Máquinas de elevação

Transportador de correia

Fabrício José da Silva nº313799Prof: Nassar

Índice

1- Objetivo......................................................................................................p.03

2- Descrição do projeto..................................................................................p.03

3- História do transportador............................................................................p.03

4- Componentes do transportador.................................................................p.06

4.1 Roletes....................................................................................................p.07

4.2 Tambores......................................................................................p.09

4.3 Cubos............................................................................................p.10

4.4 Revestimento.................................................................................p.11

4.5 Mancais.........................................................................................p.11

4.6 Acionamento..................................................................................p.12

4.7 Esticador de correia...................................................................... p.16

4.8 Acessórios.....................................................................................p.18

5- Memorial de calculo...................................................................................p.26

6- Bibliografia..................................................................................................p.36

7- Anexo

7.1 esquema da correia 48”.

7.2 planta do acionamento.

1- Objetivo

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Desenvolver um transportador de correia com a capacidade de 450 t/h de carvão.

2- Descrição do projeto

Desenvolver um transportador de correia com a capacidade de transportar 450 t/h de carvão a uma distancia de 180m de comprimento e a uma elevação de 40m de diferença do tambor movido ao tambor motriz sendo que o tambor movido estará a 8m do nível do piso. Para este projeto estaremos respeitando as condições de operação onde será instalada em ambiente aberto com temperatura máxima de 50ºC, velocidade do vento de 100 Km/h e um regime de funcionamento de 24 horas.

3- História do transportador de correia

No Estados Unidos, o transportador de correia tem sua história tão longa quanto à do próprio país. Sua evolução vem sendo um processo lento e contínuo ao longo de mais de cento e cinqüenta anos.

Os primeiros eram rudimentares e simples. Por isso provavelmente os pioneiros na fabricação desse equipamento nunca suspeitavam que seus transportadores teriam uma larga escala de aplicação comercial no ramo de transporte de materiais. Essa impressão não se dava pela falta de campo de atuação para o transportador e sim pelas limitações técnicas para a época. A evolução teve inicio quando foram introduzidos rolamentos antifricção nos roletes, podendo assim ser utilizado de forma econômica para uma extensa relação de materiais a serem transportados.

Transportadores de correia são utilizados hoje para uma econômica movimentação de uma extensa gama de materiais, com a grande capacidade de carga a longas distâncias em relação a qualquer outro tipo de transportador mecânico contínuo.

A velocidade limite de um transportador de correia é calculada no ponto em que a força centrífuga se inibe no rolete de tração da correia, ou quando a resistência do ar sopra o material para fora da correia, ou ainda quando é impossível a transferência do material transportado entre um transportador e o outro. Alimentadores improvisados, e outros equipamentos foram incorporados e os projetos dos transportadores foram se modificando.

A primeira referência do uso comercial de transportadores de correia no Estados Unidos foi na indústria de grãos. Oliver Evans, em “Millers Guide”, publicado 1795, que descreveu e ilustrou um transportador de correia plano para o manuseio de grãos.Instalações similares a essa logo provavelmente foram utilizadas em moendas e moinhos de farinha de trigo, por volta de 1800. Embora nessa época fosse

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usual carregar esse tipo de material em transportadores espirais. O transportador espiral era mais econômico em manuseamento em pequenas quantidades e por curtas distâncias.

Os elevadores de grãos necessitaram que aumentasse o tamanho e o alcance de transporte, por esse motivo fora criado uma demanda para transporte contínuo de capacidade mais elevada. Por isso, foram engrenados transportadores de correia que respondiam a essas exigências e tecnologia.

Em 1876, W.B. Reaney projetou um elevador de grãos com um novo conceito para “Northern Central Railroad” em Baltimore. Esse elevador era notável de um ponto de vista de transportadores, pois testemunhou a introdução das correias transportadoras de borracha de 30 polegadas de largura para a manipulação de grãos. As correias transportadoras usadas nesse elevador eram as correias 4-ply lisas que funcionavam em 550 pés por minuto, sobre rolos cilíndricos de madeira dura espaçada em 5 pés entre si.

No ano de 1890, via-se o começo do uso dos transportadores de correia para materiais mais pesados do que os grãos. Os maiores projeto da década eram em New Jersey e na Pennsylvania onde concentravam as maiores companhias. Foram feitos mais de cinqüenta transportadores de correia, variando a largura de 20 a 30 polegadas e distância entre centros das cabeceiras em 50 pés. Os primeiros roletes foram instalados nos equipamentos mais pesados, eram em ferro moldado e rolos côncavos. Se comparar com outros transportadores, essa operação não tinha um sucesso predominante. Tinha sido prestada pouca atenção para os pontos de transferência. As correias se desgastavam rapidamente devido ao grande atrito, por isso então fora elevado o diâmetro dos rolos.

