Calculo y Selección de una cinta transportadora

CÁLCULOS DE UNA CINTA TRANSPORTADORA PARA LAS SIGUIENTES CONDICIONES. − − − − − − − − − −

Material Capacidad Longitud entre centros Altura descarga Angulo rodillo Angulo abrazamiento Sistema impulsión Tipo de empalme Recubrimiento polea motriz Tipo de servicio

: Trigo : 250 Ton/hr. : 25 m = 82.021 pies. : 3 m = 9.842 pies. : 20° : 200° : Simple. : Mecanico : Recubierto con goma. : Liviano

CARACTERÍSTICAS DEL MATERIAL A TRANSPORTAR Trigo: Densidad = 47 lb/pie3. Material Medianamente Abrasivo abrasivo. Explosivo Tamaño ≤ ½” DESARROLLO. 1) Buscando Ancho y velocidad de correa De tabla N°1 con: Peso especifico = 47 lb/pie3 Capacidad = 200 Ton/hr. Obtengo: Como no aparece en tabla directamente asumo que la capacidad es proporcional a la velocidad y el peso especifico del material. Asumo ancho de correa : 26” Velocidad de correa: 460 pie/min Con C= 260 Ton/hr y peso especifico = 47 lbs/pie3 C´= 260*(47/50) = 244.4 como es inferior a mi capacidad, modifico velocidad .·. mi velocidad real es: (250/244.4)*460 = 471 Pie/min Concluyendo: Ancho correa : 26” Velocidad correa: 471 Pie/min 2: COMPROBANDO VELOCIDAD MÁXIMA RECOMENDADA De tabla N°2 con

Ancho de la correa = 26 pulg. Material = Grano, trigo Se tiene: Velocidad Max. Recomendable = 600 pie/min.

Estamos bien!

3) Clasificacion Polines Y Rodillos De tabla N° 3 con: Tipo de servicio = Liviano Se tiene: Diámetro polín = 4 y 5 Tipo A ( serie C.E.M.A) Diámetro eje = Hasta 5/8” 4) SEPARACIÓN DE POLINES De tabla N°7 con: Ancho de la correa = 26 pulg. Densidad del material= 47 /pie3. (45-48 lb/ pie3.) Se tiene Separación rodillos de ida = 5 pies. Separación rodillos de retorno= 10 pies. 5) CALCULO CANTIDAD DE POLINES. Se utilizaran 3 polines de impacto a 0.5 mts. De separación entre ellos. Cantidad polines ida: n =

L∗ separación

Lc = 25 mts = 82.021 pies. Lt = b ∗ c ( Long. De transición) = 26´´ * 0.9 Lt = 26” * 0.9 = 23.4” 1.95 pies. Separación de polines de impacto = 0.5 mts. = 1.65 pies. L* = Lc – 2 Lt – (i – 1) * sep. Polines impacto. L* = 82.021 – 2* 1.95 – (3 – 1) * 1.65 L* = 74.8 pies. Cantidad de polines de Ida: n=

L∗ separación

=

74 .8 = 14 .96 ≈ 15 polines .ida 5

Cantidad de polines de retorno: n´=

Lc separación

Separación real:

=

82 .021 = 8.20 ≈ 9 polines .retorno 10

i = Nº polines de impacto

n=

Lc 82 .021 = = 9.11 pies n´ 5

6) : BUSCANDO PESO DE LOS COMPONENETES De tabla N°6 con Ancho de la correa = 26 pulg. Densidad = 47 lb/pie3. Se tiene: Peso polines de ida = 17 lb/conjunto. Peso polines de retorno = 11 lb/conjunto. 7) PESO APROXIMADO DE LA CORREA PARA CALCULO DE FACTOR “G” De tabla N°8 con: Ancho de la correa = 26 pulg. Servicio = Liviano Se tiene: 3.18 lb/pie.

