Calculo de Elevador de Cangilones

(1)

Calculo De Elevador De Cangilones

Página 4 de 4 CAPACIDAD = 20 TONELADAS ALTURA = 20 m

CALCULO DE ELEVADORES DE CANGILONES MATERIAL: BREWER’S, GRAIN, SPENT,WET. CAPACIDAD: 18 Toneladas

Clasificación del material C36P Capacidad del elevador en peso

CE = 20 TNHrx2200 lb1 TN=44000 lbHr C.EV = 44000 lbHr58 lbHr

C.EV = 758.62pie3Hr C.EV = 12.64pie3min

Calculo de la capacidad del cangilón (C.C.) C.C.= C.EV

Asumido = 400piemin

C.C. = 12.64 piemin400piemin C.C.= 0.0316

Calculo de la capacidad del cangilón lleno (C.C.L.L.) C.C.L.L. = C.C0.75 EL 75% C.C.L.L. = 0.03160.75 pie3pie-caja C.C.L.L. = 0.0421 pie3pie-caja Asumiendo C.C.L.L. = 0.05 p L h L = 7’’ Pulgadas P = 4 ½’’ H = 5’’

Calculo del paso del cangilón 2h ≤ p ≤ 3h

2x5’’ ≤ p ≤ 3x5’’ P = 10’’

Calculo real del cangilón C.C.L.L. = 0.05

C.C.N. = 0.05 x 0.75 C.C.N. = 0.0375 pie

Capacidad real por pie de faja del cangilón escogido (C.F.) C.F. = C.C.N.P P= paso

(2)

C.F. = 0.0375pie31012pie=0.04542

0.04542 > 0.0421 cumple con la condición Recalculando la velocidad real

asumido = 400 Vreal=VA×C.C.C.F.Vreal=400×0.03160.0454. Vreal=278.29

Calculo de parámetros fundamentales C= 76.63Deg12 Deg = pulg

ɳ RPM operacion = 0.82rpm D=Deg-23 P = 4.5’’ D=Deg-23 (4.5) D=Deg-3 Deg=D-3 Reemplazando 12 x 278.29piesmin=πD 0.82 x 76.63D+312 D+312= π x 0.82 x 76.63D12 x 278.29 D+312=0.059 x D D+3122=0.0592 x D2 D+3=0.042 x D2 0.042 D2-D-3=D D=-b±b2-4ac2(a) D=-(-1)±(-1)2-4(0.042)(-3)2(0.042) D=1±1+0.5040.084 D1=1+1.2260.084=26.5'' D2=1-1.2260.084=-2.69'' D1=26.5'' D2=-2.69''

El diámetro de la polea de gravedad Deg = D+3’’ D = 27’’ Deg = 27’’+3’’ Deg = 29’’ La velocidad crítica es nC=76.63D+312 nC=76.6327+312 nC=48.47 Por recomendación noperacion=0.82 x nC n = 0.82 x 48.47 n = 39.75rpm Recalculando la velocidad V=π x D x n V=3.1416 x 27''12x 39.75 V=280.98piemin D = 27’’ n = 39.75

(3)

Revisando la capacidad del elevador Capacidad=Vcorregidox CF x 1p x P.E

Capac.=280.98pieminx0.045pie3x11012pie3x58lbpie3x60min1 hx1 TN2200 lb=24.00 TNHr

Calculo del ancho de la faja

El ancho de la faja = 7’’+2’’Ancho de faja = 9’’ Calculo del ancho de la polea

Ancho de polea = ancho de faja +2’’ Ancho de polea = 9’’ + 2’’

Ancho de la polea = 11’’ 7’’

27’’ 9’’ 11’’

Calculo del kays

Calculo de la longitud de la faja C=20m C=65.62 pies L=2C+π2D+d+(D-d)24 c d=27''-4'' d=23'' Reemplazando L=265.621+π227''+23''+(27''-23'')24(65.62') L=265.621+π227''+23''12'+((27''-23'')212')2465.62 L=137.5

Calculo del número de cangilones

# Cangilones = L Plongitud de bajadapaso

# Cangilones = 137.791012=165.3=165 cangilones Recalculando la longitud de la faja

L=1012x165 L=137.5

Recalculando la distancia entre ejes 137.5=2c+π2x27+2312+(27+23)12)24c 137.5=2c+6.54+0.14c

C1=64.45

Calculo de las tenciones de la faja T1 > T2

T1 T2

(4)

-para poleas lisas f=0.25 -para poleas revestidas f=0.35 Angulo de contacto polea y faja T1T2=2.19 para poleas lisas T1T2=3.00 para poleas revestidas

a) Peso del material (Wm) tensión debido al material Tensión (Wm)

Wm=#cangilon2xcapacidad del cangilon llenoxP.E. Wm=1652x(0.05 pie3)(58 lbpie3)

Wm=218 lb

b)Peso del cangilón (Wc) tensión debido al peso de los cangilones Tensión (Wc)

