resumen fajas

PROCEDIMIENTO FAJA TRANSPORTADORA

1. MATERIAL A TRANSPORTAR:Características del materialTABLA I. Propiedades de algunos materiales

MATERIAL

Densidad aparente

tamaño de grano velocidad ángulo

de reposo

ángulo de

sobre carga

ángulo máx de

inclinaciónabrasidad fluides

mín máx máximo máx

Kg/m3 mm m/sALGODÓN, SEMILLAS, CASCARAS

190 190 3 3 45 30 25 ligeraflujo lento

2. CAPACIDAD REQUERIDA

Trayectoria de la banda

3. ANCHO DE LA BANDA

La Tabla 3.1 indica los valores mínimos sugeridos de ancho de la cinta en función del tamaño de terrón máximo (lump size) del material.

4. VELOCIDAD DE LA BANDA TRANSPORTADORA

La Tabla 3.2 muestra los valores recomendados de máxima velocidad de

banda. Función de densidad del material y ancho de la banda.

5. AREA DE SECCIÓN

Area en sección transversal de la carga Rodillo plano

1

Figura 3.11: Ancho útil y sección transversal de una faja

(3.9)

(3.10)


(3.5)

(3.6)

(3.7)

(3.8)


6. CAPACIDAD VOLUMETRICA

2

(3.11)

Donde

Qv = capacidad volumétrica de la banda (m3/h)

A = área de la sección transversal del material (m2)

v = velocidad de la banda (m/s)

k = factor por inclinación de banda

φ= ángulo de inclinación de la banda (grados)

7. POTENCIA TEORICA (P)

(3.38)

Donde:

P = potencia teórica (kW)

F1 = fuerza para mover la banda en vacio (N)

F2 = fuerza para mover la carga horizontalmente (N)

F3 = fuerza para elevar o bajar la carga (N)


Ps = potencia adicional por guías de carga (kW) (ecuación 3.37)

(3.37)

Pa = potencia adicional por trippers (kW) Tabla 3.7

Potencia del motor

(3.39)

Donde:

Pm = potencia del motor (kW)

P = potencia teórica (kW)

3

η= eficiencia del motor

ε = eficiencia mecánica de la transmisión (Tabla 3.8)

7.1 Fuerza para mover la banda en vacio y sus componentes

(3.18)

F1 = fuerza para mover la banda en vacio (N)

C = factor de fricción por longitud de banda (Ecuación 3.15)

f = factor de fricción de las partes móviles (Tabla 3.3)

L = longitud total de la banda (proyección horizontal) (m)

g = aceleración de la gravedad (m/s2)

G = peso de las partes móviles (kg/m) (Ecuación 3.17)

(3.17)

Donde:

G = peso de las partes móviles (kg/m)

Gb = peso de la banda (kg/m) (Tabla 3.6)

Gro = peso de los rodillos superiores (kg) (Tabla 3.5)

Gru = peso de los rodillos inferiores (kg) (Tabla 3.5)

s1 = espaciamiento entre rodillos superiores (m) (Tabla 3.4)

s2 = espaciamiento entre rodillos inferiores (m) (Tabla 3.4)

7.2 Fuerza para desplazar el material horizontalmente

(3.19)

Donde:

F2 = fuerza para desplazar el material horizontalmente (N)

4

Qt = capacidad máxima de transporte (ton/h)



7.3 Fuerza para elevar o bajar el material

(3.20)

Donde

F3 = fuerza para desplazar verticalmente el material (N)

H = elevación neta de la carga (m)


1.8 EJERCICIO RESUELTO

1.8.1 Se desea calcular el ancho, la velocidad y la potencia

requerida del motor de una faja transportadora para transportar café

semilla verde en una faja tipo bina, para una capacidad requerida de

20 Ton/h, a una distancia de 20 m y una altura de 2m.

Desarrollo

1) Ubicamos los datos del producto en la Tabla del Anexo

5

Material : café semilla verde

Peso especifico : δ = 510 – 720 kg/m3 =

Angulo de reposo : α =35º

Angulo de sobrecarga : β = 25º

Angulo máximo de inclinación : φ = 15º

Material :ligeramente abrasivo

Máximo tamaño de terrón del material : 10 mm

Características de flujo : flujo normal

Abrasividad del material : ligera

2) Ancho de la banda

Con el dato de tamaño del terrón = 10 mm ingresamos a la Tabla

3.1.

