Proiect la disciplina Sisteme de Transport [630256]

Universitatea “ Dunarea de Jos” din Galati
Facultatea de Inginerie si Agronomie din Braila

Proiect la disciplina Sisteme de Transport
Transportul cu BANDA

Coordonator proiec t: Studenti:
Dr. Ing. Musca Diana Rotaru Dragos -Iulian
Mladin Dragos -Ioan
Baboi Adelin -Iulian
Taflan Theodor
Craciun Corneliu -Florian
Buta Alexandru
Scurtu Marius

Grupa: MIAIA An: III Transportul cu BANDA

2

Cuprins
1. Studiul solutiilor constructive ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 3
1.1. Consideratii generale ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………… 3
1.2. Solutii constructive de transportoare cu banda ………………………….. ………………………….. .. 7
1.3. Constructia principalelor parti componente ale transportorului cu banda ………………. 10
2. Prezentarea si justificarea solutiei constructive ………………………….. ………………………….. ……. 14
3. Calculul principalilor parametrii constructivi, functionali si energetici ………………………….. 16
3.1. Calculul dispozitivul de incarcare ………………………….. ………………………….. …………………. 16
3.2. Calculul latimii benzii ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……… 17
3.3. Determinarea dimensiunilor principale ale tamburelor ………………………….. …………….. 18
3.4. Calculul fortei minime din banda ………………………….. ………………………….. …………………. 19
3.5. Calculul put erii necesare actionarii trasportorului ………………………….. …………………….. 19
4. Alegerea si verificarea rulmentilor ………………………….. ………………………….. ………………………. 24
5. Bibliografie ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 26
6. Desen de ansamblu ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………. 26

Grupa: MIAIA An: III Transportul cu BANDA

3

1. Studiul solutiilor constructive

1.1. Consideratii generale

Transportoarele cu bandă se utilizează pentru transportul pe orizontală sau pe direcție
înclinată față de orizontală cu un unghi de 5 -25o atât a sarcinilor vărsate cat și a sarcinilor în
bucați. De asemenea traseul pe care lucreaza transportorul poate fí combinat, fiind format din
zone orizontale, zone înclinate, unite între ele cu zone curbe.
Ținând seama de rezistența benzilor, lungimea maximă a transportoarelor cu bandă s -a
limitat la 250 -300 m. În cazul in care sarcina trebuie să fíe transportată pe di stante mai mari, se
utilizează o instalație de transport compusă din mai multe transportoare care se alimentează în
serie. In cazul transportoarelor înclinate, unghiul de înclinare al benzii se ia in funcție de
proprietățile sarcinilor transportate, de ung hiul de frecare al materialului transportat cu banda,
de mărimea unghiului de taluz natural, de viteza de transport și de modul de alimentare al
transportului.
Se recomandă ca unghiul de înclinare al benzii să fie cu 10 -15o mai mic decât unghiul
de frecare al materialului cu banda, pentru a se evita alunecarea materialului în timpul
transportului, datorită șocurilor. Pentru transportul grâului unghiul de înclinare se recomandă
20-22o, porumb știuleți 15o , saci cu grâu, făină sau crupi 25°.
In figura 1.3 es te prezentată schema de principiu a unui transportor staționar cu bandă.
El se compune din bandă fără sfarșit 3 ce se înfăsoră peste toba de acționare 2 și toba de
intindere 7. Banda este susținută de rolele superioare 4 si inferioare 14 montate în suporț i pe
construcția metalică 5 și 16. Încărcarea benzii se realizează prin pâlnia 6, în dreptul tobei de
întindere. Descărcarea benzii se realizează în dreptuł tobei de acționare, materialul ajungând în
buncărul 1, sau se poate realiza în orice punct pe lungi mea transportorului cu ajutorul unui
dispozitiv de descărcare mobil.
Pentru asigurarea aderenței necesare între bandă și tobă, precum și pentru asigurarea
unui mers liniștit al transportorului se utilizează dispozitivul de intindere al benzii cu greutate.
Toba 7 este montată pe căruciorul 8 ce se poate deplasa în lungul șin ei 12. De căruciorul 8 este
fixat cablul 9, care este trecut peste un grup dc role 10, la extremitatea cabłului fiind montată

