Transportador de Correias

DADOS SÍMBOLO/DESCRIÇÃO VALOR UNIDADE OBS FONTE ComplementoAcionamento simples dadoAlimentação (carregamento) Uniforme dadoAltitude (abaixo de) 500 metro dado

metro calculada

Altura de elevação H = 10 metro dado

Ângulo de abraçamento no tambor motriz Θ = 220 dado

Ângulo de acomodação do material α = 30 calculado α = ρ - (10 a 15 graus)

Ângulo de inclinação do Transportador (máximo) 18 a 20 tabelado FAÇO

Ângulo de inclinação do rolo lateral β = 35 adotado

Ângulo de repouso do material ρ = 35 tabelado FAÇOCapacidade desejada Q = 400 ton/h dadoClassificação do material D36 tabelado FAÇOClassificação do material - Abrasividade 6 = material abrasivo FAÇO

Classificação do material - Escoamento 3 = FAÇO

Classificação do material - Granulometria D = granular, contendo blocos de até 1/2 pol FAÇOClassificação do material - Caract. Mistas tabelado FAÇOClassificação do material - Caract. Mistas tabelado FAÇOComprimento do transportador L = 100 metro dadoCorrente trifásica alternada frequência 60 hertz dadoDistância entre discos lateriais do tambor C = Distância entre tambor de retorno e esticamento 75 metroEmendas vulcanizadasFator função do ângulo de acomodação f = 1.5 tabelado, em função de ρ NBR 8011Granulometria (máxima) a = 40 mm dadoGuia de material no recebimento dado

0.35 NBR 8205/1988

Massa do Transportador M = 2,400

Mais de 10 horas de trabalho diário dadoMaterial transportado Minério de Ferro dadoPercentual de blocos no material P = 10 % dado

Peso do tambor de acionamento (motriz) 500 kgf adotadoPeso do tambor de esticamento e carro guia 400 kgf adotado

Peso do tambor de retorno (movido) 500 kgf adotadoPeso específico do material transportado φ = 2.3 tabelado FAÇO

0.25 ton dado

Regime de funcionamento diário 10 a 16 horas dadoTambor de abraçamento dadoTambores revestidos (borracha ranhurada em V)Temperatura (variando entre) 15 e 40 graus dadoTempo de parada 10 segundo dado

Tensão elétrica de alimentação volts dado

Transportador uniformemente carregadoVelocidade da correia m/s tabeladaVelocidade de Carregamento coaxial 1.5 m/s dado

Velocidade máxima dos rolos 500 rpm NBR 6778/1988

Altura da posição do tambor de esticamento em relação ao de retorno Hx = Lx * Sen(λ)

graus (o)

graus (o)

λmáx = graus (o)

graus (o)

graus (o)

escoamento médio, ângulo de repouso de 30 a 49 graus

adotado, igual a B (largura da correia)Lx = adotada, como sendo 1/4 de L

Instalação ao ar livre, com atmosfera limpa e úmida

µ (coeficiente de atrito correia x tambor)

tabelado, função das condições de operação e do revestimento do tambor

kgf.s2/mestimada, considerando FAÇO (p. 1.34 a

1.45)

Wtb =

Wtbest =

Wtbmov = ton/m3

Quantidade de material descarrregado durante a frenagem

qf =

220, 380 e 440

nmáxrolo =

Transportador de Correias Digitar

3.3

L = 90 metrosH = 10 metrosλ = 6.4 graus

89.44 m

3.4 Cálculo da Capacidade do Transportador (FAÇO)

3.4.1

B = 24 pol largura da correia inicialmente adotada

147 tabeladoV = 3.0 m/s tabeladok = 0.978 tabelado, obtido por interpolação

431

3.4.2

431

φ = 0.65

280 ton/h

Correção da Capacidade Mássica, para uma correia com 30 pol de largura

B = 30 pol largura da nova correia escolhidaB = 0.75 m

240 tabeladoV = 3.0 m/s admitida

458

3.4.3

Cálculo da Inclinação do Transportador - λ

Comprimento do transportador, na horizontal - Lh

Lh =

Capacidade Volumétrica (QV)

