DOCUMENTO ELABORADA PARA: CURSO DE EQUIPOS DE MANIPULACION Y ALMACENAMIENTO
PRACTICA 1 REV
FECHA
1
21/09/2015
MEMORIA DE CALCULO FAJA TRANSPORTADORA TRANSPORTADORA
FAJA 01
Rev. A
ELABORADO DESCRIPCION ENTREGA J. Torrejón Calificación de de 21/09/2015 cálculos
REVISION Helard Alvarez
NOTA
1. DISEÑO DE FAJA TRANSPORTADORA FAJA 01 1.1 Datos generales de diseño de la faja transportadora DATOS DE DISEÑO DE FAJA TRANSPORTADORA FAJA 01 Nombre de la faja (ubicación) 30 in 762.00 mm Ancho de la Faja 164 ft 50 m Distancia entre centros de polea 7 ° , Toda la faja esta inclinada Inclinación 19.69 ft 6m Altura de elevación 240 fpm m/s Velocidad de la faja 300 stph Capacidad de diseño
Tipo de material Tamaño máximo del material Densidad del material Ubicación dentro del Proyecto
Mineral de plomo 6 in 50.80 mm 200 lb/ft3 2.62 TM/m3 Chancado
Característica del material a transportar Selección del ángulo de sobre carga de reposo De la tabla 3.3 (CEMA 5th); para este tipo del material (Mineral de Plomo) Característica de Fluidez Fluidez Fluidez Promedio de 3 ra tipo (b) Materiales Irregulares,granulares o en trozos de peso medio, tales como antracita y Característica carbón de piedra, semilla de algodón, arcilla, etc.
Angulo de Sobrecarga y de Reposo Angulo de sobrecarga seleccionado Angulo de reposo recomendable
20° 30°
Características del material Material Mineral de Plomo
Densidad (lb/ft3) 200
Angulo de reposo(°) 40
Inclinación máxima(°) 15
Velocidad, Ancho y Capacidad de la faja Velocidad máxima recomendada y ancho de la faja (tabla 4.2-CEMA 5th): Velocidad y Ancho de la faja Seleccionada Velocidad y Ancho de la faja Velocidad seleccionada de la faja Ancho seleccionado de la faja
240 fpm 30 in
Código *B36RT
Capacidad equivalente de la faja Para transportar 300 stph, a una velocidad de 240 fpm Capacidad (ft3/hr) = stph * 2000 / densidad del material, lb/ft3 Stph= 300 Densidad del materia l= 200
lb/ft3
Capacidad (ft3/hr) = 3000
Capacidad equivalente a 100 fpm de la faja: Capacidad Equivalente100fpm = (100*Capacidad / velocidad actual de la faja) Velocidad seleccionada = 240 fpm Capacidad Equivalente100fpm=1250
ft3/hr
De la tabla 4.3 (CEMA 5th); para este tipo del material (Mineral de Plomo) Ancho de la Angulo de Angulo de Sección Cap. a faja (pulgadas) abarquillamiento sobrecarga transversal de 100 fpm (°) (°) la carga(ft2) (ft3/hr) 30 20 35 0.662 3975 Para una velocidad seleccionada de 240 fpm, la capacidad máxima es Ancho de la Angulo de Angulo de Sección Cap. a faja (pulgadas) abarquillamiento sobrecarga transversal de 100 fpm (°) (°) la carga(ft2) (ft3/hr) 30 20 35 0.662 9540
Capacidad (stph) 397.5
Capacidad (stph) 954
% LLenado de Faja 38.75
Selección de los Polines de la faja transportadora Clasificación de los polines Según la tabla 5.1 (CEMA 5th-6th), los polines se pueden clasificar en Clasificación Serie Diám. Rodillo (in) Tipo de servicio C4 III 4 Servicio Liviano
Según CEMA CEMA C
Espaciamiento Normal entre polines (Si) Según la tabla 5.2 (CEMA 5th) Ancho de la Densidad del material Faja (in) ( lb/ft3) 30 200
Esp. Polines de carga (ft) 4
Esp. Polines de retorno (ft) 10
Selección de polines Carga actual (IL) IL = (Wb + Wm) * Si Wb = peso promedio estimado de la faja en lb/ft
