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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 />

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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 />

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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 />

Trasporti interni 6


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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 />

Trasporti interni 7


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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 />

Trasporti interni 11


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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 />

Trasporti interni 12


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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 />

Trasporti interni 13


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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 />

Trasporti interni 15


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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 />

Trasporti interni 17


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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 />

Trasporti interni 18


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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 />

Trasporti interni 20


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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


Università <strong>degli</strong> <strong>Stu<strong>di</strong></strong> <strong>di</strong> <strong>Trieste</strong> – a.a. 2009-2010<br />

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 />

Trasporti interni 24

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