Upload
richardisaacquenayamaquera
View
229
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
1/48
UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADREGROHMANN
FACULTAD DE INGENIERIA
Escuela Acadmica Profesional de Ingeniera Mecnica
DISEO DE UNA BANDA TRANSPORTADORADE 350 TPHPARA CARBON DE 5 PULG. DE DIAMETRO
APROXIMADAMENTE
TRABAJO INFORME
PRESENTADA POR:
Richard Isaac Quenaya Maquera 10-34769
Richard Raul Maquera Maquera 09-33388
Cristhian Calderon Rodriguez 08-31739
TACNA - PERU
2014
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
2/48
DISEO DE UNA BANDA TRANSPORTADORA DE 350 TPHPARA CARBON DE 5 PULG. DE DIAMETRO
APROXIMADAMENTE
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
3/48
INDICE
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA................................................................................ 1
JUSTIFICACIN DEL PROBLEMA................................................................................... 2
HIPTESIS............................................................................................................................ 2
CAPITULO I........................................................................................................................... 3
1.1. Introduccin............................................................................................................ 3
1.2. Objetivo general..................................................................................................... 4
1.3. Objetivos especficos............................................................................................ 4
CAPITULO II.......................................................................................................................... 5
2.1. Antecedentes......................................................................................................... 5
2.2. Extraccin del material......................................................................................... 6
2.3. Preparacin del carbn........................................................................................ 6
2.4. Transporte del Carbn.......................................................................................... 7
2.5. Seguridad en las explotaciones del carbn...................................................... 8
2.6. Consideraciones del diseo................................................................................. 8
2.7. Funciones de la faja transportadora................................................................... 9
2.8. La Banda............................................................................................................... 10
2.8.1. Tipos principales de bandas...................................................................... 10
2.9. Rodillos y soporte................................................................................................ 13
2.10. Tensin en la faja, Potencia e sistemas de transmisin........................... 16
2.11. Polea y ejes...................................................................................................... 16
2.12. Angulo de sobrecarga del material............................................................... 16
CAPITLO III.......................................................................................................................... 17
3.1. Caractersticas del Transportador.................................................................... 17
3.2. La localizacin del transportador...................................................................... 17
3.3. Especificaciones o datos bsicos para el diseo de la bandaTransportadora................................................................................................................ 17
3.5. Seleccin de los Rodillos................................................................................... 22
3.5.1. La distancia de transmicion recomendada ............................................. 25
3.5.2. Tipos de Servicio......................................................................................... 26
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
4/48
3.6. Calculo de la tensin efectiva, potencia y sistema de transmisin............. 29
3.6.1. Calculo de la potencia de la maquina...................................................... 36
3.6.2. Factor de arrollamiento............................................................................... 37
3.7. Calculo para un transportador dual.................................................................. 39
3.8. Caculos de frenos............................................................................................... 42
CONCLUSIONES................................................................................................................ 44
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
5/48
1
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
En la ciudad de Tacna, tenemos la empresa minera Toquepala, donde hacen
la explotacin de minerales, tales como: Oro, Cobre, plata, Carbn.
En los ltimos meses la explotacin del carbn ha incrementado, lo cual no se
cuenta con equipos de traslado, se hace la necesidad de una banda
transportadora para poder trasladar dicho material, lo cual se hace el estudio
necesario para el diseo de una faja transportadora, con los alumnos de la
universidad Jorge Basadre Grohmann de la escuela de Ingeniera Mecnica.
En este caso buscaremos una solucin para facilitar el traslado del mineral
de carbn. As con esta mquina nos ahorramos energa y contribuimos en
disminuir el medio ambiente, mejorar la produccin y productividad de la
minera.
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
6/48
2
JUSTIFICACIN DEL PROBLEMA
El Diseo de la banda transportadora de carbn ayudara a los obreros y a la
empresa a ahorrar costos, aplicando los sistemas integrados de gestin
mejorando la calidad de la produccin.
El desarrollo de este proyecto permitir movilizar el material explotado que es
el carbn, para una mejor extraccin se necesitara el diseo de una banda
transportadora netamente para el traslado del carbn
.
HIPTESIS
Disear y poner en operatividad la banda transportadora, permitiendo el
avance de la explotacin del carbn.
