Departamento de Ingeniera Mecnica Agrcola

MQUINAS DE TRANSPORTE Y ELEVACIN

PRESENTA: ABRAHAM CORTES HERNANDEZ Chapingo, Edo de Mxico septiembre de 2007

Unidad III Transportadores con rgano de traccin flexible 3.1 Introduccin.3.2 Transportadores de banda o cinta3.2.1 Elementos principales.3.2.2 Clculo y seleccin.

Transportadores de bandaSon los ms empleados en la transportacin de materiales: Agricultura. En la manipulacin de granos y otros materiales. Industria. Manipulacin de la materia prima y semiproducto. Minera. Extraccin de minerales en las minas. Construccin. En las plantas de extraccin, trituracin y lavado de materiales de construccin.

Elementos del transportadorFigura 1 Esquema general de un transportador de banda fijo. 1- tambor motriz; 2- rgano de traccin; 3- dispositivo de descarga; 4- rodillos de apoyo del ramal de carga; 5- dispositivo de carga; 6- tambor de tensado; 7- dispositivo de tensado; 8- rodillos de apoyo en el ramal en vaco; 9- chasis; 10- tambor de inclinacin; 11- dispositivo de limpieza de la banda.

Transportador de bandaFigura 2 Esquemas de transportadores: a) horizontal; b) inclinado; c) horizonta inclinado; d) inclinado-horizontal. 1- banda; 2- tambor; 3- tambor de tensado; 4- rodillos.

Banda Propiedades principales: Baja higroscopicidad Alta resistencia mecnica longitudinal Bajo peso Pequea elongacin especfica Alta flexibilidad (longitudinal y transversal) Alta resistencia a la separacin de capas Larga vida de trabajo

Banda Componentes o partes de una banda de caucho: Cubierta superior Esqueleto Cubierta inferior

Banda de tejido textil Figura 3 Banda textil. a) comn; b) cables vulcanizados. 1- capa textil; 2- revestimiento de goma; 3- cable de acero.

Tipos de bandasFigura 4 Tipos de bandas: a) plana textil;

Bandas de alambreFigura 5 Diversos tipos de tejidos para bandas de alambre de acero.

BandasEl nmero de capas mnimo se determina:Donde:K - Coeficiente de seguridad de la banda, adim;Smax - Tensin de clculo mximo, N;Sr1 - Resistencia del tejido de la capa, N/mm.capa;B Ancho de la banda, mm.Coeficiente de seguridad de la banda:Donde:Ko coeficiente de seguridad nominal; se toma Ko = 5 7KC coeficiente que considera la no uniformidad de trabajo de las capas (tabla 3.2 )Ku coeficiente que considera la resistencia de la unin de los extremos de la banda (tabla 3.3).KT - Coeficiente que considera la configuracin de la trayectoria del transportador (tabla 3.4).Kr - Coeficiente del rgimen de trabajo del transportador (tabla 3.5).

(3.1)(3.2)

Tabla 3.1 Relacin entre el ancho y el nmero de capas de la banda.Tabla 3.2 Coeficiente Kc.Tabla 3.3 Coeficiente que considera la resistencia de la unin de los extremos de la banda.Tabla 3.4 Coeficiente que considera la configuracin de la trayectoria del transportador.

B, mm300 ...6508001 0001 2001 400 ...1 6001 800 ... 2 000i3 53 64 85 96 108 12

Nmero de capas345678Kc0.950.900.880.850.820.80

Tipo de uninVulcanizadasGrapas y articulacionesA traslape remachadasKu0.90 ... 0.850.500.40 ... 0.30

Traza del transportadorHorizontales linealesInclinados linealesInclinados de configuracin complejaKT10.900.85

Tabla 3.5 Coeficiente del rgimen de trabajo del transportador.Tabla 3.6 Recomendaciones para el nmero mximo de capas de la banda para obtener la adaptabilidad normal.