Grupa: MIAIA An: III Transportul cu BANDA

4
greutatea 11, sub acțiunea căreia se realizează întinderea benzii. Organele de mai sus sunt
montate pe o construcție metalică de s usținere, fixată pe locul dc utilizare prin șuruburi dc
ancorare.
Antrenarea tobei de acționare se realizează cu ajutorul unui grup motor 15, cuplaj 17,
reductor 18, transmiterea mișcării de la tobă la bandă realizându -se ca urmare a frecării dintre
bandă și tobă.
In funcție de lățimea sa, banda se poate sprijini în partea încărcată pe un singur rând de
role, banda având forma plată sau se poate sprijini pe două sau trei rânduri de role, banda având
formă de jgheab. Unghiul de înclinare al axelor rolelor γ 1= 15o-30o.
Pe partea inferioar ă neîncarcata banda se sprijină pe un singur rând de role. Capacitatea
portantă a benzii transportoare depinde de unghiul de infășurare al acesteia pe toba de acționare,
acesta variind intre 180 -480o în funcție de numărul tob elor de acționare sau a rolelor de abatere.

Fig 1. 1. Schema generala a unui transportor cu banda

1 – Carcasă evacuare
2 – Tobă actionare
3 – Bandă
4 – Role superioare
5 – Suport role

Grupa: MIAIA An: III Transportul cu BANDA

5
6 – Pâlnie alimentare
7 – Toba de intindere
8 – Carucior
9 – Cablu de intindere
10 – Rola
11 – Contragreutate
12 – Cadru sistem
13 – suport cap intindere
14 – Role inferioare
15 – Motor electric
16 – Constructie metalica
17 – Cuplaj ghidare
18 – Reductor
19 – Material transportat

Fig 1.2. Actionarea transportorului
1-Motor electric
2,4-Cuplaje
3-Reductor de turație
5-Tambur de acționare
6-Bandă transportoare

Grupa: MIAIA An: III Transportul cu BANDA

6
Clasificarea transportoarelor cu banda se poate face dupa mai multe criterii :
a) dupa destinatie – cu destinatie generala
– cu destinatie speciala
b) 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 sunt utilizate pe scara larga in industria alimentara pentru
transportul diferitelor produse pe linia de productie,in industria miniera la scoaterea minereului
din subteran,in agricultura la transportul cerealelor si a fainurilor de cereale fie ca subansam ble
ale unor masini mai complexe(mori) fie ca sisteme independente.
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 zooteh nice: tocatori,
combine de siloz, bucatarii furajere, fabrici de nutreturi combinate, instalatii de distribuire a
hrane, etc.

Grupa: MIAIA An: III Transportul cu BANDA

7

1.2. Solutii constructive de transportoare cu banda

a) Modelul Rushmore

Caracteristici:
– latimea maxima a benzii 600
– banda este confectionata dintr -un material antiderapant
– incarcarea maxima repartizata uniform este de 700 kg
– incarcarea maxima admisa 100 kg
– viteza benzii 3m/ – posibilitate de reglare a unghiurilor de incarcare
cat si cel de descarcare

Fig. 1. 3. Transportor cu banda (model Rushmore)

Tabel de dimensiuni
MODEL LUNGIMEA
MAXIMA(mm) A
(mm) B
(mm) C
(mm) D
(mm) E
(mm) F
(mm)
R10 10000 2240 4270 3350 10060 3960 7000
Tabel 1.1.

Grupa: MIAIA An: III Transportul cu BANDA

8
b) Modelul Annapurna

Caracteristici:
– 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

Fig. 1. 4. Transportor cu banda ( model Annapura)

Tabel de dimensiuni
Model Lungimea
Maxima
(mm) A
(mm) B
(mm) C
(mm) D
(mm)
AN6 6000 760 3050 6090 3960
AN10 9500 760 3050 7010 5130
Tabel 1.2.

