problemas de maquinas de elevacion
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Tema: Cintas Transportadoras
Transporte: L=100m;∝=20 °;V=600 m3
d í a; tipoabarquillada3 rodilloscon β=20 ° ;
v=2 mseg
;Tambor de fundición sin revestimiento;∝tambor=210° ; K tela=12.5kg
cm×tela
Material: Arena y canto rodado; a (tamañode partículamáximo )=15 cm;
humedad15% ;Talud=15 ° ;γ=1800 kgm3
=1.8 Tnm3
;
Calculo de Volumen: V=600
m3
d í a
8hsd í a
=75 m3
hs
Calculo de Capacidad: Q=γ ×V=1,8×75=135 Tnh s
1- Ancho mínimo de la cinta para cumplir con el requerimiento de transporte.
Q=kc (0.9B−0.05)2 vγ=135 m3
h s
c=470 tabla24 pag364 ;k=0.9 tabla25 pag365
0.9×470 (0.9B−0.05 )2×2×1.8=135m3
h s
(0.9 B−0.05 )2= 1350.9×470×2×1.8
=0.08865
B=√0.08865+0.050.9
=0.386m
Según la granulometría, se debe cumplir:
B≥a (2.7 3.2 ) , paraa=3; B≥3×0.15≥0.45 , se adoptaB=0.45m
2- Esfuerzo circunferencial en el tambor de accionamiento (T emáx=4000Kg).
Pmá x=T ee f ∝−1e f ∝ =4000 e
0,2×210−1e0,2× 210
=4000 kg=P0
f=0.2 pag379
3- Potencia del motor de accionamiento en HP (rendimiento del sistema = 0.85).
N=P0×v
102×η= 4000×2102×0.85
=92.27Kw
seadoptaN=110KW 150HP,
http://www.collvilaro.com/CEG%20Motores%20electricos.pdf
4- Calcular el número de telas e la cinta.
N º telas=z=T má x
B×K= 400045×12.5
=7.11 , se adopta8 telas .
5- Diámetro mínimo del tambor de accionamiento (cinta con coeficiente = 200)
Dtam=c tam×z=200×8=1600mm
Tema: Transportadores a Tornillo Helicoidal
Trabajo practico Nº 1:
Transporte:
L=40m;∝=0 ° ;V=15 m3
h;reductor de dobletren;cojinetes debronce lubricados
Material: Granos de soja;
γ=0.76 Tnm3
; clasificaciónde capacidad=II−X ;
Calculo de Capacidad:Q=47.12∝γ p D2n=V γ
p=D× (0.5 1 ); seadopta p=D;segun clase II−X ,∝=30% ( tabla2apt . cat . );
velocidadrecomendada clase II−X y V adp=19.09m3
h,n=50 rpm (tabla1apt .cat . ) .;
1- Dimensiones del tornillo a utilizar.
D= 3√ V γ47.12∝ γ n
=3√ 1547.12×0.30×50
=0.277m, seadopta D=0.3m
2- Potencia mínima necesaria (HP) en el motor de accionamiento.
N t=0.00037 ( An+BQ ) L;Q=V adp γ=19.09×0.76=14.5Tnh
paracojinete debronce lubricado A=0.096 ( tabla1apt . cat . );
parasoja en grano, factor de potencia ,B=0.5(tablademateriales apt . cat .)
paradoble trenη=0.93 (apt . cat . pag .2 );
N t=0.0037 (0.096×50+0.5×14.5 )×40=1.78CV
NM=N tGη;1<N t<2 ,G=1.5
NM=1.78 1.50.93
=2.87CV 2.9HP se adoptaunmotor de3CV 3HP.
3- Calcular el momento torsor y seleccionar de tabla las dimensiones mínimas del árbol a
utilizar.
M t=71620NM
n=71620 3
50=4297.2Kgcm.
τ adm=300 400Kg
cm2, se adoprta350
Kg
cm2.
