Memoria de Calculo Para Banda Transportadora y Elevador de Cangilones

Estudiante : Montecinos Delgadillo Javier Docente:

Ing. Tapia Percy

Materia: Maquinas de elev. y transporte transporte – Proyecto Proyecto Nº 1 – Banda Banda transportadora y cangilones

INDICE Pag. 1 DATOS CARACTERISTICOS DEL MATERIAL A UTILIZAR

2

2 CALCULO DE LA CAPACIDAD CAPACIDAD DE TRANSPORTE DE LA BANDA

3

2.1 ANCHO DE LA CINTA 3 CALCULO DE LA POTENCIA DE ACCIONAMIENTO 3.1 POTENCIA NECESARIA PARA MOVER LA BANDA DESCARGADA (N1)

4

6 8 8

3.2.- POTENCIA NECESARIA PARA VENCER LAS RESISTENCIAS DE ROZAMIENTO AL MOVIMIENTO DE LA CARGA (N2). 3.3.- POTENCIA NECESARIA PARA ELEVAR LA CARGA (N3)

10

3.4.- POTENCIA NECESARIA PARA ACCIONAR DESCARGAS INTERMEDIAS (" TRIPPER") (NT).

12

CALCULO DE TENSIONES

11

14

4.1 COEFICIENTES DE ROZAMIENTO ENTRE BANDA Y TAMBOR MOTRIZ (VALOR DE ) SEGÚN LA TABLA VIII, MANUAL KAUMAN, S.A. 4.2 TENSIÓN NECESARIA PARA MOVER LA BANDA DESCARGADA (TR)

16

4.3 TENSIÓN NECESARIA PARA VENCER LAS RESISTENCIAS DE ROZAMIENTO AL MOVIMIENTO DE LA CARGA (TQ) 4.4 TENSIÓN NECESARIA PARA ELEVAR LA CARGA (TV)

19

18

20

5 DIAGRAMAS DE TENSIÓN

22

6 CALCULO NÚMERO DE PLIEGUES EN LA CINTA

25

6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8

CALCULO DE LA LONGITUD DEL TAMBOR CALCULO DE LA DISTANCIA ENTRE SOPORTES CALCULO DE LA DISTANCIA ENTRE DISCOS CALCULO DE LA DISTANCIA ENTRE RODILLOS DE CARGA CALCULO DEL NUMERO DE RODILLOS DE CARGA CALCULO DE LA DISTANCIA ENTRE RODILLOS DE RETORNO CALCULO DE LA POTENCIA DE ACCIONAMIENTO CALCULO DE LA VELOCIDAD DEL MOTOR

26 26 27 27 29 30 31 32

7 ANEXOS

33

ELEVADOR DE CANGILONES

37

1.1 CALCULO DEL CANGILON

38

1


Ing. Tapia Percy


1.2 ELECCION DE LA CADENA

38

2 CALCULO DEL VOLUMEN DEL CANGILON

39

2.2 ELECCION DEL TIPO TIPO DE CANGILON CANGILON 3 COEFICIENTE DE LLENADO 4 LONGITUD DE CADENA 5 LONGITUD DE CADENA EFECTIVA 6 POTENCIA DEMANDADA POR EL ELEVADOR DE CANGILONES 7 DETERMINACION DE LA CAJA REDUCTORA 8 ANEXOS II



1.- DATOS CARACTERISTICOS CARACTERISTICOS DEL MATERIAL MATERIAL A UTILIZAR

EL Carbón como material transportado juega un papel importante dentro de las condiciones de funcionamiento de la banda Transportadora los lugares más comunes donde podemos observar bandas transportadoras llevando carbón son las centrales eléctricas que utilizan el carbón como medio para quemar y generar calor, estas hierven los calderos gigantescos llenos de agua y generan una presión muy grande con la cual hacen girar las turbinas que generan la electricidad. Estos son algunos datos del CARBON:

MATERIAL

GRABA



ESTADO

DENS.

ÁNGULO TALUD

INCL. MÁX.

GRADO ABRAS.

GUIJARROS

1.50

30

12

A

El peso especifico

 Tn   3  m 

  1.50 



Capacidad del transportador

2


Ing. Tapia Percy


 Tn    hr 

100 100 



Angulo de inclinación inclinación máxima



Angulo de talud



 

Grado de abrasión

A 

longitud

25 m 



 

velocidad de la banda

2.- CALCULO DE LA CAPACIDAD DE TRANSPORTE DE LA BANDA BANDA

En función de la inclinación del transporte de180 se encuentra el coeficiente K de la tabla III, manual Kauman, S.A.

TABLA III.- VALORES DE "K" Inclinación K 0

1

2

1

4

0,99

6

0,98

8

0,97

10

0,95

12

0,93

14

0,91

16

0,89

18

0,85

3


Ing. Tapia Percy

Materia: Maquinas de elev. y transporte transporte – Proyecto Proyecto Nº 1 – Banda Banda transportadora y cangilones 20

0,81

21

0,78

22

0,76

23

0,73

24

0,71

25

0,68

26

0,66

27

0,64

28

0,61

29

0,59

30

0,56

K= 0.93

Con el coeficiente “K” determinado mediante la tabla III del Manual de Kauman S.A.

Se encuentra

el coeficiente de corrección según el ÁNGULO DE TALUD natural del material de la TABLA IV, MANUAL KAUMAN S.A.