Determinación del peso promedio estimado de la faja, Wb (tabla 5.5- CEMA 5th) Ancho de la faja, W = 30 in Densidad del Material = 200 lb/ft3 Tabla 6.1 (CEMA 5th) Peso estimado de la faja, Wb = 8 lb / ft
No es faja de alma de acero
Wm = peso del material en lb/ft Wm = 33.33 * Q / Velocidad actual de la faja, fpm Q = 300 stph Velocidad de la faja = 240 fpm Wm = 33.33 * 300 stph / 240 fpm Wm = 41.66 lb/ft
Si = espacio entre polines en ft Si = 4.0 ft IL = 198.65 lb Carga ajustada (AL)
AL = IL * K1 * K2 * K3 * K4 Factores de ajuste por trozos grandes, K1 (tabla 5.4 CEMA 5th):
Tamaño máximo del material 6 in Densidad del material 200 lb/ft3 Factor de ajuste, K1 1.10 Factor de condiciones ambientales y mantenimiento, K2 (tabla 5.5 CEMA 5th):
Condiciones ambientales Sucio Mantenimiento Escaso Factor de Cond. Amb. Y mant, K2 1.15 Factor de servicio, K3 (tabla 5.6 CEMA 5th):
Tiempo de Operación sobre 24 horas/día Factor de servicio, K3 1.20 Factor de corrección de velocidad de la faja, K4 (tabla 5.7 CEMA 5th):
Velocidad de la faja 240 fpm Diámetro de los polines 4 in Velocidad (fpm) 200 240 300
Factor de Correc. de velocidad K4 0.83 0.858 0.90
Factor de corrección de velocidad, K4 0.858 K1*K2*K3*K4 = 1.1 * 1.15 * 1.2 * 0.858 K1*K2*K3*K4 = 2.12 Carga actual, IL = 198.65 lb Carga Ajustada, AL = 258.73 lb Capacidad de carga para polines según CEMA, libras De las tablas 5.8 a 5.12 (CEMA 5th) Ancho de la faja Inclinación de los polines laterales Clasificación según CEMA
30 in 35° CEMA C
Capacidad de cargas, libras Polines de carga Polines de retorno Ancho de Faja (in) 30
900 libras 250 libras
Inclinación de Polín Polines de carga (lb) 35 900
Polines Retorno (lb) 250
Peso promedio de los polines de acero, libras De la Tabla 5.13 a 5.14 (CEMA 5th) Ancho de Faja (in) 30
Clasificación del Polín 35
Polines de carga (lb)
Polines Retorno (lb)
20.5
18.2
Tensión Efectiva, Potencia de Accionamiento.
Factor de Corrección de temperatura (Kt) De la figura 6.1 (CEMA 5th) Temperatura de trabajo: 5°C (41 F) Factor de Temperatura, Kt 1 Factor de Fricción de los Polines, Kx
Kx =0.00068 * (Wb + Wm) + Ai / Si Wb = peso de la faja en lb/ft Wb = 8 lb/ft Wm = peso del material en lb/ft Wm = 41.66 lb/ft
Ai = Tensión de la faja o fuerza requerida para vencer la resistencia friccional y rotación de los polines en lb/ polín. Diámetro del polin = 4 in Clasificación según CEMA A4, B4, C4 (Servicio mediano) Ai = 2.3 Si = espacio seleccionado entre polines en ft: Si = 4 ft Kx = 0.61 lb-ft Factor de flexión de faja (Ky) Inclinación de la faja = 7 ° se obtiene: Longitud de la faja = 164 ft Peso del material (Wm) = 41.66 lb/ft Peso de la faja (Wb) = 8.00 lb/ft Wm + Wb = 49.66 lb/ft Ancho de la faja = 30 in Determinación de Ky por interpolación, tabla 6.2 (CEMA 5th) Wb + Wm (lb/ft)
Inclinación(°)
Longitud (ft) 250
Longitud (ft) 400 Ky
50 Longitud de la Faja(ft) 164 250 400
7
Wb + Wm (lb/ft) 49.66 49.66 49.66
0.031
0.029
Inclinación (°) 7 7 7
Ky 0.03214 0.031 0.029
Determinación de Ky Corregido Espaciamiento entre polines Seleccionado (Si): 4.00 ft De la tabla 6.3 (CEMA 5th) Wb + Wm (lb/ft) Menor a 50
El valor de Ky es 0.02983
Si 4
Ky interpolado 0.032 0.03214 0.034
Ky corregido 0.0297 0.02983 0.0316
Resistencia friccional de polin de carga y retorno (Tx) Tx = L * Kx * Kt L = 164 ft
entre centros de poleas.
