Transportor cu Banda de Mare Capacitate

Transportor cu bandă de mare capacitate

Cuprins

1 Elemente inițiale ale proiectului:

-Destinație

-Cerințe de exploatare (ergonomice, de protecța mediului, etc)

2 Memoriu de calcul :

-Alegerea si justificarea soluției de proiectare.

-Calculul parametrilor benzii transpotoare

-Calcul transport de golire

2.1 Calculul puterii acționării electrice a transportorului

2.2 Stabilirea tipului de bandă

2.3 Alegerea motorului de acționare

2.4 Calculul reostatului de pornire

2.5 Calculul cascadei subsincrone

2.6 Probleme legate de protectia mediului

.%l!^+a?

Capitolul 1 Elemente initiale ale proiectului

-Tema proiectului. Destinatie

Transportor cu banda de mare capacitate pentru transportul marfurilor de masa-cereale.

Transportoarele cu bandă sunt utilaje de transport cu funcționare continuă ce efectuează transportul materialelor în flux neîntrerupt și, în general, într-un singur sens.

Se utilizează foarte mult în industrie pe motivul că au o greutate proprie redusă, au construcție simplă, cost de producție redus și posibilități totale de automatizare.

Elementul principal este un organ flexibil de tracțiune (banda) în care se realizează forța de tracțiune necesară pentru deplasarea sarcinilor și care suportă sarcinile, banda fiind ghidată la cele două capete de tamburul de antrenare și cel de întindere iar pe traseu prin intermediul unor role superioare și inferioare.

În general unghiul de înclinare al benzii transportoare nu poate fi mai mare de 20, condiție impusă de curgerea naturală (căderea) materialului de transport.

Debitul transportoarelor cu benzi depinde de lățimea și de viteza de deplasare a benzii, variind între limite largi, putând atinge câteva mii de tone pe oră. Lungimea liniilor transportoare poate ajunge la 200 km iar un transportor modern are o lungime de maxim 2 – 3 km; viteza benzii este de obicei de1,5 – 3 m/s iar lățimea ei atinge 2 m.

Transportoarele permit să se întocmească scheme foarte variate ale fluxurilor tehnologice.

Transportorul cu bandă constă dintr-o bandă elastică fără sfârșit (3), toba motoare (1), tamburul de întindere. Banda înfășoară tamburul motor și cel de întoarcere și, în timpul învârtirii acestora ea se înfășoară și se desfășoară pe tamburi.

Ramura benzii care transportă materialul se numește ramură de lucru sau ramură purtătoare, iar ramura inferioară ce nu cuprinde material se numește ramură goală. Banda poate avea diferite unghiuri de înfășurare pe tamburul de antrenare ,cu cit unghiul de înfășurare este mai mare avem o forță de aderentă superioară intre tambur și bandă.

Inserția de material plastic sau textil asigură rezistenta la tracțiune ,iar învelișul din cauciuc o protejează asigurând rezistenta la uzură și elasticitatea benzii.

Ramura purtătoare se sprijină pe un tren de role montat pe un schelet metalic fix. Efortul de întindere este creat de toba motoare și se transmite benzii prin intermediul forțelor de frecare dintre suprafețele acesteia și tobă.

Valoarea suficientă a forței de frecare și compensarea alungirii benzii în timpul lucrului se realizează cu dispozitive de întindere ce pot fi contragreuăți sau mecanisme de întindere cu șurub.

Acționarea transportorului se realizează de obicei cu ajutorul unui motor electric prin intermediul unui reductor mecanic care să reducă turația motorului de antrenare, la o turație convenabilă astfel ca viteza benzii să se încadreze între limitele normale.

ransportoarele utilizate atât sub formă de mașini separate cât și sub formă de sistem de linii transportoare simple se pornesc atât fără sarcină cât și suprasarcină sau sub sarcină. În oricare din cazurile menționate motoarele de acționare trebuie să accelereze transportorul respectiv până la viteza nominală.

Alimentarea transportoarelor se face de obicei din buncăre sau de pe alte transportoare prin intermediul pâlniilor de încărcare, iar descărcarea la capăt prin pâlnii de descărcare.

Determinarea puterii de acționare a motorului poate fi făcută în două moduri:

– tehnologic: – în cazul în care se ia în considerare productivitatea transportului și lungimea de transport.

– tensional: – când se iau în considere tensiunile ce apar în organul flexibil de tracțiune.

Fig 1.1 Schema profilului longitudinal:

Evacuarea cerealelor din buncar si din mijloacele de transport intern se face, de regula, prin cadere libera, iar reglarea debitului de evacuare din buncar si primire in mijlocul de transport, se face cu ajutorul unor subere manevrate manual sau mecanic.

Aceste tipuri de transportoare au fost proiectate pentru firmele care se ocupa de .%l!^+a?agricultura pentru transportul cerealelor,cartofilor etc.

O calitate buna acestor transportoare este incarcarea din perimetrul propriu al .%l!^+a?depozitului de cereal direct în camioanelor și acest lucru se face cu multa usurinta chiar

si material prima insacuita. 

Cadrul este din profil inchis de aluminiu banda transportoare este usoara si foarte manevrabila. Avantajul aluminiului este un material aproape necoroziv și de aceea durata de viata a cadrului este cu mult mai lunga.

  Partea mobila a benzi transportoare este fabricat din metal vopsit cu sistem de tractare, ridicarea si coborarea benzi transportoare se face manual cu un levier aferent sistemului de ridicare coborare si nu in ultimul rand banda transportoare poate fi deplasata si de un singur om. 

