- Proiect la disciplina Sisteme de transport –

Transportor cu Bandă

Conducator proiect: Ladislau David Student: Burlacu Ioan ValentinGrupa: 732

2007-2008

Tema de proiect la disciplina Sisteme de Transport

1. Titlul temeiTransportor cu banda

2. Cerinte initiale pentru proiect2.1 Capacitatea de lucru: 2.5 kg/s2.2 Materialul de lucru: porumb2.3 Lungimea : 2.5 m2.4 Unghiul de inclinare: 0°

3. Memoriul de calcul3.1 Studiul solutiilor constructive similare3.2 Prezentarea si justificarea solutiei adaptate pentru elevatorul cu

cupe3.3 Calculul principalilor parametrii constructivi, functionali si

energetici3.4 Calculul de dimensionare

4. Materialul graphic4.1 Ansamblul general

5.Data primirii temei: 6. Termen de predare a proiectului:

2

Cuprins:

1) Studiul solutiilor constructive similarea. Consideratii generaleb. Solutii constructive de transportoare cu bandac. Constructia principalelor parti componente ale transportorului cu

banda2) Prezentarea si justificarea solutiei adoptate pentru transportorul cu

banda3) Calculul parametrilor principali, constructive, functionali si energetici4) Calcule de dimensionare

Ansamblul general

3

1.Studiul solutiilor constructive similare

1.1 Consideratii generale

Transportoarele cu banda reprezinta tipul cel mai raspandit de transportor continuu, putand fi utilizat atat ca instalatie stationara cat si ca trasportor mobil.

Lungimea unui transportor cu banda este limitata de rezitenta benzii in ce priveste preluarea fortei de tractiune (benzile cu insertie din bumbac au lungimi de pana la 300 m, in timp ce benzile metalice pot ajunge pana la 500 m).

Vitezele de transport sunt variate in functie de natura sarcinii fiind cuprinse intre 0,4 – 4 m/s (vitezele mici sunt pentru sarcini individuale si cele mari pentru materiale in vrac cu granulatie mijlocie, asa cum ar fi cerealele).

Transportoarele cu banda se folosesc la transportul produselor sub forma varsata si a sarcinilor individuale in plan orizontal sau sub un unghi de pana la 200

fata de planul orizontal.Principalele parti componente ale unui transportor cu banda sunt : organul

de tractiune este banda(4) infasurata pe tamburul (5), tamburul de intoarcere (1), tamburul de antrenare (7) si tamburul de intindere (8). Materialul transportat este impiedicat sa cada lateral de jghiabul (3) fixat pe cadrul transportorului. Actionarea transportorului se face de la motorul electric (10) prin intermediul variatorului de turatie (11) si a reducatorului planetar (12). Sustinerea benzii se face cu ajutorul unor role de sustinere. Unele transportoare mai sunt prevazute cu dispozitive de curatire a benzii dispuse pe ramura inferioara a acestora.

4

Clasificarea transportoarelor cu banda se poate face dupa mai multe criterii: a) dupa destinatie - cu destinatie generala

- cu destinatie specialab) dupa tipul benzii - plane - sub forma de jgheab

c) dupa materialul din care se confectioneaza banda - cauciuc cu insertii textile

- material textile - otel d)dupa modul de descarcare

- cu descarcare la capat - cu descarcare pe parcurs

Transportoarele cu banda au constructie simpla, greutate mica, siguranta in functionare si consum de energie redus.

Principalele dezavantaje ale transportoarelor cu banda sunt urmatoarele: unghi de inclinare mic, durata de functionare si viteza de deplasare a benzii relative redus, produc praf in timpul functionarii (in cazul transportului produselor pulverulente).

Transportoarele cu banda se folosesc la diverse masini si instalatii zootehnice: tocatori, combine de siloz, bucatarii furajere, fabrici de nutreturi combinate, instalatii de distribuire a hrane, etc.

5

1.2 Solutii constructive

6

7

8

a) Modelul AlpineCaracteristici:

- latimea maxima a benzii 600 mm- banda este confectionata dintr-un material antiderapant- incarcarea maxima repartizata uniform este de 700 kg- incarcarea maxima unitara 100 kg- viteza benzii 3m/s- posibilitate de reglare a unghiului de descarcare

Tabel de dimensiuniModel Lungimea

Maxima(mm)

A(mm)

B(mm)

C(mm)

D(mm)

E(mm)

F(mm)

A10 10000 760 3810 3350 6710 N/A 3230A10-1 10000 760 3810 3350 N/A 3430 3230A10-2 10000 760 3810 3350 6710 3430 3230

9

b) Modelul AnnapurnaCaracteristici:

- latimea maxima a benzii 600 mm- banda este confectionata dintr-un material antiderapant- incarcarea maxima repartizata uniform este de 700 kg- incarcarea unitara admisa 100 kg- viteza benzii 3m/s

Tabel de dimensiuniModel Lungimea

Maxima(mm)

A(mm)

B(mm)

C(mm)

D(mm)

E(mm)

AN6 6000 760 3050 6090 3960 1372AN10 9500 760 3050 7010 5130 1372

10

1.3 Constructia principalelor parti componente ale transportorului cu banda

a) Banda este organul flexibil de tractiune si in acelasi timp organul purtator al materialului ce urmeaza a fi transportat. Ea se confectioneaza din cauciuc cu insertii din fire chimice (polyester in urzeala si poliamida in batatura), simbolizate conform STAS 8983-75; PES/PA 125; PES/PA 160; PES/PA 400 in care 125, 160, 250 si 400 reprezinta rezistenta la rupere in N/mm pe o insertie in banda finite comform STAS 2077/1-85.

Insertiile taxtele au grsimea de 1,2-3 mm, iar stratul de cauciuc dintre ele este de 0,2-0,3 mm. Insertiile cu grosime mare au urzeala formata din cord textile cu rasucire dubla. Randurile de cord textile sunt legate intre ele prin fire transversale (batatura) commune. Benzile cu cabluri din otel au de obicei pe ambele parti 1-2 insertii care au rolul de a prelua loviturile din partea bucatilor de material, de a asigura rezistenta transversala a benzii si de a proteja cauciucul impotriva taierii din material,de a asigura rezistenta transversala a benzii si de a proteja cauciucul impotriva taierii de catre cabluri la trecerea peste tambure. Insertiile din material textile pot fi formate dintr-o singura bucata infasurata in spirala sau reduse treptat in zona centrala pentru a mari elasticitatea benzii. Numarul de insertii si grosimea invelisului de cauciuc pentru benzile de transport cu insertii textile sunt indicate in STAS 2077/1-85.

Latimile nominale ale benzilor cu insertii textile sunt: 400, 500, 650, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800 si 2000 mm (STAS10674-86).

Pentru a realize o banda fara sfarsit pe o anumita lungime, capetele benzii trebuiesc inadite. Acesta operatie se poate face pe cale mecanica sau prin vulcanizare. Inadirea mecanica trebuie sa asigure flexibilitatea benzii atat in sens londitudinal cat si transversal. Se foloseste legatura prin eclise sau balamale fixate de benzi prin nituri sau suruburi. La acest mod de inadire a benzii gaurile pentru nituri constituie concentratori de tensiune si micsoreaza rezistenta la tractiune a benzii. Acest dezavantaj este inlaturat la benzile imbinate prin vulcanizare. Imbinarea prin vulcanizare poate fi la cald sau la rece.

Banda trebuie sa fie:- sa fie rezistenta la tractiune si elastica- sa fie putin higroscopica- sa reziste la actiunea abraziva a materialelor transportate- sa se alungeasca relativ putin in timpul functionarii- sa se poata inadii usor in cazul ruperii

11

523 12 41

1

2 1

6

1 3 13

a b

c d

e f

1 – cauciuc2 – insertii de protectoare3 – insertii din material textil4 – cord 5 – cablu de poliamida6 – cablu de otel

b) Tambure – antrenarea benzilor se face in general cu ajutorul unui tambur,mai rar cu doua tambure de antrenare. Pentru marirea aderentei dintre tambur si banda, suprafata tamburului se acopera cu un strat de cauciuc de 15-20 mm grosime fixat cu suruburi cu cap inecat, in fig. 3 s-a construit un tambur dublu conic pentru a asigura centrareaa benzii.

Tamburele de antrenare se pot executa in doua variante constructive: normala si intarita. Varianta intarita are grosimea mantalei si diametrul arborelui mai mare decat la varianta normala si se foloseste pentru sarcini si momente mai mari decat pentru tamburele normale.Principalele diametere ale tambure de intoarcere a benzii de transport, tambur de deviere, in scopul maririi unghiului de infasurare a benzii pe tamburul de antrenare sau a tambure de intindere. Aceste tambure se rotesc liber pe ax si nu sunt prevazute cu strat adeziv. In fig. 2 este prevazuta constructia unui tambur de intindere.

12

Tambur de intindere Fig. 5

c) Sistemul de sustinere a benzii este realizat cu ajutorul tablierelor, rolelor sau combinatii de tabliere si role.

1 – cadru2 – tabliere3 – banda4 - role

Sustinerea benzii pe tabliere (confectionate din tabla sau lemn) se floseste in cazul transportoarelor de lungime foarte mica putin incarcata, este o constructie simpla, cu dezavantajul unui consum de energie ridicat si uzura rapida a benzii.