8) CALCULO FACTOR “G”. G=

G=

( n + i ) ∗ peso . polin .ida + n´∗ peso . polin .retorno Lc

(15 + 3) ∗17 + 9 ∗11 + 2 ∗ 3.18 = 11.29 lb 82.021

G = 11.3 lb

+ 2 ∗ peso .correa

pies

pies

9) FACTORES A CONSIDERAR: F = Factor de fricción rodillo ⇒ de tabla N°4 ⇒ F = 0.0360 M = Factor de perdida ⇒ es 0 (sin repartidor). P = Perdidas por roce en correas auxiliares. para un ángulo 7º y Lc = 82.021 pies ⇒ P = 0.0693832 nt = n1 ∗ n 2 ∗ n3

n1 = rendimiento cadena y piñón. n2 = rendimiento reductor. n3 = rendimiento motor.

nt = 0.95 * 0.95 * 0.85 nt = 0.77 % 10) POTENCIA NECESARIA EN EL MOTOR. Con: G: 11.3 lb/pie H: 3 Mts= 9.84252 Pies

F: 0.0360 S: 460 Pie/min L: 82.021 Pies

M: 0 P : 0.0693832 C : 250 Ton/hr

1  G ∗ F ∗ S ∗ L L ∗ F ∗C H ∗C  N = + +  ∗ (1 + M ) ∗ (1 + P ) ∗ [ HP ] 33000 884 884  nt  N = ( 0.46098 + 0.83505 + 2.78 ) ∗ (1 + 0 ) ∗ (1 + 0.0693832 ) ∗ N = 4.9695 [ HP ]

1 [ HP ] 0.77

Con esta potencia seleccionamos un moto-reductor que proporcione dicha potencia. Por lo tanto se selecciono un moto-reductor con una potencia de 5.5 Cv = 4 Kw SELECCIÓN DE LA CORREA. TENSIÓN EFECTIVA:

Pot .Motor ∗ nt ∗ 33000 S 5.5 ∗ 0.77 ∗ 33000 Te = 460 Te = 303 .81lbs . Te =

Luego: Te = T1 * T2

T1 = T2 * e µ∗α

Donde: Alfa=200º Polea recubierta Obtengo: T1 = 1.42 Te lbs. = 431.68 Lbs T2 = 0.42 Te lbs. = 127.68 Lbs

TABLA 9

TENSIÓN DE INCLINACIÓN (TS): TS = peso correa * h TS = 3.18*9.84252 TS = 31.29 lbs Comparación de TS con T2. TS < T2 ⇒ Tmax = 431.68 Lbs

P. Correa= 3.18 lbs/pie H = 9.84252 Pies

OBTENCIÓN DE LA CORREA ADECUADA T. selección: Tmax* Fseg. Factor de seguridad = 11 T selección: 431.68*11 = 4748.5 Lbs p.i.w =

Tmax . 4748 .5 = = 184 .019 lb pu lg Ancho .Correa 26

Con esto ingreso a la table de correas SEGÚN CATALOGO DE CAUCHO TÉCNICA Obtengo con: Empalme mecanico Piw:184.019 Lbs/pulg Con lo cual se selecciona la correa transportadora: Modelo : CAUTEC 220. N° de telas :2 Tensión max trabajo : 230 p.i.w. Empalme : mecanico Espesor de la carga : 3.0 mm. Peso de la carga : 3.0 Kg/m2. VERIFICANDO SELECCION RESISTENCIA AL IMPACTO: EMAX = h(m) *m(Kg) = 1 - 10 EMAX = 1 * 8.07*10-3 = por lo tanto se cumple la condición. SOPORTE DE CARGA: ( Ancho máximo) Densidad = 47 lb/pie3 = 0.752865 T/m3. ⇒ Ancho máximo de la correa para soportar la carga adecuadamente entre los rodillos es de 750 mm (30´´)

ACANALAMIENTO EN VACIO: Ancho mínimo de correa para conformar adecuadamente en vacio sobre los polines de carga. Con ángulo de polines ⇒ 20° y modelo CAUTEC 220 se tiene: ⇒ Ancho mínimo 400 mm (16´´)

DIAMETRO MINIMO DE LAS POLEAS: Tensión real: Es la tensión de trabajo a la que realmente está sometida la correa. Tensión nominal: Es aquella dada por las características propias de la correa.