Preluarea cerealelor din depozit, se face cu mijloace de transport pe orizontala, pe verticala, sau combinat. Alegerea unuia sau altuia dintre utilajele de transport intern se face functie de urmatorii factori:

-cereale ce se transporta;

-distanta de transport;

-capacitatea de transport;

-viteza de transport;

Instalatiile de transport in interiorul silozului sunt clasificate astfel:

-instalatii de transport pe orizontala;

-instalatii de transport pe verticala de urcare;

-instalatii de transport pe verticala de coborare;

-instalatii de transport in orice directie;

Instalatiile de transport pe orizontala cuprind:

-transportoare elicoidale;

-transportoare cu banda;

-transportoare cu lant;

Instalatiile de transport pe verticala de urcare cuprind:

-elevatoare cu cupe;

Instalatiile de transport pe verticala de coborare cuprind:

-conducte si distribuitoare;

Instalatiile de transport in orice directie cuprind:

-transportor pneumatic prin aspiratie;

-transportor pneumatic prin refulare;

-transportor pneumatic mixt (aspiratie-refulare).

Silozurile sunt vase de forma prismatica, cilindrica sau conica in care se depoziteaza, pentru scurt timp, materiale varsate. cand inaltimea este mult mai mare in raport cu dimensiunile sectiunii transversale, vasul poarta denumirea de siloz.

Fig 2.1 Transportor cu banda

.%l!^+a?

Fig 1.3 Siloz metalic de cereale

Depozitarea cerealelor în silozuri verticale prezinta foarte multe avantaje, inclusiv economia de spatiu si prevenirea pierderilor ce se pot produce în timpul utilizarii altor .%l!^+a?procedee de depozitare. Peretii interiori ai silozurilor metalice fiind în mod constant curatati prin miscarea cerealelor nu necesita nici o întretinere

Benzile de cauciuc de etansare puse între fiecare foaie de otel dureaza nelimitat si asigura o protectie completa împotriva intemperiilor si insectelor parazite. Cerealele care contin o umiditate excesiva vor crea condens în interiorul oricarui fel de siloz.

Silozurile din otel nefiind poroase nu pot absorbi umiditatea excesiva în timpul când se reîncalzesc, contrar celor din beton; în cazul acestora, sub efectul vânturilor puternice si calde, condensul absorbit de peretii exteriori este apasat spre interiorul acestora si exista riscul sa ajunga la cereale.

Obiectul de referinta al prezentului capitol il constituie definirea si prezentarea, succinta, a cerintelor pe care trebuie sa le indeplineasca materialul prelucrat ( in cazul nostru cerealele) la introducerea in operatia tehnologica de transport, precum si evidentierea implicatiilor legate de gradul de cunoastere si respectare a acestora.

-Cerinte de exploatare (ergonomice, de protectia mediului, etc)

 Principala cerinta ce se impune acestui transportor este sa asigure golirea silozului in 24 de ore. Pe langa asigurarea permanenta a indicatorilor optimi de performanta (randament/eficienta) , cunoasterea si respectarea cerintelor previne aparitia uzurii premature a utilajului (sau subansamblelor acestora), supraconsumul de resurse energetice, intreruperea sau incetinirea fluxului (circuitului) de procesare si nu in ultimul rand, folosirea in conditii improprii sau la alti parametri, decat cei proiectati, a utilajului de transport.

Sub aspectul fizic al prezentarii, cerintele impuse cerealelor la introducerea in operatia tehnologica de transport sunt realizate sub forma de ghid, instructiune, indrumar sau manual de bune practici, care ar trebui sa insoteasca, cartea tehnica a utilajului.

In acest context, cerintele se vor stabili, pentru fiecare model (tip) de transportor, in raport cu destinatia, capacitatea si ceilalti parametrii functionali ai acestuia, realizandu-se in acest fel, un raport optim de compatibilitate intre materialul prelucrat (transportat), si utilaj.

Masa de cereale se caracterizeaza printr-o serie de proprietati mecanice si indicatori fizici, a caror cunoastere este imperativ necesara la depozitarea cerealelor, la transportul lor, la curatirea de impuritati, la uscare, etc.

Cei mai importanti indicatori fizici ai cerealelor (materialului transportat ), reprezentativi pentru tema proiectului sunt  unghiul de taluz natural, unghiul de frecare externa, (coeficientii specifici ai acestora), porozitatea si parametrii dimensionali, iar proprietatile mecanice cele mai semnificative sunt rezistenta la compresiune, si la forfecare, elasticitatea invelisurilor, gradul de aderenta si duritatea cerealelor.

Protectia mediului se refera la ansamblul masurilor adoptate si puse in practica pentru a asigura, pe de o parte, conditii optime de igiena si climat necesare lucrului, iar pe de alta parte, pentru a preveni aparitia bolilor profesionale accidentelor de munca cu consecinte grave si a efectelor poluarii mediului inconjurator.

Principalele surse de poluare care apar pe timpul derularii operatiei tehnologice de transport, sunt emisiile de praf si scurgerile de uleiuri, vaseline sau alti diferiti lubrifianti.

Instructiunile de protectie a muncii care se refera la folosirea masinilor si utilajelor de ridicat si transportat se impart pe specialitatile muncitorilor si anume pentru fiecare existand unele instructiuni specifice:

– lacatusii. care lucreaza la intretinerea, revizia si repararea partilor mecanice ale utilajelor de ridicat-transportat;

– electricienii, care lucreaza la intretinerea, revizia si repararea echipamentului electric al utilajelor;

– macaragii, care lucreaza. pe aceste utilaje;

– legatori de sarcini si cei ce manuiesc instalatiile de ridicat-cu camanda de la sal.

Pe ansamblu, insa, sunt instructiuni general commune.

Pe tot timpul utilizarii masinilor si instalatiilor de ridicat si transportat se verifica, inainte de inceperea lucrului, starea echipamentelor, aparaturii electrice, mecanismelor, dispozitivelor si cablurilor de ridicare. De asemenea, se examineaza buna functionare a sistemului de franare si de siguranta a sistemului de semnalizare acustica si optica. Se interzice, desigur, folosirea utilajelor, clemelar de strangere, dispozitivelor de prindere, a cablurilor etc. care sunt deteriorate sau nu prezinta suficienta siguranta. Schelele de lucru trebuie sa fie rezistente si asigurate la stabilitate.

