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PONTIFICIA UNIVERSIDADE CATLICA DE MINAS GERAIS
45
2.4.4 Coberturas: As coberturas das correias transportadoras so designadas para atender a uma grande variedade de condies de trabalho. As coberturas protegem a carcaa contra o ataque de material transportado. O tamanho dos blocos, tipo e quantidade de material, tipo de carga, velocidade e outras condies operacionais requerem coberturas de diferentes graus de resistncia a cortes, sulcos, rasgos, abraso, umidade, alm de casos especiais, onde tanto a carcaa como as coberturas, deve resistir aos ataques de leos, graxas, cidos, temperatura, fogo, etc.
As correias transportadoras podem ter suas coberturas lisas e no lisas. As correias com coberturas lisas atendem ao transporte do material em plano horizontal e tambm podem operar em plano inclinado. As correias com coberturas no lisas se destinam mais ao transporte de produtos em inclinaes, que podem atingir at 45.Exemplos de alguns diferentes tipos de relevos das correias no lisas, segundo Correias Mercrio, 1985.p Transportadora rebitomerco: projetadas pra produtos ensacados, principalmente cereais e acar. Pode operar em inclinaes de at 45. A disposio dos rebites assegura a garra perfeita ao produto transportado e o retorno livre de vibraes.
Transportadora com taliscas diagonais em V: elaborada para o transporte de materiais a granel e sacarias em inclinaes de at 40. Em funo de sua robustez, solicitada para transportes severos. Transportadora com taliscas em V seccionadas: conforme se v pela Figura 10, a disposio de suas taliscas proporciona perfeito acomodamento em roletes com ngulos de inclinao dos rolos laterais de at 45 e retorno equilibrado, isento de vibraes.
Figura 10: correia com taliscas em v seccionada.
Fonte: ALLES, 1994. Transportadora com sanfonas laterais: esta correia pode operar em transportadores planos ou acamados, na horizontal ou inclinados at 90. Esta correia conforme se v na Figura 11, possui vantagens como o aumento a capacidade de transporte, reduo de custos, inclinao de at 90, uso de roletes planos para suporte com isso tem mais economia e menor manuteno, vedao lateral sem a necessidade de meios auxiliares.
Figura 11: correia com sanfonas lateraisFonte: ALLES, 19942.4.5 Sistema de acionamento
O sistema de acionamento o responsvel pelo deslocamento da correia e, por conseguinte, a carga. Uma fora de movimentao transmitida por atrito correia ao abraar o tambor de acionamento que sendo acionado por um motor, inicia o movimento da correia.
O ngulo de abraamento da correia no tambor de acionamento de grande importncia, pois dele que depende o fator de acionamento (K) aplicado nos clculos.
O sistema de acionamento envolve o motor, acoplamento hidrulico, redutor de velocidade, tambor e dispositivos de segurana.
2.4.6 Dispositivos de segurana
- FreiosServem para diminuir tempos de parada e impedir o movimento da correia aps o desligamento do motor e principalmente em instalaes onde existam transportadores em sequncias, para no afogar moegas e tremonhas. (FAO, 1978, p. 2.58).O freio aplicado em sistemas regenerativos ou no, reversveis inclinados ou horizontais por ser bidirecional, este pode ser ainda de duas sapatas (FIG.12), freio dinmico, freio a disco, entre outros.
O freio controla a parada da correia e assim que corta o motor, este trava a correia.
Figura 12: freio de duas sapatasFonte: Elmc, 2009 - Contra - recuo
Nos transportadores inclinados e quando carregados, a correia tende a parar a descida da carga. Este recuo provocaria a queda e empilhamento do material transportado, acarretando srios danos. (FAO, 1978, p. 2.60).
Para evitar estes danos e outros mais, os transportadores devem ser providos de contra-recuo. O contra-recuo conforme visualiza atravs da figura 13, s permite operar em um sentido, caso ocorra alguma interrupo ou problema, o tambor travado imediatamente, impedindo o recuo da correia.
Figura 13: contra-recuoFonte: BRAZ, 1992,p. 972.4.7 Tambores
So os elementos condutores da correia num transportador. Dependendo de sua situao e localizao no transportador, ele recebe um nome especfico como de acionamento, de retorno, de desvio, de esticamento, auto-limpador, etc (MERCRIO, 1985, p.14), Tambor de acionamento: responsvel pela transmisso de movimentao da correia e pode ser sem e com revestimento que, por sua vez, pode ser polmero, borracha; pode ser vulcanizado, lisos, ranhurados, etc.
Na Figura 14 representa os tambores diferentes tipos de revestimentos ou sem revestimentos.
Figura 14: Tambores com e sem revestimentosFonte: Correias Mercrio, 1985 Tambor de retorno localizado na extremidade oposta ao terminal de descarga e prximo ao chute. Este efetua a mudana da direo de movimento da correia e pode ser o responsvel pelo tensionamento da correia em alguns casos. Tambor de desvio tem por funo mudar a direo do movimento da correia transportadora, conforme visualiza na Figura 15.
Tambor de esticamento est localizado nos sistemas esticadores, (FIG. 15), e sua funo tencionar a correia para lhe proporcionar um bom desempenho e sem deslizamento.
Figura 15: Tambores de desvio e esticamentoFonte: Correias Mercrio, Vale, 2009 Tambor de encosto localizado no lado inferior do transportador e tem a funo de aumentar o ngulo de abraamento entre a correia e o tambor de acionamento, possibilitando maior aproveitamento motriz sem deslizamento, (FIG. 16).
Figura 16: Tambor de encostoFonte: Correias Mercrio, 1985 Tambor de dobra utilizado sempre que necessrio correia um desvio no seu curso.
2.4.8 Roletes[...] so um conjunto de rolos cilndricos, com um eixo, dois rolamentos, vedao e suportes de sustentao. Os rolos so capazes de efetuar livre rotao em torno do seu eixo, e so usados para suportar e/ou guiar a correia transportadora (GAVI, 2001, p.45). A Figura 17 mostra a disposio de roletes em um transportador.
Figura17: Disposio de roletes em um transportadorFonte: Correias Mercrio, 1985 Os roletes so os elementos de sustentao da correia e so basicamente divididos em: roletes transportadores ou de carga, de retorno, auto-alinhadores e limpadores:
Os roletes de cargas encontram-se na parte superior do equipamento e sua funo de suportar a correia transportada e sustentao da carga transportada. Estes podem ser do tipo plano (FIG.18), composto somente de um rolo, duplos, compostos por dois rolos iguais, triplos (FIG.18), convencionais possuindo trs rolos iguais em linhas e com os dois laterais com uma inclinao ou em catenria, que ficam suspensos e presos estrutura ou cabo de ao, dotados de interligaes articuladas entre si.
Figura 18: Roletes planos e triplo convencionalFonte: Correias Mercrio, 1985
O transportador de correia mantm praticamente a mesma configurao bsica quanto ao arranjo dos rolos. Isto significa que se utilizam normalmente de 3 rolos por suporte, um plano no centro e 2 rolos laterais inclinados, com ngulo variando entre 0 a 45.
Os roletes de impactos (FIG. 19) tm em seus rolos anis, discos ou pneus de borracha e so aplicados nas reas de cargas, com a finalidade de amortecer o choque provocado pelo impacto do material ao cair na correia, protegendo a correia contra cortes, perfuraes, etc.
Figura 19: Roletes triplos de impactoFonte: VALE, 2009Os roletes de transio (FIG. 20) tm por finalidade acompanhar a mudana da concavidade da correia ao aproximar dos tambores de descarga ou na sada do tambor de retorno. So providos de roletas laterais regulveis que proporcionam correia mudanas suaves e sem desequilbrio de tenses.
Figura 20: Rolete de transioFonte: GAVI, 2001J os roletes de retorno (FIG. 21) se encontram na parte inferior do equipamento e tm a funo de sustentao da correia no seu trecho de retorno evitando seu abaulamento, e a funo de, nos extremos do equipamento, aumentar a rea de contato da correia nas polias.
Figura 21: Rolete de retorno (com e sem anis)Fonte: GAVI, 2001O nmero de roletes de carga e de retorno influi ativamente no peso das partes mveis, cujo coeficiente de atrito, em funo dos ngulos de inclinao dos mesmos, usado para o clculo da tenso da correia.
