Trasportatori a nastro - Università degli Studi di Trieste
Trasportatori a nastro - Università degli Studi di Trieste
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Università <strong>degli</strong> <strong>Stu<strong>di</strong></strong> <strong>di</strong> <strong>Trieste</strong> – a.a. 2009-2010<br />
Impianti industriali<br />
<strong>Trasportatori</strong> a <strong>nastro</strong><br />
• Realizzano un trasporto <strong>di</strong> tipo continuo, in<br />
orizzontale o in pendenza, <strong>di</strong> materiali alla<br />
rinfusa e <strong>di</strong> carichi concentrati leggeri.<br />
incastellatura <strong>di</strong> sostegno<br />
Trasporti interni 1
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Impianti industriali<br />
Tipologie <strong>di</strong> nastri<br />
• Vi sono <strong>di</strong>verse tipologie <strong>di</strong> nastri in relazione ai<br />
possibili impieghi.<br />
• Si <strong>di</strong>stinguono in particolare:<br />
– Nastri <strong>di</strong> tela e gomma<br />
– Nastri in fibra naturale e sintetica<br />
– Nastri in acciaio<br />
– Nastri in rete metallica<br />
Trasporti interni 2
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Impianti industriali<br />
Nastri in tela e gomma<br />
Sono costituiti da una struttura <strong>di</strong> gomma e tela a forma <strong>di</strong><br />
<strong>nastro</strong> chiuso ad anello, con giunzione vulcanizzata o<br />
metallica, utilizzata per il trasporto <strong>di</strong> materiali vari.<br />
Trasporti interni 3
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Impianti industriali<br />
Caratteristiche<br />
• Coperture: ci sono quattro tipi con carichi <strong>di</strong> rottura e<br />
allungamenti percentuali decrescenti<br />
• Tessuti: tre tipi <strong>di</strong> tessuti (L,M,P) con resistenza a rottura<br />
rispettivamente <strong>di</strong> 60-70-75 kg f /cm e allungamento<br />
percentuale del 20%<br />
• Larghezze: unificate da 400 a 2000 mm<br />
• Impiego: materiali alla rinfusa, specie attraverso <strong>di</strong>slivelli)<br />
per temperature inferiori a 120°C<br />
Trasporti interni 4
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Impianti industriali<br />
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Impianti industriali<br />
Nastri in acciaio<br />
• Trovano impiego per<br />
– temperature superiori ai 100÷120°C;<br />
– movimentazioni <strong>di</strong> materiali abrasivi;<br />
– alimentazione <strong>di</strong> pezzi e particolari <strong>di</strong> piccole e me<strong>di</strong>e<br />
<strong>di</strong>mensioni a più postazioni <strong>di</strong> lavoro.<br />
• Materiali impiegati:<br />
– Acciai inossidabili<br />
– Acciai al carbonio<br />
• Elevato carico <strong>di</strong> rottura<br />
• Allungamenti trascurabili<br />
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Impianti industriali<br />
Parametri caratteristici:<br />
• Spessore lamiera:<br />
0,8 ÷1,2 mm<br />
• Larghezza del <strong>nastro</strong>:<br />
0,2 ÷1,2 m<br />
• Velocità massima: 0,6 ÷1 ms<br />
• Diametro delle pulegge: 100<br />
volte lo spessore del <strong>nastro</strong><br />
• Coefficiente <strong>di</strong> aderenza:<br />
µ=0,1 ÷0,2<br />
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Impianti industriali<br />
Nastri in rete metallica<br />
• Trovano impiego per<br />
– temperature fino a 1000°C<br />
– Movimentazioni <strong>di</strong> materiali all’interno <strong>di</strong> essiccatoi raffreddatori,<br />
in quanto consentono il paesaggio dell’aria anche dal <strong>di</strong> sotto.<br />
• I nastri trasportatori sono costruiti in filo o piattina<br />
metallica; con particolari forme concatenate<br />
costituiscono un tessuto piano, portante, molto flessibile.<br />
A: passo spirale; B: passo traversino<br />
Trasporti interni 8
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Impianti industriali<br />
• Qualità del materiale. I nastri trasportatori sono prodotti<br />
in:<br />
– Acciaio inossidabile<br />
– Acciai speciali resistenti alle temperature<br />
– Acciaio al carbonio<br />
– Acciaio al carbonio zincato<br />
• Gli elementi da rilevare per valutare una esecuzione<br />
sono:<br />
