FAJAS TRANSPORTADORAS[1]

“FACULTAD DE INGENIERIAS”

CARRERA PROFESIONALDE

INGENIERÍA MECÁNICA ELECTRICA

Tema : FAJAS TRANSPORTADORAS

Curso : MAQUINARIA INDUSTRIAL

Docente : ING. ARTURO COSI BLANCAS

Estudiante : GARY EDUARDO GONZALES MANRIQUE

Ciclo : DÉCIMO.

MOQUEGUA – PERÚ

2008

INTRODUCCION

Los procesamientos de un producto industrial, agro-industrial y minero, están sujetos a diferentes movimientos en cualquier sentido y dirección; esto es, vertical y horizontal o inclinado. Para cumplir este objetivo, son utilizados equipos con el nombre de transportadores o cintas transportadoras (fajas).

Universidad José Carlos Mariategui Ingeniería. MecánicaDe todos los sistemas de transporte continuo empleados en la industria, agro-industria y minería, las cintas transportadoras ocupan un lugar muy destacado por muchas razones.La industria minera requiere transportar grandes volúmenes de materiales a granel entre instalaciones (canteras, plantas procesadoras, muelles, etcétera) ubicadas en distintas lugares.

Cualquier sistema de transporte de materiales que se implemente además de considerar las características del material a transportar, debe tener en cuenta las condiciones de las áreas colindantes con la ruta de transporte: áreas industriales, terrenos privados, zonas públicas, terrenos llanos o abruptos, lugares poblados o deshabitados.

Existen varios sistemas de transporte para materiales a granel (camiones,Teleféricos, fajas transportadoras, entre otros) actualmente en uso. Sin embargo, ante la necesidad de establecer un sistema de transporte económico, eficiente y amigable con el medio ambiente, es necesario estudiar otras alternativas.El sistema de transporte mediante faja es una alternativa moderna para el transporte de materiales a granel que cumple con las exigencias actuales de eficiencia en operación y respeto por el medio ambiente.

1.- CONCEPTO DE FAJA:

Sirven para transportar el mineral a diferentes partes de la sección en forma cómoda, limpia, económica y rápida.

Las fajas son reforzadas y revestidas con caucho, para aguantar tensiones y resistir al fuerte desgaste superficial debido al rozamiento con los diferentes polines y por el mismo paso de los minerales.

2.- FAJA TRANSPORTADORA:

El material es transportado sobre una banda de caucho soportada por polines a todo lo largo de su recorrido. El accionamiento se realiza

Maquinaria Industrial Ing. Arturo Cosi Blancas

2

http://www.monografias.com/trabajos10/fimi/fimi.shtml

http://www.monografias.com/trabajos35/caucho-sbr/caucho-sbr.shtml

http://www.monografias.com/trabajos37/la-moda/la-moda.shtml

Universidad José Carlos Mariategui Ingeniería. Mecánicamediante motores eléctricos. Para distancias menores a 10 Km., el costo unitario de transporte mediante faja es inferior al costo de transporte mediante camión. Tiene la ventaja de asegurar un traslado continuo de material. Este sistema está ampliamente difundido en la industria minera.

Las ventajas por emplear fajas transportadoras son las siguientes: Flujo continuo de material. Capacidad para manejar alto flujo másico (t/h). Posibilidad de manejar trayectorias inclinadas. Relativo bajo costo para disposición de la ruta. Sección transversal del equipo es de tamaño reducido. Equipo tiene carga por unidad de longitud reducida. Adaptabilidad a la automatización. Bajos costos de operación. Bajo impacto ambiental.

2.1.- CLASES DE FAJAS TRANSPORTADORAS:

2.1.1.- Faja transportadora convencional:

Estos equipos se emplean desde hace más de 100 años. En terrenos de relieve relativamente llano, el transporte de materiales mediante faja convencional ofrece una solución económica y eficiente para grandes volúmenes por lo que este sistema está muy difundido a nivel mundial y nacional. Fajas de este tipo y de gran longitud existen en diversos yacimientos mineros del país, por ejemplo en las minas ubicadas en Marcona.

Principales características:

Trayectoria: línea recta, sólo efectúa curvas en el plano vertical. Inclinación máxima: según las características del material.

Llega hasta 18°. Disposición transversal de la banda: en forma de artesa. Estaciones portantes: usualmente compuestas por 3 polines, la

inclinación de los polines externos determina el ángulo de la artesa.

Capacidad: en función del ancho de la banda y el ángulo de artesa. Banda: mayores longitudes y capacidades requerirán de bandas que soporten mayores tensiones.

FAJA CONVENCIONAL


3

Universidad José Carlos Mariategui Ingeniería. Mecánica

2.1.2.- Faja transportadora para curvas horizontales:

HCB por sus iniciales en inglés: “Horizontally Curved Belt Conveyor”. Estos equipos han sido desarrollados a partir de la década de los 80.Usualmente se emplea un grupo de fajas convencionales, enlazadas por estaciones de transferencia de material, para establecer una ruta de transporte que pueda superar los obstáculos que se presentan sobre el terreno. La faja para curvas horizontales permite superar los obstáculos que encontraría el grupo de fajas convencionales y además evita la instalación de puntos intermedios de transferencia de material, además de evitarse la instalación de puntos de transferencia, también se reduce el empleo de otros componentes costosos (accionamientos, contrapesos, limpiadores, colectores de polvo) que si son requeridos al emplear un grupo de fajas convencionales.


Trayectoria: puede realizar curvas horizontales y simultáneamente adaptarse a las ondulaciones verticales del terreno, sean cóncavas o convexas. En inglés se denominan “Overland Conveyors”.