O primeiro transportador de correia projetado para a movimentação de material abrasivo foi promovido em 1892. Eram 500 pés de transporte, e com cobertura de 1/8 pés. Fora patenteado em 1896.Nesses dias, o problema mais sério enfrentado pelos projetistas e pelos homens da manutenção era provavelmente a união entre os transportadores.

Até esse momento, nenhuma forma de transportador mais econômica foi sugerida. Os roletes eram de forma plana, em rolos fundidos, furados e lubrificados por graxa. Para assegurar a lubrificação, foram adotados copos de graxa individuais para cada rolo. Uma parada indevida de um rolete era o bastante para arruinar uma correia, que para a época era muito cara.

A introdução comercial de rolamentos antifricção em roletes concretizou o transportador de correia moderno. Esse tipo de rolete para a correia trouxe o custo da milha/tonelada em grande escala mais barato, ou seja, transportadores de correia longos se tornaram econômicos. Em 1923, o H.C. Frick Coal Company, depois de exaustivos estudos de custos operacionais, manufaturou o primeiro transportador várias milhas, que foi instalado em Colonial Dock Roscoe Oriental, na Pennsylvania. O sistema foi iniciado em Abril de 1924. Em Fevereiro de 1925, já tinha transportado em um ano, um milhão e meio de toneladas de carvão. Em Março de 1925, a média diária alcançou 10000 toneladas transportadas. Cuidadosos registros, mantidos pela companhia, substanciaram a sabedoria na escolha do equipamento, e optando por um transportador de correia moderno.

Desde aquele tempo, houve muitos exemplos que demonstraram a capacidade significante desse tipo de transportador.

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Em 1920, um contrato de escavação localizado em Seattle, conhecido como “Denny Hill”, foram utilizados transportadores de correia para mover a sujeira pelas ruas e distritos comerciais daquela cidade. No total de cinco milhões de jardas cúbicas de terra foram movidas em cima de transportadores de correia até as docas, onde a terra foi carregada em barcaças, sem nenhuma inconveniência para os residentes locais ou para o tráfego que permaneceu normal nas ruas.

Em 1932, o East Boston Traffic Tunnel Project utilizou transportadores de correia de 30 polegadas para remover o barro duro da face do rio, transportando esse barro para ser carregado em caminhões. Os transportadores surpreenderam qualquer expectativa.

Nos 1930, os projetos Coulee Principal, Hetchy, Friant, e Shasta Dam requereram a manipulação de muitos milhões de jardas cúbicas de terra e concreto. No projeto Coulee Principal, os transportadores moveram doze milhões de jardas cúbicas de agregado e areia para produzir concreto para a represa. Durante os anos de 1940 e 1950 percebe-se que para determinadas operações o transportador de correia é mais econômico do que se utilizar caminhões e vias férreas.

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4- Componentes do transportador

Figura 4.00 – Esquema de componentes do transportador de correia

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4.1 RoletesRolete é um conjunto de rolos geralmente cilíndricos e o seu suporte. Os

rolos são capazes de efetuar livre rotação em torno de seu eixo, e são usados para suportar e/ou guiar a correia transportadora.

Figura 4.02 – RoletesNormalmente se dividem em oito tipos:

1- Roletes de carga: Conjunto de rolos nos quais se apóia o trecho carregado da correia transportadora;

Figura 4.03 – Rolete de carga plano Figura 4.04 – Rolete de carga abaulado

2- Roletes de retorno: Conjunto de rolos nos quais se apóia o trecho de retorno da correia;

Figura 4.05 – Rolete de retorno

3- Roletes de impacto: Conjunto de rolos localizados nos pontos de carregamento, destinados a absorver o choque resultante do impacto do material sobre a correia;

Figura 4.06 – Rolete de Impacto

4- Rolete auto-alinhador: Conjunto de rolos dotados de mecanismo giratório acionado pela correia transportadora de modo a controlar o deslocamento lateral da mesma, usualmente utilizado tanto no trecho carregado quanto no retorno;

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Figura 4.07 – Esquema do rolete auto-alinhador

Figura 4.08 – Foto do rolete auto-alinhador

5- Rolete de transição: Conjunto de rolos localizados no trecho carregado próximo aos tambores terminais, com a possibilidade de variação do ângulo de inclinação dos rolos laterais para sustentar, guiar e auxiliar a transição da correia entre roletes e tambor;

Figura 4.09 – Rolete de transição

6- Roletes de anéis: Tipo de rolete de retorno onde o rolo é constituído de anéis de borracha espaçados, de modo a evitar a acumulação do material no rolete e promover o desprendimento do material aderido a correia;

Figura 4.10 – Rolete de anel

4.2 Tambores

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São elementos importantes num transportador de correia, no que tange à transmissão de potência, dobras, desvios e retorno da correia.

