CAP_4_4.doc

Ingeniería Mecánica – Máquinas de Elevación y Transporte

Capítulo 4.4

REDLERS

Transportador Redler Fuente: www.mecafa.com

Fig. 4.1-1 Pertenece Pertenece al grupo de los transportadores transportadores articulados, articulados, sin embargo el material material no es conducido por los órganos unidos al elemento de tracción , sino que se desliza en cajas de plancha . Para el efecto el órgano de tracción es equipado con un arrastrador . el órgano de tracción es una cadena infinita ( eventualmente dos cade cadenas nas)) condu conduci cido do por medi medio o de las las rued ruedas as estre estrellllas as de accio acciona nami mien ento to  tensionales en cajas de plancha cerradas ( redlers)

Fig. 4.4- Es!uema de transportador Redlers Fuente: !puntes de clases ("#$ % &')

Transportador Redlers

IV -10


#n estos transportado transportadores res se utiliza utiliza un dispositiv dispositivo o de transporte sostenido sostenido por una cadena, el el cual se desplaza desplaza a travs de un conducto conducto completamen completamente te encerrado encerrado  en forma de t*nel prism+tico. #l ramal inferior de las cadenas se movilizan por el fondo del cajón, el ramal superior se desliza por rieles (generalmente angulares) soldadas a las paredes verticales de la caja.

4.4-1 DESCR"#C"$% DE S&S C'(#'%E%TES

$

!

"

#



1

%

Fig.4.4-) Partes de un transportador edlers Fuente: !puntes de clases ("#$ % &')

-. ueda estrella de accionamiento /. ueda estrella tensora &. $adena con el arrastrador '. $aja cerrada edlers 0. $onductor ( iel ) del ramal regresivo de la cadena 1. $argador 2. 3escargador


IV -10!


#l nivel del material de altura h - ( altura del arrastrador ) es arrastrado directamente por la cadena con el arrastrador, la capa superior del material de altura h/ es arrastrado por la capa inferior, o sea en movimiento con velocidad constante de la capa del material de altura total h 4 h - 5 h/ (ver figura '.'/) 6os redlers se utilizan frecuentemente para el transporte

horizontal de los

materiales granulados no mu abrasivos ni mu pegajosos , por ejemplo el carbón hasta una dimensión de 0 mm, bau7ita, fosfatos, cenizas, etc. "ateriales no convenientes el carbón coque por piezas, grava, arena, etc. #ntre las ventajas de los redlers est+n su poca dimensión transversal (ancho), poco consumo de energ8a  funcionamiento sin producir polvo. 9asta un ancho  ; 0 mm como regla se utiliza una sola articulación de arrastre, para anchos maores a 0 mm se usa dos cadenas .

Fig. 4.4-4 $adena edler Fuente: <<<.mecafa.com


IV -10"


6as cadenas articuladas de arrastre para los redlers vienen normalizadas, sus dimensiones de paso son: -, -/0, -1, / hasta /0 mm

Fig.4.4-* - vista de planta de los arrastradores, / 3etalle interior al transportador edler Fuente: !puntes de clases ("#$ % &')

#n las articulaciones sencillas com*nmente se utilizan las primeras ' dimensiones, en las pares solamente los dos maores, las cadenas de las tres dimensiones menores son forjadas en acero , cementadas  templadas. 6as articulaciones con paso de / a /0 son fundidas.

Fig.4.4-+ $adena con !letas Fuente: Stro,e de "ng. Rudolf Do/0 a ole0ti


IV -10#


4.4- CL2S"F"C2C"$% =e clasifican en: •

edlers horizontales

•

edlers >erticales

4.4-) C2LC&L' 3 D"(E%S"'%2("E%T' a Datos de c/lculo $apacidad .......................................... ?@ AnBhC 6ongitud de transporte ......................... 6 @ mC 3ensidad del material transportado...... D @ AnBm&C Engulo granulomtrico .......................