A utilizao dos roletes autoalinhadores conforme mostrado na Figura 22 recomendado nos sistemas transportadores, com grandes distncias entre centros de polias terminais. As principais caractersticas que os distinguem dos roletes convencionais so: o apoio centralizado de uma estrutura, no qual esto montados o rolete principal e dois outros roletes menores colocados na posio vertical sendo um de cada lado da estrutura, toda esta estrutura articulada, o que permite o seu movimento, ou giro.
Figura 22: Rolete autoalinhantesFonte: Correias Mercrio, 1985Os roletes limpadores tm por finalidade limpar a superfcie de transporte da correia, quando ocorre a aderncia do material transportado mesma. Estes roletes so constitudos de um ncleo, ao qual se montam rodas limpadoras de borracha especial, espaadas entre si.
Os roletes de anis conforme Figura 23, so tipos de rolos de retorno onde os rolos possuem anis de borrachas espaados, de modo a evitar o acmulo de material no rolete e promover o desprendimento do material aderido na correia.
Figura 23: rolete de retorno duplo com anisFonte: GAVI, 2001
Os roletes em espiral tambm so roletes de retorno onde os rolos tm forma espiral (FIG. 24) destinada a promover o desprendimento do material aderido correia.
Figura 24: rolete em espiralFonte: Correias Mercrio, 1985
E os roletes em catenria (FIG. 25) que representa um conjunto de rolos suspensos, dotados de interligaes articuladas entre si.
Figura 25: Rolete de TransioFonte: GAVI, 20012.4.9 Mesa de Impacto
Consiste em uma estrutura de ao resistente sobre bases suportes de vigas que protege a correia contra eventuais danos causados pelo impacto da carga, evita vazamentos pelas laterais e substitui os rolos de impacto. Proporciona maior segurana e durabilidade da correia com alta eficincia de funcionamento, pode ser totalmente desmontvel e ajustvel. (RASPER, 2009, p.60). (FIG.26).
Figura 26: mesa de impactoFonte: RASPER, 20092.4.10 Chute de Alimentao
um dispositivo destinado a receber o material transportado e dirigi-lo correia, de modo a carreg-la equilibradamente e sem transbordamento, (FIG. 27).O chute de alimentao deve receber o material transportado na mesma direo do movimento da correia e as velocidades do fluxo e da correia similares, com isso a correia ser menos sacrificada. Quando no trabalhando nestas condies ideais, o chute torna um grande problema e deve ser muito bem considerado nos projetos, a fim de amenizar o desgaste acentuado da correia e das partes mecnicas.
`
Figura 27: Chute convencional de alimentaoFonte: Correias Mercrio, 19852.4.11 RaspadorO raspador um dispositivo montado com tira raspadora de borracha especial e sua finalidade limpar a correia, quer no lado interno quer no lado externo. Para a limpeza do lado externo, evitando o retorno de material que possa ficar grudado correia, este dispositivo colocado no lado inferior da polia de descarga (motora), conforme demonstra a figura 28.Este raspador evita que o material, tendo cado no retorno, passe entre a correia e a polia movida evitando assim o desalinhamento ou a distoro nos elementos da carcaa.
Figura 28: Raspador por contra peso externoFonte: Correia Mercrio, 19852.4.12 Limpadores
Todos os transportadores de correia, por melhor projetado que estejam, esto propcio a queda de materiais para fora da correia, na rea de carga ou no transportador e se cair no lado do retorno (FIG. 29) poder provocar srios danos. Para evitar este risco deve-se usar o limpador em V sobre a correia no lado de retorno antes do conjunto de esticamento e sob a regio de carregamento do transportador.
Figura 29: limpador em v do lado retornoFonte: Correias Mercrio, 19852.4.13 TamborEste dispositivo encontra-se nas extremidades do equipamento e responsvel pela inverso de sentido e retorno da correia. Os tambores se dividem em motores e movidos, sendo o primeiro acoplado a um motor e responsvel pela trao da correia. J o tambor movido (lado bambo) tem a principal funo de manter uma tenso suficiente, atravs dos esticadores, para o bom funcionamento do equipamento.
O dimetro dos tambores menores ou maiores submete correia uma condio de maior ou menor flexo, o que influi na vida til da correia.
2.4.14 Tripper
So conjuntos mveis usados em transportadores para descarregamento de materiais em qualquer ponto intermedirio deste.
Usados em casos onde os pontos de descarga do material transportado esto separados e o movimento entre estes pontos se torna necessrio, ou em caso onde a descarga do material deve ser feita continuamente ao longo do transportador.
Este pode ser do tipo manual onde a altura pequena em descargas de baixas capacidades e sua translao feita por manivelas.
Ou ento podem ser motorizados conforme a Figura 30 utilizados onde no conveniente ou impossvel o uso do tripper manual ou onde a descarga for de alta velocidade.
Figura 30: Tripper motorizadoFonte: FAO, 19782.4.15 Alimentadores
Um transportador alimentado por um fluxo irregular de carga apresenta setores da correia com falta de material e outros com sobrecarga provocando, na maioria das vezes ocorrem a queda do produto para fora da correia. Essa alimentao irregular faz com quem a correia no atinja a capacidade projetada de transporte.Os alimentadores em geral se localizam sob pilhas de estocagem ou depsitos de materiais que, caindo sobre os alimentadores tem o fluxo regulado a ser transportado. Existem diferentes tipos de alimentadores como: rosca sem fim, por correia, por vibrador, por balana dosadora, etc.O alimentador por correia o tipo mais aplicado para o transporte de materiais finos, de baixa granulometria ou livre de vazo. O material cai sobre a correia com a vazo controlada atravs de uma porta regulvel. O alimentador por correia curto e a correia apoiada em uma srie de roletes planos ou deslizantes, conforme mostra a Figura 31.
Figura 31: alimentador por correiaFonte: Correias Mercrio, 1985 e VALE, 20092.4.16 Detector de metais
Conforme a ENGELETRO Comercial Ltda.:
O detector de metais um equipamento eletrnico de alta confiabilidade, projetado para detectar a presena de peas metlicas misturadas com o material do processo, em transportadores de correias. Uma pea metlica misturada ao material de processo pode interromper a produo alm de danificar equipamentos de alto custo. Este equipamento pode detectar todos os tipos de sucata metlica, ferrosos e no-ferrosos, tais como dentes de escavadeiras, placas de desgaste em ao mangans, brocas de perfuratrizes, perfis, correntes, cabos de ao, ferramentas em geral, etc.A operao do detector de metais baseia-se na condutividade do material podendo ser determinada medindo-se a intensidade das correntes parasitas induzidas nesse material quando submetido a um campo magntico varivel no tempo.
O sistema constitudo de um sistema de bobinas, compreendido por bobinas transmissoras e receptoras, conforme mostrado na Figura 32. No qual gerado um campo magntico entre estas bobinas e ao receptar um material metlico, este campo sofre uma alterao que enviada para uma central eletrnica gerando um alerta para o operador da rea que retire o material detectado.
Figura 32: sistema de detector de metaisFonte: ENGELETRO, 20092.4.17 Mancais
So elementos muito importantes no dimensionamento e no custo de um transportador j que influem diretamente no funcionamento e no custo dos tambores.
Seus principais componentes so:
Caixa pode ser de ao fundido ou ferro fundido, bipartidas ou inteirias, com dois ou quatro furos. Esta caixa serve de sustentao, fixao e proteo principalmente para os rolamentos.
Rolamento e bucha.
Vedao pode ser simples, com labirinto, com retentor ou com labirintos axiais e radiais para purga de graxa. Estas vedaes devem ser selecionadas em funo da carga, rolamentos, temperaturas e o ambiente que ir trabalhar.
2.4.18 Motores
Os motores utilizados para acionamentos de transportadores so do tipo rotor de gaiola onde totalmente fechado e com ventilao externa, so empregados em ambientes onde o sistema de refrigerao do motor por ventilao impossvel ou deficiente.
Em certos casos em funo do ambiente ou do material a transportar, pode-se utilizar motores especiais para melhores condies de trabalho.