Figura 4.12 – Tambores

Num transportador podemos ter os seguintes tipos de tambores:

Acionamento: Serve para transmitir o torque;

Retorno: Para o retorno da correia;

Esticador: Para se dar à atenção necessária à correia e absorver o esticamento da mesma;

Dobra: Utilizados sempre que seja necessário o desvio no curso da correia;

Encosto: Para aumentar o ângulo de contato do tambor de acionamento.

Figura 4.13 – Croqui de um tambor

Os componentes principais dos tambores são:

1- Corpo;

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2- Discos laterais;3- Discos centrais;4- Cubos;5- Elementos de transmissão de torques (chavetas);6- Eixo;7- Mancais;8- Revestimento.

Os tambores podem ser:

Lisos ou revestidos e nestas duas classes:

- Planos: aplicação geral

- Abaulados: para efeito de alinhamento de correia

- Nervurados: são recomendados no transporte de materiais muito abrasivos e granulados com tendência a aderir na correia. São também montados nos conjuntos de britagem onde a vibração causada pelas diversas máquinas precipita material entre o tambor e a correia, podendo causar danos ao mesmo.

4.3 Cubos

Os cubos são os elementos de fixação dos eixos nos tambores propriamente ditos.

Os tipos mais utilizados são:

1- Cubos rígidos: É o tipo mais tradicional, constituído de uma só peça, podendo ou não ter chaveta para transmissão de torque.

2- Cubos cônicos: Para desmontagem rápida, com elementos cônicos parafusados, tipo “Tamper-Lock”;

3- Cubos e discos fundidos: Em uma só peça com elementos de expansão tipo “Ring Feder” para a fixação do eixo;

4- Cubos com rolamento interno: Mantém o eixo fixo e atua como mancal interno.

4.4 Revestimento

O revestimento nos tambores pode ter duas aplicações:

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1- Aumentar o atrito entre tambor e a correia para melhor transmissão de potência;

2- Anular o efeito de impurezas na correia sobre a superfície do tambor, que pode danificá-lo.

Os tipos mais usuais de revestimentos são:

- Liso: Para proteger o tambor e aumentar o atrito;

- Ranhurado: Igual ao anterior, porém dando vazão à eventual água de chuva e evitando o deslizamento;

- Diamante: Idem, para transportadores reversíveis.

Aplicação do revestimento pode ser:

1- Vulcanização direta sobre o corpo do tambor;2- Parafusada sobre o corpo do tambor;3- Vulcanizada em tiras de aço, parafusada ao corpo do tambor.

As espessuras podem variar dentro de uma certa faixa, assim como o composto aplicado.

A dureza do material aplicado deve variar entre 60 e 65 Shore A para os tambores de acionamento e entre 40 e 50 Shore A para os demais.

4.5 Mancais

São elementos muito importantes no dimensionamento e no custo de um transportador já que influem diretamente no funcionamento e no custo dos tambores.

Figura 4.14 - MancalExiste uma série muito variada de mancais para um mesmo diâmetro de

eixo e sua escolha deve ser bem analisada.Seus principais componentes são:

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Caixa: Pode ser de aço fundido ou ferro fundido, bipartidas ou inteiriças, com dois ou quatro furos;

Rolamento e bucha;

Vedação: Pode ser simples com labirinto, ou com labirinto e retentor ou taconite (labirintos axiais e radiais com possibilidades para purga de graxa).

4.6 Acionamento

Pode-se ter as seguintes posições para o acionamento:

- Cabeceira;- Central;11- Retorno.

Para uma escolha adequada devemos levar em conta:

- Perfil dos transportadores;- Espaço disponível;- Potência transmitida - tamanho do acionamento;- Sentido da correia - reversível ou não;- Tensões resultantes na correia.

Motores:Os motores utilizados para acionamento do transportador geralmente

são do tipo de rotor de gaiola TFVE (Totalmente Fechado com Ventilação Externa), com torque de partida manual (160%) e isolamento classe B.

