UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCO - UPE

Escola Politcnica de Pernambuco POLI

Curso de Engenharia Mecnica Industrial

PROJETO DE UM TRANSPORTADOR A GRANEL

Aluno: SEVERINO CLENIO DA SILVA BARBOSA

Recife, 21 de maio de 2015.

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OBJETIVO

Com o intuito de transportar os seguintes materiais a granel: acar, arroz, trigo, soja,

feijo e milho, uma distribuidora solicita que seja projetado um transportador por correia

horizontal de 50m, uma rosca transportadora helicoidal horizontal de 20m e um elevador de

canecas vertical de 40m. Sabemos que esses gros devem ser transportados a uma vazo Q

de 8t/h. A empresa possui um galpo de grandes propores onde fica realizado a recepo e

separao dos gros, a conduo dos gro para o lado externo do galpo feito atravs da

rosca transportadora. Fora do galpo a rosca transportadora transfere seu fluxo para a correia

transportadora que fica protegida por um corredor at a chegada ao elevador de canecas que

transfere o material a uma altura de 40m para o setor de empacotamento e destino.

CONFIGURAO SOLICITADA PARA O PROJETO

Transportador por correia horizontal de 50m; Rosca transportadora helicoidal horizontal de 20m; Elevador de canecas vertical de 40m.

MATERIAIS QUE SERO UTILIZADOS NAS MQUINAS TRANSPORTADORAS

PROJETADAS

Acar;

Arroz;

Feijo;

Milho;

Soja; e

Trigo.

VAZO DE MATERIAL EM CADA TRANSPORTADORA

Q = 8 t/h

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Esquema explicativo do funcionamento da empresa e como sero aplicados os

transportadores aqui dimensionados:

No Bloco B encontra-se o setor da empresa que recebe e separa os gros, quando o

gro est pronto para ser entregue, ele passa para rea externa atravs da rosca helicoidal que

se encontra em sua maior parte dentro da distribuidora e apenas sua extremidade

visualizada na imagem, onde acontece a descarga para o transportador de correia.

O transportador de correia protegido por um corredor em toda sua extenso

evitando contato com o ambiente, assim como, a recepo de gros da correia e do elevador.

No bloco A, que se situa a um plano bem mais alto que a distribuidora, o elevador de

canecas descarrega o fluxo de gros nos veculos que passam por essa elevao.

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DIMENSIONAMENTO DO PROJETO

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DADOS DOS MATERIAIS QUE SER TRANSPORTADO PELA CORREIA :

Acar;

B36L

= 880 a 1000 kg/m 1 t/m

Fino 100 mesh a 1/8 in (dado igual para todos os materiais que sero

utilizados)

Gro solto (dado igual para todos os materiais que sero utilizados)

= 30 a 45 (ngulo de repouso)

acomodao = 10; logo acomodao = 20 a 35

No abrasivo (dado igual para todos os materiais que sero utilizados)

Contaminvel (dado igual para todos os materiais que sero utilizados)

degradvel (dado igual para todos os materiais que sero utilizados)

Arroz;

B35

= 0,7 t/m

= 30 a 44 (ngulo de repouso)

Feijo;

C25

= 0,8 t/m

= 29 (ngulo de repouso)

Milho;

C35

= 0,9 t/m

= 30 a 44 (ngulo de repouso)

Soja; e

C27NW

= 0,7 a 0,9 t/m

= 30 a 37 (ngulo de repouso)

Trigo.

C25N

= 0,7 a 0,8 t/m

= 28 (ngulo de repouso)

Aps concluso de anlise dos dados extrados da tabela para os produtos que sero

utilizados nos transporte a granel, nota-se uma semelhana nos seus valores, podendo ser

generalizado da seguinte forma:

= 1000 kg/m 1 t/m (maior densidade apresentada)

Fino 100 mesh a 1/8 in (dado igual para todos os materiais que sero

utilizados)

Gro solto (dado igual para todos os materiais que sero utilizados)

= 30 a 45 (intervalo que engloba os ngulos de repouso dos materiais)

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acomodao = 10; logo acomodao = 20 a 35 (intervalo que engloba os

ngulos de repouso dos materiais)

No abrasivo (dado igual para todos os materiais que sero utilizados)

Contaminvel (dado igual para todos os materiais que sero utilizados)

degradvel (dado igual para todos os materiais que sero utilizados)

Q = 80 t/h a vazo solicitada para as mquinas

OBS: As tabelas e grficos indicados durante este projeto podem ser encontrados no Manual

de Transportadores.

