Código de identificación

MINISTERIO DE EDUCACIÓN - ARGENTINA
ACCEDE - INGENIERÍA EN MINAS
PROBLEMA Nº 3
SITUACIÓN
Se desea calcular una cinta transportadora dadas las siguientes condiciones:
Material a trasportar:
Tamaño máximo del material:
Tonelaje por turno:
Longitud de transporte:
Inclinación:
Peso específico del mineral:
Horas de trabajo por turno:
Turnos por día
Rendimiento del motor
Coeficiente de rozamiento de los rodillos
a=
Qt =
L =
α =
d=
h =
T =
η=
f=
Lignito (sin clasificar)
15 pulgadas =
38,1 cm
3000 t/turno
500 m
0°
1 t/m3
6 h/turno
3 turnos/día
80 %
0,025
INFORMACIÓN A TENER EN CUENTA
Fórmulas:
Diámetro de los tambores de la cinta, D = 125.z
(mm)
Donde z = Número de telas de la banda transportadora (Tabla N° 2)
Carga de material por metro de cinta transportadora, q max = F. d / 10
(kg/m)
2
Donde F = Sección de carga de la cinta (cm ), (Tabla N° 3)
d = Peso específico del material (t/m3)
Capacidad horaria máxima de la cinta transportadora, Q max = Qt / h
Velocidad de la banda, v = Q max / (0,36.F.d)
(t/h)
(m/s)
Potencia de accionamiento de la cinta transportadora horizontal (según normas DIN):
Na = (C . f . L /270) . (3,6 . q cr . v + Q) + Ns
(HP)
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Donde: C = Coeficiente de resistencia a la flexión (Tabla N° 4)
f = coeficiente de rozamiento de los rodillos
L = Largo de la cinta
q cr = Peso por metro de la banda mas peso de los rodillos (Tabla N° 5)
v = Velocidad de la banda (m/s)
Q = Capacidad horaria de la cinta transportadora, para el cálculo
Q = Q max (t/h)
Ns = Potencia suplementaria (Tabla N° 6)
Potencia para guiado de la cinta transportadora, Ng = 0,01 . L (HP)
Potencia total consumida por la cinta, N = Na + Ng
(HP)
Potencia del motor de la cinta, Nm = N . 100 / η
Donde η = Rendimiento del motor
Tablas:
Tabla N° 1: Anchos de banda recomendados para materiales de
distintos tamaños (Robins)
Tamaño máximo
Ancho de la banda
Material Clasificado Material sin clasificar
pulgadas
Cm
pulgadas
Cm
pulgadas
cm
14
36
2
5,1
2,5
6,4
16
41
2,5
6,4
3
7,6
18
46
3
7,6
4
10,2
20
51
3,5
8,9
5
12,7
24
61
4,5
11,4
8
20,3
30
76
7
17,8
14
35,6
36
91
9
22,9
18
45,7
42
107
11
27,9
20
50,8
48
122
14
35,6
24
61,0
54
137
15
38,1
28
71,1
60
152
16
40,6
30
76,2
Tabla N° 2: Número de telas recomendados para diferentes anchos de banda
Ancho de banda, B (mm) 300 400 500 650-700 800 1000 1200 1400 1600
N° de telas, z
3-4 3-5 3-6
3-7
4 - 6 5 -10 6 -12 7 -12 8 -12
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Tabla N° 3: Sección de carga F, en cm2. Cinta en forma de canal de 3
Rodillos.
Inclinación de la
Ancho de la banda, B (mm)
cinta, α
500
600
800
1000
de 0 a 5°
195
350
550
875
de 6 a 18°
1,95.(105-α) 3,50.(105-α) 5,50.(105-α) 8,75.(105-α)
Tabla N° 4: Valores del coeficiente C, de resistencia a la
flexión, en función de la distancia entre tambores y su
ubicación.