Grupa: MIAIA An: III Transportul cu BANDA

9

c) Modelul Snowdown

Caracteristici:
– latimea benzii 500 -600 mm
– incarcarea maxima repartizata uniform este de 300 kg

Fig. 1. 5. Transportor cu banda (model Snowdown)

Tabel de dimensiuni
Model A
(mm) B
(mm) C
(mm) D
(mm) E
(mm) F
(mm) G
(mm) H
(mm)
S35/20 300 1200 1700 2100 1830 3600 1200 2870
S35/15 385 1200 1600 1600 1830 3600 1200 2870
S30/20 300 1200 1700 2100 1830 3100 1200 2640
S30/15 385 1200 1600 1600 1830 3100 1200 2640
S25/20 300 1200 1700 2100 1830 2600 1200 2410
S25/15 385 1200 1600 1600 1830 2600 1200 2410
Tabel 1.3.

Grupa: MIAIA An: III Transportul cu BANDA

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 898 3-75;
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 c are 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 invelisu lui 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 sf arsit 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
legatu ra 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 imb inate prin vulcanizare.
Imbinarea prin vulcanizare poate fi la cald sau la rece.
Benzile instalațiilor de transport continuu îndeplinesc atât funcția de organ de tracțiune
cât și de aceea de organ de lucru.Pentru transportoarele cu bandă din industria ali mentară se
folosesc benzile textile cauciucate și în anumite cazuri benzile metalice. Materialul folosit
pentru benzi se alege în funcție de condițiile de lucru ale instalației.

Grupa: MIAIA An: III Transportul cu BANDA

11
La benzile în construcție tăiată,în unele cazuri,se intrebuintează în af ara straturilor
intermediare normale,un strat special rar 2,ce înconjoară straturile intermediare fie numai pe
deasupra și lateral, fie numai lateral,care servește pentru a mări aderența dintre startul superior
și pojghița de cauciuc,precum și pentru întar irea marginilor benzii.
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

Fig 1. 6. Secțiune a benzii cauciucate

Semnificația notațiilor :

1-înveliș de cauciuc cu rol de suprafața de lucru
2-țesatură de apărare (ce poate lipsi)
3-strat de resistența a tracțiunii
4-inserții textile
5-strat de cauciuc cu rol de suprafață de sprijin
6-plasă de sârmă
7-strat de azbest
8-cabluri metalice

Grupa: MIAIA An: III Transportul cu BANDA

12

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

Fig. 1. 7. Sistem de sustinere a benzii
1 -cadru 2 – tabliere 3 – banda 4 – 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.

Grupa: MIAIA An: III Transportul cu BANDA

13
Rolele reprezinta o solutie mai complicata si din punct de vedere c onstructiv, dar mai
avantajoase din punct de vedere energetic.

Fig. 1. 8. Role cu diferite suprafete
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.
6) Sistemul de intindere a benzii are rolul de a prelua deformatii permanente ale
benzii s i 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 rol ul 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.

Fig. 1. 9. Sistem de incarcare a benzii

Grupa: MIAIA An: III Transportul cu BANDA

14
1 – cos de alimentare 2 – clapeta pentru reglarea debitului 3 – 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 jo s 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 datorit a frecarii acestora cu materialul
transportat.

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 ά = 10°.

Fig 2.1. Schema transportorului cu banda

Grupa: MIAIA An: III Transportul cu BANDA

15
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

Date: – capacitate de lucru: 2,1 kg/s
– materialul transportat: orz
– lungimea tronsonului inclinat : 4 m
– unghiul de inclinare: 20°

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 2 m/s. Banda se foloseste numai pentru mate riale 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 3,5 mm,
iar stratul de cauciuc dintre ele este de 0.25 mm. Insertiile sunt de forma unei tesat uri. 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 intinde re montat la unul
din capetele trasportorului cu rol de a intinde banda.