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
7/48
3
1. CAPITULO I
ESPECIFICACIONES GENERALES
1.1. Introduccin
En la explotacin de una mina a tajo, se realiza el planeamiento referente
al minado de las reservas econmicas mediante el sistema (volquetes -
tren). Pero el nmero de equipos necesarios por ao es entonces
calculado como producto de la simulacin. Realmente, muchas
caractersticas del diseo del plan de minado se ven afectados si el
nmero de equipos es insuficiente. En este caso se debe tratar el diseo
de botaderos cortos, cambiar el plan de minado en zonas altas o disear
rampas que permitan el acceso de trenes a zonas de volquetes, etc. Las
soluciones son paliativos a la falta de volquetes, en caso de que esta
deficiencia se repita en toda la vida de la mina debe pensarse en inversin.El anlisis econmico debe intervenir para decidir si se compran volquetes
adicionales, trenes o se introducen nuevas alternativas de transporte como
las fajas transportadoras.
En la actualidad existen estas mquinas y se usan bastante para el rea
de produccin de material de construccin, son eficientes y de real
demanda, sin embargo estas son muy costosas y se requiere de un
personal especializado para su instalacin.
Existen muchos tipos de transportadores de carga siendo uno de los ms
usados el transportador de banda, dicho tipo de transportador existe en
diferentes tamaos desde los que transportan minerales que pueden
tener hasta 1,000 pies de longitud hasta las pequeas bandas de 10
pulgadas que forman parte de sistemas automticos de movimientos
secuenciales.
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
8/48
4
1.2. Objetivo general
Disear una faja transportadora para la Minera Toquepala, siendo de gran
necesidad, para satisfacer sus necesidades.
1.3. Objetivos especficos
Realizar el diseo de la faja transportadora.
Realizar el montaje de la faja transportadora.
Instalar y colocar en marcha.
Realizar las pruebas necesarias para el buen funcionamiento.
Realizar una instruccin a los operarios para un buen funcionamiento.
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
9/48
5
2. CAPITULO II
MARCO TEORICO
2.1. Antecedentes
Las bandas transportadoras han tenido un uso intensivo en la industria
desde hace ms de 200 aos, dichas bandas se basan en la
transportacin continua y en la facilidad para la seleccin y el empaque
del producto de forma que en la actualidad, toda una industria se dedica
a fabricar partes por separado de dichos transportadores, tenemos por un
lado, los fabricantes de bandas y por el otro lado se fabrican sprockets,
columnas, estructuras, cadenas, congilones, etc., todo por separado, de
forma que el diseador moderno solo tiene que armar los componentes,
sin embargo, esto no nos exenta del trabajo del diseo, ya que para
saber la capacidad y el tamao de cada componente correspondiente acada necesidad y circunstancia se requiere de un anlisis completo en la
aplicacin de la teora del diseo mecnico.
En la actualidad existen bandas automatizadas, es decir, que al llegar un
paquete a un puesto de trabajo, la banda se detiene automticamente
obedeciendo a la seal de un sensor (ptico, inductivo, capacitivo, etc.)
formando parte de una secuencia automtica de movimientos.
Las primeras cintas transportadoras que se conocieron fueron empleadas
para el transporte de carbn y materiales de industria minera. El
transporte de material mediante cintas transportadoras data de
aproximadamente el ao 1785. La mayora de estas instaladas en
terrenos planos, as como en cortas distancias.
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
10/48
6
El primer sistema de cinta transportadora era muy primitivo y consista en
una cinta de cuero lona o cinta de goma que se deslizaba por una tabla
de madera plana y cncava. Este tipo de sistema no fue calificado como
exitoso pero proporciono un incentivo a los ingenieros a considerar los
transportadores como un rpido, econmico y seguro mtodo de mover
grandes volmenes de material de un lugar a otro.
2.2. Extraccin del material
El carbn se extrae mediante dos mtodos: en superficie o a cielo abierto
y mediante extraccin subterrnea o de profundidad. La seleccin del
mtodo de extraccin viene determinada por la geologa del depsito
carbonfero. La extraccin subterrnea supone actualmente el 60% de la
produccin mundial de carbn, aunque en algunos pases productores la
extraccin de superficie es ms comn. La extraccin de superficie
representa el 80% de la produccin en Australia, mientras que en EEUU
se utiliza par a obtener el 67% de su produccin.