Figura 4.15 - MotorEm certos casos, como ambientes explosivos, umidade, partida

controlada, poderemos utilizar motores especiais para melhores condições de trabalho.

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Voltagem e ciclagem disponíveis são fatores muito importantes pra definição do acionamento, já que estes dados é que definirão os motores e as reduções dos redutores.

Motores especiais:

- Motores de anéis - partida controlada;- Motores à prova de pingos - ambientes nocivos;- Motores à prova de explosão - minas.

Redutores:

Figura 4.16 – Redutor

Alguns tipos de redutores utilizados para acionamento:

- Redutores shaft-mounted (eixo oco) - econômico, pequeno, elimina luvas. Para potências de até 40 HP;

- Redutores de eixos paralelos - os mais utilizados, tem uma gama que engloba todas as faixas de potências;

- Redutores de eixos perpendiculares - utilizados quando existem problemas de espaço;

- Redutores de roscas sem fim - casos especiais para potências

pequenas.

Acoplamentos Flexíveis:São elementos de união entre eixos e motores, redutores e tambores.

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Figura 4.17 – Acoplamento elástico

Devem ser dimensionados em função de:

- Rotação;- Potência transmitida;- Furo máximo;- Fator de serviço.

Absorve desalinhamentos angulares entre eixos até um certo limite. Daí a importância das bases da motorização para alinhamento de todos os componentes.

Nos redutores Shaft-Mounted como o nome diz, o acoplamento é feito através de eixos ocos e correias "V", as quais podem ser utilizadas também para aumento da redução.

Acoplamentos hidráulicos:

São utilizados para potências relativamente altas ou quando há possibilidade de levantamento da correia, em algum trecho inclinado do transportador.

Figura 4.18 – Acoplamento hidráulico

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Limitam o torque transmitido, com um rendimento relativamente alto (acima de 95%). Tem um certo escorregamento, porém protegem o redutor e o motor, já que está parte praticamente em vazio.

Para os casos especiais, existe um tipo mais sofisticado de acoplamento hidráulico, com a quantidade de óleo regulável, o que permite o controle da velocidade da correia e da potência transmitida.

Acessórios para o acionamento:

Como acessórios do acionamento podemos citar:- Freios, servem para diminuir tempos de parada e impedir o movimento

da correia após o desligamento do motor, e principalmente em instalações onde existam transportadores em seqüência, para as moegas e tremonhas não se obstruírem.

Tem utilização especial em transportadores em declive, para não se perder o controle da velocidade da correia.

Podem ser de três tipos:1- Sapatas acionadas por bobinas;2- Sapatas com acionamento eletro-hidráulico (acionamento mais

controlado);3- Discos - para grandes potências.

- O contra-recuo é aplicado em transportadores inclinados para evitar o retorno da correia carregada quando está for desligada, o que pode causar danos às estruturas e entupir a moega, etc.

Figura 4.19 – Foto de um contra-recuo

Figura 4.20 – Vista explodida de um contra-recuo

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- Conjunto de retorno:Podem ser de dois tipos:a) Fixados a treliça;b) Com estrutura independente - conforme a necessidade.

4.7 Esticador da correia

Esticador tipo parafuso:É construído em uma só estrutura juntamente ao tambor de retorno.

Ajustado manualmente proporciona correta tensão na correia.Aplicado em transportadores de comprimento até 35 m dependendo da

largura da correia.

Figura 4.21 – Esticador da correia tipo parafuso

Figura 4.22 – Esticador da correia tipo parafuso

Esticador de gravidade vertical:

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Principal função do esticador é garantir a tensão conveniente na correia para o seu acionamento, além disso, absorver as variações no comprimento da correia causada pelas mudanças de temperatura, oscilações de carga, tempo de trabalho, etc. É composto de três tambores, suportes e guias, sendo que os tambores são encaixados e de fácil remoção. O conjunto pode ser instalado em qualquer ponto da estrutura sem precisar furá-la.

Figura 4.23 – Esticador da correia tipo gravidade vertical

Esticador tipo gravidade horizontal:Possuem as mesmas vantagens do de gravidade vertical, sendo mais

econômico devido ao custo de instalação. Montado num carrinho com tambor de retorno e deslocando-se sobre trilhos.

4.8 Acessórios

Guias Laterais:Usado nos casos onde há vibração e onde existe a tendência do

material derramar da correia. Sua aplicação também é indicada na zona de carregamento como prolongamento da tremonha.

