
de 
cadena de 
carga 
Carga de 
Prueba 
 
Peso con 
3 m. 
de alzada 
2000 Kg. 670 mm 53 mm 2 Tramos 3600 Kg. 52 Kg. 
3000 Kg. 820 mm 70 mm 3 Tramos 5400 Kg. 62 
 
 Fuente de origen: www.myp-mercosur.com.ar/oneto 
Máquinas de Elevación y Transporte 
153 
 
 
Fig.10.2-6.- Aparejo de cadena (sistema planetario) 
Fuente de origen: www.myp-mercosur.com.ar/oneto 
 
 
Tabla 10.2-6.- Aparejo de cadena (sistema planetario) 
Capacidad 
Carga 
de 
prueba 
 
 
 
Ancho 
total del 
aparejo 
 
 
 
Diámetro 
Exterior 
del 
aparejo 
 
 
Distancia 
mínima 
entre 
ganchos 
 
 
Nº de 
tramos de 
cadena de 
carga 
 
 
Tipo de 
cadena 
de carga 
 
 
 
Kg. Kg. A mm. 
B 
mm. 
C 
mm. 
500 875 130 140 300 1 Patente 
1.000 1.750 130 140 375 2 Patente 
1.500 2.625 190 275 530 1 Galle 
2.000 3.500 185 315 540 1 Galle 
3.000 5.250 190 275 670 2 Galle 
4.000 7.000 185 315 780 2 Galle 
5.000 8.750 185 315 900 3 Galle 
6.000 10.500 185 315 1000 3 Galle 
8.000 14.000 185 315 1000 4 Galle 
10.000 17.500 185 315 1150 5 Galle 
12.000 21.000 185 315 1270 6 Galle 
16.000 28.000 185 315 1270 8 Galle 
20.000 35.000 185 315 1350 10 Galle 
 Continúa tabla 
 
 
 
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
154 
 
Capacidad 
Esfuerzo 
necesario 
para ele- 
var al 
máximo la 
carga 
Diámetro 
del ojal 
del 
gancho 
 
 
Peso del 
aparejo 
con 3 
metros 
alzada 
 
Peso por 
cada metro 
de alzada 
 
 
 
Kg. Kg. D mm. Kg. Kg. 
500 33 35 14 2,2 
1.000 35 40 19 3,2 
1.500 40 53 45 4,1 
2.000 40 5359 4,5 
3.000 42 70 59 7,6 
4.000 42 70 88 8 
5.000 40 70 105 11,5 
6.000 44 81 120 11,5 
8.000 44 81 143 15 
10.000 46 105 200 18,5 
12.000 44 120 301 23 
16.000 44 130 363 30 
20.000 46 130 430 37 
 
 Fuente de origen: www.myp-mercosur.com.ar/oneto 
 
 
En todos los aparejos manuales tienen una importancia decisiva el peso reducido y 
las dimensiones mínimas. Dado que estas están principalmente determinadas por el 
momento de carga, se trata de que el brazo de palanca sea el menor posible. Por 
este motivo se emplea la cadena en lugar de la cuerda, como medio de 
manipulación. 
 
Los aparejos de cadena se construyen para cargas desde 500 Kg., hasta 20 
(Tons).,con alturas de elevación hasta de 10 (mt).; para pesos aproximados de los 
modelos corrientes en el mercado con 3 metros de elevación, véase la figura 10.2-7. 
Hasta unas 10 (Tons), se emplean cadenas calibradas; con potencias mayores se 
emplea, de ordinario, una cadena Galle. La cadena está sujeta por uno de sus 
extremos a la caja de aparejo y conducida por una polea loca a la nuez de arrastre, 
por donde sale libremente el otro extremo. Según sea la clase del mecanismo 
existente entre la rueda de cabrestante y la nuez de arrastre, hay que distinguir entre 
los aparejos a tornillo sin fin y los de engranaje cilíndrico. (Figura 10.2-8 y 10.2-9). El 
Máquinas de Elevación y Transporte 
155 
 
rendimiento de estos últimos, que ordinariamente se construye, como máximo con 10 
toneladas de potencia, es considerablemente mejor que el de los aparejos a tornillo 
sin fin; en cambio su peso es algo mayor. 
 
 
Fig.10.2-7.- Pesos propios y dimensionado de los aparejos de cadena (con 3 m de elevación; 
aumento de peso para 1 m de elevación 3,8 Kg.,con 1000 Kg., de fuerza portante, 24 Kg., con 
10000 Kg., y 66 Kg., con 20000 Kg., de fuerza portante). a Peso propio de aparejos de ruedas 
rectas; b Peso propio de aparejos de tornillo sin fin; c Altura de elevación de aparejos de 
ruedas rectas; d Altura mínima de construcción de los aparejos de tornillo sin fin. 
Fuente de origen: Hellmut ernst “Aparatos de Elevación y Transporte” 
 
 
Fig.10.2-8.- Aparejo de tornillo sin fin con cadena bonificada., a, Gancho de suspensión; b, Caja 
reductora con laterales de chapa; c, Rueda de tornillo sin fin con piñón de cadena formando 
una sola pieza; d, Rueda de trinquete; e, Gatillo; f, Bola de cojinete de presión; g, Rueda de 
cadena de maniobra; h, suspensión de la cadena de la carga; i, separador de cadena. 
Fuente de origen: Hellmut Ernst “Aparatos de Elevación y Transporte” 
Máquinas de Elevación y Transporte 
156 
 
 
Fig.10.2-9.- Aparejo de ruedas rectas “ Hadef” 1000 Kg., de fuerza portante., a, Gancho de suspensión; b, 
Caja de reductora de fundición; c, Piñón de cadena superpuesto; d, Rueda de trinquete; e, Freno de 
detención de descenso de rosca; f, Cadena de maniobra; g, Rueda de cadena de mano; h, Mecanismo de 
ruedas rectas de los escalones; i, Separador. 
Fuente de origen: Hellmut Ernst “Aparatos de Elevación y Transporte” 
 
10.3 CABRESTANTES 
 
Fig.10.3-1.- Cabrestante manual liviano. 
Fuente de origen: www.myp-mercosur.com.ar/oneto 
 
 Tabla10.3-1.- Características técnicas de cabrestantes 
Capacidad 
Kg. 
 
 
Diámetro 
del 
cable 
mm. 
 
Capacidad 
aproximada 
enrollamiento 
m. 
 
Diámetro 
del 
tambor 
 
 
Ancho 
del 
tambor 
 
 
Medidas 
de 
la base 
 
 
Largo de 
la 
manivela 
 
 
Altura 
total 
 
 
Peso 
sin 
cable 
Kg. 
 
150 6,35 120 100 220 300x250 200 292 29 
300 4,7 15 50 70 95x140 140 155 6 
500 6,35 6 84 60 90x166 200 180 11 
500 6,35 15 84 125 150x166 200 180 13 
500 6,35 80 484 375 404x166 200 180 26 
1000 9,5 25 120 173 275x275 280 295 38 
1500 12,7 40 184 250 408x348 360 371 90 
 Fuente de origen: www.myp-mercosur.com.ar/oneto 
Máquinas de Elevación y Transporte 
157 
 
 
 Fig. 10.3-2.- Cabrestante manual liviano. 
 Fuente de origen: www.ganmar.com.ar 
 
Capacidades de 500, 1000, 2000 (Kg.) 
 
10.3.1 CARACTERÍSTICAS DE CONSTRUCCIÓN 
 
1. Caja de engranajes protegida con chapa de acero trabajada, capaz de resistir 
fuertes impactos y que evita su deterioro ante condiciones climáticas 
adversas. 
2. Engranajes de acero tratados térmicamente. 
3. Palanca de accionamiento regulable, pudiendo adaptarse a las necesidades 
de cada operación. 
4. Eje de tambor montado sobre rodamientos rígidos de bola, lo que confiere un 
menor esfuerzo en su accionamiento. 
5. Bajo costo de mantenimiento. 
 
Su estructura es sencilla: cada cabrestante consta del tambor del cable, el 
accionamiento con freno, el mecanismo de la transmisión interpuesto y un bastidor o 
caja para el cabrestante que sirve de apoyo de las piezas, suelen construir los 
cabrestantes, según sea el objeto de su empleo y las condiciones de uso son 
diversas de la industria de aparatos de elevación. Su campo de aplicación es muy 
extenso: se utilizan como tornos sencillos de mano, por ejemplo, en el servicio de 
obras y en los montajes, en elevadores y en talleres industriales, para levantar y 
Máquinas de Elevación y Transporte 
158 
 
trasladar cargas; como aparejos eléctricos sirven de aparatos de elevación de 
utilización universal para cargas pequeñas y medias 
 
10.3.2 CÁLCULO DEL CABRESTANTE 
 
Partimos de la determinación de los diámetros del cable y del tambor. Con ello 
también queda determinada la longitud del tambor y la altura de elevación. En 
cabrestantes manuales, la relación de transmisión se obtiene de la relación entre el 
momento de tambor 2/* DQ y el momento de fuerza en la manivela rp * 
 
Fig.10.3-3.-Esquema de un cabrestante manual 
Fuente de origen: Hellmut Ernst “Aparatos de Elevación y Transporte” 
 
 
TotrP
DQ
i
η**
2
*
= [10.3-1] 
La magnitud de P, se estima que un obrero puede ejercer una fuerza de 10 a 15 Kg., 
durante varios minutos 20 a 25 Kg., y la magnitud de r, véase tabla 10.3-2 
 
 Tabla10.3-2.- Dimensiones de una manivela simple. 
Diámetro de la empuñadura od =40 a 45 mm 
Radio de la manivela r = 250 a 400 mm 
Longitud de empuñadura para un hombre l = 250 a 350 mm 
Longitud de empuñadura para dos hombres l = 400 a 500 mm 
Diámetro del núcleo metálico 1d = 20 a 25 mm 
Sección del brazo b * c = 35*10 a 60*20 mm 
Diámetro del árbol de accionamiento d = 30 a 40 mm 
Agujero cuadrado e = 23 a 30 mm 
Longitud del cubo f = 1,5 d 
 
 Fuente de origen: Hellmut Ernst “Aparatos de Elevación y Transporte” 
Máquinas de Elevación y Transporte 
159 
 
 
Fig.10.3-4.- Manivela simple 
Fuente de origen: Hellmut Ernst “Aparatos de Elevación y Transporte” 
 
Con la velocidad de la manivela (0,45 a 0,8 sm / ) se puede calcular la velocidad de la 
carga. En los cabrestantes accionados con motor, casi siempre el número de 
revoluciones del motor de accionamiento n ya esta determinado, así como el número 
de revoluciones del tambor, que se calcula en base a la velocidad del cable v en 
min
m . 
D
vnT *π
= (rpm) [10.3-2] 
La relación de transmisión es entonces: 
Tn
ni = [10.3-3] 
En base a la relación total de transmisión, se puede determinar el tipo de engranaje 
de la transmisión y el número de trenes de engranajes. Para mejorar el rendimiento 
se emplean los engranajes cilíndricos. La relación de transmisión de una 
contramarcha se puede delimitar entre 1:4 y 1:10. La relación de transmisión de la 
contramarcha de tambor, por sus dimensiones, no se elige superior a 1:5 ó 1:6; en 
cambio, la contramarcha del motor se ejecuta con una relación de transmisión mayor; 
hasta 1:8 ó 1:10. Cuando se han fijado la clase y el número de los trenes de 
engranajes del mecanismo, se podrá comprobar el rendimiento de la elevación del 
Máquinas de Elevación y Transporte 
160cabrestante admitido en principio, con lo cual se puede tomar de la tabla 10-9, los 
rendimientos parciales de las distintas piezas y componentes: 
 
nTTot ηηηηηηη ..........**** 4321= [10.3-4] 
 
y con aparejo antepuesto: 
 nTFTot ηηηηηηη ...........**** 321= [10.3-5] 
 
