BANDA TRANSPORTADORA TRANSPORTADORA REQUERIMIENTOS DE DISEÑO En la fase de diseño de una aplicación concreta, y a n de escoger la selección adecuada, es crucial disponer de información able acerca de las condiciones de funcionamiento y ambientales. Es importante considerar los siguientes factores: • El tipo de sistema de bandas : de recorrido recto o de exión lateral • Las dimensione dimensiones s generales de la banda instalada: distancia entre los ejes motri y conducido, anc!ura y cambios de altura. • La velocidad del desplaamiento de la banda • Las características del producto "ue se #a a transportar: densidad tamaño y forma de las pieas rmea, resistencia, fragilidad, rigide textura $lisa, rugosa, granulada, irregular, esponjosa. . .% corrosibilidad contenido de !umedad temperatura grado de fricción Los camb cambio ios s sufr sufrid idos os por por el prod produc ucto to durant durante e el o transporte: calentamiento enfriamiento la#ado, aclarado, escurrido secado • Los requisitos y condiciones higiénicas y sanitarias : !omologación &'()*+'' temperaturas extremas extremas o "u-micos limpiea en la l-nea de transporte • Los método métodos s planea planeado dos s para para la carga carga y descar descarga ga del produc producto to , transferencias transferencias sua#es con impacto
• Las características del entorno de funcionamiento : temperatura !umedad naturalea "u-mica $cido, base, etc.% materiales abrasi#os $arena, gra#illa, etc.% materiales peligrosos $pol#os, gases, etc.% • El tipo de sistema de accionamiento : motores cadenas.
MEMORIA DE CÁLCULO
Nomenclatura a utilizar en el clculo !e "a#a$ S%MBOLO CONCEPTO
UNIDAD TABLA
B
)nc!o de la banda
C
/oeciente en función de la longitud de
m& 'I
transporte
Ct
/oeci /oe cient ente e de con#er con#ersió sión n de la capaci capacidad dad de
I'
transporte, seg0n el ngulo de talud
e
1ase de los logaritmos neperianos o naturales 2 3,4563
"
'II
/oe /o eci cien ente te de roam oamie ient nto o en los los rodill odillos os de soporte de la banda
(
+uera de accionamiento en el tambor motri
)*&
+*
7eso por metro lineal de banda
)*,m
+i
7es eso o de las las part partes es gira girato tori rias as de los los rodil odillo loss )*,m soporte en el ramal inferior
+m
7eso de las partes mó#iles $ 2 3 8 9g 8 cos 9s 9s 9i %
+$
7es eso o de las las part partes es gira girato tori rias as de los los rodil odillo loss )*,m soporte en el ramal superior
-
)ltura #ertical del transporte
)
/oe /o eci cien ente te de reduc educció ción n de la ca capa paci cida dad d de transporte, seg0n la inclinación
m& III
L
Longitud del transporte
N.
7otencia necesaria para la marc!a de la C'
m&
instalación descargada
N/
7otencia necesaria para #encer las resistencias C' al mo#imiento de la carga
N0
7otencia necesaria para ele#ar la carga
C'
Na
7otencia total en el eje de accionamiento
C'
Nm
7otencia total en el motor
C'
Nt
7otencia absorbida en descargas intermedias C'
'
$;tripper<%
Qm
/apacidad teórica de transporte, para #elocidad m0,1 de 5 m=seg.