Rolele reprezinta o solutie mai complicata si din punct de vedere constructiv, dar mai avantajoase din punct de vedere energetic.

13

Rolele cu suprafata lisa „L” se pot utiliza oriunde pe traseul de transport.Rolele cu benzi de cauciuc „B” se utilizeaza in zona de incarcare a benzii

cu material in cazul alimentarii cu material cu granulatie mare care cad de la o inaltime.

Rolele cu discuri „D” se folosesc pe ramura de intoarcere in cazul transportului unor materiale aderente la banda, cu rol de a curati banda.

d) Sistemul de intindere a benzii are rolul de a prelua deformatii permanente ale benzii si a creea forta normala a benzii pe tamburul de antrenare.

Cursa sistemului de intindere este de aproximativ3% din lungimeatrasportorului pentru cu lungime mica (30 -40 m) si 5% din lungimea trasportorului pentru cele mari.

e) Sistemul de incarcare are rolul de a incarca banda cu un strat uniform de material. Constructia depinde de material incarcat pe banda.

Pentru incarcarea benzii cu material cu granulatie mica si care curge usor, schema este reprezentata mai jos.

14

1 – cos de alimentare2 - clapeta pentru reglarea debitului3 – placi de gidare a materialului

f) Sistemul de descarcare pe traseul trasportorului se realizeaza cu ajutorul carucioruui de descarcare compus dintr-un cadru care poate rula pe roti de-a lungul trasportorului prevazut cu doua tambure si jgheab de descarcare.

Dimensiunile caruciorului trebuie astfel alese incat inclinarea maxima a benzii αmax<ψ (unghiul de taluz natural) pentru ca materialul sa nu alunece in jos pe acesta.

Scuturile simple sau duble sunt plasate deasupra benzii astfel ca materialul ajuns in dreptul peretelui inclinat, aluneca pe acesta si ste descarcat lateral. Sistemele cu scuturi inclinate prezinta dezavantajul ca produce uzura benzii datorita frecarii acestora cu materialul transportat.

15

2. Prezentarea si justificarea solutiei constructive

Transportorul cu banda cu organ flexibil de tractiune care realizeaza transportul sarcinii pe directie apropiata de orizontala sau orizontala. In cazul de fata trasportorul transporta sarciniile pe directie orizontala , avand unghiul de inclinare α = 0°.

1 – banda trasnportoare 2 – tamburul de antrenare 3 – tambur de intindere 4 – role cu suprafata lisa 5 – role cu discuri 7 – sistem de intindere 8 – sistemul de incarcare 9 – sistemul de descarcare

16

Date:- capacitate de lucru: 2.5 kg/s- materialul transportat: porumb- lungimea: 2.5 m- unghiul de inclinare: 0°

In cazul trasportorului de fata , organul flexibil de tractiune este banda doarece prezinta avantaje mai bune in cazul materialului transportat de fata. Are o functionare silentioasa si o viteza mare de pana la 4 m/s. Banda se foloseste numai pentru materiale cu granulatie mica, uscate si care nu au componenti ce se lipesc de banda. Banda este confectionata din cauciuc cu insertii textile avand grosimea de 2 mm, uar stratul de cauciuc dintre ele este de 0.25 mm. Insertiile sunt de forma unei tesaturi. Numarul de insertii si grosimea invelisului de cauciuc pentru benzile de transport cu insertii textile sunt indicate in STAS 2077/ 1-85. Varianta cosntructiva a tamburului de antrenare este cea normala. Suprafata tamburului este acoperita, prin vulcanizare cu un strat de cauciuc, de 15 – 20 mm in scopul maririi coeficientului de frecare. Tamburul liber este de tipul tambur de intindere montat la unul din capetele trasportorului cu rol de a intinde banda.

17

3. Calculul principalelor parametrii constructivi, functionali si energetici

Material transportat: porumbCapacitatea de lucru: Q = 2.5 kg/sLungimea: 2.5 mUnghiul de inclinare: 0°

a) Calculul dispozitivul de incarcareDin anexa 4 rezulta:- coeficientul de frecare in repaus este:

- cauciuc μb0= 0,66- unghiul de taluz natural in repaus ψ0=350

- densitatea materialului ρ=700kg/m3

- vb= 3.5m/s - v0= 0m/s

Lungimea jgeabului de dirijare se calculeaza cu relatia:

Unghiu de inclianre a peretelui cosului de alimentare:

Constructiv se adopta jocul dintre banda si jgeab =10 mm.

b) Calculul latimii benziiUnghiul de taluz natural in miscare va fi:

Pentru banda plata latimea benzii se poate calcula cu relatia:

Se alege latimea benzii B=400 mm

c) Determinarea dimensiunilo principale ale tamburelorDiametrul tamburului de antrenare se calculeaza cu relatia:

Din STAS 2077/1-85 alegem Ni=2 pentru banda cu insertii textile PES/p 125 care are caracteristicile:

18

d) Determinarea dimensiunilor principale ale rolelor de sustinere a benzii Se aleg role lise tip L conform STAS 6788/2-86. Lungimea rolei va fi egala cu lungimea tamburelor, adica L=500 mm.