Como 10 mm es menor que 50mm que aparece en la Tabla 3.1,

tomamos el valor de ancho = 350 mm, correspondiente al tamaño de

50mm por ser menor que 10 mm que no aparece en la tabla.

Ancho de la banda: B = 350 mm,

3) Velocidad de la banda transportadora

Tomando en consideración la densidad del material, el tamaño de

terrón, altura de la caída y ancho de banda, de la Tabla 3.2: para 350

mm de ancho y densidad <0,8 ton/m3 se tiene:

Velocidad máxima de banda= 2 m/s

4) Parámetros a calcular

6

4.1 Capacidad máxima de transporte

4.1.1Fuerza en las bandas

Calculo del peso de las partes móviles de la banda

Fuerza para mover la banda en vacio y sus componentes

7

C = factor de fricción por longitud de banda (3,23)

f = factor de fricción de las partes móviles (0,020 Tabla

2.3)

L = longitud total de la banda (proyección horizontal) (20

m)

G = peso de las partes móviles (5,3 kg/m)

g = aceleración de la gravedad (9,81m/s2)

Fuerza para desplazar el material horizontalmente

Fuerza para elevar o bajar el material

4.1.2Potencia teórica8

Por ser el ancho menor a 500 mm

1.8.2 Se desea calcular el ancho, la velocidad y la potencia

requerida del motor de una faja transportadora para transportar

espárragos a granel, para una capacidad requerida de 20 Ton/h, a

una distancia de 20 m y una altura de 2m.

Desarrollo

5) Ubicamos los datos del producto en la Tabla del Anexo

Material : café semilla verde

Peso especifico : δ = 510 – 720 kg/m3 =

Angulo de reposo : α =35º

Angulo de sobrecarga : β = 25º

Angulo máximo de inclinación : φ = 15º

Material :ligeramente abrasivo

Máximo tamaño de terrón del material : 10 mm

Características de flujo : flujo normal

Abrasividad del material : ligera

6) Ancho de la banda

9

Con el dato de tamaño del terrón = 10 mm ingresamos a la Tabla

3.1.

Como 10 mm es menor que 50mm que aparece en la Tabla 3.1,

tomamos el valor de ancho = 350 mm, correspondiente al tamaño de

50mm por ser menor que 10 mm que no aparece en la tabla.

Ancho de la banda: B = 350 mm,

7) Velocidad de la banda transportadora

Tomando en consideración la densidad del material, el tamaño de

terrón, altura de la caída y ancho de banda, de la Tabla 3.2: para 350

mm de ancho y densidad <0,8 ton/m3 se tiene:

Velocidad máxima de banda= 2 m/s

8) Parámetros a calcular

4.2 Capacidad máxima de transporte

10

4.2.1Fuerza en las bandas

Calculo del peso de las partes móviles de la banda

Fuerza para mover la banda en vacio y sus componentes

C = factor de fricción por longitud de banda (3,23)

f = factor de fricción de las partes móviles (0,020 Tabla

2.3)

11

L = longitud total de la banda (proyección horizontal) (20

m)

G = peso de las partes móviles (5,3 kg/m)

g = aceleración de la gravedad (9,81m/s2)

Fuerza para desplazar el material horizontalmente

Fuerza para elevar o bajar el material

4.2.2Potencia teórica

Por ser el ancho menor a 500 mm

12

Tabla 3.3: Coeficientes de fricción (f) de las partes giratorias (móviles)

Condición Coeficiente fBuenos transportadores con rodillos de marcha suave y pequeña fricción interna en el material