Qt
/apacidad real de transporte
Ri
/oeciente de reducción, por irregularidad de la
Tm,1
carga
S
/oeciente de seguridad
T*
>ensión para soportar el peso propio de la banda )*&
Tm
>ensión mxima de la banda
)*&
II
T2
>ensión
para
#encer
los
roamientos
al )*&
mo#imiento de la carga
Tr
>ensión para #encer los roamientos en la )*& instalación descargada
Tri
>ensión para los roamientos del ramal inferior, )*& en la instalación descargada
Tr$
>ensión para los roamientos del ramal superior, )*& en la instalación descargada
T3
>ensión necesaria para ele#ar la carga
)*&
3
?elocidad de la banda
m,$e*
z
@0mero de lonas Angulo abraado en el tambor de accionamiento *ra!o
$ 4ra!&5 Angulo de la artesa
*ra!o $
7eso espec-co aparente del material
Tm,m0 I
Angulo de inclinación del transporte
*ra!o $
Bendimiento del accionamiento motri
/oeciente de roamiento entre la banda y el
'III
tambor motri
.& CAPACIDAD 6 ANC-O DE LA BANDA La capacidad de transporte depende bsicamente del ancho y la velocidad de la banda. Ctros factores "ue inter#ienen son: el ngulo de artesa, el ngulo de talud natural del material, su densidad y la inclinación del transporte, con la corrección "ue se estime por las posibles irregularidades en la carga del material. La base del clculo est en la supercie ocupada por el material sobre la banda "ue, en función de la #elocidad nos d el #olumen transportado. 'e parte de la capacidad teórica Dm $tabla %, "ue corresponde a un transporte !oriontal en condiciones de alimentación y distribución del material totalmente regular. /omo se reere a m=! y a una #elocidad de 5 m=seg., !abr "ue multiplicar este #alor por la #elocidad # y por el peso espec-co aparente del material, F
Este #alor se corrige en función de la inclinación del transporte seg0n el coeciente G $tabla % y el ángulo de talud natural del material $tabla ?%. 7or 0ltimo, se reduce el resultado en el porcentaje "ue se estime por irregularidad de la carga $oscila normalmente entre el HI y el JHI%.
Ta7la I&8 Caracter9$tica$ !e al*uno$ materiale$ :ara $u tran$:orte
Material
E$ta!o
Án*ulo Incl&
+ra!o
5,HH H,4J 5,4J 5,5H
talu! 3J H J J
m;& 5 53 35 5K
a7ra$& 1 / / 1
5,J
J
3
)
5,JH
H
33
)
5,KJ 5,MH H,4J 5,H
J J 3H 3H
35 54 6 *
) ) / )
Den$&
Acido fosfórico granulado )l0mina granulado )rcilla seca granulado )rcilla seca troos )rena de granulado fundición )rena de troos fundición )rena !0meda granulado )rena seca granulado )rro )sbestos mineral
(ebido a "ue las dimensiones del material $ladrillo% transportar #a a diferir de acuerdo al tipo de bo"uilla "ue se acople a la salida del la extrusora se tendr "ue sobredimensionar el anc!o de la banda y por consiguiente optamos por un anc!o de HHmm "ue corresponder-a al adecuado debido a "ue la banda es !oriontal plana y el material a transportar es un blo"ue y no a granel,
con el cual se puede realiar el clculo de la
capacidad de transporte real de la banda transportadora.
TABLA II&8 CAPACIDAD DE TRANSPORTE QM PARA ' < .M,SE+&= EN M0,Monta#e Monta#e en Arte$a 4:ara 3alore$ !e
in!ica!o$5
Anc1o
Plano
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3
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K
543
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354
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345
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53
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34H
36M
3K4
H6
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36J
5
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M
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353
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H5
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J5
M
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66
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HM
4
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K
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5.H5K
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M
6JH
KJ
5.H3H
5.H6H
5.533
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JK3
5.H6J
5.5K
5.H5
5.44
5.3
5.6M
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4J
5.6
5.63
5.M54
5.455
5.44K
5.6M
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6K
5.MK
5.6H
5.KM4
3.H65
3.5M
3.3J
TABLA III&8 'ALORES DE F)F InclinaciGn
)
H
5
3
5
H,KK
M
H,K6
6
H,K4
5H
H,KJ
53
H,K
5
H,K5
5M
H,6K
56
H,6J
3H
H,65
35
H,46
33
H,4M
3
H,4
3
H,45
3J
H,M6
3M
H,MM
34
H,M
36
H,M5
3K
H,JK
H
H,JM
TABLA I'&8 COE(ICIENTES DE CORRECCIHN SE+N TALUD Án*ulo
Monta#e Monta#e en Arte$a 4:ara 3alore$ !e
in!ica!o$5
Talu!
Plano
/>?
/@?
0>?
0@?
>?
@?