– Qualità del materiale (es: acciaio inox 304)<br />
– Larghezza del <strong>nastro</strong><br />
– Lunghezza (sviluppo)<br />
Trasporti interni 9
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Impianti industriali<br />
• Le reti in acciaio legato (NiCr) sopportano temperature<br />
fino a 1000°C.<br />
• Apposite tabelle, fornite dai costruttori, forniscono la<br />
resistenza a trazione della rete metallica in funzione della<br />
temperatura.<br />
• Il <strong>di</strong>ametro delle pulegge viene assunto pari a 20÷25<br />
volte il <strong>di</strong>ametro del filo.<br />
• Il problema principale che si può avere è legato<br />
all’aderenza tra <strong>nastro</strong> e rulli-pulegge.<br />
Trasporti interni 10
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Impianti industriali<br />
• L’aderenza tra <strong>nastro</strong> e tamburo può essere migliorata:<br />
– scegliendo materiali adatti per nastri e tamburi;<br />
– aumentando l’angolo <strong>di</strong> aderenza;<br />
– adottando un ten<strong>di</strong>tore a contrappeso che mantenga<br />
elevata e costante la tensione del <strong>nastro</strong>.<br />
• Nel caso dei nastri in rete metallica, si ricorre a<br />
rivestimenti in gomma, controrulli, o doppi tamburi motori.<br />
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Impianti industriali<br />
Nastri piani e a conca<br />
• Nastri piani: destinati a trasportare colli singoli o materiali<br />
alla rinfusa in piccole quantità.<br />
• Nastri concavi: destinati a movimentare portate elevate <strong>di</strong><br />
materiali alla rinfusa.<br />
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Impianti industriali<br />
• Lunghezza del trasportatore “l”<br />
• Larghezza del <strong>nastro</strong><br />
• Inclinazione del <strong>nastro</strong><br />
• Velocità del <strong>nastro</strong> (fino a 1<br />
m/s quelli piani e fino a 2 ÷3<br />
m/s per quelli concavi)<br />
• Diametro delle pulegge<br />
• Diametro e interasse dei rulli<br />
• Potenzialità <strong>di</strong> trasporto<br />
• Tipologia <strong>di</strong> cuscinetti dei rulli<br />
• Angolo <strong>di</strong> avvolgimento del<br />
<strong>nastro</strong><br />
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Impianti industriali<br />
Potenzialità <strong>di</strong> trasporto<br />
• Per scatole, colli e cassette si ha: Q=kqBv<br />
dove<br />
k: costante che <strong>di</strong>pende dalle unità <strong>di</strong> misura;<br />
q: carico <strong>di</strong>stribuito sul <strong>nastro</strong> che si ottiene dalla tabella;<br />
B: larghezza del <strong>nastro</strong>;<br />
v: velocità del <strong>nastro</strong>.<br />
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Impianti industriali<br />
• Per materiali alla rinfusa<br />
Q=k’γAv<br />
Q=k’’Av<br />
dove:<br />
(peso/unità <strong>di</strong> tempo)<br />
(volume/unità <strong>di</strong> tempo)<br />
– k’,k”: costanti <strong>di</strong>pendenti dalle unità <strong>di</strong> misura;<br />
– γ: peso specifico del materiale trasportato;<br />
– v: velocità del <strong>nastro</strong>;<br />
– A: sezione me<strong>di</strong>a dello strato <strong>di</strong> materiale sul <strong>nastro</strong>.<br />
• Se B è la larghezza del <strong>nastro</strong> (m) si ha empiricamente:<br />
( B<br />
+<br />
4)<br />
B<br />
A p ≈<br />
110<br />
2<br />
per nastri piani;<br />
Ac ≈ 2A p<br />
per nastri a conca con tre rulli <strong>di</strong> cui i due<br />
laterali inclinati <strong>di</strong> 20° sull’orizzontale.<br />
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Impianti industriali<br />
• Dati <strong>di</strong> progetto<br />
Esempio <strong>di</strong> calcolo<br />
– potenzialità richiesta: Q = 150 t/h<br />
– materiale trasportato: carbone <strong>di</strong> legna<br />
– lunghezza del trasporto in pianta: l = 110m<br />
– altezza <strong>di</strong> sollevamento complessiva: H = 7m<br />
• Dalla tabella 22.VIII (Monte) si ottengono i dati:<br />
– peso specifico <strong>di</strong> mucchio: 500 kg f /m 3<br />
– max inclinazione ammissibile: 12°<br />
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Impianti industriali<br />