Momento polar del eje:W P=π(De
3−d i3)
16=
Mt
τadm=4297.2
350=12.3cm3
Verificación (tubos de acerosin costuraapt . cat):
Para: De=48.3mm,e=5mm; d i=48.3−2×5=38.3mm
W P=π(De
3−d i3 )
16=3.14
(4.833−3.833 )16
=11.09 cm3
Para: De=60.3mm,e=4mm;d i=60.3−2×4=52.3mm
W P=π(De
3−d i3)
16=3.14
(6.033−5.233)16
=14.96cm3
Trabajo practico Nº 2:
Transporte: L=40m;∝=15 ° ;Q=50 Tnh
;reductor simple tren; soportesconrodamiento .
Material: Granos de trigo; γ=0.75Tn
m3;clasificación de capacidad=I ;
Calculo de Capacidad:Q=47.12∝γ p D2nk=47.12∝ γ 0.8D3=50 ;
p=D×0.8 ;segunclase I ,∝=45% (tabla2apt .cat . ) ;V=Qγ
= 500.75
=67m3
h
velocidadrecomendada clase I y V adp=80.16 , n=140 rpm ( tabla1apt . cat . ) . ;
seguninclinacion (15 ° )del transporte k=0.74 ;(apt . cat . pag1)
1- Dimensiones del tornillo a utilizar.
D= 3√ Q47.12∝ γ nk
= 3√ 5047.12×0.45×0.75×140×0.74
=0.311m;D=0.350m
2- Potencia mínima necesaria (HP) en el motor de accionamiento.
N t=0.0037 {(An+BQ )L+ QH1.81 }; H=40× tan 15 °=10.72m
D=0.350 , soportesconrodamientom , , A=0.078 , n=130 ( tabla1apt . cat . ) ;
Q=47.12×0.45×0.75×0.8×0.353×130×0.74=52.5 Tnh
parasoja en grano, factor de potencia ,B=0.4(tablade materiales apt . cat .)
parasimple trenη=0.95 (apt .cat . pag .2 ) ;
N t=0.0037 {(0.078×130+0.4×52.5 )×40+52.5×10.721.81 }=5.46CV
NM=N tGη;N t>5 ,G=1
NM=5.46 10.95
=6.06CV 6.14HP se adoptaunmotor de7.5CV 7.5HP .
http://www.collvilaro.com/CEG%20Motores%20electricos.pdf
3- Calcular el momento torsor y seleccionar de tabla las dimensiones mínimas del árbol a
utilizar.
M t=71620NM
n=71620 7.5
130=4131.92Kgcm.
τ adm=300 400Kg
cm2, se adoprta350
Kg
cm2.
Momento polar del eje:W P=π(De
3−d i3)
16=
Mt
τadm=4131.92
350=11.8 cm3
Verificación (tubos de acero sin costura apt. cat.):
Para: De=48.3mm,e=5.4mm;d i=48.3−2×5.4=37.5mm
W P=π(De
3−d i3)
16=3.14
(4.833−3.753)16
=11.77 cm3
Se debe utilizar el mismo tubo que en el ejercicio anterior
De=60.3mm,e=4mm;d i=60.3−2×4=52.3mm
W P=π(De
3−d i3)
16=3.14
(6.033−5.233)16
=14.96cm3
Tema: Transportadores a Cadena
Transporte: L=27m;H=3m;Cb=1200cajash
;ambito templado y humedo.
Material: Cajas , l=0.6m;a=0.4m;qb=40Kg ;duante 8horas diarias .
1- Distancia d entre cajones (según velocidad adoptada de la tabla III)
v=18 mmin
=0.3 mseg
, segúntabla III
d=60 vCb
−l=60×181200
−0.6=0.3 mcaja
2- Carga por metro de Transportador (Q).
Qb=qb
l+d= 400.6+0.3
=44.44 Kgm
.