.>
H,JH
H,44
H,4K
H,63
H,6
H,6M
H,64
/>
5,HH
5,HH
5,HH
5,HH
5,HH
5,HH
5,HH
0>
5,JH
5,3
5,35
5,5K
5,54
5,5M
5,5
'iendo la capacidad de transporte: Qt =Q m . K . . v Qt =23 x 1 x 1.10 x Qt =¿
/& 7a$ti!ore$ J ro!illo$ !e !el tran$:orta!or !e la 7an!a /on los clculos pre#ios
y con ayuda del catalogo de rotrans
analiaremos la selección adecuada de los rodillos &tiliación de la fórmula:
(
Qr .Fc.Fi.Fv 3.6 V
(
Qr .Fc.Fi.Fv 3.6 V
Kr = R . L 1. ¿+
Kr = R . L 1. ¿+
) )
Kr =¿
(onde : Gr $Gp% 2 /arga sobre un rodillo B $Gp% 2 7eso de las partes rodantes de los rodillos $?er catlogo%
L5 $ m% 2 'eparación entre dos estaciones consecuti#as $?er tabla )% 9g $Gp=m% 2 7eso de la 1anda $?er tabla 1% o clculo del peso de la banda Dr $>m=!% 2 /apacidad de carga real Dr2D x 7eso espec-co $/lculo capacidad de transporte% ? $m=s% 2 ?elocidad de la banda $>abla % +c 2 +actor de carga $?er tabla /% +i 2 +actor de impacto $?er tabla (% +# 2 +actor de #ida del rodillo $?er tabla E% &na #e calculada la carga sobre un rodillo $Gr%, se elige el rodillo en la tabla N.
Calculo Para ro!illo$ in"eriore$ •
la capacidad de carga D es igual a H.
(
Qr .Fc.Fi.Fv 3.6 V
(
Qr .Fc.Fi.Fv 3.6 V
Kr = R . L 1. ¿+
Kr = R . L 1. ¿+
Kr =¿
) )
Eligiendo para nuestro diseño el rodillo liso con las siguientes especicaciones
0& CALCULO DE LA POTENCIA DE ACCIONAMIENTO La potencia de accionamiento se calcula desglosndola en cuatro componentes: @5 .* 7otencia necesaria para mo#er la banda descargada. (epende del peso de las partes mó#iles, el coeciente de fricción en los rodillos de apoyo, la longitud, la inclinación y la #elocidad de la banda. 'u #alor en /?, #iene dado por: N 1 =
C . f . L . V . Gm 75
δ + Gs + Gl 2. ≫. cos ¿
¿
C . f . L . V .¿ N 1=¿
δ + Gs + Gl 2. ≫. cos ¿
¿
C . f . L . V .¿ N 1=¿ N 1 =CV
@3 .* 7otencia necesaria para #encer las resistencias de roamiento al mo#imiento de la carga. (epende de los mismos factores del apartado anterior, con la diferencia de "ue sólo se considerar el peso de la carga a transportar. 'u #alor en /?, #iene dado por: N 2=
C .f . L. Qt. cos δ
N 2=
C .f . L. Qt. cos δ
270
270
N 2=CV
@ .* 7otencia necesaria para ele#ar la carga. (epender de la cantidad de material a transportar, la #elocidad y la $O% altura. La propia banda no se considera, ya "ue compensa la parte ascendente con la descendente. 'u #alor en /?, #iene dado por:
N 3=±
Qt . H
N 3=±
Qtx 0
270
270
N 3=0 CV
@t .* 7otencia
necesaria
para
accionar
descargas
intermedias $Ptripper P% La altura de elevación del PtripperP !a de sumarse a la del transporte en los clculos anteriores. )dems, se añadirn las potencias indicadas en la siguiente tabla.
Ta7la '& Potencia A7$or7i!a :or el FTRIPPERF Nt= en C' Anc1o
!e
la FTri::erF (i#o
FTri::erF MG3il
Ban!a 1a$ta @>
.=>>
.=>
!e @> a >>
.=>
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!e .&>>> a .&/>> /=>
=0>
!e .&/>> a .&>> =>
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!e .&>> a /&>>> =>>
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!e /&>>> a /&>> =0>
.>=>>
Por Lo Tanto La Potencia Nece$aria Total E$ta E;:re$a!a PorK
N T = N 1 + N 2 + N 3 + N t
N T = N 1 + N 2 + 0 + 1 N T =CV
En estas fórmulas aparece un coeciente c "ue tiene por objeto compensar algunos efectos tales como el aumento de las resistencias por suciedad en cojinetes y rodamientos, resistencias impre#istas, etc. sus #alores se resumen en la tabla #i. los #alores son emp-ricos.
Ta7la 'I &8 'alore$ !el Coeciente C 4 L= lon*itu! !e tran$:orte= en metro$5 L 0
@
.> ./= . /> /@ 0/ > @
C
= = @= @= = . @
L @ >
0
> .> ./ . /> /@ 0/ > @> .>> > @ > > > > > > >
C /= / /
.= .= .= .= .= .= .= .= .=> .=> @ @ 0 / . @ @
0= 0= /= /= /= /
Ta7la 'II &8 Coeciente$ !e (ricciGn en lo$ Ro!illo$ 4"5 Ti:o
!e E$ta!o
'alor !e "
Co#inete
(a3ora7le
>=>.