Grupa: MIAIA An: III Transportul cu BANDA

16

3. Calculul principalilor parametrii constructivi,
functionali si energetici

Material transportat: orz
Capacitatea de lucru: Q = 2,1 kg/s
Lungimea tronsonului inclinat : 4 m
Unghiul de inclinare: 𝛼=20°

3.1. Calculul dispozitivul de incarcare
Din anexa 4 rezulta:
– coeficientul de frecare in repaus al orzului este:
– lemn μ=0,62
– cauciu c 𝜇0= 0,66
– otel μ=0,5 8
– unghiul de taluz natural in repaus ψ 0=350
– densitatea materialului ρ=700kg/m3

Lungimea jgeabului de dirijare se calculeaza cu relatia:
𝑙=𝑣𝑏2−𝑣02
2∙𝑔∙(𝜇𝑏∙𝑐𝑜𝑠𝛼 −𝑠𝑖𝑛𝛼 )=12−02
2∙9.81∙(0.594 ∙0.4−0.91)=0.07𝑚
In care:
– 𝑣𝑏 [m/s] este viteza benzii.Vitez a recomandata benzii in cazul fainii este intre 0.8÷
1𝑚/𝑠. Alegem 𝑣𝑏=1 𝑚/𝑠
– 𝑣0 este viteza initiala a materialului.Deoarece materialul cade pe banda din cosul de
alimentare v -om considera viteza in lungul benzii a a cestuia 0 𝑚/𝑠.Deci rezulta 𝑣0=0𝑚
𝑠.
– 𝑔 reprezinta acceleratia gravitationala
– 𝜇𝑏 reprezinta coeficientul de frecare,in miscare, dintre material si banda
𝜇𝑏=(0.7÷0.9)∙𝜇0=0.9∙0.66=0.594

Rotunjim valoarea obtinuta pentru lungimea jgheabului la valoarea: 𝑙=0.1𝑚

Grupa: MIAIA An: III Transportul cu BANDA

17
Unghiu de inclianre a peretelui cosului de alimentare se calculeaza cu relatia :

𝛼1=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔𝜇 +(10÷15°)=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 0.58+15°=15.65°

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

3.2. Calculul latimii benzii

Unghiul de taluz natural in miscare va fi:
ᴪ=(0.4 ÷0.7)* ᴪ0=0.5*450=22.50

Pentru banda plata latimea benzii se poate calcula cu relatia:

B=√𝑄
0,16×𝑘𝑎×𝑣𝑏×𝜌×tan 𝜑 =√2,1
0,16×0,9×1×600 ×tan 22,5 = 0.02m
In care:
-𝑄 reprezinta capacitatea de transport a transportorului cu banda impusa prin tema.
-𝑘𝛼 este un coeficient care tine seama de unghiul de inclinare a transportorului

k 0,9 din STAS 7539-84=

Din STAS 2677/1 -85 se alege latimea benzii 𝐵=400 𝑚𝑚 .
A=𝑄
𝑉𝑏∗𝑞=0.0035m2
Rezulta caracteristicile principale ale benzii PES/PA aleasa conform STAS 2677/1 -85:
– latimea benzii: 𝐵=400𝑚𝑚
– numarul de insertii din banda: 𝑁𝑖=2
– grosimea stratului de cauciuc pe suprafata de sprijin: 𝛿𝑝=4𝑚𝑚
– grosimea insertiilor 𝛿𝑖= 1.2÷3𝑚𝑚.Alegem grosimea insertiei 𝛿𝑖=2𝑚𝑚.
– grosimea stratului de cauciuc pe suprafata de sprijin 𝛿𝑟=2𝑚𝑚.

Grupa: MIAIA An: III Transportul cu BANDA

18
3.3. Determinarea dimensiunilor principale ale
tamburelor

Diametrul tamburului de antrenare se calculeaza cu relatia:

125 2 250 mmTA a iD k N=  =  =

Din STAS 2077/1 -85 alegem 𝑁𝑖=2 si 𝑘𝛼=125 𝑚𝑚
Lungimea tamburului de antrenare este exprimata in STAS 7541 -86 in functie de
latimea benzii si anume 𝐿𝐴=500𝑚𝑚.