Tabla.10.3-3- Rendimientos de las piezas y componentes de cabrestantes(al elevar). 
Tambor de cable sobre casquillos lisos Tη =0,96 
Tambor de cable sobre rodamientos Tη =0,98 
Tambor de reenvío sobre casquillos lisos Rη =0,96 
Polea de reenvío sobre rodamientos Rη =0,98 
polea de aparejo sobre casquillos lisos Lη =0,98 
polea de aparejo sobre rodamientos Lη =0,99 
Contramarcha de ruedas rectas y cónicas con cojinetes 
ordinarios, lubricados con grasa, dientes en bruto nηη ....1 =0,9 – 0,93 
Contramarcha de ruedas rectas y cónicas con cojinetes 
ordinarios, lubricados con grasa, dientes tallados nηη ....1 =0,95 – 0,96 
Contramarcha de ruedas rectas y cónicas con cojinetes 
ordinarios, lubricados con aceite, dientes tallados nηη ....1 =0,96 – 0,97 
Contramarcha de ruedas rectas y cónicas con cojinetes de 
rodamiento lubricados con aceite, dientes tallados nηη ....1 =0,97 – 0,98 
 
Fuente de origen: Hellmut Ernst “Aparatos de Elevación y Transporte” 
 
La potencia consumida en la elevación, con plena carga es: 
 
Tot
vQP
η*4500
*
= (HP) [10.3-6] 
 
En la carga Q, conviene incluir los pesos muertos (como, por ejemplo gancho, 
aparejo móvil, etc.). 
Máquinas de Elevación y Transporte 
161 
 
10.4 POLIPASTOS ELÉCTRICOS 
 
Fig. 10.4-1.- Polipastos eléctricos Nippon Hoist 
Fuente de origen: www.ganmar.com.ar 
 
Capacidades 
500, 1000, 1500, 2000 y 3000 (Kg.) 
 
 
10.4.1 CARACTERÍSTICAS DE CONSTRUCCIÓN 
 
• Caja de engranajes con tratamiento térmico, aumentando su resistencia. 
• Caja de engranajes montada sobre rodamientos. 
• Apto para el trabajo pesado y continuo. 
• Cadena de acero de alta resistencia Grado 8. 
• Opcionalmente se provee con límite de carrera. 
• Motor con freno incorporado. 
• Posibilidad de incorporarles carros eléctricos, manuales o a cadena, 
permitiendo el desplazamiento horizontal de la carga con un mínimo de 
esfuerzo. 
• En forma estándar se provee con 3 metros de cadena, pero se puede adquirir 
con la cantidad de metros que se necesite. 
• Ganchos de aceros forjados giratorios, evitando el torcimiento de la cadena. 
• Los ganchos ante sobrecargas no se fracturan, sino que se abren en forma 
paulatina, evitando la caída repentina de la carga. 
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
162 
 
 
 Tabla 10.3-4.- Gama de Polipastos Eléctrico “ NH de México”. 
1. Polipastos colgados del techo estándar. 
Disponibles sin carro, con carro loco, carro manual o carro motorizado. 
Capacidades de 0.5 a 15 tons. 
2. Polipastos colgados de techo bajo. 
La altura reducida de esta serie de polipastos le permite maximizar el izaje y 
colocarlos en grúas con espacio limitado. Capacidades de 1 a 5 tons. 
3. Polipastos birriel. 
Diseñados para operar sobre puentes dobles, este tipo de polipastos puede ser 
elegido como gancho auxiliar. Capacidades de 3 a 50 tons. 
4. Izaje de 6 a 12 metros. 
5. Velocidades de izaje. 
Disponibles con una velocidad, dos, una más velocidad de precisión, dos más 
velocidad de precisión. 
6. Energía. 
220 V. ó 440 V. 3F, 60 Hz. 
 Fuente de origen: nhmexico.com.mx 
 
 
Los cabrestantes manuales y los aparejos accionados a mano, han cedido su sitio 
en proporción en estos últimos años al polipasto eléctrico. 
En todas partes se prefiere actualmente el polipasto eléctrico en lugar de los 
aparejos de elevación movidos a mano. Su desarrollo basado en la sencilla 
construcción de los aparejos de ruedas dentadas rectas y de tornillo sin fin y que 
luego condujo gradualmente a la construcción de una máquina de elevación 
especializada, se extiende en la actualidad de una manera progresiva y de alto 
rendimiento también hacia otras ramas de la construcción de aparejos elevadores. 
 
Los objetivos principales son reducir su peso y una construcción de pequeñas 
dimensiones para economizar espacio, una elevada seguridad de funcionamiento 
con pocas exigencias de mantenimiento; un fácil acceso y recambio de las piezas 
sometidas al desgaste, reducidos costos de adquisición, buen rendimiento y, 
finalmente, un aspecto atractivo. 
Máquinas de Elevación y Transporte 
163 
 
 
Fig.10.4-2.- Polipasto eléctrico. 
1 Freno de disco; 2 Platina de accionamiento; 3 Armadura fija; 4 Contactor de inversión; 5 
Transformador de seguridad; 6 Limites de carrera; 7 Rotor; 8 Estator; 9 Polea-gancho; 10 Guía 
de cable; 11 Piñón accionador; 12 Cárter P/r planet; 13 Ruedas planetarias. 
Fuente de origen: “WWW.ELEVE.COM” 
 
10.5 EJERCICIO: 
10.5.1 CALCULO DE UN CABRESTANTE 
 
Ejemplo.- Cálculo de un cabrestante fijo de la figura 19 (Hellmut Ernst) ejecutada para 
2000 Kg. De carga útil. 
a) Diámetro del cable y del tambor.-Según DIN 15020 es: 
max* Fkd = 
 
como el accionamiento a mano entra en el grupo “O”, es K = 0,28. El tiro del cable, 
( )kgFQ 2000max == . 
2000*28,0=d =13(mm) 
 
Se elige cable del alambre B 13 x 160 , DIN 655. 
Máquinas de Elevación y Transporte 
164 
 
Diámetro del tambor: para grupo “O” es 15≥
d
D 
max* FCD = ; ( ) 13*15300 ≥= mmD 
 
El paso de la garganta según tomo I, cap. II, tabla 13 (Hellmut Ernst) es S = 15 mm, 
número de espiras con 30 m de carrera. 
342
*3,0
30
*
=+==
ππD
Ln 
longitud del tambor 
( )mmsnl 51015*34* === , 
 ejecutada 525 mm. 
b) Relación de transmisión.-Momento de carga 
( )cmkgDQ *3000015*2000
2
* == 
Momento de fuerza con 3 obreros en la manivela: 
3*20*37=2220 (Kg*cm) 
 
El rendimiento total, se estima en: 
8,0=Etotη 
( ) 9,168,0*2220
30000
**
2
*
===
tot
Etot rP
DQ
i
η
 
redondeando a 18=Etoti 
En las distintas contramarchas 61 =i , 32 =i 
Comprobación del rendimiento: tambor 96,0=Tη , contramarcha de ruedas rectas 
 
92,021 == nn . 
81,092,0*92,0*96,0** 21 === ηηηη Ttot 
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
165 
 
c) Cálculo del engranaje.-Dientes fundidos en bruto. Para velocidades reducidas es 
suficiente el cálculo de la resistencia. Contramarcha de tambor: se elige 11=m , 
( )cmb 7= , 12=z , 72=Z 
f
q
mb
U
tot
1**
*
=σ
 
 
fuerza tangencial en la rueda del tambor: 
( )kgU 790
96,0*
10*2
72*11
30000
==
 
 
q , según tomo I, Cap. IX, tabla 51 (Hellmut Ernst) para 12 dientes es 46=q : Para 72 
dientes 26=q , ,f para accionamiento a mano según tomo I, cap. IX, tabla 47 (Hellmut 
Ernst), 25,1=f . 





== 237825,1
1*46*
11*7
790
cm
kg
totσ (piñón) 





== 221525,1
1*26*
11*7
790
cm
kg
totσ (corona). 
 
Estas tensiones son completamente admisibles para Ge 14.91 
Dado que el piñón de cigüeñal engrana a marcha rápida con la corona del tambor, se 
ha de ejecutar con el mismo módulo de la contramarcha del tambor. 
Como es natural la solicitación es considerablemente reducida y no necesita ser 
recalculado. Número de dientes 
36
12 . 
d) Freno en el árbol intermedio.- Par de frenado con un coeficiente de seguridad 
2=v : 
( )cmkgv
i
M
iT
B *874092,0
12*
96,0
12*2*
6
3000012*12**30000
1
=





−





−=





−





−=
ηη
 
Diámetro de la polea de freno: se elige en ( )mmD 2800= . Tensión máxima de la cinta 
Máquinas de Elevación y Transporte 
166 
 
1
*2*1 −
= µα
µα
e
e
D
MS B
 
 
µαe , con 200 0 de arco abrazado, según Tomo I figura 49 (Hellmut Ernst), con 45,0=µ
(fibra ferodo): 8,4=µαe . 
( )kgS 790
18,4
8,4*
28
2*8740
1 =−
=
 
 
Dimensiones elegidas de la cinta: 6 x 0,2 cm. Solicitación de la cinta, teniendo en 
cuenta lo que se resta a causa de los remaches. 
( )kgU 820
96,0
790
2,0*6,0*22,0*6
790
==
−
=la tensión es alta, pero es admisible para los tornos movidos a mano. 
Tensión de cinta pequeña: ( )kg
e
SS 165
8,4
7901
2 === µα
 
 
Peso necesario del freno, en la disposición como freno diferencial: 
( )kgSSK 4,5
50
23702640
50
3*16* 12 =−=−= 
e) Velocidad de elevación.- Con 





seg
m6,0 , de velocidad de la manivela, el número 
de revoluciones del cigüeñal será: 
( )rpmnK 5,1537,0**2
60*6,0
==
π
 
Número de revoluciones del tambor: 
( )rpm
i
nn
tot
K
T 86,018
5,15
=== 
Velocidad de elevación: 





==
min
81,0*3,0*86,0 mV π 
BIBLIOGRAFIA 
 
Texto base: 
Panozo Soto River, Paredes Aldunate Edibson. Tutor Ing. Andrés Garrido, 
Material de apoyo didáctico a la asignatura de Máquinas de Elevación y 
Transporte, (2003). 
Bibliografía complementaria: 
Ernst Hellmut, Aparatos de Elevación y Transporte, (Editorial Blune; Tusat; 
Barcelona, 1969). 
Vinagre Brasil Haroldo, Máquinas de Levantamiento, (Editora Guanabara Dois 
S.A. Rio de Janeiro 1985). 
Dabravolski V., Zablonski K., Mak S., Rodchik A., Lerlii, elementos de máquinas, 
(Editorial MIR-Moscú 1970). 
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
 
