E.A.P. Ingeniería de Minas

Ing. Víctor Echevarría Flores HUANCAYO 2013

FAJAS TRANSPORTADORAS

Dentro de la actividad minera, generalmente se utiliza en las plantas concentradorasy también en el transporte de mineral en el interior mina como un medio auxiliar dela operación unitaria de movimiento de materiales, constituye un equipo que permiteel transporte continuo de materiales.La característica es que esta constituida por bandas o correas sin fin y movidas demanera adecuada para transportar el material granulado o fragmentado en formacontinua y a grandes distancias horizontales y también en pendientes positivas o negativas hasta un 30 %.

PARTES:Faja, cinta o banda.Infraestructura.Elemento motriz.

Faja:La faja es sin fin, que gira, esta hecha de telas de algodón o tipo “cord” superpuestaspegamentadas por caucho o polivinilo, el elemento que recubre sirve para controlarala humedad y abrasión, la resistencia a la tracción lo producen las telas.

La unión o grampas reducen su resistencia.Las que se utilizan en la minería son de:65 – 80 cm de anchoResistencia = 65 kg/cm# de capas = 3 a 5Espesor = 1 a 2 mm/capaPeso de tela = 0.8 kg/m2Ejm: 5 capas, a= 80 cm, RT = 65 kg/cm x 80 cm x 5 = 26,000 kg

Resistencia Efectiva:R = = = 2,000 Kgs coeficiente = 12 a 14

Infraestructura:Soportes metálicos y rodillos de carga y retorno. Los rodillos de carga estánconformados normalmente por tres, dos de los cuales tienen una inclinacióndeterminada. Los rodillos se encuentran a intervalos regulares de 1 m o másEl retorno en vacío de la faja se hace sobe rodillos horizontales que por logeneral se encuentran dispuestos a doble intervalo que los superiores.

Elemento Motriz:Llamado también polea motora, el cual esta acoplado a un motor eléctrico elcual le genera movimiento, la condición del movimiento es por adherenciaentre la faja y la polea gracias a los 1800 de ángulo de contacto, puede existirun ángulo mayor(mayor superficie de adherencia) con el trabajo de tamboresauxiliares de compresión o con dos o más tambores motrices.

Otros elementos auxiliares:- Soporte de rodillos, cuyas patas son regulables en altura y alineación.- Rodillos locos, centradores o guiadores, que corrigen la desviación lateral de la faja.- Tensores, son poleas que sostienen un contrapeso y son tensados por pernos.

La faja o cinta transportadora, es un sistema de transporte costoso por lo que es necesario evitar:- Fatiga o cansancio de la cinta.- Frotamiento, choque y agua.

Existen medida para conservar el buen funcionamiento de las fajas:- Secciones suficientes de galerías o áreas de trabajo.- Tensiones adecuadas de las fajas.- Alineamiento adecuado- Pendiente dentro de los límites.- Alimentación y transporte correcto del material e inspecciones periódicas.

Mediciones en Fajas Transportadoras:

F = T – t t = T - F

F= fuerza que trasmite (kg)T= tensión cara superior (kg)t = tensión cara inferior (kg)

W = F x V F = kgPot= V = m/seg

Pot = CV 1 HP = 1.014 CV

T/t < u = coeficiente de rozamiento∞ = radianese = 2.718

u0.2 tambor pulido y húmedo.0.3 tambor pulido y seco.0.4 tambor pulido y seco recubierto.

LIMITES DE POTENCIA A TRASMITIR:a.- Límite Mecánico:

Pot = (Tmáx x V) / 75Calcula la potencia máxima con una faja de una velocidad de 1m/seg,Constituida de 5 capas, con una resistencia por capa a 60 kg/cm, cuando elAncho es de 80 cm.

RT = 60 x 5 x80 = 24,000 kgs

Refectiva = 24,000 / 12 = 2,000 kgs

Pot = (2,000 x 1) / 75 = 27 CV

b.- Límite debido a la adherencia: =

= 1- = 1- = 1 - Pe = Pot máx

CALCULO DE FAJAS TRANSPORTADORAS

- Producción Horaria (capacidad)- Potencia de accionamiento- Potencia de Motor- Fuerza Máxima de Tracción.

Datos Usuales:Ancho = 300 – 1600 mmVeloc = 1 – 1.5 m/seg Capacidad = 150 – 550 ton/horaLongitud útil = 300 – 1500 mMotores = 27 a 335 HPDesnivel = hasta 15 – 200 En subterráneo 150 ± 26 %

Capacidad Horaria Máxima:

Qmáx = 0.36 F x VF x ɣ Qmáx = tn/hora F = sección de carga cm2

VF = veloc faja ɣ = peso esp de mat. tn/m3

Potencia de Accionamiento:

Na = ± + NI

c = coeficiente suplementario a la flexión de la faja, se determina en un ábaco, varía de 1 – 4, es función de la longitud de la faja.

f = coeficiente de rozamiento en los rodillos de apoyo (0.025)L = longitud útil de transporte (m)qT = peso de instalación x metro lineal de la longitud útil, se determina usando una tabla. Kg / mVF = velocidad de la faja.H = desnivel en metros del punto de carga a descarga.NI = potencia suplementaria para el tambor de descarga y accesorios como limpiadores de faja.