-Dimensiunile tamburului de intindere:
Diamentrul tamburului de intindere se calculeaza cu relatia:

𝐷𝑇𝐼=𝑘𝑖∙𝑁𝑖=100 ∙2=200 𝑚𝑚
In care:
𝑘𝑖=100 𝑚𝑚
Lungimea tamburului de intindere 𝐿𝑖=500 𝑚𝑚

-Determinarea dimensiunilor principale ale rolelor de sustinere a benzii si ale
suporturilor acestora:
Se aleg role lise tip L conform STAS 6788/2 -86. Lungimea rolei va fi egala cu
lungimea tamburelor, adica L=500 mm.
Diametrul rolelor de sustinere a benzii se alege in functie de tipul rolei si de lungimea
acesteia con form STAS 6788/2 -86. Astfel pentru lungimea de 500mm si role tip L vom avea
diametrul rolei D=89mm .
Rulmentii care se monteaza pe axele rolelor sunt rulmenti tip 6204.
Dimensiunile suporturilor se obtin in functie de tipul suportului si de latimea si forma
benzii.
Astfel vom avea:
-suportul inferior tip SD,cu urmatoarele caracteristici:
C=700mm ; h=115mm; 𝐿1=500mm;
Pasul rolelor se alege constructiv astfel:
-pasul pe ramura incarcata ce material 𝑃𝑝=1.5𝑚

Grupa: MIAIA An: III Transportul cu BANDA

19
-pasul pe ramura descarcata 𝑃𝑖=3𝑚.

3.4. Calculul fortei minime din banda

Forta minima din banda se calculeaza cu relatia urmatoare:
𝐹𝑚𝑖𝑛 =(𝜌𝑙+𝜌𝑏)∙𝑃𝑝2∙𝑔
8∙𝑓𝑎
In care:
− 𝜌𝑙 reprezinta masa dematerial pe metru liniar:
𝜌𝑙=𝑄
𝑣𝑏=2.1
3=0.7𝑘𝑔/𝑚
−𝜌𝑏 reprezinta masa pe metru liniar a benzii:
𝜌𝑏=1.1∙𝐵∙(𝛿𝑖∙𝑁𝑖+𝛿𝑝+𝛿𝑟)=1.1∙0.22∙(2∙2+4+2)=2.42𝑘𝑔/𝑚
-𝑓𝑎 reprezinta sageata admisibila a benzii intre role:

𝑓𝑎=0.025 ∙𝑃𝑝=0.0375

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

𝐹𝑚𝑖𝑛 =(𝜌𝑙+𝜌𝑏)∙𝑃𝑝2∙𝑔
8∙𝑓𝑎=(0.7+2.42)∙1.52∙9.81
8∙0.0375=230 𝑁

3.5. Calculul puterii necesare actionarii trasportorului

a)Calculul preliminar:
Forta rezistenta la incarcarea benzii se calculeaza cu relatia:

𝐹𝑖=𝑄(𝑣𝑏2+𝑣𝑜2)𝜇𝑏∙cos𝛼
2∙𝑣𝑏∙cos𝛼−sin𝛼=2,1∙9∙0,528 ∙cos20
2∙3∙(cos20)−sin20=1.77𝑁

Masa rolei de sustinere este:

Grupa: MIAIA An: III Transportul cu BANDA

20
𝑚𝑟𝑠=𝜋
4(𝐷2−𝑑2)∙𝐿∙𝜌𝑜𝑡𝑒𝑙
In care:
– d reprezinta diametrul interior al rolei
– 𝜌𝑜𝑡𝑒𝑙 reprezinta densitatea otelului
𝑚𝑟𝑠=𝜋
4(𝐷2−𝑑2)∙𝐿∙𝜌𝑜𝑡𝑒𝑙 =𝜋
4∙(0.0892−0.082)∙0.5∙7800 =4.65𝑘𝑔≅5𝑘𝑔
Masa pe metru liniar a rolelor pe ramura incarcata cu material:
𝜌𝑟𝑠1=𝑚𝑟𝑠
𝑃𝑝=5
1.5=3.33𝑘𝑔/𝑚
Masa pe metru liniar a rolelor pe ramura descarcata:
𝜌𝑟𝑠2=𝑚𝑟𝑠
𝑃𝑖=5
3=1.67𝑘𝑔/𝑚
Fortele rezistente pe ramura incarcata se c alculeaza cu relatia:

𝐹𝑖𝑛𝑐=(𝜌𝑙+𝜌𝑏)∙𝑔∙𝐻+𝑤∙(𝜌𝑙+𝜌𝑏+𝜌𝑟𝑠1)∙𝑔∙𝐿𝐻
In care:
– 𝑤 reprezinta un coeficient de rezistenta specifica la deplasare 𝑤=0.03÷
0.04.Alegem 𝑤=0.035.
Obtinem:
𝐹𝑖𝑛𝑐=(𝜌𝑙+𝜌𝑏)∙𝑔∙𝐻+𝑤∙(𝜌𝑙+𝜌𝑏+𝜌𝑟𝑠1)∙𝑔∙𝐿𝐻
=(2.42+0.7)∙9.81∙4∙𝑠𝑖𝑛20°+0.035 ∙(0.7+2.42+3.33)∙9.81∙4∙𝑐𝑜𝑠𝛼 =50.2𝑁
Forta rezistenta din ramura descarcata a transportorului se calculeaza cu relatia:
𝐹𝑑𝑒𝑠𝑐 =𝜌𝑏∙𝑔∙𝐻+𝑤∙(𝜌𝑏+𝜌𝑟𝑠2)∙𝑔∙𝐻
=2.42∙9.81∙4∙𝑠𝑖𝑛20°+0.035 ∙(2.42+1.67)∙9.81∙4∙𝑠𝑖𝑛20°=34.4𝑁
Unde:
𝐻=𝐿0∙𝑠𝑖𝑛𝛼
𝐿𝐻=𝐿0∙𝑐𝑜𝑠𝛼
𝐿0=4m
Forta rezistenta totala la deplasarea materialului este:
𝐹𝑡=(𝐹𝑖+𝐹𝑖𝑛𝑐+𝐹𝑑𝑒𝑠𝑐)∙𝑘
In care:
– 𝑘 este un coeficient care ia in considerare rezistentele datorate rigiditatii benzii la
trecerea peste tambur si rezistentele la rotirea tamburelor.

Grupa: MIAIA An: III Transportul cu BANDA

21
𝑘=𝑘1𝑚∙𝑘2𝑛
In care:
-𝑘1 este un coeficient care se foloseste in cazul in care unghiul de infasurare al benzii
pe tambur este mai mare sau egal cu 𝜋, m fiind numarul acestor tambure:
𝑘1=1.05÷1.1
Alegem 𝑘1=1.09 ; m=2
-𝑘2 este un coeficient care se foloseste in cazul in care u nghiul de infasurare al benzii
pe tambur este mai mic sau egal cu 𝜋
2, n fiind numarul acestor tambure:
𝑘2=1.02÷1.05
Alegem: 𝑘2=1.03; n=15
Obtinem:
𝑘=𝑘1𝑚∙𝑘2𝑛=1.092∙1.0315=1.851
𝐹𝑡=(𝐹𝑖+𝐹𝑖𝑛𝑐+𝐹𝑑𝑒𝑠𝑐)∙𝑘=(1.77+50.2+34.4)∙1.851 =160 𝑁
Relatia pentru calculul puterii necesare pentru antrenarea transportorului este:
𝑃=𝑐0∙𝐹𝑡∙𝑣𝑏
103
In care:
-𝑐0 este un coeficient de suprasarcina care ia in considerare rezistenta opusa de banda
la trecerea peste tamburul de antrenare ca urmare a rigid itatii benzii si a frecarilor din lagare,
𝑐0=1.25
Obtinem:
𝑃=𝑐0∙𝐹𝑡∙𝑣𝑏
103=1.25∙160 ∙3
103=0.48𝐾𝑊

b)Calculul de verificare
Sistemul de ecuatii pentru transportorul cu banda este urmatorul:
𝐹1=𝐹𝑑𝑒𝑠𝑓
𝐹2=𝐹1+𝐹1−2=𝐹1+34.4
𝐹3=𝑘2∙𝐹2=1.1∙𝐹2=1.1∙(𝐹1+34.4)
𝐹4=𝐹3+𝐹𝑖=𝐹3+0.105 =1.1∙(𝐹1+34.4)+0.105
𝐹5=𝐹4+𝐹4−5=𝐹4+50.2=1.1∙(𝐹1+34.4)+0.105 +50.2