Disposición transversal de la banda: en forma de artesa. Curvas horizontales: limitadas a radios mayores de 1000 m. Banda: la misma empleada en fajas convencionales. Estaciones portantes: similares a los de fajas convencionales,

sin embargo se requiere inclinar las estaciones portantes ubicadas en las curvas para mantener la posición de la banda.

En las curvas horizontales aparece una fuerza radial Fr, dependiente de la tensión local de la banda FT y del radio de la curva RH.

Faja Transportadora para Curvas Horizontales


4


2.1.3 Faja-cable:

Bajo esta denominación tenemos 2 sistemas de transporte distintos.

a.-El primer tipo de faja-cable es denominado “Cable Belt”.- Consiste en una banda transportadora que se desplaza sobre cables, los que a su vez se desplazan sobre rodillos. Puede realizar curvas horizontales. La sección transversal de la banda es casi plana, por lo que la capacidad de transporte dependerá del ángulo de reposo del material.

b.-El segundo tipo se denomina “RopeCon”.- Combina el diseño de un teleférico de carga con el empleo de una banda transportadora. Este sistema consiste en una banda de capachos que posee ruedas regularmente espaciadas, dichas ruedan se desplazan sobre cables. Esta “faja” se adecua a terrenos abruptos. Por su diseño, para una misma capacidad, requiere menor energía que una faja transportadora convencional.Ambos tipos de faja-cable están poco difundidos y hay muy pocos equipos en operación.

2.1.4.- Faja tubular.

También conocida, por su nombre en inglés, como “Pipe Conveyor”. Debe su nombre a que la banda forma un tubo, al interior del cual se encuentra el material.Este tipo de faja tiene todas las bondades de la faja para curvas horizontales (adaptación a los obstáculos que presenta el terreno, eliminación de puntos intermedios de transferencia de material) pero permite efectuar curvas con radios más reducidos y además hace posible transportar el material confinado al interior del tubo, evitándose el desprendimiento de polvo y el derramamiento de


5

Universidad José Carlos Mariategui Ingeniería. Mecánicamaterial. El material transportado es protegido de los elementos del ambiente y el medioambiente no es contaminado por el material.Por esto a las fajas transportadoras tubulares se les consideran equipos amigables con el medio ambiente o ecológicos.


Trayectoria: puede realizar trayectorias con curvas horizontales y verticales simultáneamente.

Inclinación: puede trabajar con inclinaciones 50% mayores que una faja convencional. El tubo formado por la faja genera fuerzas radiales que permiten al material efectuar trayectorias con mayor inclinación sin necesidad de emplear fajas estriadas.

Disposición transversal de la banda: enrollada transversalmente sobre si misma, con los lados de la banda traslapándose para asegurar la estanqueidad del tubo así formado.

Curvas: el radio puede ser 300 veces el diámetro del tubo para bandas con refuerzo textil y 700 veces el diámetro para bandas reforzadas con cables. Se ha llegado a construir una faja tubular que realiza una curva de 90°.

Banda: especialmente diseñada, debe tener suficiente rigidez transversal para mantener la forma de tubo y al mismo tiempo debe ser lo suficientemente flexible para efectuar las curvas.

Estaciones Portantes: los polines están soportados por una estructura metálica, formando dos arreglos hexagonales. Tienen por función mantener la forma tubular de la banda y permitir su desplazamiento con baja fricción.

Otras características (ventajas) a tener en cuenta son:

Estaciones portantes más compactas reducen el espacio requerido.

Emisión de ruido durante operación es menor que en una faja convencional.

Dado que el material es transportado confinado en el tubo formado por la banda es necesario tener en cuenta las siguientes restricciones:

El mayor tamaño de partícula a transportar no debe exceder de un tercio del diámetro.

El porcentaje de llenado del tubo está alrededor del 60%.

Aún cuando la faja tubular presenta muchas características ventajosas, es importante tener en cuenta que su costo instalación es


6

Universidad José Carlos Mariategui Ingeniería. Mecánicamayor pues requiere mayor cantidad de polines y una banda especialmente concebida. Así mismo el costo de operación es mayor pues para una misma capacidad, el consumo de energía es mayor respecto de una faja convencional.

La tecnología de la faja tubular fue desarrollada inicialmente en Japón y patentada por la firma Japanese Pipe Conveyor (JPC) en 1978 que otorgó licencias a diversas empresas. La mayor cantidad de fajas tubulares instaladas tiene una longitud menor de 200 m, sin embargo existen 30 equipos con longitudes mayores de 1 km. De entre estos últimos destacan 8 fajas tubulares con más de 2 km. de Longitud.

El transportador tubular es una tecnología nueva en nuestro medio, actualmente 2 fajas tubulares se encuentran en proceso de instalación (Tisur y Cementos Lima). A nivel de Latinoamérica existen instalaciones importantes en Chile (Puerto Ventanas, ø 400 mm, 1100 m, 1000 t/h) y Venezuela (Lagoven, ø 300 mm, 5030 m, 300 t/h). Faja Tubular Disposición de Fajas y Polines

2.2.-COMPONENTES DE LAS FAJAS TRANSPORTADORAS:


7

Universidad José Carlos Mariategui Ingeniería. MecánicaLas Fajas Transportadoras tienen los siguientes componentes:

Las fajas propiamente dichas y sus respectivas grampas.

Las poleas, que tienen la misión de sostener a la faja en sus extremos, tenemos 2 tipos:

a. Polea motriz o de cabeza, que lleva acoplado el motor que la mueve.

b. Polea zaguera o tensora , es similar a la cabeza, no lleva motor, generalmente es la parte que recibe al mineral.

Los polines: sostienen las fajas entre las poleas como: poliones de carga, poliones de retorno y poliones de guía.

2.3.- VELOCIDAD DE LAS FAJAS:

Funcionan normalmente a velocidades constantes. El procedimiento usual de movimiento consiste en un dispositivo de mando eléctrico, su marcha comienza cuando el operador pulsa un botón respectivo.