NI = 1 CV B ≤ 500 mm, VF = 1 m/seg por cada limpiadorNI = 2 CV B > 500 mm, VF = 1 m/segEn caso que varía la velocidad de fajaNI = NI´ . VF VF > 1 m/seg

Potencia de Motor:

N = r = rendimiento de accionamiento 80 %

Tracción Máxima o Arrastre Máximo:

U = kg T = tensión máxima, t = tensión mínima

Condición de no deslizamiento:

< de donde: = (condición límite de no deslizamiento)

Cálculo de F Sección de Carga:

b = 0.9B – 0.05

PROBLEMA:Una faja transportadora de forma de canal M650, de material incombustibledebe realizar transporte ascendente sobre una pendiente de 70,el rendimientoen el acoplamiento del motor es de 80%.La instalación cuenta con un tambor de descarga y un dispositivo limpiador dela faja, la longitud útil total de transporte es de 260 metros, el coeficiente derozamiento de rodillo de apoyo es de f = 0.025, la velocidad de faja es de 1.3 m/segEl peso específico aparente del material es de 1 ton/m3.Calcular:- Tonelaje horario máximo transportado.- Consumo de potencia en el eje del motor.- Potencia en el acoplamiento del motor de accionamiento.- Fuerza de arrastre en la periferia del tambor rotor o tracción máxima de la cinta.

Datos:Tipo de faja: Canal M650 incombustible. Ancho 350 mm Transporte ascendente: α = 70 (350.105 – α /100) en cm2

Rendimiento de motor: 80 % (en acoplamiento)Longitud útil de transporte = 260 metrosCoeficiente de rozamiento: f = 0.025 (rodillo de apoyo)Velocidad de faja = 1.3 m/segPeso específico: 1 ton/m3

a.- Qmáx = 0.36 F x VF x ɣ

Se calcula F, F = 350 x 0.98 = 343 cm2Luego: Qmáx = 0.36 x 343 x 1.3 x 1 = 160.52 ton/hora

Qmáx = 160.52 ton/hora

b.- Na = ± + NI

c = 2.2qT = 25.7 kg/mH = L x sen α = 260 sen 70= 31.7m Na = + + (2) 1.3

Na = (0.053 x 280.8) + 18.85 + 2.6Na = 14.88 + 18.85 x 2.6 = 36. 33

Na = 36.33 CV

c.- N = d.- U = kg N = 36.33/0.8 = 45.41 CV u =

N = 45.41 CV u = 2095.96 kg

PROBLEMA:1.- Calcular cuando u = 0.2 y α = 1800.a.- Este valor en que porcentaje se eleva si el coeficiente de rozamiento se duplica.b.- Si se duplica el ángulo de contacto α.c.- Cuando ambos valores se duplican.

T/t < (no hay deslizamiento)T1 = T, T2 = t, T>t Datos:e = 2.718u = 0.2 (coeficiente de rozamiento)

1.- = 1.87 (100%) a.- = 3.51 ( 87%) b.- = 3.51 ( 87%) c.- = 12.33 ( 560%)

Condición Límite de Deslizamiento:

T = t

a.- Que fuerza es necesaria aplicar en el extremo de una correa que según la figura rodea un rollizo de madera según un ángulo de 1800 para que pueda levantar una fuerza de 100 kg siendo u = 0.4b.- Cual es la fuerza necesaria que se debe aplicar en el mismo extremo para mantener fijo el peso de 100 kg que cuelga del otro extremo del cable. Debe evitarse el deslizamiento.

u = 0.4S1 = S2 = 100 x = 350 kgs.S1 = 350 kgs

S1 = S2 S2 = = 28.6 S2 = 28.6 Kgs

S1S2

S1S2

Las tensiones aumentan en sentido contrario al movimiento.u

S1

S2

Para fajas se tiene: u ≦ S1-S2

S1 < S2 S1 = S2

u < S2 (- 1) u = S1 – S2

u = S2 - S2

u = S2( - 1)

Si S2 = 0

u = 0

PROBLEMA:Se requiere transportar 60,000 toneladas de mineral/mes, el mineral eschancado y tiene un peso específico de 3 ton/m3. La carga es depositadasobre la faja a un nivel 0, el transportador debe vaciar su carga en silosa una altura de 10 metros con respecto al nivel de carga en una longitud detransporte horizontal de 50 metros. La inclinación de los rodillos de cargadebe ser de 300, con una velocidad de carga de 1.2 m/seg. El trabajoefectivo será de 30 días mensuales con un trabajo de 8 horas por día.Calcular la sección de carga en cm2 de la faja y el ancho de la faja en metros.