Ro!amiento
Normal
>=>/>
De$"a3ora7l >=>/0
e (ricciGn
>=>0> >=>@>
& Calculo !e ten$ione$ La potencia de accionamiento #ista en el apartado anterior, !a de traducirse en una fuerza de accionamiento sobre el tambor motri. Esta fuera de accionamiento se produce por la diferencia entre las tensiones de entrada y salida de la banda en el tambor motri, "ue dependen a su #e del coeciente de roamiento entre la banda y el tambor
La fuerza y la potencia de accionamiento estn relacionadas por la siguiente ecuación: N T =
75. Na
N T =
75. Na
V
N T =¿
V
) su #e, las tensiones de entrada y salida estn relacionadas por la fórmula de EytelQein*Euler: T 1 μ .α ≤e T 2
T 1 μ .α ≤e T 2
T 1 ≤ T 2
Estas tensiones sern m-nimas cuando se alcance el l-mite de ad!erencia entre la banda y el tambor, en cuyo momento la expresión anterior se con#ierte en igualdad 7or otra parte, tal como se aprecia en el grco, se cumple "ue:
T 1−T 2= F
T 1−T 2 = F
(e estas dos 0ltimas ecuaciones, resulta: T 1= F . (1+
T 1= F . (1+
T 1= Kg
1 μ .α
e
−1
1 μ .α
e
−1
)
)
T 2= F .
T 2= F .
1 μ . α
e
−1
1 μ . α
e
−1
¿
¿
T 2= Kg
'iendo:
(.* +uera de accionamiento en el tambor motri, en )*& Na.* 7otencia de accionamiento en el tambor motri, en C' 3.* ?elocidad de la banda, en m,$e*. T..* >ensión de la banda a la entrada en tambor motri, en )*. T/.* >ensión de la banda a la salida del tambor motri, en )*. e.* base de los logaritmos neperianos o naturales $ e < /=./% .* /oeciente de roamiento entre la banda y el tambor motri. .* Angulo del tambor motri abraado por la banda, en ra!iane$
TABLA 'III &8 COE(ICIENTES DE ROAMIENTO ENTRE BANDA 6 TAMBOR MOTRI 4'ALOR DE 5 CONDICIONES DEL TAMBOR
CONDICIONES DE AMBIENTE 'ALOR DE mo#a!o
H,5H
Sin Recu7rir
Recu7ierto
TABLA I &8 'ALORES DE E
1me!o
H,5H R H,3H
$eco
H,H
mo#a!o
H,3J
1me!o
H,3J R H,H
$eco
H,J
'alor !e
'alor !e
4*ra!o$5
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TABLA &8 'ALORES DE 'ALOR DE
'ALOR DE
4+RADOS5
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H,J
H,K
H,H
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H,H
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H,M5
H,6
H,3J
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5,HM
H,JK
H,M
H,3
H,5M
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5,H
H,JM
H,J
H,33
H,5J
H,5H
>>
H,KK
H,J
H,
H,35
H,5
H,HK
.>
H,KM
H,J3
H,5
H,3H
H,5
H,HK
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H,K
H,JH
H,H
H,5K
H,5
H,H6
El clculo de la fuera de accionamiento ( y, por lo tanto, de las tensiones, lo !aremos siguiendo el mismo sistema "ue el utiliado para la potencia de accionamiento, es decir:
Tr .* Ten$iGn nece$aria :ara mo3er la 7an!a !e$car*a!a. (epende del peso de las partes mó#iles, el coeciente de fricción en
los rodillos de apoyo, la longitud, la inclinación y la #elocidad de la banda. 'u #alor en )*, #iene dado por:
Tr =
75. N 1
V
Tr =C . f . L . Gm
Tr =C .f .L . ( 2. ≫ . cos δ + Gs + Gl ) Tr =C . f . L . ( 2. ≫ . cos δ + Gs + Gl )
Tr = Kg
7ara confeccionar los diagramas de tensión, se debe diferenciar esta tensión entre el ramal superior $ Tr$% y el inferior $Tri%, de modo "ue: Trs =C . f . L . ( 2.≫ . cos δ + Gs )
Trs =C . f . L . ( 2.≫ . cos δ + Gs ) Trs = Kg
Tri=C . f . L . ( 2. ≫. cos δ + Gl ) Tri =C . f . L . ( 2. ≫. cos δ + Gl )