Ángulo Talud 10 20 30

Montaje Plano 0,50 1,00

1,50

TABLA IV.- COEFICIENTES DE CORRECCIÓN SEGÚN TALUD Montaje en Artesa (para valores de 20º 25º 30º 35º 0,77 0,7 7 0,79 0,82 0,84 1,00 1,0 0 1,00 1,00 1,00 1,21 1,17 1,24 1,19



MONTAJE PLANO =

1.50



MONTAJE EN ARTEZA =

1.19

indicados) 40º 0,86 1,00 1,16

45º 0,87 1,00 1,14

4


Ing. Tapia Percy


2.2 ANCHO DE LA CINTA Para el Cálculo del ancho de cinta tenemos la siguiente formula

5


Ing. Tapia Percy

Materia: Maquinas de elev. y transporte – Proyecto Nº 1 – Banda transportadora y cangilones

Qt K *V * 

Qt

CAPACIDAD DE

TN/H

TRANSPORTE K

COEFICIENTE

V

VELOCIDAD DEL

M/S

TRANSPORTADOR γ

PESO ESPECIFICO

100 0.93 * 2 *1.50

TN/M3

 35.84

se reduce el resultado en el porcentaje 15% por irregularidad de la carga (oscila normalmente entre el 0% y el 50%).

30 6


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Montaje

Montaje en Artesa (para valores de

indicados)

Ancho

Plano

20º

25º

30º

35º

40º

45º

400

23

42

47

51

54

56

58

450

30

55

61

67

70

73

76

500

38

70

77

84

89

93

96

550

48

87

96

105

111

115

119

600

58

106

116

127

134

139

145

650

69

126

139

151

160

166

173

700

81

148

163

178

188

195

203

750

94

172

189

206

218

227

235

800

108

198

217

237

251

261

271

850

123

225

247

270

286

297

308

900

139

254

280

305

323

335

348

950

156

285

314

342

362

376

391

1.000 1.100

173 212

318 389

350 428

381 467

404 494

420 513

436 533

1.200

255

467

513

560

593

616

640

1.300 1.400

301 351

552 644

607 709

662 773

701 818

729 850

756 883

1.500

406

744

818

892

944

982

1.019

1.600 1.800

464 592

850 1.085

935 1.193

1.020 1.301

1.080 1.377

1.122 1.432

1.165 1.486

2.000

735

1.348

1.482

1.617

1.711

1.779

1.846

2.200

894

1.639

1.803

1.967

2.081

2.163

2.245

Con la TABLA II de Kauman S.A. determinamos el ancho de cinta con la cual vamos a poder trabajar, en este caso el ancho de cinta es:

ANCHO DE LA CINTA

B = 0.40 M

7


Ing. Tapia Percy


3.- CALCULO DE LA POTENCIA DE ACCIONAMIENTO



LA POTENCIA DE ACCIONAMIENTO SE CALCULA DESGLOSÁNDOLA EN CUATRO COMPONENTES:

3.1.- POTENCIA NECESARIA PARA MOVER LA BANDA DESCARGADA (N1) Depende del peso de las partes móviles, el coeficiente de fricción en los rodillos de apoyo, la longitud, la inclinación y la velocidad de la banda. Su valor en CV, viene dado por:

C

Coeficiente según la longitud de transporte ( tabla VI )

F

Coeficiente de rozamiento en rodillos ( tabla VII )

L

Longitud del transporte en metros

V

velocidad de la banda (m/seg.)

Gm

Peso de las partes móviles ( = 36 Kg/m)

Utilizando la longitud del transporte de 25 metros se encuentra coeficiente C de la tabla VI, manual Kauman, S.A. TABLA VI .- VALORES DEL COEFICIENTE “C” ( L, LONGITUD DE TRANSPORTE, EN METROS) L

3

4

5

6

8

10

12,5

16

20

25

32

40

C

9

7,6

6,6

5,9

5,1

4,5

4

3,6

3,2

2,9

2,6

2,4

L

50

63

80

100

125

160

200

250

320

400

500

1000

C

2,2

2

1,85

1,7

1,6

1,5

1,4

1,3

1,2

1,1

1,05

1,05

8


Ing. Tapia Percy


C = 2.9

COEFICIENTE DE ROZAMIENTO EN RODILLOS SEGÚN LA TABLA VI, MANUAL KAUMAN, S.A.

TABLA VII .- COEFICIENTES DE FRICCIÓN EN LOS RODILLOS (F) TIPO DE COJINETE

ESTADO Favorable

VALOR DE F 0,018

Rodamiento Normal

0,020

Desfavorable Fricción

0,023 – 0,030 0,050

F = 0.020

N 1 

2.9 * 0.020 * 25 * 2 * 36 75

N 1  1.392CV

9


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3.2.- POTENCIA NECESARIA PARA VENCER LAS RESISTENCIAS DE ROZAMIENTO AL MOVIMIENTO DE LA CARGA (N2).

Depende de los mismos factores del apartado anterior, con la diferencia de que sólo se considerará el peso de la carga a transportar. Su valor en CV, viene dado por:

Qt

Capacidad real de transporte (Tm/h) Ángulo de inclinación del transporte, en grados

N 2 

2.9 * 0.020 * 25 *100 * cos30 270

N 2  0.465CV

10


Ing. Tapia Percy


3.3.- POTENCIA NECESARIA PARA ELEVAR LA CARGA (N3) Dependerá de la cantidad de material a transportar, la velocidad y la (±) altura. La propia banda no se considera, ya que compensa la parte ascendente con la descendente. Su valor en CV, viene dado por:

+ subida - bajada H .- Altura vertical de transporte, en metros.

sen 120 = H / 30 H = 25 sen 120

H = 5.19 m N 3 

100 * 5.19 270

11


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N 3  1.92CV

3.4.- POTENCIA NECESARIA PARA ACCIONAR DESCARGAS INTERMEDIAS ("TRIPPER ") (NT). La altura de elevación del "tripper" ha de sumarse a la del transporte en los cálculos anteriores. Además, se añadirán las potencias indicadas según la tabla V, manual Kauman, S.A.