Ctab = m3/h

QV = m3/h

Capacidade Mássica (QM)

QV = m3/h

ton/m3

QM =

e velocidade reduzida para V = 1,7m/s

Ctab = m3/h

QM = ton/m3

Grau de Enchimento - GE

λ=arcsenHL

QV=C tab×V×k

QM=C×ϕ

Q = 400 ton/h

458 ton/h

87.4%

3.6.3

f = 60 hzp = 6 pólos adotado

1200 rpm

1170 rpm velocidade real do motor, admitindo-se escorregamento

3.7

V = 3.0 m/s

2.39 tabelado FAÇO

0 tabelado FAÇO

1.74 tabelado FAÇO obtido por interpolação

3.7 tabelado FAÇO obtido por interpolaçãoQ = 400 ton/h

28.9 HP21.6 kW

3.7.1

28.9 HPη = 0.85 rendimento adotado

34.0 HP25.4 kW

75 HP tabelada55 kW tabelada

3.7.2 Força Periférica

QM =

GE =

Rotação Síncrona do Motor (ns)

ns =

nnmot =

Potência requerida no eixo do tambor (Nm) e Força Periférica (Te) - Método Simplificado FAÇO (p. 1.26 a 1.32)

Nv =

Ng =

N1=

Nh =

Ne =

Potência requerida no eixo do motor - Nm

Ne =

Nm =

ns=120× f

p

Ne=V×(Nv+N g )+Q100

×(N1±Nh )

Nm=Ne

η

GE=QQM

(% )

28.9 HPV = 3.0 m/s

723 kgf7095 N

3.7.3 Forças no tambor de acionamento

0.35 tabelado (NBR 8205/1988, tabela 6)

7095 N

2483 N253 kgf

7095 N

2483 N

9578 N976 kgf

3.8

9578B = 0.75

12771 N/m12.8 kN/m

1302 kgf/m

3.9

Ne =

Te =

Força de saída no tambor de acionamento - T2

k =

Te =

T2 =

Força de entrada no tambor de acionamento - T1

Te =

T2 =

T1 =

Tensão unitária por largura de correia - Tu

T1 =

Tu =

Taxa de Tensão na correia - Tt

T 2=k×T e

T 1=T e+T2

T u=T 1B

T t=T e

T u

T e=75×Ne

V

7095 N

21000 N tabelado

33.8%

3.10

V = 3.0 m/s

0.42 m adotado, considerando o revestimento

1170 rpmi = 8.58

15.44 escolhido na tabela de redutores

fs = 1.25 tabelado (FALK)Nm = 75.0 HP

93.8 HP

3.11

V = 3.0 m/si = 8.58

8.4

3.06 m/s

Potência Real do Transportador

28.9 HPV = 3.0 m/s

3.06 m/s

29.5 HP

Te =

Tu =

Tt =

Taxa de Redução do Redutor - i

DTA =

nnmot =

Potência equivalente - Neq

Neq = fs x Nm

Neq =

Velocidade Real do Transportador - VR

itab =

VR =

Ne =

VR =

NR =

i=nnmotntambor

=nnmot×π×DTA

V×60

V R=V×iitab

N R=N×V R

V

velocidade real do motor, admitindo-se escorregamento

) - Método Simplificado FAÇO (p. 1.26 a 1.32)

3.12.2 Seleção da Série de rolete de carga

127.1 kg/s

3.06 m/s

41.5 kg/m calculado

0.6 tabelado

1.4 m tabelado

342 N35 kgf

1 tabelado

342 N

9 kgf/m tabeladompm = 2.3 tabelado

1.4 m

414 N42 kgf

3.12.3.1Rotação do rolo

V = 3.06 m/s

0.1 m tabeladon = 585.0 rpm

QM = (para GE = 100%)

