Trasportatori a nastro - Università degli studi di Trieste

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Trasportatori a nastro - Università degli studi di Trieste
Università degli Studi di Trieste – a.a. 2009-2010
Impianti industriali
Trasportatori a nastro
• Realizzano un trasporto di tipo continuo, in
orizzontale o in pendenza, di materiali alla
rinfusa e di carichi concentrati leggeri.
incastellatura di sostegno
Trasporti interni
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Tipologie di nastri
• Vi sono diverse tipologie di nastri in relazione ai
possibili impieghi.
• Si distinguono in particolare:
–
–
–
–
Nastri di tela e gomma
Nastri in fibra naturale e sintetica
Nastri in acciaio
Nastri in rete metallica
Trasporti interni
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Nastri in tela e gomma
Sono costituiti da una struttura di gomma e tela a forma di
nastro chiuso ad anello, con giunzione vulcanizzata o
metallica, utilizzata per il trasporto di materiali vari.
Trasporti interni
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Caratteristiche
• Coperture: ci sono quattro tipi con carichi di rottura e
allungamenti percentuali decrescenti
• Tessuti: tre tipi di tessuti (L,M,P) con resistenza a rottura
rispettivamente di 60-70-75 kgf/cm e allungamento
percentuale del 20%
• Larghezze: unificate da 400 a 2000 mm
• Impiego: materiali alla rinfusa, specie attraverso dislivelli)
per temperature inferiori a 120°C
Trasporti interni
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Trasporti interni
Impianti industriali
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Nastri in acciaio
• Trovano impiego per
– temperature superiori ai 100÷120°C;
– movimentazioni di materiali abrasivi;
– alimentazione di pezzi e particolari di piccole e medie
dimensioni a più postazioni di lavoro.
• Materiali impiegati:
– Acciai inossidabili
– Acciai al carbonio
• Elevato carico di rottura
• Allungamenti trascurabili
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Parametri caratteristici:
• Spessore lamiera:
0,8 ÷1,2 mm
• Larghezza del nastro:
0,2 ÷1,2 m
• Velocità massima: 0,6 ÷1 ms
• Diametro delle pulegge: 100
volte lo spessore del nastro
• Coefficiente di aderenza:
µ=0,1 ÷0,2
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Nastri in rete metallica
• Trovano impiego per
– temperature fino a 1000°C
– Movimentazioni di materiali all’interno di essiccatoi raffreddatori,
in quanto consentono il paesaggio dell’aria anche dal di sotto.
• I nastri trasportatori sono costruiti in filo o piattina
metallica; con particolari forme concatenate
costituiscono un tessuto piano, portante, molto flessibile.
A: passo spirale; B: passo traversino
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• Qualità del materiale. I nastri trasportatori sono prodotti
in:
–
–
–
–
Acciaio inossidabile
Acciai speciali resistenti alle temperature
Acciaio al carbonio
Acciaio al carbonio zincato
• Gli elementi da rilevare per valutare una esecuzione
sono:
– Qualità del materiale (es: acciaio inox 304)
– Larghezza del nastro
– Lunghezza (sviluppo)
Trasporti interni
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• Le reti in acciaio legato (NiCr) sopportano temperature
fino a 1000°C.
• Apposite tabelle, fornite dai costruttori, forniscono la
resistenza a trazione della rete metallica in funzione della
temperatura.
• Il diametro delle pulegge viene assunto pari a 20÷25
volte il diametro del filo.
• Il problema principale che si può avere è legato
all’aderenza tra nastro e rulli-pulegge.
Trasporti interni
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• L’aderenza tra nastro e tamburo può essere migliorata:
– scegliendo materiali adatti per nastri e tamburi;
– aumentando l’angolo di aderenza;
– adottando un tenditore a contrappeso che mantenga
elevata e costante la tensione del nastro.
• Nel caso dei nastri in rete metallica, si ricorre a
rivestimenti in gomma, controrulli, o doppi tamburi motori.
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Nastri piani e a conca
• Nastri piani: destinati a trasportare colli singoli o materiali
alla rinfusa in piccole quantità.
• Nastri concavi: destinati a movimentare portate elevate di
materiali alla rinfusa.
Trasporti interni
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•
•
•
•
•
•
•
•
•
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Lunghezza del trasportatore “l”
Larghezza del nastro
Inclinazione del nastro
Velocità del nastro (fino a 1
m/s quelli piani e fino a 2 ÷3
m/s per quelli concavi)
Diametro delle pulegge
Diametro e interasse dei rulli
Potenzialità di trasporto
Tipologia di cuscinetti dei rulli
Angolo di avvolgimento del
nastro
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Potenzialità di trasporto
• Per scatole, colli e cassette si ha: Q=kqBv
dove
k: costante che dipende dalle unità di misura;
q: carico distribuito sul nastro che si ottiene dalla tabella;
B: larghezza del nastro;
v: velocità del nastro.