ESPECIFICACIONFAJAS TRANSPORTADORAS

INDICE


8

http://www.monografias.com/trabajos15/kinesiologia-biomecanica/kinesiologia-biomecanica.shtml

http://www.monografias.com/trabajos13/mapro/mapro.shtml

http://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtml

http://www.monografias.com/trabajos7/gepla/gepla.shtml

http://www.monografias.com/trabajos10/ejes/ejes.shtml

Universidad José Carlos Mariategui Ingeniería. MecánicaA: OBJETIVOS:

B: CONTENIDO:

1.- ALCANCE DEL TRABAJO2.- EQUIPO DE SEGURIDAD3.- TIEMPO DE OPERACIÓN4.- CONDICIONES DE OPERACIÓN5.- MATERIALES DE CONSTRUCCION6.- REQUERIMIENTOS DE CONTROL DE RUIDO7.- REQUERIMIENTOS DE INSTRUMENTACION Y CONTROL8.- REQUERIMINETOS DE PINTURA

C: CALCULOS DE LA FAJA TRASPORTADORA:

D: INFORMACION REQUERIDA (DATOS TECNICOS):

E: PLANOS:

F: ANEXOS:

G: ABEXOS:

A.- OBJETIVOS:

Este proyecto de fajas trasportadoras esta dado con la visión de implementar y juntar los conocimientos adquiridos.Las fajas trasportadoras que sirven para transportar el material a diferentes partes de la sección en forma cómoda, limpia, económica y rápida.De todos los sistemas de transporte continuo empleados en la industria, agro-industria, las cintas transportadoras ocupan un lugar muy destacado por muchas razones, entre las que podemos resaltar como principales:a.- La gran distancia a que puede efectuarse el transporte de materiales , ya sea como una:

Sola cinta o con varias , una a continuación de otras .


9

http://www.monografias.com/trabajos37/la-moda/la-moda.shtml

Universidad José Carlos Mariategui Ingeniería. Mecánicab.- Su facilidad de adaptación al perfil del terreno .c.- Su gran capacidad de transporte .d.- La posibilidad de transportar materiales muy variados en clase y granulometría

Otras razones secundarias que justifican el empleo de las mismas son :1.-Marcha suave y silenciosa .2.-Posibilidad de realizar la descarga en cualquier punto de su trazado .3.-Posibilidad de desplazamiento de las mismas ya sea en trayectorias fijas y horizontales o en movimiento de vaivén.

B.- CONTENIDO:

1. ALCANCE DEL TRABAJO

Diseño, fabricación y entrega de tres fajas transportadoras. Una del tipo Fijo de 18” de ancho x 20 metros de longitud y las otra del tipo Stacker fijo de 18” x 10.60 mts de largo.

2. EQUIPO DE SEGURIDAD

El equipo de seguridad deberá incluir los interruptores de parada de emergencia, interruptor por desalineamiento, pruebas de enganche de los chutes, los soportes y los interruptores de velocidad, los polines de la faja y todos los soportes para los interruptores, el


10

Universidad José Carlos Mariategui Ingeniería. Mecánicadetector de metales del transportador, las alarmas de arranque audibles y alarmas piloto de apagado.

3. TIEMPO DE OPERACION

El transportador operará 12 horas al día, 7 días a la semana. Todos los transportadores operarán en las afueras, a temperaturas que están en el rango de - 10°C a 30°C. 4. CONDICIONES DE OPERACIÓN

Referirse a las hojas de datos DS 01 y DS 02 adjuntas.

5. MATERIALES DE CONSTRUCCION

5.1 General Esta sección establece los requerimientos mínimos para el diseño mecánico y fabricación de estos equipos. Información básica, que incluye dimensiones, los cortes para orientación, etc., deben ser mostradas en los diagramas de arreglo para aprobación del propietario antes de que se inicie la fabricación de los mismos.

Los materiales deben ser nuevos, de primera calidad y del tipo y grado especificados. Se pueden licitar materiales alternativos, sin embargo, las recomendaciones deberán ser sustentadas con datos históricos.

Los materiales de construcción deberán estar de acuerdo con la siguiente especificación estándar ASTM:

• Acero estructural A36

• Pernos (estándar) A325

• Pernos (Anclaje) A307

Estos materiales no deben ser sustituidos sin previa aprobación escrita del propietario.


11

Universidad José Carlos Mariategui Ingeniería. Mecánica 5.2 Requerimientos generales de diseñoLa armadura o estructura de la carcasa de los transportadores y alimentadores de faja deberá ser seleccionada para brindar el mejor servicio al más bajo costo. El esfuerzo de dicha armadura deberá ser por lo menos el valor máximo de tensión para el trabajo requerido.

El postor deberá indicar en la licitación que los transportadores cumplen con los requerimientos necesarios, tales como el grado, esfuerzo, tensión, capacidad nominal, soporte de carga y flexión de la faja sobre las poleas y polines.

El diseño de capacidad debe ser acorde con los estándares de CEMA (Conveyors Equipment Manufacturers Association).

Se requerirá que las fajas arranquen completamente cargadas estando conectado a los diferentes faldones de los chutes con carga.

La velocidad de los transportadores y alimentadores de faja deberá ser seleccionada de manera que puedan cargar el 78% de su capacidad de operación normal. Cada unidad deberá estar equipada de una alarma de falla por movimiento.

Las fajas de los transportadores deberán ser lo más uniforme posibles, sin pliegues, broches o cordones ondulantes o cualquier otra irregularidad. Las fajas deberán ser apropiadas para empalmes vulcanizados y estar cubiertas con el mismo material de la faja.Todas los transportadores y alimentadores de faja externas deberán tener Coberturas de acero corrugado Armco o equivalente.