V = VR =

qm =

kc =

ac =

Pa =

Carga para Seleção do Rolo - Ps

kdc =

Pa =

qc =

ac =

Ps =

Carga dinâmica no rolamento - C

D1 =

Pa=kc×qm×ac×g

qm=QM

V

P s=kdc×Pa+25( qc×ac×g )+mpm×g

C=(3√60×n×L10h1.000 .000 )×Peq

n=60×Vπ×D1

414 N

207.0 N21.1 kgf

n = 585.0 rpm

30000 h (NBR 6678/1988)C= 2106 N

215 kgf

3.12.3.2 Vida do rolamento

C = 12700 N tabelado (NBR 6678/1998)

207.0 Nn = 585.0 rpm

6577409 h≈ 750.8 anos

3.13.2 Seleção da Série de rolete de retorno (plano)

9 kg/m tabelado

3 m tabelado

265 N27 kgf

1.2 tabelado

265 Nmpm = 12 tabelado (NBR 6678/1988)

Ps =

Peq =

L10h =

Peq =

L10h =

qc =

ar =

Pa =

Carga para Seleção do Rolo de retorno - Ps

kdr =

Pa =

C=(3√60×n×L10h1.000 .000 )×Peq

Peq=P s

2

L10h=1.000 .00060×n

×( CPeq

)3

Pa=P r=qc×ar×g

P s=kdr×Pa+mpm×g

436 N44 kgf

3.13.3

436 N

218 N22 kgf

n = 585.0 rpm (como os diâmetros dos rolos de carga e de retorno são iguais, a rotação de ambos é a mesma)

30000 h (NBR 6678/1988)C= 2216 N

226 kgf

Ps =

Carga dinâmica no rolamento - C

Ps =

Peq =

L10h =

C=(3√60×n×L10h1.000 .000 )×Peq

Peq=Ps

2

rpm (como os diâmetros dos rolos de carga e de retorno são iguais, a rotação de ambos é a mesma)

Transportador Regenerativo - Método Prático

Q = 400 ton/h

3.7 HP

28.9 HP

3.06 m/s

2.39

0

14.8 > 61.5 (FALSO !!)

Logo o Transportador não é regenerativo !!

3.15.2.4

Onde

9 kg/m

0.135

2483 NL = 100 m

9 kg/mH = 10 m

1733 N177 kgf

3.15.2.5 coeficiente de resistência devido ao deslizamento da correia e ao atrito interno dos roletes de retorno

Valor de Hx

75 m

Nh =

Nm = Ne

VR = V

Nv =

Ng =

Força no tambor da cauda (retorno) - T3

qc =

Kxr =

T2 =

qc =

T3 =

Lx =

Q100

×Nh>12 [ Q100

×Ne+V×(N v+N g )]

T 3=T 2+(K xr×L−H×qc)×g

K xr=0 ,015×qc

H x=Lx×Sen ( λ )

λ = 6.4 graus

8.3 m

3.15.2.5 Força no tambor de esticamento

1733 N

0.135

75 m

8.3 m

9 kg/m

898 N92 kgf

3.15.2.6 Força Mínima para Limitar a Flecha (2%) na Correia entre dois Roletes

9 kg/m

41.5 kg/m

1.4 m tabelado

4335 N442 kgf

Verificação da flecha

41.51 kg/m

9 kg/m

1.4 m

442 kgff = 0.028 m

2.4 cm2.3%

Hx =

T3 =

Kxr =

Lx =

Hx =

qc =

Trx =

qc =

qm =

ac =

Tmín =

qm =

qc =

ac =

To = Tmín =

T rx=T3−(Kxr×Lx+qc×H x)×g

Tmín=(qm+qc )×ac0 ,16

×g

f=(qm+qc )×ac

2

8×T o

coeficiente de resistência devido ao deslizamento da correia e ao atrito interno dos roletes de retorno

3.17.1 ciclagem

L = 100 mV = 3.06 m/s

ciclagem: 65 segundos72 segundos adotado, para compensar dispositivos etc.