 
 
 
 
ANEXO 01: 
EJERCICIO DE 
TRANSPORTADOR 
DE BANDA 
 
 
 
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
 
 
Efectuar el cálculo de un transportador de banda, teniendo los siguientes 
datos 
Datos de cálculo: 
Capacidad de transporte 
h
TQ 300= 
Altura de transporte mL
mH
60
12
=
=
 
Densidad del material a transportarse 32 m
t=δ
, y el ángulo 
º30=α
, velocidad 
smv /6.1= 
 
βαβ 2*
8
1*cos*
6
1 222 senbtgbS +=
 





 +
=
βαβ 2
8
1*cos
6
1 2
2
sentg
Sb
 
Sabemos que: 
[ ]
ρ
ρ
**3600
/***3600
v
QS
htvSQ
=
=
 
( )
mmb
b
b
377
142.0
1833.0
026.0
043.0
8
17.0*94.0
6
1
026.0
2
2
2
=
==





 +
=
 
 
mm
b
b
481
8.0
377
8.0
*8.0
=
=⇒=
=
β
ββ
β
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
 
 
Elegimos una cantidad nominal de tablas, ósea: mm500=β 
c) 3 lonas 
 2/0.5 mKgmv = 
 βNFad 25= 
 ( )vmq += 35.12 β 
 
( )
mKgq
q
/75.5
0.5535.15.0
2
2
=
++=
 
 
 
mKgq
q
v
Qq
/1.52
6.1*6.3
300
*.36
1
1
1
=
=
=
 
 
d) La resistencia principal para el ramal superior será: 
 
 ( )[ ]rrsprs gggLgR ++= δµ cos** 21 
 
98.0cos
º11
60
12
07.102.0
*
11
11
=
=⇒=⇒=
==
=
δ
δδδ
µ
µµ
sen
L
Hsen
K
K

 
Máquinas de Elevación y Transporte 
 
 
 mKggg
t
n
Kgm
t
nmg
rrsrrs
r
rrs
rrs
rodillo
rrsrrs
rrs
/8.3
1
2*9.1
1
2
9.1
*
=⇒=
=
=
=
=
 
 
( )[ ]
NR
R
prs
prs
762
8.398.075.51.5260*81.9*0214.0
=
++=
 
Ramal inferior 
 
[ ]
[ ]
NR
R
mKggg
t
h
ggLgR
pri
pri
rr
rrs
d
ripri
64
198.0*75.560*81.9*0214.0
/1
30
1*30
3
1
cos***
11
2
=
+=
=⇒=
=
=
+= δµ
 
 
( )
( )
( )
NR
NR
NR
R
v
mmb
v
v
b
qvvvqR
s
s
s
s
o
n
o
n
os
100
200
155
400*0.2
1.52*100016.1*1.52
0
400
1
*
*10001**
3
2
1
2
2
1
2
12
11
=
=
=






+=
=
=











 ++−=
ρ
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
 
 
Resistencia Admisible 
 
RAMAL SUPERIOR 
 
( )
( )
NR
R
gHqqR
rsa
rsa
rsa
6810
12*81.975.51.52
1
1
211
=
+=
+=
 
 RAMAL INFERIOR 
 
( )
NR
R
HgqR
rsa
rsa
rsa
676
12*81.9*75.5
**
1
1
21
=
=
=
 
Resistencia en los limpiadores 
 
( )
NR
R
gR
a
a
a
98
500*81.9*02.0
**02.0
3
3
3
=
=
= β
 
Resistencia por la conducción lateral 
 
( ) ( )
( )
NR
R
mmb
mmlb
b
lbgqR
a
a
v
v
a
69
450*0.2
1500*81.9*1.527.0
450
1500
7.0
*
**
6
2
2
6
2
2
2
1
26
=
=
=
=
=
=
µ
ρ
µ
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
 
 
NF
F
RRRRRRRRRF
TTF
RRRZT
RRRRRRZT
aariarsassspriprs
ariapri
arsasssprs
7592
6998676680010020015584762
2
2
6311321
21
312
613211
=
++−+++++=
++−+++++=
−=
−+−=
++++++=
 
 
KwP
P
15.12
1020
6.1*7592
=
=
 
f) La dimensión de la fuerza tensora, determinación de la relación para T2 
 
( )
( )
NZ
Z
NT
T
f
FT
RRRTZ
f
aarpri
8714
986765548802
4880
1
17592
º180
3.0
1
1
2
2
3.02
2
312
=
+−+=
=
−
=
=
=
−
=
+−+=
π
α
α


 
Máquinas de Elevación y Transporte 
 
 
 La fuerza tensora se aumenta por criterios de seguridad entre 5% y 10% 
 
NZ 9000=
 
g) La máxima fuerza terminal en la cinta, luego de la corrección de la fuerza tensora 
 
 
NF
F
NT
T
ad
ad
12500
25*500
12586
6968001002001557624800
1
1
=
=
=
++++++=
 
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
 
 
 
 
ANEXO 02: 
EJERCICIO DE REDLER 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
Realizar el cálculo del Redler horizontal para los siguientes parámetros. 
Datos de cálculo: 
Capacidad de transporte 
h
TQ 120= 
Distancia de transporte mL 60= 
El material transportado es carbón, con ángulo granulométrico 385.0 m
t=α
, y ángulo 
geométrico 
º30=α 
Coeficiente de fricción tangencial entre las partículas del material, en paredes respectivamente 
con el fondo del cajón. 
DESARROLLO DEL CÁLCULO 
a) Elección de la velocidad de transporte 
s
mv 2.0=
 
 
b) Determinación de la superficie S y elección de las principales dimensiones del cajón 
(Redler) 
 
ψδ ***3600 v
QS =
 
95.0=ψ
 
95.0*85.0*2.0*3600
120
=S
 
 
La sección de trabajo se calcula también: 
[ ]2* mhBS =
 
Elegimos una sola cadena del arrastrador 
mmBmmh 500;400 == 
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
c) Control de la relación β
2h
 
 
 
33.4
)30(*4.0
º30
24
*
2
2
2
2
2 =⇒=⇒





 −
<
ββαπγ
α
β
h
tg
tgh
tg
tgh
 
 
d) Elección de la cadena y control del paso t. 
 
Elegimos una cadena con un paso t=200 mm, y la altura del arrastrador (cadena) h1= 
500mm, masa por metro lineal de la cadena q2= 38.8 Kg/m, Fad= 78500N 
 





 −−





 −
=
24
***
*
24
***2
2
2
22
2
min απγα
ααπρ
tghtgh
tgtgh
t
 
 
( )
( )º30*)4.0(45.0º30*4.0
º30*º30*4.0*)45.0(2
2
22
min tgtg
tgtgt
−
=
 
 
mt 182.0min =
 
 
e) Determinación del diámetro primitivo de la rueda estrella de accionamiento 
 
mmD
sen
D
Z
sen
tD 22.709
11
º180
200
=⇒=⇒= π
 
Z elegimos 11 
 
 
 
Calculo de las resistencias individuales 
Máquinas de Elevación y Transporte 
Resistencia por efecto de la fricción del material con el fondo del Redler 
 
LgqtF *** 11 =
 
Masa por metro lineal del material 
1q
 
 
m
Kgqq
v
Qq 6.166
2.0*6.3
120
*6.3 111
=⇒=⇒=
 
 
60*81.9*6.166*4.01 =F
 NF 393001 =
 
 
Resistencia por efecto de la fricción del material en las paredes del cajón 
 





 −=
24
******1000 222
απγρ tgLhgF
 
22
2 577.0*60*5.0*4.0*81.9*85.0*1000=F
 NF 77.166562 =
 
 
Resistencia por efecto del arrastrador con el fondo del cajón Redler 
 
LgqtF *** 213 =
 
60*81.9*8.38*35.03 =F
 
NF 80003 =
 
 
1214 *** LgqtF =
 
 Elegimos L1= 55m 
55*81.9*8.38*38.04 =F
 NF 79554 =
 
 
Resistencia en la rueda estrella tensora 
 
Máquinas de Elevación y Transporte 






+=
11
25 D
df
D
dfZF g
 
( )NZ 30001000 −=
 
Z= Fuerza tensora (2000…3000…) N 
 
 
42 2
FZT −=
 
( )422 FTZ +=
 
NT 20002 ⇒
 18600=Z
 El valor de la fuerza terminal aumentada 
NZ 19000=
 
4.0
2.0
120
22.709
30
2
2
1
=
=
=
=
=
t
f
mmd
mmD
mmd
g 
 
( ) N
D
df
D
dfTTF gG 





++=
2
2
2
221
 
 
d2=Diámetro de la guía en el eje de la rueda estrella de accionamiento 
D2= diámetro primitivo de la rueda de accionamiento 
T1= Tensión en el ramal conductor 
T2= Tensión en el ramal conducido 
f) Determinación de las fuerzas terminales T1 y T2 y la fuerza circunferencial en la rueda de 
accionamiento 
42
3211
2
2
FZT
FFFFZT
−=
++++=
 
NT
T
74410
960800016650393009500
1
1
=
++++=
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
NT
T
1170
73309500
2
2
=
−=
 
NF
F
TTF
72240
217074410
21
=
−=
−=
 
NF
F72240
2170744106
=
−=
 
NF
F
3890
22.709
1202.0
22.709
304.0)217074410(
6
6
=





 ++=
 
 
g) Determinación de la potencia necesaria en el eje de accionamiento 
 
( ) [ ]
( )
[ ]KwP
P
KwvFFP
2.18
1000
2.0*389072290
1000
6
=
+
=
+
=
 
Control del órgano traccional, la máxima fuerza estática T1= 74410(N) 
 
[ ]NamTdin max**3= 
 
( )21 * gCgLm += v
Qg
*6.31
=
 
 
Z
sen
R
va º180
2
max = 2
22.709
=R 
Coeficiente de corrección C esta dado por c = 1.5 y como ya escogimos z= 11 
Máquinas de Elevación y Transporte 











 +=
11
º180
22.709
2.0*2*8.38*5.1
2.0*6.3
120*60*3
2
senTdin
 
NTdin 1290= 
 
La fuerza disminuye y es pequeña debido a la poca velocidad de la rueda dentada y la 
mayor cantidad de dientes 
 
NT
TTTT din
75700
744101290
max
max1max
=
+=⇒+=
 
 
Esta fuerza debe ser menor que la fuerza admisible de la cadena, ósea: 
 
7850075700
max
<
< admFT
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
 
 
 
ANEXO 03: 
EJERCICIO DE 
TRANSPORTADOR 
HELICOIDAL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
EJEMPLO 
 
Determinar el diámetro del tornillo D, revoluciones del tornillo y la potencia del motor 
de accionamiento 
 
Datos de Cálculo 
 
Capacidad de transporte Q = 40 [ Tn/h ] 
Longitud de transporte L = 25 [ m ] 
Densidad del material ρ = 1.8 [ Tn/m3 ] (arena) 
 
Cantidad de transporte en volumen 
ρ
QV = 
8.1
40
=V = 22.2 .............. [m3/h] 
 