Legarea sarcinii se executa numai de legatorii de sarcini autorizati pentru aceste .%l!^+a?operatii. Montorii care lucreaza la inaltime trebuie sa fie bine instruiti, sa aiba echipament special ca: incaltaminte care nu aluneca, casti de protectie si cezare acustica si optica. Se interzice, desigur, folosirea utilajelor, clemelar de strangere, dispozitivelor de prindere, a cablurilor etc. care sunt deteriorate sau nu prezinta suficienta siguranta. Schelele de lucru trebuie sa fie rezistente si asigurate la stabilitate.

Legarea sarcinii se executa numai de legatorii de sarcini autorizati pentru aceste .%l!^+a?operatii. Montorii care lucreaza la inaltime trebuie sa fie bine instruiti, sa aiba echipament special ca: incaltaminte care nu aluneca, casti de protectie si centuri de siguranta cu care sa se lege de elementele defimtiv fixate.

Pentru lucrul in timpul iernii trebuie luate masuri suplimentare cum sunt curatarea schelelor si scarilor de gheata, presararea de nisip, rumegus etc. pe locurile de trecere alunecoase. Locurile de incalzire cu foc nu se vor amplasa langa materialele usor inflamabile.

Capitolul 2 Memoriu de calcul  .%l!^+a?

-Alegerea si justificarea solutiei de proiectare.

Transportoare cu bandă pe role

Sunt printre cele mai utilizate echipamente pentru transportul în flux continuu a materialului în vrac. Extinderea transportorului cu bandă pe role este mare în industria minieră, siderurgică și în construcții, dar utilajul se folosește și în alte ramuri cum ar fi: industria chimică, alimentară și oriunde este nevoie de a asigura un flux continuu și constant de material.

Principiul de funcționare al transportorului este simplu, respectiv banda (element purtător și de tracțiune al utilajului), flexibilă și cauciucată este întinsă între tamburul de acționare, și tamburul de întoarcere, fiind sprijinită atât pe ramura plina cât și pe cea goală de role, montate în scheletul metalic al transportorului.

Capul de acționare compus din motor electric asincron cu rotorul în scurt circuit, cuplaj elastic sau prin lanț, reductor cilindric, frâne pentru benzi cu înclinați mari peste 16 grade ți tobă de acționare.

Toba de acționare transmite prin intermediul tamburului de acționare mișcarea la bandă ( prin frecare) punând astfel în mișcare întregul ansamblu.

Capul de întoarcere are rolul de a asigura o forță de întindere între 2 role de susținere succesive, cât și pentru a asigura o forță de frecare care asigură transmiterea mișcări în condiții optime.

Dispozitivele de intindere au rolul de a asigura forta de aderenta necesara intre banda si tamburul motor, asigurandu-se astfel transmisia prin fictiune si evitand patinarea benzii pe tambur.

Transmiterea fortei de miscare la banda se face prin frecare in timpul infasurarii benzii pe tamburul de actionare, care este pus in miscare de rotatie de catre un motor.
Transportoarele cu banda sunt dotate cu palnie de alimentare, gura de descarcare, carcase de protectie impotriva intemperiilor cand functioneaza in exterior.

Caracteristici tehnice:

L=90 m
α=12 °
Q=3200 [m3/h] Productivitatea volumetrică
= 1,4 [t/m3]
v=2 m/s
= 45 unghiul de taluz
q=140 mm latimea benzii

lungimea benzii este 2 m

n-numarul studentului din catalog n=8

– Banda de transport cu diferite latimi si proprietati in functie de produsele .%l!^+a?transportate;
– Role de intoarcere cu pozitie reglabila
– Constructie din tabla si profile galvanízate, modulare, prinse prin suruburi
– Pentru incarcare magazii structura metalica poate fi din aluminiu si carucior mobil cu descarcare laterala, pe toata lungimea benzii
Optional transportoarele pot fi dotate cu:
– Senzori de temperatura lagare tamburi
– Dispozitiv supraveghere rotatie la tamburul de intindere
– Sisteme de functionare in zone ATEX – conform directivei 94/9/CE din 1994.

Banda transportoare de cauciuc poate suporta incarcaturi utile de la 16 până la 52kg/cm. Benzile transportoare de cauciuc sunt construite imbinand 1,2,3,4,5 sau 6 insertii textile, depinzand de incarcaturile specifice si elongatia benzii transportoare de cauciuc. Benzile transportoare de cauciuc sunt tratate special pentru a rezista in cele mai deosebite conditii:

benzi transportoare de cauciuc rezistente la agenti chimici,

benzi transportoare de cauciuc rezistente la acizi,

benzi transportoare de cauciuc rezistente la intemperii,

benzi transportoare de cauciuc rezistente la uleiuri,

benzi transportoare de cauciuc rezistente la taieturi

.%l!^+a?

Role pentru benzi transportoare cu diametre  incepand de la Φ60 pana la Φ159, cu axe incepand de la Φ15 pana la Φ 40:

Role monobloc din otel

Role cauciucate pentru amortizarea impactului provenit din caderea mateialelor pe banda

Role cu inele distantate – antiadezive. Sunt formate dintr-o rola de baza si acele inele si sunt folosite pentru transportarea materialelor lipicioase, pentru a impiedica formarea unei cruste la suprafata benzii si incetinirea acesteia.

Role cu spirale din otel – sunt formate dintr-o rola de baza si doua spirale ce pornesc din mijlocul rolei principale catre stanga si, repsectiv drapta. Acestea sunt folosite pentru a imprastia materialul catre marginile benzii

Role cu spirale elicoidale din cauciuc

Role de curatare cu spirale din otel – sunt formate din 2 lagare solide unite prin 3 axe dispuse la 120 ° pe care sunt dispuse 2 spirale ce pronesc din mijloc catre stanga si dreapta. Acestea se folosesc pentru materiale murdare si lipicioase, astfel ca forma lor permite materialelor sa cada chiar si prin rola.

