Fajas Transportadoras

(Problema)

Problema : Se desea transportar Antracita (carbn de piedra ) No Bituminosa y ligera (poco densa), con un tamao mximo de , con 90% de finos y una capacidad de 350ton/hr (cortas) Segn el grafico

Considerar . 2 turnos , uso de faldones y un rascador

900 pies

500 pies

12

16

- Tipo de faja : transporte inclinado propulsin frontal y tensor de contrapeso - Distancia entre centro de polea : 1400 pies - Altura de elevacin : h - Inclinacin : n - capacidad de diseo : 350 ton cortas/hora Nota: 1TM 1.1 ton corta 0.982 ton larga 1 ton larga 1.12 ton corta 1 TM 2205 Lbf 1 ton larga 2240 Lbf 1 ton corta 2000 Lbf

A) Seleccin del ngulo de sobrecarga y ngulo de reposo Tablas para este tipo de material -Angulo de reposo recomendable : 27 de tabla 3.3

- Angulo de sobrecarga recomendable : Ang. de reposo (5 a 15) = 12 a 22

B) Clasificacin del material De acuerdo a la tabla 3.3

Material Densidad Lb/pie3

Angulo de Reposo

Inclinacin Mxima

Cdigo

Carbn de Piedra

Antracita, clasificada

55 - 60 27 16 C26

Del el ltimo dato: C26 , en la tabla 3.2

Para confirmar el ngulo de sobrecarga , revisamos la tabla 3.1

A fluidez buena, tenemos hasta 29 grados, pero el material no corresponde.

En el caso de fluidez promedio tenemos de 30 a 34 = Sobrecarga 20

Luego: el mximo hipottico es de 20.

O sea, es mas seguro trabajar en 18 a 19

Adems esto confirma que el ngulo de sobrecarga suele ser 5 a 15 menos que el de reposo.

C.- Velocidad y ancho de fajas recomendadas, Tab 4.1

Para este tipo de material (mineral suave, hulla, abrasivo) Para 400 P.Pm ancho de faja 18 Para 600 P.Pm ancho de faja 24- 36

D) Ancho necesario de la faja de acuerdo al tamao del material: De Figura 4.1

E) Capacidad equivalente de la faja: - Capacidad de transporte : 350 ton corta/Hr - Densidad material : 55 Lb/pie3

3

3

/55*

1

2000*350)/(

pieLbtoncorta

Lb

Hr

toncortaHrpiesCAP

HrpieHrpiesCAP /27.12727)/( 33

Capacidad Equivalente =

fajaladeactualVelocidadtransporteCap

....

100*.

Hrpie /2.2121600

100*27.12727 3

En este punto tendremos :

Trabajar con una faja abarquillada a 20 (el mnimo).

La velocidad mas adecuada puede ser de 600 ppm. , luego:

Con 24 de ancho de faja y 20 de sobrecarga.

Con 30 de ancho de faja y 10 de sobrecarga

Segn Tabla 4.2 : Faja de 24 abarquillada 20 y 20 de sobrecarga, la capacidad mxima equivalente a 100ppm sera:

Ancho de faja

Angulo de reposo

Angulo de sobrecarga

Capacidad (pie3/Hr)

Capacidad (ton

corta/Hr)

24 20 a 29 20 1924 52.91

Note que la capacidad 52.91 en ton/hr es resultado de dividir 1924/2000 * 55

Luego: -Velocidad Actual de Faja (ppm) = Cap. Transporte* - Velocidad Actual de Faja (ppm) = 661.4 ppm. Esto es +10% de la velocidad supuesta.

1924

100*27.12727

.

100

eequivalentCap

Ahora si trabajamos con una Faja de 30 abarquillada 20 y 10 de sobrecarga, la capacidad mxima equivalente a 100ppm sera:

Ancho de faja

Angulo de reposo

Angulo de sobrecarga

Capacidad (pie3/Hr)

Capacidad (ton

corta/Hr)

30 20 a 29 10 2414 66.38

Luego: Velocidad Actual de Faja (ppm) = Cap. Transporte* - Velocidad Actual de Faja (ppm) = 527.2 ppm. Esto es -14% de la velocidad supuesta. ESTA CONDICIN FINAL SERIA LA MAS ACEPTABLE ANTE UNA POSIBLE CAPACIDAD DE AMPLIACIN

2414

100*27.12727

.

100

eequivalentCap

Se concluye que para una Faja de 30 abarquillada 20 y 10 de sobrecarga, la capacidad mxima a 527 ppm sera:

Ancho de faja

Angulo de reposo

Angulo de sobrecarga

Capacidad (pie3/Hr)

Capacidad (ton

corta/Hr)

30 27 10 2121.2 350

F) Seleccin de los polines 1) Clasificacin de los polines Segn Tabla 5.1, los polines pueden clasificar como sigue:

Carga o Servicio: - C. Liviana: 30-74 Lb/pie3

- C. Media: 75 129 Lb/pie3

- C. Pesada: 130 200 Lb/pie3

De primera instancia seleccionamos el A4, Serie I, de dimetro 4 La seleccin del dimetro del rodillo apropiado, tamao de rodamiento y del eje se basan en: Tipo de servicio

Condiciones de operacin Carga transportada Velocidad de la faja.

