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Exemplos de cálculo

Transportador horizontal

Na fábrica de decantação de carnes, a temperatura ambiente é controlada em 21°C, sendo adotado HS-100 para linha de decantação de carnes.O peso médio da carne é de 60kg/M2.A largura da correia é de 600 mm e o comprimento total do transportador é de 30 M em design horizontal.A velocidade de operação da correia transportadora é de 18M/min em ambientes úmidos e frios.O transportador inicia em descarga e sem condição de acumulação.Adota rodas dentadas com 8 dentes de 192 mm de diâmetro e eixo de acionamento em aço inoxidável de 38 mm x 38 mm.A fórmula de cálculo relevante é a seguinte.

Cálculo da tensão da teoria unitária - TB

FÓRMULA :

TB =〔 (WP + 2 WB) × FBW + Wf 〕× L + (WP × H)
TB =〔 (60 + (2 × 8,6) × 0,12 〕× 30 = 278 (kg/M)
Por não ser um meio de empilhamento, Wf pode ser ignorado.

Cálculo da tensão total unitária - TW

FÓRMULA :

TW = TB × FA
TW = 278 × 1,0 = 278 (Kg/M)

Cálculo da tensão permissível unitária - TA

FÓRMULA : TA = BS × FS × FT
TA = 1445 × 1,0 × 0,95 = 1372,75 (Kg/M)
Devido ao valor de TA ser maior que TW, portanto, adotar com HS-100 é a seleção adequada.

Consulte o espaçamento da roda dentada do HS-100 no capítulo das rodas dentadas;o espaçamento máximo da roda dentada é de aproximadamente 140 mm para este projeto.Ambas as extremidades de acionamento/intermediário do transportador devem ser colocadas com 3 rodas dentadas.

  1. Taxa de deflexão do eixo de acionamento - DS

FÓRMULA : SL = ( TW + SW ) × BW
SL = (278 + 11,48) × 0,6 = 173,7 (Kg)
Em comparação com o fator de torque máximo na unidade de seleção de eixo, sabemos que o uso de eixo quadrado de 38 mm × 38 mm é uma seleção segura e adequada.
FÓRMULA : DS = 5 × 10-4 × ( SL x SB3 / E x I )
DS = 5 × 10-4 × [(173,7 × 7003) / (19700 × 174817)] = 0,0086
Se o resultado do cálculo for menor que o valor padrão listado na Tabela de Deflexão;a adoção de dois rolamentos de esferas é suficiente para o sistema.
  1. Cálculo do torque do eixo - TS

FÓRMULA :

TS = TW × BW × R
TS = 10675 (kg-mm)
Em comparação com o fator de torque máximo na unidade de seleção de eixo, sabemos que o uso de eixo quadrado de 50 mm × 50 mm é uma seleção segura e adequada.
  1. Cálculo de Potência - HP

FÓRMULA :

HP = 2,2 × 10-4 × [(TS × V)/R]
HP = 2,2 × 10-4 × [ ( 10675 × 10 ) / 66,5 ] = 0,32 ( HP )
Em geral, a energia mecânica do transportador giratório pode perder 11% durante a operação.
MHP = [ 0,32 / (100 - 11) ]× 100 = 0,35 (HP)
Adotar o motor de acionamento de 1/2HP é a escolha certa.

Listamos exemplos práticos neste capítulo para sua referência e orientamos você a calcular para testar e verificar o resultado do cálculo.

Transportador acionado pelo centro

O transportador acumulado é frequentemente aplicado na indústria de bebidas.O design do transportador é de 2M de largura e 6M de comprimento total da estrutura.A velocidade de operação do transportador é de 20M/min;ele começa na situação de acúmulo de produtos na esteira e opera em ambiente seco de 30℃.A carga da esteira é de 80Kg/m2 e os produtos de transporte são latas de alumínio com bebida dentro.As tiras de desgaste são feitas de material UHMW e adotam a Série 100BIP, roda dentada de aço inoxidável com 10 dentes e eixo de acionamento/intermediário de aço inoxidável no tamanho de 50 mm x 50 mm.As fórmulas de cálculo relevantes são as seguintes.

  1. Transporte acumulado - Wf

FÓRMULA :

Wf = WP × FBP × PP

Wf = 80 × 0,4 × 1 = 32 (Kg/M)

  1. Cálculo da tensão da teoria unitária - TB

FÓRMULA :

TB =〔 (WP + 2 WB) × FBW + Wf 〕× L + (WP × H)

TB =〔 (100 + (2 × 8,6) × 0,12 + 32 〕× 6 + 0 = 276,4 (kg/M)

  1. Cálculo da tensão total unitária - TW

FÓRMULA :

TW = TB × FA

TW = 276,4 × 1,6 = 442 (Kg/M)

TWS = 2 TW = 884 Kg/M

TWS para ele é acionamento central
  1. Cálculo da tensão permissível unitária - TA

FÓRMULA :

TA = BS × FS × FT

TA = 1445 × 1,0 × 0,95 = 1372 (Kg/M)

Devido ao valor de TA ser maior que TW, portanto, adotar com HS-100 é a seleção adequada.
  1. Consulte o espaçamento da roda dentada do HS-100 no capítulo das rodas dentadas;o espaçamento máximo da roda dentada é de aproximadamente 120 mm para este projeto.