3- Coeficiente de fricción (f y f 1). Considerar cadena rodando sobre las guias en tramo superior y tablillas deslizando sobre metal en tramo inferior (se toma el promedio).
f=0.5 , carton sobre metal , tabla IV apt . cat . pag .4
f 1 s=0.2 , cadenarodando sobre guíasin lubricar ,f 1 i=0.43 ,madera sobre metal }tabla IV apt . cat . pag .4
f 1=f 1 s+ f 1 i2
=0.2+0.432
=0.32
4- Esfuerzo P1 sobre las cadenas.HL
= 327
=0.11=¿como HL
< f 1=0.32 , seutiliza la siguiente formula ;
P1=Q ( fL+H )+q (2.2 f 1 L−0.2H)+1.2 P0P0 , se despresia por ser insignificante ,
q estimadode30Kgm
P1=44.44 (0.5×27+3 )+30 (2.2×0.32×27−0.2×3 )=1285.5KgTotal sin tener encuenta el Nº de cadenas.
P2=P0=0
5- La carga de rotura (Prot) de la cadena. Seleccionar de catalogo la cadena y accesorios a utilizar.
Prot=nP1m
;n=7 n1n2n3=7×1×1×1=7 , de tabla I pag .2 ;m=Nº cadenas=2
Prot=7×1285.5
2=4499.25Kg .
DeCatalogo :Cadenaarodillo y perno solido SM 6 ;P rot=5000Kg ; paso=152.4mm;
Accesorios A1 y A2;Corona SM 6 , Z=12dientes , Dp=588.8mm.
6- Potencia necesaria en la rueda de mando del transportador (HP).P3=P1−P0=P1=1285.5Kg .
N=P3 v (
mseg
)
75=1285.5×0.3
75=5.14HP
7- La transmisión a utilizar.
nT=60vπD
=60×0.3π ×0.6
=9.54 rpm.
Considerando un motor de n=1420 :relacion=nmnT
=14209.54
=148.94 ,muy elevada .
Se cambia la corona a una SM 6 de: Z=8dientes ,D p=398.2mm.
nT=60vπD
=60×0.3π ×0.4
=14.38 rpm
relacion=nm
nT= 142014.32
=98.75
i= 198.75
= 130
×13.3
Se emplea un reductor 1/30 a tornillo sin fin y helicoidal mas una reducción piñón corona (1/3.3).
8- Potencia del motor de accionamiento (HP). Considerar ηtot=0.6 .
NM=Nη
=5.140.6
=8.6HP, seadopta unmotor de10HP.
Tema: Elevadores a Cangilones
Transporte: H=40m;V=60m3
h; cinta; cangilonde3 l y h=10cm;
carga por inmercion; tambor de accionamiento liso y seco .
Material: Granos de trigo; γ=0.75Tn
m3=750 Kg
m3;
1- Velocidad de transporte “v”. Adoptar el paso más conveniente.
Vol .Cang .=3 l=0.003m3 ;q=V cang γ=0.003×750=2.25kg .
v≤2.5m /s ,adopto 2.5 ;d=(2 3 )h ;Q=Vγ=60×0.75=45 Tnh
d=3.6q vQ
=3.6 2.252.545
=0.45>3h
d=2.5h; v1=Qd3.6q
= 45×0.253.6×2.25
=1.4m /s .
d=3h; v2=Qd3.6q
= 45×0.33.6×2.25
=1.65m / s .
2- Fuerza necesaria en tambor de accionamiento (F).
F v1=Q (H+H 0 )3.6 v1
=45 (40+7.6 )3.6×1.4
=425Kg .
F v2=Q (H+H 0 )3.6 v1
=45 (40+7.6 )3.6×1.65
=360.6Kg.
H 0=7.6mde tabla apt . cat .
3- Potencia necesaria del motor de accionamiento (HP). Considerar ηtot=0.75 .
Na v1=
Fv1v1
75= 425×1.4
75=7.93CV HP
Na v2=Fv2
v275
=360.6×1.6575
=7.93CV HP
Como ambas velocidades requieren igual potencia, se adopta la mayor para facilitar la descarga.
Nm=Na
η tot
=7.930.75
=10.57HP ,serequiere unmotorde 15HP .
4- Máxima tensión en la cinta a utilizar.
T=F×k ;k=1.64 para tambor liso y secoapt .cat .T=360.6×1.64=591.4Kg .