Para motores com potncias elevadas, acima de 100 HP, recomenda-se o emprego de motor de anis ou de gaiola, com acoplamento hidrulico, o qual limita o torque, permitindo partidas suaves.
Para a montagem e manuteno destes motores, deve-se verificar que o motor esteja assentado em base limpa e bem nivelada. Antes de se fazer qualquer acoplamento, verificar se o motor est girando livremente. E o eixo do motor e o de entrada do redutor devem estar perfeitamente alinhados.2.4.19 Redutores
Como principais tipos de redutores para acionamento de transportadores, podemos descrever: Redutores Shaft-Mounted que so econmicos, pequenos, elimina luvas e comumente empregados para potncias at 40 HP.
Redutores de eixos paralelos onde so os mais utilizados e possui uma gama que engloba todas as faixas de potncias.
Redutores de rosca sem fim que so empregados em casos especiais para potncias pequenas.
No projeto do clculo mais abaixo foi utilizado um redutor Redurex da Flender, (FIG.33), onde este possui como caractersticas como a alta capacidade de transmisso de potncia por unidade de espao, atravs de dentes com geometrias mais avanadas apresentando perfil corrigido, possui uma vida til pelo fabricante de maior de 40.000 horas, entre outras.
Figura 33: redutor e acoplamento hidrulicoFonte: VALE, 20092.4.20 Acoplamentos HidrulicosSo empregados para o caso deste projeto calculado logo abaixo onde a potncia relativamente alta ou quando h a possibilidade de levantamento da correia, em algum trecho inclinado do transportador.Limitam o torque transmitido com rendimento alto e possui certo escorregamento, porm protege o motor e o redutor (FIG. 33), j que parte praticamente vazio. Existem tipos sofisticados com a regulagem da quantidade de leo permitindo um controle de velocidade da correia.
Alem disto existem com diferentes formas construtivas, como por exemplo, o tipo Tv que possui uma cmara de retardamento indicado para acionamento de mquinas com grande momento de inrcia, entre outros.
Principio de funcionamentoSeu funcionamento consiste em um sistema de bomba turbina. O lado motor bombeia o fluido hidrulico contra o lado turbina impulsionando-o. medida que a cmara da turbina comea a ser preenchida pelo fluido hidrulico o sistema comea acoplar-se suavemente, at que ocorra o preenchimento total da cmara da turbina, favorecendo a acoplagem total entre bomba e turbina. Como mostra a Fig.
Figura: Acoplamento Hidrulico
Fonte: Henfel, 2009
O motor parte sem carga atingindo rapidamente 85% de sua velocidade nominal. Neste momento o lado movido comea a acelerar suavemente sem sobrecarregar o motor. 3 PROJETO PROPOSTO E PARMETROS INICIAISCada vez mais, novos equipamentos, mais modernos e sofisticados, so introduzidos no mercado, e a escolha do melhor equipamento, dimensionamento e seleo dependem de muitas variveis e particularidades do qual so indispensveis saber as informaes iniciais de:
Caractersticas do material a ser transportado: tipo, granulomtrica, peso especfico, abrasividade, capacidade de escoamento, ngulo de repouso;
Perfil do transportador: comprimento entre centros de tambores extremos, altura de elevao ou declive;
Capacidade desejada: capacidade nominal de transporte por hora;
Condies de operao: regime de funcionamento;
Caractersticas especiais: correia se reversvel, com ou sem tripper, cabea mvel, etc. (MANUAL FAO, 1978, p 1.01).3.1 Dados do Projeto
Material Transportado
Tipo
Minrio de Ferro Britado
Granulometria
Mx. 35 mm
Massa especfica
( = 2400 kg/m3
Operao
Capacidade projeto
6600 t/h
Capacidade nominal
6000 t/h
Regime
24 h/dia
Tempo de parada
td= 60s
ngulo de repouso20
CarregamentoMaterial com velocidade mnima coaxial e no mesmo sentido do transporte de V0= 2,6 m/s
Alimentao eltrica
Tenso
440 V
Corrente
Trifsica Alternada 60 Hz
Ambiente da instalao
Tipo
Ar livre em ambiente mido e sujo
Altitude
Abaixo de 1000 m
Temperatura
5C a 40C
3.2 Classificao do Material
Conforme BRAZ, Anexo A3 Tabela A3.a:
Minrio de Ferro ________________________________________________D36
Inclinao mxima do transportador para o material transportado ____( = 18 a 20 Verificao da inclinao:O transportador de correia que est sendo projetado possui a inclinao mxima de 10, logo, ( = 10 < 18 atende.Conforme NBR 8011, item 5.1.3, Tabela 3, a classificao D36 do material :D = Granular contendo blocos acima de 13mm
3 = Acomodao mdia com ngulo de repouso ( = 30 a 39
6 = Abrasivo
Verificao ngulo de acomodao:
Conforme NBR 8011 item 5.1.2, Tabela 2, para material de acomodao mdia, tipo minrio:
ngulo de acomodao ____________________________________( = 20
3.3 Velocidade Mxima
De acordo com NBR 8011, item 5.1, Tabela 1, para minerais abrasivos e pesados com largura da correia entre 1000 mm e 1600mm , a Vmax = 4 m/s.
Para permitir no futuro uma maior flexibilidade operacional, caso seja necessrio um aumento na capacidade de transporte, adota-se:
Velocidade mxima adotada __________________________________________
3.4 Largura da Correia
Conforme manual Fao, deve ser utilizada as expresses:
;
, onde:
Logo, pela Tabela 1-04 do manual Fao, adotando uma correia com seo transversal de roletes triplos e inclinao dos roletes laterais de 45, tem-se:
.Para ser fixada a velocidade mxima adotada acima, so necessrio realizar as 7 estimativas seguintes:3.4.1 AcionamentoO acionamento ser composto por um motor de rotor de gaiola e acoplamento hidrulico, para permitir uma partida suave.
Adotando um motor de gaiola de 6 polos (p=6), a rotao sncrona ser:
______________________________________________
Adotado um escorregamento entre o rotor e o estator em torno de 2%, resulta:
Rotao nominal
________________________________________
3.4.2 Acoplamento HidrulicoPara facilitar a partida do motor ser adotado um acoplamento hidrulico entre o redutor e o tambor. Admitindo o mximo de 3% de escorregamento no acoplamento e uma:
Eficincia do acoplamento___________________________________________
3.4.3 Fora Mxima na Correia
A estimativa ser feita com a correia totalmente carregada.
a) Potncia para movimentar a correia horizontalmente, conforme Anexo A1 item A1.1,(BRAZ,1992,p.61):
_ Largura da correia
___________________ b= 1524 mm
_ Densidade do Material
___________________ ( = 2400 kg/m3_ Tabela A1.a ( b= 1500 e ( = 2400)
___________________ q = 129 kg/m
_ Comprimento do transportador
___________________ L = 120 m
_ Tabela A1.b ( q = 129 e L = 120)
___________________ C1 = 4,20
Logo, conforme (A1.3), (BRAZ,1992,p.62):
______________________________________________
b) Potncia para elevar o material, conforme Anexo A1 Item A1.2, (BRAZ,1992,p.62):
_ Capacidade
____________________________ QM = 6.600 t/h
_ Tabela A1.c(por interpolao)____________________________ C2 = 18,14
_ Altura de elevao_________________________________________ H = 5,342 m
Logo, conforme (A1.4), (BRAZ,1992,p.62):
__________________________________________ 96,90kWc) Potncia para movimentar material na horizontal, conforme Anexo A1 Item A1.3, (BRAZ,1992,p.61):
Comprimento do transportador
______________________ L = 120 m
Tabela A1.d, (BRAZ,1992,p.62)
______________________ C3 = 1,22
Logo, conforme (A1.5), (BRAZ,1992,p.62):
___________________________________________
d) Potncia requerida no eixo do tambor de acionamento, conforme Anexo A1 (BRAZ,1992,p.61):
Rendimento estimado do acionamento _____________________________ = 0,9
__________________________________ 212,06kWe) Fora perifrica, conforme (A1.2), (BRAZ,1992,p.62),
59.643,75 NCalculando o fator de abraamento no tambor motriz conforme NBR 8205/1983, e ( a partir da Tabela 5 (coeficiente de atrito ():
Borracha com ranhuras, mida e suja _________________________________ ( = 0,28
K = 0,709
Logo a fora na sada do tambor :
T2 = 42.287,42 [N]
E, supondo que a fora mxima na correia ocorra na sua entrada, conforme (4), resulta finalmente:
T1 = 101.931,17 [N]3.4.4 Carcaa da Correia
Para a largura de 1 metro, a tenso na correia por unidade de largura ser:
TU = 101,93 [kN/m]
A correia a ser utilizada fornecida pela Goodyear, conforme Anexo A4 Item A4.2(BRAZ,1992,p.77), como a fora mxima no leva ao uso de cabos de ao, j que o servio no extra-pesado, o tipo da carcaa utilizado ser EP.
