Post on 11-Jan-2016
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UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARIA
FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERIAS
FÍSICAS Y FORMALES
PROGRAMA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA
ELÉCTRICA Y MECATRÓNICA
1.Transporte de mineral de hierro con una
capacidad de 1500TM/Hr según la figura.
El mineral de hierro después de ser extraído entra a
la trituradora primaria en trozos con un tamaño
aproximado de 54 pulgadas y sale a un tamaño
máximo de 8 pulgadas.
En la trituración secundaria el mineral se reduce a
un tamaño máximo de 2.5 pulgadas.
La trituración terciaria da como resultado un
tamaño máximo de ¾ de pulgada.
TRANSFORMACION DE UNIDADES
Capacidad: 1650Ton corta/Hr.
- L1 = 200 m (656.17 pies) a 0º
- L2 = 150 m (492.13 pies) a 12º
- Longitud total 1148.3 pies
A) CLASIFICACIÓN DEL MATERIAL (Tabla 3.3)
CODIGO DEL MATERIAL D36 (tabla 3.2)
D: En trozos de mas de ½”
3: Fluidez promedio – ángulo de reposo entre 30º a 39º
6: Abrasivo.
De esto se tiene:
ángulo de sobre carga: 20º
B) CONFIRMACION DEL ANGULO DE SOBRECARGA (tabla 3.1)
En el caso de fluidez promedio tenemos 30º a 39º y el ángulo de
sobrecarga es de 20º a 25º, tomamos 20º, por que se adecua mas
al material.
C) VELOCIDAD Y ANCHO DE FAJA (tabla 4.1)
D) CAPACIDAD EQUIVALENTE DE LA FAJA
Asumiendo una velocidad de 500ppm
Faja de 30”, abarquillamiento 20º y 20º de sobrecarga (tabla 4.2)
HrpieEEQUIVALENTCAP
EEQUIVALENTCAP
fajaladeactaulvelocodadtrnsportecapEEQUIVALENTCAP
HrpieHrpieCAP
pielbTM
lb
Hr
TMHrpieCAP
/5.3307.
500
100*5.16537.
....
100*..
/5.16537)/(
/200
1*
1
2205*1500)/(
3
33
3
3
La capacidad para 500 ppm y b=36” y 10º de
sobrecarga es 3579
La velocidad actual para b=36” y 10º de sobrecarga
seria :
Pero con una velocidad de 500 ppm la sobrecarga
necesaria seria 9º
ppmHr
pieactualVelocidad 07.462
3579
100*5.16537_
3
Hasta aquí tenemos:
F) SELECCIÓN DE LOS POLINES
1.) clasificación de los polines (tabla 5.1)
Entonces elegimos la clasificación E6, serie V y diámetro de rodillo de 6 pulgadas.
Ancho de
faja
Angulo de
reposo
Angulo de
sobrecarga
Capacidad
(pie³/Hr)
Velocidad
(ppm)
36 pulg 35º 10º 3579 462.07
2.) Espaciamiento de los polines (tabla 5.2)
3.) Factores relacionados a los polines
Carga actual (IL)
IL=(Wb+Wm)Si
Wb = 12 Lb/pie T-6.1
Wm = 110 Lb/pie
IL= 427 Lb
.
Ancho de
faja
Espacio de polines
de carga
Espacio de polines
de retorno
36pulg 3.5 pies 10 pies
pieLbLb
Wm
V
LbQWm
/25.110500*60
2205*1500
*60
2205*
Carga ajustada (AL) Tabla 5.4
AL=IL*K1*K2*K3*K4 + IML
K1 Factor de tamaño
K1 = 1.2
K2 Factor de mantenimiento
K2 = 1.1
K3 Factor de servicio
K3 = 1.1
K4 Factor de corrección de velocidad
Interpolando
K4 = 0.92
Ahora reemplazamos todos los valores
AL = 427*1.2*1.1*1.1*0.92
AL = 570.4 lb
Ahora verificamos las cargas aplicadas a los polines
(CEMA E) (tabla 5.12)
Que opinan?
Pero si actúa el factor IML?
CALCULO DE LA TENSION EFECTIVA (Te)
1.) Factor de corrección de temperatura (Kt)
Kt=1.0
2.) Factor de fricción del polin (Kx)
Kx = 0.00068*(Wb +Wm) + Ai/Si Ai=2.8; Si=3.5
Kx = 0.883 Pag 74
3.) Factor de flexión de faja (Ky) tabla 6.2
Ky1 =0.033
Ky2 =0.02
Longitud de
faja (pie)
Wb + Wm Inclinación Inclinación
0
600 122 0.0333
656.17 122 0.033
800 122 0.0323
Longitud de
faja (pie)
Wb + Wm Inclinación Inclinación
7 14 12º
400 122 0.0275 0.0207
492.13 122 0.0253 0.0179 0.02
500 122 0.0251 0.0175
CONTINUANDO CALCULO DE TENSIONES
4.) Resistencia friccional (Tx)
Tx=L*Kx*Kt
Tx=1148.3*0.883*1
Tx=1013.9 Lb
5.) Resistencia a la flexión (Tyb)
Tyb=Tyc+Tyr
Polines de avance (Tyc)
Tyc=(L1*Ky1+L2*Ky2)*Wb*Kt
Tyc=(656.17*0.033+492.13*0.02)*12*1
Tyc=377.95Lb
Polines de retorno (Tyr)
Tyr=L*0.015*Wb*Kt
Tyr=1148.3*0.015*12*1
Tyr=206.69Lb
Luego:
Tyb=377.95+206.69=584.64 Lb
6.) Resistencia del material al flexionarse la faja (Tym)
Tym =(L1*Ky1+L2*Ky2)* Wm
Tym= =(656.17*0.033+492.13*0.02)*110.25
Tym=3472.5 Lb
7.) Fuerza necesaria para elevar el material (Tm)
Tm=-H*Wm
Tm=-102.36*110.25
Tm=-11285.2 Lb
8.) Fuerza de aceleración del material (Tam)(ver figura 6.3)
Para una velocidad de diseño de 500 ppm
1000ton.corta/Hr----------145Lb
1650ton.corta/Hr----------XLb
Tam=239.3 Lb
9.) Resistencia generada por los accesorios del transportador (Tac)
a) Resistencia producida por los raspadores (Tbc)
Asumiendo que el sistema cuenta con raspadores; se considera 5Lb/
pulgada de ancho de faja. (CEMA pag. 82)
Tbc=180Lb
b) Resistencia producida por faldones (Tsb)
dm : densidad aparente del material (Lb/pie3) = 200
Angulo de reposo de material = 35º
Lb = logitud de los faldones (pie)
hs = profundidad del material en material (pulg).