D=159 mmDimensiunile suporturilor de sustinere se aleg din STAS 6788/2-86.

Pasul rolelor lPP=1100 mm; lpi=3800

e) Calculul fortei minime din bandaMasa unui metru liniar de banda se calculeaza cu relatia:

Forta minima din banda pe ramura purtatoare de material, corespunzatoare sagetii minime, se calculeaza cu relatia:

iar pe ramura de intoarcere este:

f) Calculul puterii necesare actionarii trasportoruluiForta rezistenta la incarcarea benzii se calculeaza cu relatia:

Masa rolei de sustinere este:

Fortele rezistente pe ramura incarcata se calculeaza cu relatia:

19

Fortele rezistente pe ramura descarcata calculate:

Forta rezistenta totala la deplasarea materialului se determina cu relatia in care coeficientul k se calculeaza cu relatia:

Calculul de verificareSe scrie pentru trasportorul dat sistemul de ecuatii:FFII = FI – ρ1H = FI – 3.75 ∙ 7FIII = kFII + Fi = 1.1 FII + 15FIV = FIII + (ρ1 + ρtc) Hg = FIII + ( 3.75 + 11.448) 9.81 ∙ 71.15 FIV = FI ∙ e0.8∙π

μ = 0.8 – coeficient de frecare

FII = FI – 26.25FIII = 1.1 FII + 7.7FIV = FIII + 1043.641.15 FIV = FI ∙ 12.35

Din rezolvarea sistemului de ecuatii rezulta :

FI = 106.82 NFII = 80.57 NFIII = 103.62 NFIV = 1147.24Fmin = 1.15 ∙ ρtc ∙ H ∙ g = 1.15 ∙ 11.448 ∙ 7 ∙ 9.81 = 904.05 N

Pentru a obtine forta minima din banda recomandata se pune conditia:

FII > Fmin daca nu respecta conditia FII se majoreaza si se recalculeaza celelalte forteFII = 2000 N

Din sistemul de ecuatii rezulta:FI = 2026.25 NFII = 2000 NFIII = 2215 NFIV = 3258.64 N

20

Latimea benzii B se determina in functie de aria sectiunii transversale a materialului aflat pe ramura incarcata a elevatorului.

Forta realizata de dispozitivul de intindere al benzii cu cupe este:

Fint = FII + FIII = 2000 +2215 = 4215 N

21

4. Calcule de dimensionare

- unghiul de taluz natural in repaus Ψ0 = 35°- unghiul de taluz natural in miscare va fi:

Ψ = (0.4....0.7) ∙ Ψ0 = 0.6 ∙ 35 = 21°

Kά = 0.9 din STAS 7539-84

Din STAS 10674-1976 se alege B = 400 mm

Nr. Insertii

Fmax = 1147.24 NK6 = 8 + K7 + K8 + K9

K6 = 8 + 0 + 0 + 1 = 9

Din STAS 2077-85 alegem Ni = 2 pentru banda cu insertii textile Pes/PA 125 care are caracteristici:

δp = 4 mmδr = 2 mmδi = 1.2....3 mm

Diametrul tamburului de antrenare :DTA = K2 ∙ Ni

K2 – 125 mm pentru benzi cu insertii din tesaturi din bumbacDTA = 125 ∙ 2 = 250 mm

22

Diametrul tamburului de intindereDT = Ki ∙ Ni

Ki =100 mm pentru benzii cu insertii din tesatura din bumbacDT = 100 ∙ 2 = 200 mm

Pentru B = 400 mm, din STAS 7541-84 lungimea tamburelor LA = 500 mm

Arborele

Mt = Ft ∙ DTA = 1700.32 ∙ 250 = 340 Nm

Din STAS 8724/3-74 alegem Mt = 425 Nm

Din STAS 8724/3-74 se alege diametrul de capat al arborelui da = 50 mmAleg rulmentul radial cu bile clasa 1 de utilizare.Cauza principala a scaderii din functiune a rulmentilor se datoreaza pittingului (oboselii superficiale) pe caile de rulare ale inelelor, respectiv de corpurilor de rostogolire.

Bibliografie:

23

“Indrumar de proiectare” - Ladislau David

Note curs - Ladislau David

24