Prevendo, a eventualidade do uso de emenda vulcanizada resulta, pelo Anexo A4 Item A4.4(BRAZ,1992,p.78), as correias:
Tabela A4.c____________EP 320 4 lonas____________TU = 128 [kN/m]
3.4.5 Dimetro do tambor motrizO clculo feito seguindo o roteiro da NBR 6172, logo, para correia EP 320:
Taxa de tenso = 79,6%
Dimetro mnimo do tambor
______________________________________ 760 mm
Conforme Tabela 1 da norma NBR 6172, segue abaixo o dimetro considerado:
Dimetro do tambor considerado___________________________________ 800 mm
Para a condio de operao a ser utilizada, conforme NBR 8205 Tabela 5, constata-se que para obteno de um atrito razovel imprescindvel o uso de revestimento no tambor.
Prevendo 25,4mm de revestimento, o dimetro do tambor de acionamento ser, ento:
3.4.6 Taxa de Reduo do Redutor
A taxa de reduo dada por:
Logo,
i = 15,46
O redutor utilizado ser fornecido pela Flender, a taxa de reduo mais prxima para seu modelo o redutor SZN tamanho 280 (Reduo duplo Estagio):
Conforme (SIQUEIRA, 2003, p.166)______________________________ i=16
3.4.7 Velocidade de ClculoFazendo a correo necessria, resulta:
V = 3,1 [m/s]
3.5 Capacidade de Transporte
3.5.1 Seo Transversal do Material
Considerando que a correia composta por roletes triplos com ( = 45 de inclinao nos roletes laterais.
Que compatvel com a largura da correia, como pode-se verificar na NBR 6678, item 5 Tabela 2, resultando, ento, conforme NBR 8011, item 6.1.2, Tabela 4:
rea da seco transversal do material _______________________________S = 0,3241 [m2] 3.5.2 Capacidade Volumtrica
Conforme a NBR 8011 item 6.1.1:
Logo:
QV =1,00 [m3/s]
3.5.3 Capacidade Mssica
Conforme a NBR 8011 item 6.1.2:
Logo:
Qm =2.400 [kg/s] ou Qm = 3,6 x 2.400 = 8.640 [t/h]
3.5.4 Grau de Enchimento
Logo:
GE = 76,39 %
3.6 Roletes de Carga
Adotando os roletes Filsan, mostrados no Anexo A12 (BRAZ,1992,p.109).3.6.1 Espaamento
Considerando na tabela A12.f, tem-se ______________________ aC = 0,8 m
3.6.2 Seleo da srie
Inicialmente determinada a carga (Pa) no rolo central, conforme NBR 6678 (7.3.1) para rolete de carga triplo, dada pela expresso:
Onde, Kc fornecido pela NBR 6678, item 7.3.3, Tabela 4.;
No rolete triplo, no h necessidade de se verificar os rolos laterais, por apresentarem cargas inferiores s do rolo central. Logo:
KC = 0,64 (inclinao de 45)
qm = 774,20 [kg/m](GE = 100%)
Pa = 3.889 [N]
Com este valor, pela NBR 6678, item 7.6.2, Tabela 6, escolhe-se uma srie que apresente um valor de carga (P1) admissvel no rolo igual ou maior. Assim:
Srie
____________________________________ d1 = 30 mm
Dimetro do rolo
__________________________________ D1 = 152 mm
Que, para largura de correia de 1524 mm, apresenta:
>
__________________________________________ OK
Devido possibilidade de blocos misturados ao material que provoca impacto nos rolos, a carga (Pa) atuante deve ser corrigida com um coeficiente dinmico, passando a ser designada de carga (PS) para seleo, no devendo, este novo valor, superar (P1). Conforme NBR 6678 (7.4.1), para rolete de carga triplo:
Onde:
Kdc fornecido pela NBR 6678, item 7.4.3.1 na Tabela 5
qC fornecido pelo Anexo A4, Tabela A4.a (BRAZ,1992,p.77) para estimativa [kg/m]
mpm fornecido pela NBR 6678 (8.7) na Tabela 18.logo:
Kdc = 1,1 ( ( = 2400 kg/m3 e bloco mximo de 100 mm)
qC = 34 kg/m
mpm = 12,3 kg
__________________________________________ OK
Como o valor calculado foi 0,01%, foi considerado OK.
3.6.3 Verificao dos rolamentos
Os rolamentos a serem usados nos rolos devem ser verificados quanto sua capacidade (C) de carga dinmica e vida til (L10h). Consultando-se a srie escolhida, conforme NBR 6678, item 7.2.2, Tabela 7:
Rolamento
__________________________________ 6306 (esfera)
Carga dinmica admissvel
______________________________________ 28.100 N
E, conforme NBR 6678 item 7.7.1, recomendado normalmente:
Vida numa rotao n = 500 rpm______________________________________ 30.000 h
A carga dinmica conforme NBR 6678, item 7.7.3 onde a expresso para (C) pode ser colocada como:
[N]
Sendo:
[N}
Logo,
C = 21.241 NC = 21.241 N < 28.100 N ________________________________________________ OK
Verificao da vida do rolamento determinando inicialmente a rotao do rolo:
( n = 390 rpm
Ento, conforme NBR 6678 item7.7.3:
[h]
L10h = 89.050 h
L10h = 89.050 h > 30.000 h________________________________________________ OK
3.6.4 Especificao dos Roletes
Como a srie escolhida adequada sob todos os aspectos, pode-se passar sua especificao, conforme NBR 6678, item 6.2.RS _______________________ Rolete
CT_______________________ Carga Triplo
30_______________________ Dimetro do eixo
152_______________________ Dimetro do rolo
6306_______________________ Nmero do rolamento
1524_______________________ Largura da correia
45_______________________ ngulo de inclinao do Rolo Lateral
Ficando:RS/CT 30/152/6306 1524 45
3.7 Roletes de Retorno
Os roletes Filsan(, mostrados no Anexo A12 (BRAZ,1992,p.109), esto em conformidade com a NBR 6678.
3.7.1 Espaamento
Conforme Tabela A12.f__________________________________________ ar = 2,4m
3.7.2 Seleo da Srie
Inicialmente determina-se a carga (PA) no rolo central que, conforme NBR 6678 (7.3.2) para rolete de retorno plano, dada pela expresso:
[N]
Onde:
qC = 34 kg/mar = 2,4 m
Logo:
= 800 NConforme NBR 6678, item 7.6.2 Tabela 6, pode ser optado pela mesma srie correspondente dos rolos de carga:
Srie
________________d2 = 30/40 mm (com escalonamento)
Dimetro do rolo
________________ D2 = 152 mm
J que a mesma apresenta uma carga admissvel satisfatria, ou seja:
P1 = 3.600 N > Pa = 800 N________________________________________________ OK
No retorno, devido ao maior espaamento entre roletes e excentricidade dos rolos, a correia apresenta certa vibrao. Portanto, a carga (Pa) atuante deve ser corrigida com um coeficiente dinmico, passando a ser designada de carga (PS) para seleo, no devendo, este seu novo valor, superar (P1). Conforme NBR 6678 (7.4.2), para rolete de retorno plano:
[N]
Kdr fornecido pela NBR 6678 no item7.4.3.2
mpm fornecido pela NBR 6678 no item 8.9, Tabela 21.Logo:
Kdr = 1,2 e mpm = 32,5 [kg]
NP1 = 3.600,00 N > PS = 1.279 N__________________________________________ OK
3.7.3 Verificao dos Rolamentos
Como os rolamentos para os rolos de retorno sero os mesmo dos rolos de carga e a correspondente carga dinmica equivale:
(
(Peq = 639 N
Sendo o valor menor que a carga (1.279N), pode-se considerar os rolamentos adequados.