TABLA V. POTENCIA ABSORBIDA POR EL "TRIPPER" NT, EN CV Ancho de la Banda

"Tripper" Fijo

"Tripper" Móvil

hasta 650

1,00

1,70

de 650 a 800

1,70

2,70

de 1.000 a 1.200

2,90

4,30

de 1.200 a 1.600

4,70

6,80

de 1.600 a 2.000

6,00

8,60

de 2.000 a 2.400

7,30

10,00

Nt = 1.70

POTENCIA TOTAL NECESARIA =

N1 + N2 + N3 + NT


1.392+ 0.465 + 1.922 + 1.70


5.479 CV

12


Ing. Tapia Percy


NORMALIZADO 6 CV



4.- CALCULO DE TENSIONES

La potencia de accionamiento vista en el apartado anterior, ha de traducirse en una fuerza de accionamiento sobre el tambor motriz. Esta fuerza de accionamiento se produce por la diferencia entre las tensiones de entrada y salida de la banda en el tambor motriz, que dependen a su vez del coeficiente de rozamiento entre la banda y el tambor.

LA FUERZA Y LA POTENCIA DE ACCIONAMIENTO ESTÁN RELACIONADAS POR LA SIGUIENTE ECUACIÓN:

F Na v

Fuerza de accionamiento en el tambor motriz, en Kg. Potencia de accionamiento en el tambor motriz, en CV Velocidad de la banda, en m/seg.

13


Ing. Tapia Percy


F 

75 * 6 2

F  225 Kg .

A su vez, las tensiones de entrada y salida están relacionadas por la fórmula de EYTELWEIN-EULER:

T1 T2 e

Tensión de la banda a la entrada en tambor motriz, en Kg. Tensión de la banda a la salida del tambor motriz, en Kg. base de los logaritmos neperianos o naturales (e = 2,7182) Coeficiente de rozamiento entre la banda y el tambor motriz. Ángulo del tambor motriz abrazado por la banda, en radianes

Por otra parte, tal como se aprecia en el gráfico, se cumple que:

De estas dos últimas ecuaciones, resulta:

14


Ing. Tapia Percy


4.1 COEFICIENTES DE ROZAMIENTO ENTRE BANDA Y TAMBOR MOTRIZ (VALOR DE TABLA VIII, MANUAL KAUMAN, S.A.

TABLA VIII .- COEFICIENTES DE ROZAMIENTO ENTRE BANDA Y TAMBOR MOTRIZ (VALOR DE CONDICIONES DEL TAMBOR

CONDICIONES DE AMBIENTE

SIN RECUBRIR

Recubierto



VALORES DE E

·

) SEGÚN LA

)

VALOR DE

mojado

0,10

húmedo

0,10 ÷ 0,20

SECO

0,30

mojado húmedo seco

0,25 0,25 ÷ 0,30 0,35

SEGÚN LA TABLA IX, MANUAL KAUMAN, S.A. TABLA IX .- VALORES DE E

Valor de

·

Valor de

(grados)

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,35

180

1,37

1,60

1,87

2,19

2,57

3,00

190 200 210 220 230 240 250 360 370

1,39 1,42 1,44 1,47 1,49 1,52 1,55 1,87 1,91

1,64 ,169 1,73 1,78 1,83 1,87 1,92 2,57 2,63

1,94 2,01 2,08 2,16 2,23 2,31 2,39 3,51 3,64

2,29 2,39 2,50 2,61 2,73 2,85 2,98 4,81 5,03

2,70 2,85 3,00 3,16 3,33 3,51 3,70 6,59 6,94

3,19 3,39 3,61 3,83 4,08 4,33 4,61 9,02 9,59

15


Ing. Tapia Percy

Materia: Maquinas de elev. y transporte – Proyecto Nº 1 – Banda transportadora y cangilones 380 390 400 410 420

1,94 1,98 2,01 2,05 2,08

2,70 2,78 2,85 2,93 3,00

3,77 3,90 4,04 4,18 4,33

5,25 5,48 5,73 5,98 6,25

Se adopta el Angulo del tambor motriz abrazado por la banda de



7,.31 7,71 8,12 8,56 9,02

10,19 10,83 11,51 12,24 13,01

= 1800

TABLA X .- VALORES DE

TABLA X .- VALORES DE VALOR DE

VALOR DE

(GRADOS)

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,35

180

2,71

1,66

1,14

0,83

0,63

0,49

190 200 210 220 230 240 250 360 370 380 390 400 410 420

2,54 2,39 2,26 2,14 2,02 1,92 1,83 1,14 1,10 1,06 1,03 0,99 0,96 0,93

1,55 1,45 1,36 1,28 1,21 1,14 1,08 0,64 0,61 0,59 0,56 0,54 0,52 0,50

1,06 0,99 0,92 0,86 0,81 0,76 0,71 0,40 0,38 0,36 0,35 0,33 0,31 0,30

0,77 0,71 0,66 0,62 0,57 0,54 0,50 0,26 0,25 0,24 0,22 0,21 0,20 0,19

0,58 0,54 0,49 0,46 0,42 0,39 0,37 0,18 0,17 0,16 0,15 0,14 0,13 0,13

0,45 0,41 0,38 0,35 0,32 0,30 0,27 0,13 0,12 0,11 0,10 0,09 0,09 0,08

16


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T1 = 140.83 * (1 + 0.54)

T2 = 253.5 * (0.54)

T1 = 216.88Kg

T2 = 76.05 Kg

216.88 76.05

 2.85

2.85  2.85

4.2- TENSIÓN NECESARIA PARA MOVER LA BANDA DESCARGADA (TR) Depende del peso de las partes móviles, el coeficiente de fricción en los rodillos de apoyo, la longitud, la inclinación y la velocidad de la banda. Su valor en Kg, viene dado por:

17


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N1 .- POTENCIA NECESARIA PARA MOVER BANDA DESCARGADA.

Tr 

75 *1.392 2

Tr  52.2Kg .