2.3. Preparacin del carbn
El carbn directamente extrado del suelo, conocido como mineral bruto
(ROM), a menudo contiene impurezas no deseadas, como rocas y
suciedad, y llega en una mezcla de fragmentos de diferentes tamaos. Sin
embargo, los usuarios de carbn necesitan un carbn con una calidadconsistente. La preparacin del carbn, tambin conocida lavado del
carbn, se refiere al tratamiento del mineral bruto para asegurar una
calidad consistente y la mejora de su idoneidad para usos finales
concretos.
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
11/48
7
Para eliminar las impurezas, el mineral bruto se tritura y se separa en
fracciones de diferentes tamaos. El material ms grande se suele tratar
utilizando un mtodo de separacin de densidad media. Durante este
proceso, el carbn se separa del resto de impurezas hacindolo flotar en
un depsito que contenga un lquido de una gravedad especfica,
normalmente una suspensin de magnetita na. Puesto que el carbn es
ms ligero, flota y puede separarse del resto, mientras que las rocas y el
resto de impurezas ms pesadas caen al fondo y se retiran como material
residual.
Las fracciones ms pequeas se tratan de diferentes modos,
normalmente basndose en las diferencias de masa, como en mquinas
de centrifugado. Una mquina de centrifugado es una mquina que hace
girar un contenedor a gran velocidad, haciendo que los slidos y los
lquidos de su interior se separen. Algunos mtodos alternativos utilizan
las diferentes propiedades de superficie del carbn y de los residuos. En
la flotacin por espuma, las partculas de carbn se eliminan con unaespuma producida al insuflar aire en un bao de agua que contiene
ciertas reas gentes qumicas. Las burbujas atraen el carbn, pero no los
residuos, que se eliminan para recuperar las partculas de carbn. Los
recientes desarrollos tecnolgicos han permitido aumentar la recuperacin
de material carbonfero ultra fino.
2.4. Transporte del Carbn
El mtodo de transporte de carbn depende de la distancia que se va a
recorrer. El carbn se suele transportar en cintas transportadoras o en
camiones para distancias cortas. Se utilizan trenes y barcazas para
recorrer distancias ms largas dentro de los merca dos locales, y tambin
se puede mezclar el carbn con agua para formar un fango de carbn y
transportarlo a travs de un conducto.
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
12/48
8
2.5. Seguridad en las explotaciones del carbn
El sector del carbn se toma el asunto de la seguridad de forma muy seria.
La extraccin subterrnea de carbn implica un riesgo de seguridad mayor
que la extraccin de carbn a cielo abierto. No obstante, en las
explotaciones modernas de carbn existen procedimientos de seguridad
rigurosos, normas de higiene y seguridad y educacin y formacin del
personal, que han supuesto una mejor a significativa en los niveles de
seguridad tanto en la extraccin subterrnea como en la de a cielo abierto
An existen problemas dentro del sector. La mayora de accidentes y
muertes en explotaciones de carbn se producen en China. La mayora de
los accidentes se producen en pequeas explotaciones, a menudo
ilegales, en las que las tcnicas de extraccin se basan en la mano de
obra y utilizan un equipamiento muy bsico. El gobierno chino est
tomando medidas para mejorar los niveles de seguridad, incluyendo el
cierre forzoso de estas pequeas explotaciones y todas aquellas que no
cumplan las normas de seguridad estndar.
2.6. Consideraciones del diseo
Los Transportadores de faja pueden montarse de tal modo que sigan un
nmero infinito de recorridos o caminos de viaje. Entre stos, estn los
horizontales, inclinados con pendiente positiva, o negativa, o, incluso con
curvas cncavas y convexas, o cualquier combinacin de stas. Tambinexisten numerosas posibilidades para la carga y descarga del
transportador. Prcticamente se pueden disear transportadores de la
faja para cualquier recorrido deseado, limitados solamente por el
esfuerzo de la faja, el ngulo de inclinacin, o el espacio disponible.
Algunos de los perfiles mostrados abajo, son ms recomendables que
otros.
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
13/48
9
2.7. Funciones de la faja transportadora
Las cintas transportadoras son elementos auxiliares de las instalaciones,
cuya misin es transportar, elevar o distribuir materiales hacia otro punto.