3.7.4 Especificao dos Roletes
Analogamente aos roletes de carga, conforme NBR 6678, item 6.2:
RS _______________________ Rolete
RPB_______________________ Retorno plano de borracha
Ficando ______________________ RS/RPB 30/40/152/6306 1524
4 RESISTNCIAS AO MOVIMENTOA fora perifrica (Te), Figura 34, requerida no tambor de acionamento para impulsionar a carga do transportador, ou ret-las nos regenerativos, a soma algbrica de todas as resistncias ao movimento e conforme a norma NBR 8205, item 5.1.6. dada por:
Te= FD+ FL+FED + FEL + FH [N].
Figura 34: Foras na correiaFonte: BRAZ, 19924.1 Resistncias Distribudas
Contemplam as resistncias distribudas ao movimento devido ao atrito interno dos roletes de carga e retorno ao deslizamento da correia, a flexo da correia sobre os rolos de retorno e carga. Ainda a flexo da correia sobre os rolos de carga em funo do material sobre esta.Logo,
[N]4.1.1 Parcela (FD1)
Conforme NBR 8205, itens 5.1.1.1 5.1.1.4, para um trecho de comprimento (L), seu valor :
[N]
Onde, para transportadores no-regenerativos:
O valor de (f) fornecido pela NBR 8205 Tabela 1 e para (qm) adotado seu valor j corrigido pelo grau de enchimento. Resumindo-se, ento, os valores conhecidos so:
qc = 34 kg/m
qm = 591,41 kg/m
f = 1,27 para rolos de 152 mm de dimetro
aC = 0,8 mf/aC = 1,587
Os valores de FD1 sero calculados separadamente nas hipteses a seguir:
(NRV) = No regenerativo vazio
(NRC) = No regenerativo carregadoCalculando os valores de (Kxc) e (Kxr) :
Valores de (Kxc):
(NRV)
____________________________________0,00068 . (34 + 0) + 1,587 = 1,610
(NRC)
_______________________________0,00068 . (34 + 591,41) + 1,587 = 2,012
Valores de (Kxr):
(NRV)ou (NRC)___________________________________________ 0,015 . 34 = 0,51
Calculando, agora, os valores de (FD1) para cada trecho:
Valores de (FD1) para trecho AB:
(NRV)
_____________________________(1,610+ 0,51) . 9,81 . 79,846 = 1.660,57 N
(NRC)
____________________________(2,012 + 0,51) . 9,81 . 79,846 = 1.975,45 N
Valores de (FD1) para o trecho BC
(NRV)
________________________________________ =835,1 N
(NRC)
______________________________________ = 993,44 N4.1.2 Parcela (FD2)
Conforme NBR 8205, itens 5.1.1.5 a 5.1.1.7, para um trecho de comprimento L:
[N]
Onde para transportadores no regenerativos:
Y1 e Y2 so calculado a partir das expresses da NBR 8205 do item 5.1.1.7. Nesta situao as expresses so em funo da tenso mdia do lado do carregamento, (Tmk), dado ainda no calculado, ser adotado para cada Ky um valor mdio aproximado, com o emprego da Tabela 2 da NBR 8205. Posteriormente os valores de Y1 e Y2 sero corrigidos.
Fixando, ento, o valor de mdio para o transportador na hiptese de no regenerativo, tem-se:
Transportador vazio
34
Trecho AB inclinado de 0 __________________________________________= 0,035
Trecho BC inclinado de 10 ____________________________ = 0,0297 (interpolando)
Portanto, a mdia ser:
= 0.0332
Transportador Carregado
625,41
Extrapolando , na Tabela 2:Trecho AB inclinao 0 __________________________________________ = 0,035
Trecho BC inclinao de 10______________________________= 0,019 (extrapolado)
Portando, a mdia ser:
= 0.030
Calculando, os valores de ( ) para cada trecho:
Trecho AB
( NRV)____________________________= 884,18 N
(NRC)
_______________________= 14.696,31 N
Trecho BC
(NRV)
_______________________________________ = 444,65 N
(NRC)
___________________________________ = 7.389,16 N
= 22.085,47N
4.2 Resistncias localizadas (FL)Contemplam as resistncias localizadas ao movimento na regio de carregamento de material, sobre os mancais dos tambores, a flexo da correia sobre os mancais e ao atrito entre correia, raspadores e limpadores.
Onde FL total : FL= FL1 + FL2 + FL3 + FL44.2.1 Parcela ( )
[N]
Obs.:A equao acima foi multiplicada por dois, porque, a correia em questo possui dois pontos de alimentao.
O valor de () devendo ser corrigida pelo grau de enchimento (GE), logo:
EMBED Equation.3 = = 1.833,36[]
= 1.833,36N4.2.2 Parcela ()
[N]
= geralmente adotado entre 0,5 a 0,7.
= 24,2m (comprimento da guia lateral, retirada do desenho de projeto), conforme Anexo A.
[m]
Sendo:
= b
= [m] largura da correia sobre o rolo horizontal conforme NBR 8011, item 6.1.3.1.
[m]
Logo:
= = 0,248m
= 0,6661524 = 1,015m
= 600mm (comprimento do rolo conforme NBR 6678, item 8.7, Tabela 17.
= = 0,61 m
= 45 (ngulo de inclinao do cavalete).
= 0,203m
= 0,082m
= 0,6
= 4.435,27 [N]
4.2.3 Parcela ( )
1 Tambor de acionamento____________________________________________890 [ N ]
1 Tambor de cauda
____________________________________________665 [ N ]
1 Tambor de esticamento____________________________________________665 [ N ]
2 Tambor de desvio
____________________________________________890 [ N ]
= 3.110 N
4.2.4 Parcela ()
b (Conforme NBR, item 5.1.2.4)
Obs.: Como a correia possui 1 raspador primrio, um secundrio e um limpador,
Logo:
1,5243 = 2.286 [N]
4.3 Clculo das Resistncias Especiais Distribudas
Contemplam as resistncias especiais distribudas ao movimento devido inclinao dos roletes de carga e de retorno na direo ao movimento da correia e devido ao atrito do material nas guias laterais quando estas esto presentes em toda a extenso do transportador.
= 0 (conforme NBR 8205, item 5.1.3)
= 0 (conforme NBR 8205, item 5.1.3.2), porque, os rolos de retorno so planos.
= 0 (conforme NBR 8205, item 5.1.3.3), porque, a guia lateral no cobre toda a extenso da correia.
Logo:
= 0
4.4 Clculo das Resistncias Especiais Localizadas
Contemplam as resistncias especiais localizadas ao movimento devido ao atrito de desviadores contra o material e a correia, tambm quando h o emprego de tripper e a inverso da correia no retorno.
= 0 (conforme NBR 8205, item 5.1.4.1), porque, no existe desviadores para descarregamento).
= 0 (conforme NBR 8205, item 5.1.4.2), porque, no existe tripper no transportador.
= 0 (conforme NBR 8205, item 5.1.4.3), porque, no se utiliza o ato de inverso da correia no retorno.
Logo:
= 0
4.5 Clculo das Resistncias de ElevaoContempla as resistncias ao movimento devido elevao de carga.
[N]
Logo:
Trecho BC:
= 30.992,853 [N]
5 MASSA EM MOVIMENTO
5.1 Clculo da Massa do Transportador
5.1.1 Lado da Carga
Rolete de carga
A extenso de 10,20m no carregamento ocupada por roletes de impacto.