4.3.- TENSIÓN NECESARIA PARA VENCER LAS RESISTENCIAS DE ROZAMIENTO AL MOVIMIENTO DE LA CARGA (TQ)

Depende de los mismos factores del apartado anterior, con la diferencia de que sólo se considerará el peso de la carga a transportar. Su valor en Kg, viene dado por:

N2 .- POTENCIA NECESARIA PARA VENCER LAS RESISTENCIAS AL MOVIMIENTO.

Tq 

75 * 0.465 2

18


Ing. Tapia Percy


Tq  17.437Kg .

4.4.- TENSIÓN NECESARIA PARA ELEVAR LA CARGA (TV) Dependerá de la cantidad de material a transportar, la velocidad y la (±) altura. Su valor en Kg, viene dado por:

N3 .- potencia necesaria para elevar las cargas.

Tv 

75 *1.922 2

Tv  72.075Kg .

En este caso, para confeccionar los diagramas de tensión, sí habrá que tener en cuenta el peso propio de la banda ya que, cuando el transporte es inclinado, habrá de soportarlo el tambor situado en la parte más alta. La tensión que supone, vendrá dada por: 19


Ing. Tapia Percy


Tg .- TENSIÓN PARA SOPORTAR EL PESO PROPIO DE LA BANDA.

Tg  5.19 * 36

Tg  186.84Kg .

LA FUERZA DE ACCIONAMIENTO NECESARIA, SERÁ:

F .- PESO POR METRO LINEAL DE BANDA.

F  17.437  52.2  72.075

F  141.712Kg .

Y LOS VALORES DE LAS TENSIONES VENDRÁN DADOS POR LAS FÓRMULAS YA INDICADAS:

T1 = 216.88 Kg 20


Ing. Tapia Percy


T2 = 76.05 Kg

Tmax = 216.88 Kg.



5.- DIAGRAMAS DE TENSIÓN.

TRANSPORTE ASCENDENTE A) ACCIONAMIENTO EN CABEZA

Tri Trs Tv Tq

Tensión para los rozamientos del ramal inferior, en la instalación descargada 52.2 Kg. Tensión para los rozamientos del ramal superior, en la instalación descargada 52.2 Kg.

Tensión necesaria para elevar la carga Tensión para vencer los rozamientos al movimiento de la carga

72.075Kg. 17.437Kg.

F  52.2  52.2  72.075  17.437

21


Ing. Tapia Percy


F  193.912Kg . Tg  186.84Kg .

F·

= 76.05 Kg.

EN EL CASO DE QUE: F ·

<=TG

76.05 Kg. <= 186.84 Kg.

T1 = 186.84 + 193.912 T2 = 186.84 Kg. T1 = 380.752 Kg.

22


Ing. Tapia Percy


T3 52.2 Kg.



T4 = 52.2 Kg.

6.- CALCULO NÚMERO DE PLIEGUES EN LA CINTA.

nt 

T 100 *  * k

Donde:

T

Fuerza máxima ejercida en la polea motriz

B

Ancho de la cinta 400mm (se aumenta 50 mm cada lado)

 kg   m  

k  3.3

Esfuerzo unitario

Largo polin inferior 600mm

23


Ing. Tapia Percy


nt 

565.49 100 * 0.50 * 3.3 nt  3.42

Por lo que se normaliza y se adopta un valor de 3 telas.

   Con el numero de telas consideramos un valor entre 80 a 100% en la c orrea se verifica:

nt  4Telas

se tiene un diámetro mínimo para la polea motriz

20"  508 (mm )  Dt  520 (mm )

Por razones de seguridad se asume que: Poleamotri z  Poleaconducida

6.1- CALCULO DE LA LONGITUD DEL TAMBOR LT    0.102 LT  0.50  0.102 LT  0.602 (m)

6.2.- CALCULO DE LA DISTANCIA ENTRE SOPORTES

d S  LT  2 * Z 1 Donde: 24


Ing. Tapia Percy


d S

LONGITUD TOTAL ENTRE SOPORTES

LT

LONGITUD DEL TAMBOR

Z 1

DISTANCIA DEL BORDE DEL TAMBOR

Z 1  0.0822 (m) d S  LT  2 * Z 1 d S  0.602  2 * 0.0822

d S  0.7664 (m)

6.3.- CALCULO DE LA DISTANCIA ENTRE DISCOS

d D  LT  2 * Z 2 Donde: d D

DISTANCIA ENTRE DISCOS

LT

LONGITUD DEL TAMBOR

Z 2

DISTANCIA DEL BORDE DE LA CINTA

Z 2  0.0508 (m)

d D  LT  2 * Z 2

25


Ing. Tapia Percy


d D  0.602  2 * 0.0508

d D  0.500 (m)

6.4.- CALCULO DE LA DISTANCIA ENTRE RODILLOS DE CARGA

L P 

0.2 * t

qm  qn

Donde: qm

Peso del material a transportar por metro de cinta

qn

Peso de la cinta por metro de longitud

Con el valor del ancho se obtiene el valor del peso de la cinta con    0.5m

Tenemos:

 kg    m 

qm  47 .67 

 kg   m  

qn  14 .8

26


Ing. Tapia Percy


0.2 * t

L P 

L P 

qm  qn

0.2 * 231.77 14.8  47.67

L P  0.742 m

NORMALIZADO

L P  1m

6.5.- CALCULO DEL NUMERO DE RODILLOS DE CARGA

N R 

f C 

f C 

L

L  25 m

L P

(qm  qn ) * LP 8 * t

(14.8  47.67) *1 8 * 231.77

f C  0.0337 m 

27


Ing. Tapia Percy


VERIFICACIÓN DE LA FLECHA SE LA REALIZA:

f C  0.0337 * L P f C  0.0337 *1 f C  0.0337 (m)