Role de ghidare

Role flexibile

Role ghrilanda formate din 3 – 5 role din otel sau cauciucate pentru impact

Role cu suport central

Role de otel grefate, role de otel monobloc, role cauciucate de impact si de curatat, grupuri cu doua, trei sau cinci role etc.

2.1 Calculul puterii acționării electrice a transportorului

Calculul acționării electrice a unui transportor cu motor asincron, cu rotor bobinat cu recuperarea energiei de alunecare printr o cascada subsincrona cu tiristoare a unui transportor cu banda de mare capacitate utilizat la transportul minereurilor complexe.Se cunosc:

Lungimea transportorului: L= 50+5·n = 90 m

Înclinația benzii : = 10 + 0,25·n = 12 °

Productivitatea volumetrică: Q = 4000 –100·n = 3200 [m3/h]

Granulaia minereurilor: g = 100+10·n = 180 [mm]

Densitatea minereurilor: = 1,4 [t/m3]

unghiul de taluz natural: = 45

Viteza transportorului : v=2 m/s 

Transportorul cu banda este unul din cele mai raspandite tipuri de instalatii de transport continuu. El este destinat atat pentru deplasarea să rcinilor granuloase cat și pentru deplasarea celor individuale.

Transportorul cu banda se intrebuinteaza pentru deplasarea orizontala să u inclinata , sub un unghi care nu trebuie să fie mai mare decat unghiul pentru care să rcinile granuloase să u individuale ce se deplaseaza incep să alunece pe banda. .%l!^+a?

Transportoarele cu bandă se utilizează pentru transportul pe orizontală să u pe direcție înclinată față de orizontală cu un unghi de 5-25o , atât a să rcinilor vărsate cât și a să rcinilor în bucăți.

De asemenea traseul pe care lucrează transportorul poate fi 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 în care să rcina trebuie să fie transportată pe distanțe mai mari, se utilizează o instalație de transport compusă din mai multe transportoare care se alimentează în serie.

În cazul transportoarelor înclinate, unghiul de înclinare al benzii se ia în funcție de proprietățile să rcinilor transportate, de unghiul 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.

Banda trebuie să asigure functionarea instalatiilor în conditii de securitate și de eficienta economica maxima .

Pentru aceasta banda transportorului trebuie să fie flexibila , rezistenta și durabila. 

Banda necesita o intindere prealabila , nu suporta incarcari unitare prea mari , nu pot transporta materiale fierbinti și materiale chimic agresive , nu pot fi folosite în conditii de temperature scazuta. 

Cea mai mare raspandire la transportoarele cu banda , o are banda textila cauciucata . Ea se confectioneaza din straturi de panza de bumbac , unite intre ele prin vulcanizare cu cauciuc natural să u sintetic .

Productivitatea Q a transportorului cu organ flexibil este:

Q = Av3200 [m3/h], unde:

A – aria secțiunii materialului transportat,

v – viteza transportorului.

După un calcul preliminar se alege o bandă tip jgheab cu trei role. Lățimea benzii se calculează cu relația :

, unde:

= 0,444 [m2] – suprafața materialului pe bandă,

C – este un coeficient de micșorare a suprafeței materialului pe bandă în funcție de înclinarea transportorului, C = 0,97; pentru 16 .

= 45 – unghiul de taluz natural;

K = 0,85 – raportul dintre B și B0;

B = 1.73=>B=2 [m]

Puterea absorbită la arborele tobei motoare în cazul deplasării în regim stabilizat a benzii este:

, unde:

P1 – este puterea absorbită la mersul în gol al benzii,

P2 – este puterea absorbită la deplasarea materialului în direcție orizontală,

P3 – este puterea absorbită la ridicarea materialului cu benzi înclinate,

Pcrț – puterea suplimentară a dispozitivelor de curățire, Pcrț = 4 [KW];

k0 – coeficient ce depinde de lățimea benzii, k0 = 1100;

k1 – coeficient care depinde de lungimea benzii, k1 = 1;

k2 – coeficient ce depinde de configurația transportorului, k2 = 1,1;

k3 – coeficient adoptat în condiții dezavantajoase de lucru, k3 = 1,2;

k4 – coeficient ce ține seama de existența călăreților de descărcare cu tobă k4 = 1.

P1 = 19.8 [KW],

P2 = 48.38 [KW],

P3 = 228.01 [KW],

Pt = 394.97 [KW].

2.2 Stabilirea tipului de bandă

Pentru benzile cu straturi succesiunea calculului este următoarea:

1 – determinarea efortului tangențial la arborele tobei motoare:

[daN]

N = 20143.47 [daN].

2 – determinarea tensiunii maxime în bandă

[daN] , unde:

n =1,38

T = 27798[daN].

3 – determinarea tensiunii admisibile în bandă raportată la 1 cm lățime a unui singur strat,

[daN] , unde:

kp = 300, este rezistența de calcul a 1cm lățime a unui singur strat al bazei și s-a ales pentru pânză anidică,

m = 12 coeficient de siguranță , pentru pânză anidică.

c = 25 [daN].

4 – determinarea numărului de straturi din condiția de rezistență a benzii

,

a = 5,55≈ 6.

Conform [1] se aleg 5 straturi de pânză anidică “ANID” din tabelul A.4.1 cu grosimea straturilor de 6/2 mm, cu greutatea qb = 56 [daN/m].

Pentru antrenarea benzilor cauciucate cât și a celor din oțel se utilizează tobe de acționare ale căror forme și dimensiuni sunt standardizate în STAS 7541-86 și tobe de deviere ale căror forme și dimensiuni sunt standardizate în STAS 7540-86.

Tobele de acționare au rolul de a pune banda în mișcare ca urmare a frecării cu banda, iar cele de deviere au rolul de a mări unghiul de înfășurare al benzii pe tobă.

