DISEÑO INGENIERIL DE BANDAS TRANSPORTADORAS
OBJETIVO:
1.- Diseño de forma del sistema.2.- Definición de factores de influencia.3.- Recopilación de Información Técnica para
solucionar el requerimiento.3.- Diseño de estructura soportante.4.- Diseño del transportador: Estructura,
tambores, ejes y chutes.5.- Selección de Elementos Estándares:
rodillos, caucho de banda, motor eléctrico, reductor.
DEFINICION DEL PROBLEMA
Este proyecto consiste en diseñar una banda transportadora para el carbón bituminoso a una capacidad de 300ton/h. Este transportador debe mover el producto a una distancia horizontal de 80m y lo eleve hacia la tolva una distancia de 10m. Esta banda es inclinada a un angulo de 7.125 grados.
PRODUCTO A SER TRANSPORTADO
MATERIAL DENSIDAD RELATIVA
ANGULO DE REPOSO
INCLINACION MAXIMA
GRADO DE ABRASIVIDAD
TAMAÑO MAXIMO DE TERRON
Carbón Bituminoso 0,8 38° 18° A (Abrasivo) 50 mm
REFERENCIAS
PRINCIPAL: CATALOGO RULMECA
SECUNDARIAS: Diseño de Maquinas, Robert L. Norton AMERICAN INSTITUTE OF STEEL
CONSTRUCTION, Manual of Steel Construction, Load and Resistance Factor Design, 1995.
DIN 1055 – PART 6, Design Loads for Buildings, Loads in silo bins, 1897
CALCULOS PARA LA BANDA:
Selección de Diseño de la Banda:
Ancho de Banda Mínimo (Nmin):
Velocidad Máxima de la Banda (V)
Peso del Material por Metro Lineal (qG):
Para calcular este valor, es necesario tomar en cuenta la capacidad de transporte de la banda ( =300 ton/h) y la velocidad de la banda (1.5 m/s):
mKgqhm
htq
V
Iq
G
G
VG
/55.55/5.1*6.3
/300*6.3
Capacidad de Transporte Volumétrico ( ):
Este parámetro viene dado por la siguiente relación en (m/h):
Donde es la capacidad de transporte de la banda (300t/h) y el peso específico del material (0.8 ton/m3).
Se obtiene un valor de de 240 m3/h.
S
VM q
II
hmI
mt
htI
M
M
/240
)/(25.1
/300
3
3
Capacidad de Transporte Volumétrico para Bandas Inclinadas con Factores de
CorrecciónUna vez hallado el debo encontrar el valor
corregido para bandas inclinadas, en este caso, con una inclinación de 7.13°.
Finalmente:
1VxKxK
II M
VT
hmI
xxI
VT
VT
/94.164
)1()97.0()5.1(
240
3
Angulo de Sobrecarga (β):
Ancho de Banda (N):
Para hallar el ancho de banda es necesario tomar en cuenta los valores hallados anteriormente, como son el ángulo de sobrecarga y la capacidad de transporte Ivt mediante el uso de la siguiente tabla:
Entrando con un ángulo de sobrecarga de 25° y buscando una capacidad de transporte aproximada (pero mayor) a 257.73 m3/h se puede asumir un ángulo de inclinación del rodillo de λ = 25° para 299.1 m3/h.
Paso de las Estaciones de Ida y Retorno (ao):
Transición de Plano a Configuración de Artesa:
Distancia de Transición (Lt):
Diámetro de Rodillos:
Esfuerzo Tangencial (Fu):
Este esfuerzo tangencial total tiene que vencer todas las resistencias que se oponen al movimiento y es el resultado de la suma de: esfuerzo necesario para mover la banda descargada, esfuerzo necesario para vencer las resistencias que se oponen al desplazamiento horizontal, esfuerzo necesario para elevar el material hasta la cota necesaria y esfuerzos necesarios para vencer las resistencias secundarias debidas a la presencia de accesorios:
L = Distancia entre ejes de transportador (m). Cq = Coeficiente de las resistencias fijas. Ct = Coeficiente resistencias pasivas debido a la temperatura. f = Coeficiente de rozamiento interior de las partes giratorias. qb = Peso de la banda en metro lineal en Kg/m. qG = Peso del material transportado por metro lineal kg/m. qRU = Peso partes giratorias inferiores, en Kg/m. qRO = Peso partes giratorias superiores, en Kg/m. H = Desnivel de la cinta transportadora.
.
daNF
daNxxxxxF
daNxHqqqqqxfxCLxCF
u
u
GRORUGbtqu
6.768
981.01055.558.62.255.559.12201625.018.162.80
981.02
Peso de la banda por metro lineal (qn):Este valor se determina sumando el peso del núcleo de
la banda, el revestimiento superior e inferior, es decir aproximadamente 1,15 Kg/m2 por cada milímetro de espesor del revestimiento.
mkgq
xq
ovestimientxEspesorqq
n
n
bnn
/8.15
))48(15.1(0.2
)Re15.1(
ELECCION DEL MOTOR
ELECCION DEL MOTOR
HPPW
HPx
KW
WKWxP
KWPx
xP
x
xVFP U
34.19764
1
1
10004.14
4.148.0100
5.186.770
100
Selección por Catálogo
FINALMENTE:
Escogemos el motor tipo 025029EP3E326TD
de 25 hp y 880 RPM
Por lo tanto, es necesario el uso de un reductor…
Cálculos de Tensiones:
xCwFe
FT
TFT
UfaU
U
1
12
21
Cálculos de Tensiones:
daNT
T
TFT
daNT
xT
xCwFT
U
U
6.1155
2.3854.770
2.385
42.04.770
1
1
21
2
2
2
Tensiones (T3, T0, Tg y Tmax):
La tensión T3 corresponde al tramo lento del contra-tambor.
La tensión To es la mínima en la cola, en la zona de carga del material.
La tensión T2’ es la nueva tensión T2 corregida despejando de las ecuaciones anteriores:
T2’ = 703.1 [daN]
daNT 75.2723
daNT 6.5900
La tensión T1’ es la nueva tensión T1 corregida:T1’ = 1473.5 [daN]
Tension de contrapeso:
Carga de Rotura = Tumax x 10 Carga de Rotura = 205.3 [daN]
daNT
xxxxxT
daNxHtxqqqxCqxCtxfITT
g
g
bRUbCg
8.1642
981.02.2601625.018.1487032
981.022 2
daNTu
xTu
N
xTTu
53.20800
108.1642
10
max
max
maxmax