De la tabla 4.8-1 se determina el grupo de material, el grupo de material es 2, de la 
tabla 4.8-2 se encuentra para el grupo de material 2 y el volumen de transporte V = 
22.2 [m3/h] el correspondiente diámetro del tornillo D = 400 [ mm ] y las revoluciones n 
= 40 rpm, el coeficiente de llenado interpolando según la relación 
 
Ψ´ = 
20
2.22*2.0 ≈ 0.23 
 
El coeficiente de resistencia para calcular la potencia del motor que se tiene en 
la tabla 4.8-2, del valor de 3.2 a 4 se elige 3.5, luego la potencia necesaria 
en el eje del tornillo será 
Máquinas de Elevación y Transporte 
3600
... LgQPs µ= 
3600
25*81.9*405.3=sP = 9.54 [ KW ] 
 
h
P
M ss 9550= 
40
54.99550=sM = 2277.675 [ Nm ] 
)(. 1ρα +
=
tgr
MF sax 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
Realizar el cálculo de un elevador de cangilones de cinta (banda), para el 
transporte de trigo con descargue centrífugo. 
Datos de cálculo: 
Capacidad de transporte 
h
TQ 80= 
Distancia vertical entre los ejes de los tambores mH 40= 
Densidad del material a transportarse 38.0 m
t=δ 
 
a) Elección de la velocidad de transporte 
Calculo Preliminar 
1.6 – 4 s
m
 elegimos s
mv 5.2= 
 
b) Elección del diámetro del tambor de accionamiento para la condición de descargue 
centrifugo. 
gc FF ≥ 
gmwRm *** 2 ≥ ; 2
2DR = ; 2
2
2
R
vw = 
g
R
vR ≥2
2
* 
g
R
v
≥
2
 
2
*
2
2 Dgv ≥
 
2
2 *
2 v
g
D ≤
 
⇒ 2*204.0 vD ≤
 
2)5.2(*204.0≤D
 
c) Determinación de la potencia necesaria en el eje de accionamiento 
 
3600
**
1
HgQP µ=
 
[ ]Kw
 
 Altura de transporte 
2
21 DDHH o
+
+= 
 Coeficiente de resistencia, elegimos de tablas: 
Máquinas de Elevación y Transporte 
 35.11 =µ
(Para cargado mixto) 
d) Calculo de la fuerza circunferencial, la máxima fuerza circunferencial en la banda. 
 
v
PF 1000*=
 
La máxima fuerza terminal en la banda 
 
11 −
= γα
γα

FT ⇒ 14.1*48201 =T ⇒ [ ]NT 79001 =
 
 
Para ángulo de envoltura 
º180=α
 
Coeficiente de fricción entre el tambor y la cinta 
3.0=γ
 (en seco). 
 
e) Elección de la banda 
 
Elegimos una banda de goma de ancho mm400=β 
con 4 lonas y una resistencia nominal de 88.3 N/mm 
 Carga admisible a la banda NFad 11700= 
Masa por metro lineal de la banda m
Kgg 6.52 = 
f) Elección del cangilón 
 
Elegimos el perfil del cangilón de tablas el ancho β y el coeficiente de cargado 
6.0=ψ 
 
ψδ ***3600 v
QF
t
O
=
 Elegimos 
320=t
 
 
0063.0=O
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
 
Ancho 360 mm 
mk= 2.92 , para un espesor de la plancha de 2mm 
 



=⇒=⇒=
m
Kgqq
t
mkq 13.9
32.0
92.2
333
 
 
g) Determinación de la fuerza tensora a la tracción de la banda 
 
La tracción en la banda al lado anverso del tambor 
 
NTTFT 3090
56.1
4820
1
1
222 =⇒=⇒−
= γα
 
 
La fuerza tensional al límite de deslizamiento 
 
[ ]HgggTZ **)(2 322 +−=
 [ ]9.40*81.9*)13.96.5(30902 +−=Z
 [ ]590030902 −=Z
 
 
La fuerza tensional sale negativo, significa que no se necesita una fuerza tensora, 
ósea, el peso propio de la banda en el cangilón y mas el peso del tambor tensor, es 
mas que suficiente para el tensado. 
 
NZgmZ ap 1962* =⇒=
 
 
Y al fuerza tensional en el lado cuadrado del tambor 
 
[ ] 5900981**)(
2 2322
+=⇒++= THgggzT
NT 68802 =
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
 
NTFTT 11700121 =⇒+=
 
Para el control preliminar de la banda, satisface. 
 
 
CALCULO EXACTO 
a) Determinación de cada una de las resistencias contra el movimiento 
Resistencia al cargado 
ggCF ** 111 = 
m
Kggg
v
Qg 9.8
5.2*2.3
80
*2.3 222
=⇒=⇒=
 
 
Coeficiente de resistencia para el transporte del trigo oscila entre 3.5 hasta 7.3, 
elegimos
62 =C 
 
Resistencia para el material 
 
NFFHggF 35709.40*81.9*9.8** 2212 =⇒=⇒=
 
Resistencia en el tambor tensor 
 
Z
D
dFZCF ad **)2
(
1
1
323 µ++=
 
Coeficiente de resistencia durante la flexión de la banda C2= 0.038. Para un 
diámetro de D1=900mm, y la cinta con 4 lonas con una resistencia de 88.3 
(N/mm) 
Coeficiente de fricción de las gomas del tambor 
05.03 =µ
 
Diámetro del eje del tambor tensor en lo rodante d1=120mm 
 
981*
900
120*05.0)11700981(038.03 ++=F
 
NF 553 =
 
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
)(*)( 21
2
2
312
21 TT
D
dFTCFFFF adGGGG +++=⇒+= µ
 
Determinación de la fuerza circunferencial en al tambor de accionamiento y la 
fuerza traccional T1 
 
Si elegimos 
NFG 100
1 =
 
Luego la fuerza circunferencial será: 
 
 
1005533705241321 +++=⇒+++= FFFFFF G
NF 4049=
 
 
Y la máxima fuerza tensional en la banda será: 
 
gHggFFFFzT )(
2 3243211
++++++=
 
NT
T
10930
59004049981
1
1
=
++=
 
 
Control de la elección de la fuerza 
 
 
NF
F
TTCF
89
)1170011730(0038.0
)(
4
1
4
1
2124
1
=
+=
+=
 
 
La elección es correcta, no es necesario cambiar el cálculo 
 
c) Determinación de la potencia en el tambor de accionamiento 
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
NF
F
G
G
3.158
)688010930(
900
160*05.0
2
2
=
+=
 
KwP
PvFuFP
31.10
1020
5.2*)3.1584049(
1020
)( 2
=
+
=⇒
+
=
 
 
d) Cuadro de resistencia del órgano de tracción 
La banda cumple con las especificaciones efectuadas en el calculo, la máxima 
fuerza traccional en la banda deberá ser menor que la resistencia admisible. 
 
1170010930
1
<
< adFT
ACEPTABLE!!! 
 
 
 
 
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
 
 
 
ANEXO 04: 
EJERCICIO 
ELEVADOR DE 
CARGA 
 
 
 
 
 
 
 
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
En un sistema de elevación de carga constituida por 2 tambores 
solidarios en el mismo eje, representado en la siguiente figura. 
 
 
 
Tomando como datos los siguientes parámetros: 
Diámetro nominal de tambores 
mmD
mmD
4002
3001
=
= 
Longitud de enrollamiento de los tambores 
mmB
mmB
3302
3301
=
=
 
Paso de enrollamiento del cable mmP 15= 
Numero de operaciones por hora 10=n 
Velocidad de subida de la carga min/10mVq = 
Rotación del motor con carga rpmnm 1150= 
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
Determinar: 
1) Capacidad Q 
2) Potencia desarrollada por el motor en régimen (v=constante) 
3) Relación de transmisióndel reductor a ser acoplado en el sistema 
4) Altura máxima de subida de la carga 
 
Observaciones
 
 (datos complementarios) 
Admitir los dos apoyos de rodamientos 
Peso del gancho en la polea 
KgGO 50= 
 
Calculo de la capacidad Q 
Solución 
Tenemos 2 condiciones que limita el diámetro del cable, el paso p= 15mm, y el diámetro del 
tambor D1= 300m. Por la condición del paso resulta de acuerdo a la tabla 3.12 pág. 27, 
d=13mm. 
 
18=⇒ CClaseII
 
 
mmddDtd
d
Dt
C
d
Dt
6.16
18
300
18
18 =⇒=⇒=⇒=
=
 
 
Luego el diámetro del cable que cumple las restricciones del paso d= 13mm o sea ½’’ 
La fuerza máxima F2 en el cable es obtenida a través de: 
2
22'2
k
dFFkd =⇒=
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
Es obtenida a través de la norma DIN 15020
 
KgFF
K
1800
)3.0(
)7.12(
30.0
22
2
2 =⇒=
=
 
La fuerza F1 será, de acuerdo a la figura 
KgFFFF P 176498.0*1800* 1121 =⇒=⇒= η
 
 
La capacidad de carga es: 
Peso propio del aparejo OQ 
KgQ
Q
QFFQ O
3500
5017641800
21
=
−+=
−+=
 
2) Calculo de la potencia efectuada por el motor en régimen de velocidad constante. 
)(
2
1
12 VVVq −=
 
Por otro lado 
300
400
1
2 =
V
V
 Y 
min/10mVq =
 
Luego resolviendo las ecuaciones anteriores tenemos: 
 
min/80
min/60
2
1
mV
mV
=
=
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
 
La potencia efectuada por el motor puede ser dada por la relación: 
( )
ductor
NNNN
Re
312
1*
η
+−=
 
N2=Potencia necesaria para desenvolver la fuerza F2 
N1= Potencia recuperada por la acción de la fuerza F1 en el tambor
 
 
N3= Potencia perdida en los apoyos del tambor 
 
t
VFP
η
1*
75*60
* 22
2 =
 
Tomamos 98.0=tη 
CVP
P
7.32
98.0
1*
75*60
80*1800
2
2
=
=
 
Para la potencia recuperada P1 tenemos que tomar un rendimiento nt mayor, pues la rigidez 
elástica puede tender a enderezar el cable, nt’’=99% 
 
CVP
P
VFP t
5.23
99.0*
75*60
60*1764
*
75*60
*
1
1
11
1
=
=
= η
 
La perdida en los apoyos del tambor puede ser tomada 1.5% 
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
CVN
N
PPN
8.0
015.0*)5.237.32(
015.0*)( 12
=
+=
+=
 
La rotación en el eje del tambor es: 
 
rpmn
n
D
V
D
Vn
7.63
400*
80000
** 1
1
2
2
=
=
==
π
ππ
 
 
Y la relación de transmisión en el reductor es: 
1.18
7.63
1150
=
=
=
i
i
n
ni m
 
75.475.3 ≅i
 
Tomar así 2 juegos de engranajes y el rendimiento del reductor será: 
 
( ) ( )
91.0
985.0*97.0
*
22
22
=
=
=
reductor
reductor
mereductor
η
η
ηηη
 
Sustituyendo en la formula 
Máquinas de Elevación y Transporte 
( )
CVP
P
11
9.0
1*8.05.237.32
=
+−=
 
 
3) Calculo de la altura máxima de subida de la carga 
El rendimiento de los rodamientos en el eje del tambor no fue considerado, no estando por lo 
tanto incluido en esta formula. 
 