Tobele pentru antrenarea benzilor se execută fie din fontă mărcile Fc250; Fc150, turnate dintr-o singură bucată, (fig.a), fie în construcție sudată din tablă și profile laminate (fig.b).

b)

Pentru a se mări aderența benzii la suprafața tobei aceasta din urmă se căptușește uneori cu cauciuc sau cu lemn. Pereții tobei din fontă se execută cu grosimea de 10 mm pentru diametre mai mici din 750 mm; grosime de 12 mm pentru diametre cuprinse între 750 și 900 mm; grosimea de 15 mm pentru diametre peste 900 mm.

Pentru a se evita alunecarea laterală a benzii cauciucate, toba se execută mai bombată spre partea de mijloc. In figura 2.13 este prezentat ansamblul unei tobe de acționare, iar în figura 2.14 este prezentat ansamblul unei tobe libere, ce poate fi montată ca tobă de întindere sau de deviere.

Montajul unei tobe de acționare

Montajul unei tobe libere

Diametrul tobelor:

Diametrul tobei motoare:

Dm 960 [mm].

Diametrul tobelor de la capăt

Dc 750 [mm].

Lățimea tobelor se stabilește în funcție de lățimea benzii și anume:

– pentru benzile cauciucate sau din plasă de sârmă: L= 1.2B = 2.4 m (2400 [mm])

unde: B – lățimea benzii [mm].

2.3 Dimensionarea rolelor în scopul micșorării săgeții benzii, între toba de acționare și cea de întindere, banda se sprijină pe role. Mișcarea de rotație a rolelor în jurul axului lor se realizează datorită frecării lor cu banda. Rolele se execută turnate să u în construcție sudată (fig.2.3 a și b), montânduse de obicei libere pe ax, prin intermediul rulmenților, mai rar pe lagăre de alunecare. în figura 2.3a se prezintă montajul unei role pentru susținerea benzii cauciucate, iar în figura 2.3b este prezentat montajul unei role pentru susținerea benzii din oțel.

La transportul materialelor vărsate cu ajutorul benzilor cauciucate, pentru ramura încărcată în cazul benzilor cu lățimi mai mari de 780 mm se folosesc reazeme cu trei role. Transportoarele din silozuri au în general banda sub formă de jgeab, banda fiind îndoită numai pe ramura încărcată (activă) .Reazem pe trei role încape mai mult produs decât pe banda plată. Ramura activă se sprijină pe trei role de susținere, iar ramura de întoarcere pe o rolă simplă (fig. 2.4). .%l!^+a?

Rolele de susținere se montează la o distanță de circa 1,5 m pe lungimea benzilor cu lățimi cuprinse între 400 și 800 mm. La lățimi între 1000-1600 mm distanța dintre role se micșorează la circa 1,2-1,3 m. în cazul benzilor cauciucate, distanța dintre rolele de susținere, pentru ramura încărcată, se poate determina și în funcție de greutatea specifică a materialului transportat și de lățimea benzii, cu următoarele relații:

l′ = − B y ≤ (2.9-1) 1650 0,625 [mm] pentru (1-1,5) 10 [N/m ] 4 3 l′ = − B y = ⋅ (2.9-2) 1550 0,625 [mm] pentru (1,5 2) 10 [N/m ] 4 3 l′ = − B y = − ⋅ (2.9-3)

2.3 Alegerea motorului de acționare

Având în vedere rezultatele calculelor anterioare se alege un motor asincron cu rotorul bobinat, de înaltă tensiune având următoarele caracteristici:

Ținând seama de datele nominale ale motorului se pot calcula:

1) Viteza nominală unghiulară:

[rad/s].

2) Alunecarea nominală:

.

3) Cuplul electromagnetic nominal:

[N·m].

4) Cuplul critic:

MK = ·MN = 3,9·3,215·103 = 12,54·103 [N·m].

Alunecarea critică a motorului:

sk = sN·(+) = 0,014·(3,9 +) = 0,107.

2.4 Alegerea reductorului de turație

Reductorul de turație se va alege în funcție de mărimea raportului de transmitere, rezultat din cinematica transmisiei mecanice, care face legătura între motorul electric și arborele tobei de acționare și de puterea necesara acționării, rezultată din calculele anterioare. în figura de mai jos este prezentată schema transmisiei mecanice.

Se face conform relației:

, în care:

I – raportul de transmitere al reductorului;

D = 0,96 [m] diametrul tobei motoare;

nn = 1479 [rot/min] turația nominală a motorului electric;

v = 2 [m/s] viteza benzii transportoare.

I = 37.15248

Din STAS se alege valoarea cea mai apropiată

Astfel : iSTAS = 37

2.5 Calculul reostatului de pornire

Valorile cuplului minim și maxim la pornirea motorului vor fi astfel alese încât transportorul să poată porni încărcat, adică:

Mmax (M1) = 0,85MK, în care:

Mk = Mn cuplul maxim (critic) al motorului;

Mn = = 3,228·103 [Nm] cuplul nominal al motorului.

Mmax (M1) = 10,7103 [Nm].

Mk = 12,58·103 [Nm]

Valoarea cuplului minim de pornire se alege în funcție de cuplul static al mașinii de lucru:

Mmin (M2) = 2,5Mn

Mmin. = 8,071103 [N·m].

Cuplul static rezistent al benzii transportoare raportat la arborele motorului este :

Msm =, unde

Msa = – cuplul static la arborele tobei motoare;

Pt – puterea necesară la arborele tobei motoare;

Puterea la arborele tobei motoare se calculează cu formula:

[KW] =394.97 [KW]

tobă = = 4.166 [rad/s] viteza unghiulară a tobei motoare;

red = 0,95, i = 37, caracteristicile reductorului.

Msa =9.863103 [Nm].

Msm = 2.805103 [Nm].

