ELEVADORES DE CANGILONES

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ELEVADORES DE CANGILONES

Departamento de Ingeniería Mecánica

Universidad Carlos III de Madrid

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.

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ELEMENTOS

SEGÚN EL TIPO DE CARGA

Directamente desde tolva

Por dragado

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

• Se emplean para el transporte de materiales de

pedazos grandes y abrasivos.

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

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SEGÚN EL TIPO DE DESCARGA

Centrífuga

•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.

•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.

SEGÚN EL TIPO DE DESCARGA

Gravedad o continua

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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

FLUJO DE MATERIAL TRANSPORTADO

c

P

= ⋅ ⋅

i

ρ

j

Peso de material transportado (kg)

Volumen del cangilón (l)

Densidad de la carga a granel (kg/l)

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

3.6 P v

c

Q

t

⋅

=

⋅

Flujo de material transportado (t/h)

Paso:

Cangilones normales: Cangilones de escama

:

[

h

]

t

∈

2 ,

3 h

t

=

₌

_⋅

Para cadenas: Altura del cangilón

Velocidad de desplazamiento

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POTENCIA DE DESPLAZAMIENTO

0

(

)

3.6

a

Q

F

H

v

=

⋅

+

⋅

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

Altura de

elevación (m) Altura ficticia (m)

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

Sistema de carga

Potencia de accionamiento necesaria del motor (CV):

75

a a

F v

N

η

⋅

=

⋅

Rendimiento del motor

TENSIÓN MÁXIMA DE LA BANDA

a a

T

=

F k

⋅

Tensión máxima de la banda (kg):

Coeficiente que depende del tambor

1.49 Recubierto seco 1.73 Recubierto húmedo 1.64 Liso seco 3.20 Liso húmedo K Condiciones del tambor

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m

DESCARGA DEL MATERIAL

A m g⋅ α m g⋅ cos m g⋅ ⋅ α m g sen⋅ ⋅ α 2 m v R ⋅ 2 cos R m v F m g R α ⋅ = − ⋅ ⋅ 2 cos R F v m g⋅ = g R⋅ − α < = >

0

ELEVADORES DE CANGILONES O’

DESCARGA DEL MATERIAL

2 cos R F v m g⋅ = g R⋅ − α O 2 v g R⋅ α cosα 0º 90º + -1 0 2 1 v g R⋅ < 2 1 cos v g R⋅ − α predominio de fuerzas centrifugas 2 2 cos v g R⋅ − α predominio de fuerzas gravitatorias

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DESCARGA DEL MATERIAL

2 cos R F v m g⋅ = g R⋅ − α O 2 v g R⋅ α cosα O’ 0º 90º + -2 1 v g R⋅ < A C 2 1 v g R⋅ = B ELEVADORES DE CANGILONES h s

DESCARGA DEL MATERIAL

Diámetro del tambor

c g F =F 2 V m m g R ⋅ = ⋅ R V2 g = Trayectoria del material

2 1 2 s= ⋅ + ⋅ ⋅v t a t v s 195 240 0.2 50 120 0.1 Sv(m) Sh(m) TIEMPO (s) v = 0.5 m/s

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EJEMPLO

Diseñar las características que debe tener un elevador de

cangilones que ha de transportar arcilla seca cuya densidad

es de 1700 kg/m

3

_{con una capacidad aproximada de 15 t/h:}

• Tamaño del cangilón

• Espaciado

• Velocidad de la banda

• Diámetro del tambor

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EJEMPLO

3

2

peso de la carga= volumen del cangilon densidad= 3

2

= 0.74 litros 1700 kg/m 0.84 kg por cangilon 3

⋅ ⋅

⋅ ⋅ =

Para mover 15 t/h se necesitan:

15000 kg h

17857 cangilones/h 298 cangilones/min 5 cangilones/sg 0.84 kg/cangilon≈ ≈ ≈

Espaciado:

Cangilones normales: paso=[2h,3h]

Altura del cangilón=105 mm Paso= 300 mm

EJEMPLO

velocidad=5 cangilones/sg 300 mm = 1.5 m/s

⋅

(

)

2 2 2 1.5 m/s 230 mm 9.8 m/s v R g = = ≈

Velocidad de desplazamiento de la banda:

Diámetro del tambor:

DESCARGA CENTRÍFUGA

2 460 mm