Figura 4.24 – Guia lateral Figura 4.25 – Guia lateral

Calha de descarga:É utilizada para facilitar a transferência do material de um transportador

para outro, sendo constituída de duas partes. Uma delas é parafusada na estrutura da cabeceira do transportador que descarrega o material e a outra

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parte é flangeada à primeira por meio de parafusos e projetada conforme a posição relativa dos dois transportadores.

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Passadiço:Os suportes do passadiço são constituídos de cantoneiras fixadas a

estrutura por grampos e colocadas a 1,5 m de distância entre si. Esse tipo de fixação permite a colocação em qualquer ponto da estrutura, pois não é necessário furá-la.

O piso do passadiço pode ser fornecido em madeira, chapa xadrez ou chapa expandida e o corrimão em ripas de madeira ou tubos de 1” de diâmetro.

Figura 4.26 - Passadiço

Chapa de proteção:

É usada no retorno da correia para evitar que os materiais da parte superior, sujeira ou qualquer corpo estranho caiam no ramo limpo da correia, danificando os tambores e a própria correia.

Os fixadores são soldados com furos à estrutura do transportador, a qual se parafusa a chapa de proteção. O número de fixador depende da largura da correia sendo normalmente usados oito para cada dois metros ou cinco para cada metro de comprimento da chapa.

Cobertura:

A cobertura é usada nos transportadores onde o material necessita de proteção contra chuva e vento. É construída com chapas de aço calandrado de um milímetro de espessura, em segmentos onde os comprimentos variam de um a três metros, sendo sustentados por suportes espaçados convenientemente, que as abraçam em toda a sua largura.

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Figura 4.27 – CoberturasPode ser fornecida de dois tipos:- Com suportes de ferro chato cuja fixação na estrutura do transportador

é feita sem furação, através de grampos;- Com suportes em chapa dobrada e parafusada na estrutura do

transportador.- Estruturas metálicas.

Tipos de estruturas:

Figura 4.28 – Estrutura em forma de treliça metálica

- Estruturas em treliças;- Estrutura em longarina;- Estrutura em galeria;- Apoios e Torres.

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Equipamentos para limpeza da correia:

São equipamentos indispensáveis em todos os transportadores, principalmente nos carga abrasiva ou pegajosa, que aumentam a vida da correia e dos tambores, proporcionando ao transportador perfeito funcionamento.Raspadores:

Usados em contato com o ramo sujo da correia, após o tambor de descarga do material (tambor de cabeceira ou de tripper). Nessa posição, o material raspado cai na calha de descarga, evitando danos nos tambores de desvio e aos roletes de retorno.

Figura 4.29 – Raspador Figura 4.30 - Raspador

Pode ser de vários tipos:

- De lâminas simples com contra-peso ou com molas;- De lâminas múltiplas com contra-peso ou com molas;- De lâminas seccionadas com contra-peso;- De lâminas articuladas por molas;- Rotativo de escovas;- Rotativo de lâminas.

O mais usado é o de lâminas simples ou múltiplas, consistindo de uma estrutura de aço com laminas de borracha, nela adaptada e acionamento automático por meio de contra-peso ou molas, proporcionando pressão suficiente sobre a correia, para remoção dos resíduos.

Limpadores:

Usados em contato com o ramo limpo da correia, antes dos tambores de esticamento e de retorno para evitar que o material caia nesse lado da correia e danifique os tambores, os roletes de carga e a própria correia.

Consistem em uma estrutura de aço em forma de “v” ou reta com lâmina de borracha nela adaptada, articulado nas extremidades e agindo na correia pela ação do próprio peso.

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Figura 4.31 – Limpador em “v” Figura 4.32 – Limpador em “v”

Limpador de jato d'água:Usado no trecho de retorno da correia, em contato com o seu lado sujo,

para desgrudar as partículas de materiais pegajosos ou abrasivos aderidas na mesma e evitar danos a tambores, roletes de retorno e à própria correia.

Figura 4.33 – Limpador de jato de água

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Virador de correia;

Usado onde os sistemas tradicionais de limpeza de correia não são eficientes, pois dispensa os demais dispositivos de limpeza.

A correia, após passar pelo tambor da cabeceira é girada de 180° e próxima ao tambor de retorno é novamente girada de 180°. Um par de rolos colocado na vertical, um de cada lado da correia, é posicionado próximos ao seu centro de giro, para auxiliar o seu alinhamento, minimizar sua tendência a enrugar e evitar o balanço da correia com o vento.

Esse método faz com que o lado sujo da correia não entre em contato com os roletes de retorno.

Dispensa o uso de chapa de proteção entre os ramos de carga e retorno do transportador.