Grupa: MIAIA An: III Transportul cu BANDA

22
𝑐∙𝐹𝑖𝑛𝑓=𝐹𝑑𝑒𝑠𝑓 ∙𝑒𝜇𝛽=1.2∙𝐹5=𝐹1∙𝑒0.35∙𝜋=1.2[1.1∙(𝐹1+34.4)+0.105 +50.2
In urma rezolvarii sistemului se obtin urmatoarele valori pentru forte:
-𝐹1=62.96𝑁
-𝐹2=97.36𝑁
-𝐹3=107 .096𝑁
-𝐹4=107 .201𝑁
-𝐹5=157 .401𝑁

In care:
-𝑘2 are valoarea cuprinsa intre 𝑘2=1.05÷1.1.
Alegem 𝑘2=1.1
-𝛽 este unghiul de infasurare al benzii 𝛽=𝜋
-c=1.2 reprezinta un coeficient de siguranta
-𝜇=0.35 reprezinta coeficentul de frecare intre tambur si banda
Insa forta minima din banda este de 𝐹𝑚𝑖𝑛 =230 𝑁.
Rezulta : 𝐹1=230 𝑁
Obtinem urmatoarele rezultate:
-𝐹1=230 𝑁
-𝐹2=264 .4𝑁
-𝐹3=290 .84𝑁
-𝐹4=290 .95𝑁
-𝐹5=341 .15𝑁
Rezulta ca forta maxima din banda este 𝐹5.
Se determina forta de intindere a benzii cu relatia:

Grupa: MIAIA An: III Transportul cu BANDA

23
𝐹𝑖𝑛𝑡=𝐹2+𝐹3=264 .4+290 .84=555 .24𝑁
Cunoscand forta maxima din banda se poate calcula numarul de insertii cu relatia:
𝑁𝑖=𝑘6∙𝐹5
𝐵∙𝑓𝑡
In care:
-𝑘6 este un coeficient de siguranta care se calculeaza cu relatia:
𝑘6=8+𝑘7+𝑘8+𝑘9
Unde:
-𝑘7 este un coeficient care depinde de numarul de insertii.Pentru 𝑁𝑖=2 avem 𝑘7=0
-𝑘8 este un coeficient ce depinde de densitatea materialului.Pentru 𝜌≤1500 avem
𝑘8=0
-𝑘9 este un coeficient care depinde de regimul de lucru.Pentru maxim 8 ore de
functionare pe zi, avem 𝑘9=0
-𝑓𝑡 este rezistenta admisibila la tractiune raportata la un cm de latime a unei insertii din
banda.In cazul benzii alese avem 𝑓𝑡=125𝑑𝑎𝑁 /𝑐𝑚
Obtinem:
𝑘6=8+𝑘7+𝑘8+𝑘9=8+0+0+0=8
𝑁𝑖=𝑘6∙𝐹5
𝐵∙𝑓𝑡=8∙341 .15
400 ∙125=0.05 𝑖𝑛𝑠𝑒𝑟𝑡𝑖𝑖
Alegem: 𝑁𝑖=2 𝑖𝑛𝑠𝑒𝑟𝑡𝑖𝑖
Sarcina nominala de rupere a benzii trebuie sa verifice relatia:
𝐹𝑁≥𝐹5∙𝑆𝑠𝑡
1−𝑟𝑖𝑚𝑏
In care:
-𝐹𝑁 este forta nominala de rupere care se calculeaza cu relatia:
𝐹𝑁=𝑓𝑡∙𝐵∙𝑁𝑖=125 ∙400 ∙2=105𝑁
-𝑆𝑠𝑡 este un coeficient de siguranta in regim stationar:
𝑆𝑠𝑡=𝑆0+𝑆1+𝑆2
In care:
-𝑆0 coeficient de siguranta privind comportarea in timp a benzii .Avem 𝑆0=7
-𝑆1 este coeficient de siguranta privind alungirile suplimentare ale benzii.Avem 𝑆1=2
-𝑆2 este un coeficient de siguranta privind tensiunile maxime din banda la pornire sau
oprire.Avem 𝑆2=2

Grupa: MIAIA An: III Transportul cu BANDA

24
-𝑟𝑖𝑚𝑏 este pierderea de rezistenta la locul de imbinare.Se calculeaza conform STAS
7539 -84:
𝑟𝑖𝑚𝑏 =1
𝑁𝑖=1
2=0.5
Obtinem:
𝑆𝑠𝑡=𝑆0+𝑆1+𝑆2=7+2+2=11
𝐹𝑁≥𝐹5∙𝑆𝑠𝑡
1−𝑟𝑖𝑚𝑏=341 .15∙11
1−0.5=7505 .3𝑁