 @  C

$ondiciones de trabajo mu pró7imos al funcionamiento

5 #rocedimiento del c/lculo 51.- Elecci6n de la elocidad de transporte se realiza del grupo de valores nominales seg*n la tabla siguiente

Ta5la 4.4-1 elocidad de la cadena de arrastre > @mBsC ,1&

,G

,-

,-/0

,-1

,/

,/0

,&-0

,'

Fuente: !puntes de clases ("#$ % &')

6as velocidades .1& hasta .-/0 @ m BsC se utiliza solamente en casos especiales ( por ejemplo en los materiales abrasivos). >elocidades maores se utiliza para materiales con bastante humedad


IV -10$


5.- Determinaci6n de la secci6n de tra5a,o S >er (Fig.'.'& ) 6a sección ( superficie ) de trabajo se calcula de la ecuación para la cantidad de transporte por hora ? 4 &1 = D > ϕ S =

Q !$00& ρ &V &ϕ

............ @ m /C

4.4-1

3onde: ϕ 4

$oeficiente relacionado a la disminución de la superficie de trabajo = por el órgano de arrastre

ϕ

4 .H I .H0

6a superficie de trabajo esta dado tambin por la relación =4h

4.4-

3onde:  4 !ncho del cajón @mC h 4 !ltura total de la cantidad de material transportado @mC h 4 h- 5 h/ h- 4 !ltura del arrastrador @ m C h/ 4 !ltura de la capa del material por encima del arrastrador @mC Para establecer las dimensiones , h es necesario elegir la cadena en forma preliminar esto es cadena de arrastre sencilla o doble. #n dependencia a la clase de articulación  a la sección de trabajo = se determinan las secciones nominales


IV -10%


  h de la tabla '.'/ ( para cadena sencilla ) o de la tabla '.'& ( para cadena doble)

Ta5la 4.4- -1

78mm9

-/0 ,/ -1 ,/0 / /0 &/ ' 0

Dimensiones principales del ca,6n para cadena de arrastre sencilla 2nc7o del ca,6n :8mm9 / /0 &/ ' 0 10 G S ;;< Secci6n de tra5a,o 8 m=9 ,/0 ,&/ ,' ,' ,0 ,1& ,1& ,G ,- ,-/0 ,- ,-/0 ,-1 ,/ ,/0 ,-1 ,/ ,/0 ,&-0 ,/0 ,&-0 ,'


Ta5la 4.4-)

Dimensiones principales del ca,6n para cadena de arrastre do5le 2nc7o del ca,6n :8mm9

78mm9

&/

'

0

10

G

-

S ;;< Secci6n de tra5a,o 8 m=9 &/ ,- '

,-/0 ,-1

,-1 ,/ ,/0

,/ ,/0 ,&/0

,/0 ,&-0 ,'

,&-0 ,'


5).- Control de la relaci6n

h B


IV -10'


! fin de que no haa rotura de la capa superior del material de altura h - ( ver Fig.'.'%/ ) , la fricción interna entre las part8culas en el plano de contacto entre ambas capas debe ser maor que la fricción entre la capa superior del material  las paredes de la caja, #ntonces debe cumplir la siguiente desigualdad / F9 f J  h / ta D g tg  donde: F9 4 fuerza presional horizontal f 4 $oeficiente friccional tangencial entre las part8culas del material  la pared de la caja, para diferentes materiales juntamente con la densidad  el +ngulo granulomtrico se puede obtener de la tabla '.'' ta 4 Paso del arrastrador  4 Engulo granulomtrico D 4 densidad

F9 4



1 



h ρ & g &tg



h & ρ & g &t a & f &tg

 π − α    .h/ ta  "  

 π − α  < B&h t & ρ & g &tg α    a  "  

4.4-4

4.4-*

3e donde: Transportador Redlers

IV -10(


h

tg α

≤

B

 π

f &tg *

"

−

α



4.4-+

)

6as fuerzas internas deben ser maores que las fuerzas de interacción o friccionales del material con las paredes para evitar la estanqueidad del material.