Son aparatos que funcionan solos, intercalados en las lneas de proceso y
que no requieren generalmente de ningn operario que las manipule
directamente de forma continuada.
Gran velocidad.
Grandes distancias.
Su funcin ms importante, a nivel de transporte, es hacerlo de forma
continua, tanto de materiales homogneos como mezclados, a distancias
que pueden oscilar entre algunos metros y decenas de kilmetros. Uno de
los componentes principales de los transportadores es la banda de goma,
que ejerce una doble funcin:
Contener el material transportado. Trasmitir la fuerza necesaria para transportar la carga.
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
14/48
10
Lo ramales, superior y de retorno de la banda, descansan sobre una serie
de rodillos soportados por estructuras metlicas. En los dos extremos del
transportador, la banda se enrolla en tambores, uno de los cuales,
acoplado a un rgano motor, transmite el movimiento.
2.8. La Banda
La banda es uno de los elementos ms importantes de toda la instalacin
y se le puede considerar como el elemento principal, pues tiene que ser
capaz de cumplir las siguientes funciones:
Absorber las tensiones desarrolladas en el arranque.
Transportar la carga.
Absorber la energa de impacto en el punto de carga.
Resistir a los efectos de temperatura y agentes qumicos (calor, aceite
y la grasa que contiene los materiales, acidez, etc.).
Cumplir con los requisitos de seguridad como la resistente al fuego.
2.8.1. Tipos principales de bandas
Las bandas se pueden clasificar atendiendo a diferentes aspectos:
Segn el tipo de tejido:
De algodn. De tejidos sintticos (Figura 3.2).
De cables de acero (Figura 3.2).
Segn la disposicin del tejido:
De varias telas o capas (Figura 3.2).
De tejido slido (Figura 3.4).
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
15/48
11
Segn el aspecto de la superficie portante de la carga:
Lisas (Figura 3.2).
Rugosas (Figura 3.5).
Con nervios, tacos o bordes laterales vulcanizados (Figura 3.6).
Las bandas lisas son para instalaciones horizontales y con un
pequeo ngulo de inclinacin. Las calidades de sus recubrimientos y
su carcasa exterior, pueden combinarse adecuadamente segn las
exigencias de funcionamiento. La fabricacin estndar abarca anchos
desde 400 a 1600 mm.Para utilizaciones especficas se pueden
fabricar hasta un ancho de 2200 mm con bandas reforzadas (Figura
3.3). Las bandas rugosas sirven para incrementar el coeficiente de
adherencia de los materiales transportados, pudiendo funcionar tanto
en plano horizontal como inclinado. Este tipo de superficie se suele
utilizar en el transporte tpico de aeropuertos, sacos de correo, fardos,
etc. (Figura 3.5). Su recubrimiento puede realizarse, segn las
necesidades, con cualquiera de las calidades descritas en la Figura
3.6, confeccionndose con 1200 mm de ancho mximo. Existen
multitud de tipos de grabados de rugosidad. Las bandas nervadas son
usadas para instalaciones con elevado ngulo de inclinacin, las
cuales evitan el retroceso o cada del producto transportado,
incrementndose la capacidad de carga de la banda. En funcin de
las caractersticas del material transportado y el ngulo de inclinacindel transportador, se determina el tipo y altura del perfil ms
adecuado, consiguindose perfiles de hasta 70 de inclinacin. Se
fabrican en anchos de 400, 500, 600, 650, 800, 1000 y 1200 mm.
(sta ltima se puede fabricar con los nervios a 1000 o 1200 mm).
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
16/48
12
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
17/48
13
2.9. Rodillos y soporte
Los rodillos son uno de los componentes principales de una cinta
transportadora, y de su calidad depende en gran medida el buen
funcionamiento de la misma. Si el giro de los mismos no es bueno,
adems de aumentar la friccin y por tanto el consumo de energa,
tambin se producen desgastes de recubrimientos de la banda, con la
consiguiente reduccin de la vida de la misma. Si los rodillos se
inmovilizan, al rozar la banda contra ellos se produce planos en lasuperficie cilndrica que con el tiempo puede producir la rotura de los
mismos.
Uno de los componentes ms importante de los rodillos y que ms influye
son los rodamientos. En Europa, los ms empleados son los rodamientos
de bolas, de una hilera, mientras que en U.S.A. se emplean los
rodamientos cnicos.