NDLDP
BL ππ 222 +∆+=
 
 
LLt ∆=
 
El cable libre en la posición 2 tiene una longitud 
 
LL ∆=1
 
El cable libre en la posición 2 tiene una longitud 
 
 
21
1
2 2 DDP
BLL ππ −−=
 
Luego la altura total de elevación es: 
 
( )
( )
mH
H
P
BDDH
LLH
14.3
1
15*2
330300400
1
2
2
1
12
12
=





 −−=





 −−=
−
=
π
π
 
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
12
2 2 DLD
P
BL ππ +∆+=
 
El cable libre en la posición 1 tiene una longitud 
LL ∆=1
 
El cable libre en la posición 2 tiene una longitud 
22
1
2 2 DDP
BLL ππ −−=
 
Luego la altura total se determina: 
 





 −+




−




=





 ∆−−−




 +∆+
=
−
=
2
22
22
2
22
2
211122
21
1
12
2
12
DDD
P
BD
P
BH
LDD
P
BDLD
P
B
H
LLH
ππππ
ππππ
 
21 BB =
 
( ) ( )
( )
( )
( )
mH
H
H
P
BDDH
DDDD
P
BH
14.3
30
30330300400
1
15*2
330300400
1
2
2
1
12
1212
1
=





 −−=





 −−=





 −−=
−+−=
π
π
π
π
π
 
 
 
 
 
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
 
 
 
ANEXO 05: 
EJERCICIOS 
GRUAS 
 
 
 
 
 
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
 
 
Un puente grúa tiene las siguientes características: 
Capacidad Q=30Tn 
Datos: 
Altura de elevación H=8m 
Velocidad de elevación Vg=6 m/min 
Rotación sincrónica nr=1200 rpm 
Operaciones por hora 10 
Calcular para un aparejo de 4 cables y otro de 8 cables. 
1) Diámetro y características del cable 
2) Diámetro y longitud del tambor. 
3) Potencia del motor para régimen de velocidad constante. 
a) Emplear rodamientos. 
Datos Adicionales: 
b) Admitir los materiales y coeficientes mecánicos. 
 
Solución: 
Calculo del cable 
(APAREJO DE 4 CABLES) 
El peso propio de la parte inferior del aparejo de acuerdo con la tabla XI es Qo=640 Kg. 
Luego la fuerza teórica en el cable: 
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
.7660
4
64030000
4
KgF
F
QoQF
th
th
th
=
+
=
+
=
 
El rendimiento de un aparejo para el caso de un ascenso de la carga (parte final del cable), esta 
dado por la formula: 
98.0
1
1
*1
=
−
−
=
p
p
p
aparejo
h
n
η
η
η
η
 
Donde n es el caso de aparejos dobles o gemelos, para 4 cables es igual a 2. 
99.0
98.01
98.01*
2
1 2
=
−
−
=
aparejo
aparejo
η
η
 
Luego la tracción en el cable para el tambor será: 
7740
7660
=
=
F
F
aparejoη
 El diámetro del cable esta determinado por la norma DIN 15020 
Fkd =min
 
Donde k para 10 operaciones por hora, grupo (1), vale 0.3. 
Máquinas de Elevación y Transporte 
''1
4.26
77403.0
min
min
min
=
=
=
d
mmd
d
 
Empleando un cable de procedencia Brasilera de la forma CIMAF (Sao Paulo), tenemos las 
características del cable según la tabla II. 
FALLER AF 6x41 1’’ 36100Kg. 
Calculo del diámetro y longitud del tambor. 
mmDt
Dt
dKtDt
476
4.26*18
* min
=
=
=
 
Por la tabla VI podemos tomar (por evitar los cálculos) el diámetro Dt=500 mm, la longitud del 
tambor es, de acuerdo a la figura. 
 
aelL 22 ++=
 Vamos a tomar la distancia e (pág. 100-28 y 100-19), luego de acuerdo a la norma DIN 15020, 
grupo I (TABLA I-2) tenemos: 
Máquinas de Elevación y Transporte 
mmDe pfij 3704.26*14 ===
 La longitud del enrollamiento l del cable es: 
)2( += nepl
 Donde: (de la tabla VI) mmpassop 27==
 ne = Numero de vueltas del cable 
t
D
hne
π
2
=
 
H= altura del elevador 
20
500*
8000*2
=
=
ne
ne
π
 
Luego mml 325)210(27 =+=
 
mmL
L
aelL
1220
100*2370325*2
22
=
++=
++=
 
3) Calculo de la potencia en régimen permanente, la relación de transmisión es: 
tambor
motor
n
ni =
 
La rotación del tambor es: 
Máquinas de Elevación y Transporte 
Dt
Vnt C
*π
=
 
Para apoyos gemelos del cable, la velocidad de subida del cable es el doble de la velocidad de la 
carga, luego: 
rpmn
n
65.7
500*
6000*2
=
=
π
 
Para un motor con una rotación n= 1140rpm, la relación de transmisión es: 
 
149
65.7
1140
=
=
i
i
 
El reductor de elevación de la carga podrá tener de 3 a 4 juegos de engranajes cuyas relaciones (de 
transmisión) intermedias serán aproximadamente: 
149
10.7*6.5*75.3
=
=
i
i
 
149151
0.4*75.3*35.3*3
==
=
i
i
 
 
El valor de aproximación puede ser corregido, alterando la velocidad de subida de la carga. 
Adaptando la primera solución (3 juegos de engranajes) tenemos como rendimiento del reductor 
y el tambor de elevación: 
Máquinas de Elevación y Transporte 
32 ** rodamientoet ηηηη = 
tη = rendimiento del tambor= 0.98 
eη = rendimiento del engranaje=0.97 
apoyosη =rendimiento del reductor=0.985 
85.0
985.0*97.0*98.0 33
=
=
η
η
 
La potencia en régimen permanente (v=constante), efectuado por el motor para la elevación de la 
carga esta dada por la formula: 
CVN
N
VcFN
V
V
V
6.48
60*75*85.0
2*12*7740
60*75*
2**
=
=
=
η
 
1) El peso propio de la parte inferior del aparejo es: QO=690 Kg. (tabla XII) y la fuerza teórica del 
cable será: 
Aparejo de 8 cables 
.38070
8
63030000
8
KgF
F
QoQF
t
tt
=
+
=
+
=
 
El rendimiento de estos apoyos de 8 cables (n=4, para 8 cables)
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
 
97.0
98.01
98.01*
4
1
1
1
*1
4
4
=
−
−
=
−
−
=
p
aparejo
p
p
aparejo n
η
η
η
η
η
 
 
 
 
 
La fuerza de tracción en el cable será: 
.3950
97.0
3830
3830
KgF
F
F
aparejo
=
=
=
η
 
 
El diámetro del cable es según la norma DIN15020 
 
 
''4
385.18
39503.0
min
min
min
≈=
=
=
mmd
d
Fkd
 
De acuerdo a la tabla II de cables de acero tenemos las características: 
TIPO: FALLER AF (CIMAF) 
 6*41 ¾’’ 20500Kg. 
 
2) Calculo del diámetro y longitud del tambor. 
 Por el mismo proceso del cálculo anterior 
Máquinas de Elevación y Transporte 
mmDt
Dt
dKtDt
340
85.18*18
* min
=
=
=
 
Adoptando Dt=400mm (de acuerdo a la tabla VI), el número de vueltas en cada lado del tambor 
será:
 
26
400*
8000*4
*
4
=
=
=
e
e
e
n
n
Dt
hn
π
π
 
La longitud del tambor para el enrollamiento del cable en cada lado será: 
)2( += enpl 
mmDe Pfijo 26485.18*14 === 
Luego la longitud L del tambor será: 
mmL
L
aelL
1696
100*2264616*2
22
=
++=
++=
 
 
3) Calculo de la potencia en régimen efectuado por el motor. 
La relación de transmisión es: 
Máquinas de Elevación y Transporte 
tambor
motor
n
ni =
 
Donde: 
rpmnt
nt
Dt
Vnt C
1.19
400*
6000*4
*
=
=
=
π
π
 
Luego: 
rpmi
i
60
1.19
1140
=
=
 
Empleando un reductor de 3 juegos de engranajes tenemos: 
60
5*4*3
=
=
i
i
 
Por tanto el rendimiento del reductor y el tambor de elevación de la carga es: 
85.0=η
 
La potencia en régimen realizado por el motor será: 
CVN
N
VcFN
V
V
V
6.49
60*75*85.0
2*24*3950
60*75*
2**
=
=
=
η
 
Esta potencia resulta un poco mejor que la anterior, debido a que el rendimiento del aparejo de 8 
cables es inferior al aparejo de 4 cables. 
Máquinas de Elevación y Transporte 
En un carro de un puente grúa, se tiene los siguientes datos: 
Capacidad Q=6Tn 
Datos: 
Peso del carro Go=2Tn 
Diámetro de las ruedas D=200mm 
Rotación nr=1130 rpm 
Dimensiones del sistema de traslación del carro de acuerdo con el esquema. 
 
 
 
Calcular. 
1) La potencia necesaria para el motor de traslación en régimen (v=constante) 
2) La potencia nominal del motor de traslación del carro, sabiendo que es un motor trifásico, 
jaula de ardilla categorizada como B. 
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
a) Utilizar en las ruedas, cojinetes de Acero-Bronce 
Datos Complementarios 
b) Utilizar rodamientos en el reductor 
Calculo de la potencia necesaria para el motor con régimen de velocidad constante. 
Solución 
El momento de torsión en el eje del motor es: 
( )
η
1*1*
2
**
i
DwtGoQMV +=
 
Donde: 
90.0
985.0*97.0
*
32
32
=
=
=
η
η
ηηη me
 
 
249.23
18
92*
16
75
* 21
≈=
=
=
i
i
iii
 
Luego: 
)60100(10*5.10
120
3 −=
=
− tablaWt
KgMV 
( )
9.0
1*
24
1*100*10*5.10*8 3−=VM 
Máquinas de Elevación y Transporte 
005.0
2
2
*
+
+
=
−
D
fd
Wt
µ
 
05.0
1.0
45
200
=
=
=
=
−
f
d
mmD
µ
 
310*5.32
005.0
2
200
05.0
2
45*1.0
−=
+
+
=
t
t
W
W
 
Admitiendo la rotación con carga del motor, n3=1130rpm, tenemos: 
CVP
P
nMP
V
V
v
V
9.1
71620
1130*120
71620
* 3
=
=
=
 
2) Calculo de la potencia nominal del motor por la condición de partida (arranque) 
dt
dWIMM evp 3**=
 
 
eI = es el momento equivalente del sistema, esta dado por: 
 
I
n
nD
g
GoQI
me
e +




+
=
2
3
1
22
1 *
*4
*
ηη
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
3
3
2
22
2
3
2
2
1
32
2
3
1
1 *
1*
*
1*
eje
eje
me
eje
me
I
n
nI
n
nII +














+














=
ηηηη
 
 
200
.3
5mod75
3.1
14
1
1
1
1
=
=
=
=
=
−
D
KgI
uloEngranajeI
I
ngranajeRuedasDelEsnerciaDeLaMomentodeII
XVIIVerTablaXV
em
 
.65.6
37.0*3.1*4
1
1
KgI
I
=
+=
 
El factor 0.7 se toma en cuenta, el momento de Frecuencia del engranaje junto a la rueda de D= 
200mm, corregida al 30%, del momento de inercia escrito en la tabla XV. 
 