CUMPLIENDO CON LA CONDICIÓN DEL MANUAL TENEMOS

0.0337(m)  0.0337(m)

6.6.- CALCULO DE LA DISTANCIA ENTRE RODILLOS DE RETORNO

L pr  2 * L P L pr  2(m) EL NUMERO DE RODILLOS SERÁ:

L  25(m) N Rr 

L LPr

28


Ing. Tapia Percy


N Rr 

25 2

N Rr  12 .5 Rodillos NOMARLIZADO:

N Rr  13 Rodillos

6.7.- CALCULO DE LA POTENCIA DE ACCIONAMIENTO

N m 

F m * v 102* n

Donde: ESFUERZO TOTAL EN EL TAMBOR MOTRIZ

225 Kg.

V

VELOCIDAD DE LA CINTA TRANSPORTADORA

2m/s

n

RENDIMIENTO DEL MOTORREDUCTOR

n  0.80

F m

29


Ing. Tapia Percy


LA POTENCIA DE ACCIONAMIENTO DEL MOTOR SERÁ:

N m  5.51(kw) PARA LA ELECCIÓN DEL MOTOREDUCTOR LA POTENCIA SE INCREMENTA EN UN 40% POR EFECTOS DE ALTURA:

N mr  (1  0.4) * N m N mr  7.714 ( kw) NORMALIZAMOS LA POTENCIA DEL MOTOREDUCTOR:

N mr  8( kw)

6.8.- CALCULO DE LA VELOCIDAD DEL MOTOR

n

60 * v  * DT

         30


Ing. Tapia Percy


El numero de revoluciones del motor sera:

n  119.37(rpm) NORMALIZADO

n  120(rpm)

31


Ing. Tapia Percy


ANEXOS I

TABLA I.- CARACTERÍSTICAS DE ALGUNOS MATERIALES PARA SU TRANSPORTE MATERIAL ÁCIDO FOSFÓRICO

ESTADO

DENS.

GRANULADO

1,00

ÁNGULO NCL MÁX GRADO I . . . TALUD

25

ABRAS

13

B 32


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ALÚMINA ARCILLA SECA ARCILLA SECA ARENA DE FUNDICIÓN ARENA DE FUNDICIÓN ARENA HÚMEDA ARENA SECA ARROZ ASBESTOS ASBESTOS ASFALTO AVENA AZÚCAR AZUFRE AZUFRE AZUFRE BARITA BAUXITA BAUXITA BAUXITA BÓRAX BÓRAX CAFÉ CAL CAL CALIZA CALIZA CARBÓN CARBÓN CARBÓN CARBÓN CARBONATO SÓDICO CARBONATO SÓDICO CARBONATO SÓDICO CEMENTO CEMENTO CENIZAS CENIZAS CINC COQUE CUARZO DOLOMITAS ESCORIA ESCORIA

GRANULADO GRANULADO TROZOS GRANULADO TROZOS GRANULADO GRANULADO MINERAL DESMENUZADO TRITURADO GRANULADO POLVO TROZOS 12 MM. TROZOS 75 MM. MOLIDA TIERRA SECA MENA TRITURADA TROZOS GRANULADO GRANO VERDE GRANO FINO TERRONES AGRICULTURA TRITURADA BITUMINOSO LIGNITO ANTRACITA VEGETAL TROZOS 12 MM. PESADO 3 MM. LIGERO CLINKER PORTLAND SECAS HÚMEDAS CONCENTRADO SUELTO TROZOS TROZOS FUNDICIÓN GRANULAR , SECA

0,75 1,75 1,10 1,35 1,50 1,95 1,60 0,75 1,30 0,40 0,70 0,40 0,65 0,90 0,90 1,35 2,10 1,10 1,35 1,30 0,95 0,80 0,50 1,00 0,85 1,10 1,40 0,80 0,65 0,95 0,35 0,80 0,95 0,45 1,35 1,50 0,60 0,75 1,25 0,50 1,45 1,50 1,35 1,00

30 35 35 45 40 45 35 20 20 45 45 20 30 25 25 25 25 35 30 30 40 25 25 43 30 25 38 38 38 27 35 22 32 37 30 39 40 50 25 45 25 20 25 25

12 21 19 24 22 21 17 8 10 17 21 20 18 20 17 20 20 12 23 17 20 18 18 22 16 20 7 19 22 19 12 22 25 18 22 10 14

C C B A A A A C A B C C B C C C B B A A B B C C C B B C B B B B B B A B B B B A A B A A 33


Ing. Tapia Percy


ESQUISTO 1,20 35 POLVO TRITURADO ESQUISTO 1,35 28 FELDESPATO < 12 MM. 1,25 38 FELDESPATO 15 - 80 MM. 1,60 34 FOSFATO TRISÓDICO 1,00 26 GRANULADO POLVO FOSFATO TRISÓDICO 0,80 40 TROZOS GRANITO 1,40 25 SECA GRAVA 1,50 25 GRAVA 1,50 30 GUIJARROS REFINADA HARINA DE TRIGO 0,60 45 TRITURADO HIELO 0,65 15 HORMIGÓN TROZOS 50 MM. 2,10 25 HORMIGÓN TROZOS 150 MM. 2,10 25 POLVO JABÓN 0,30 30 GRANO MAÍZ 0,70 21 MAÍZ 0,60 35 HARINA MOLIDA MICA 0,20 34 TRITURADO MINERAL DE CINC 2,60 38 CALCINADO MINERAL DE CINC 1,80 38 MINERAL DE COBRE 2,25 25 TROZOS TROZOS MINERAL DE CROMO 2,10 25 TROZOS MINERAL DE HIERRO 2,40 35 TROZOS 12 MM. MINERAL DE HIERRO 2,30 25 TROZOS MINERAL DE MANGANESO 2,10 39 REFINADO MINERAL DE PLOMO 3,80 30 MOLIDO MOLIBDENO 1,70 40 ÓXIDO DE CINC LIGERO 0,20 35 ÓXIDO DE CINC PESADO 0,55 35 PIGMENTO ÓXIDO DE HIERRO ROJO 0,40 40 HARINA PESCADO 0,60 45 TROCEADO PESCADO 0,70 45 TRITURADA PIZARRA 1,40 39 TERRONES ROCA BLANDA 1,70 35 TROZOS ROCA DE FOSFATO 1,30 25 POLVO ROCA DE FOSFATO 1,00 40 TROZOS ROCA TRITURADA 2,15 25 SAL 1,20 25 REFINADA NO REFINADA SAL 0,75 25 REFINADA SAL POTÁSICA 1,30 25 SIN PLUMÓN SEMILLA DE ALGODÓN 0,60 29 SEMILLA DE ALGODÓN 0,35 35 CON PLUMÓN SÍMBOLO CONCEPTO B Ancho de la banda C Coeficiente en función de la longitud de transporte