Rgimen de trabajoMuy suaveSuaveMedioPesadoMuy pesadoKr1.21.11.00.950.85

Ancho de la banda, mmngulo de rodillos203530533356434064445744508556105576265914661 067661 21966

BandasEl peso de la banda se determina:Donde:qb - Peso lineal de la banda, N/m;B Ancho de la banda, m;o - Espesor de las capas, mm; se asume:o = 1.2 Para tejidos con resistencia de 55 N/mm;o = 2.0 Para tejidos con resistencia de 400 N/mm1 - Espesor de la cubierta superior de la banda, mm;2 - Espesor de la cubierta inferior de la banda, mm;i Nmero de capas de la banda.(3.3)

Tabla 3.7 Recomendaciones para la seleccin de los espesores 1 y 2 de la banda.

Tipo de materialGrado de abrasividad1, mm2, mmGranel poco abrasivo o no abrasivoC31De abrasividad media:Pedazos pequeosPedazos mediosB3... 4.54.5 ... 812De alta abrasividad:Pedazos medios y grandesA4.5 ... 102 ... 3Cargas en bulto2 ... 31 ... 2

Rodillos de apoyoFigura 6 Rodillos de apoyo del ramal de carga: a) construccin; b) instalacin de los rodillos para la formacin de la banda plana.

Rodillos de apoyoFigura 7 Rodillos de apoyos: a), b) , c) para el ramal superior lineal acanalados y amortiguadores; d), e), f) ramal inferior recto, de discos de limpieza y acanalados.

Rodillos de apoyoSELECCIN DEL DIMETRO DEL RODILLO DE APOYOSe selecciona el dimetro en dependencia de su empleo, caracterstica de la carga a transportar, del ancho y velocidad del movimiento de la banda, segn la tabla 3.8. SELECCIN DE LA DISTANCIA ENTRE RODILLOSPara el ramal con carga, se selecciona en dependencia de las caractersticas del material a transportar( densidad ) y anchura de la banda ( tabla 3.9 ). En la zona de carga se deben situar 1 a 3 rodillos amortiguadores a pequeas distancias uno de otros de 0,4 a 0,5 m. Se debe de aumentar el nmero de rodillos para los segmentos curvilneos del ramal con carga para evitar que halla derramamiento de material.

Rodillos de apoyo Donde:v - distancia entre rodillos de apoyo del ramal en vaco, m ;c - distancia entre rodillos de apoyo del ramal con carga, m.

Para el ramal en vaco la distancia entre rodillos se determina mediante la tabla 4.8 o mediante la siguiente expresin:(3.4)

Tabla 3.8 Recomendaciones para la seleccin del dimetro de los rodillos rectos y dispuestos en forma acanalada.

Dimetro del rodillo Dr, mmAncho de la banda, mmDensidad de la carga, t/m3Velocidad mxima de la banda, m/s89400; 500; 6501.62.08001.61.6108400; 500; 6502.02.5800; 1 000; 1 2001.62.5133800; 1 000; 1 2002.02.5159800; 1 000; 1 2003.54.01 4003.53.21 600; 2 0003.53.2194; 219; 245800; 1 000; 1 4003.54.01 600; 2 0004.06.3

Tabla 3.9 Distancia entre los rodillos de apoyo lc en m del ramal con cargas para materiales a granel.Tabla 3.10 Distancia entre los rodillos de apoyo lc en mm del ramal con cargas para materiales en bultos. Nota: Para las cargas en bulto con peso superior a 200 250 N (sacos cajas) la distancia entre los rodillos de apoyo no debe ser superior a la dimensin de la carga en la direccin del movimiento.

Ancho de la banda mmDensidad de la carga, t/m3Hasta 0.80.81 1.61.61 - 22.1 2.5> 2.54001.51.41.41.31.25001.51.41.41.31.26501.41.31.31.21.28001.41.31.31.21.11 0001.31.21.21.11.11 2001.31.21.21.11.11 4001.31.21.21.11.11 6001.31.21.21.11.12 0001.31.21.11.01.0

Ancho de la banda, mmPeso de la carga en bultos, NHasta 8080 - 150150 - 200300 - 4001 3001 2001 000500 - 6501 1501 100900800 1 0001 000900800

Rodillos de apoyoDETERMINACIN DEL NMERO DE RODILLOS DE APOYO

Para determinar el nmero de rodillos del transportador de banda se hace mediante la siguiente expresin:Donde:L longitud del transportador de banda, m ;Lp - distancia entre rodillos del ramal con carga y en vaco, m.(3.5)

Tambor Figura 8 Tambor de tensado.