Cs=0.3764
Lb=10
hs=3.6
Tsb=Lb(Cs*hs2+6)
Tsb=10(0.3764*3.62+6)
Tsb=108.8 Lb
Tac = Tbc + Tsb
Tac = 180 + 108.8
Tac = 288.8 Lb
10.) Resistencia debido a la flexión de faja alrededor de la polea (Tp)
Tp1 = 200 Lb/polea * Nº de poleas de lado tenso
Nº de poleas = 0 (no se considera la polea motriz)
Tp1 = Lb
Tp2 = 150 Lb/polea * Nº poleas
Nº de poleas = 1 (polea de cola)
Tp2 = 150 Lb
Tp3 = 100 Lb / polea * Nº poleas
Nº de poleas : 4 (poleas de volteo o reenvío)
Tp3 = 400
Tp = Tp1 + Tp2 + Tp3
Tp = 0 + 150 + 400
Tp = 550 Lbs
11.) sumario de componentes de tensión efectiva (Te)
Te = -5136 lb
Tx (fricción de polines) = L * Kx * Kt 1013.94 Lb
Tyc (flexión de faja P.carga) = L * Ky * Wb * Kt 377.95 Lb
Tyr (flexión de faja P.retorno) = L * 0.015 * Wb * Kt 206.69 Lb
SUBTOTAL (A) L*Kt*(Kx+Ky*Wb+0.015*Wb) 1598.58 Lb
Tym (flexión material) = L * Ky * Wm 3472.5 Lb
Tm ( para elevar el material) = H * Wm -11285.2 Lb
SUBTOTAL (B) = Wm * (L * Ky + H) -7812.7 Lb
Tp (resistencia poleas) 550 Lb
Tam(Ac. Material) 239.3 Lb
Tac (Accesorios Tpl + Tbc + Tsb) 288.8Lb
SUBTOTAL (C) 1078.1Lb
Te = A + B + C Te -5136.17 Lb
12.) Esquema de cargas
Figura 6.10. Polea motriz de cabeza - carga descendente regenerativo
12.) Determinación del tipo de polea:
Coeficiente de envoltura: Cw de la tabla 6.8 con polea de reenvió
Para polea desnuda Cw = 0.66
13.) Tension en le punto de minima tensio (To)
•Hundimiento de la faja:En la tabla 6.10 para un ángulo de abarquillamiento de 20º: hundimiento 3%
Vemos en la pagina 94 del manual CEMA para una flecha de 3%:
To = 4.2 * Si * ( Wb + Wm )To = 4.2 * 3.5 * 122.25
To = 1797.1 lb
14.) Tensión en el lado flojo (T2)
LbT
TTT
LbT
LbT
TTTCT
TTT
e
ew
e
8.8525
8.3389
alto mas el tomamosentonces
1.1797T o 8.3389
o *
1
21
2
22
022
21
H) Calculo de la potencia del motor (hp):
Potencia requerida para vencer la fricción de la polea de accionamiento
HpP
P
VTeP
8.771
33000
500*51361
33000*1
HpP
P
03.3
33000
500*200
2
2
Potencia requerida
P requerida = 77.8 - 3.03 = 80.8 Hp
Tx (fricción de polines) = L * Kx * Kt 1013.94 Lb
Tyc (flexión de faja P.carga) = L * Ky * Wb * Kt 377.95 Lb
Tyr (flexión de faja P.retorno) = L * 0.015 * Wb * Kt 206.69 Lb
SUBTOTAL (A) L*Kt*(Kx+Ky*Wb+0.015*Wb) 1598.58 Lb
Tym (flexión material) = L1 * Ky * Wm 2387.3 Lb
Tm ( para elevar el material) = H * Wm 0Lb
SUBTOTAL (B) = Wm * (L * Ky + H) 2387.3Lb
Tp (resistencia poleas) 550 Lb
Tam(Ac. Material) 239.3 Lb
Tac (Accesorios Tpl + Tbc + Tsb) 288.8Lb
SUBTOTAL (C) 1178.1Lb
Te = A + B + C Te 5064 Lb
Notemos este valor para recalcular el valor de T2 en estas
condiciones
LbT
TTT
LbT
LbLbT
TTTCT
TTT
e
ew
e
2.8406
2.3342
alto mas el tomamosentonces
1.1797T o 2.3342
o *
1
21
2
22
022
21
De aquí falta corregir,
indicar que una variacion en
cargas de friccion y la maxima
tension puede ser al cargar
I) Selección de faja y diámetro de polea:
Tensión de faja
Tt=19001.22/36
Tt=527.8 Lb/pulg
Para PIW = 527.8 b=36 pulg lo que indica que esto fallaría en vació
FIN