20 15 18 17 11 25 16 12 20 25 21 18 10 22 23 22 12 19 22 20 15 25 40 40 25 22 22 12 25 18 11 20 16 19

B B B B C C A A A C B B B C C C B B B B C B B A B C C C C C C B B B B B B B C C C UNIDAD m.

TABLA VI 34


Ing. Tapia Percy


Ct e f F Gg Gi Gm Gs H K L N1 N2 N3 Na Nm Nt Qm Qt Ri S Tg Tm Tq Tr Tri Trs Tv v z

Coeficiente de conversión de la capacidad de transporte, según el ángulo de talud Base de los logaritmos neperianos o naturales = 2,7182 Coeficiente de rozamiento en los rodillos de soporte de la banda Fuerza de accionamiento en el tambor motriz Peso por metro lineal de banda Peso de las partes giratorias de los rodillos soporte en el ramal inferior Peso de las partes móviles ( = 2 · Gg · cos + Gs + Gi ) Peso de las partes giratorias de los rodillos soporte en el ramal superior Altura vertical del transporte Coeficiente de reducción de la capacidad de transporte, según la inclinación Longitud del transporte Potencia necesaria para la marcha de la instalación descargada Potencia necesaria para vencer las resistencias al movimiento de la carga Potencia necesaria para elevar la carga Potencia total en el eje de accionamiento Potencia total en el motor Potencia absorbida en descargas intermedias (“tripper”)

Capacidad teórica de transporte, para velocidad de 1 m/seg. Capacidad real de transporte Coeficiente de reducción, por irregularidad de la carga Coeficiente de seguridad Tensión para soportar el peso propio de la banda Tensión máxima de la banda Tensión para vencer los rozamientos al movimiento de la carga Tensión para vencer los rozamientos en la instalación descargada Tensión para los rozamientos del ramal inferior, en la instalación descargada Tensión para los rozamientos del ramal superior, en la instalación descargada Tensión necesaria para elevar la carga Velocidad de la banda Número de lonas Ángulo abrazado en el tambor de accionamiento Ángulo de la artesa Peso específico aparente del material Ángulo de inclinación del transporte Rendimiento del accionamiento motriz Coeficiente de rozamiento entre la banda y el tambor motriz

IV VII Kg. Kg/m Kg/m Kg/m m. III m. CV CV CV CV CV CV m3 /h Tm/h

V II

Kg. Kg. Kg. Kg. Kg. Kg. Kg. m/seg grados (rad.) grados Tm/m3 grados

I VIII

35


Ing. Tapia Percy


TABLA II.- CAPACIDAD DE TRANSPORTE QM PARA V = 1M/SEG., EN M3/H Montaje Montaje en Artesa (para valores de indicados) Ancho Plano 20º 25º 30º 35º 40º 45º 400 23 42 47 51 54 56 58 450 30 55 61 67 70 73 76 500 38 70 77 84 89 93 96 550 48 87 96 105 111 115 119 600 58 106 116 127 134 139 145 650 69 126 139 151 160 166 173 700 81 148 163 178 188 195 203 750 94 172 189 206 218 227 235 800 108 198 217 237 251 261 271 850 123 225 247 270 286 297 308 900 139 254 280 305 323 335 348 950 156 285 314 342 362 376 391 1.000 173 318 350 381 404 420 436 1.100 212 389 428 467 494 513 533 1.200 255 467 513 560 593 616 640 1.300 301 552 607 662 701 729 756 1.400 351 644 709 773 818 850 883 1.500 406 744 818 892 944 982 1.019 1.600 464 850 935 1.020 1.080 1.122 1.165 1.800 592 1.085 1.193 1.301 1.377 1.432 1.486 2.000 735 1.348 1.482 1.617 1.711 1.779 1.846 2.200 894 1.639 1.803 1.967 2.081 2.163 2.245

TABLA III.- VALORES DE "K" Inclinación K 0 1 2 1 4 0,99 6 0,98 8 0,97 10 0,95 12 0,93 14 0,91 16 0,89 18 0,85 20 0,81 21 0,78 22 0,76 23 0,73 24 0,71 25 0,68 36


Ing. Tapia Percy


26 Ángulo Talud 10 20 30

0,66 TABLA IV.- COEFICIENTES DE CORRECCIÓN SEGÚN TALUD Montaje Montaje en Artesa (para valores de indicados) Plano 20º 25º 30º 35º 40º 0,50 0,77 0,79 0,82 0,84 0,86 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,50 1,24 1,21 1,19 1,17 1,16

45º 0,87 1,00 1,14

TABLA V. POTENCIA ABSORBIDA POR EL "TRIPPER" NT, EN CV Ancho de la Banda "Tripper" Fijo "Tripper" Móvil hasta 650 1,00 1,70 de 650 a 800 1,70 2,70 de 1.000 a 1.200 2,90 4,30 de 1.200 a 1.600 4,70 6,80 de 1.600 a 2.000 6,00 8,60 de 2.000 a 2.400 7,30 10,00