Pode ser aplicado em qualquer transportador de correia convencional, devendo apenas ter espaço suficiente para a montagem dos tambores de giro. Em uma alteração é necessária na estrutura do mesmo.

Fator mais importante nesse tipo de instalação é à distância de giro da correia para evitar tensões excessivas em sua borda.

Chaves de segurança:

São elementos que atuam no transportador garantindo uma operação perfeita e parando o mesmo caso ocorra algo de anormal no seu funcionamento.

Podem ser divididas em:

1- Chaves de emergência - operadas manualmente através de seus cabos, desligam o transportador, caso seja observada qualquer anormalidade ou toda vez que for necessária uma parada imediata. São colocadas ao longo do transportador em espaços regulares que variam de 30 a 60 m.

Figura 4.34 – Chave de emergência

2- Chave de desalinhamento - acionadas pela correia, desligam o transportador toda vez que essa se desvia de seu curso normal sobre os roletes. São colocados em ambos os lados do transportador em espaços de 25 a 30 m.

Figura 4.35 – Chave de Figura 4.36 – Chave de

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desalinhamento desalinhamento

3- Chave vigia de velocidade - Desligam o transportador sempre que a velocidade ultrapassar ao limite superior e inferior pré-estabelecido. É usada uma para cada transportador. Podem ser do tipo centrífugo, operando acoplada a um rolete de retorno especial ou a um sensor tipo magnético, operando em conjunto com um tambor (em geral o de retorno).

Figura 4.37 – Chave vigia de velocidade4- Chaves de fim de curso - Usadas em transportadores móveis, em

cabeças móveis ou em trippers. Colocadas nos limites do curso dessas máquinas.

Figura 4.38 – Chave de fim de curso

5- Sondas - Aparelhos destinados a controlar alturas de pilhas e evitar entupimento da calha de descarga dos transportadores devido ao acúmulo do material nas mesmas. Podem ser usadas para controlar o nível do material em silos.

Tripper:Trippers são conjuntos móveis usados em transportadores, para

descarregamento de material em qualquer ponto intermediário do mesmo. Geralmente são instalados sobre trilhos.Usados em casos onde os pontos de descarga do material transportado estão separados e o movimento entre estes pontos se torna necessário; ou em casos onde a descarga do material deve ser feita continuamente ao longo do transportador.

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Balança:As balanças para correia transportadora oferecem um controle preciso e confiável, por incorporar em sua estrutura avançada técnica de suspensão da ponte de pesagem proporcionando: aumento da produção, redução de custos de operação com uma menor utilização de energia para transferência e uso de áreas.

Figura 4.39 - Balança

5- Memorial de calculo

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1- Calculo da capacidade do transportador

Dados do projeto:

capacidade: 450 t/hregime de funcionamento: 24 horaslargura da correia: 48”peso específico do material: 0,8 t/m³ângulo de repouso: 38ºinclinação máxima: 18ºângulo de acomodação: 25º

• Capacidade de projeto(Qp):

5,1×= QnQp

onde:

Qn= capacidade nominal (t/m³)

3675

5,1450

mtonQp

Qp

=

×=

Obs:Para efeito de cálculo, estamos considerando um fator de 1,5 para a

capacidade de projeto.Definida a capacidade de projeto, calculamos a capacidade volumétrica. A

velocidade foi definida à partir da capacidade volumétrica, a velocidade calculada está de acordo com o tipo de material transportado, caso a velocidade calculada estivesse muito alta, poderíamos aumentar a largura da correia.

• Capacidade de carga (Q)

γ×= CQ

onde:

Q= capacidade de carga (t/h)C= capacidade volumétrica a uma velocidade v (m/s)-(m³/h)γ= peso específico do material (t/m³)

75,8438,0675

=×=

CC

• Capacidade volumétrica (t/m³)

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KvtabelaCC ××=

onde:

dp = distância padrão do material à borda da correia (pol) B = largura da correia (pol) C = capacidade volumétrica de um transportador a uma velocidade V em m/s Ctabela = capac. volumétrica de um transportador a uma velocidade V=1,0m/s V = velocidade de um transportador(m/s) K = fator de correção da capacidade de um transportador devido à inclinação (λ) do mesmo. Ver tabela 1-03.

smV

V

44,1

9,049275,843

=

××=

Para espaçamento dos roletes esta sendo adotado 1m para roletes de carga, e 3m para roletes de retorno (valores médios).

