MEMORIA DE CALCULO

FAJA TRANSPORTADORA

FAJA 01

Rev. ELABORADO DESCRIPCION ENTREGA REVISION NOTA

A J. Torrejón Calificación de cálculos

21/09/2015 Helard Alvarez

ELABORADA PARA: CURSO DE EQUIPOS

DE MANIPULACION Y ALMACENAMIENTO

DOCUMENTO

PRACTICA 1

REV FECHA

1 21/09/2015

1. DISEÑO DE FAJA TRANSPORTADORA FAJA 01

1.1 Datos generales de diseño de la faja transportadora

DATOS DE DISEÑO DE FAJA TRANSPORTADORA

Nombre de la faja (ubicación) FAJA 01

Ancho de la Faja 762.00 mm 30 in

Distancia entre centros de polea 50 m 164 ft

Inclinación 7 ° , Toda la faja esta inclinada

Altura de elevación 6 m 19.69 ft

Velocidad de la faja m/s 240 fpm

Capacidad de diseño 300 stph

Tipo de material Mineral de plomo

Tamaño máximo del material 50.80 mm 6 in

Densidad del material 2.62 TM/m3 200 lb/ft3

Ubicación dentro del Proyecto Chancado

Característica del material a transportar Selección del ángulo de sobre carga de reposo De la tabla 3.3 (CEMA 5th); para este tipo del material (Mineral de Plomo)

Característica de Fluidez

Fluidez Fluidez Promedio de 3 ra tipo (b)

Característica Materiales Irregulares,granulares o en trozos de peso medio, tales como antracita y carbón de piedra, semilla de algodón, arcilla, etc.

Angulo de Sobrecarga y de Reposo

Angulo de sobrecarga seleccionado 20° Angulo de reposo recomendable 30°

Características del material

Material Densidad (lb/ft3)

Angulo de reposo(°)

Inclinación máxima(°)

Código

Mineral de Plomo 200 40 15 *B36RT

Velocidad, Ancho y Capacidad de la faja Velocidad máxima recomendada y ancho de la faja (tabla 4.2-CEMA 5th):

Velocidad y Ancho de la faja Seleccionada

Velocidad y Ancho de la faja

Velocidad seleccionada de la faja 240 fpm

Ancho seleccionado de la faja 30 in

Capacidad equivalente de la faja

Para transportar 300 stph, a una velocidad de 240 fpm

Capacidad (ft3/hr) = stph * 2000 / densidad del material, lb/ft3

Stph= 300 Densidad del materia l= 200 lb/ft3 Capacidad (ft3/hr) = 3000

Capacidad equivalente a 100 fpm de la faja:

Capacidad Equivalente100fpm = (100*Capacidad / velocidad actual de la faja) Velocidad seleccionada = 240 fpm Capacidad Equivalente100fpm=1250 ft3/hr De la tabla 4.3 (CEMA 5th); para este tipo del material (Mineral de Plomo)

Ancho de la faja (pulgadas)

Angulo de abarquillamiento

(°)

Angulo de sobrecarga

(°)

Sección transversal de la carga(ft2)

Cap. a 100 fpm (ft3/hr)

Capacidad (stph)

30 20 35 0.662 3975 397.5

Para una velocidad seleccionada de 240 fpm, la capacidad máxima es

Ancho de la faja (pulgadas)

Angulo de abarquillamiento

(°)

Angulo de sobrecarga

(°)

Sección transversal de la carga(ft2)

Cap. a 100 fpm (ft3/hr)

Capacidad (stph)

% LLenado de Faja

30 20 35 0.662 9540 954 38.75

Selección de los Polines de la faja transportadora Clasificación de los polines Según la tabla 5.1 (CEMA 5th-6th), los polines se pueden clasificar en

Clasificación Serie Diám. Rodillo (in) Tipo de servicio Según CEMA

C4 III 4 Servicio Liviano CEMA C

Espaciamiento Normal entre polines (Si) Según la tabla 5.2 (CEMA 5th)

Ancho de la Faja (in)

Densidad del material ( lb/ft3)

Esp. Polines de carga (ft)

Esp. Polines de retorno (ft)

30 200 4 10

Selección de polines Carga actual (IL)

IL = (Wb + Wm) * Si

Wb = peso promedio estimado de la faja en lb/ft

Determinación del peso promedio estimado de la faja, Wb (tabla 5.5-CEMA 5th) Ancho de la faja, W = 30 in

