FAJAS TRANSPORTADORAS

Alumno: Sr. ALVARO MARTINEZ CANALES

CALCULO DE TENSIONES EN FAJAS TRANSPORTADORAS

Esta basado en la fuerza ejercida por una correa que rodea una polea y la fricción generado hacia ésta (o viceversa).Los cálculos reales se ajustan por factores de corrección y otros fenómenos adicionales

1.- Calculo General

Recordando la teoría general de fajas…

= ángulo de contacto o

arrollamiento

T1

T4

T2

T2

T1

faja lay polea la entrefricción defactor

motriz cabeza la de salida la a tensión T

motriz cabeza la de entrada la a tensión T

:Donde

e TT

2

1

2

1

= ángulo de contacto o

arrollamiento

T1

T4

T2

T2

T1

0.25 para faja recubierta con caucho accionada por polea de acero sin revestimiento o hierro fundido

0.35 faja recubierta con caucho accionada por polea forrada de caucho.

= ángulo de contacto o arrollamiento = 180º, 200º, 210º, 270º, 380º, 420º

= ángulo de contacto o

arrollamiento

T1

T4

T3

T2

T2

T1

Te = T1 - T2 = Tensión efectiva

P = Te*V / 33000 (HP.)

Donde:P = Potencia de accionamiento (HP.)Te = Tensión efectiva (Lbf)V = Velocidad de la faja (ppm)

= ángulo de contacto o

arrollamiento

T1

T4

T2

T2

T1

)1(ee

K Donde

K.T T )1(e

.eT T

e)1.(eT

T

:Asi

e)1(e

T

)T-(T

e1

-1 TT

-1 e1

TT

:Luego

e1e

11

e

1

21

1

2

1

2

2.- Transporte Horizontal

3.- Transporte Inclinado.

Nota: El rendimiento de una instalación de correa transportadora depende de :

Ancho de la banda

Velocidad de la banda

Angulo de los rodillos

Inclinación de la Instalación

Clase de material

Carga de la correa

Cálculo de tensión efectiva por normas FEM ^ DIN 22101

FEM : Federación Europea de Manutención.

1) Tensión correspondiente a la elevación de la Carga : TM

2) Tensión correspondiente al desplazamiento de la faja por fricción : Tf

1) TM = Pm sen = Pm x H/L = pm .H

Donde:

Pm = Peso Total del material sobre la longitud L (Kgf)

pm = Peso del material por unidad de longitud (Kgf/m)

L = Longitud de faja de transporte del material (m)

H = Altura de elevación (m)

2) Tf = ( P) = (Pm + PB + pS .L + pi .L)

Tf = (pm .L + 2.pb .L + pS .L + pi .L)

Donde : pm = Peso del materia por unidad de longitud (Kgf/m)

pb = Peso de la faja por unidad de longitud (Kgf/m)

ps = Peso de los rodillos superiores por unidad de longitud (Kgf/m)

pi = Peso de los rodillos inferiores por unidad de longitud (Kgf/m) = Factor de fricción (resistencia intrínseca de rodadura de los

cojinetes de los rodillos, resistencia debida a la huella producida por la banda sobre el rodillo) ver tablas mas adelante.

PB = 2.pb .L

Pm = P pm .L

Luego la tension efectiva: Te

Te = TM + Tf

Te = Pm* H + (Pm + PB + pS .L + pi .L)

Sabemos : Q = Capacidad de transporte (ton/hr ),

Suele ser el dato mas usual.

Q = ρ.v.A entonces Pm = ρ.A = Q/v

deducimos que Pm = Q/(3.6 . v ) para Q expresado en TM/hr ,

v en m/s. y Pm en Kg/m

Recordemos que esto es numéricamente igual a Kgf/m

Luego:

Te = Q/(3.6 . v ) H + [Q/(3.6 . v ).L + 2.pb .L + pS .L + pi .L]

Ajustando a la realidad.

Te = Q/(3.6 . v ) H + c..L [Q/(3.6 . v ) + 2.pb .L + pS .L + pi .L]

c= factor de pérdidas por poleas motrices y retorsión. Según DIN 22.101 donde C depende de L. (ver tabla siguiente)

Coeficiente : “” (basados en las condiciones previstas de instalación)

Que valores tendremos de : 0.022 Para unidades tanto interior de mina como exteriores,

transporte de mineral : hierro, carbón, etc. No arena, grava o materiales sueltos (friables)

0.03 Para instalaciones a cielo abierto

0.035 Para todas las instalaciones transportando arena, grava o materiales análogos que por sus características físicas son friables (fricción)

Inclusive se tiene un factor de corrección de f

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

Algunos valores de C respecto de L

Como P = Te.v/75 (expresado en hp) , de lo anterior:

P = Q.H/270 + c..L .Q/270 + (3.6). c..L.(+ 2.pb + pS + pi ).v/270

El primer término es la potencia de elevar el material.