Pentru determinarea numărului de trepte ale reostatului de pornire calculăm valorile alunecărilor sk, sz, sz+1 folosind formula simplificată a lui Kloss. Astfel:

sk =  =  0.107

sz =  =  0.0597

sx =  =  0.0388

Z =    = 6.54 = 7

Calculul  alunecarilor  corespunzatoare  treptelor  de  rezistenta  se  realizeaza  cu  relatia :

si =  ,  pentru  i = 1 … Z

1- motor electric 2- cuplaj I 3- reductor de turație 4- cuplaj II 5- bandă transportoare 6 –toba motoare

2.6 Calculul cascadei subsincrone

În momentul trecerii în regim de frână al motorului acesta are înmagazinată o anumită cantitate de energie, dată de inerția rotorului care se rotește în continuare în același sens dar cu o viteză descrescătoare.

Această putere poate fi recuperată fie pe cale mecanică fie pe cale electromecanică.

Prima metodă nu este utilizată deoarece presupune în schemă încă un motor de curent continuu care lucrează numai în timpul frânării, au un randament scăzut.

Cea mai utilizată metodă este cea cu cascadă subsincronă care utilizează elemente statice pentru recuperarea energiei, elemente semiconductoare: diode și tiristoare

Puterea mașinilor auxiliare să u a redresoarelor este determinată de PR = PEM·s, la alunecarea maximă, PEM fiind puterea electromagnetică transmisă prin întrefier. În general smax = 0,2 0,5.

Cuplarea în cascadă în apropiere de s = 1 nu este economică, deoarece mașinile auxiliare se apropie ca putere de mașinile principale. De aceea pornirea se realizează cu rezistență și numai după smax se conectează în cascadă .

Rezultă de mai sus că utilizarea cascadelor este recomandată la acționări de puteri mari.

Cascada subsincronă se dimensionează în funcție de alunecarea maximă.

U2max = smax U2;

U2max = 410 [V].

Curentul rotoric maxim este :

;

I2max = 1230 [A].

Se calculează tensiunea și curentul redresat maxim corespunzătore tensiunii de alimentare a redresorului și curentului rotoric maxim.

;

Udmax = 553,97 [V].

Idmax = 1506.43 [A].

Elementele de bază care conduc la alegerea tipului de tiristor să u diodă sunt curentul continuu maxim al convertizorului și tensiunea continuă maximă al acestuia.

În funcție de schema convertizorului ales, valoarea medie a curentului de dimensionare IDN pentru aceeași valoare medie a curentului continuu Id este diferită.

Tensiunea maximă inversă repetitivă pe diodă este:

URRM = k Udmax, unde:

k – coeficient de siguranță , care are valoarea 2,1;

URRM = 1163.34 [V].

Curentul maxim de dimensionare a diodei este: .%l!^+a?

IDN = Idmax

IDN = 502.14 [A].

Alegem dioda de tipul D630 N 1400T, cu următoarele caracteristici:

IFAVM = 630 [A],

URRM = 1400 V

Tiristoarele invertorului se dimensionează la tensiunea maximă inversă al invertorului . Această tensiune se calculează la unghiul de comandă maxim al invertorului 150.

,

Udimax = 639,66 [V].

Tensiunea maximă inversă repetitivă pe tiristor va fi:

URRM = kUdimax, unde:

k – coeficient de siguranță, care se ia egală cu valoarea 2,1;

URRM = 1343.29 [V].

Alegem tiristorul cu construcție normală, de tipul T700 N1600 T50 cu următoarele caracteristici:

URRM = 1600 [V],

ITAV = 700 [A].

Protecția diodelor și a tiristoarelor se face cu siguranțe ultrarapide de tipul URG.

Amplasarea echipamentului cascadei se face în dulapuri de dimensiunile: 200x800x1200 mm, astfel:

unul pentru redresorul cu diode,

unul pentru invertorul cu tiristoare,

unul pentru aparatele de reglare și comandă.

Conceptia și proiectarea benzii trasnportoare

Alegerea rolelor, proiectarea și montarea suportului pentru role.

Ramura incarcata a benzii fiind cea superioara, ghidarea se poate face prin dispozitive de sustinere cu o rola, în forma de jgheab cu doua role, trei role, să u mai multe role.

Când reazemul are o singura rola el este drept și banda are o forma plata, cand el este alcatuit din doua, trei să u mai multe role care se rotesc pe axele asezate sub un unghi oarecare una fata de alta, banda capata forma unui jgheab.

Avantajul intrebuințării pentru ramura de lucru a unui reazem cu role în forma de jgheab, consta în cresterea productivitatii transportului datorita maririi sectiunii curentului de material transportat, comparativ cu cel cu reazem drept.

Prezinta dezavantajul unei constructii mai complicate.

Rolele reprezinta elementul principal de care depind rezistentele specifice de transport, efortului din banda și consumul specific de energie.

Rolele de ramura plina pot fi din teava să u cu ax flexibil.

Rolele din teava sunt cel mai frecvent folosite, trebuie să aiba suprafata perfect neteda și batai radiale cat mai mici.

Diametrul rolelor se alege functie de natura materialului transportat și latimea benzii pentru a obtine rezistente cat mai mici la miscare și uzura redusa a benzii. Diametrul minim al rolelor este limitat și functie de viteza benzii.

Pe ramura de lucru a tranportoarelor cu banda cu trei role din teava de aceeiași construcție, cea mai solicitata este cea din mijloc car preia circa 70 % din greutate de material și de banda aferenta unui suport cu role.

Pasul rolelor de sustinere (vezi figura de mai jos), este un parametru constructiv important a carui valoare se alege functie de:

– latimea benzii,

– zonele functionale ale transportorului,

-traseul și caracteristicile .%l!^+a?materialului transportat.

Fixarea rolelor – SOLIDWORKS

Distanța dintre role este determinata și de să geata benzii care nu trebuie să aiba valori mai mari de 2 ÷ 3 %, din distanța intre role, pe ramura goala, distanța dintre role, lrg, de obicei este egala cu 2 ÷ 4 ori distanța dintre rolele de pe partea plina, valorile superioare fiind acceptate pentru latimi mari de banda și greutate specifica mare a materialului transportat.