El otro componente que en orden de importancia influye en la vida del
rodillos, es el sistema de juntas de estanqueidad, pues de la eficacia de
esta depende la mayor o menor contaminacin de la grasa lubricante. En
cuanto a los tipos de rodillos, se puede decir que hay tres tipos
fundamentales:
Rodillos cilndricos con la superficie exterior lisa, tal como la
obtenida mediante el empleo de tubos de acero.
Rodillos cilndricos recubiertos de goma, adecuados para soportar
impactos pequeos.
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
18/48
14
Rodillos cilndricos de aros de goma, si se montan en los rodillos
portantes pueden soportar grandes impactos, usados en la zona
de carga. Si se montan en la zona de retorno, deben ser
adecuados para facilitar la limpieza de la banda.
Es importante seleccionar el mejor diseo de rodillo para una condicin
especfica, partiendo de que los rodillos influyen grandemente las
tensiones de la faja, los requisitos de potencia, la vida til de la faja, la
capacidad, y el xito funcional del transportador. El uso del correcto rodillo
de transporte y el espaciamiento apropiado puede minimizar la resistencia
a la friccin. Algunos rodillos llevan cargas de seccin transversal
mayores con respecto a otros, para determinados materiales. Otros son
necesarios para propsitos tales como guiar la faja, amortiguar la faja
contra la cada de trozos pesados, y el manejo de materiales sumamente
abrasivos o pegajosos.
Aun teniendo en cuenta su simplicidad, las formas constructivas de los
rodillos son muy variadas en los que se refiere a los sistemas de
estanqueidad que se han ideado para impedir la penetracin de la
suciedad en los rodamientos. Su evolucin ha sido continua desde el
primer diseo de los mismos en el siglo XIX hasta ahora.
Sus componentes principales se detallan a continuacin (ver Figura 3.9):
a) Rodamientos: Como ya se ha sealado en el prrafo anterior, en
Europa se emplean los rodamientos de bolas y en U.S.A. los
rodamientos cnicos. Se sabe que los rodamientos de bolas tiene
una capacidad de carga, tomando como base el dimetro interior,
lo suficiente para soportar cargas, velocidades y tiempos de
duracin exigidos por los usuarios de los rodillos, siendo adems
poco sensibles a la falta de alineacin entre los mismos. Su
coeficiente de friccin es reducido. Por el contrario, los de
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
19/48
15
rodamientos cnicos tienen una capacidad de carga muy amplia,
pero tienen el inconveniente de ser ms sensibles a la falta de
alineamiento.
b) El sistema de estanqueidad: Est constituido por el conjunto de
juntas, ya sean laberntica o de friccin. De su eficacia depende la
vida de los rodamientos, y por tanto, del rodillo. Existen multitud de
dispositivos constructivos siendo difcil evaluar la eficacia relativa
de los mismos.
c) El Eje: Es un componente sencillo, siendo la precisin y
coaxialidad de las zonas de asiento de los rodamientos, las dos
condiciones exigidas al mismo. Suelen fabricarse de aceros finos
al carbono.
d) El cuerpo del rodillo: Est formado por el tubo cilndrico y por los
extremos o cubos del mismo. Hasta no hace mucho tiempo se
construan de una sola pieza en fundicin gris. Se empleaban en
minera subterrnea y eran muy pesados. Posteriormente, se
fabricaron de acero y los cubos de fundicin gris. Hoy en da, se
fabrican ms ligeros siendo la parte cilndrica tambin de tubo de
acero, pero los cubos son de acero suave embutido, soldados al
tubo.
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
20/48
16
2.10. Tensin en la faja, Potencia e sistemas de transmisin
Las tensiones en la faja no slo determinan el esfuerzo requerido en lafaja, sino que tambin influyen en el diseo de muchas otras partes
mecnicas. Adems, la potencia necesaria para el accionamiento del
transportador se calculada a partir de las tensiones de faja.
Los factores que contribuyen a las tensiones en la faja y su relacin con
los requerimientos de potencia, junto con las frmulas y tablas
apropiadas. Entre los factores principales discutidos estn, la potencia
requerida para superar la carga, la fuerza de friccin, la aceleracin y
desaceleracin, y los arreglos de la Transmisin. Un buen diseo puede
asegurar tensiones de la faja menores mediante el acomodo apropiado
de poleas de transmisin, su revestimiento, y el ngulo de arrollamiento
de la faja. Las Tensiones resultantes de la aceleracin pueden ser
limitadas por los mandos elctricos apropiados.
