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Capacidad Del Tornillo Transportador Sin Eje Y Cálculos De Potencia

Cálculos del transportador sin eje

La siguiente información proporciona los criterios básicos para calcular la capacidad, la potencia, la capacidad de torsión y la desviación. Estos cálculos son críticos para el diseño de un transportador sin eje exitoso.

Cálculo de capacidad

La capacidad especificada se puede calcular fácilmente dividiendo la capacidad de material dada en libras por hora por la densidad del material a granel que se transporta. La capacidad se da en pies cúbicos por hora.

La capacidad del tornillo transportador sin eje se calcula utilizando el diámetro en espiral, el paso en espiral, el porcentaje de carga del canal, el grado de inclinación (si corresponde) y la velocidad de rotación en espiral. La velocidad requerida se calcula dividiendo el caudal de material requerido por la capacidad por revolución. “D” y “d” son los diámetros exterior e interior de la espiral. “I” y “R” son factores relacionados con la inclinación y la naturaleza de los transportadores sin eje. Las variables restantes aseguran que las unidades se conviertan correctamente.

La velocidad requerida del tornillo transportador sin eje se puede calcular a partir de los resultados obtenidos anteriormente.

Los tornillos transportadores sin eje son más eficientes a velocidades más bajas y el rango de velocidad aceptable es típicamente entre 20 y 40 rpm. Si la velocidad calculada del transportador está fuera del rango de velocidad recomendado, cambie la carga del canal o el diámetro del transportador para manipular la velocidad y mantenerla dentro del rango de velocidad aceptable.

Para simplificar los cálculos y promover el uso de componentes estandarizados, los transportadores sin eje utilizan espirales de tamaño nominal estándar con paso completo, 2/3 o 1/2 paso. Nuestro departamento de ingeniería puede diseñar diámetros y pasos espirales especiales a pedido del Cliente.

Cálculo de potencia

Ahora que se ha determinado la capacidad, el diámetro del tornillo transportador, la carga del canal y la velocidad requerida, la siguiente tarea es calcular los requisitos de potencia para el transportador. La longitud del transportador, que hasta ahora no se consideraba un factor, ahora juega un papel fundamental. La siguiente ecuación utiliza la velocidad, la carga del canal, la longitud del transportador, la eficiencia del accionamiento y el factor de material.

La potencia de demanda del tornillo transportador sin eje se calcula en dos partes. Primero, se calculan los caballos de fuerza para vaciar el transportador, o se calculan los caballos de fuerza de fricción. Luego, se calcula la potencia requerida para mover el material, o se calcula la Potencia del material. Nuestro departamento de ingeniería ha desarrollado factores empíricos como Fd y Fb a través de años de experiencia y pruebas de materiales a granel. Estos factores ayudan a tener en cuenta el tamaño del transportador, la inclinación, la carga del rodamiento, las condiciones del material, las características especiales y las condiciones de flujo no lineal.

Se considera que la mayoría de las unidades de tornillos transportadores tienen una eficiencia del 88 por ciento debido a la combinación de la eficiencia del motor y la caja de engranajes. Nuestro departamento de ingeniería fomenta el uso de unidades de alta eficiencia, pero no recomienda calcular la potencia total con una eficiencia de unidad superior al 93 por ciento porque puede conducir a unidades y componentes de menor tamaño.

Recomendamos el uso de reductores de engranajes con un factor de servicio mínimo de 1.4 para todos los diseños de tornillos transportadores. El factor de servicio no afecta la eficiencia o el rendimiento del reductor de engranajes, sino que es una clasificación de la calidad, durabilidad y longevidad del engranaje. Los reductores de engranajes de menor calificación serán fuentes de mantenimiento y reemplazo frecuentes.

Cálculos de clasificación torsional

Nuestro departamento de ingeniería diseña cada tornillo transportador sin eje para resistir las fuerzas generadas por el esfuerzo de torsión del motor completo del variador. El diámetro del eje impulsor, la clasificación del perno de la brida y la clasificación torsional de la espiral se verificarán de acuerdo con los siguientes cálculos.