Tx = 99.84 Resistencia flexional (Tyb) Para polines de carga (Ty c) Tyc = L * Ky * Wb * Kt Wb = 8 lb/ft Tyc= 39.137 lb Para polines de retorno (Tyr) Tyr = L * 0.015 * Wb * Kt Tyr= 19.68
lb
Resistencia flexional (Tyb) Tyb= 58.817 lb Resistencia del material al flexionarse la faja (Tym) Tym = L * Ky * Wm Wm = 41.66 lb/ft Tym = 203.82 lb Fuerza necesaria para elevar el material (Tm) Tm = H * Wm H = 19.98 ft Wm = 41.66 lb/ft Tm = 832.42 lb Fuerza necesaria para elevar la faja (Tb) Tb = H * Wb H = 19.98 ft Wb = 8.00 lb/ft Tb = 160 lb Resistencia debido a la flexión de faja alrededor de la polea (Tp) De la tabla 6.5 (CEMA 5th) Tp= 200 lb
Fuerza de aceleración del material (Tam) = 2.8755 ∗ 10 − 4 ∗ ∗ ( − 0) /
Q = 300 stph, toneladas cortas por hora. V = 240 fpm, Velocidad actual de la faja V0 = 0 fpm, Velocidad inicial del material. t = 1 segundo, tiempo de aceleración del material. Tam = 2.8755 * 10^-4 * 300 stph * (240 fpm - 0 fpm) / 1 seg Tam (300 stph) = 20.70 lb Resistencia generada por los accesorios del transportador (Tac) Resistencia producida por los raspadores (Tbc), tabla 6.6 (CEMA 5th) Raspador en la polea de cabeza (Tbc1): Nº de raspadores 01 Se considera 5 lb/pulg. Del ancho de la faja: Ancho de la faja: 30 in Tbc1 = 5 lb/pulg. * ancho de la faja pulg Tbc1 = 150 lb Raspador en la polea de cabeza tipo articulado (Tbc2): Nº de raspadores 01 Se considera 5 lb/pulg. Del ancho de la faja: Ancho de la faja: 30 in Tbc2 = 5 lb/pulg. * ancho de la faja pulg Tbc2 = 150 lb - Raspador en el lado de retorno en V (Tbc3): Nº de raspadores 01 Se considera 5 lb/pulg. Del ancho de la faja: Ancho de la faja: 30 in Tbc3 = 5 lb/pulg. * ancho de la faja pulg Tbc3 = 150 lb Tbc = Tbc1 + Tbc2 + Tbc3 Tbc = 450 lb
Resistencia producida por los laterales (Tsb) Factor de fricción por los laterales (Cs), ver tabla6.7 (CEMA 5th). Cs = (2dm / 288) * [(1 - senØ) / (1 + senØ)] dm = densidad aparente del material dm = 200 lb/ft^3 Ø = ángulo de reposo del material Ø = 30° Cs=0.463 Tsb = Lb * (Cs * hs2 + 6) Lb = longitud de los laterales en los alimentadores hs=3 Tsb= 106.7 Tsb=213.5
1 lateral lb
2 laterales
Resistencia producida por los accesorios, Tac: Tac = Tbc + Tsb + Tpl Tac = 663.5 lb
Hallando la Tensión efectiva Te = L ∗ Kt ∗ (Kx + Ky ∗ Wb + 0.015 ∗ Wb) + Wm ∗ (L ∗ ky +/− H) + Tp + Tam + Tac
Te= 2079.09 Se adiciona, la fuerza de la polea de 200 Lb Te= 2279.09 Lb Cálculo de potencia del motor (hp): Potencia requerida para la faja
hp faja = Te * V / 33000 679 Te = 2279.09 lb 1897.6 V = Velocidad actual de la faja V = 240 fpm Hp faja = 16.58
Potencia necesaria para vencer la fricción producida en la polea de accionamiento (Tp1)
hp polea de accionamiento = T polea de accionamiento * V / 33000 T polea de accionamiento = 200 lb V = 240 fpm hp polea = 1.45 Potencia requerida:
hp total = hp faja + hp polea de accionamiento hp faja = 6.35 hp polea de accionamiento = 18.03 Eficiencia = 94 %
HP REAL
16.95
Potencia a nivel de mar, no se considera derrateo.