Densidad del Material = 200 lb/ft3 Tabla 6.1 (CEMA 5th)

Peso estimado de la faja, Wb = 8 lb / ft No es faja de alma de acero

Wm = peso del material en lb/ft

Wm = 33.33 * Q / Velocidad actual de la faja, fpm

Q = 300 stph Velocidad de la faja = 240 fpm

Wm = 33.33 * 300 stph / 240 fpm

Wm = 41.66 lb/ft

Si = espacio entre polines en ft Si = 4.0 ft

IL = 198.65 lb

Carga ajustada (AL) AL = IL * K1 * K2 * K3 * K4

Factores de ajuste por trozos grandes, K1 (tabla 5.4 CEMA 5th): Tamaño máximo del material 6 in Densidad del material 200 lb/ft3 Factor de ajuste, K1 1.10

Factor de condiciones ambientales y mantenimiento, K2 (tabla 5.5 CEMA 5th): Condiciones ambientales Sucio Mantenimiento Escaso Factor de Cond. Amb. Y mant, K2 1.15 Factor de servicio, K3 (tabla 5.6 CEMA 5th): Tiempo de Operación sobre 24 horas/día Factor de servicio, K3 1.20 Factor de corrección de velocidad de la faja, K4 (tabla 5.7 CEMA 5th): Velocidad de la faja 240 fpm Diámetro de los polines 4 in

Velocidad (fpm) Factor de Correc. de velocidad K4

200 0.83

240 0.858

300 0.90

Factor de corrección de velocidad, K4 0.858

K1*K2*K3*K4 = 1.1 * 1.15 * 1.2 * 0.858

K1*K2*K3*K4 = 2.12

Carga actual, IL = 198.65 lb

Carga Ajustada, AL = 258.73 lb Capacidad de carga para polines según CEMA, libras De las tablas 5.8 a 5.12 (CEMA 5th) Ancho de la faja 30 in Inclinación de los polines laterales 35° Clasificación según CEMA CEMA C Capacidad de cargas, libras Polines de carga 900 libras Polines de retorno 250 libras

Peso promedio de los polines de acero, libras De la Tabla 5.13 a 5.14 (CEMA 5th)

Tensión Efectiva, Potencia de Accionamiento.

Factor de Corrección de temperatura (Kt) De la figura 6.1 (CEMA 5th)

Temperatura de trabajo: 5°C (41 F) Factor de Temperatura, Kt 1

Factor de Fricción de los Polines, Kx

Kx =0.00068 * (Wb + Wm) + Ai / Si

Wb = peso de la faja en lb/ft Wb = 8 lb/ft

Wm = peso del material en lb/ft Wm = 41.66 lb/ft

Ancho de Faja (in) Inclinación de Polín Polines de carga (lb) Polines Retorno (lb)

30 35 900 250

Ancho de Faja (in)

Clasificación del Polín

Polines de carga (lb) Polines Retorno (lb)

30 35 20.5 18.2

Ai = Tensión de la faja o fuerza requerida para vencer la resistencia friccional y rotación de los polines en lb/ polín. Diámetro del polin = 4 in Clasificación según CEMA A4, B4, C4 (Servicio mediano) Ai = 2.3

Si = espacio seleccionado entre polines en ft:

Si = 4 ft

Kx = 0.61 lb-ft Factor de flexión de faja (Ky) Inclinación de la faja = 7 ° se obtiene: Longitud de la faja = 164 ft Peso del material (Wm) = 41.66 lb/ft Peso de la faja (Wb) = 8.00 lb/ft Wm + Wb = 49.66 lb/ft Ancho de la faja = 30 in Determinación de Ky por interpolación, tabla 6.2 (CEMA 5th)

Wb + Wm (lb/ft)

Inclinación(°)

Longitud (ft) 250

Longitud (ft) 400

Ky

50 7

0.031

0.029

Longitud de la Faja(ft) Wb + Wm (lb/ft) Inclinación (°) Ky

164 250 400

49.66 49.66 49.66

7 7 7

0.03214 0.031 0.029

Determinación de Ky Corregido Espaciamiento entre polines Seleccionado (Si): 4.00 ft De la tabla 6.3 (CEMA 5th)

Wb + Wm (lb/ft) Si Ky interpolado Ky corregido

Menor a 50

4

0.032 0.03214 0.034

0.0297 0.02983 0.0316

El valor de Ky es 0.02983

Resistencia friccional de polin de carga y retorno (Tx)

Tx = L * Kx * Kt L = 164 ft entre centros de poleas.