El esfuerzo de torsión del motor completo se calcula utilizando la potencia total y la velocidad del variador. El siguiente cálculo representa el esfuerzo de torsión del motor completo medido en el eje de salida de la caja de engranajes.

La idoneidad del eje de transmisión se determina comparando la tensión segura del material con la tensión aplicada al esfuerzo de torsión del motor total. Sin sumergirse en los detalles insoportables de los modos de falla del material y la teoría del diseño de la máquina, la tensión segura de un material es aproximadamente el 20 por ciento del límite elástico del material. El límite elástico de los materiales comunes se publica ampliamente y se compara fácilmente. La selección del material puede afectar la clasificación de tensión segura del eje de transmisión, los pernos de acoplamiento y la espiral.

El departamento de ingeniería conecta el eje impulsor bridado de una pieza a la brida espiral usando seis pernos de brida. Los pernos de la brida transmiten el esfuerzo de torsión del variador desde el eje del variador a la espiral. Debido a que la espiral sin eje está totalmente soportada por el revestimiento de desgaste, los pernos de acoplamiento no soportan el peso de la espiral. Solo se debe calcular el esfuerzo cortante de los pernos.

Si se descubre que los pernos de la brida son inadecuados, se pueden usar pernos de brida de mayor resistencia. El número y el tamaño de los pernos de la brida generalmente resultan en un factor de seguridad muy grande en comparación con el esfuerzo de torsión del motor completo. Como regla general, si parece haber un problema con la clasificación de esfuerzo de torsión del perno seguro, entonces el diseño debería revisarse.

La espiral sin eje es un resorte de gran diámetro y alta resistencia que también debe transmitir el esfuerzo de torsión del motor completo del variador. El factor principal que afecta la clasificación del esfuerzo de torsión de la espiral es el material de construcción. La espiral interna, si se usa, no aporta ningún soporte torsional porque no puede soldarse efectivamente a la placa de transmisión. En este punto, la complejidad de los cálculos torsionales aumenta significativamente, por lo que las siguientes ecuaciones reflejan solo los criterios de aprobación.

Si el esfuerzo de torsión total del motor es menor que la clasificación del esfuerzo de torsión seguro de la espiral, entonces la espiral tiene el tamaño apropiado y el material de construcción de la espiral es aceptable. Por supuesto, el material de construcción de la espiral se puede elegir en función de otros factores como la resistencia a la abrasión o la corrosión. Póngase en contacto con nosotros para obtener ayuda en la selección del material en espiral adecuado para su aplicación.

Cálculo de deflexión en espiral

La espiral sin eje se estirará o comprimirá cuando se coloque bajo carga. El término técnico para este estiramiento o compresión es Deflexión. Si la unidad de accionamiento se coloca en el extremo de descarga del tornillo transportador, la espiral se estirará. La espiral se comprimirá si la unidad de accionamiento se encuentra en el extremo de entrada. Las dos cargas principales que causan la desviación son el peso de la espiral y la carga del material a granel a medida que se transporta. Naturalmente, un fuerte contribuyente a la desviación de la espiral es la inclinación del transportador, porque el peso de la espiral hará que la espiral se desvíe. El resto de la desviación es el resultado del transporte del material a granel. A diferencia del cálculo del esfuerzo de torsión, la espiral interna ayuda a reducir la desviación de la espiral.

De manera similar a la Clasificación de esfuerzo de torsión segura de la espiral, la desviación de la espiral es un cálculo extremadamente complicado que se ha simplificado según los criterios de aprobación.

Por lo general, solo los tornillos transportadores sin eje horizontales extremadamente largos verán una desviación espiral significativa. Los transportadores sin eje inclinados y verticales también tienden a tener una mayor desviación en comparación con los tornillos transportadores sin eje horizontales de la misma longitud.

Cada tornillo transportador sin eje está diseñado para una larga vida útil y un tiempo de inactividad mínimo utilizando los cálculos descritos anteriormente.

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