Poleas

Las poleas deberán ser proporcionales de acuerdo con la norma ANSI 13105.1-1983, estándar de soldadura para poleas de acero de transportadores.

Cada polea debe ser para servicio pesado, construcción cónica de acero soldado, teniendo dos tapas sólidas circulares, las cuales deben encajar a presión, y en cada tapa debe estar el cubo donde se montará el eje de la polea con su respectiva brida. Se deben incorporar a estas poleas elementos rigidizadores o discos adicionales. El uso de los rigidizadores será definido por el ancho de la faja y/o aplicación.

Las combinaciones de polea y ejes deberán cumplir los requerimientos indicados en el estándar B1051-1990 (CEMA) Conveyor Equipment Manufacturer's Association.


12

Universidad José Carlos Mariategui Ingeniería. MecánicaChumaceras

Los rodamientos de las chumaceras para los ejes de poleas del transportador y alimentador de faja deberán ser auto alineantes, con doble fila, y de rodillo, tipo adaptador , con alojamientos partidos. Los rodamientos deberán ser seleccionados con la base de un mínimo de 100,000 horas, de acuerdo con el estándar B-10 (Anti Friction Bearings Manufcturer's Association - A.F.B.M.A.), en conjunto con las máximas cargas radiales de operación normal.

El postor debe garantizar que las chumaceras soportarán adecuadamente las cargas para las condiciones normales de operación y para las condiciones de sobrecarga temporales (arranque, etc). La dirección resultante de tales cargas serán calculadas de las direcciones de las fajas, ángulos de contacto, etc. Todas las chumaceras deberán ser montadas en una base horizontal.

Tornillos de ajustes para rodamientos

Excepto por los templadores verticales o contrapeso y templadores del tipo tornillo, los tornillos de ajuste deberán ser instalados para actuar en contra de la dirección de empuje.

Todas las chumaceras deberán incluir una placa base y espacio disponible para las planchas de nivelación (lainas) en la estructura motriz .

Templadores

En general, los transportadores de fajas menores a 30 m (100 ft) de longitud deben tener templadores de tipo tornillo, los transportadores mayores a 30 m (100 ft) de longitud deben tener templadores tipo contrapeso. Para los alimentadores de faja los templadores deben ser del tipo tornillo. Los templadores deberán permitir un estiramiento uniforme de la faja para lo cual todos sus paños o lonas deben estar vulcanizados. Los transportadores con balanza deben tener templadores de contrapeso.

Ejes

Los tamaños de eje deberán ser estandarizados tanto como sea posible.


13

Universidad José Carlos Mariategui Ingeniería. MecánicaSi es adecuado técnicamente y económicamente ventajoso, los ejes pueden ser torneados en el lugar donde se alojará el rodamiento. Los extremos de los ejes torneados deberán ser biselados por lo menos la mitad de la diferencia de los diámetros.

Todos los ejes de las poleas deberán ser fabricadas de una sola pieza, provistos de canal chavetero y chavetas para encajar en los cubos de las poleas de los componentes motrices.

Las poleas deben ser instaladas con sus respectivas chavetas a los ejes de acuerdo a lo siguiente:

Polea motriz: 2 chavetas en línea

Todos las poleas no conductoras: 1 chaveta

Todas las chavetas y los canales chaveteras deberán tener extremos semi circulares. Las poleas restantes deberán instalarse con sus respectivas chavetas al eje usando como mínimo una chaveta. Todos los canales chaveteros deberán tener extremos semi-circulares. Ninguna chaveta se extenderá dentro del radio del filete. Se deberá usar chavetas de sección cuadrada.

Polines

General

El diseño y selección de los polines deben ser preparados para los requerimientos mínimos recomendados por CEMA (Conveyor Equipment Manufacturer's Association). El diámetro de los rodillos para polines deberán ser por lo menos igual a la norma C-5 CEMA.

Todos los polines deberán estar diseñados y construidos de acuerdo con el estándar del fabricante, a menos que se dicte una consideración especial contraria. Ellos deben tener un marco soporte para rodillos y braquetes y deberán ser entregados totalmente ensamblados.

Polines autoalineantes


14

Universidad José Carlos Mariategui Ingeniería. MecánicaLos polines autoalineantes para el lado de acarreo y de retorno del transportador de faja deben ser usados aproximados cada 30 m (100 ft) iniciándose cada 15 m (50 ft) de la polea de cola.

Los transportadores de faja de más de 76’ (25m) entre centros y hasta de 30 m (100') entre centros deben tener al menos un polin autoalineante en el lado de acarreo así como en el lado de retorno.

Polines de transición

Todos los transportadores que tengan ángulo de abarquillamiento o artesa de 35° deberán estar provistos de polines de transición. Se deberá suministrar lainas debajo de los polines para efectuar una transición suave del ángulo de abarquillamiento o artesa a la cara plana o de contacto, de la polea.

Raspadores de faja

Los raspadores de faja se deben usar en el lado terminal de la polea de cabeza donde se acumulan residuos de mineral. Estos raspadores de faja deben ser del tipo de doble hoja de limpieza primaria de la faja con ajuste de tensión.

Guardas

Todas las partes rotatorias o en movimiento deberán estar totalmente cubiertas con las guardas de seguridad, hechas de acuerdo la última edición de la norma ANSI 1320.1. Se deberá suministrar las guardas de metal expandidas para cada transmisión de fajas en V, diseñadas de acuerdo con los estándares OSHA y MSHA. Diseñar guardas de seguridad para,

- Lubricación de partes móviles cubiertas sin desmantelar las guardas de seguridad.

- Fácil remoción de todas las guardas de seguridad usando herramientas normales de mantenimiento.

- Servicio para trabajo pesado.