Ta5la 4.4-4

#ropiedades de algunos materiales a transportar

(aterial transportado

3ensidad D@AnB mKC

$oeficiente friccional Engulo con las paredes o el Lranulomtrico fondo de la caja @ M C f

$arbón

,2/I,H1

//I'

,&I,20

Fosfato

,GI-,0

&I'0

,'0I,H

smola

,'

&'

,1

=oda seca

-,/G

/H

,'0

=al seca

-,/

/0I&0

,2I,H

,2I,G

/I&0

,/2

-,-/

/1

,1I,

Lranos ( menos avana) au7ita triturada Fuente: !puntes de clases ("#$ % &')

54.- Elecci6n de la cadena > control del paso ? ta@ de la cadena arrastradora 6a dimensión del paso t a debe estar en relación con la altura del material h/ , la relación entre ellos se deduce de las relaciones de fuerza en el plano !%! de la figura '.'2 Transportador Redlers

IV -110


Fig.4.4-A Fuerzas que act*an en el redler Fuente: !puntes de clases ("#$ % &')

6a presión vertical tiene en cada lugar del plano !  ! la dimensión P 4 D g h / (ver la función de la presión del plano vertical del material granulado Fig '.'2 ) el cual superpone la tensión fle7ional de las fuerzas de fricción F 9 f las cuales infieren al plano !! un momento de fle7ión

"fl 4 / .F9 .f .

1 !

h/

4.4-A

3onde la fuerza de presión 9orizontal en la pared de superficie h / ta

F9 4

1 

h & ρ & g &tg  *

π

"

− α )&t a .............. @ N C 


4.4-B

IV -111


#l módulo de sección del material, si se considera como un cuerpo el+stico de las dimensiones h/ O  O t a , va tener el valor 1

fl 4

$

 ta/

4.4-

Q la tensión fle7ional ser+ : 1

R fl 4

M fl W fl

=

!

!



&h & ρ & g & f &tg 1 $



& B&t a

!

Rfl 4

 π − α     "  



&h ρ & g & f &tg

 π − α     "  

4.4-1

B&t a

6a tensión m8nima sucede en las puntas - ( debe ser siempre positivo) R - 4 P  R fl

4.4-11

Por efecto de la fricción interna entre las part8culas del material , puede en estas puntas originar una fuerza / .F 9. f como una fuerza deslizante , o sea S- T Sp donde Sp 4

& F H & f

4.4-1

B&t a

#n el caso de: S - 4 Sp

 luego de reemplazar


IV -11


  h  ρ & g &h −   

!





& ρ & g &t a &tg

 π −α   h     "    &tg α =   







B&t a

 π −α     "  

& ρ & g & f &tg

B

4.4-1)

3e donde:

 π − α  + tg (α )  "    ta 4  π α  B&tg α − h f &tg   −   "   &h & f &tg  

4.4-14

tteorico U telegido V telegido W /I & veces el t teorico

6a ecuación '.'-' representa la condición m8nima de la dimensión del paso de la cadena de arrastre necesaria para alcanzar la altura del material h /, la dimensión real se elige, sin embargo, mucho mas grande. 6as articulaciones de arrastre est+n normalizados .3e las normas se elige la clase de articulación . 6a misma se elige en dependencia al ancho del cajón   dimensión de la articulación del paso Xt aY , el esfuerzo admisible Fad @ N C  la masa por metro lineal de la cadena con el arrastrador q / @ ZgBmC 6a fuerza admisible se compara con la m+7ima fuerza traccional de la cadena , la cual preliminarmente se calcula seg*n los siguientes pasos

c #otencia en la rueda estrella de accionamiento c1.- sin gu8as ( carriles) en el ramal superior

P4

Q& g &l

µ

!$00

+1 .....................