El segundo término es la potencia de arrastre de la carga.

El tercer término es la potencia de arrastre en vacio. Luego el coeficiente “” se estima :(Ajustado a las condiciones del material)

Instalaciones bien dispuestas = 0.018 Material: Con fricción sistema reducido

Valor estándar = 0.020 Material : Normal

En casos de condiciones desfavorables de funcionamiento

= 0.023 a 0.030 Material : Con alta fricción (trayecto de excavación subterránea, descolgamiento de la correa)

Calculo de sistemas de transmisión por Fajas, Método CEMA

Este método es adoptado por la mayor parte de fabricantes de fajas transportadoras.

Resume la experiencia de la mayoría de ellos en la aproximación practica de las diversas soluciones a los problemas.

Existen Programas que permiten hacer cálculos basados en estas experiencias, pero la realidad es que todo programa NO ES 100% CONFIABLE …. Luego todo depende del criterio aplicado y la experiencia previa.

CEMA ( Conveyor Equipment Manufactures Association)

Método CEMA

1) Resistencia friccional de rodillos de avance y retorno : Tx

Tx = L*Kx*Kt

Donde :Kx : Factor de fricción de los rodillos y la resistencia al deslizamiento entre la faja y rodillos (lb/pies)

Método CEMA

2) Resistencia de la faja a la flexión cuando se mueve sobre los rodillos : Tyb

Compuesto por :-Tyc, por rodillos de avance : Tyc= L*Ky*Wb*Kt-Tyr, por rodillos de retorno : Tyr= L*0.015*Wb*Kt

Donde : Ky = Factor de flexión de la faja, cuando la carga y la faja están en movimiento Wb= Peso de la faja por unidad de longitud (Lb/pie)

Método CEMA

Luego la Resistencia de la faja a la flexión cuando se mueve sobre los rodillos : Tyb

Resulta:Tyb = Tyc + Tyr

Método CEMA

3) Resistencia del material a la flexión cuando la faja corre sobre los rodillos de avance : Tym

Tym = L*Ky*Wm

Método CEMA

4) Resistencia necesaria para elevar el material :Tm

Tm = +/- H* Wm

Donde: H es la altura de elevación (o descenso) total del material

Método CEMA

5) Fuerza de aceleración del material: Tam

Método CEMA

6) Resistencia generada por los accesorios de transportador : Tac

Compuesta por:a) Resistencia producida por los raspadores : Tbc

- Raspador en la polea de cabeza : Tbc1- Raspador en la polea de cabeza tipo articulado : Tbc2- Raspador en el lado de retorno : Tbc3

b) Resistencia producida por los laterales o faldones : Tsbc) Resistencia producida por deflector de carga : Tpl

Método CEMA

Luego :Como Tbc = Tbc1 + Tbc2 + Tbc3

Resulta :

Tac = Tbc + Tsb + Tpl

Método CEMA

7) Resistencia debido a la flexión de faja alrededor de las poleas y resistencia de poleas a rodar sobre sus rodamientos : Tp

TamTacTpHLKyWmWbWbKyKxLKtTe )()015.0*(

Donde : L = Longitud de transporte del material (pies)Kt = Factor de corrección de temperaturaKx = Factor de fricción de los rodillos y la resistencia al deslizamiento entre la faja y rodillos (lb/pies)Ky = Factor de flexión de la faja, cuando la carga y la faja están en movimiento Wb= Peso de la faja por unidad de longitud (Lb/pie)Q = Capacidad de transporte ton corta / Hr

Ton corta = 2000 LbsWm = Peso del material en Lbs / pie

Finalmente

TamTacTpHLKyWmWbWbKyKxLKtTe )()015.0*(

Además:

pieLbVQ

VQ

Wm /33.33

*602000*

pieLbSii

WmWbKx /00068.0

Por longitud de Faja

Si = Espaciamiento de los rodillos en piei = Fuerza requerida para superar la fuerza de fricción y la rotación de los rodillos.

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