0,017

Valor standart para bandas transportadoras con ambiente normal de trabajo

0,020

Para condiciones de marcha desfavorables operación pólvora, sobrecargas periódicas

0,023 – 0,030

Transportadores descendentes que requieren frenado por medio de motor

0,012

Tabla 3.4. Valores recomendados de espaciamiento entre rodillos superiores e inferiores

ancho de banda (mm)

Espaciamiento rodillos S1 (m)Espaciamiento rodillos S2 (m)

peso especifico del material (kg/m3) 500 800 1200 1600 2400 3200

450 1.7 1.5 1.5 1.5 1.4 1.4 3600 1.5 1.4 1.4 1.2 1.2 1.2 3750 1.5 1.4 1.4 1.2 1.2 1.2 3900 1.5 1.4 1.2 1.2 1 1 3

1050 1.4 1.4 1.2 1 0.9 0.9 31200 1.4 1.4 1.2 1 0.9 0.9 31350 1.4 1.2 1 1 0.9 0.9 31500 1.2 1.2 1 0.9 0.9 0.9 31650 1.2 1 1 0.9 0.75 0.75 2.41800 1.2 1 1 0.9 0.75 0.75 2.42100 1 1 0.9 0.75 0.75 0.6 2.42400 1 1 0.9 0.75 0.6 0.6 2.4

FUENTE: CEMA Handbook

Tabla 3.5: Valores promedio del peso de los rodillos superiores y de retorno

Ancho de banda (mm)

Servicio liviano peso especifico <1,5

ton/m3

Servicio pesado peso especifico >1,5

ton/m3

Gro (kg) Gru (kg) Gro (kg) Gru (kg)300 2.5 2.5 3.5 3.5

13

400 3 3 4 4500 3.5 3.5 5.5 5.5650 5.5 5.5 10 10800 11 11 14 141000 13 13 18 181200 15 15 20 201400 22 22 31 311600 25 25 35 351800 39 39 47 472000 43 43 52 522200 47 47 56 56

FUENTE: ROULUNDS catalogo de bandas transportadoras

Tabla 3.6: Valores promedio de peso de la cinta transportadora

ancho de banda (mm)

Servicio liviano peso especifico < 0,8 ton/m3

Servicio mediano peso especifico 0,8 -1,8 ton/m3

Servicio pesado peso especifico >1,6 ton/m3

Peso de la cinta transportadora Gb (kg/m)300 1.5 3 4.5400 3 4.5 6450 4.5 6 7.5500 6 7.5 9600 7.5 9 10.5750 9 10.5 12900 10.5 13.5 16.51050 13.5 16.5 211200 18 22.5 271350 21 27 331500 25.5 31.5 40.51650 30 36 481800 33 42 54

Tabla 3.7. Potencia adicional requerida para bandas con carros descargadores (Trippers).Ancho de banda (mm) Potencia adicional requerida (KW)

≤ 500 0,8 x velocidad de la banda (m/s)

14

De 500 a 1000 1,5 x velocidad de la banda (m/s)

1000 2,2 x velocidad de la banda (m/s)

Tabla 3.8. Eficiencias mecánicas de equipos reductores de velocidad

Tipo de reducción Eficiencia (%)

Poleas y bandas en V 94%

Catalinas y cadenas de rodillos 93%

Catalinas y cadenas de rodillos lubricados en aceite 95%

Reductor de engranajes helicoidales, una reducción 95%

Reductor de engranajes helicoidales, doble reducción 94%

Reductor de engranajes helicoidales, triple reducción 93%

Reductor de tornillo sin fin (ratio 20:1) 90%

Reductor de tornillo sin fin (ratio 20:1 a 60:1) 70%

Reductor de tornillo sin fin (ratio 60:1 a 100:1) 50%

Reductor de engranajes rectos (maquinados) 90%

Reductor de engranajes rectos (fundidos) 85%

FUENTE: CEMA handbook

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