@ Z C


4.4-1+

IV -11!


c.- con gu8as ( carriles) en el ramal superior Q& g &* L +1&#&L1 )

P 4 µ

!$00

+1 .............. @ Z C

4.4-1A

3onde: [ 4 $oeficiente de resistencia, su dimensión se determina de la tabla ''0 en dependencia al ancho del cangilón   el coeficiente de fricción tangencial entre las part8culas del material  la caja f 6- 4 6ongitud de las guias ( carriles) 6a fuerza circunferencial de accionamiento ser+ :

F$ 4

1000& P

v

4.4-1B

...................... @ N C

Preliminarmente se va a suponer, que la tracción m+7ima es igual a la fuerza circunferencial , o sea Am+7 W Fc

Ta5la 44  * coeficiente friccional entre la pared > el material ?f@ > coeficiente de resistencia ? @

f

-1

/

/0

2nc7o del ca,6n :8mm9 &/ ' 0

10

G

-

,2 ,G0 -,

,10 ,G ,H0

,10 ,G ,H0

Coeficiente G ,& ,' ,0

-,1 -,G /,'

-,& -,0 -,2

-,- -,& -,0

,H -,- -,&

,G ,H0 -,-

,20 ,H -,0


IV -11"


,1 ,2 ,G

/,/ /,' /,1

-,H /,- /,&

-,2 -,H /,-

-,0 -,2 -,H

-,& -,0 -,2

-,/ -,' -,1

-,-0 -,& -,'0

-,- -,/0 -,'

-,- -,/0 -,'


6os valores indicados del coeficiente [ valen para longitudes de redler 6 J ' @mCV para 6 U ' @mC es necesario aumentar en 0 \ por cada - @mC de aumento en longitud .

d C/lculo de las resistencias indiiduales d1.- Resistencia por efecto de la fricci6n del material con el fondo del ca,6n F- 4 f q- g 6 ..................... @NC

4.4-1

3onde: f

4 coeficiente friccional entre la pared  el material

q- 4 masa del material referido a un metro de longitud del transportador @ ZgBmC

q- 4

Q !&$ + v

.......................@ ZgBm C

d.- Resistencia por efecto de la fricci6n del material con la pared del ca,6n

 π α  F/ 4 - D g f h / 6 tg/  −  ......... @ N C  "  

4.4-

d).- Resistencia por efecto de la fricci6n del arrastrador con el fondo del ca,6n


IV -11#


F& 4 f - q/ g 6 .................... @ N C

4.4-1

f - 4 coeficiente de fricción tangencial entre la articulación  el fondo del cajón q/ 4 masa por metro lineal de la cadena arrastradora @ Zg B m C

d4.- Resistencia por efecto de la fricci6n de la cadena arrastradora con las guias Hcarriles F' 4 f - q/ g 6- .................... @ N C

4.4-

d*.- Resistencia en la rueda estrella tensora

 

F0 4 ]  f 

d D1

+ f g

   ................... @ N C D1  d 1

4.4-)

3onde: d- 4 di+metro del gorrón del eje de la rueda dentada d 4 3i+metro del gorrón en la articulación del arrastrador 3- 4 3i+metro primitivo de la rueda tensora f / 4 $oeficiente de fricción en la articulación del arrastrador f / 4 .' I 0 f g 4 $oeficiente friccional en el gorrón de los rodamientos de la rueda estrella V se elige.


IV -11$


f g 4 .0 para rozamiento rodante f g 4 ./

para rozamiento deslizante

] 4 Fuerza tensora @ N C

6a fuerza tensora se elige en un rango de - a & @ N C, esto con el objeto de evitar la fle7ión de la misma  evitar que se salga de las gu8as o dientes de la rueda dentada

A/ 4

Z 

−F' ....................... @ N C

4.4-4

d+.- Resistencia en la rueda estrella de accionamiento

 