15

Universidad José Carlos Mariategui Ingeniería. MecánicaDiseño de la cimentaciónProveer todos los pesos, fuerzas, reacciones y otra información requerida para el diseño de las cimentaciones de concreto.

Proveer información completa del endurecimiento para la ubicación apropiada de los pernos de anclaje requerida para los trabajos de acero estructural.

Las elevaciones de la cimentación en concreto para los tijerales y soportes verticales deberán ser de 300 mm sobre la elevación del plataformado final.

Calderería del transportador

- La calderería del transportador y anexos misceláneos consistirán de chutes de cabeza, chutes de alimentación, faldones, templadores de tipo contrapeso, interruptores de parada y postes de amarre, cables y ferretería asociada, montaje diverso de interruptores y soportes, guardas y placas bases.

- Chutes del cabezal y chutes alimentación de la faja deberán ser diseñados y fabricados por el fabricante e incorporar una provisión para montaje de componentes mecánicos y eléctricos.

- El Consultor deberá proveer los detalles de las interfases entre calderería incluida y la calderería suministrada por otros.

- El postor deberá remitir diseños propuestos para las guardas, postes, soportes, y templadores de tipo contrapeso del transportador para la consideración del dueño antes de su fabricación.

- Toda la calderería deberá estar conforme por lo menos con los estándares del fabricante.

- Las áreas de la calderería sujetas a desgaste deberán estar forradas. El vendedor deberá indicar el tipo de forros y el


16


espesor de los mismos en los planos de calderería entregados para aprobación.

- Los chutes deberán ser fabricados de planchas de acero estructural de un mínimo de 6 mm de espesor y las partes sujetas a desgaste deberán ser fabricadas con acero resistente a la abrasión de un mínimo de 9.5 mm de espesor. Los forros de caucho deben ser vulcanizados en frío.

- Cada chute del cabezal deberá incluir lo siguiente:

6. REQUERIMIENTOS DE CONTROL DE RUIDO

El nivel de ruido de los equipos no deberá exceder los 85 dBA al momento de medir el ruido en cualquier punto a 0.9 m de los equipos de acuerdo con los estándares locales.

7. REQUERIMIENTOS DE INSTRUMENTACION Y CONTROL

Ver especificación Técnica de Instrumentación SP-1-0531-07-001

8. REQUERIMIENTOS DE PINTURA

Limpiar completamente la superficie antes de aplicar la pintura para asegurar una apropiada adherencia. Asegurarse que las superficies estén secas, limpias, lisas y libres de polvo, suciedad, grasa, aceite rebaba de soldadura y cualquier material extraño.

Preparar la superficie según se especifique en cada sistema de pintura y de acuerdo a las instrucciones escritas por el fabricante.

Arenar el acero para producir un perfil de superficie con un anclaje de hasta máximo 25 a 30% del espesor de la película total especificada. El 38 a 62 micras (1.5 a 2.5 mils) a menos que el fabricante especifique lo contrario.


17

Universidad José Carlos Mariategui Ingeniería. MecánicaAsegurarse de que el nivel de preparación de la superficie sea según lo especificado.

Aplicar el imprimante previamente a la aparición de oxidación. Si la oxidación aparece antes de imprimar, relimpiar el acero hasta alcanzar la preparación de la superficie especificada.

a.- Aplicación

Aplicar la pintura de acuerdo al sistema especificado y según las instrucciones del fabricante.

No aplicar pintura atomizada en el campo a menos que lo indique el ingeniero. Emplear métodos, equipos, control y calidad de aplicación de modo de asegurar una cubierta de pintura uniforme, continua y sólida. El ingeniero puede requerir cambios en el método empleado.

Asegurarse que la pintura aplicada cubra todas las esquinas, huecos para pines y otras áreas difíciles de cubrir, como los bordes salientes y esquinas.

Proveer un acabado liso, libre de imperfecciones. Asegurarse que todos los bordes estén totalmente cubiertos.

Aplicar el sistema de pintado especificado en superficies las cuales podrían ser inaccesibles por cerramiento lateral, techo albañilería o equipos, previamente a la instalación de aquellos materiales o equipos.

Usar pintura inalterada excepto cuando se especifica otra cosa en las instrucciones impresas del fabricante. Mezclar la pintura cuidadosamente de acuerdo a las instrucciones del fabricante y mantenerla suficientemente agitada durante la aplicación para prevenir la separación de sus componentes.

Antes de la aplicación de la siguiente capa de pintura permitir que cada capa haya secado por lo menos el período indicado por el fabricante.

Usar el equipo apropiado para el curado al calor cuando sea requerido para una alta temperatura de servicio.b.- Pintado de acero estructural


18

Universidad José Carlos Mariategui Ingeniería. MecánicaMateriales

Tipo: EpóxicoFabricantes aprobados: Ameron – Amerlock 400 (cuando no hay exposición al sol)

Tipo: AliphaticUrethane

Fabricantes aprobados: Ameron – Amershield (cuando hay exposición al sol)Otros fabricantes aprobados: Carboline, Sherwin Williams, SigmaSistema equivalente al Amerlock 400, Amershield, según sea el caso.

Aplicación

Espesor de la película seca: 125-150 um (5-6 mils). una sola capa (cuando no hay exposición al sol).

Espesor de la película seca: 100-125 um (4-5 mils). una sola capa (cuando hay exposición al sol).

No pintar lo siguiente:

Cara inferior de la plancha base de columna soportada en la cimentación de concreto.

Superficies de aceros embebidas o adheridas al concreto. Conectores de corte soldados. Superficies de tráfico de rieles de puentes grúa.

La aprobación del cambio de pintura debe ser aprobada por el cliente, siendo siempre responsabilidad del fabricante, cubrir las expectativas de acuerdo al manual SSPC, volúmenes I y II, PSC-VIS-89 y NACE TPC publicación Nro. 2.