Usando a tabela 1.04:

C = CTAB * K* V

Onde V a velocidade do transportador e K a constante devido inclinao do

transportador.

C = 80 *1 * 1 = 80,0 m/h

CCALCULADA = 80 m/h, com V = 0,93 m/s 1 m/s

Pela configurao do transportados o ngulo de inclinao 0 o K = 1,0.

Correia transportadora com 3 rolos;

Largura da correia B = 24 = 60,96cm;

= 20;

Moeda de recepo de 2m (tendo em vista o intervalo aceitvel de 1 a 3m para a granel)

Distncia padro (dp) do material borda da correia:

dp = 0,055 . B + 0,9 = 2,22 in

Srie de roletes:

C = A . B onde: A = 15 e B = 30

Logo: C = 450 ... conforme o grfico 1-02

SEMA A4

Peso dos rolos [tab. 1-10] 4,3 kgf

Vida til terica de 45.000h

Escapamentos dos roletes de carga [tab. 1-15] 1,31m

Escapamentos dos roletes de retorno 3m

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Potncia efetiva necessria para o transporte de carga:

Ne = V *(NV + NG) +

100(N1 + Nh) tendo em vista que:

NV = 0,8 HP [tab. 1-17]

Ng = 0,6 HP [tab. 1-19]

N1 = 1,11 HP [tab. 1-18]

Nh = 1,66 HP [tab. 1-19] Valores interpolados

Ne = 18,05 HP

adotando que: motor = 0,75

=

= 23,99

Seleciona-se assim o motor comercial de 25cv

Peso do material Wm = 0,277 .

= 22,16

Peso da correia tipo lona 7,7

Fora de atrito nos roletes Fr = 0,015 . L . Wb = 5,77 kgf

ator de abraamento K

Acionamento simples com tambor de abraamento

200

Esticador por parafuso

Tambor de ao

Tenso mnima admissvel de trao na correia para 2% de flecha

Te = 6,25(Wm + Wb) . a 39,12 Kgf

Tmax = Te*(1 + k ) onde K o coeficiente de atrito em relao ao acionamento

K = 0,7 acionamento simples, arco de contato 180, esticador por gravidade de tambor de

ao.

Tmax 39,12 *(1 + 0,7) = 2031,38 Kgf

k = 0,7 e = 0,25 {

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TU =

=

2031,38

40,64 = 37,75 Kgf/cm

Na tabela do fabricante Mercrio, escolhemos a correia PN 2200 com Tadm/ lona = 16 Kgf/cm

e escolhendo para PN 2200 3 lonas.

Assim obtemos,

Tadm = 40 Kgf/cm

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DADO DO MATERIAL QUE SER TRANSPORTADO PELA ROSCA HELICOIDAL (RC) :

Classificao B26KT

= 880 a 1000 kg/m 1 t/m 62,48 lb/ft

Fino 100 mesh a 1/8 in - Classe B

Gro solto - Classe 1

= 30 a 45 (ngulo de repouso) Classe 2

acomodao = 10; logo acomodao = 20 a 35

No abrasivo

Contaminvel - Classe K

degradvel - Classe T

Comprimento da rosca transportadora helicoidal 10m = 32,79ft

A vazo aceita para esse tipo de transportadora 300 m/h para uma ocupao de 45% da RC.

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Folga entre a carcaa e o helicoide aceito de 03 a 08mm

Adota-se 05mm

Velocidade do fluxo V= 80m/h = 2826,85ft/h

Dimetro do helicoide [tab. 5]: 14in = 35,5cm

Capacidade volumtrica: dados retirados da tabela

a 1 rpm 0,872m/h

X rpm 113m/h

Para o valor de 80m/h 92rpm

OBS: sabe-se que esse tipo de mquina trabalha com um mximo de 130rpm

O material de densidade mdia e no abrasivo, logo: = 0,325

Para uma inclinao 0 k = 1

Fator de correo de volume = 0,4

Passo da hlice = t = D = 14in para materiais no abrasivos

Velocidade de deslocamento no interior do transportador:

Condio de trabalho = .