F1 4 ( A- 5 A/ )  f 

d D

+ f g

  ........... @ N C D   d 

4.4-*

donde A- 4 Fuerza traccional en el lado conductor de la rueda estrella de accionamiento @ N C A/ 4 Fuerza traccional en el lado conducido de la rueda estrella de accionamiento @ N C d/ 4 3i+metro del gorrón en el eje de la rueda estrella de accionamiento @ mm C 3/ 4 3i+metro primitivo de la rueda estrella de accionamiento @mmC

dA.- Determinaci6n de las fuerIas traccionales T1 > T en la cadena de arrastre > la fuerIa circunferencial F en la rueda estrella

de

accionamiento


IV -11%


Z

5 F- 5 F/ 5 F& 5 F0 ........... @ N C

4.4-+

 F' .................................... @ N C

4.4-A

F 4 A-  A/ 4 F- 5 F/ 5 F& 5 F' 5 F0 .......... @ N C

4.4-B

A- 4

A/ 4



Z 

e determinaci6n de la potencia del electromotor

P4

( F + F $ )&v 1000 &η m

.................... @ Z C

4.4-

3onde:

^m 4 endimiento mec+nico de transmisión entre el motor  la rueda estrella de accionamiento

f control de resistencia del 6rgano de tracci6n 6a cadena de arrastre se dimensiona a la m+7ima fuerza traccional A respectivamente se verifica, si la elección preliminar de la cadena fue correctamente realizada . _ sea debe cumplir la siguiente desigualdad:

Adn 5 A- ; Fad

4.4-) Transportador Redlers

IV -11'


Ama7 4 A- 5 Adn ............ @ N C

4.4-)1

Adn 4 & m a ma7 ............. @ N C

4.4-)

m 4 6 ( q- 5 $ q/ ) ............ @ Zg C

4.4-))

ama7 4

V



R

0

sen

1'0 Z

......... @ mBs / C

4.4-)4

:2SES #2R2 EL C2LC&L' DE L'S REDLERS JERT"C2LES =i se usan los redlers para el transporte vertical, los arrastradores los curvados  la fosa del redler, deben estar equipados con una parada intermedia, que separe los dos ramales de la cadena ver Fig. '.'G. 6a cadena debe pasar del ramal horizontal al ramal vertical  a la inversa


IV -11(


Fig.4.4-B #squema de un transportador redler horizontal % vertical Fuente: !puntes de clases

!ntes del ramal vertical ha una parte horizontal la cual desplaza el material al ramal vertical . $on el aglutinamiento del material se produce un aumento de las presiones en las superficies verticales  con ellas se incrementan las fricciones tangenciales entre las part8culas del material  las paredes, dificultando el movimiento continuo en sentido ascendente en toda la sección de la fosa 6a presión est+tica en los materiales granulados est+ representada por las relaciones de `anssen  cua función en dependencia de la profundidad es e7ponencial. $on el movimiento ascendente las relaciones de fuerza cambian, lo que implica que el sentido de las fricciones tangenciales entre las part8culas del material  las paredes de la caja cambian su dirección. $uando se transporta material granulado con auda del pistón las presiones relativas P



P7

r+pidamente aumentan seg*n las ecuaciones P 4 D g a ( e Ba % -) .............. @pascalC

4.4-)*

3onde: O 4

Per8metro de la sección transversal de la fosa @ m C

S f 4 Erea de la fosa @ m / C ρ=

3ensidad del material @ AnBm & C a- 4

S f f &O& K

...................... @ m C


4.4-)+

IV -10


 π α  Z 4 tg/  −   "  