No debe aplicarse pintura a ninguna parte de acero inoxidable.


19


C.- CALCULOS DE LA FAJA TRASPORTADORA:

Diseños de fajas transportadoras

I. CARACTERISTICAS DEL MATERIAL:

Tipo de material = trigo

Tamaño del material = trazos a mas de ”

Peso especifico =

Angulo de reposo = fluides buena 28º

Código = C25N

Consideraciones principales de diseño:

En la alimentación.

Ancho de la faja.

De la velocidad de la faja.

II. CÁLCULOS:

1.1 selección de la faja:

Según el libro coma tabla 4 – 1 Pág. 46


20


Asumo una velocidad tentativa de 450 PPM.

= 450 PPM

1.2 CAPACIDAD REQUERIDA:

1.3 CAPACIDAD EQUIVALENTE:

Del libro cema la reducción del tonelaje requerido a la base de 100 ppm y

100


21


1.4 Selección Del Ancho De La Faja Y Angulo De Abarquillamiento:

a) tentativa:

Libro del cema tabla 4 – 2

0,173 0,817 0,399 2394 0,284 0,365 0,649 3897

b) tentativa:


22


Libro de cema tabla 4 – 3

0,278 0,196 0,474 2847 0,455 0,317 0,772 4636

c) tentativa:

Libro del cema tabla 4 – 4

0,327 0,172 0,499 2996

0,536 0,276 0,812 4873

1.5 Análisis De Las Tentativas:

Se compara cada capacidad de transporte de cada con la

capacidad .

Colulando la primera tentativa:

Fallo por.


23


Fallo por orquillamiento.

Calculo de la segunda tentativa:


OK.

Calculando la velocidad:

Velocidad mínima a estas condiciones

=


24


OK.

Calculando lo tercero tentativo:


OK.

Calculando la velocidad

La velocidad minima ha estas condicones.

OK.


25

Universidad José Carlos Mariategui Ingeniería. Mecánica1.6 condiciones de la velocidad de operaciones:

15% + sobrecargo momentáneo se toma la tentativa # 2. de

1.7 conclusiones de la tentativa:

………………………………………Velocidad de operacion

……………………………………………..Ancho de faja

………………………………………………Angulo de abarquillamiento

………………………………………………Angulo de sobrecarga

………………………………………Aro transversaldel material O transporte

……………………………capacidad equivalente

………………………………capacidad referida.

1.8 selección de l tipo de faja y numeros de plieges:

Numeros de pliegues:

Manual de la .B.F. coodrich

tabla de espesor = 43 con 4 pliegues


26

Universidad José Carlos Mariategui Ingeniería. MecánicaTipo de cuvierta:

Cema tabla 7 – 13 y 7 – 14 pag. 194 respectivamente.

Diámetro de la polea

Según B.F. coudrich. Tabla II 34 Pág. 52

#pliegues = 4

Trabajo más con tamaño normal de 80 – 100%

Diámetro de la matriz = como mínimo Usando un rango de tolerancia de 8 – 24 , tomemos el mayor 24

II calculo de la trayectoria de descarga del material:

2.1 calculo del espesor de la faja más cubierta:

2.2 datos para el cálculo:


27


=

2.3 calculo de la velocidad en RPM.

2.4 velocidad tangencial = N

2.5 angulo de descarga en el punto inferior.

Calculo de la velocidad tangencial en el punto inferior.


28


Calculo del ángulo de descarga

Como:

2.6 angulo de descarga en el centro de gravedad.

Calcula la velocidad tangencial en C.G

donde

Calculo del ángulo de descarga.


29


2.7 angulo de descarga del punto superior.

Calculo de la velocidad tangencial.

Donde:

Calculo del angulo de descarga

2.8 calculo de la trayectoria del material.

Donde:

: Distancia vertical de caída para la trayectoria “m”: Distancia horizontal de la descarga de la trayectoria “m”


30

Universidad José Carlos Mariategui Ingeniería. Mecánica g : aceleración de la gravedad ( 32.2 pies/seg )

: Velocidad de la descarga para la trayectoria “m”: El ángulo de descarga para la trayectoria “m”

Caída del punto inferior:

Caída del punto medio:


31


Calculo del punto superior:

III calculos para la selección de los polmes:

Tabla s – 1Servicio livianoDiámetro del rodillo # de serie de la matriz IIClasificacion B

Tabla 5 – 2Si = 5

B =

Normal recomendado para rodillas de retorno 10,0 ies.

3.1 carga actual

si


32


peso de la faja

peso del material

3.2 carga ajustada

Tabla 5-4 factor de tamaño = 1……………………………………………..

Tabla 5-5 factor de mantenimiento = (moderado promedio) 1.10…………Tabla 5-6 factor de servicio = (mas de 16 de h al dia) 1.2…………………..Tabla 5-7 factor de conversión de velocidad = ………………………….

Donde =5235.145Lb

3.3 condiciones de los rodillos

Tabla S -8B =Rodillo B


33

Universidad José Carlos Mariategui Ingeniería. MecánicaCarga para rodillo 410Retorno 165

3.4 calculo de la tension efectiva

Donde L=250 pies (asomida), LALONGITUD DEL TRANSPORTADOR

L=250 pies

Kt = factor de temperatura = 1

Esta ha mas de 30 – 40º C

Factor friccion

pag 74

Tabla 6 -2 (factor de flexional del a faja) 3.5 grados aproximadamente.

Resistencia friccional del rodillo de carga y de retorne

3.5 resistencia de faja a la flexion cuando se mueve los rodillos. Tyb: TyC + TYr


34

Universidad José Carlos Mariategui Ingeniería. MecánicaRodillos al avance =T y C = Rodillos al retorno = T y r =

T y C = 70 T y r = 30

T y b = T y C + T y r T y b = 70+30

3.6 resistencia de material al flexionar la faja:

T y m = = 9091.504 Lb

3.7 fuerza necesaria para elevar el material

3.8 fuerza necesaria para lograr la faja.

