Ejercicio de Fajas CEMA

UNIVERSIDAD NACIONAL “SAN LUIS GONZAGA” ICA Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Escuela de Mecánica y Eléctrica

Curso: Diseño de Equipo Mecánico. Ciclo: 2012 – I Tema del Curso: Faja Transportadora. Docente: Victor H. Camasca Chacaliaza. Alumnos: Fernandez Cardenas, Silvestre Paul Vargas Pillaca, José Enrique Primer Trabajo a Desarrollar y Presentar: Diseño y Calculo de Faja Transportadora. Condiciones de Operación:       

Material: Piedra Chancada. Tamaño: 3” Capacidad de Transporte Requerida: 350 TMPH. Longitud de la Faja Transportadora: 350’ Pendiente de Operación: 6° Servicio: 12h/d Altura de Operación: 2500 msnm.

El alcance del trabajo incluye la presentación de los cálculos y de sus anexos (primera nota), y planos de ensamble general y de fabricación de la faja transportadora con las especificaciones técnicas de los componentes requeridos (segunda nota).

1° Paso: Entramos a la T 3-1, con los datos de las características del material.

Vemos que según nuestros datos se adaptan a la característica 4: -Fluidez Promedio: 3 -Angulo de sobrecarga: 25° -Angulo de Reposo: 35° - 39° 2° Paso: Entramos en la T 3-2, con las características del material para darle un código: D36

3° Paso: En la T 3-3 buscamos el peso específico del material en lb/pieᶟ.

Material

Piedra ,chancada (Limestone, crashed)

Peso promedio (lbs por pie3) 85 - 90

Angulo de reposo (

)

Inclinación máxima recomendada

35-39

Código

D-36

Vemos que el que los datos de peso específico y elegimos el más critico que es el menor valor, entonces el peso específico es 85 lb/pieᶟ. 4° Paso: Consideramos un ancho de faja según el tamaño de trozo y ángulo de sobrecarga. Para sobrecarga 20°, todo trozos: Trozo = b/5 → b = 15” Para sobrecarga 30°, todo trozos: Trozo = b/10 → b = 30” Tenemos que nuestro ancho de faja esta en el rango de 18, 24, 30 pulgadas. 5° Paso: En la T 4-1 vemos velocidades máximas para anchos de faja y según las características del material.

Vemos que para nuestro material piedra chancada hay una velocidad máxima de 500 ppm para fajas de 24-36, nosotros elegimos faja de 24 pulgadas.

6° Paso: Hacemos los cálculos necesarios para hallar la capacidad equivalente para entrar en T 4-2. Para esto asumimos un factor de diseño de 1.1. →Capacidad Requerida = 350 TMPH x 1.1 = 385TMPH →Convirtiendo unidades =

= 9965 pieᶟ/Hr

→Hallando la capacidad Equivalente =

= 1993 pieᶟ/Hr , con este valor entramos en tabla.

Hallamos la velocidad teórica de la faja: 2155 ------------ 100 9965 ------------ V

V = 462.4 ppm

7° Paso: En la T 5-2 tenemos los espaciamientos recomendados entre rodillos (Si).

Tenemos un Si = 4 – 4.5 pies.

8° Paso: Hallamos la serie CEMA para el rodillo según los siguientes cálculos: → AL = IL x K1 x K2 x K3 x K4

IL = (Wb + Wm).Si , Wb (T 6-1)

Wb = 5.5 lb/pie

K1 = 1.0

K2 = 1.1

K3 = 1.1

K4 = 0.973 IL = (5.5 + 30.5) x 4 = 144 lb →AL = 144 x 1 x 1.1 x 1.1 x 0.973 = 169.5 lb Entramos a Tablas:

Tenemos Rodillos CEMA serie A – 20°

9°Paso: Hallamos la Tensión Efectiva (Te): → Te = L . Kt .(Kx + Ky . Wb + 0.015 Wb) + Wm . (L . Ky + H) + Tp + Tam + Tac

Kt = 1.0

(

)

(

)

Tp = 200 + 2(150) = 500 Tam = despreciable Tac = Los accionamientos usados son el faldon.

Resistencia del Faldon: El faldon es de 10 pie de largo, con una separación de 2/3 de “b”. T°1 = Cs.Lb.hs² = 0.1280 x 10 x 2.4² = 7.37 lb T°2 = 3 x 20 = 60 Tac = T°1 + T°2 = 7.37 + 60 = 67.37 lb Hallamos el Ky, Te por el método del tanteo: Ky = (Wm + Wb)*A*10^-4 + B*10^-2

Para una Tensión promedio de 2240 lb y rodillos de 4 pies: A = 1.5253 , B = 1.8902 , Ky = 0.2521 Entonces hallamos la tensión efectiva: →Te = L . Kt .(Kx + Ky . Wb + 0.015 Wb) + Wm . (L . Ky + H) + Tp + Tam + Tac → Te = 350x1x(0.599+0.02521x5.5+0.015x5.5) + 30.5(350x0.02521+36.58) + 500 + 67.37 Te = 2239.2 Los valores de Tprom y Te son muy cercanos asi q se toma Te = 2240 lb 10° Paso: Hallamos el T2, T1, Cw lo sacamos de tabla y por fórmula:

Cw = 0.8 T2 = Cw x Te = 0.8 x 2240 = 1792 lb T1 = Te + T2 = 2240 + 1792 = 4032 lb

11° Paso: Hallamos la tensión en la polea de cola Tt , To:

→T4 = T1 – Tx – Tb – Tm – Tyc – Tf Tx = L*Kx*Kt = 350*0.599*1 = 209.7 lb Tb = H*Wb = 36.58*5.5 = 201.2 lb Tm = H*Wm = 36.58*30.5 = 1115.7 lb Tyc = L*Ky*Wb*Kt = 350*0.02521*5.5*1 = 485.3 lb →T4 = 4032 – 209.7 – 201.2 – 1115.7 – 485.3 – 67.37 = 1952.7 lb →To (1%) = 8.4*Si*(Wb + Wm) = 8.4*4*(5.5+35.92) = 1391.7 lb HP1 = HP2 = HP = 34.2 HP = 25.5 KW

Escogiendo Faja: MP35 = 35x5x24 = 4200 lb → Dp min = 24 Velocidad en el eje de la polea motriz:

Torque en la Polea:

Selección del Motor y Reductor: Motor de 4 Polos – 30 KW – Tamaño 9030 – FS 1.25 – N=1500 RPM (Catalogo Sumitomo) Reductor R=20 – Nb=75 Modelo del Alimentador: -Es un Alimentador Vibrador: F – 55DT Selección de Polines de Carga: -Serie 5000 – 20° – Diametro 4” – Numero 5401-24 (pag 181) Selección de Polines de Retorno: -Serie 5000 – Plano – Diametro 4” – Numero 5417-24 (pag 192)