ACCEDE - INGENIERÍA EN MINAS PROBLEMA Nº 3. SITUACIÓN Se desea calcular una cinta transportadora dadas las siguientes condiciones:

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1 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: Lignito (sin clasificar) Tamaño máximo del material: a = 15 pulgadas = 38,1 cm Tonelaje por turno: Q t = 3000 t/turno Longitud de transporte: L = 500 m Inclinación: α = 0 Peso específico del mineral: d = 1 t/m 3 Horas de trabajo por turno: h = 6 h/turno Turnos por día T = 3 turnos/día Rendimiento del motor η = 80 % Coeficiente de rozamiento de los rodillos f = 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) Donde F = Sección de carga de la cinta (cm 2 ), (Tabla N 3) d = Peso específico del material (t/m 3 ) Capacidad horaria máxima de la cinta transportadora, Q max = Q t / h (t/h) Velocidad de la banda, v = Q max / (0,36.F.d) (m/s) Potencia de accionamiento de la cinta transportadora horizontal (según normas DIN): N a = (C. f. L /270). (3,6. q cr. v + Q) + N s (HP) ACCEDE AGOSTO INGENIERÍA EN MINAS PROBLEMA Nº 3 Página 1

2 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) N s = Potencia suplementaria (Tabla N 6) Potencia para guiado de la cinta transportadora, Ng = 0,01. L (HP) Potencia total consumida por la cinta, N = N a + N g (HP) Potencia del motor de la cinta, N m = N. 100 / η Donde η = Rendimiento del motor Tablas: Tabla N 1: Anchos de banda recomendados para materiales de distintos tamaños (Robins) Ancho de la banda Tamaño máximo Material Clasificado Material sin clasificar pulgadas Cm pulgadas Cm pulgadas cm ,1 2,5 6, ,5 6,4 3 7, ,6 4 10, ,5 8,9 5 12, ,5 11,4 8 20, , , , , , , , , , , , ,2 Tabla N 2: Número de telas recomendados para diferentes anchos de banda Ancho de banda, B (mm) N de telas, z ACCEDE AGOSTO INGENIERÍA EN MINAS PROBLEMA Nº 3 Página 2

3 Tabla N 3: Sección de carga F, en cm 2. Cinta en forma de canal de 3 Rodillos. Inclinación de la Ancho de la banda, B (mm) cinta, α de 0 a 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 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) N de telas Distancia entre rodillos (superiores), m 2 1,5 1,5 1,5 Distancia entre rodillos (inferiores), m Peso por metro, (kg/m) Banda de caucho + rodillos q cr = 15,5 23,3 28,1 39,5 Peso por metro, (kg/m) Banda de material incombustible + rodillos q cr = 18,6 25,7 31,1 43 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) v v ACCEDE AGOSTO INGENIERÍA EN MINAS PROBLEMA Nº 3 Página 3

4 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 = 4 a 6 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. ACCEDE AGOSTO INGENIERÍA EN MINAS PROBLEMA Nº 3 Página 4

5 RESPUESTA AL SUBPROBLEMA 3.4 La carga máxima de la cinta transportadora es igual a: Q max = Q t / 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: N a = (C. f. L /270). (3,6.q cr. v + Q) + N s (HP) C = 1,8 q cr = 28,1 kg/m f = 0,025 N s = 2 x 2,5 = 5,0 HP N a = ( 1,8 x 0,025 x 500/270 ) x ( 3,6 x 28,1 x 2, ) + 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: N m = N x 100 / 80 = 72,9 x 100 / 80 = 91,1 HP ACCEDE AGOSTO INGENIERÍA EN MINAS PROBLEMA Nº 3 Página 5