Ultima relatie este indeplinita,deci rezulta ca banda rezista la solicitarile la care este
supusa.
4. Alegerea si verificarea rulmentilor

Comform STAS 6840 -80 aleg rulmentii radiali cu bile din seria 1206 cu dimensiunile
din catalog:
-dimensiuni : 30∗62∗16(𝑚𝑚 )
-capacitatea statica de incarcare 𝑐0=4650 𝑁
-capacitatea dinamica de incarcare 𝐶=15600 𝑁.
Capacitatea principala a scoaterii din uz a rulmentilor se datoreaza oboselii superficiale
a cailor de rulare ale inelelor si a corpurilor de rostogolire.
Calculul de verificare al rulmentilor consta in stabilirea duratei de functionare ( 𝐿ℎ)
care tre buie sa fie mai mare decat durata admisibila ( 𝐿ℎ𝑎),care pentru masini agricole este de:
8000 ÷12000 𝑜𝑟𝑒.
Se calculeaza sarcina dinamica echivalenta preluata de fiecare rulment pe arbore:
𝑃=𝑥∙𝑅+𝑦∙𝐹𝑎𝑟
Unde:
x si y – coeficienti ai fortei radiale respectiv axiale.Ei sunt dependenti de forma si de
tipul rulmentului precum si de marimea fortelor radiale si axiale preluate de rulment.

Grupa: MIAIA An: III Transportul cu BANDA

25
𝑁=(𝜌𝑙+𝜌𝑏+𝜌𝑟𝑠1)∙𝑔∙𝐿0=(0.7+2.42+3.33)∙9.81∙4=253 .098 𝑁
Forta radiala:
𝑅=𝑁
𝑐𝑜𝑠𝛼=253 .098
𝑐𝑜𝑠20°=269 .34𝑁
Forta axiala din rulment:
𝐹𝑎𝑟=0
𝐹𝑎𝑟
𝑅=0<𝑙→𝑥=1 𝑦=0
𝑃=𝑅=269 .34𝑁
Durabilitatea efectiva se calculeaza cu relatia:
𝐿=(𝐶
𝑃)𝑝 𝑝=3 𝑝𝑒𝑛𝑡𝑟𝑢 𝑟𝑢𝑙𝑚𝑒𝑛𝑡 𝑐𝑢 𝑏𝑖𝑙𝑒

𝐿=(𝐶
𝑃)𝑝 =(15.6∙103
269 .34)3=194299 .3 𝑚𝑖𝑙𝑖𝑜𝑎𝑛 𝑒 𝑟𝑜𝑡𝑎𝑡𝑖𝑖
Durata efectiva de functionare se stabileste cu relatia:
𝐿ℎ=𝐿∙106
60∙𝑛≥𝐿ℎ𝑎
𝑛=60∙𝑣𝑏
𝜋∙𝐷𝑟=60∙3∙103
𝜋∙40=1432 .4 𝑜𝑟𝑒
Unde n turatia rolelor de sustinere
𝐿ℎ=𝐿∙106
60∙𝑛=194299 .3∙106
60∙1432 .4=22607 .66 𝑜𝑟𝑒

Arborele tamburului de antrenare:
Puterea necesara pentru antrebarea benzii este:
𝑃=0.48𝐾𝑊
𝑀=30∙𝑃
𝜋∙𝑛=30∙0.48∙103
𝜋∙229 .18=20𝑁𝑚
Unde: n este turatia tamburului de antrenare
𝑛=60∙𝑣𝑏
𝜋∙𝐷𝑇𝐴=60∙3
𝜋∙250 ∙10−3=229 .18 𝑟𝑜𝑡/𝑚𝑖𝑛

Grupa: MIAIA An: III Transportul cu BANDA

26

5. Bibliografie

1. David L. –Masini si instalatii zootehice,
2. David L. –Sisteme de transport in agricultura (1991 )
3. Cheleman I. –Calculul si constructia instalatiilor si masinilor z ootehnice

6. Desen de ansamblu