Rolele din teava pe un suport se întâlnesc fie montate individual în suporti rigizi, fie suspendate în ghirlanda. Folosirea rolelor montate în ghirlanda prezinta avantajul:

–         se reduc să rcinile dinamice determinate de bulgarii mari de material la trecerea peste role și la incarcare;

–         rolele pot avea constructie mai usoara, constructie de traseu metalica, etc.

Legatura intre role trebuie să permita deplasari sub să rcina în planul ghirlandei, precum și usoare deplasari longitudinale pe rola.

Rolele cu ax flexibil pot avea axul din cablu de otel, din otel rotund să u din corzi de fibre artificiale pe care sunt fixate discuri din neopren, cauciuc să u aluminiu.

Distanta dintre primele trei discuri de la capetele rolei este micsorata pentru a proteja marginea benzii. Se intalnesc și role cu ax flexibil din cablu imbracat intr-o nervura spirala de cauciuc, care se infasoara în sensuri opuse pe cele doua jumatati ale rolei, contribuind la centrarea automata a benzii.

Tipuri de role

Rolele cu ax flexibil prezinta urmatoarele avantaje fata de cele din teava:

–         dau forma de albie benzii fara linii de frangere ceea ce reduce uzura benzii;

–         trecerea bucatilor mari peste role se face fara lovituri, ceea ce protejeaza banda;

–         forma transversala de arc a benzii dupa o raza optima asigura o sectiune mare a curentului de material;

–         banda se autocentreaza mai bine decat în cazul suprafetelor cu trei role.

Dezavantajul acestor role este ca cel cu discuri și cu nervuri elicoidale se curata greu daca pe ele se lipeste material, iar în cazul cand nu se rotesc, discurile și nervurile prin tocire isi formeaza muchii taietoare.

Rolele de pe ramura goala se monteaza de obicei cate una, iar la latimi ale benzii de peste un metru sunt montate și cate doua cu un unghi de inclinare de 10 ÷ 12°, care ajuta la centrare și da benzii rigiditate.

În cazul benzilor cu flexibilitate transversala mare, cum sunt cele cu inserții din fibre artificiale și cele cu cabluri din otel, se recomanda marirea unghiului de inclinare a rolelor laterale (β) pana la 40 ÷ 45°, în scopul cresterii debitului transportorului.

Cand banda are forma de albie, atat inainte cat dupa tobe este necesara o trecere treptata de la forma de albie la cea plata și invers, pentru a reduce tensiunile suplimentare care apar în marginile benzii și respectiv uzura acestuia.

Rolele sunt piese metalice de forma cilindrica și servesc la antrenarea și sustinerea benzilor de transport. Sunt piese de schimb care se inlocuiesc la transportoare dupa un anumit numar de ore de functionare.

Lungimile difera în functie de latimea benzi transportoare.
Se executa în varianta rola lisa (L) cu suprafeta exterioara metalica, role cu bandaj (B) pe suprafata exterioara avand bandaje de cauciuc care acopera integral suprafata să u role cu discuri (D) prevazute discuri de cauciuc pe toata lungimea să u din loc în loc. Identificarea unui tip de rola se face cu simbolul L/ să u B/ să u D/ d x l, d – fiind diametrul exterior, l – lungimea acesteia.

.%l!^+a?

Alegerea rulmentilor necesari si proiectarea tobelor de actionare si intindere

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 y1=15o-30o.

Partea inferioară neîncărcată banda se sprijină pe un singur rând de role .

Capacitatea portantă a benzii transportoare depinde de unghiul de înfășurare al acesteia pe toba de acționare, acesta variind între 180-480o, în funcție de numărul tobelor de acționare sau a rolelor de abatere .

Variante de montaj ale benzii pe toba de acționare.

In figura de mai jos sunt prezentate diferite variante constructive ale transportoarelor cu bandă, astfel:

a) transportor cu bandă orizontală cu puncte de alimentare și descărcare fixe;

b) transportor înclinat cu puncte de alimentare și descărcare fixe;

c) și d) transportor cu traseu combinat cu montaje diferite a sistemului de întindere cu greutate, cu puncte de alimentare și descărcare fixe.

1 – tobă de acționare; 2 – tobă de întindere; 3 – pâlnie alimentare; 4 – greutate; 5 – sistem de întindere cu șurub; 6 – rolă de ghidare cablu; 7 – role de abatere bandă; 8 – rolă (tobă) de întoar-cere; 9 – palanul sistemului de întindere cu greutate.

Trasee ale transportoarelor cu bandă:

Dispozitive de întindere, încărcare și descărcare a transportoarelor cu bandă

Pentru funcționarea transportorului cu bandă este necesar ca banda să fie întinsă astfel ca între rolele de reazem să nu se formeze săgeți prea mari și să se poată realiza transmiterea forței de tracțiune corespunzătoare frecării necesare dintre tambur și bandă. Această forță de întindere este aplicată benzii cu ajutorul unui dispozitiv de întindere care este astfel conceput încât să poată prelua și alungirea permanentă pe care o suferă banda prin funcționare îndelungată.

Dispozitivele de întindere sunt de două feluri: cu șurub și cu greutate.

Dispozitivul de întindere cu șurub se montează la extremitatea transportorului, opusă acționării și constă dintr-o tobă de întoarcere al cărei ax se poate deplasa orizontal, paralel cu el însuși, cu ajutorul a două tije filetate 2, montate în traversa 1 și carcasa lagărului, aceasta având posibilitatea de a se deplasa în lungul unor ghidaje .

Acest dispozitiv este de construcție simplă, dar prezintă dezavantajul că forța de întindere a benzii variază pe măsură ce banda se alungește sau se schimbă gradul ei de încărcare, ceea ce impune un control des al întinderii benzii.

Dispozitivul de întindere cu surub

Dispozitivul de întindere cu greutate nu mai prezintă acest dezavantaj deoarece forța de întindere este menținută constantă tot timpul. Toba de întindere este montată pe un cărucior care este tras de o greutate, prin intermediul unui cablu de oțel . Dispozitivul de întindere orizontal, cu greutate se plasează la capătul transportorului, ca și dispozitivul de întindere cu șurub .