Wc=#cangilon2x peso cc Wc=1652 x 3.1 lb

Wc=255.75 lb

c) Peso de la faja (Wf) tensión al peso de la faja Tensión (Wf)

peso lbancho fajapulg.pie de longitud=0.279 Wf=164.77

d) Tensión por arrastre

Dado por formula Ta= 60 W1 W1 = peso del material Ta =60x0.05x5864.45 Ta = 2.7 lb

e) Tensión adicional por fricción (Tf) Tf = 0.02 (Wm+Wc+Wf+Ta) Tf = 0.02 (218.6+255.75+164.77+2.7) Tf = 12.83 lb T1 =Wm+Wc+Wf+Ta+Tf T1 = (218.6+255.75+164.77+2.7+12.83)lb T1 = 654.6 lb

Comparando la tensión indicada Tensión de operación 30x9x4=108 lb Tensión de operación Top = 0.8x108 lb Top = 684 lb Top > T1 864 lb > 654.6 lb = 0 Calculando T2 T2 = Wc+Wf+Ta T2 = 255.7 + 164.77+2.72 T2 = 421.82 T1 = 654.6 lb T2 = 421.82 lb Verificando resbalamiento =654.6421.82≤ 2.19 1.55≤2.19

(5)

Calculo de potencia del eje Pot.eje=T1-T2 V33000

Pot.eje=654.6-421.82x 280.9833000 Pot.eje=1.98 HP

Potencia del motor reductor considerando una eficiencia de 95% Pot. motor=1.98 HP0.95

Pot. motor=2.084 HP

Calculo Elevador De Cangilones

Página 3 de 3

(6)

ELEVADORES DE CANGILONES

ELEVADORES DE CANGILONES TRANSPORTES

ELEVADORES DE CANGILONES ELEVADOR DE CANGILONES

Los elevadores de cangilones son los sistemas más utilizados para el transporte vertical de materiales a granel, secos, húmedos e incluso líquidos.

• Son diseñados con amplias opciones de altura, velocidad y detalles constructivos según el tipo de material que tienen que transportar.

• Se montan en módulos para permitir definir de manera más eficaz la altura útil necesaria. 1

ELEVADORES DE CANGILONES ELEMENTOS

ELEVADORES DE CANGILONES SEGÚN EL TIPO DE CARGA Directamente desde tolva

• Se emplean para el transporte de materiales de pedazos grandes y abrasivos.

• La velocidad de desplazamiento del órgano de tracción es bajo.

Por dragado

• Se emplean para el transporte de materiales que no ofrecen resistencia a la extracción, pulvurulentos y de granulación fina.

2

ELEVADORES DE CANGILONES SEGÚN EL TIPO DE DESCARGA Centrífuga

(7)

• Es el tipo más utilizado.

• Grandes velocidades de desplazamiento (1.2 y 1.4 m/s). • La carga se efectúa generalmente por dragado del material depositado en la parte inferior del

transportador.

• La distancia de separación entre cangilones es de 2 a 3

veces la altura del cangilón.ELEVADORES DE CANGILONES SEGÚN EL TIPO DE DESCARGA

Gravedad o continua

• Bajas velocidades de desplazamiento (0.5 y 1.0 m/s). • Se aprovecha el propio peso del material para la descarga del mismo.

• Clasificación:

– Por gravedad libre. Es necesario desviar el ramal libre del elevador mediante estrangulamiento o inclinar el propio elevador.

– Por gravedad dirigida. Los cangilones se sitúan de forma continua, sin separación entre ellos (de escama). La

descarga del material se efectúa por efecto de la gravedad utilizando la parte inferior del cangilón precedente como tolva de descarga. La carga se realiza directamente desde la tolva.

3

ELEVADORES DE CANGILONES SEGÚN EL TIPO DE DESCARGA Positiva

• Elevador es parecido al tipo centrífugo salvo que los cangilones están montados en los extremos con dos cordones o torones de cadena.

• La velocidad de los cangilones es lenta y apropiada para materiales livianos, aireados y pegajosos.

Cordones o torones de cadena ELEVADORES DE CANGILONES

FLUJO DE MATERIAL TRANSPORTADO Volumen del cangilón (l)

Coeficiente de relleno del cangilón (0,6 – 0,9)

(8)

Pc = i ⋅ ρ ⋅ j Peso de material transportado (kg)

Densidad de la carga a granel (kg/l) Flujo de material transportado (t/h) Q = 3.6 ⋅ Paso: Cangilones normales: Pc ⋅ v t t ∈ [2h,3h] Cangilones de escama: t=h Velocidad de desplazamiento Altura del cangilón Para cadenas: t = cte ⋅ tcadena 4

ELEVADORES DE CANGILONES POTENCIA DE DESPLAZAMIENTO

Fuerza necesaria que tiene que generar el tambor de accionamiento para mover la banda (kg):

Fa = Q

⋅ (H + H0 ) 3.6 ⋅ v

(9)

Sistema de carga Tamaño del material Desde tolva 3.8 Pequeño 7.6 Mediano 11.4 Grande Por dragado Altura de elevación (m) Valor de H0 (m) 15.3 Altura ficticia (m)

