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Pilas y silos

Elija el material y la forma de almacenamiento para saber cuántas toneladas caben, cuánto parque ocupa la pila y cuántos días de consumo garantiza.

Herramienta de predimensionamiento y estimación: los resultados no sustituyen al proyecto, cálculo o informe firmado por un técnico competente ni la verificación conforme a las normas aplicables.

Verificación
Material
Geometría
Consumo

Las horas de transporte fijan el caudal de la cinta o del tornillo que alimenta o recupera este almacenamiento.

—Capacidad de almacenamiento
—

Perfil del almacenamiento

Sección con las medidas calculadas. Pila alargada: vista lateral. Las escalas horizontal y vertical pueden diferir.

Toque el gráfico para ver los valores.

Capacidad según la altura

Masa almacenada al variar la altura de la pila o la altura útil del cilindro, con el resto fijo.

Toque el gráfico para ver los valores.

Tabla de materiales

Valores típicos de densidad aparente y ángulos, dentro de los rangos de la CEMA (Belt Conveyors for Bulk Materials, tabla 3-3). La fila destacada es el material elegido.

Siguiente paso

Lleve los resultados de esta página a otra calculadora, con los campos ya rellenados.

La memoria reúne entradas, resultados, ecuaciones, hipótesis y referencias de esta página, con campos para proyecto, responsable y revisión. En la ventana de impresión, elija Guardar como PDF.

Método, hipótesis y referencias

Ecuaciones utilizadas

Pila cónica: R = H ÷ tan θ; V = π · R² · H ÷ 3; superficie = π · R²
Pila alargada: B = 2 · H ÷ tan θ; tramo recto Lr = L − B; V = (B · H ÷ 2) · Lr + π · (B/2)² · H ÷ 3; superficie = B · Lr + π · (B/2)²
Silo: Ht = (D − d0) ÷ 2 · tan α; V_tolva = π · Ht ÷ 12 · (D² + D · d0 + d0²); V_cilindro = π · D² ÷ 4 · Hc; V_cono = π · D² · (D/2 · tan θ) ÷ 12
Masa = V · ρ_aparente; autonomía = masa ÷ consumo diario; caudal de transporte = consumo ÷ horas de operación

Hipótesis y límites

  • Taludes rectos con el ángulo de reposo y suelo plano; las pilas reales formadas con apiladora o camión son irregulares y el volumen topográfico puede diferir del 5% al 15%.
  • Densidad aparente constante: no se considera la compactación con la altura ni la variación de humedad. La tabla da valores típicos dentro de los rangos de la CEMA; use datos de su material.
  • Silo: volumen geométrico con llenado central. Las presiones en las paredes, las cargas en la estructura y el ángulo para flujo másico exigen proyecto específico (UNE-EN 1991-4, método de Jenike).

Normas y documentos técnicos

  • CEMA: Belt Conveyors for Bulk Materials, 7th ed. (2014), Table 3-3 (material characteristics)
  • CEMA Standard 550: Classification and Definitions of Bulk Materials
  • EN 1991-4:2006 (Eurocode 1, Part 4): Silos and tanks
  • Jenike, A. W.: Storage and Flow of Solids, Bulletin 123, University of Utah, 1964
  • Schulze, D.: Powders and Bulk Solids — Behavior, Characterization, Storage and Flow, Springer, 2008

Legislación y reglamentos en España y la UE

  • Real Decreto 486/1997: disposiciones mínimas de seguridad y salud en los lugares de trabajo
  • Real Decreto 681/2003: protección frente a atmósferas explosivas (polvo combustible en silos)
  • UNE-EN 1991-4: Eurocódigo 1, acciones en silos y depósitos
  • Real Decreto 1215/1997: equipos de trabajo

Preguntas frecuentes

¿Cómo se calcula el volumen de una pila cónica?

El radio de la base es la altura dividida por la tangente del ángulo de reposo, y el volumen es π × radio² × altura ÷ 3. Una pila de caliza de 10 m de altura con 38° tiene 12,8 m de radio y unos 1716 m³, o 2400 t a 1400 kg/m³.

¿Una pila alargada guarda más que una cónica?

Para la misma altura, sí: cada metro de tramo recto añade B × H ÷ 2 de volumen. Con 10 m de altura y 38° son unos 128 m³ por metro, y el parque se aprovecha mejor.

¿Qué ángulo debe tener la tolva del silo?

Para un flujo sin zonas muertas, la pared suele estar entre 60° y 70° sobre la horizontal, o más en materiales cohesivos. Por debajo del ángulo de reposo más 15°, el flujo tiende a ser de embudo. El valor exacto sale de un ensayo de cizalla con el método de Jenike.

¿Dónde encuentro la densidad y el ángulo de reposo de mi material?

La tabla de la CEMA da rangos típicos, pero la humedad y la granulometría cambian mucho los valores. Para el proyecto, pese un recipiente de volumen conocido para la densidad aparente y deje que el material forme un cono para medir el ángulo de reposo.