3.9 fuerza de aceleración del material


35


3.10 resistencia gerencia por los accesorios del transporte

Tabla = 6 – 6 desviador de descarga

Tac = s.o de virage total o desviar simple de todo Biselado removiendo todo el material de la faja.

3.11 resistencia producida por raspadores :

3.12 resistencia por laterales o faldones

tabla 6 – 7 (EL factor del trigo) Cs = 0,0265

Tsb = Lb

Tsb =

Tsb = 3,015

3.13 resistencia producida por un deflector de carga

Tp = 200 x 2

Tensor = 200Lb x pulg de abarquillamiento

Flujo = 150Lb x pulg de abarquillamiento

Tp = 400Lb


36


3.14 determina el tipo de polea:

Cw – tabla 6 – 8Simple con polea de 200º

Tensor manual

- polea desnuda 1.0- polea recubierta 0,72 – OK

Cw = 0,72

3.15 hundimiento de la faja:

Tabla 6 – 10Rodillo abarquillado 35ºMaxima lampara de la flecha 2%Para 2% si (Wb + Wn)

6.25 x S x (8+1039.029)

26175.73

3.16 tension en el lado faja.

se elige el de mayor tencion


37


3.17 tension de arranque:

Tiass = 2 (17712.724)+20780.58+26365.730

Tiass = 82570.757Lb

3.18 tension del motor:

Potencia requerida por faja

Potencia necesaria para vencer la friccion reducida en la polea de accionamiento

Potencia total:

Pt =

Pt = 39.610 Hp

3.19 asumiendo una eficiencia 85% por transmisión.

Factro de seguridad 1.25

Preal


38


Preal =

Preal = 58.250 Hp

Se selecciono un motoredector de 60 Hp de telemecanique

Tipo = TE20280280SPG pag 14 motoreductores - alta

Potencia = 45 KW – 60 Hp

Velocidad = 98.0 RPM

Frecuencia = 60 HZ

Corriente nominal = 81.7 Amp.

I. CÁLCULO DE LA TRANSMISION POR CADENA

Simbología usada para el cálculo.

mg: Relación de transmisiónNp: r.p.m del piñón salida del motor reductor=98.0Nc: r.p.m de la catalina polea motriz= 98.0Z1: Numero de Dientes del piñón Z2: Nº de dientes de la catalinaPd: Potencia de diseño Pe: Potencia equivalente Fg: Factor de servicio (ver tabla Nº 3 – Hori pag 93) clase BFn: Factor de Ramificación ( ver tabla Nª 2 – Hori Pag92 )Dp: Diámetro de paso de la catalina (pulg)dp: Diámetro de paso del piñón (pulg)P: Paso de la cadena (pulg)V: Velocidad tangencial Pies/minLp: Longitud de paso de la cadena (pulg)

Relación de transmisión


39


Numero de dientes de la rueda: rango < 17 25 > (ver Hori pag 89)

Dientes (asumiendo)

Potencia Nominal equivalente:

Fm : ver tabla Nº 2 (Hori) con 19 dientes

Selección de la cadena

Con la potencia equivalente Pe y los r.p.m del piñón

Pe= 60 Hp Np = 98.0 r.p.m

De la figura 1 – Hori Pag 95

Se ubica la cadena ASA 140 – 1 hilera

Reduciendo el paso y aumentando el número de hileras.

Hp asumiendo Nº de hilos 2 – Factor 2.5 (Pag –

95)

Entrando al grafico será cadena ASA 100 – 2 hileras


40

Universidad José Carlos Mariategui Ingeniería. MecánicaCálculo del diámetro de Paso de las ruedas:

De la tabla Nº 1 hallamos el radio del Paso con ASA 100 P = 1 ¼ “

Velocidad tangencial

De la tabla 1-Hori Pag 92 se observa q´ para una lubricación manual se permite una velocidad de 194.732 pies/min para P = 2 “

Longitud de la cadena

Cálculo de la longitud aproximada.


41


Tomaremos

Recalculando la distancia entre centros

Conclusión

Usar 59 pasar de cadena ASA 160-2 Con rueda dentadas de 19 y 19 dientes.

II. CALCULO DE EJES

Calculo del eje cabezal

Datos:

Material acero SAE 1045

Hp motoreductor = 60 Hp

( ver 7.6 )

Polea TL30 D = 30 pulg ( ver link belt 1050 pag 519 )


42


Peso polea =344 lb Rostro de 20pulg ( ver link belt 1050 Pag 518 )E=30

Diagrama de cargas


43


La carga Tc se asumió hacia abajo para el caso mas critico

Calculo de la tensión de la cadena.

Calculo de la velocidad tangencial de la cadena.

(ver 8.7)


44


Calculo de las reacciones

Tomando

Distancias Asumidas

11091.428(6)+11091.428(22)-RB(28)+10167.92(34)=0

RB = 1255.332 lbRA = 56.74 lb

Calculo de la diagrama a cargas de fuerza cortante y momento flector.