60=

0,0355 .92 .60

60= 3,27/

Potncia requerida para transportador helicoidal horizontal:

= . .

367=

1,2 . 80 . 10

367 2,62 3,5

Onde: o coeficiente de resistncia para pequenos gros = 1,2

Adotando-se a eficincia e = 80%

Nmotor = N/e 4,375 HP

Logo, o motor comercial selecionado de 5 cv.

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O elevador de canecas pode tambm ser chamado de caamba ou copos.

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Na sada da correia transportadora a carga que sai a mesma na entrada do elevador

que Q = 80 t/h e deve subir uma altura de 40 m 131,23ft 1574,8 in.

O elevador com caambas espaadas e descarga centrfuga para correia ser

selecionado para esse dimensionamento.

Para gros temos a condio Vcorreia 250 m /mim 4,17 m/s

Seleo de srio do elevador E-6000

Capacidade para as canecas 75% cheias 73,3dm/h

Velocidade adotada para as canecas 1,3m/s

Tipo de elevador 5B centrfugo de correia

Distncia entre centros dos tambores

L = H + M + Q + 0,275 = 41,47m

Onde: M = 0,7m

Q = 0,5m

Caixa de dimenses internas A x B 580x1220mm

Bitola: 10mm

Largura da correia = 18in

Passo das canecas C= 460mm

Dimetro dos tambores D1 = 600MM cabea

D2 = 450mm p

rpm = 41

dimenses das canecas:

A = 215mm

B = 400mm

C = 200mm

R = 45mm

Bitola = 3/15

Peso = 11,3kg

Capacidade:

x.x = 6,0dm

y.y = 9,6dm

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Potncia do motor

N = 1,3 .1,3 .(40+12 .0,45)

75 .0,8= 1,48 adotando = 80%

onde: p = 100 .1 .0,006

0,460= 1,3/

conforme a tab. [4-07] o motor mais prximo do calculado 3HP

logo: N do conjunto de acionamento = 02

N do redutor = R-60

Dimenses gerais em mm do elevador, indicativas no desenho dimensional:

A = 580

B = 1220

E = 369

F = 862

G = 75

J = 450

M = 700

N = 748

P = 1030

Q = 500

R = 500

S = 650

T = 570

U = 910

V = 380

Te = (+12 .2). .1000 .

=

(40+12 .0,45).0,006 .1000 .1

0,46= 592,17 kgf

Adota-se que o tambor e revestido e preso por parafuso

T1 = (1 + k) . Te = 1065,9kgf

Fora para movimentar o material:

F1 = (40/0,8) . 1000 . 0,006 = 300kgf

Fora para vencer atritos internos:

F2 = 0,005 . [40 . 9 + 40

0,8 . (11,3 + 1000 . 0,006)] = 61,25

onde o peso das correias estimado foi de 9 kgf/m

Fora de dragagem:

F3 = 1,4 . Qcalculado = 117,93kgf

onde Qcalculado = 3600 . . . .

= 84,24/

Fora mxima:

Fmax = F1 + F2 + F3 = 479,18kgf

Tenses na correia transportadora

Tenso para movimentar o material:

T1 = 9 . 40 + 40

0,35 . (11,3 + (1000 . 0,006) = 2337,14

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Tenso para movimentar a correia:

T2 = F2 = 61,25kgf

Tenso de dragagem:

T3 = F3 = 117,93kgf

Tenso para esticar a correia:

T4 = 0,15 . (T1 + T2 + T3) = 377,45kgf

Tenso unitria:

TUN =

()= 80,36/

Correia tipo KPE 2200 SL 90kgf/cm

Espessura da carcaa = 6,8mm

Peso aproximado da carcaa = 8,1kg/m

= 80,38

90= 89,3%

Dimetro motriz 750,0mm

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CONCLUSO DO PROJETO

Na parte inicial do projeto usamos uma rosca transportadora para levar o material de

dentro a rea de estocagem at a parte externa

Na parte final utilizamos um Elevador de canecas para Transportar o material para

uma altura do elevador de 40 m.

No trajeto intermedirio ser utilizado um transportador de correia para transportar

de C at D. O transportador de correia que ser utilizado ter as seguintes especificaes.

Associando como desejado pela empresa, os transportadores de carga iro atender

perfeitamente a demanda solicitada diariamente para distribuio dos gros.