I2, es el momento de inercia del engranaje 3 aumentado a un 10%. 
.605.0
1.1*550.0
2
2
KgI
I
=
=
 
I3, es el momento de inercia del rotor del motor aumentado a un 10%, para tomar en cuenta el 
piñón y el acoplamiento. 
.188.0
10.1*171.0
3
3
KgI
I
=
=
 
Con un motor jaula de ardilla de 2CV, 1200rpm, síncrono, con un momento de inercia del ROTOR:
).(171.0 LaTablaXXIObtenidoDeI r =
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
Sustituyendo tenemos: 
.226.0
188.00248.0013.0
188.0
985.0*97.0
1
18
92*61.0
985.0*97.0
1
24
1*65.0 2
2
32
2
KgI
I
I
=
++=
+













+













=
 
( ) ( )
.8.1
226.0
24
1*
985.0*97.04
20*
8.9
20006000 2
22
2
KgI
I
e
e
=
+




+=
 
Aplicando en esta ecuación: 
( )
60
2
**
3
30
3
nIWIdtMM
dt
dWIMM
ee
ta
vp
evp
π
==−
=
∫
 
Aproximadamente 
( )
60
2 3nItMM eavpm
π
=−
 
pmM =Momento medio de partida para motor de tracción en jaula de ardilla, categoría B, 
podemos escribir aproximadamente: 
 
 
nmxpm MMMbM 1.04.0*4.0 ++= 
 
Según las especificaciones de ADNT tenemos: 
 
=basM Momento básico 71620*(2/1200)=120Kgcm. 
Máquinas de Elevación y Transporte 
=bM Momento con rotor bloqueado 1.75*120=210Kgcm. 
=mxM Momento máximo 2.50*120=300Kgcm. 
=nM Momento nominal 71620*(2/1130)=127Kgcm. 
=pmM 0.4*210+0.4*300+0.1*127=216Kgcm. 
 
 
 
 
 
El tiempo de aceleración será: 
 
)(30
*
vmp
ea nM
n
It
−
=
π
 
st
t
a
a
2.2
)120216(30
1130**8.1
=
−
=
π
 
 
Luego es satisfecha la condición del tiempo de partida, pues toma este como sta 5≤ 
 
La velocidad de traslación del carro es: 
 
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
min/5.29
24
1130*2.0*
** 11
mV
V
nDV
=
=
=
π
π
 
Y su aceleración: 
2/224.0
60*2.2
5.29
sm
t
v
a
a
a
a
=
=
=
γ
γ
γ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
En una grúa giratoria representado esquemáticamente en la 
figura: 
 
 
Capacidad Q=10 Tn 
Datos: 
Velocidad de subida V=15m/min 
Altura de elevación H=30 m 
Rotación síncrona del motor n= 1200 rpm 
1) Calcular el diámetro del cable 
2) Calcular la potencia de régimen a velocidad constante 
3) Cuales son las características del cable elegido 
4) Si se sujeta el cable en 2 puntos, cual es la nueva potencia del motor 
 
-Evaluar los rodamientos individualmente 
Datos Complementarios: 
- Incluir los coeficientes mecánicos 
Máquinas de Elevación y Transporte 
1) Calculo del cable de elevación 
Solución: 
2max
maxmin '
P
OGQF
Fkd
η
+
=
=
DIN15020 
 
GO=peso del gancho mas la polea 
Adaptamos 
Go= 1000 Kg. 
K=0.30 (grupo I, tabla IV, pág. 100) 
2max 96.0
10010000+
=F
 
Pη = rendimiento de una polea 
''4
11
5.31
8.100*
96.0
30.0
96.0
1010030.0
min
min
min
2min
=
=
=
=
d
mmd
d
d
 
2) Calculo de la potencia efectuada por el motor en régimen con velocidad constante. 
tubreductorptotal
aC
r
VGQ
P
ηηηη **
75*60
*)(
2
arg0
=
+
=
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
Calculo del rendimiento del reductor 
mmDt
D
DV
nbrazo
wbrazoV
tim
timac
ac
600
18
**2
*
arg
arg
=
=
=
=
=
π
 
rpmn
n
Dt
V
n
nDV
ac
tim
ac
96.7
600*
1000*15
*
2*
2
arg
arg
=
=
=
=
π
π
π
 
REDUCTOR MECÁNICO 
n
ni motor= 
14860.5*30.5*5**146
96.7
1165
1165
1200*97.0
321 ====
=
=
=
iiii
i
rpmn
n
motor
motor
 
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
33
33
985.0*97.0
*
=
=
reductor
apoyoreductor
η
ηηη φ
 
Para calcular Vg 
min/85.14
148
1165
1165
mV
i
g =
=
=
η
η
 
 
CVP
P
r
r
2.43
96.0*985.0*97.0*96.0
1*
75*60
)85.14*10900(
332
=
=
 
3) Características del cable,será esférico, tendrá que ser anti giratorio 
4) 
KgF
F
KgF
F
k
dF
10300
96.0*11200
.11200
3.0
75.37
2
2
2
max
2
2
max
2
2
max
=
=
=
=
=
 
KgF
F
10100
98.0*10300
1
1
=
=
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
KgQ
Q
GFFQ O
20300'
1001010010300'
' 21
=
−+=
−+=
 
='Q Es la menor capacidad 
KgQ
Q
GQQ O
20400''
10020300''
'''
=
+=
+=
 
 
 
6.44
98.0*96.0*985.0*97.0*96.0
1*
75*60
85.14*20400
332
=
=
r
r
P
P
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
En una grúa de plataforma giratoria, representada por la figura siguiente 
tenemos los siguientes datos: 
Diámetro del cable )37*6(''8
5 Sead =
 
Potencia del motor a plena carga (velocidad constante) 
CVPV 40= 
 
 
Rotación del motor con carga rpmn 1160=
 
Numero de operaciones por hora 40 
Diámetro del tambor 
mmDt 400=
 
Peso propio de la polea móvil y del gancho 
KgQO 50= 
 
 
 
Calcular, basado en las dimensiones del cable: 
1) Capacidad Q 
2) Velocidad de subida de la carga 
Máquinas de Elevación y Transporte 
3) Momento de torsión del freno, instalado sobre el eje del motor, necesario para mantener la 
carga parada. 
 
Datos adicionales 
1) Admitir en todos los apoyos, rodamientos 
2) Considerar el reductor de engranajes cilíndricos de dientes rectos 
3) Evaluar los rodamientos separadamente 
 
 
1) Calculo de la capacidad 
Solución 
Basados en las dimensiones del cable y la norma DIN 1502, calcular la máxima fuerza que 
el cable resiste en la formula. 
 
maxFkd = 
 
Donde k= 0.35 (grupo III, tabla 1, 40 operaciones por hora) 
 D= 15.87mm 
 Luego F= 2000Kg 
 
 
Esta es la máxima fuerza que el cable admite de acuerdo a la figura 
 
'*' pFF η= 
 
Donde: 
98.0'=pη rendimiento intermedio 
Entonces 
KgF 2020'=
 
 
 
La capacidad Tensora 
 KgQ
Q
t
t
4040
2020*2
=
=
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
 
 
 
El rendimiento del aparejo de 2 cables. 
 
 
Para el cabo de cable que sale de la polea fija 
 
 
97.0
1
*1
1
=
−
−
=
+
η
η
p
n
pp
n
nn
h
 
 
Luego la capacidad de la grúa giratoria será: 
 
KgQ
Q
QnQQ t
3870
5097.0*4040
'* 0
=
−=
−=
 
 
2) Calculo de la velocidad de subida de la carga 
 
 
De inicio adoptamos un rendimiento del 75% en el reductor, tambor. A partir de la 
potencia del motor, dado en el problema, tenemos las velocidades del cable Vc, como 
sigue: 
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
( )
( )
min
6.65
2060
75.0*40*75*60
*75*60
1*
75*60
*
mV
V
F
PV
VFP
c
c
v
c
c
v
=
=
=
=
η
η
 
 
Donde la velocidad de rotación del tambor 
 
rpmn
n
D
Vn
tambor
tambor
t
c
tambor
2.52
400*
6.65
*
=
=
=
π
π
 
 
A partir de la rotación del motor con carga, dado el problema, hallamos las relaciones de 
transmisión 
 
3.22
2.52
1160
=
=
=
i
i
n
ni
tambor
motor
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
 
Tenemos así 2 juegos de engranajes, el rendimiento real del reductor y del tambor es por 
tanto: 
 
 
89.0
98.0*97.0*98.0
**
22
int
=
=
=
η
η
ηηηη polpolfijatambor
 
 
 
Podemos ahora corregir la Vc a partir: 
 
min
8.77
75.0
89.06.65
mV
V
c
c
=
=
 
 
Luego la velocidad de subida de la carga 
 
min
9.38
2
8.77
2
mV
V
VV
c
c
c
g
=
=
=
 
 
 
3) Calculo del momento de torsión del freno 
A partir de la velocidad del cable corregido, obtenemos la rotación real del tambor, y de 
esta la relación de transmisión, como sigue: 
Máquinas de Elevación y Transporte 
rpmn
n
D
Vn
tambor
tambor
t
c
tambor
9.61
400*
8.77
*
=
=
=
π
π
 
 
La verdadera relación de transmisión será 
75.18
9.61
1160
=
=
=
i
i
n
ni
tambor
motor
 
Verificamos que contamos con dos pares de engranajes, como anteriormente lo dijimos, 
es por esto que el rendimiento del reductor y del tambor a la salida es: 
89.0=η 
De acuerdo a la figura: 
 
 
Máquinas de Elevación y Transporte 
Calculamos las fuerzas de retención F1 y F1’ 
Para movilizar la carga pesada, tenemos que llevar a las condiciones de rotación del 
aparejo (en nuestro caso el aparejo tiene 2 cables) y que el cable sale de la polea fija, el 
coeficiente de retención sacamos de la tabla 8 
 
49.0
1
1
=
−
−
=
+
r
r h
p
n
p
n
p
η
ηη
 
98.0
2
=
=
p
n
η 
Luego: 
KgF
F
rQF
1980
49.0*4040
*
1
1
1
=
=
=
 
KgF
F
FF
1940'
98.0*1980'
'*' 1
=
=
= η
 
Con esto hallamos el momento de tracción en el eje del motor, por la expresión: 
KgmmM
M
i
DFM
tt
tt
t
tt
18400
89.0*
75.18
1*
2
400*1940
*1*
2
'1
=
=
= η
 
