ingeniería mecánica, diseño ingeniería industrial transporte, equipos de transporte

1. Transportadores de bandasTransportadores de bandas
Prof. Maxwell AltamiranoProf. Maxwell Altamirano

2. Enunciado
En una empresa de materiales de la construcción existe un
transportador de 45 m de largo con una inclinación de 150
(ascendente)
para manipular 30 tm/h arena seca. La banda es de la marca Indy,
empatada por vulcanizado posee un ancho de 500 mm, 2 capas, una
tensión de rotura de 250 kg/cm de ancho de banda, un revestimiento
grado N. Los rodillos inferiores están colocados a 2,8 m de distancia y
cada uno posee un peso de 18 lbs. ; los rodillos superiores son en
artesa de tres rodillos, cada uno posee una longitud de 200 mm y los
externos están inclinados a 20 0
y poseen un peso de 21 lbs (entre los
tres), las estaciones de rodillos superiores están ubicadas a 1,4 m una
de otra. El atesador es de tornillo y está acoplado a la tambora de
retorno. El sistema motriz está compuesto por un motor de 10 kw que
gira a 1750 rev/min con un factor de arranque (ka) de 2; una transmisión
compuesta por un reductor con una relación de transmisión de 17,5, y
dos poleas con Dp1
= 160 mm y Dp2 =
350 mm, acoplamiento flexible. La
tambora motriz y la de retorno poseen igual diámetro de 320 mm,
Desarrolle un diagnóstico de este transportador desde el punto de vista
de funcionalidad, selección de componentes, capacidad y potencia.

3. Esquema del transportador
4
3
2
1
45 m
150

4. DATOS DEL PROBLEMA
L = 45 m Q = 30 th Inclinación = 150
Banda Indy (Vulcanizada)
B = 500 mm i= 2 capas Srot = 250 kg/cm
Revestimiento grado N
Lri=2,8 m Gri = 18 lbs Lrs = 1,4 m Grs = 21 lbs
Atesador de tornillo
Material – arena seca

5. Esquema de la unidad motriz
Motor
N = 10 kW
N = 1750 revmin
ka = 2
Reductor
U = 17,5
Dp2 =350 mm
Banda
Tambora
(Dt = 320 mm
Dp1 = 160 mm
Acoplamiento
flexible

6. Solución
a) posibilidad de transportación.
Propiedades del material (tabla 1.2, pags. 10 y 11, Oriol)
γ = 14 a 16,5 t/m,3
ρ = 1,5 t/m3
Arena seca ϕ = 350
µg
= 0,56
mayorββ ≥max
Debe cumplirse que.
β max = (arc tg µg)
- 100
= (arc tg 0,56) – 100
= 190
βmayor = 150
No hay dificultades.

7. Perfil de los rodillos superiores:
Qv = Q/ρ = 30/1,5 = 20 m3
/h
Podían haberse instalado rodillos planos en la rama superior
Análisis del recubrimiento.
Catálogo de la INDI, (pag.12)
La durabilidad del recubrimiento no será muy elevada.
Capacidad.
( )[ ]135,0.6,3...160 1
2
+= ϕρ tgCvBQ

8. 60000
.. ntDt
v
π
=
CÁLCULO DE LA VELOCIDAD
m/7,45
160
350
.5,17
1750
rev
ut
n
nt m
===
smv /766,0
60000
7,45.320.
==
π

9. Cálculo definitivo de la capacidad
Tomando C1
= 0,93 (para una inclinación de 150
). t 5.13 p 138 (Oriol)
( )[ ]135.35,0.95,0.6,3.766,0.5,1.5,0.160 2
+= tgQ
Q = 79,7 t/h
CUT = 30/79,7 = 0,38 % (muy bajo)

10. Pesos linealesPesos lineales
qb = 8kg/m2
(por el catálogo de la banda).
8.kg/ m2
.9,81m/s2
.0,5 m
qb = 39,24 N/m
a) De la banda:
b) de la carga
766,0.6,3
81,9.30
6,3
.
==
v
gq
q
q = 106,7 N/m