(Ver pg. 64 Manual CEMA)

2) Espaciamiento de los polines (Si): Segn Tabla 5.2 y para una densidad de 55 Lb/pie3

Ancho de faja

Esp. Polines de carga

(pie)

Esp. Polines de retorno

(pie)

30 4.5 10

3) Factores relacionados a los polines: Carga actual (IL) IL = (Wb+Wm)Si Wb = Peso de la faja en Lb/pie De la tabla 6.1 para una densidad del material 55 Lb/pie3 y 30 pulg de ancho de faja. Wb = 6 Lb/pie

Wm = Peso del material Lb/pie

Wm =

Si = Espacio entre polines (pie) Si = 4.5 pie IL = (6+22.14)*4.5 IL = 126.63 Lb. Wb= 6 Lb/pie

pieLbfajaladeVel

Q/14.22

527

350*33.33

...

33.33

Carga ajustada (AL): AL = IL * K1 * K2 * K3 * K4

K1 = factor de tamao De la tabla 5.4 para un tamao maximo de y una densidad 55 Lb/pie3

K1 = 1.0

K2 = factor de mantenimiento De la tabla 5.5 para una condicin moderada y un mantenimiento regular K2= 1.1

K3 = factor de servicio De la tabla 5.6 para un servicio de 16Hr/da K3= 1.1

K4 = Factor de correccin de velocidad De la tabla 5.7 se obtiene

Velocidad de la faja ppm

Dimetro de polin pulg

K4

527 4 1.01

Luego:

AL = IL * K1 * K2 * K3 * K4

AL = 126.63*1*1.1*1.1*1.01 Lbs AL = 157.65 Lbs

Ahora verificamos la carga aplicada a los polines:

Para CEMA A la capacidad de carga es como sigue (Tabla 5.8)

Ancho de faja

Inclinacin de

polines

Polines de Carga (Lb)

Polines de retorno

(Lb)

30 20 300 100

Todo OK !

Verificando algunos pesos de rodillos de carga :

Verificando algunos pesos de rodillos de retorno :

500 pies

900 pies

12

16 h

h = 900*Sen12 + 500*Sen16 = 325 pies

. Clculo de la Tensin Efectiva (Te) :

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

1) Factor de correccin de temperatura (Kt) Figura 6.1 (15C = 59 F)

Kt = 1.0

2) Factor de friccin del polin (Kx) Kx = Wb = 6 Lb/pie Wm = 22.14 Lb/pie Ai = Fuerza requerida para superar la fuerza de friccin y la rotacin de rodillos Ai = 2.3 CEMA A4, B4, C4. Pg 74 Manual CEMA

iS

AiWmWb )(00068.0

Si = 5 pie Kx = Kx = 0.53

5.4

3.2)14.226(00068.0

3) Factor de flexin de faja (Ky) De la tabla 6.2 para una inclinacin de faja considerada Wb+Wm < 50 S = 4.5 pies (L = 900 + 500 = 1400 pies)

Consideraciones a este punto:

Considerar una faja de longitud total con un angulo promedio por unidad de longitud. (aproximado).

Considerar cada tramo con su respectivo angulo. (conservador).

En base a la primera consideracin.

43.131400

1650012900

Longitud de

faja (pie)

Wb + Wm Inclinacin Inclinacin

7 14 13.5

1400 28.14 = 30 0.025 0.016 0.0167

1400 50 0.021 0.016

1400 75 0.016 0.016

Luego Ky= 0.017

Observar lo que dice al pie de la tabla 6.2 :

Como nuestras condiciones son : Wb+Wm < 50 y S = 4.5 pies Entonces esto no requiere de una correccin dada en la tabla 6.3

En base a la segunda consideracin: A 900 pies y 12

Longitud de faja (pie)

Wb + Wm Inclinacin Inclinacin

7 14 12

800 20 0.029 0.029 0.029

800 28.14 0.0267

800 50 0.025 0.021 0.022

Interpolando a Wm + Wb = 28.14 y 800 pies

Interpolando a Wm + Wb = 28.14 y 1000 pies

Ky (parcial) = 0.0233

Luego como L= 900 pies , entonces la media de los dos resultados sera el equivalente.

Ky1 = (0.0267 + 0.0233)/2

Ky1= 0.025

Ahora para 500 pies y 16 :

Longitud de faja (pie)

Wb + Wm Inclinacin Inclinacin

14 18 16

500 20 0.03 0.03 0.03

500 28.14 0.027

500 50 0.024 0.023 0.0235

De aqu en adelante , todos los clculos seran considerados para cada longitud y la tension final se sumara a los efectos de cada uno.

Usaremos la forma 1 para calcular las

Tensiones