DATOS DE TRABAJO:

- material: piedra chancada

- Tamaño: 1”

- longitud de la faja: 200-300 m (elegimos 250m = 820.21pies)

- altura (elevación): 25-30 m (30m = 98.42pie)

- capacidad: 350-400 TON/HORA (elegimos 380 ton/hr)

CONSIDERACIONES:

- considerar faldones

- mínimo un desviador

- considerar polea simple y dual (ambos cálculos)

- ver el ángulo de abrase

CALCULAR:

- tensión máxima y su ubicación en ambos casos.

- graficar un pequeño diagrama de la instalación.

DESARROLLO:

Paso #1

Determinamos el ángulo de sobrecarga

- De la tabla 3-1 obtenemos los siguientes datos:

Fluidez promedio: 3*

Angulo de sobrecarga: 25°

Angulo de reposo: 35° - 39°

Paso #2

Características de la piedra chancada:

- Tamaño: 1”

- Angulo de reposo: 35°- 39°

- Muy abrasivo

- Presentan partículas químicamente estables y están libres de escamas, tierra, polvo,

limo, humus, incrustaciones superficiales, materia orgánica, sales u otras sustancias

dañinas.

- De la tabla 3-3 obtenemos:

Código D37

Paso #3

Definimos la piedra chancada como Grava, seca, filosa; con el código anterior D37

- De la tabla 3-3 obtenemos los siguientes datos:

Peso promedio (lbs/pie3): 90-100 (elegimos 90, por ser el mas critico)

Angulo de reposo: 30° - 44° (elegimos 35°, para asegurar la capacidad)

Inclinación máxima recomendada: 15-17 (elegimos 15)

Paso #4

- Escogemos rodillos transportadores Acanalados, Abarquillados

- Rodillos externos inclinados a ángulos de 35° y 45° (mayor aceptación pag 55 CEMA);

(tomamos 35° como abarquillado)

.

Paso #5

Seleccionamos la velocidad de la faja transportadora conveniente

- Para piedra chancada

- De la tabla 4-1 obtenemos los siguientes datos:

Velocidad de la faja: elegimos 500ppm

Ancho de la faja: 24” – 36” (elegimos 24”)

Paso #6

Convertimos el tonelaje deseado por hora (tph) a ser transportado al equivalente en pies

cúbicos por hora (tl/hr).

- Formula

𝑝𝑖𝑒3

ℎ𝑟=

(𝑇𝑜𝑛ℎ𝑟

) ∗ 2000

𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙

- Donde:

Densidad: 90 lb/pie3 (tabla 3-3)

Capacidad deseada: 380 ton/hr

- Capacidad deseada en pie3/hr

𝑝𝑖𝑒3

ℎ𝑟= 8444.44

Paso #7

Hallamos la capacidad equivalente a una velocidad de faja de 100 pie/min

- Formula

𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 (𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒) = (𝑝𝑖𝑒3

ℎ𝑟) ∗

100

𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑎𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑓𝑎𝑗𝑎 (𝑓𝑝𝑚)

- Tabulando velocidad actual de la faja, verificando con la tabla 4-3 (abarquillamiento

35°), si ángulo de sobrecarga = 25°, en los rangos de ancho 24”-36”

Si Vactual = 150 ppm, entonces CE = 5629.67; 30”

Si Vactual = 200 ppm, entonces CE = 4222.22; 30”

Si Vactual = 250 ppm, entonces CE = 3377.78: 30”

Si Vactual = 300 ppm, entonces CE = 2814.81; 30”

Si Vactual = 350 ppm, entonces CE = 2412.69; 24”

Si Vactual = 400 ppm, entonces CE = 2111.11; 24”

Si Vactual = 450 ppm, entonces CE = 1876.54; 24”

Si Vactual = 500 ppm, entonces CE = 1688.89; 24”

- Por lo tanto elegimos:

Ancho de la Faja: 24”

Velocidad: 320 – 500 ppm; tomamos 350ppm

CE: 2412.69 pie3/hr

< 4300 pie3/hr

< 2640 pie3/hr

Paso #8

Seleccionamos los espaciamientos recomendados entre rodillos (Si)

- Espaciamiento(Si) para 90 lbs/pie3

Si = 4.0 a 4.5 , tomamos 4.5 pies

Paso #8

Carga de Rodillos:

- IL = (Wb + Wm)*Si = (5.5 + 36.19)*4.5

IL = 187.61 lbs

Paso #9

- Escogemos A4, de diámetro de 4” (servicio liviano)

Paso #10

Hallamos la caga ajustada

ΔL = (IL*K1*K2*K3*K4) + IML

IML = 0 (no hay desnivel)

a) K1

- K1 = 1.0

b) K2

- K2 = 1.1

c) K3

- K3 = 1.2

d) K4

Para una velocidad de 350 ppm

Interpolando K4 = 0.925

- Reemplazando en:

ΔL = (IL*K1*K2*K3*K4) + IML

ΔL = (187.61*1*1.1*1.2*0.925) + 0

ΔL = 229.07 lbs

Paso #9

Valores de carga para los rodillos

IL = 300 lbs

Paso # 10

Peso promedio de las partes rotatorias de rodillos abarquillados = 15.8 lbs

Paso # 11

Peso promedio de las partes rotatorias de rodillos de retorno = 15.8 lbs

Paso # 12

Promedio para arreglos abarquillados de 3 rodillos iguales = 49 lbs/plg2

Paso #13:

Hallaremos la tensión efectiva de accionamiento de la faja (Te)

Te = L . Kt .(Kx + Ky . Wb + 0.015 Wb) + Wm . (L . Ky + H) + Tp + Tam + Tac

a) Longitud del transportador (pies): (L)

L = 820.21 pies; dato

b) Factor de corrección de temperatura ambiental: (Kt)

Kt = 1.0 , para una temp ambiental de 10°C a 32°C en la ciudad de tacna

c) Peso de la faja en libras por pie de longitud de la faja: (Wb)

- Ancho de la faja: 24”

- Material transportado: 90 lbs/pie3

Wb = 5.5 lb/pie

d) Peso del material, en libra por pie de longitud: (Wm)

- Donde:

o Q = 380 ton/hr

o V = 350 ppm

𝑾𝒎 = 𝑸 𝒙 𝟐𝟐𝟎𝟎

𝟔𝟎 𝒙 𝑽=

𝟑𝟖𝟎 𝒙 𝟐𝟐𝟎𝟎

𝟔𝟎 𝒙 𝟑𝟓𝟎= 𝟑𝟔. 𝟏𝟗 𝒍𝒃/𝒑𝒊𝒆

e) Factor de fricción del rodillo (lbs/pie): (Kx)

Kx = 0.00068 (Wb + Wm) + Ai

Si= 0.00068 (5.5 + 36.19) +

2.3

4.5= 𝟎. 𝟓𝟑𝟗 𝒍𝒃/𝒑𝒊𝒆

f) Factor de transporte para calcular la resistencia de la faja en combinación con la

resistencia de la carga en flexión. (Ky)

Ky = (Wm + Wb)*A*10-4 + B*10-2

- Para (Wb + Wm) = 41.69

- Para L=820.21, 6.89°

Ky = 0.025

Corrigiendo el Ky con la tabla

- Ky = 0.025

g) Distancia vertical que el material es elevado o bajado (pies): (H)

- H = 30 m = 98.42 pie

h) Tensión resultante de la resistencia de la faja a la flexion alrededor de las poleas y de la

resistencia de las poleas a la rotación sobre sus rodamientos, toral para todas las

poleas (lbs): (Tp)

- Tp = 200 lbs por polea; 2poleas = 400lbs

i) Tensión que resulta de la fuerza necesaria para elevar o bajar el material transportado

(lbs): (Tam)

Donde:

o Q = 380 ton/hr

o V = 350 ppm

o Considerando a Vo = 0 (caída vertical)

Tam = 38.24 lbs

j) Total de las tensiones de los accesorios del transportador (lbs): (Tac)

- Tac = Tsb + Tpl + Tbc + Ttr

- Tsb = Lb(Cs*hs2+6)

- Si: Lb = 5.27pies, Cs = 0.1281, hs = 0.38 pies

Tsb = 5.27*(0.1281*0.382 + 6) = 31.72lbs

- Tpl = (tracción adicional)*(ancho de la faja)

Tpl = 3.0*24 = 72 lbs

- Tbc = (2 a 14)(lbs/plg)(ancho de la faja)

Por recomendación de cema se escoge 5 lbs/plg

Tbc = 5*24 =120 lbs

- Ttr = H*Wm

Ttr = 98.42*36.19 = 3561.82 lb

Tac = 37.72 + 72 + 120 + 3561 = 3790.72 lbs

Reemplazando Los valores hallados:

Te = L*Kt*(Kx + Ky*Wb + 0.015*Wb) + Wm * (L*Ky + H) + Tp + Tam + Tac

Te = 820.21*1*(0.539+0.025*5.5+0.015*5.5) + 36.19*(820.21*0.025+98.42) + 400 + 38.24 +

3790.72

Te = 9155.4 lbs

Paso #14

Hallamos T1, T2 y Cw

- Seleccionamos: simple sin polea de reenvió, tensor manual y polea recubierta.

Cw = 0.8

T2 = Te*Cw

T2 = 9155.4*0.8 = 7324.32 lbs

T1 = T2 + Te

T1 = 16479.72 lbs

Paso #15

Potencia:

- Para Te

HP = 𝑻𝒆 𝒙 𝑽

𝟑𝟑𝟎𝟎𝟎=

𝟗𝟏𝟓𝟓.𝟒 𝒙 𝟑𝟓𝟎

𝟑𝟑𝟎𝟎𝟎= 𝟗𝟕. 𝟏𝒉𝒑

- Para T1 HP = 174.78 hp

- Para T2 HP = 77.68 hp

Paso #16

Escogiendo Faja:

MP35 = 35x5x24 = 4200 lb → Dp min = 24

Velocidad en el eje de la polea motriz:

V = π. D. N

12 → N =

12x350

π x 24= 55.70 RPM

Torque en la Polea: de T2

T = HPx33000

2πxN=

174.78 x 33000

2π x 55.70= lb − pie = 16.48 KN − m

Selección del Motor y Reductor:

Motor de 4 Polos – 202.7 hp; 150 kW – motor trifásico 220/380 de 4 polos IP55, 315s

(SIEMENS)

Modelo del Alimentador:

-Es un Alimentador Vibrador: F – 55DT

Selección de Polines de Carga:

-Serie 5000 – 25° – Diametro 4” – Numero 5401-24 (pag 181)

Selección de Polines de Retorno:

-Serie 5000 – Plano – Diametro 4” – Numero 5417-24 (pag 192)