Tri= Kg
T2 .* Ten$iGn nece$aria :ara 3encer la$ re$i$tencia$ !e rozamiento al mo3imiento !e la car*a . (epende de los mismos factores del apartado anterior, con la diferencia de "ue sólo se considerar el peso de la carga a transportar. 'u #alor en )*, #iene dado por: Tq=
75. N 2
V
Tq=
C . f . L . > . cos δ 3,6 V
Tq=
C . f . L . > . cos δ 3,6 V
Tq= Kg
T3 .* Ten$iGn nece$aria :ara ele3ar la car*a . (epender de la cantidad de material a transportar, la #elocidad y la $O% altura. 'u #alor en )*, #iene dado por: Tq=
75. N 3
V
Tq= ±
Qt . H 3,6. V
Tq= ±
Qt .0 3,6. V
Tq= 0 Kg
En este caso, para confeccionar los diagramas de tensión, s- !abr "ue tener en cuenta el peso propio de la banda ya "ue, cuando el
transporte es inclinado, !abr de soportarlo el tambor situado en la parte ms alta. La tensión "ue supone, #endr dada por: T g = H . ≫¿
Tg= 0 KG
La fuera de accionamiento necesaria, ser:
F =Tq + Tr ±Tv
F =Tq + Tr ±Tv F = Kg
@& Dia*rama !e ten$ione$
/omo el transporte plano !oriontal
a5 Accionamiento en Ca7eza
F =Tq + Tr ±Tv
T 2= F .
1 μ . α
e
T 1= F . (1+
−1
1 μ .α
e
T 3 =T 2 + Tri
T 4 = T 3
¿
−1
)
& SELECCIHN DEL TIPO DE BANDA
&na #e conocida la tensión mxima "ue !a de soportar la banda, puede pasarse a seleccionar el tipo y resistencia de la carcasa "ue !abr de soportarla.
/oeciente de 'eguridad En las bandas transportadoras se consideran coecientes de seguridad ele#ados, ya "ue deben tener en cuenta los esfueros adicionales en ser#icio, tales como la exión en los tambores, las irregularidades de reparto de las tensiones sobre la carcasa, las irregularidades en la carga , sobretensiones de arranque , pSrdida de resistencia en empalmes , impactos en la carga , envejecimiento de la banda, etc. La norma (@ 335H5 recomienda los siguientes, para bandas de carcasa textil:
Ta7la I 8 Coeciente$ !e Se*uri!a! :ara Ban!a$ !e Carca$a te;til Nmero !e Ca:a$ 4z5
!e 0 a @
Coeciente Se*uri!a! ..
!e a
m$ !e
./
.0
4S5
Lo normal es "ue el n0mero de capas no sea superior a J, por lo "ue en general se toman coecientes del orden de 55 ó 53. Es preferible adems, "ue el n0mero de capas sea el menor posible, ya "ue con ello se consigue mayor exibilidad de la banda y mejor acoplamiento de las capas durante el trabajo. El coeciente de seguridad depende tambiSn del tiempo en "ue la banda completa su recorrido, ya "ue de Sl dependen el n0mero de exiones en los tambores y los impactos de carga. En general, si no !ay otros factores "ue puedan inuir, puede disminuirse !asta en dos unidades, si el tiempo de recorrido es superior a J minutos. 7ara las bandas de carcasa metálica, el coeciente de seguridad "ue se recomienda, debe ser igual o superior a 6. >ambiSn en este caso, si el tiempo de recorrido es superior a 1 minutos, este coeciente puede disminuirse en una unidad.
/on ello, el n!mero de capas textiles de refuero en una banda, #endr dado por: T 1=
.Tm 100. ! . R 1
T 1=
.Tm 100. ! . R 1
T 1=¿
En el caso de banda de carcasa metálica, la resistencia nominal de la banda #endr dada por: R"=
. Tm 100. !
R"=
. Tm 100. !
R"=¿
'iendo: .* @0mero de capas textiles '.* /oeciente de seguridad >m.* >ensión mxima de trabajo de la banda, en Tilos 1.* )nc!o de la banda, en metros Bl.* Besistencia nominal de cada capa textil