TamborDIMETRO DE LOS TAMBORES

El dimetro de los tambores para los transportadores de banda se toma en dependencia del nmero de capas de stas.Al seleccionar el dimetro del tambor podemos guiarnos por la siguiente expresin emprica:Donde:Dt - Dimetro del tambor, mm;k - Coeficiente de dimetro del tambor (tabla 3.11)i - Nmero de capas de la banda.(3.6)

Tabla 3.11 Valores del coeficiente k.Tabla 3.12 Serie normalizada del dimetro del tambor en mm.

Tipo de tamborResistencia a la rotura de las capas del tejido, N/mm100120 - 200Motriz150 - 160170 - 180De tensado (en la cola del transportador)120 - 130135 - 145De desviacin100 - 110120 - 125

Dtn1602002503154005006308001 0001 2501 4001 6002 0002 500

Accionamientos Figura 9 Sistema de transmisin del tambor motriz. 1- motor; 2 y 4- acoplamiento; 3- reductor; 5- tambor motriz.

Tipos de accionamientos Figura 10 Esquema del sistema de transmisin: a) con un tambor de transmisin; b) con dos tambores de transmisin. 1- tambor de transmisin; 2- tambor de desviacin.

AccionamientosLa magnitud de la fuerza que debe ser transmitida desde el tambor motriz a la banda, depende de tres factores: traccin de la banda, coeficiente de friccin o de rozamiento entre la banda y el tambor y el ngulo de contacto. De acuerdo a la ecuacin de Euler, referente a la teora de la transmisin por friccin, no existir deslizamiento entre la banda y el tambor, si se cumple:Donde:St, Ss - tensiones de la banda a la entrada y salida del tambor motriz, N; coeficiente de friccin entre la banda y el tambor motriz, adim (tabla 3.13); - ngulo de contacto entre la banda y el tambor motriz, rad;(3.7)

Tabla 3.13 Valores de clculo del coeficiente de friccin entre bandas de caucho y el tambor motriz.

Superficie del tambor motrizCondiciones de contacto de las superficies de la banda del tamborCondiciones atmosfricasCondiciones de trabajo del transportadorDe acero o fundicin sin recubrimientoLimpiasSecasBuenas0.35Con polvoSecasMedias0.30Sucias con cargas no pegajosasHmedoPesadas0.20Sucias con cargas pegajosasHmedoPesadas0.10Recubierto con goma (vulcanizado)LimpiasSecasBuenas0.50Con polvoSecasMedias0.40Sucias con cargas no pegajosasHmedoPesadas0.25Sucias con cargas pegajosasHmedoPesadas0.15Recubierto con banda impregnada en goma sin capasLimpiasSecasBuenas0.45Con polvoSecasMedias0.35Sucias con cargas no pegajosasHmedoPesadas0.25Sucias con cargas pegajosasHmedoPesadas0.10

AccionamientosEl tiraje efectivo o fuerza de traccin, se determina de la expresin:(3.8)Sustituyendo ( 3.8 ) en ( 3.7 )o lo que es igual:El tiraje efectivo mximo que puede ser transmitido ser:(3.9)(3.10)(3.11)

Conjunto de tensadoFigura 11 Esquemas de dispositivos de tensin: a) tornillo; b) carga en el tambor final; c) carga en el tambor de transmisin.

Dispositivos de cargaFigura 12 Embudo de carga.

Dispositivos de descargaFigura 13 descarga del transportador de banda: a) desde el tambor de transmisin; b) empleando deflectores de arado.

Dispositivos de descargaFigura 14 Carro lanzador.

Clculo de los transportadoresFigura 15 Esquema de distribucin de: a), b) la carga a granel sobre rodillos rectos y acanalados; c) cargas en bultos.

Clculo de los transportadoresDatos iniciales: Caractersticas del material a transportar Productividad o capacidad de transportacin deseada Esquema del transportador con sus dimensiones principales. Condiciones de explotacin y produccin. El carcter de la carga y la descarga.