= 136
Conforme NBR 6878, Tabela 18, a inrcia dos roletes so:
=0,0545 kg. mLogo,GD = 4 x momento de inrcia x n de rolos [kg x m]
= 0,654 kg. m
Onde:
=
= 28,31 kg
Rolete de Impacto
Utilizado o espaamento de 2x dimetro, o nmero de rolete ser
= = 33Conforme NBR 6878 Tabela 18, a inrcia dos roletes :
=0,0332 [kg . m]
Logo,
GD = 4 x momento de inrcia x n de rolos [kg x m]
= 0,3984 [kg. m]Onde:
=
= 17,24 kg
Correia
== 4.080 kg
Massa em vazioMs =
EMBED Equation.3
= = 8.499 kgMassa do material:
Trecho AB______________________________= = 47.222 kg
Trecho BC______________________________= = 23.747 kg
5.1.2 Lado do retorno
Roletes de retorno
= = 49Conforme NBR 6678, Tabela 21, a inrcia de cada rolo :
= 0,0826 kg. mLogo,
GD = 4 x momento de inrcia x n de rolos [kg x m]
= 0,3304 kg.mOnde:
=
= 14,3 kg
Tambores exceto de Acionamento
Conforme Anexo A4, Tabela A4f 1 (BRAZ,1992,p.78), para a correia EP320 , o dimetro mnimo de 450mm, logo ser adotado o dimetro imediatamente acima atravs do anexo A13 (BRAZ,1992,p.113), dos tambores FILSAN.
Quantidade de tambores_______________________________________________= 4
Dimetro externo pela NBR 6172 Tabela 1______________________________= 0,500m
Dimetro interno pela casca 8 mm
______________________________= 0,484m
Largura pela NBR 6172 Tabela 2
______________________________ = 1,900m
= 60,29 kg. m
Logo,
=
= 241 kg
Massa da correia lado da carga
4.080 kg
Soma das massas do lado de retorno ,M=
EMBED Equation.3
= 5.745 kg
5.2 Massa do Acionamento
5.2.1 Tambor de Acionamento
externo do corpo
__________________________________________= 0,800m
interno para espessura de _____________________________________= 0,7746m
externo com revestimento ______________________________________= 0,8254m
Largura pela NBR 6172 Tabela 2 _______________________________________ = 1,900m
Conforme equao de GD
=447 kg.m
5.2.2 Componente do Acionamento
Como se trata do clculo inicial sero estimados de 50% do valor da potncia calculada para a operao.
Nm= 2121,5=318 [kw]Especificao do acoplamento de baixa rotao:
Conforme catlogo Vulkan (SILVA, 2007. p. 174):
= 2,6Logo,
= 11057,53 kgf.m =110.575 N.m
Acoplamento de baixa Vulkan BND 550________________________=59,3 kg.m
Acoplamento. Alta Pana American SC 850_______________________=96,87 kg.m
Redutor Flender SZN360 _______________________________=0,724 kg.m
Motor eltrico Weg-355kW
_______________________________=51,12k.gm
Massa
= 56.624 kg
6 FORAS PRINCIPAIS ATUANTES EM UM TRANSPORTADOR ASCENDENTE OU HORIZONTALAs foras calculadas nesse item, que esto sendo demonstradas na Figura 35, se referem ao transportador em projeto que possui um trecho plano, depois ocorrendo uma inclinao de 10, possuindo esticador automtico. Conveno usada para hipteses:
0 = Foras principais em funo T
O = Foras principais em regime de operao
P = Foras principais em regime de partida
F = Foras principais em regime de frenagem
Figura 35: Transportador ascendente ou horizontalFonte: BRAZ, 1992HipT
T
0T-
O
P
F
Hip.T
0T
O
PIdem Hip ( O ) +M
EMBED Equation.3
FIdem Hip ( O ) +
Hip.T
0
OIdem Hip.( 0)
PIdem Hip.( 0) -
FIdem Hip.( 0) +
Hip.T
0
OIdntico Hip. ( 0)
PIdem Hip.( 0 )
FIdem Hip.( 0)
No item em diante estas frmulas sero empregas para o clculo das foras atuantes em cada parte do transportador.
7 CARREGAMENTO PARA SOLICITAO MXIMA
Figura 36: Esboo do transportador de correia com as foras atuantes.Fonte: VALE 2009
7.1 Fator de abraamento
Para condio mida e Suja
Coeficiente de atrito ( NBR 8250 Tabela 5)__________________________________=0,28
ngulo de abraamento escolhido
____________________________________180
Fator de abraamento ( NBR 8205 Tabela 6)___________________________=0,71
7.2 Clculo da primeira convergncia ()7.2.1 Foras Perifricas em Operaes:
______________________________________________(1.966,05+988,71)=2.954,76 N
__________________________________________( 14.696,31+7.389,16)= 22.085,47 N
__________________________(1.833,36+4.435,277+3.110,00+2.286,00)= 11.664,637 N
___________________________________________________________________ 0 N
____________________________________________________________________0 N
_____________________________________________________________ 30.992,85 N
Conforme expresso (1)
= = 67.698 N
7.2.2 Clculo da Nova Potncia do Motor
Admitindo um rendimento de 0,92 para cada estgio de engrenagem helicoidais do redutor, logo o rendimento do redutor :
= 0,92
Considerando-se um rendimento de 0,97 do acoplamento hidrulico, logo o rendimento total do acionamento :
= 0,920,97= 0,82
Conforme equao [kW]
= 256 kW
Devido a potncia ter sido diminuda, h necessidade de recalcular a massa do acionamento, motor e redimensionamento do redutor e acoplamentos, logo:
= 8.901 kgf.m = 87.315 N.m
Motor eltrico Weg-280kW
______________________________=47,32kgm Acoplamento de baixa Vulkan BND 500_____________________ kg.m
Acoplamento. Alta Pana American SC 700______________________=52,23 kg.m
Redutor Flender SZN320 ______________________________=0,428 kg.m
= 38.275 kg
7.2.3 Clculo da Fora Perifrica na Partida
Massa do transportador e do acionamentoConforme equao , tem se:
= 79.468 kg
=5.744
kg
= 38.275 kg
Fator de partidaConforme Anexo A6 Item (A6. 2), o fator de partida (), :
= 1,4
Acelerao na partida Clculando o momento de inrcia da parte secundria e leo do acoplamento, Conforme tabela A9.a (BRAZ, 1992, P.99):
=
= 52,23 ( 6,71+12,26 0,20)= 43,07 kg.mCalculando o fator de correo para o acoplamento hidrulico:
= 33.964 kgConforme equao da acelerao de partida:
= 0,40
Fora perifrica na partida
= 101.957 N7.2.4 Clculo da Fora Mdia da Correia em Operao
Fora
= 0,709101.957 = 72.288 NFora
= 67.697,72+72.288 = 139.985 NFora
Para transportador ascendente ou horizontal, temos que :
= 76.502 NFora
= 108 kN7.2.5 Clculo ()
Conforme NBR 8205, item 5.1.1.7 para espaamento entre roletes de retorno () igual a 0,8, tem-se:
= 0,082
= 0,422
logo, conforme NBR 8205, item 5.1.1.6:
= 0,009
7.2.6 Correo de
Trecho AB
NRC
= 4.567 N Trecho BC
NRC
=2.297 N
Total 6.864 N7.3 Segunda Convergncia para ()
7.3.1 Fora Perifrica em Operao
=22.085,47- 6.864 =15.221 NPortanto:
= 52.477 N7.3.2 Potncia do Motor
[kW]
= 198 kWDevido potncia ter sido diminuda, pelo catlogo da WEG ((SIQUEIRA, 2003. p. 189), o motor de 200 kW, logo h a necessidade de recalcular a massa do acionamento.
= 6.899 kgf.m = 67.683 N.m
Motor eltrico Weg-200kW
______________________________=29,68kgm Acoplamento de baixa Vulkan BND 450______________________=22,69 kg.m
Acoplamento. Alta Pana American SC 700______________________=52,23 kg.m
Redutor Flender SZN280 ________________________________=0,232 kg.m
= 31.555 kg
=
= 52,23 ( 6,71+12,26 0,20)= 43,07 kg.m
= 27.336 kg
7.3.3 Fora Perifrica na Partida
= 0,24
= 73.046 N
7.3.4 Fora Mdia na Correia em Operao
= 0,70973.046= 51.790 N
= 104.266 N
= 56.004N
= 80 kN7.3.5 Clculo do valor de ()
= 0,180
= 0,539
= 0,0177.3.6 Correo de
Trecho AB
NRC
= 8.148 N Trecho BC
NRC
=4.098 N
Total 12.246 N7.4 Terceira Convergncia para ()
7.4.1 Fora Perifrica em Operao
= 6.626 -12.246 = -5.382 N
Portanto:
= 57.858 N7.4.2 Potncia do Motor
= 214,24 kWDevido potncia ter sido diminuda, pelo catlogo da WEG (SIQUEIRA, 2003. p. 189), o motor de 225 kW, logo h a necessidade de recalcular a massa do acionamento.