• Dimensionamento geometrico<br />
Verifica della pendenza del trasportatore:<br />
H 7<br />
δ = arctg = arctg = 3,64 ≅ 4°<br />
l<br />
110<br />
δ è inferiore ad α e quin<strong>di</strong> l’inclinazione è verificata.<br />
La lunghezza reale del trasportatore sarà:<br />
2 2<br />
L T<br />
= H + l = 110,22 ≅ l = 110m<br />
Per trasportatori con pendenza δ la portata si riduce<br />
Q p<br />
=<br />
p ⋅Q<br />
con p = 0,99 come desumibile dalla tab. 22-VII.<br />
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Impianti industriali<br />
• Potenzialità<br />
La potenzialità si ricava dalla relazione<br />
dove:<br />
Q = v ⋅ A⋅<br />
ρ ⋅<br />
p ⋅ k<br />
(t/h)<br />
– v è la velocità del trasportatore in (m/s)<br />
– A è la sezione me<strong>di</strong>a dello strato <strong>di</strong> materiale sul <strong>nastro</strong> (m 2 )<br />
– k è la costante che <strong>di</strong>pende dalle unità <strong>di</strong> misura (3,6 in questo<br />
caso).<br />
Il valore <strong>di</strong> A deve essere calcolato in modo iterativo allo<br />
scopo <strong>di</strong> ottenere una velocità adeguata ma entro i valori<br />
nominali calcolabili dalla relazione<br />
in cui v massima si ottiene dalla tab. 22.X.<br />
v<br />
= 0, 7 ⋅<br />
nominale<br />
v massima<br />
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Impianti industriali<br />
v<br />
=<br />
Q<br />
A⋅<br />
ρ ⋅ p ⋅k<br />
= 0,<br />
084⋅<br />
(m/s)<br />
Per determinare A si può impiegare, se ipotizziamo <strong>di</strong><br />
usare un <strong>nastro</strong> piano, la relazione:<br />
A =<br />
con B larghezza del <strong>nastro</strong>.<br />
( B + 4) ⋅<br />
110<br />
Se fissiamo una larghezza <strong>di</strong> tentativo cautelativamente<br />
grande B = 1,20m, otteniamo A = 0,068 (m 2 ).<br />
Di conseguenza la velocità sarà:<br />
1<br />
A<br />
2<br />
B<br />
v =<br />
1<br />
0 ,084⋅<br />
= 1,24 (m/s)<br />
0,068<br />
Trasporti interni 19
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Impianti industriali<br />
Per il valore ipotizzato <strong>di</strong> larghezza del <strong>nastro</strong> e tenuto<br />
conto che il materiale è abrasivo, si ottiene dalla tab.<br />
22.X una velocità massima <strong>di</strong> 4 m/s.<br />
La velocità nominale è quin<strong>di</strong>:<br />
v<br />
nominale<br />
= 0 ,7 ⋅vmassima<br />
= 0,7 ⋅ 4 = 2, 8<br />
La velocità calcolata è inferiore a quella nominale;<br />
proviamo a ridurre la larghezza del <strong>nastro</strong>: B = 1m.<br />
In questo caso otteniamo A = 0,045 (m 2 ).<br />
Di conseguenza la velocità sarà:<br />
(m/s)<br />
v =<br />
1<br />
0 ,084⋅<br />
= 1,87 (m/s)<br />
0,045<br />
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Impianti industriali<br />
Dalla tab. 22.X si ottiene una velocità massima <strong>di</strong> 3,5<br />
m/s.<br />
La velocità nominale è quin<strong>di</strong>:<br />
vnominale = 0 ,7<br />
⋅<br />
vmassima<br />
=<br />
0,7<br />
⋅<br />
3,5<br />
= 2,45 (m/s)<br />
La velocità calcolata è ancora inferiore a quella<br />
nominale; poniamo la larghezza del <strong>nastro</strong>: B = 0,9m.<br />
In questo caso otteniamo A = 0,036 (m 2 ).<br />
Di conseguenza la velocità sarà:<br />
v =<br />
1<br />
0 ,084⋅<br />
=<br />
0,045<br />
2,33 (m/s)<br />
Trasporti interni 21
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Impianti industriali<br />
Dalla tab. 22.X si ottiene una velocità massima <strong>di</strong> 3,1<br />
m/s.<br />
La velocità nominale è quin<strong>di</strong>:<br />
v<br />
nominale<br />
= 0 ,7 ⋅vmassima<br />
= 0,7 ⋅3,1<br />
= 2, 17<br />
(m/s)<br />
La velocità calcolata è ora superiore a quella nominale;<br />
poniamo in conclusione la larghezza del <strong>nastro</strong>:<br />
B = 1,0m.<br />
Trasporti interni 22
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Impianti industriali<br />
Particolari costruttivi<br />
Trasporti interni 23
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Impianti industriali<br />
Ten<strong>di</strong>tore<br />
Dispositivi <strong>di</strong> scarico prima<br />
della puleggia motrice<br />
Dispositivi per la pulizia del <strong>nastro</strong><br />
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