DISEÑO DE BANDA PARA TRANSPORTE DE CARBÓN

MINERAL MARÍA ALEJANDRA BALLESTEROS BALLESTEROS

MICHEL PAOLA DURÁN CONTRERAS ARNOLD DE JESÚS MERIÑO CABRERA

MIGUEL ANDRÉS PEÑA MARRIAGA RODRIGO ERNESTO SEQUEDA BARROS

UNIVERSIDAD DEL ATLÁNTICO FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA DE INGENIERÍAQUÍMICA

VI SEMESTRE MANEJO DE SÓLIDOS SEPTIEMBRE DE 2015

BARRANQUILLA

DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMADiseñar un sistema de banda transportadora horizontal para el traslado de carbón mineral una distancia de 100 m. Considere la densidad del mismo como 1,3 g/cm3. Se definen a continuación las propiedades físicas químicas del material a transportar (Tabla 1).

Propiedades del material

Densidad [g/cmᶟ] 1,3

Ángulo de reposo 38°

Ángulo de sobrecarga (β) 25°

Grado de abrasividad A

Tamaño (dimensiones máximas) mixto [mm] 150

 Tabla 1. Propiedades del carbón mineral.

1

INFORMACIÓN TÉCNICALa información técnica indispensable para el diseño de la cinta transportadora en la Tabla 2: Tabla 2. Informaciones técnicas para el diseño de banda transportadora.

Informaciones técnicas

Longitud de sección de descarga de la tolva (m) 2,8

Cantidad de estaciones de impacto 5Paso de las estaciones (carga) (ai) [m] 0,7

Cantidad de rodillos por estación (carga) 3Longitud de sección de transporte (m) 96,5

Cantidad de estaciones en sección de transporte 77

Paso de las estaciones (ida) (a0) [m] 1,251

Cantidad de rodillos por estación (ida) 3

Longitud de sección de retorno (m) 100,84*

Cantidad de estaciones en sección de retorno 34

Paso de las estaciones (retorno) (aU) [m] 2,96

Cantidad de rodillos por estación (retorno) 1

2

Velocidad de la banda (m/s) 3Ancho de la banda seleccionada (N) [mm] 800

Ángulo de inclinación de los rodillos (λ) 30°Capacidad de transporte volumétrica a una velocidad de

1m/s (IVT) [mᶟ/h] 313,2

Ángulo de inclinación de la banda (δ) 0ºFactor de inclinación (K) 1

Factor de corrección debido a la irregularidad de alimentación (K1) 0,95

Distancia de transición (LT) [m] 0,84Carga de rotura [N/mm] 400

Espesor de la banda [mm] 6Distancia entre eje del transportador (L) [m] 100,84

Coeficiente de las resistencias fijas (Cq) 1,7Coeficiente resistencias pasivas (CT) 1

Coeficiente de rozamiento interior de las partes giratorias (f) 0,017

Peso de la banda por metro lineal (qb) [kg/m] 10,3

Diámetro de rodillos [mm] 108

3

Peso de las partes giratorias superiores (PPRS) [kg] 16

Peso partes giratorias superiores (qRO) [kg/m] 12,78976819

Peso de las partes giratorias inferiores (Ppri) [kg] 11,4

Peso partes giratorias inferiores (qRU) [kg/m] 3,851351351

Desnivel de la cinta transportadora (H) 0

Ángulo de abrazamiento 210ºFactor de abrazamiento (CW) 0,66

Rendimiento del reductor (ejes paralelos) (η) 0,95

Peso del tambor (qT) [daN] 130,34

Resultante de las tensiones para tambor motriz (CP) [daN] 2142,950517

Distancia entre los soportes y brida tambor (ag) 0,17

Momento de flexión (Mf) [daNm] 182,150794

Número de revoluciones del tambor motriz (n) [rpm] 143,2394488

Momento de torsión (Mt) [daNm] 87,08020804

Momento ideal de flexión (Mif) [daNm] 197,1449561

Tensión máxima admisible (σamm) [daN/mm2] 7,82

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Módulo de resistencia (W) [mm3] 25210,3524

Diámetro de tambor motriz (mm) 400

Distancia entre ejes de tambor (G) [mm] 1140

Masa de tambor [kg] 133

Diámetro de contratambor [mm] 315

Masa de contratambor [kg] 95

Peso del contratambor (qCT) [daN] 93,1

Resultante de las tensiones para contratambor (Cpr) [daN]

1808,651668

Momento de flexión para contratambor (Mfr) [daNm] 153,7353918

Módulo de resistencia para contratambor (Wr) [mm3] 19659,2573

Factor de choque (Fd) 1,05

Factor ambiental (Fm) 0,9

Factor de servicio (Fs) 1,2

Factor de participación (Fp) 0,65

Factor de velocidad (Fv) 1,01

5

Cálculos

Área de la sección del material transportado (S) [m²] 0,0870

Capacidad de transporte volumétrica (IM) [mᶟ/h] 892,6200

Capacidad de transporte de la banda (Iv) [t/h] 1160,4060

Peso del material por metro lineal (qG) [kg/m] 107,4450

Capacidad de transporte volumétrica corregida en relación a la inclinación y con la irregularidad de

alimentación a 1 m/s (IvM) [mᶟ/h]297,5400

Esfuerzo tangencial total (Fu) [daN] 413,6438Potencia motriz (P) [kW] 13,0624

Tensión 1 (lado tenso) (t1) [daN] 686,6488Tensión 2 (lado lento) (t2) [daN] 273,0049

Esfuerzo tangencial para mover la banda en cada uno de los tramos de retorno (Fr) [daN] 40,4574

Tensión 3 (al acercarse al contratambor) (t3) [daN] 313,4623

Tensión T0 (mantener un valor de flecha del 2%) [daN] 903,1270

6Tabla 2. Cálculos requeridos para diseño de banda transportadora

Tensión 3 recalculada (T3rc) [daN] 903,1270

Tensión 2 recalculada (T2rc) [daN] 862,6696

Tensión 1 recalculada (T1rc) [daN] 1276,3134

Tensión Tg (dispositivos de tensado) [daN] 1806,2539

Carga de trabajo máxima [daN] 40,0000

Diámetro del eje del tambor motriz (d) [mm] 63,5613

Diámetro del eje de contratambor (d) [mm] 58,5045

Número de revoluciones de rodillo (nrd) [rpm] 530,5165

Carga estática en las estaciones de ida (Ca) [daN] 144,7451

Carga dinámica en la estación de ida (Ca1) [daN] 164,1410

Carga sobre el rodillo sometido a mayor esfuerzo (ca) [daN]

106,6916

Carga estática en las estaciones de retorno (Cr) [daN] 29,9087

Carga dinámica en la estación de retorno (Cr1) [daN] 32,6244

Carga en el rodillo de retorno (cr) [daN] 21,2059

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