2.11. Polea y ejes
Debido a que las poleas y loa ejes del transportador una estructura
compuesta en el funcionamiento, se acepta en la prctica de ingeniera
considerar su diseo en conjunto.
2.12. Angulo de sobrecarga del material
Proporcionar un estudio comprensivo de las exitosas ventajas actualesen el manejo de los materiales a granel tanto en tramos de pendiente
positiva como negativa. Esta capacidad, combinada con la adaptabilidad
del recorrido de los sistemas de transportadores a granel, brinda un alto
grado de versatilidad en el movimiento de los transportadores de faja de
materiales a granel entre los puntos de carga y descarga.
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
21/48
17
3. CAPITLO IIICALCULOS
3.1. Caractersticas del Transportador
Las caractersticas del transportador, son en base a la capacidad
manejada, que es de 350 toneladas por hora, que en este caso es de
carbn de 5 pulgadas de dimetro (0.127 mts) o sea de 55 lb/pie3 y lascondiciones de operacin son: 16 horas de funcionamiento diaria y con
una temperatura mnima del medio ambiente, en raras ocasiones de
(14F) -10 C.
3.2. La localizacin del transportador
Se localiza en una regin de explotacin del mineral a 500 metros sobre
el nivel del mar (1640 pies snm); el material es cargado al transportador
por medio de una tolva especialmente diseada para esa funcin o por
medio de un sistema de bandas de transferencia.
La descarga del material, se hace por medio de un tigger o disparador,
colocado en el exterior de la mina y en la seccin horizontal de la parte
superior del transportador
3.3. Especificaciones o datos bsicos para el diseo de la banda
Transportadora
Para hacer el diseo de nuestro transportador de banda, nos basamos en
el siguiente tipo de material manejado:
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
22/48
18
Material manejado: Carbn extrado de mina
Cdigo: D35T
Capacidad: 350 Toneladas/hora
Peso del Material: 55 lb/pie3
Tamao: En trozos hasta 5
Turno: 2 Turnos (16 horas diarias)
Temperatura mnima del lugar 14F
Angulo de reposo: 35-39
Caracterstica: Medio Corrosivo
Angulo de sobrecarga: 25
Fluidez: Promedio
Inclinacin max. Rec. : 16 Asumido: 8
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
23/48
19
El cdigo D35T, mostrado en la tabla superior es de acuerdo al material,
en este caso Carbn de piedra, bituminoso, extrado de mina y
clasificado. En la tabla 3.2. Se muestra la descripcin de este cdigo; el
cual da las caractersticas del material
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
24/48
20
3.4. Capacidades, Anchos y Velocidades de la faja
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
25/48
21
Velocidad Asumida : 500 ppm
Ancho de la faja : 24
Capacidad Gravimtrica: 350 TON/hora
Convertir la Capacidad a pies cbicos por hora.
Capacidad equivalente :
Con el valor hallado de la capacidad equivalente y el angulo desobrecarga seleccionamos el ancho de la faja para un angulo deabarquillamiento de 25.
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
26/48
22
El ancho de la faja y el ngulo de sobrecarga seleccionado de la tabla 4.3
dan un valor superior al hallado en la capacidad equivalente, indica que si
cumple. De la tabla obtenemos los siguientes datos:
Faja TransportadoraCapacidad Velocidad 500 ppm
rea 0.44 pieAncho de lafaja
24 pulgadas
Nueva Capacidad Equivalente: Ceq= 2640
Comprobacin del porcentaje de llenado de la faja.
3.5. Seleccin de los Rodillos
Donde
Wb= Peso de la banda (lb/pie)
Wm= Peso del material (lb/pie)
Si= Espaciamiento del rodillo (lbs)
K1= Factor de ajuste por tamao de trozo (Ver tabla 5-4)
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
27/48
23
K2= Factor de medio ambiente y de mantenimiento (Ver tabla 5-5)
K3= Factor de servicio (Ver tabla 5-6)
K4= Factor de correcin de la velocidad de la faja (Ver tabla 5-7)
IML = Fuerza debido a la desviacin por la altura del rodillo
Wb= 4.5 lb/pie (Peso de la faja)
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
28/48
24
b = 24
Densidad = 50 lb/pie3aprox.