• Calculo da potencia de acionamento

Método CEMA

Tensão efetiva (Te):

TaWmHWbWbWmKyKxLTe +×±×+×+×= )0015,0)((

onde:

L = comprimento do transportador, medido ao longo da correia (m) H = altura de elevação ou descida do material na correia (m) Wm = peso do material na correia (Kg/m) Wb = peso da correia (Kg/m) Kx = resistência à rotação dos roletes e ao deslizamento da correia sobre os mesmos (Kg/m)Ky = fator relativo às resistências à flexão da correia e do material sobre os roletes Ta = tensão para vencer o atrito dos acessórios e p/ acelerar o material (Kg)

FaFFdFtmFtcFtFgTa ++++++= 1

onde:

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Fg= Força necessária para vencer o atrito do material com as guias laterais:

LgBLgCsFg ×+×××= 92,81488,0 2

onde:

Lg = comprimento da guias laterais (m)B = largura da correia (pol)Cs = fator devido ao atrito do material com as guias

kgfFgFg

9,865,292,8485,20754,01488,0 2

=×+×××=

Ft= Força para flexionar a correia nos tambores:

Ft=99,7kgf

-tambores lado tenso ⇒ 2 x 22,7 = 45,4-tambores lado frouxo ⇒ 3 x 18,1 = 54,3

Ftc= Força para movimentar os trippers (Ftc) acionados pela correia:

Ftc= 0 (não a trippers)

Ftm = Força necessária para movimentar os tambores de trippers com motorização própria (Ftm):

Ftm = 22,7 Kg/tambor ⇒ Ftm = 0

Fd = Força para vencer o atrito dos desviadores:

Fd = 0

F1 = Força necessária para vencer o atrito dos raspadores e limpadores:

F1 = (0,9 a 1,4) x B (Kg/pol de largura da correia para cada raspador ou limpador)

polkgF

F

2,1151

2)482,1(1

=

××=

Fa = Força necessária para acelerar o material:

VVcVQFa

×−×=

36)( 22

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Q = capacidade de carga – Projeto (ton/h)V = velocidade da correia (m/s)Vc = componente da velocidade do material na direção do deslocamento da correia (m/s)

kgfFa

Fa

2744,136

)044,1(675 22

=×

−×=

Fator Kx: é a resistência à rotação dos roletes e ao escorregamento da correia sobre os mesmos. Estes valores são dados na tabela 1-25. Para valores não tabelados, usar a fórmula:

Seleção do rolete

C= A x B

Fator A= tipo de serviço⇒Regime de trabalho: 24hs/dia= 15Fator B = característica do material ⇒ tamanho máximo de pedaço 6” , 0,8 ⇒32

4803215

=×=

CC

De acordo com o gráfico 1-2 série de roletes: tab. 1-202024 AD⇒ pg. 2.17 (dados do rolete)

axWbWmKx ++×= )(00068,0

onde:

x = coeficiente em função dos diâmetros do eixo e do rolo dos roletesa = espaçamento entre os roletes de carga (m)

15,1105,1)2,208,129(00068,0

=

++×=

Kx

Kx

Fator Ky: representa a resistência à flexão da carga ou da correia quando estas passam pelos roletes.

016,0=Ky

kgfTeTe

4,62348,3288,12940)2,200015,0)2,208,129(016,015,1(2,185

=+×+×+×+×=∴

29

CVNe

Ne

VTeNe

7,11975

44,14,623475

=

×=

×=

Potencia calculada no motor

nNeNem ×=

onde:

Nem= potencia requerida(cv)Ne= potencia calculada(cv)n= rendimento

CVNemNem

7,1079,07,119

=×=

Características do motor:

Potencia 125cvCarcaça 280S/MRendimento 75%Rotação 1780-60Hz

Motoredutor

Modelo 2110-Tipo Y2Eixo AR 1750Eixo BR 37rpm

• Calculo de tensões na correia

Peso do material(wm):

VQWm ×= 277,0

onde:

Q=capacidade do transportador (ton/h)V=velocidade da correia (m/s)

mkgWm

Wm

/8,12944,1

675277,0

=

×=

30

Peso da correia (Wb):

mkgWb /2,20=

Tensão para garantir uma flexa mínima na correia entre os roletes (To):

kgfToTo

aWbWmTo

5,9371)2,208,129(25,6

)(25,6

=×+×=

×+×=

Força de atrito nos roletes de retorno (Fr):

WbLFr ××= 015,0

onde:

L= comprimento do transportador (m)Wb= peso da correia (kg/m)

kgFrFr

12,562,202,185015,0

=××=

Fator de abraçamento (K) da correia no tambor de acionamento:

K=0,5

Calculo das Tensões:

2,236532,204012,564,62345,03

02,311724,62345,02

6,935114,6234)5,01(1

=×−+×=

=×=

=×+=

TT

kgfTT

kgfTT

• Calculo e dimensionamento do tambor e eixo

Conforme a nbr 6172 o diametro do tambor será 630mm com uma largura de 1370mm e distancia de centro de mancais de 1760mm reduzida.