TABLA VI .- VALORES DEL COEFICIENTE “C” ( L, LONGITUD DE TRANSPORTE , EN METROS) L C L C

3

4

5

6

8

10

12,5

16

20

25

32

40

9

7,6

6,6

5,9

5,1

4,5

4

3,6

3,2

2,9

2,6

2,4

50

63

80

100

125

160

200

250

320

400

500

1000

2,2

2

1,85

1,7

1,6

1,5

1,4

1,3

1,2

1,1

1,05

1,05

TABLA VII .- COEFICIENTES DE FRICCIÓN EN LOS R ODILLOS (F) TIPO DE COJINETE ESTADO VALOR DE F Favorable 0,018 Rodamiento Normal 0,020 Desfavorable 0,023 – 0,030 Fricción 0,050

TABLA VIII .- COEFICIENTES DE R OZAMIENTO ENTRE BANDA Y TAMBOR MOTRIZ (VALOR DE ) CONDICIONES DEL TAMBOR CONDICIONES DE AMBIENTE VALOR DE mojado 0,10 Sin Recubrir húmedo 0,10 ÷ 0,20 seco 0,30 mojado 0,25 Recubierto húmedo 0,25 ÷ 0,30 37


Ing. Tapia Percy


seco

Valor de (grados) 180 190 200 210 220 230 240 250 360 370 380 390 400 410 420

0,10 1,37 1,39 1,42 1,44 1,47 1,49 1,52 1,55 1,87 1,91 1,94 1,98 2,01 2,05 2,08

TABLA IX .- VALORES DE E · Valor de 0,15 0,20 0,25 1,60 1,87 2,19 1,64 1,94 2,29 ,169 2,01 2,39 1,73 2,08 2,50 1,78 2,16 2,61 1,83 2,23 2,73 1,87 2,31 2,85 1,92 2,39 2,98 2,57 3,51 4,81 2,63 3,64 5,03 2,70 3,77 5,25 2,78 3,90 5,48 2,85 4,04 5,73 2,93 4,18 5,98 3,00 4,33 6,25

0,35

0,30 2,57 2,70 2,85 3,00 3,16 3,33 3,51 3,70 6,59 6,94 7,.31 7,71 8,12 8,56 9,02

0,35 3,00 3,19 3,39 3,61 3,83 4,08 4,33 4,61 9,02 9,59 10,19 10,83 11,51 12,24 13,01

TABLA XI - COEFICIENTES DE SEGURIDAD PARA BANDAS DE CARCASA TEXTIL NÚMERO DE CAPAS (Z) de 3 a 5 de 6 a 9 más de 9 COEFICIENTE SEGURIDAD (S) 11 12 13

38


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ELEVADOR A CANGILONES INTRODUCCION Son utilizados en la industria para el transporte de materiales de la más variada clase, ya sea a granel, secos, húmedos e inclusive líquidos. Constan de una cinta ó cadena motora accionada por una polea de diseño especial (tipo tambor) que la soporta e impulsa, sobre la cual van fijados un determinado número de cangilones. El cangilón es un balde que puede tener distintas formas y dimensiones, construido en chapa de acero o aluminio y modernamente en materiales plásticos, de acuerdo al material a transportar. Van unidos a la cinta o cadena por la parte posterior, mediante remaches o tornillos, en forma rígida o mediante un eje basculante superior cuando trabajan montados sobre cadenas para transporte horizontal. Los materiales a emplear en sus distintas partes dependerá del uso del mismo. Por ejemplo en las plantas de lavado y fraccionado de cloruro de sodio (sal) se utilizan rolos (tambores) de madera, cangilones plásticos, utilizando la menor cantidad de componentes metálicos posibles. Estos elevadores cuando se utilizan para transporte vertical, deben ir provistos de un freno de retroceso que puede ser de cuña o a trinquete, para evitar el retroceso de la noria y su consecuente atascamiento. La principal utilización de estos elevadores es el transporte de cereales, como parte integrante de las denominadas norias de elevación. La altura de los mismos es muy variable, desde los 3 metros para pequeñas plantas clasificadoras de cereales hasta los 70 metros en las instalaciones de puertos y grandes plantas de acopio. Los elementos que complementan el elevador son:     

Bandejas de carga y descarga del material Plataforma de mantenimiento del cabezal Riendas tensoras con muertos de anclaje Distribuidor con comando a nivel piso Compuertas laterales para mantenimiento de la banda, limpieza y reemplazo de

cangilones.

La capacidad de la mayoría de los equipos se expresa en toneladas / hora, ya que es la unidad que mejor se ajusta a las dimensiones de las instalaciones.

39


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1. CALCULO DE CANGILONES PRESENTAMOS ALGUNOS DATOS CARACTERISTICOS PARA EL DISEÑO DE UN CANGILON PARA GRAVA. MATERIAL

GRAVA

ESTADO

PESO ESPECIFICO

ALTURA (M)

ANGULO GRANULOMÉTRICO ( )

GRADO ABRAS.

GUIJARROS

1.77

2.5

30 °

ABRASIVO



CAPACIDAD DEL TRANSPORTADOR 70

()

1.1 CALCULO DE LA FUERZA CIRCUNFERENCIAL. Para el cálculo de la fuerza circunferencial se tiene la siguiente fórmula:

  

De donde Fc = 11375 (N). 1.2 ELECCION DE LA CADENA. La cadena elegida es de tipo de eslabones se elige de las tablas de HEKO PRODUCTS. Las características de la cadena son: Diámetro nominal Paso Carga útil Carga de ensayo Carga mínima de ruptura Peso por metro lineal

18.5 mm. 18.5 mm. 350 kgf. 700 Kgf 1400 Kgf 0. 950 K/m.