	INICIO
	Dedicatoria
	Agradecimientos
	Ficha Resumen
	Índice General 
	Unidad 1 Accionamiento de los Equipos de Transporte
	1.1 Introducción
	1.2 Generalidades de los Sistemas de Transporte
	1.3 Transporte Continuo y Discontinuo
	1.3.1 El transporte Continuo
	1.3.2 El transporte Discontinuo
	1.4 Tipos de Materiales a Transportarse
	1.5 Division de las maquinas de Transporte
	1.6 Accionamiento de los Equipos de Elevación y Transporte
	1.6.1 Generalidades
	1.6.2 Accionamiento Manual
	1.6.3 Accionamiento Mecanico
	1.6.3.1 Accionamiento por Motores de Combustión Interna
	1.6.3.2 Accionamiento Electrico
	1.6.3.2.1 Motores de Corriente Continua
	1.6.3.2.2 Motor de Corriente Alterna
	1.6.3.3 Accionamiento Neumático
	1.6.3.4 Accionamiento Hidráulico
	Unidad 2 Bandas Transportadoras
	2.1 Descripción de sus Componentes
	2.1.1 Banda o Cinta Transportadora
	2.1.1.1 Nucleo Interno
	2.1.1.2 Cubierta Externa
	2.1.2 Rodillos y Asientos
	2.1.3 Estación de Accionamiento
	2.1.4 Estación Tensora
	2.1.5 Tolva de Cargado
	2.1.6 Desviadores
	2.1.7 Carro Descargador
	2.1.8 Limpiadores
	2.1.9 Barandilla de Seguridad
	2.1.10 Pasillo Metálico
	2.2 Estructuras
	2.3 Clasificación
	2.3.1 Bandas de Rodillos Horizontales
	2.3.2 Bandas y Rodillos Tipo “V”
	2.3.3 Bandas y Rodillos Tipo Guirnalda
	2.4 Cálculo de un Transportador de Banda
	2.4.1 Desarrollo del Cálculo
	2.4.1.1 Elección de la Velocidad de Transporte
	2.4.1.2 Elección de la Velocidad Para Materiales Granulados
	2.4.1.3 Velocidades Para Materiales Transportados por Piezas
	2.4.1.4 Sección Teórica de Trabajo
	2.4.1.4.1 Cálculo y Elección de la Banda "B"
	2.4.1.4.2 Cálculo de las Resistencias
	2.4.1.4.2.1 Cálculo de la Masa por Unidad de Longitud de los Rodillos
	2.4.1.4.2.2 Cálculo de las Fuerzas Traccionales y de la Fuerza Circunferencial
	2.4.1.5 Estación de Accionamiento
	Unidad 3 Elevadores de Cangilones
	3.1 Descripción de sus Componentes
	3.2 Clasificación
	3.3 Cálculo de los Elevadores de Cangilones 
	3.3.1 Cálculo Preliminar
	3.3.2 Cálculo Exacto
	3.3.2.1 Cálculo de Resistencias
	Unidad 4 Transportadores de Cadenas
	4.1 Descripción de sus Componentes
	4.2 Calsificación
	4.3 Cálculo de los Transportadores de Cadena
	4.3.1 Elección de la Velocidad de Transporte
	4.3.2 Cálculo y Elección del Ancho de la Banda
	4.3.3 Cálculo de Resistencias
	4.3.3.1 Fuerza Para Vencer la Altura “H” de Transporte
	4.3.3.2 Resistencia Friccional por Efecto del Peso Propio del Material
	4.3.3.3 Resistencia Friccional por Efecto del Peso Propio de la Banda mas la Cadena “F3”
	4.3.3.4 Resistencia en la Rueda Tensora
	4.3.3.5 Resistencia en los Descargadores
	4.3.3.6 Resistencia por Efecto del Cambio de Trayectoria
	4.3.3.7 Resistencia por Efecto de la Fricción del Material con las Paredes Laterales
	4.3.3.8 Resistencia en la Rueda Estrella de Accionamiento (Rueda Catalina)
	4.4 Cálculo de la Fuerza Dinámica“Fdin“
	4.5 Condisiones de Diseño
	4.6 Potencia del Motor
	Unidad 5 Redlers
	5.1 Descripción de sus Componentes
	5.2 Clasificación
	5.3 Cálculo de los Transportadores Redler
	5.4 Bases Para el Cálculo de los Redlers Verticales
	Unidad 6 Transportadores de Rodillos, Canales y Tornillo Sin Fin
	6.1 Descripción de sus Componentes
	6.2 Clasificación
	6.3 Cálculo y Dimensionamiento de un Transportadorde rodillos
	6.3.1 Cálculo de los rodillos Gravitacionales
	6.3.1.1 Resistencia por Efecto de Rodadura y de Fricción en los Gorrones W1
	6.3.1.2 Resistencia Resultante de la Pérdida de Energía al Pasar por los Rodillos Parados W2
	6.3.2 Cálculo de Rodillos Accionados
	6.3.3 Determinación del Número de Rodillos Accionados por Debajo de una Pieza.
	6.4 Transportadores de Canales
	6.4.1 Descripción de sus Componentes
	6.4.2 Clasificación
	6.4.3 Cálculo y Dimensionamiento de un Transportador de Canales
	6.5 Ecuaciones Para Transpotadores Helicoidales
	6.6 Transportadores Helicoidales
	6.6.1 Cálculo de Transportadores de Tornillos Horizontales
	Unidad 7 Transportadores Aereos
	7.1 Descripción de sus Componentes
	7.1.1 Cadena
	7.1.2 Cadena Articulada Soldada
	7.1.3 Cadena Forjada
	7.1.4 Cadena Tipo - Cruz – Broche
	7.1.5 Cadena de Alambre Transporta
	7.1.6 Montante (jinete)
	7.1.7 Carrito
	7.1.8 Colgadores de Material
	7.1.9 Trayectoria
	7.1.10 Desviadores
	7.1.11 Equipo Tensor
	7.1.12 Estación de Accionamiento
	7.2 Clasificación
	7.2.1 Ventajas de los Transportadores Colgantes
	7.3 Cálculo y Dimensionamiento de un Transportador Aereo
	7.3.1 Capacidad del Transportador
	7.3.2 Tracción en la Cadena
	Unidad 8 Máquinas de Elevación
	8.1 Introducción
	8.2 División de las Máquinas de Elevación
	Unidad 9 Máquinas de Elevación de Carrera Corta
	9.1 Gatos Mecánicos
	9.1.1 Gatos de Tornillo
	9.1.1.1 Disposición General y aplicación
	9.1.1.2 Cálculo de Gato de Tornillo
	9.2 Gatos de Cremallera
	9.2.1 Disposición y Aplicaciones Generales
 