11. Pesos linealesPesos lineales
qrs = Grs/lrs = 21.4,45/1,4
qrs = 68 N/m
a) De los rodillos superiores:
a) De los rodillos inferiores:
qri = Gri/lri = 18.4,45/2,8
qri = 28,6 N/m

12. RESISTENCIAS
a)concentradas
•Tamboras de retorno k = 1,1
b) distribuidas
( ) ββ senLqbWLqriqbS a ..cos'.21 −+=∆
W’ = 0,035 (suponiendo condiciones adversas y
rodillos planos)
( ) 00
21 15.45.24,3915cos.035,0.456,2824,39 senS a −+=∆
∆S1a2
= -353 N

13. RESISTENCIAS
( ) ( ) ββ senLqqbWLqrsqqbS a .cos.'.43 ++++=∆
W’ = 0,04 (suponiendo condiciones adversas y
rodillos planos)
∆S3a4
= (39,24 + 106,7 +68) 45.0,04.cos 150
+ (39,24 + 106,7).45.sen 15
∆S3a4
= 2072 N

14. DISTRIBUCIÓN DE TENSIONES:
S1
=
S2
= S1
+ ∆S1a2
= S1
-353 N (I)
S3
= k1a2
.S2
= 1,1.S2
= 1,1 (S1
-353) = 1,1.S1
– 388,3
(II)
S4
= S3
+ ∆S3a4
= 1,1S1
–388,3 + 2072 N =
= 1,1S1
+ 1683,7 (III)S4
= S1
. eµ.α
(IV)
Simultaneando (III) y (IV) se obtiene.
S1
= 1153 N

15. DISTRIBUCIÓN DE TENSIONES:
Las demás tensiones se calcula aplicando
las ecuaciones correspondientes.
S1
= 1153 N
S2
= 799 N
S3
= 879 N
S4
= 2949 N
Como ninguna de las tensiones es menor
que 500 N entonces pueden dejarse estos
valores.

16. Distribución de tensiones
S1 =1153 N
S2 = 799 N
S3 = 879 N
S4 = 2949 N

17. 8.-POTENCIA
t
skvW
N
η1000
..0
=
W0
= S4
– S1
= 2949 – 1153 = 1796 N
ks
puede tomarse como 2
ηt
= 0,85 (también asumido)
N = 3,2 kW
Podía haberse seleccionado un motor
de menos potencia.

18. COMPROBACIÓN DE LA BANDA.
a) en funcionamiento.
Debe cumplirse que:
max... SkkSB urot ≥
ku = 0,8 (vulvanizado)
K = 7 para 2 capas (catálogo INDY)
50.250.9,81.0,8 > 7.2949
98 100 > 20 643
Resiste en funcionamiento

19. COMPROBACIÓN DE LA BANDA.
b) En el arranque.
Debe cumplirse que:
5,1
..
max
≥
+ din
urot
SS
kSB
Sdin
= Simp
– W0
v
kNk
S
tmsa
imp
η...1000 .
=

20. COMPROBACIÓN DE LA BANDA.
b) En el arranque.
Si se considera un acoplamiento flexible km = 1,3
NSimp 28851
766,0
85,0.3,1.10.2.1000
==
85,0=tη
Sdin
= 28 851 – 1796 = 27 055 N
27,3
055272949
8,0.81,9.250.50
=
+
3,27 > 1,5 Resiste en el arranque

21. CONCLUSIONES:
1. El transportador puede asumir
capacidades futuras superiores (desde el
punto de vista de su ancho de banda, su
velocidad y el tipo de rodillos) ya que
actualmente su coeficiente de utilización
técnica es muy bajo)
2. Debe revisarse continuamente el
recubrimiento de la banda pues puede
tener tendencia al deterioro.

22. CONCLUSIONES:
3. Es adecuada la instalación de un
atesador de tornillo ya que la longitud no es
muy elevada.
4. Desde el punto de vista de consumo de
potencia del motor y de la resistencia de la
banda se puede aumentar en un futuro la
capacidad de este transportador.