Distancia entre tambores (m)
Ubicación
50
100 200 300 400 500
C en superficie 2,1
1,8
1,4 1,21 1,18 1,1
C en interior
3,8
3,2
2,6 2,2 1,9 1,8
Tabla N° 5: Peso por metro de banda más rodillos. Cinta en forma de canal.
Ancho de cinta (mm)
500
600
800
1000
N° de telas
5
5
5
5
Distancia entre rodillos (superiores), m
2
1,5
1,5
1,5
Distancia entre rodillos (inferiores), m
2
3
3
3
Peso por metro, (kg/m)
Banda de caucho + rodillos
qcr =
15,5
23,3
28,1
39,5
Peso por metro, (kg/m)
Banda de material incombustible
18,6
25,7
31,1
43
+ rodillos
qcr =
Tabla Nº 6: Cálculo de la potencia suplementaria, Ns (HP), en función
del ancho (B) y de la velocidad de banda (v).
Ancho de banda B
(mm)
Potencia suplementaria Ns
(HP)
≤ 500
≤ 1000
1.v
2.v
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SUBPROBLEMA 3.1
Calcular el ancho de la cinta transportadora, B (mm).
RESPUESTA AL SUBPROBLEMA 3.1
El ancho de banda se determina en función del tamaño de los trozos máximos
utilizando la tabla 1 (suministrada por el fabricante de cintas transportadoras).
Para a = 15 pulgadas
B = 800 mm
SUBPROBLEMA 3.2
Calcular el diámetro del tambor de la cinta transportadora, D (mm).
RESPUESTA AL SUBPROBLEMA 3.2
Se determina el valor de z utilizando la tabla 2.
z=4a6
Se selecciona un valor de z, en primera instancia el menor, para obtener cintas mas
delgadas, luego:
z=4
El diámetro de los tambores de la cinta será:
D = 125 x 4 = 500 mm
SUBPROBLEMA 3.3
Calcular la sección de carga y la carga por metro lineal de la cinta transportadora.
RESPUESTA AL SUBPROBLEMA 3.3
La sección de carga F (cm2), se obtiene de la tabla 3. Entrando con un ancho de cinta
transportadora B = 800 mm en instalaciones de cintas acanaladas con 3 rodillos y una
inclinación de la cinta α = 0º, resulta:
F = 550
La carga por metro lineal de cinta transportadora es igual a:
q max = F . d / 10 = 550 x 1,0 / 10 = 55,0 kg/m
SUBPROBLEMA 3.4
Calcular la carga máxima y la velocidad de la cinta transportadora.
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RESPUESTA AL SUBPROBLEMA 3.4
La carga máxima de la cinta transportadora es igual a:
Q max = Qt / h = 3000 / 6 = 500 t/h
La velocidad de la cinta es igual a:
v = Q max / (0,36.F.d) = 500 / (0,36 x 550 x 1,0) = 2,52 m/s
SUBPROBLEMA 3.5
Calcular la potencia necesaria del motor de accionamiento de la cinta transportadora.
Para el cálculo utilizar el valor mayor del coeficiente de resistencia a la flexión de la
Tabla N° 4.
RESPUESTA AL SUBPROBLEMA 3.5
Potencia de accionamiento de la cinta transportadora:
Na = (C . f . L /270) . (3,6 .q cr . v + Q) + Ns
(HP)
C = 1,8
q cr = 28,1 kg/m
f = 0,025
Ns = 2 x 2,5 = 5,0 HP
Na = ( 1,8 x 0,025 x 500/270 ) x ( 3,6 x 28,1 x 2,52 + 500 ) + 5,0 = 67,9 HP
Potencia para guiado de la cinta transportadora:
Ng = 0,01 x 500 = 5,0 HP
Potencia total consumida por la cinta:
N = 67,9 + 5,0 = 72,9 HP
Potencia del motor de la cinta:
Nm = N x 100 / 80 = 72,9 x 100 / 80 = 91,1 HP
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