	9.2.2 Cálculo del Gato de Cremallera
	9.3 Gatos Hidráulicos
	9.4 Tecles
	9.4.1 Tecles Sin fin – Corona
	9.4.2 Tecles Planetarios
	9.5 Ejercicio
	9.5.1 Cálculo de un Gato de Tornillo
	9.5.2 Cálculo de las Dimensiones del Tornillo
	9.5.3 Determinación de la Altura de la Tuerca
	9.5.4 Cálculo de la Altura del Tornillo
	9.5.5 Cálculo del Diametro de la Palanca
	9.5.6 Cálculo de la Longitud de Palanca
	9.5.7 Cálculo de la Estructura de Soporte
	Unidad 10 Máquinas de Elevación de Carrera Larga
	10.1 Descripción
	10.2 Aparejos
	10.2.1 Aparejos de Cuerda
	10.2.2 Aparejos de Cadena
	10.3 Cabrestantes
	10.3.1 Características de Construcción
	10.3.2 Cálculo del Cabrestante
	10.4 Polipastos Eléctricos
	10.4.1 Características de Construcción
	10.5 Ejercicio
	10.5.1 Cálculo de un Cabrestante
	Bibliografia
	Anexo 01 Ejercicio de Transportador de Banda
	Anexo 02 Ejercicio de Redler
	Anexo 03 Ejercicio de Transportador Helicoidal
	Anexo 04 Ejercicio Elevador de Carga
	Anexo 05 Ejercicios Gruas
	Índice de Figuras
	Figura 1.1 Transporte en la Industria
	Figura 1.2 Transporte Continuo
	Figura 1.3 Transporte Discontinuo
	Figura 1.6.1 Palanca con Rueda de Trinquete
	Figura 1.6.2 Curvas Características de un Motor de Combustión Interna
	Figura 1.6.3 Curvas Características de Distintos Motores
	Figura 1.6.4 Curva Característica de Trasmisión con Convertidor Hidrocinético
	Figura 1.6.5 Características de un Motor de Corriente Directa con Excitación en Serie.
	Figura 1.6.6 Esquema de un Motor de Corriente Directa en Serie
	Figura 1.6.7 Características de Arranque de un Motor en Serie, con Resistencia de Arranque
	Figura 1.6.8 Curvas Características de un Motor en Serie
	Figura 1.6.9 Esquema de un Motor en Paralelo
	Figura 1.6.10 Curvas Características de un Motor en Paralelo
	Figura 1.6.11 Esquema de un Motor Trifásico de Rotor Bobinado
	Figura 1.6.12 Características del Motor de Jaula de Ardilla Normal
	Figura 1.6.13 Característica del Motor de Doble Jaula de Ardilla
	Figura 1.6.14 Características de un Motor de Rotor Bobinado
	Figura 2.1.1 Transportadores de Banda 
	Figura 2.2.1 Esquema de un Transportador de Banda
	Figura 2.2.2 Estructura Seccionada de una Banda 
	Figura 2.2.3 Entrabado de Banda Transportadora
	Figura 2.2.4 Transportador de Banda con Asientos y Rodillos Horizontales
	Figura 2.2.5 Esquema de un Transportador de Banda
	Figura 2.2.6 Esquema de una Estación de Accionamiento
	Figura 2.2.7 Diagramas que Muestran el Par Torsor de Arranque
	Figura 2.2.8 Modelos de Estaciones Tensoras
	Figura 2.2.9 Esquema de Tolva de Cargado
	Figura 2.2.10 Alimentador de Banda
	Figura 2.2.11 Esquema de Desviadores
	Figura 2.2.12 Esquema de Banda Transportadora de Dimensiones Gigantescas
	Figura 2.2-13 Modelos de Limpiadores
	Figura 2.2-14 Banda transportadora con pasillo Metálico
	Figura 2.3-1 Banda de rodillos horizontales
	Figura 2.3-2 Fuente: Stroje de Ing. Rudolf Dvořák a Kolektiv
	Figura 2.4-1 Altura de un transportador de banda
	Figura 2.4-2 Material transportado por piezas
	Figura 2.4-3 Sección que forma el montículo de material sobre la banda transportadora
	Figura 2.4-4 Sección teórica sobre banda de rodillos horizontales
	Figura 2.4-5 Sección teórica que forma un montículo de material sobre la banda
	Figura 2.4-6 Fuerzas que actúan sobre el material
	Figura 2.4-7 Coeficiente k = f (T)
	Figura 2.4-8 Vista de planta de una tolva de cargado
	Figura 2.4-9 Tensiones en tambor accionado
	Figura 2.4-10 Tensiones en tambores no accionados
	Figura 2.4-11 Tensiones en banda inclinada
	Figura 2.4-12 Ángulos de asientos de rodillos tipo trapezoidal y tipo V
	Figura 2.4-13 Esquema de banda transportadora de gran dimensión
	Figura 2.4-14 Esquema de una tolva de cargado
	Figura 2.4-15 Tensiones en tambor de accionamiento
	Figura 2.4-16 Tensiones que actúan sobre la banda transportadora
	Figura 2.4-17 Sistema de accionamiento de una banda transportadora
	Figura 2.4-18 Sistema de accionamiento
	Figura 2.4-19 Sistema de accionamiento por dos tambores
	Figura 3.1-1 Elevador de cangilones
	Figura 3.1-2 Esquema de elevador de cangilones
	Figura 3.1-3 Ejemplos de tipos de bandejas
	Figura 3.1-4 Sujeción de cangilones
	Figura 3.2-1 Tipos de descargue
	Figura 3.2-2 Elevadores de cangilones cargados por tolva de alimentación
	Figura 3.3-1 Esquema de un transportador de cangilones
	Figura 3.3-2 Esquema de un transportador de cangilones
	Figura 3.3-3 Esquema de transportador de cangilones
	Figura 3.3-4 Ejes de cadenas y catalinas
	Figura 3.3-5 Tensiones que actúan en el cangilón
	Figura 4.1-1 transportador articulado por cadenas
	Figura 4.1-2 Esquema de un transportador articulado por cadenas
	Figura 4.1-3 Cadena tipo “Gall” y Cadena con lubricación
	Figura 4.1-4 Cadena de eslabones
	Figura 4.1-5 Estación de accionamiento de un transportador de cadena
	Figura 4.3-1 Ángulo granulométrico
	Figura 4.3-2 Sección que forma el material cuando el transportador tiene barreras laterales
	Figura 4.3-3 Esquema de transporte de materiales por piezas
	Figura 4.3-4 Rodadura
	Figura 4.3-5 Eje de rueda dentada y pasador de cadena
	Figura 4.3-6 Esquema de rueda dentada
	Figura 4.3-7 Tensión en transportadores de cadena cuando existe cambio de trayectoria
	Figura 4.3-8 Material en contacto con las paredes laterales
	Figura 4.3-9 Material guiado por las paredes laterales
	Figura 4.3-10 Diagrama de tensiones
	Figura 4.3-11 Descomposición de la velocidad en un punto de la superficie
	Figura 4.3-12 Diagrama de la aceleración
	Figura 4.3-13 Diagrama Esfuerzo - Deformación
	Figura 5.1-1 Partes de un transportador Redlers
	Figura 5.1-2 Cadena Redler
	Figura 5.1-3 10 Detalle interior al transportador, 20 Redler vista de planta de los arrastradores
	Figura 5.3-1 Fuerzas que actúan en el redler
	Figura 5.3-2 Esquema de un transportador redler horizontal – vertical
	Figura 5.3-3 Corte transversal de un redler vertical
	Figura 6.1-1 Transportadores de rodillos
	Figura 6.2-1 Transportador de rodillos gravitacionales
	Figura 6.2-2 Esquema de transportador de rodillos motorizado
	Figura 6.3-1 Esquema de un transportador de rodillos
	Figura 6.4-1 Ejemplo de transportador de canal (resbalín)
	Figura 6.4-2 Esquema de un transportador de canal rectilíneo
	Figura 6.5-1 Esquema de un transportador de canal helicoidal
	Figura 6.5-2 Diagrama de V = f (t) para ángulos mayores de inclinación
	Figura 6.5-3 Diagrama de v = f (t) para ángulos menores de inclinación
	Figura 6.5.4 Diagrama dev = f (t) para β = arc.tng (μ2 + μ)
	Figura 6.5-5 Sección transversal de canal para transporte de granos
	Figura 6.6-1Transportadores de tornillo
	Figura 6.6-2 Fuerzas que actúan en el husillo
	Figigura 7.1-1 Esquema de un transportador de cadena colgante
	Figura 7.1-2 Esquema de un transportador de cadena colgante de dos trayectorias
	Figura 7.1-3 Transportador con la cadena ubicada en el interior de la trayectoria
	Figura 7.1-4 Ejemplo de trayectoria
	Figura 7.1-5 Cadena forjada
	Figura 7.1-6 Cadena tipo cruz – broche
	Figura 7.1-7 Fuente: Apuntes de clases (MEC – 340)
	Figura 7.1-8 poleas de desvío
	Figura 7.1-9 Guías de desvió (de rodillos)
	Figura 7.1-10 Guías de desvió (fijos)
	Figura 7.1-11 diagrama de fuerzas que actúan sobre el montante
	Figura 7.1-12 Gancho sencillo
	Figura 7.1-13 Gancho tipo árbol
	Figura 7.1-14 Gancho tipo peine
	Figura 7.1-15 Colgador Plano
	Figura 7.1-16 Colgador con varias superficies planas
	Figura 7.1-17 Gancho para uso Automático
	Figura 7.1-18 Gancho con cestos
	Figura 7.1-19 Colgador rotacional
	Figura 7.1-20 Gancho con rotación accionada
	Figura 7.1-21 Secciones de los transportadores colgantes de una trayectoria
	Figura 7.1-22 Trayectoria Curva
	Figura 7.1-23 Secciones
	Figura 7.1-24 Esquema de sistemas de desvíos
	Figura 7.1-25 Esquema de un equipo tensor
	Figura 7.2-1 Transportador Aéreo
	Figura 7.2-2 Transportador aéreo en la fabricación de automóviles
	Figura 7.3-1 Esquema de jinetes conductores en trayectoria inclinada
	Figura 7.3-2 Esquema de jinetes en trayectoria de curva horizontal
	Figura 7.3-3 Grafica para determinar el coeficiente de resistencia fj
	Figura 8.1.1 Polipasto Eléctrico
	Figura 8.1-2 Diferentes tipos de aparatos de Elevación
	Figura 9.1-1.- Gato de tornillo
	Figura 9.1-2.- Esquema de las fuerzas que actúan sobre el tornillo
	Figura 9.1-3.-Descomposición de las fuerzas que actúan sobre un gato de tornillo.
	Figura 9.1-4.- Gato de tornillo 12 tons., de fuerza portante 320 mm de carrera. a, articulación esférica.b
	Figura 9.2-1.- Gato de cremalleraFuente de origen: Rudolf Dvorak
	Figura 9.2-2.- Descomposición de las fuerzas que actúan sobre un gato de cremallera
	Figura 9.3-1.- Gatos hidráulicos de botella
	Figura 9.3-2.- Gato hidráulico
	Figura 9.3-3.- Bomba de gato hidráulico
	Figura 9.3-4.- Aparato hidráulico de levantamiento “perpetuum”
	Figura 9.3-5.- Peso propio y altura total de los gatos hidráulicos
	Figura 9.4-1.- Tecles manuales con cadena de acero
	Figura 9.4-2.- Tecles planetarios
	Figura 9.4-3.-Esquema de un tecle planetario
	Figura 10.2-1.- Aparejos de cuerda C400-0918A (pesados)
	Figigura 10.2-2.- Aparejos de cuerda (livianos)
	Figura 10.2-3.- Aparejo de cuerda
	Figura 10.2-4.- Aparejo de cuerda de cáñamo
	Figura 10.2-5.- Aparejo de cadena (sistema engranajes)
	Figura 10.2-6.- Aparejo de cadena (sistema planetario)
	Figura 10.2-7.- Pesos propios y dimensionado de los aparejos de cadena (con 3 m de elevación
	Figura 10.2-8.- Aparejo de tornillo sin fin con cadena bonificada
	Figura 10.2-9.- Aparejo de ruedas rectas “ Hadef”
	Figura 10.3-1.- Cabrestante manual liviano
	Figura 10.3-2.- Cabrestante manual liviano
	Figura 10.3-3.-Esquema de un cabrestante manual
	Figura 10.3-4.- Manivela simple
	Figura 10.4-1.- Polipastos eléctricos Nippon Hoist
	Figura 10.4-2.- Polipasto eléctrico
	Índice de Tablas
	Tabla 1.1-1 Fuerza maxima por operapio en Kg.
 
	Tabla 1.3-1 Velocidades sincrónicas
	Tabla 1.3-2 Características y aplicaciones de los principales motores asincrónicos
	Tabla 2.1 Ancho de Banda
	Tabla 2.2 Coeficiente "c" en función de la longitud de banda
	Tabla 3.3-1 Tabla para la eleccion de la velocidad del cangilon
	Tabla 3.3-2 Tabla para la elección del coeficiente Ψ para cangilones pequeños uno al lado de otro
	Tabla 3.3-3 Coeficiente flexional utilizado (si se utiliza banda como elemento traccional) para el accionamiento del elevador de cangilones
	Tabla 3.3-4 Coeficiente flexional utilizado (si se utiliza banda como elemento traccional) para el accionamiento del elevador de cangilones
	Tabla 3.3-5 Coeficiente de potencia en función de la capacidad, altura y material a transportar
	Tabla 3.3-6 Paso Normalizado del cangilón
	Tabla 3.3-7 Coeficiente C1 en función de la velocidad del cangilón y el material a transportar
	Tabla 4.3-1 Velocidad de Transporte
	Tabla 4.3-2 Ancho de Banda
	Tabla 4.3-3 Valores de Coeficiente C para diferentes longitudes
	Tabla 5.3-1 Velocidad de la Cadena de Arrastre
	Tabla 5.3-2 Dimensiones Principales del cajon para cadena de arrastre sencilla
	Tabla 5.3-3 Dimensiones Principales del cajon para cadena de arrastre doble
	Tabla 5.3-4 Propiedades de algunos materiales a transportar
	Tabla 5.3-5 Coeficiente entre la pared y el material "f" y coeficiente de resistencia
	Tabla 6.4-1 Tabla para determinar el coeficiente de llenado, diametro y revoluciones por minuto del husillo
	Tabla 6.4-2 Tabla para determinar el coeficiente global de resistencia para calcular la potencia
	Tabla 7.4-1 Parametros de la Cadena Transporta
	Tabla 7.3-1 Coeficiente C, para sectores inclinados S en funcion del radio de curvatura y el angulo de inclinación
	Tabla 7.3-2 Coeficientes a, b para unidades de arcos k, v en función de radio de curvatura y el ángulo de abrace
	Tabla 9.1-1 Presión superficial admisible en los filetes de la rosca en 2cmkg
	Tabla 9.2-1 Características de los gatos mecánicos de acero con reductor de elevación (según DIN 7355 a 7357)
	Tabla 9.3-1 Gatos hidráulicos de botella Power Team
	Tabla 9.4-1 Características Técnicas de los tecles manuales
	Tabla9.4-2 Tecle Sin fin – Corona
	Tabla 10.2-1 Características Técnicas de los aparejos de cuerda (pesados)
	Tabla 10.2-2 Características Técnicas de los aparejos de cuerda (livianos)
	Tabla10.2-3 Capacidad de carga
	Tabla10.2-4 Dimensiones de aparejo de cuerda
	Tabla10.2-5 Características técnicas de aparejo de cadena (sistema de engranajes)
	Tabla 10.2-6 Aparejo de cadena (sistema planetario)
	Tabla10.3-1 Características técnicas de cabrestantes
	Tabla10.3-2 Dimensiones de una manivela simple
	Tabla.10.3-3 Rendimientos de las piezas y componentes de cabrestantes(al elevar)
	Tabla 10.3-4 Gama de Polipastos Eléctrico “ NH de México”