Tx = 99.84 Resistencia flexional (Tyb) Para polines de carga (Ty c)

Tyc = L * Ky * Wb * Kt Wb = 8 lb/ft Tyc= 39.137 lb Para polines de retorno (Tyr)

Tyr = L * 0.015 * Wb * Kt

Tyr= 19.68 lb Resistencia flexional (Tyb) Tyb= 58.817 lb Resistencia del material al flexionarse la faja (Tym)

Tym = L * Ky * Wm Wm = 41.66 lb/ft

Tym = 203.82 lb

Fuerza necesaria para elevar el material (Tm) Tm = H * Wm H = 19.98 ft Wm = 41.66 lb/ft Tm = 832.42 lb Fuerza necesaria para elevar la faja (Tb)

Tb = H * Wb

H = 19.98 ft Wb = 8.00 lb/ft

Tb = 160 lb

Resistencia debido a la flexión de faja alrededor de la polea (Tp)

De la tabla 6.5 (CEMA 5th) Tp= 200 lb

Fuerza de aceleración del material (Tam)

𝑇𝑎𝑚 = 2.8755 ∗ 10 − 4 ∗ 𝑄 ∗ (𝑉 − 𝑉0) / 𝑡

Q = 300 stph, toneladas cortas por hora. V = 240 fpm, Velocidad actual de la faja V0 = 0 fpm, Velocidad inicial del material. t = 1 segundo, tiempo de aceleración del material.

Tam = 2.8755 * 10^-4 * 300 stph * (240 fpm - 0 fpm) / 1 seg

Tam (300 stph) = 20.70 lb

Resistencia generada por los accesorios del transportador (Tac)

Resistencia producida por los raspadores (Tbc), tabla 6.6 (CEMA 5th) Raspador en la polea de cabeza (Tbc1): Nº de raspadores 01 Se considera 5 lb/pulg. Del ancho de la faja: Ancho de la faja: 30 in Tbc1 = 5 lb/pulg. * ancho de la faja pulg

Tbc1 = 150 lb Raspador en la polea de cabeza tipo articulado (Tbc2): Nº de raspadores 01 Se considera 5 lb/pulg. Del ancho de la faja: Ancho de la faja: 30 in Tbc2 = 5 lb/pulg. * ancho de la faja pulg

Tbc2 = 150 lb - Raspador en el lado de retorno en V (Tbc3): Nº de raspadores 01 Se considera 5 lb/pulg. Del ancho de la faja: Ancho de la faja: 30 in Tbc3 = 5 lb/pulg. * ancho de la faja pulg

Tbc3 = 150 lb

Tbc = Tbc1 + Tbc2 + Tbc3

Tbc = 450 lb

Resistencia producida por los laterales (Tsb) Factor de fricción por los laterales (Cs), ver tabla6.7 (CEMA 5th). Cs = (2dm / 288) * [(1 - senØ) / (1 + senØ)] dm = densidad aparente del material dm = 200 lb/ft^3 Ø = ángulo de reposo del material Ø = 30° Cs=0.463 Tsb = Lb * (Cs * hs2 + 6) Lb = longitud de los laterales en los alimentadores hs=3 Tsb= 106.7 1 lateral

Tsb=213.5 lb 2 laterales

Resistencia producida por los accesorios, Tac:

Tac = Tbc + Tsb + Tpl

Tac = 663.5 lb Hallando la Tensión efectiva Te = L ∗ Kt ∗ (Kx + Ky ∗ Wb + 0.015 ∗ Wb) + Wm ∗ (L ∗ ky +/− H) + Tp + Tam + Tac

Te= 2079.09 Se adiciona, la fuerza de la polea de 200 Lb Te= 2279.09 Lb

Cálculo de potencia del motor (hp): Potencia requerida para la faja

hp faja = Te * V / 33000 679 Te = 2279.09 lb 1897.6 V = Velocidad actual de la faja V = 240 fpm

Hp faja = 16.58

Potencia necesaria para vencer la fricción producida en la polea de accionamiento (Tp1) hp polea de accionamiento = T polea de accionamiento * V / 33000 T polea de accionamiento = 200 lb V = 240 fpm hp polea = 1.45 Potencia requerida: hp total = hp faja + hp polea de accionamiento hp faja = 6.35 hp polea de accionamiento = 18.03 Eficiencia = 94 %

HP REAL

16.95

Potencia a nivel de mar, no se considera derrateo.