Con estos datos, obtenemos de la tabla 5-2 el Si (espaciamiento
recomendado)
El espaciamiento entre rodillos ser de 4.5 pies (Si) y en los de retorno
sera de 10 pies.La seleccin de rodillos se determina por tres
condiciones importantes, el tipo de servicio, las caractersticas del
material a transportar y la velocidad de faja. La faja transportadora
deber superar ciertas condiciones en su operacin, esto incluye las
horas de funcionamiento por da, la espectativa de vida til global del
sistema transportador y en el ambiente en el que los rodillos operan.
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
29/48
25
Reemplazando:
Para ubicacin del ultimo rodilloadyacente a la polea de cabeza , los
bordes de la faja se estiran y sufren una tension adicional, si el esfuerzo
del borde de la faja excede el limite elastico , el borde de la faja se
estirara permanetemente y causara dificultades en su alineamiento .Por
otro lado si los rodillos abarquillados se colocan muy lejos de la polea de
cabeza , es probable el derrame de la carga.
3.5.1. La distancia de transmicion recomendada
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
30/48
26
3.5.2. Tipos de Servicio
Diversos factores necesarios para calcular la carga ajustada (AL)
K1= Factor de ajuste por tamao de trozo 1.0
K2= Factor de ambiente y de mantenimiento 1.1
K3 = Factor de Servicio 1.1
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
31/48
27
K4 = Factor de correccin de la faja 0.95
Como resultado obtenemos los siguientes factores:
Remplazando los valores para calcular el AL:
Comparando la carga Real (IL) , con la carga ajustada (AL) :
<
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
32/48
28
Puesto que la carga ajustada (AL) es mayor que la carga real (IL),
podemos decir que si cumple, por lo tanto usaremos la carga ajustada
por ser mayor valor.
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
33/48
29
Seleccin de Rodillos CEMA B5 - 35 Servicio Liviano con una carga de
410 lb con un peso de 24.2 lb.
3.6. Calculo de la tensin efectiva, potencia y sistema de transmisin
Para hallar el clculo de la tensin se debe evaluar de forma individual
las fuerzas que actan sobre la faja transportadora y que contribuyeran ala tensin requerida para el accionamiento de la misma.
( ) ( )
KT= Factor de correccion de la Temperatura ambiental 1.10
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
34/48
30
KX= Factor del Rodillo
Wb= 4.5 lb/pie
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
35/48
31
Los valos de Ai tabulados arriba son valores promedios e incluyen la
resistencia de friccin a la rotacin tanto para los rodillos de transporte
como los de retorno. Los rodillos de retorno se basan en el tipo de rodillo
simple. Si el arreglo doble de rodillo en V de retorno se usa, aumenta A i
en un 5%.En el caso de transportadoes largos o con muy alta velocidad
(encima de 1000 ppm) consulte a la compaa CEMA para un A i mas
especfico.
Reemplazando
Ky= Factor para calcular la fuerza en la faja y la carga de friccion
sobre los rodillos
L=400 pies
Pendiente = 12%
Si = 4.5
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
36/48
32
Por lo tanto el factor corregido ser:
0.03Reemplazando los datos obtenidos
( ) ( )
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
37/48
33
Tp= Es la tensin resultante que representa la resistencia a la flexin de
la correa al pasar por cada uno de las poleas. Depende del nmero de
poleas y los datos representados en la siguiente tabla.
Tam= Es la fuerza necesaria para acelerar el material continuamente en la
direccin de la correa.
Segn grafico se obtiene un
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
38/48
34
Tac= Es la tensin total de los accesorios de la correa
= Fuerza de friccion de los desviadores
= Tensin por rascadores o limpiadores
= Tensin por friccin de los faldones
Dnde:
= Longitud de los faldones de un faldn, pie.= Altura del material
= Factor para los diferentes materiales
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
39/48
35
El ancho del faldn es:
Altura mnima del faldn: 7.5 = 190.5mm
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
40/48
36
Finalmente reemplazando en Tac:
Despus de obtener los valores reemplazamos en la frmula de la
tensin equivalente:
( ) ( )
3.6.1. Calculo de la potencia de la maquina
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
41/48
37
3.6.2. Factor de arrollamiento
Reemplazando en la frmula para la potencia de la maquina:
la tensin aceptable mnima para una flecha de 2% de la faja:
Usando la frmula para determinar la tensin de friccin en el tramo de
retorno
L=400
= 4.5 lb/pieKt= 1.1
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
42/48
38
Por consiguiente
Debido a que este valor es mayor que 777.5 lb , minimo para elaccionamiento , usar para garantizar que no ocurranderramamientos.