= 7.607 kgf.m = 74.624 N.m
Motor eltrico Weg-225kW
______________________________=34,08kgm Acoplamento de baixa Vulkan BND 500______________________=34,54 kg.m
Acoplamento. Alta Pana American SC 700______________________=52,23 kg.m
Redutor Flender SZN320 _________________________________=0,428 kg.m
= 33.300 kg
=
= 52,23 ( 6,71+12,26 0,20)= 43,07 kg.m
= 28.989 kg
7.4.3 Fora Perifrica na Partida
= 0,28
= 82.096 N7.4.4 Fora Mdia na Correia em Operao
= 0,70982.096= 58.206 N
= 116.065N
= 62.421 N
= 89 kN
7.4.5 Clculo do valor de ( )
= 0,139
= 0,498
= 0,014 7.4.6 Correo de
Calculo de
Trecho AB
NRC
= 6.703 N Trecho BC
NRC
= 3.371 N
Total 10.074 N
7.5 Quarta Convergncia para ()
7.5.1 Fora Perifrica em Operao
12.246 - 10.074 = 2.172 NPortanto
= 55.687 N,7.5.2 Potncia do Motor
= 211 kWDevido potncia ter sido diminuda, no h a necessidade de recalcular a massa do acionamento.
= 0,31
7.5.3 Fora perifrica na partida
= 81.992 N7.5.4 Fora Media da Correia em Operao
Fora
= 0,70981.992 = 58.132 N
Fora
= 55.687+58.132 = 113.819 NFora
Conforme o transportador ascendente ou horizontal, FIG. 32,
= 62.347 NFora
= 88 kN
7.5.5 Calculo do valor de ( )
= 0,144
= 0,503
= 0,014 7.6 Fora na PartidaFora ( )
= = 81.992 N
Fora ()
= 58.132 N
Fora ()
= 81.992+58.132= 140.124N
Fora no ponto do Esticamento
As foras no ponto do esticamento se referem aos tambores de acionamento, de primeiro desvio do esticamento, e de suporte do esticador que totalizam:
= 890+665+445 = 2.000N
Uma segunda parcela se refere aos dois rapadores que se encontram neste trecho, que vale:
=
Logo, Trx dado por:
Ento:
62.230 N
Clculo da fora :
64.120 NClculo da Fora no Ponto A:
63.857 N
7.7 Fora em OperaoFora ()
= 55.687 N Uma vez fixada a fora mxima necessria no esticamento, esta passa ser o referencial no lado de retorno, portanto para determinar , dever ser utilizado a expresso , no qual seu valor ser substitudo pela fora no ponto de esticamento para o regime de partida.Fora ( )
= 62.230 N
59.725 NFora ( )
= 55.687+59.725= 115.412 N
Fora ()
Conforme equao de em operao
63.940 NFora no ponto A
EMBED Equation.3
63.676 N
7.8 Fora Mnima Admissvel
Lado da carga carregada
= 30.670 N
Lado da carga vazio
= 1.667 N
Lado do retorno
= 3.337 N
Fazendo a comparao entre a menor tenso na correia do menor valor de com o maior valor de
Logo:
> = 63.940 >30.670 N7.9 Tempos
Tempo de Partida
= = 10 s
Parada Natural:
= = 6,60 s
7.10 Inrcia GlobalInrcia global do Transportador
[kg .m]
= 78,85 kg.m
8 CARREGAMENTO EM SERVIO NORMAL 8.1 Primeira convergncia para
Clculo da Fora perifrica em operao
=67.697.71 N
Conforme calculado no item 7.7, tem se que T2 :
= 59.725 NClculo da fora e
= 127.423 N
Como no clculo realizado no item 7, as resistncias e coeficientes no alteraram, o valor de T3 ser o mesmo.
= 63.940 N
Clculo da Fora
= = 96 kN8.1.1 Clculo de
= 0,116
= 0,471
= 0,012
Clculo de
Trecho AB
NRC
= 5.865 N
Trecho BC
NRC
= 2.949 N
Total 8.814 N8.2 Segunda Convergncia para
= 22.085,47- 8.814 = 13.272 N
Portanto ,
= = 54.426 NConforme calculado no item 8.1,
= 59.725 N
= 114.152 N
= 63.940 N
= = 89 kN
8.2.1 Calculo de
= 0,140
= 0,499
= 0,014
Clculo de
Trecho AB
NRC
=6.731 N Trecho BC
NRC
= 3.385 N
Total 10.116 N8.3 Terceira Convergncia para
= 8.814 10.116 = 1.302 N
Portanto
= = 55.729 NConforme calculado no item 8.1,
= 59.725 N
= 115.454 N
= 63.940 N
= = 90 kN8.3.1 Calculo de
= 0,137
= 0,496
= 0,014
8.4 Verificao da Potncia do Motor
= = 211 kW
Obs.:Conforme calculado no item 3.4.3, a potncia do motor validada, praticamente a mesma, logo, confirma a confiabilidade do mtodo indicado.
8.5 Fora na Partida
Considerando os valores de = 85.213 kg ( item 7.2.3) e = 55.729 N calcula-se a acelerao de partida:
= 81.994 N
Fora ()
== 81.994 NFora
Neste caso tambm ser utilizado a expresso de Trx para clculo de T2, onde a fora determinante est em Trx.
= 56.245 NFora
= 138.239 N
Fora
62.230 NClculo da Fora no Ponto AConforme item 6, tem-se:
62.354 N8.6 Fora em OperaoFora :
= 55.729 N
Fora ()
= 58.016 NFora ()
= 55.729 + 58.016 = 113.744 N
Fora ()
= 62.231 N
Comparando o valor calculo de , com o valor de , calculado no item 7.8
> = 62.231 >30.670 ................................................................................................OK
Fora no Ponto B
113.744-4.242-32.775
=76.727 NFora no Ponto A
113.744-8.434-0-6.272-4.242-32.775
= 62.022 N8.7 TemposTempo de Partida
= = 10 s
Parada Natural:
= 6,59 s
Comparando o valor de calculado com o tempo de parada desejado conclui-se que no haver necessidade de freio
= 6,59s < 60s9 TRANSPORTE COM RECUO DO MATERIAL9.1Verificao possibilidade recuo
Neste tpico ser verificado apenas a possibilidade da ocorrncia de recuo do material, e se necessrio fixar as alternativas para a seleo de freio contra recuo.
9.1.1Fora perifrica em operaoSero consideradas apenas 60% das resistncias localizadas nos tambores e acessrios.
=1.371,6 N
=1.866,00 N
*
(*) O sinal de negativo de devido ao trecho BC ser avaliado como descendente.
O sinal negativo de Te significa que haver recuo de material, logo ser selecionado o dispositivo de contrarecuo.10 SELEO DOS COMPONENTES10.1 Correia
10.1 .1 Tenso Unitria
Considerando a maior fora no regime de operao em regime normal:
=
kN
10.1.2 Carcaa
A EP 320- 4 lonas com resistncia a trao de 128 kN/m superior a tenso unitria calculada ser a escolhida.
Verificao Largura Mnima
Largura mnima admissvel
1.000 mm
Correia utilizada de 1.524 mm, portanto adequada.
Verificao Largura MximaLargura mxima admissvel
1.524 mm ( conforme fabricante Goodyear)
Correia utilizada de 1.524 mm.
Dimetro do tambor de cauda e desvioDimetro mnimo admissvel
450 mm
Dimetro utilizado de 500 mm, portanto adequada.
Dimetro do tambor motrizTaxa de tenso =
Taxa de tenso = 89%
Dimetro mnimo admissvel
760 mm
Dimetro utilizado de 800 mm, portanto adequada.