Calculo do eixo:

Eixo motriz:

31

2aPMf ×=

VDNMt ××= 38

Onde:

Mf=momento fletor (kgf.cm)P= resultante radial atuante sobre o eixoa=(LxC/2) distancia entre centro do mancal e disco lateral (cm)mt= momento torsor (kgf.cm)Ne=Potencia do Tambor (hp)D= diâmetro primitivo (cm)V= velocidade da correia (m/s)

cmkgfMf

Mf

.7,766532

514878,29

=

×=

cmkgfMt

Mt

.5,20781244,1

6338125

=

××=

Calculo do momento ideal

22 )()( MtKtMfKfMi ×+×=

Onde:

Mi= momento idealKf= 1,5Kt=1,0d=diâmetro mínimo do eixoσ=tensão admissivel

cmkgfMiMi

.65,237500)5,2078120,1()7,766535,1( 22

=×+×=

32

πσ ××= Mid 16

cmd

d

12

70065,23750016

3

=

××=

π

Eixo movido:

2aPMf ×=

πσ ××=admMfd 32

( ) ( )224 22

34 CCLL

dECLKsPf −×+×

××−×××=

π

onde:f= flecha máxima(cm)P= carga radial resultante sobre o eixo (kgf)Ks=coeficiente de serviço = 1,5L= distancia entre mancais (cm)C= distancia entre disco (cm)d= diâmetro do eixo entre discos (cm)E= módulo de yong(para aço, E = 2,1.10E6 (kgf/cm²)J= momento de inércia do eixo= π.d4/64 (cm4)

cmd

d

3,10700

7,7665332

=×

×=π

( ) ( )224 5,585,5817621762

3,10610.1,25,581765,178,29

34 −××+××

××−×××=

Ef

π

cmf 310457,7 −×=

33

Flecha máxima não poderá ultrapassar p/ correias até 54”.

1500Lf =

cmf 1173,01500176 ==

• Calculo do contra peso por gravidade

)()10,0(cos2 λλ senPcPcTG ×−××+×=

onde: G=valor do contrapeso (kgf)

T= tensão na correia no ponto onde está localizado o esticador (kgf)

Pc= peso do tambor esticador e do seu carinho ou quadro guia(kgf)

Λ= inclinação do transportador.

PcTG ×+×= 10,02

130010,023652 ×+×=G4860=G kgf

Equipamentos a serem utilizados para um transportador 48”, capacidade de 450t/h de carvão diversos. O acionamento trabalhara com duas motorização onde um deles estarão em stand by.

Equipamentos Características

34

Motor Potencia 125 CV - Carcaça 280m/s – 1780rpm-wegMotoredutor Modelo 2110 – Y2 – 1750 rpm – potencia 120CV-

FalkAcoplamento AR

Voith tipo tv 422

Acoplamento BR

Falk tipo G – 25G

Contra-recuo Hd-3Mancais SNH 528TG – FalkMancais SNH 524TG -Falk

Tambores e acessórios a serem utilizados no transportador.

Para demonstração do projeto da correia transportadora 48”, ver esquema de montagem em anexo 6.1 e acionamento em anexo 6.2.

Bibliografia:

Manual FAÇO – transportador de correiafabrica de aço paulista

Equipamentos CaracterísticasTambor motriz Ø630 x 1760Tambor movido Ø500 x 1760Raspador primárioRaspador secundárioRoletes 20º,35º

35

CEMA Manual – Belt conveyors for bulk materials

Normas ABNT - NBR 8205ABNT- NBR 6172

TCC-FACULDADE DE ENGENHARIA - FUNDAÇÃO ARMANDO ÁLVARES PENTEADO - UTILIZAÇÃO DE TRANSPORTADORES DE CORREIA PARA A MOVIMENTAÇÃO DE MATERIAIS A GRANEL

Autor Alex Silveira Goshima - Fernando Catoira Libonati - Rodrigo Shimazaki - Wladimir Wassiljew Silva Dias

6.1 ANEXO – ESQUEMA DA CORREIA 48”

36

6.2 ANEXO – PLANTA DO ACIONAMENTO:

37

38