Dispozitiv de intindere cu greutate

In lucrarea de fata am conceput un dispozitiv de intindere cu tija filetata prezentat in figura de mai jos:

Toba de intindere

.%l!^+a?

Toba de actionare

Fig Motorul de antrenare a benzii transportoare

Alegerea rulmentilor si momtarea lor

!^+aSchema electrica de actionare a transportorului

Schema de forta a motorului

Schema electrica de forta si comanda a motorului asincron in scurt circuit

.%l!^+a?

Montarea tobei de actionare

Alimentarea transportoarelor cu materiale

Pentru alimentarea transportoarelor cu materiale vărsate se utilizează pâlnii sau dispozitive de încărcare, care au rolul de a evita uzura prematură a benzii. In figura de mai jos este prezentat un dispozitiv de încărcare cu pâlnie.

Pâlnie de alimentare .

Dispozitivele de încărcare trebuie să imprime sarcinii o viteză egală ca mărime cu viteza benzii și orientată în direcția de deplasare a ei, pentru a evita alunecarea dintre sarcină și bandă și prin aceasta uzarea benzii.

Pâlnia are ca scop să conducă produsul sub un unghi cât mai ascuțit spre bandă, astfel ca materialul să aibă la contactul cu banda o componentă a vitezei cât mai mare în direcția mersului benzii. Peretele din spate al pâlniei trebuie să aibă o înclinare mai mică decât unghiul de frecare al materialului. Pâlnia se continuă prin două borduri, de o parte și de cealaltă a benzii. Aceste borduri au la partea lor inferioară câte o fâșie flexibilă din cauciuc moale fără inserții, care asigură închiderea laterală și deci împiedică căderea produsului de pe bandă.

In figura a a se prezintă un dispozitiv de descărcare cu două tobe, montate pe un cărucior, ce se poate deplasa de-a lungul transportorului, fiind acționat manual printr-o transmisie cu roți dințate. Materialul cade într-o pâlnie, de unde este dirijat spre un jgheab de

evacuare.

c)

Dispozitive de descărcare: a) – cu cărucior; b) – cu plug; c) – descărcare în buncăr

In figura b se prezintă un dispozitiv de descărcare cu scut, ce se folosește în cazul în care gabaritul instalației nu permite utilizarea unui dispozitiv cu cărucior sau în cazul sarcinilor ce se lipesc pe bandă. Pentru a reduce gradul de uzură al benzii se recomandă să se utilizeze dispozitive de descărcare cu două scuturi sub formă de plug, ce asigură descărcarea în ambele părți ale transportorului.

Dispozitivele de descărcare prezentate anterior sunt folosite când descărcarea trebuie să se facă pe parcursul traseului. Descărcarea transportorului se mai poate face în buncăre așezate la capătul său, în dreptul tobei de acționare (fig.c).

2.7 Probleme legate de protectia mediului

Protectia mediului se refera la ansamblul masurilor adoptate și puse în practica pentru a asigura, pe de o parte, conditii optime de igiena și climat necesare lucrului, iar pe de alta parte, pentru a preveni aparitia bolilor profesionale accidentelor de munca cu consecinte grave și a efectelor poluarii mediului inconjurator.

Principalele surse de poluare care apar pe timpul derularii operatiei tehnologice de transport, sunt emisiile de praf și scurgerile de uleiuri, vaseline să u alti diferiti lubrifianti. Prin notiunea de praf se intelege dispersia de particule foarte fine în mediul ambiant.

Praful rezultat în urma vehicularii materialului (in speta, cerealele)se gaseste sub forma de aerosoli, adica particule în suspensie, în aer și sub forma de aerogel, adica particule depuse pe toate suprafetele utilajului și celulelor de transport precum și pe toate suprafetele din mediul ambiant.

Compozitia chimica a prafului (particule organice și minerale, în concentratii diverse), creeaza conditiile declansarii imbolnavirilor profesionale, iar în concentratii cuprinse intre 15-2000 g/m, în amestec cu aerul și sub actiunea unor surse mecanice să u electrice genereaza puternice explozii.

Principalele masuri, pe linia protectiei mediului, sunt :

-respectarea, cu strictete a regimului de lucru al utilajului;

-asigurarea echipamentelor de protectie;

-respectarea normelor de securitate a muncii;

-asigurarea ventilarii permanente și eficiente;

-identificarea și evacuarea, la timp, a acumularilor de praf care pot crea conditii de pericol.

-efectarea la timp a reglajelor utilajului;

-efectuarea corespunzatoare, și la termenele stabilite a lucrarilor de intretinere a utilajului;

-scoaterea din functiune și inlocuirea utilajelor (subansamblelor acestora) cu grad ridicat de uzura.

Bibliografie

1.Ostorovski-Actionari electrice ale benzilor transportoare
2.Oprescu-Utilaje metalurgice
3.Niculescu/Radut-Masini electrice fabricate in Romania
4.Dragulescu-Catalog de tiristoare
Agenda electronistului
5.Comsa-Proiectarea instalatiilor electrice industrial
6.Spivakovski-Masini de ridicat si transportat 
Manualul inginerului electrician
7.Duminicatu-Proiectarea instalatiilor de joasa tensiune
8.Canescu-Aparate electrice de joasa tensiune

.%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a?

Bibliografie

1.Ostorovski-Actionari electrice ale benzilor transportoare
2.Oprescu-Utilaje metalurgice
3.Niculescu/Radut-Masini electrice fabricate in Romania
4.Dragulescu-Catalog de tiristoare
Agenda electronistului
5.Comsa-Proiectarea instalatiilor electrice industrial
6.Spivakovski-Masini de ridicat si transportat 
Manualul inginerului electrician
7.Duminicatu-Proiectarea instalatiilor de joasa tensiune
8.Canescu-Aparate electrice de joasa tensiune

.%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a? .%l!^+a?