1.2 min

3.17 Cálculo e Dimensionamento dos Tambores

3.17.1

2483 N

9578 NW = 4905 N estimado

13194 N1345 kgf

3.17.1.2 Momento Fletordistância entre centro do mancal e disco lateral

L = 1260 mm NBR 6172/1995, tabela 13C = 750 mm adotadoa = 255 mm

25.5 cm

Momento Fletor

1345 kgfa = 25.5 cm

17148 kgf.cm

Força atuante no tambor de acionamento - Pac

T2 =

T1 =

Pac =

Pac =

Mf =

a=L−C2

M f=Pmot×a

2

Pac=√(T 1+T 2×cos(2200−1800 ))2+(T 2×sen (2200−1800 )+W )2

ciclagem=2×L60×V

(min )

3.17.1.3

75.0 HP (item 3.7.1.1)

0.42 m42 cm

3.06 m/s

39079 kgf.cm

3.17.1.4

1.5 Fator de serviço à flexão (FAÇO p. 1.59)

17148 kgf.cm

1.0 Fator de serviço à torção (FAÇO p. 1.60)

39079 kgf.cm

46784 kgf.cm

3.17.1.5

46784 kgf.cm

750 Aço 1040, sem chaveta

6.8 cm

9.0 cm

3.17.2 Eixo do tambor movido

3.17.2.1

1733 N

4905 N estimado

6006 N612 kgf

3.17.2.2 Momento Fletor

Momento Torçor - Mt

Nm =

DTA =

V = VR =

Mt =

Momento Ideal - Mi

Kf =

Mf =

Kt =

Mt =

Mi =

Diâmetro mínimo do eixo - d1

Mi =

σadm = kgf.cm2

d1 =

d1 = adotado

Força atuante no tambor movido - Pmov

T3 =

Wmov =

Pmov =

M t=38×Nm×DTA

V

M i=√(K f×M f )2+(K t×M t )

2

d1=3√16×M i

π×σ adm

Pmov=√(2T 3)2+(W mov )2

distância entre centro do mancal e disco lateral

L = 1260 mm NBR 6172/1995, tabela 13c = 750 mm adotadoa = 255 mm

25.5 cm

Momento Fletor

1371.6

612 kgfa = 25.5 cm

7806 kgf.cm

3.17.2.3

7806 kgf.cm

750 Aço 1040, sem chaveta

4.7 cm

3.17.3

No tambor de acionamento

1345 kgf

1.5 tabeladoL = 126.0 cm tabeladoC = 75.0 cm

E = 2100000

14.0 cm tabelado

0.024 cm

Verificação da flecha

Pac =

Mf =

Diâmetro mínimo do eixo - d1

Mi =

σadm = kgf.cm2 kgf.cm2

d1 =

Flecha máxima - fmáx

Pac =

Ks =

kgf/cm2

d3 =

fmáx =

a=L−c2

M f=Pmov×a

2

d1=3√32×M i

π×σ adm

f máx=43×P×K s×(L−C)

π×E×d34

×(2L2+2LC−C2 )(cm)

0.084 OK

3.17.4

976 kgfB = 0.75 m (aproximadamente)

75 cm

13 kgf/cm

0.078 tabelado (FAÇO, p. 1.63, tabela 1.31)D = 40.0 cm

σc = 560

0.5 cm

9.5 mm (3/8 pol) espessura comercial de chapa

3.17.5 Disco Lateral

3.17.5.1

22.5 cm tabelado FAÇO, p. 2.5340.0 cm adotado

0.5625

0.052 interpolado

0.898 interpolado

Corpo do Tambor - espessura mínima (smín)

Máxima tensão na correia no tambor de acionamento - Tctbac

T1 =

Tctbac =

Kc =

kgf/cm2

smin =

sadot =

Tensão de Flexão - σ1

Relação entre o diâmetro externo do cubo (D3) e o diâmetro do tambor (D)

D3 = D =

K1 =

L1 =

Momento de Inércia - J

smín=√ Kc×(3×T ctbac×D )σc

(cm )