El diámetro de las ruedas conductoras de accionamiento y las ruedas conducidas se determina con (Maquinas de levantamiento, Haroldo Vinagre, pag 17.) Z = 10 (numero de encajes en la polea)





√   

Reemplazando se Obtiene:



√      



40


Ing. Tapia Percy


Dmin = 118.41 mm. Para facilitar el descargue y recojo del material se aumenta el diámetro a 150mm. 2 CALCULO DEL VOLUMEN DEL CANGILÓN 2.2 ELECCION DEL TIPO DE CANGILON. El paso del cangilón se toma de tablas con pasos normalizados el cual es de 0.40m. Con el dato de capacidad de transporte se entra a las tabla de HEKO PRODUCTS AND SERVICES (anexo 1). De donde se obtiene:

BUCKET 630*315*5 (a*b*s) De donde se halla la masa = 8.92 Kg 2.3 Calculo de las Resistencias El cálculo de las resistencias se hace según las fórmulas llevadas en la materia de Maquinas de elevación y transporte. 2.3.1

Resistencia en el Cargado

La r esistenc ia s e cal cula en tod o el trayec to de l car gado del m aterial . La resistencia en el cargado viene dada por:

  Donde: C1

coeficiente seleccionado de tablas el cual está en función del material a transportar y la velocidad del cangilón

q1

peso por metro lineal del elemento a transportar. C1= 4.1 (TABLAS)

 

q = 12.15 kg/m.

41


Ing. Tapia Percy


Se considera el numero de cangilones en todo el largo ya que la formula de la resistencia en el cargado calcula para un solo cangilón, y en este caso se cargan todos los cangilones que están en todo el largo. El número de cangilones que se encuentran en todo el largo es de 75.

La formu la de res istencia en el ca rgado queda modifica da de la siguiente f orma debido a que el cargado del material es por excavación:



Donde:

f

factor de fricción viene dado de acuerdo al material del cangilón y al elemento a transportar

n

numero de cangilones en todo el largo

f = 0.5. (Jeffrey, Useful Infromation). n = 75 Reemplazando valores se obtiene:

F1= 188334 [N]

2.3.2 Resistencia para Elevar el Material a una Altura "H" Es la resistencia debida e n si al peso d el materia l que se está ele vando una a ltura determinada, y viene dada de la siguiente forma:

Donde:



H = 2.5 m. altura del cangilón Reemplazando se tiene:

42


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F2 = 306.25 (N)

2.3.3 Resistencia Friccional por Efecto del Peso Propio del Material La resistencia por efecto del peso propio del material viene dada por:

 



Donde:



Q1 H g

0.05 12.5 kg. 2.5 m 9.8 m/s

= coeficiente friccional para apoyos rodantes rodamientos

Reemplazando valores.

F 3 = 15.31 (N)

2.3.4 Resistencia Friccional por Efecto del Peso Propio del Cangilón y el Elemento Traccional.

    Donde:

q2 q3

masa por metro lineal de la cadena. masa por metro lineal del cangilón.

q2 = 0.95 kg/m como se utilizan dos cadenas la masa es 1.9kg/m 43


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F4 = 58.18 (N).

3 COEFICIENTE DE LLENADO

    Q aB BI IV V

Capacidad a transportar Distancia entre cangilones Contenido del cangilones Peso especifico Velocidad

4 LONGITUD DE LA CADENA

   

  

5 LONGITUD DE CADENA EFECTIVA

 44


Ing. Tapia Percy




[] 6

.

POTENCIA DEMANDADA POR EL ELEVADOR CANGILONES

Debemos recordar siempre que la ecuación base de la potencia es el producto de una fuerza y una velocidad (caso ideal). Cuando se aplica a una máquina, a esta ecuación hay que afectarla del rendimiento mecánico del equipo, quedando de la siguiente manera:

El rendimiento del elevador que puede variar entre 0,75 y 0,90 dependiendo de la tecnología y calidad de los componentes. La ecuación que nos permite calcular la potencia requerida es:

Teniendo en cuenta que 75 kgm/s = 1 HP 1 Hp = 735,5 W = 0,735 KW

1 Kgf = 9,8 N = 2,20 Lb = 35,97oz

1 cm= 0,393 in (pulgadas)= 0,01 mt

La potencia obtenida se expresa en HP 45


Ing. Tapia Percy


Siendo: V Km Hm Kt* Ht

velocidad de la banda (expresada en m/seg) peso del material contenido en el transportador (kg/m) altura de transporte del material (m) peso del transportador cangilones (kg/m) altura del transportador (m)

*El peso de cada cangilon se saca de la tabla proporcionada por Heko. Anexos.

Coeficiente de rozamiento (0,05) 7 DETERMINACION DE LA CAJA REDUCTORA. Estos mecanismos de uso universal, tienen como función c ompatibilizar las rotaciones de los motores con las rotaciones de tambores, poleas, ruedas.etc. Para la selección del motoreductor se utiliza el catalogo virtual de reductores y motoreductores MARTINENA CORP. El tipo de motoreductor seleccionado es el motoreductor coaxial con régimen de frenado automatico. -

Potencia necesaria Pn2 = 9.63 (Hp).

-

Velocidad angular n2 = 204 rpm.

-

Condiciones de funcionamiento:

-

100000 horas.

P1 > Pn2 = 9.63 (hp). Se tiene el motoreductor más próximo existente: Motoreductor RM1/100. -

P1 = 11 (hp).

-

n1 = 1455 (rpm).

-

In = 8.7 amp.

-

M max. = 517 (N*m).

46


Ing. Tapia Percy


ANEXOS II 47


Ing. Tapia Percy


48


Ing. Tapia Percy


ANEXO 3

49

Memoria de Calculo Para Banda Transportadora y Elevador de Cangilones

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