Potencia de accionamiento necesaria del motor (CV): Na =

Fa ⋅ v 75 ⋅η

Rendimiento del motor

ELEVADORES DE CANGILONES TENSIÓN MÁXIMA DE LA BANDA Tensión máxima de la banda (kg): Ta = Fa ⋅ k

Coeficiente que depende del tambor Condiciones del tambor

(10)

K Liso húmedo 3.20 Liso seco 1.64 Recubierto húmedo 1.73 Recubierto seco 1.49 5 ELEVADORES DE CANGILONES DESCARGA DEL MATERIAL α m ⋅ v2 R FR = m ⋅ g ⋅ cos α m ⋅ g ⋅ senα m ⋅ v2 − m ⋅ g ⋅ cos α R m⋅ g A < FR v2 = − cos α

(11)

m⋅ g g ⋅ R = > 0 m m⋅ g ELEVADORES DE CANGILONES DESCARGA DEL MATERIAL FR v2 = − cos α m⋅ g g ⋅R 0º + α v2 − cos α 2 g⋅R 1 v2 − cos α1 g⋅R predominio de fuerzas gravitatorias v2 g⋅R O’ predominio de fuerzas

(12)

centrifugas cos α 0 90º v2 ELEVADOR A CANGILONES INTRODUCCION

Son utilizados en la industria para el transporte de materiales de la más variada clase, ya sea a

granel, secos, húmedos e inclusive líquidos

Estudiante : Montecinos Delgadillo Javier Docente: Ing. Tapia Percy

Materia: Maquinas de elev. y transporte – Proyecto Nº 1 – Banda transportadora y cangilones

1. CALCULO DE CANGILONES

PRESENTAMOS ALGUNOS DATOS CARACTERISTICOS PARA EL DISEÑO DE UN CANGILON PARA GRAVA.

MATERIA L ESTADO PESO ESPECIFIC O ALTURA (M) ANGULO GRANULOMÉTR ICO () GRADO ABRAS. CAPACIDAD DEL TRANSPORTA DOR GRAVA GUIJARRO S 1.77 2.5 30 ° ABRASIVO 70

1.1 CALCULO DE LA FUERZA CIRCUNFERENCIAL.

(13)

De donde Fc = 11375 (N).

1.2 ELECCION DE LA CADENA.

La cadena elegida es de tipo de eslabones se elige de las tablas de HEKO PRODUCTS. Las características de la cadena son:

Diámetro nominal 18.5 mm. Paso 18.5 mm. Carga útil 350 kgf. Carga de ensayo 700 Kgf Carga mínima de ruptura 1400 Kgf

Peso por metro lineal 0. 950 K/m.

El diámetro de las ruedas conductoras de accionamiento y las ruedas conducidas se determina con (Maquinas de levantamiento, Haroldo Vinagre, pag 17.)

43

Materia: Maquinas de elev. y transporte – Proyecto Nº 1 – Banda transportadora y cangilones

Z = 10 (numero de encajes en la polea) Reemplazando se Obtiene:

Dmin = 118.41 mm.

Para facilitar el descargue y recojo del material se aumenta el diámetro a 150mm.

2 CALCULO DEL VOLUMEN DEL CANGILÓN 2.2 ELECCION DEL TIPO DE CANGILON.

El paso del cangilón se toma de tablas con pasos normalizados el cual es de 0.40m. Con el dato de capacidad de transporte se entra a las tabla de HEKO PRODUCTS AND SERVICES (anexo 1).

De donde se obtiene:

BUCKET 630*315*5 (a*b*s) De donde se halla la masa = 8.92 Kg 2.3 Calculo de las Resistencias

El cálculo de las resistencias se hace según las fórmulas llevadas en la materia de Maquinas de

elevación y transporte.

2.3.1 Resistencia en el Cargado

La resistencia se calcula en todo el trayecto del cargado del material. La resistencia en el cargado viene dada por:

Donde:

C1 coeficiente seleccionado de tablas el cual está en función del material a transportar y la velocidad del cangilón

q1 peso por metro lineal del elemento a transportar. 44

(14)

cangilones

C1= 4.1 (TABLAS) q = 12.15 kg/m.

Se considera el numero de cangilones en todo el largo ya que la formula de la resistencia en el

cargado calcula para un solo cangilón, y en este caso se cargan todos los cangilones que están en

todo el largo.

El número de cangilones que se encuentran en todo el largo es de 75.

La formula de resistencia en el cargado queda modificada de la siguiente forma debido a que el cargado del material es por excavación:

Dond e : f

facto r de f r icción viene dado d e a cuerd o a l materi a l d e l cangilón y al elemento a transportar

n

numero de cangilones en todo el largo f = 0.5. (Jeffrey, Useful Infromation). n = 75

Reemplazando valores se obtiene: F1= 188334 [N]

2.3.2 Resistencia para Elevar el Material a una Altura "H" Es la resistencia debida

e

n si al peso del material que se está elevando una altura determinada, y viene dada de la siguiente forma:

45

of 54