Entonces calculamos el verdadero y las tensiones del tensor.
La tensin del Tensor depende de la ubicacin del tensor de gravedad. Si
se localiza cerca del extremo de cabeza, la tensin de la faja es menos el peso de casi 3 pies de faja (45lb) o 1000.52 lb -45 lb= 955.52
lb. Si se localiza cerca de la polea, la tensin del tensor ser
aproximadamente igual que .
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
43/48
39
3.7. Calculo para un transportador dual
Longitud del Transportador 400 pies
Velocidad de la faja 500 ppmTensin en las poleas motrices 2591.67 lbPotencia requerida en las poleasmotrices
40 HP
Potencia Total del Motor 50 HPMotor accionador primario 36 HPMotor accionador secundario 14 HPPeso de la faja 4.5 lb/pieFactor de Arrollamiento 0.11 Arrollamiento 380 , Poleas
recubiertas
Clculo
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
44/48
40
Clculo
Clculo de arrollamiento:
Usando la frmula de un transportador simple, el accionamiento est en
la cabeza del transportadorhorizontal ascendente
Tensin de la faja mnima:
Entonces:
Por consiguiente, como el valor de baso en el es mayor que elvalor de para prevenir el deslizamiento, usar Ahora calcular los valores corregidos de , ,
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
45/48
41
Tipo dePolea Motriz
Arrollamiento Tensor automtico Tensor manual
Poleadesnuda
Polearecubierta
Poleadesnuda
Polearecubierta
Simple sin poleade renvo
180 0.84 0.50 1.2 0.8
Simple conpolea dereenvo
200 0.72 0.42 1.0 0.7210 0.66 0.38 1.0 0.7220 0.62 0.35 0.9 0.6240 0.54 0.30 0.8 0.6
Dual 380 0.23 0.11 0.5 0.3420 0.18 0.08 - -
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
46/48
42
3.8. Caculos de frenos
Tiempo de recorrido por el transportador pie= la parada ser 15 seg
D=
El peso del material calculado La cantidad de material que se puede descargar de forma segura a la
unidad transportadora es conocida, el tiempo mximo de frenado del
intervalo de desaceleracin se puede determinar de la siguiente manera:
Dnde:
El tiempo mximo de parada permisible
Con los datos hallamos la fuerza de frenado.
Dnde:
= Masa en movimiento equivalente, slug.
= Aceleracin de la gravedad, 32.2V= Velocidad de la faja, ppm.
=Tiempo mximo de parada permisible, seg.=Tensin efectiva o de potencia de accionamiento, lb.
=Fuerza de frenado, lbs, en la lnea de la faja.
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
47/48
43
Asumiendo incluyendo perdidas es 40 lbs / pies
Si la fuerza total retardadora de 2591.69 lbs se aplica en el eje de
accionamiento de cabeza.
Te = 2591.67 x 10%= 259.167 lbs
La fuerza absorbida por la fuerza retardadora de los componentes.
4696.2346 - =2331.67
8/10/2019 Diseo de Una Faja Transportadora de 350 Tph
48/48
CONCLUSIONES
Al inicio del proyecto, se estableci como objetivo principal la
creacin de del diseo y clculo de una banda transportadora,
Como objetivo se estableci su uso para satisfacer la necesidad
de la minera, para la extraccin del carbn
Se ha realizado un correcto estudio de la faja transportadora,
usando los conocimientos necesarios para la creacin de dicha
necesidad.
Todos los clculos, bases de datos consultadas,
recomendaciones, sugerencias y dems informacin tcnica
presentada en este material, en su mayora fueron extrados del
libro de MANUAL NORMA CEMA.
Llegamos a una factibilidad ptima del desarrollo de nuestra fajatransportadora, lo cual ser apta para el traslado del carbn.