Tramo AB


45


si X = 0 V = 56.74 lb Si X = 6” V = -11034.688

lb

Si X=0 M = 0 Si X=6” M =340.44 lb-

pulg

Tramo BC

X = 6”M=56.74·(6)=340.44 lb-pulgSi X=22” M=56.74(22)-11091.428·(16) = -176214.568 lb-pulg

Tramo CD

Si X=22”M=56.74·22-11091.428·(16) = -176214.568 lb-pulgSi x=28” M=56.74·(28)-11091.428·(22)-11091.428·(6)= -308971.264 lb-pulg

Tramo DE

V= 56.74-11091.428·2+1255.332-20870.33=0lb

Si X=28”M = 56.74·(28)-11091.428·(22)-11091.428·(6)= -308971.26 lb-pulgSi X=34”M=56.74·(34)-11091.428·(28)-11091.428·(12)+1255.332·(6) = 0 lb-pulg

Diagrama de Fuerza Cortante y Momento Flector


46


9.2.4.Diseño del eje según el Máximo Esfuerzo

d3 = 16 √ (Kb. Mb )2 + ( Kt . Mt )2

π.SsDonde:


47


Ss = Esfuerzo Permisible al CorteMt = Momento Torsor lb.-pulg.Mb = Momento Flexión lb-pulg.Kb = Factor Combina de Choque y Fatiga aplicada al

momentoTorsión

De Tabla Hori pag. 219 Kb = 1.5 Kt = 1( eje giratorio )

a). Calculo de Momento Torsor (Mt)

Mt = ( T1 – T2 ).R → Mt = (20780.58lb – 1058.276lb).15Mt = 295834.56 lb-pulg.Mb= 308971.26 lb-pulg.

b). Calculo del Esfuerzo Permisible

Ssd = 0.3 Sy = 0.3 x 58000 = 17400psiSsd = 0.18 Su = 0.18 x 97000 = 17460psi

Sabiendo:

Sy = Esfuerzo de fluenciaSu = Esfuerzo de rotura

Con canal Chavetero : 75 % SsdSs = 0.75 x 17400 = 13050psi

d3 = 16/π (13050).√(1.5 x 308971.26)2 + (1x 295834.56)2

d = 3.65 pulg

9.25. Diseño del Eje por Rigidez Tensional

d4= 584 x Mt x L Donde: G x d4 G = Modulo de elasticidad de

tensiónMt= Momento TorsorL = 6pulg.


48


G = 12 X 106

d4= 584 x295834.56 x 6 G x θ

θ≤6min / pie de longitud

X = 0.05º

d = 4√ 584 x 295834.56 x 6 = 6.45”

12x106 x 0.05

d = 6 pulg

Conclusión:Utilizar el eje de Diámetro de 6 pulg.

9.26. Calculo del Eje de Pie

Wp = 178 lb (ver tabla Pag 518 link-belt)D = 24” (ver tabla link-belt 1050 Pág. 518)E = 30x106 psi

Calculo de las reacciones

Ra = Rb = 11091.428+11091.428 2

Ra = Rb = 11091.428lb

9.27. Calculo del diagrama de carga

M1 = 0M2 = -11091.428x 6 = -66548.6 lb-pulgM3 = -11091.428x22+11091.428x16= -66548.7 lb-pulgM4 = -11091.428x28+11091.428x22+11091.428x6=0 lb-pulg


49


9.28. Diseño del eje según el Máximo Esfuerzo

d3 = 16 √ (Kb. Mb )2 + ( Kt . Mt )2

π.Ss

Donde:Ss = Esfuerzo Permisible al CorteMt = Momento Torsor lb-pulgMb = Momento Flexion lb-pulgKb = Factor Combina de Choque y Fatiga aplicada al

momentoTorsión

Kt = Factor Combinado de choque y Fatiga Aplicada al momento Flector

De Tabla Hori pag 219 Kb = 1.5 Kt = 1.0

a). Calculo de MtMt = ( T1 – T2 ).R → Mt = (20780.58lb – 1058.276lb).12Mt = 236667.65 lb-pulgMb= 66548.7 lb-pulg

b). Calculo del Esfuerzo Permisible


50


Ss = 13050 psi

d3 = 16/π (13050).√(1.5 x 66548.7)2 + (1x 236667.65)d = 4.65 pulg

9.29. Diseño del Eje por Rigidez Tensional

L = 6” X = 0.05º θ = 584 x Mt x L

G x d4

d = 4√ 584 x 236667.65x6 12x106 x 0.05

d = 6.1”


51


HOJA DE DATOS TECNICOS

REQUERIMIENTO DE DISEÑO DE EQUIPO DS – 01 1

Nº DESCRIPCION UNIDAD DATO

1.

IDENTIFICACION DEL EQUIPO

1.1Faja de 18” x 20 mts de longitud 1

Pivotante sobre tornamesa anclada,

y giratoria sobre bastidor motorizado.

1.2 TAG 100-BC-001

1.3Inclinación de la faja sobre la horizontal º 30

1.4 Distancia horizontal entre poleas.

pul 248

2.

CONDICIONES DE OPERACION

2.1 Alimentación T/H 180

2.2 Tamaño máximo de trigo “ 1/2

3.

INFORMACIÓN GENERAL

3.1 Ciclo de uso (continuo / intermitente)

Continuo

3.2 Horas por día h 12

3.3 Días por año 365 días/año4.

ENERGÍA DISPONIBLE4.1 Voltaje principal / auxiliar V 380 (CA)4.2 Frecuencia Hz 60 - 504.3 Fases 34.4 Voltaje para control V 110 (CA)

6 CARACTERISTICAS DE LA FAJA

6.1 Diámetro de polea enjebada motriz

Pulgs. 30

6.2 Diámetro de polea de cola tipo auto limpieza

Pulgs. 206.3 Velocidad de la faja Pies/min 140


52


6.4 Sistema de transmisión Indicado

Motor eléctrico, y reductor tipo Shaft

mounted.6.5 Templador Tipo Tornillo.(Sistema

Take up)

6.5 Faja Transportadora de jebeCon jebe minimo de

0.290”.

6.6Polines de impacto de jebe de 4” Inclinados 35º


53

FAJAS TRANSPORTADORAS[1]

Documents

Transcript of FAJAS TRANSPORTADORAS[1]