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• Per materiali alla rinfusa
Q=k’γAv (peso/unità di tempo)
Q=k’’Av (volume/unità di tempo)
dove:
–
–
–
–
k’,k”: costanti dipendenti dalle unità di misura;
γ: peso specifico del materiale trasportato;
v: velocità del nastro;
A: sezione media dello strato di materiale sul nastro.
• Se B è la larghezza del nastro (m) si ha empiricamente:
( B + 4) B 2
Ap ≈
110
Ac ≈ 2 Ap
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per nastri piani;
per nastri a conca con tre rulli di cui i due
laterali inclinati di 20° sull’orizzontale.
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Esempio di calcolo
• Dati di progetto
–
–
–
–
potenzialità richiesta: Q = 150 t/h
materiale trasportato: carbone di legna
lunghezza del trasporto in pianta: l = 110m
altezza di sollevamento complessiva: H = 7m
• Dalla tabella 22.VIII (Monte) si ottengono i dati:
– peso specifico di mucchio: 500 kgf/m3
– max inclinazione ammissibile: 12°
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• Dimensionamento geometrico
Verifica della pendenza del trasportatore:
δ = arctg
H
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= arctg
= 3,64 ≅ 4°
l
110
δ è inferiore ad α e quindi l’inclinazione è verificata.
La lunghezza reale del trasportatore sarà:
LT = H 2 + l 2 = 110,22 ≅ l = 110m
Per trasportatori con pendenza δ la portata si riduce
Qp = p ⋅ Q
con p = 0,99 come desumibile dalla tab. 22-VII.
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• Potenzialità
La potenzialità si ricava dalla relazione
Q = v ⋅ A ⋅ ρ ⋅ p ⋅ k (t/h)
dove:
– v è la velocità del trasportatore in (m/s)
– A è la sezione media dello strato di materiale sul nastro (m2)
– k è la costante che dipende dalle unità di misura (3,6 in questo
caso).
Il valore di A deve essere calcolato in modo iterativo allo
scopo di ottenere una velocità adeguata ma entro i valori
nominali calcolabili dalla relazione
vnominale = 0,7 ⋅ vmassima
in cui vmassima si ottiene dalla tab. 22.X.
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v=
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Q
1
= 0 ,084 ⋅ (m/s)
A⋅ ρ ⋅ p ⋅k
A
Per determinare A si può impiegare, se ipotizziamo di
usare un nastro piano, la relazione:
( B + 4) ⋅ B 2
A=
110
con B larghezza del nastro.
Se fissiamo una larghezza di tentativo cautelativamente
grande B = 1,20m, otteniamo A = 0,068 (m2).
Di conseguenza la velocità sarà:
v = 0,084 ⋅
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= 1,24 (m/s)
0,068
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Per il valore ipotizzato di larghezza del nastro e tenuto
conto che il materiale è abrasivo, si ottiene dalla tab.
22.X una velocità massima di 4 m/s.
La velocità nominale è quindi:
vnominale = 0,7 ⋅ vmassima = 0,7 ⋅ 4 = 2,8 (m/s)
La velocità calcolata è inferiore a quella nominale;
proviamo a ridurre la larghezza del nastro: B = 1m.
In questo caso otteniamo A = 0,045 (m2).
Di conseguenza la velocità sarà:
v = 0,084 ⋅
Trasporti interni
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= 1,87 (m/s)
0,045
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Dalla tab. 22.X si ottiene una velocità massima di 3,5
m/s.
La velocità nominale è quindi:
vnominale = 0,7 ⋅ vmassima = 0,7 ⋅ 3,5 = 2,45 (m/s)
La velocità calcolata è ancora inferiore a quella
nominale; poniamo la larghezza del nastro: B = 0,9m.
In questo caso otteniamo A = 0,036 (m2).
Di conseguenza la velocità sarà:
v = 0,084 ⋅
Trasporti interni
1
= 2,33 (m/s)
0,045
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Impianti industriali
Dalla tab. 22.X si ottiene una velocità massima di 3,1
m/s.
La velocità nominale è quindi:
vnominale = 0,7 ⋅ vmassima = 0,7 ⋅ 3,1 = 2,17 (m/s)
La velocità calcolata è ora superiore a quella nominale;
poniamo in conclusione la larghezza del nastro:
B = 1,0m.
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Impianti industriali
Particolari costruttivi
Trasporti interni
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Impianti industriali
Dispositivi di scarico prima
della puleggia motrice
Tenditore
Dispositivi per la pulizia del nastro
Trasporti interni
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