10.1.3 Cobertura da correia
Para transportar matrias pontiagudas e extra abrasividade, como minrio de ferro. A cobertura selecionada conforme manual Fao STACKER.Lado da correia
Conforme equao :
Ciclagem = = = 1,3
Logo a cobertura superior de 3 a 8 mm, adota-se 8 mm
Lado dos tambores
Para correia com largura > 1000, a espessura da correia lado do retorno de 1 a 3 mm, adota-se 3 mm.
10.1.4 Peso
Conforme tabela A4.c ( BRAZ, 1992. p. 78)a) Carcaa = 8,71 = 8,7
b) Cobertura = = 12,4
Portando:
= 21
Como a massa da correia () para a seleo final menor que a massa da correia () utilizada nos clculos nos itens anteriores, o erro cometido foi a favor da segurana e pequenos, no h necessidade de revisar os clculos dos itens anteriores.
Especificao final:
Fabricante ..........................Goodyear
Largura................................60
Tipo de carcaa...................EP 320-4 Lonas
Tipo da cobertura ..............Stacker
Cobertura no lado da carga.....8mm
Cobertura no lado do tambor....3 mm
Tipo de emenda.......................Vulcanizada
10.2 Motor Eltrico
Especificao final:
Fabricante...................WEG
Tipo............................Assncrono de rotor de gaiola
Categoria....................(N)
Nmeros de plos.......6 plos
Potncia Nominal.......225 kW
Alimentao...............Trifsica-60Hz-440V
Isolamento..................Classe F
Grau de Proteo .......IP 55
Refrigerao...........TFVE
10.3 Redutor
10.3.1 Capacidade mecnica
A potncia requerida pelo transportador em servio normal :
211 kW
Conforme anexo A5 Tabela (A5.a), (BRAZ,1992,p.83): o tipo de carga classificada como ( M) definindo assim o fator de servio ( ) de 1,5.
Logo pela expresso:
= = 317 kWO valor de aproximadamente 13% superior a potncia do redutor dimensionada no item 7.4.2. Logo: o redutor dimensionado o SZN 360.Clculo da potncia de pico
=
k W
Verificao se o pico de carga, na partida da mquina; pode ser absorvida pelo redutor
Onde :
= 2 para no mximo 5 partida /hora.
0,75 < 2, portando o redutor SZN 360 ter uma capacidade mecnica adequada para o acionamento.
10.3.2 Capacidade trmica
Como a temperatura ambiente j foi definida em 40 no item 3.1, conforme anexo A5 tabela (A5.c), (BRAZ, 1992, p.84), o valor do fator de servio () para redutores com refrigerao ser:
= 1,2
Para um regime de 24h/ dia (100% ED), conforme estabelecido no item 3.1 e anexo A5 tabela (A5. d), (BRAZ, 1992, p.84), o valor de do fator de servio () :
= 1
Fator de utilizao do redutor:
EMBED Equation.3 = = = 50%
Conforme anexo A5 tabela (A5. e), (BRAZ, 1992, p.84), o valor de do fator de servio () :
= 1
Logo:
= 253 k W
Para instalao a ar livre, como definido no item 3.1, para redutor com refrigerao por serpentina, Conforme anexo A5 tabela (A5. h), (BRAZ, 1992, p.85). A potncia trmica() :
= 255 kW.
Logo, conforme equao:
> , verifica-se que potncia trmica suficiente.
10.3.3 Especificao Final
Fabricante.........................FLENDER
Tipo...................................Redurex
Tamanho...........................SZN 360
Taxa de reduo................16
10.4 Acoplamento Hidrulico
De acordo com a especificao do motor no item 10.2
Potncia nominal = 225 k W
Rotao nominal = 1180 rpm
Conforme anexo A9 tabela (A9.2), (BRAZ, 1992, p.100), o acoplamento dever ser 700.
Especificao final
Fabricante..................................PANA AMERICANA
Tamanho...................................700
Tipo..........................................SC
Fator de partida.........................=1,4
10.5 Acoplamento Flexvel
Conforme especificada a potncia no item 10.2, logo:
= 7824,9 kgf.m =76.762N.m
............................................................OK
.....................................................OK
Especificao final
Fabricante.............................VULKAN
Tipo......................................BND
Tamanho..............................500
O acoplamento manteve conforme calculado no item 7.5, portanto no h necessidade de revisar os clculos efetuados anteriormente.
10.6 Contra RecuoPara o contra recuo instalado no eixo de baixa rotao, como a fora perifrica () j foi calculada no item 9.1, logo:
= 6.945 N
............................................................OK
..............OK
Conforme anexo A8 tabela (A8.a), (BRAZ, 1992, p.97), o contra recuo dever ser o 630.Especificao final
Fabricante.......................VULKAN
Tipo................................255
Forma............................000
Tamanho......................40011 CONCLUSO
Este trabalho permitiu avaliar os diversos tipos de transportadores contnuos empregados atualmente no mercado, principalmente o transportador de correia, estudando o seu emprego, caractersticas, todos os componentes necessrios neste transportador.Foram desenvolvidas todas as etapas de clculos de projeto para um transportador de correia para a capacidade nominal de 6000t/h, alcanando o objetivo principal que era o projeto deste transportador. Com isso esse projeto poder ser empregado futuramente para a substituio do atual transportador que est trabalhando com uma capacidade maior que foi projetada.O projeto deste transportador de correia, demandou conhecimento de diversas reas do curso de Engenharia Mecnica, enriqueceu o trabalho e provando a interao de todas as reas da Engenharia.11.1 Sugestes de EstudosConforme concludo, o objetivo deste trabalho foi realizar um projeto de um transportador de correia com a capacidade nominal de 6000t/h, logo, com todos os clculos realizados, todos os componentes selecionados e as foras atuantes determinadas, a sugesto para estudo como um complemento, seria a realizao do clculo estrutural para este transportador, j que futuramente este ir substituir o atual transportador de 4500t/h.
REFERNCIAS Correias Mercrio S.A. Manual Tcnico Correias Transportadoras e Elevadores, Ed.Prpria.1985. RUDENKO, N. Mquinas de elevao e transporte. Rio Janeiro: Rio de Janeiro 1976.
SIQUEIRA, Nivaldo Carnevalli. Desenvolvimento de sistemas mecnicos Transportadores de correia. Belo Horizonte. Notas de aulas, 2003. SILVA, Vicente Daniel Vaz da. Projetos mecnicos II. Belo Horizonte. Notas de aulas, 2007.
Grande Enciclopdia. Larousse cultural. So Paulo: nova cultural, 1999. v23.
BRAZ, Joo Eduardo. Transportadores de correia. Belo Horizonte: IEA editora, 1992.
DONALISIO, Alberto Beltramo; SPELLING, Flavio Carpigiani. Projeto e montagem de um transportador didtico de correia. Itajub, 2001. FAO. Manual de transportadores contnuos. So Paulo, 1978.
GAVI, Jones de Paula. Manual de inspeo e manuteno de correias transportadoras. Vitria, 2001. ALLES, Rainer. Converyor belt system design - Contitech. Hannover, Germany, 1994.
KRK. Converyor belt guide. jan. 2007. Disponvel em: . Acessado em: 02 nov. 2009. RASPER. Equipamentos e servios indsstriais. Mesa de Impacto. So Paulo, 2009. Disponvel em: . Acessado em 02 nov. 2009. ENGELETRO. Comercial Ltda. Detector de metais para correia transportadora. Belo Horizonte, 2009. Disponvel em: . Acessado em: 02 nov. 2009. ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. NBR 6678: transportadores contnuos transportadores de correia roletes dimenses. Rio de Janeiro, 1968. ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. NBR 6177: transportadores contnuos transportadores de correia. Rio de Janeiro, 1980.
ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. NBR 8011: clculo da capacidade de transportadores de correia. Rio de Janeiro, 1983.
ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. NBR 8205: clculo de potncia e fora - transportadores contnuos transportadores de correia. Rio de Janeiro, 1983.
ANEXO A Desenho esquemtico do Transportador de Correia.
EMBED AutoCAD.Drawing.16
EMBED AutoCAD.Drawing.16
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