4.4-)A

P7 4  P .......................@pascalC

4.4-)B

#l aumento brusco de las presiones relativas admite el transporte de capas de pequea altura en los redlers verticales, cua cadena esta equipada con arrastradores, las relaciones de fuerza son diferentes , la presión relativa P7 en la pared (ver Fig. '.'G), de la cual resulta la fricción tangencial, va aumentar e7ponencialmente sólo con la altura , igual al paso del arrastrador . relacionado a la altura total de la fosa , as8 aumenta la presión relativa hasta un limite cua función va ser deducida m+s adelante. #l transporte total de altura 9 ser+ dividida por los arrastradores en n sectores , cua altura es igual al paso t del arrastrador ( cadena) .  con ello la columna de material granulado en la fosa del redler est+ dividido en n capas 6a resistencia por efecto de la presión entre las part8culas del material transportado  las paredes va tener en la capa superior el valor siguiente t a

A- 4

∫ O& f & Px&dy

4.4-)

0

3onde: O 4

f

Per8metro de la sección transversal de la fosa @ m C

4 $oeficiente de fricción tangencial entre las part8culas del material  las paredes de la fosa

d 4 !ltura elemental de la capa del material 6uego de reemplazar la presión relativa P7 se obtiene


IV -11

Ingeniería Mecánica – Máquinas de Elevación y Transporte t a

A- 4 ρ & g &S f ∫ (e y , a −1)&dy = ρ & g &S f [a(et 1

a

, a1

−1) − t a ] ....... @ N C

0

4.4-4 ! la resistencia A - se superpone el peso de la capa superior del material L-4D.g.S f .ta , tal que la resistencia total que debe vencer la cadena en la capa del sector superior , va tener la dimensión F- 4 A- 5 L- 4 D g S f a- ( e

t a

, a 1

% -) ............... @ N C

4.4-41

Parte de esta fuerza que se simboliza F -, se transmite por el arrastrador a la cadena, la otra parte F- se transmite por la sección = ( >er Fig. '.'H ) a la capa inferior del material

Fig. 4.4- $orte transversal de un redler vertical Fuente: !puntes de clases ("#$ % &')

=uponiendo que la relación: F - F 1

= S -- = λ ;S f

4.4-4

donde: S” Erea de la fosa ( S f ) menos Erea del arrastrador $ontra el movimiento de la segunda capa del material, act*a por una parte la resistencia por efecto de la fricción en las paredes  el propio peso de la capa del material D.g.= f .a-( e t

a

,a

-) , por una parte la transmisión de la presión de la primera

capa F --= λ &F Aal que la presión total en el plano del arrastrador de la segunda 1

1

capa de arriba va ser. Transportador Redlers

IV -1


F/ 4 D g = f a- ( e

t a

, a 1

% - ) ( - 5  ) ............. @ N C

4.4-4)

Parte de esta Fuerza ejercida por el peso del material que es de dimensión  F /, se transmite a la capa siguiente, tal que con el plano desplazado en un paso en dirección descendente, act*a la presión total F& 4 D g = f a- ( e

t a

% - ) ( - 5  ) % ........... @ N C

4.4-44

% - ) ( - 5  5 / ) ..............@ N C

4.4-4*

% - ) 5 D g =f a- ( e

, a 1

F& 4 D g = f a- ( e

t a

, a 1

t a

, a 1

!n+logamente en n planos de arriba va ser Fn 4 D g = f a- ( e

t a

, a 1

% - ) ( - 5  5 / 5 & 5 ........5  n- ).............@ N C

Fn 4 D g = f a- ( e

t a

, a 1

% - )

1 − λ

n

1 − λ

..........................@ N C

4.4-4+

4.4-4A

6a función de la presión por el peso del material granulado es gradual en cada plano

del

arrastrador,

la

presión

disminue



nuevamente

aumenta

e7ponencialmente en el plano siguiente. cuando n tiende a infinito se obtiene el valor de F n

Fn 4 D g = f a-

e t a , a1

− 1 ..................... @ N C

1 − λ

4.4-4A

=i esta fuerza se supone como promedio de una capa del material de altura t a , la resistencia (fuerza) total ser+: ρ & g &S f &a1 & H &(e t

a

Ft 4 n.Fn 4

t &(1 − λ )

, a1

−1)

.............. @ N C 4.4-4B


IV -1!

CAP_4_4.doc

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