T ctbac=T1B

D3D

J= π×d4

64

9.0 cm

J = 322.1

1345 kgfL = 126.0C = 75.0

MO = 17148 kgf.cm

0.052

0.898

J = 322.1MO = 17148 kgf.cm

t = 23.8 mm adotado igual a duas vezes e meia a espessura do tambor2.54 cm arredondado, para espessura comercial (= 1 pol)

C = 75.0 cm

16693 kgf.cm

0.052

2100000 módulo de elasticidade do açot = 2.5 cm

16693 kgf.cm

ε = 0.00002522 cm

d =

cm4

Cálculo de momento fletor devido às reações nos mancais - MO

P = Pac =

Parcela do momento fletor que passa para o disco - Md

K1 =

L1 =

cm4

Md =

Deflexão no disco - ε

K1 =

E = kgf/cm2

Md =

Tensão de Flexão - σ1

MO=P4×(L−C )

M d=MO

1+2×K1×J

C×t3

ε=K1

E×t3×M d

0.89840 cm

t = 2.5 cm

16693 kgf.cm

116.2

3.17.5.2

1345 kgf

18.0 cm tabelado FAÇO, p. 2.53t = 2.54 cm

14.71

3.17.5.3

40.0 cm

976 kgf

253 kgf

22.5 cmt = 2.5 cm

τ = 7.2

a)

116.2

14.7

L1 = D =

Md =

σ1 = kgf/cm2

Tensão de Compressão – σ2

P = Pac =

D2 =

σ2 = kgf/cm2

Tensão de Cisalhamento – τ

D =

T1 =

T2 =

D3 =

kgf/cm2

Tensão resultante no tambor motriz (de acionamento) - σRacion

σ1 = kgf/cm2

σ2 = kgf/cm2

σ 1=2×L1D×t2

×M d

σ 2=Pac

2×D2×t

τ=Fc

A=2×M t

π×D32×t

=D×(T 1−T2 )

π×D32×t

σ Racion=√(σ1+σ2 )2+4×τ 2

τ = 7.2

131.7

b)

116.2

14.7

131

3.17.6 Espaçamento dos discos internos

E = 2100000B = 0.75 m

75.0 cmR = 20 cm

0.95 cm

13 kgf/cm Y = 120.0 cm

C = B = 75.0 cmY/C = 1.6

Como 1<Y/C<2, usa-se um disco interno

3.18 Contrapeso do Esticador

92 kgfλ = 6.4 graus

0.111341 rad

400 kgf estimadoG = 178 kgf

kgf/cm2

σRacion = kgf/cm2

Tensão resultante no tambor de retorno (movido) - σRmov

σ1 = kgf/cm2

σ2 = kgf/cm2

σRmov = kgf/cm2

kgf/cm2

sadot =

Tctbac =

Trx =

Wtbest =

Y=( E×B×R×s3

T ctbac)14

G=2T rx+(Cosλ×0 ,10×W tbest )−(W tbest×Sen λ )

σ Rmov=σ1+σ2

3.19.3 Especificação dos acoplamentos3.19.3.2 União entre redutor e tambor de acionamento

1170 rpmi = 15.44

75.8 rpm

3.20 Especificação do freio

3.20.1.1

0.25 ton estimado

41.5 kgf/m

3.06 m/s

3.9 s

3.20.1.2

M = 2400 adotadoV = 3.06 m/s

723 kgf

3.9 s

1146 kgf

3.20.1.3 Torque de Frenagem - Zf

1146 kgf

0.25 m admitido inicialmenteZf = 287 kgf.m

2811 N.m

3.20.2.1

nnmot =

nsred =

Tempo de parada com freio - tf

qf =

qm =

VR = V =

tf =

Força de Frenagem - Ff

kgf.s2/m

Te =

tf =

Ff =

Ff =

Rtb =

Torque no contra-recuo - Tcr

t f=2000×q f

qm×V

F f=M×Vt f

−Te

Z f=F f×R tb

nsred=nmoti

T cr=T e×DTA

2

7095 N

0.42 m1490 N.m

Te =

DTA =

T cr=T e×DTA

2

adotado igual a duas vezes e meia a espessura do tambor