Clculo de los transportadoresDeterminacin del ancho de la bandaPara: Cargas a granelProductividad mxima de clculo de los dispositivos de carga; yTamao de los pedazos del material a transportar Cargas en bultoCantidad de bultos,Las dimensiones del bulto; yMtodo empleado para depositarlos sobre la banda

Clculo de los transportadoresTabla 3.14 Coeficiente K para la transportacin de cargas a granel con diferentes movilidades sobre bandas de caucho con superficies de trabajo lisas.Tabla 3.15 Valores del coeficiente Ka.

Movilidad de la partcula de la carga1, gradosngulo de inclinacin del transportador, grados1 - 56 - 1011 - 1516 - 2021 - 24Baja100.90.900.850.80-Media1510.970.950.900.85Alta2010.980.970.950.90

Rodillos de apoyongulo de inclinacin de los rodillos laterales, gradosMovilidad de las partculas de la cargaBaja (10)Media (15)Alta (20)Rectos0158240328

Acanalados, con tres rodillos20393470550304805506254558063369260582620662

Clculo de los transportadoresTabla 3.16 Valores de velocidad de la banda recomendados para transportacin de materiales a granel sin descargas intermedias.Tabla 3.17 Anchos de bandas normalizado segn Gates Rubber.

Carga a transportarAncho de la banda, mm400 - 500650 - 8001 000 1 2001 400 1 6002 000 2 500Polvos y granulados que no disminuyen su calidad con el maltrato1.25 1.62 2.52.5 - 43.15 - 43.15 - 5Pedazos pequeos y medios1.25 1.61.6 - 22 2.52.5 3.153.15Pedazos grandes--1.6 - 22 2.52.5 3.15Sustancias tipo talcos y polvos, secos0.80.8111Frgiles en pedazos que disminuyen su calidad con el maltrato1.251.61.622Granos1.62 2.53.15 - 4--Tubrculos, frutas0.80.81--

B, mm3053564064575086107629141 0671 219

Clculo de los transportadoresLa tensin de clculo de la banda y consecuentemente la resistencia necesaria de la misma, la fuerza de traccin y la potencia del motor se determinan de dos formas: Frmulas generales para clculos aproximados (cuando se desea conocer los parmetros preliminares de la mquina). Clculo detallado de traccin (para clculos finales o de comprobacin precisos).

Clculo de los transportadoresTabla 3.18 Coeficiente general de resistencias locales KL.Tabla 3.19 Coeficiente de resistencia wr al movimiento del ramal inferior de la banda.

Longitud del transportador, m10203040501002003005001 000 y superioresKL4.53.22.82.62.41.71.51.41.31.1

Condiciones de trabajo del transportadorBuenasMediasDuraswr0.0180.0220.030

Clculo de los transportadoresTabla 3.20 Coeficiente de resistencia ws al movimiento del ramal superior de la banda, para disposicin de tres rodillos en forma acanalada.Tabla 3.21 Valores aproximados de los pesos lineales, N/m de la banda y las partes giratorias de los rodillos de apoyo.

Condiciones de trabajo del transportadorBuenasMediasDurasLongitud del transportador, m: hasta 1000.020.0250.035Ms de 100 0.0180.0220.032

Ancho de la banda, mmqbqrqr40036802250046822765060964080080192701 000140222851 2001702661221 4002003201701 6002703351802 000335625285

Clculo de los transportadores Tabla 3.22 Valores del coeficiente.Tabla 3.23 Valores del coeficiente.

ngulo de abrazamiento de la banda en el tambor , gradosCoeficiente 1801.06901.05451.03

Grupo de rodillos con ngulo de curvatura , gradosCoeficiente 10 - 201.02

Clculo de los transportadoresFigura 16 Conjunto de descarga. 1- lmina; 2- embudo; 3- bandeja.

Clculo de los transportadoresFigura 17 Esquema para el clculo de un transportador de banda.

Clculo de los transportadoresFigura 18 Esquema para el clculo de la tensin de la banda.

Muchas Gracias