Como:

T e .Rn a se l i 4ó 7.5n 4 8 = = .0 7 9 4 0 T e .nnmosa i l2ón *3n2 " 06

Ingresando a tabla obtengo A = 315mm (12´´) B = 250mm (10´´) C = 200mm (8´´)

Polea motriz Polea de cola polea deflectora

ESPESOR APROXIMADO DE CUBIERTAS: Espesor de cubiertas Tipo de Tamaño máximo material (mm) Superior (mm) Inferior (mm) Grano 75 1.5 – 3.0 1.5 Grado N: Normal Densidad: 1.15 Kg/m2/mm.esp. Temperatura operación: -20° a 80 °C. Polímero base: Caucho natural y SBR

PESO DE LA CORREA.

Tipo de cubierta N

P correa: ( Peso carcasa + Peso cubierta) * largo(m)

Peso cubierta = Peso unitario caucho * (espesor superior + espesor inferior) * ancho 2

Peso carcasa = Peso unitario(Kg/m ) * Ancho(m).

Peso .Cubierta = 1.15

Kg m 2  Kg  ∗ ( 3 + 1.5) mm ∗ 0.6604 = 3.41 2  mm m 

 Kg  Peso.Carcasa = 3.0 2  * (26"*0.0254) = 1.9812Kg m   Kg  Peso .Correa = (3.41 + 1.9812 ) * 51 = 274 .95  2  m 

El peso de la correa real lo comparo con el peso propuesto. Peso real : 5.3912 Kg ; Peso propuesto: 4.73 Kg Me excedo , pero lo compenso con la diferencia de potencia del motor CALCULO SISTEMA MOTRIZ. Sea diámetro tambor motriz =14´´ = 35.56 Cm Velocidad de correa = 471 pie/min = 143.6 m/min Revolución tambor ⇒ n =

V 143 .6 = = 128 .5 ≈ 129 r. p.m π ∗ d π ∗ 0.254

MOTO-REDUCTOR SELECCIONADO: n Pot

= 400 rpm. = 4 Kw.

Z63KMR100L4 90

SISTEMA TRANSMISIÓN SEGÚN CATALOGO RENOLD. i=

n2 400 = =3 n1 129

Z1= 19 Z2= 57 Factor de selección = 1.25 Potencia selección = 4*1.25 = 5 Paso cadena =3/4´´ (19.05mm) Lubricación por goteo. CALCULO NUMERO DE ESLABONES Calculo del numero de eslabones y longitud de la cadena 2  Z 2 − Z1    ⋅P Z1 + Z 2 2 ⋅ C  2 ⋅ π  ( L) = + + 2 P C Longitud = eslabones En la que

C = distancia entre centros propuesta ( mm ) . P = paso de cadena ( mm ) . Z 1 = número de dientes del piñón motriz. Z 2 = número de dientes del piñón conducido.

C = 900 ( mm ) distancia entre centros recomendada. 2

 57 − 19    ⋅ 19.05 L = 19 + 57 2 ⋅ 900  2 ⋅ π  =133.2 eslabones. + + 2 19.05 900

L = 134 eslabones La distancia entre centros real para la longitud de la cadena L, calculada por el método anterior, será en general superior a la contemplada originalmente. La nueva distancia entre centros se obtendrá mediante la siguiente fórmula:

C= En la que

P 2 ⋅ L − Z 2 − Z 1 + 8

( 2 ⋅ L − Z 2 − Z1 ) 2 −

2  ⋅ ( Z 2 − Z1 )  3,88 

π

L = número de eslabones. P = paso de cadena ( mm ) . Z 1 = número de dientes del piñón motriz. Z 2 = número de dientes del piñón conducido.

C=

19 .05 8

 2 ⋅134 − 57 −19 + 

2  ⋅ ( 57 −19 )  3,88 

( 2 ⋅134 − 57 −19 ) 2 − π

C =906.6 ( mm )

BUSCANDO PIÑÓN Y CADENA Para paso de ¾” según catalogo RENOLD obtengo: Z1= 19 dientes ; Diam. Eje motor: 60 mm Z2 =57 dientes Cadena Simple Nº 116066 de ¾” RENOLD Z1=213761 RENOLD Z2=213799 RENOLD

UNIVERSIDAD DE TALCA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERIA MECÁNICA

“CÁLCULO Y SELECCIÓN DE UNA CINTA TRANSPORTADORA”