  2. Taxa de deflexão do eixo de acionamento - DS

FÓRMULA :

SL = ( TW + SW ) × BW

SL = (884 + 19,87) × 2 = 1807 (Kg)

DS = 5 × 10-4 [(SL × SB3) / (E × I)]

DS = 5 × 10-4 × [ ( 1791 × 21003 ) / ( 19700 × 1352750 ) ] = 0,3 mm

Se o resultado do cálculo for menor que o valor padrão listado na Tabela de Deflexão;a adoção de dois rolamentos de esferas é suficiente para o sistema.
  1. Cálculo do torque do eixo - TS

FÓRMULA :

TS = TWS × BW × R

TS = 884 × 2 × 97 = 171496 (kg-mm)

Em comparação com o fator de torque máximo na unidade de seleção de eixo, sabemos que o uso de eixo quadrado de 50 mm × 50 mm é uma seleção segura e adequada.
  1. Cálculo de Potência - HP

FÓRMULA :

HP = 2,2 × 10-4 [(TS × V)/R]

HP = 2,2 × 10-4 × [ ( 171496 × 4 ) / 82 ] = 1,84 ( HP )

Em geral, a energia mecânica do transportador giratório pode perder 25% durante a operação.
MHP = [1,84 / (100-25)] × 100 = 2,45 (HP)
Adotar o motor de acionamento 3HP é a escolha certa.

Transportador Inclinado

O sistema de transporte inclinado mostrado na imagem acima é projetado para lavar os vegetais.Sua altura vertical é de 4M, o comprimento total do transportador é de 10M e a largura da correia é de 900mm.Opera em ambiente úmido com velocidade de 20M/min para transportar as ervilhas a 60Kg/M2.As tiras de desgaste são feitas de material UHMW, e a correia transportadora é HS-200B com taliscas de 50mm(H) e proteções laterais de 60mm(H).O sistema inicia na condição sem transportar produtos e continua operando por pelo menos 7,5 horas.Também adota rodas dentadas com 12 dentes e eixo de acionamento/eixo intermediário de aço inoxidável de 38 mm x 38 mm.As fórmulas de cálculo relevantes são as seguintes.

  1. Cálculo da tensão da teoria unitária - TB

FÓRMULA :

TB =〔(WP + 2WB) × FBW + Wf〕× L + (WP × H)
TB =〔(60 + (2 × 4,4) × 0,12 + 0) 〕× 10 + (60 × 4) = 322,6 (kg/M)
Porque não é um meio de empilhamento,Wf pode ser ignorado.
  1. Cálculo da tensão total unitária - TW

FÓRMULA :

TW = TB × FA
TW = 322,6 × 1,6 = 516,2 (Kg/M)
  1. Cálculo da tensão permissível unitária - TA

FÓRMULA :

TA = BS × FS × FT
AT = 980 × 1,0 × 0,95 = 931
Devido ao valor TA ser maior que TW;portanto, adotar a esteira transportadora HS-200BFP é uma seleção segura e adequada.
  1. Consulte o espaçamento das rodas dentadas do HS-200 no capítulo das rodas dentadas;o espaçamento máximo da roda dentada é de aproximadamente 85 mm para este projeto.
  2. Taxa de deflexão do eixo de acionamento - DS

FÓRMULA :

SL = ( TW + SW ) × BW
SL = ( 516,2 + 11,48 ) × 0,9 = 475 Kg

FÓRMULA :

DS = 5 × 10-4 × [ (SL x SB3) / (E x I)]
DS = 5 × 10-4 × [ ( 475 × 10003 ) / ( 19700 × 174817 ) ] = 0,069 mm
Se o resultado do cálculo for menor que o valor padrão listado na Tabela de Deflexão;a adoção de dois rolamentos de esferas é suficiente para o sistema.
  1. Cálculo do torque do eixo - TS

FÓRMULA :

TS = TW × BW × R
TS = 322,6 × 0,9 × 49 = 14227 (kg-mm)
Em comparação com o fator de torque máximo na unidade de seleção de eixo, sabemos que o uso de eixo quadrado de 38 mm × 38 mm é uma seleção segura e adequada.
  1. Cálculo de Potência - HP

FÓRMULA :

HP = 2,2 × 10-4 × [(TS × V)/R]
HP = 2,2 × 10-4 × [(14227 × 20)/49] = 1,28 (HP)
Em geral, a energia mecânica do transportador giratório pode perder 20% durante a operação.
MHP = [1,28 / (100-20)] × 100 = 1,6 (HP)
Adotar o motor de acionamento 2HP é a escolha certa.

Transportador giratório

Um sistema de transporte giratório na imagem acima é um transportador giratório de 90 graus. As tiras de desgaste no caminho de retorno e transporte são feitas de material HDPE.A largura da correia transportadora é de 500 mm;adota correia HS-500B e rodas dentadas com 24 dentes.O comprimento da seção reta é de 2M na extremidade da polia e 2M na extremidade do acionamento.Seu raio interno é de 1200mm.O fator de atrito das tiras de desgaste e da correia é 0,15.Os objetos de transporte são caixas de papelão de 60Kg/M2.A velocidade de operação do transportador é de 4M/min e opera em ambiente seco.Os cálculos relacionados são os seguintes.

  1. Cálculo da tensão total unitária - TWS

FÓRMULA :

TWS = (TN)

Tensão total da seção de acionamento no caminho de transporte.
T0 = ​​0
T1 = WB + FBW × LR × WB
T1 = 5,9 + 0,35 × 2 × (5,9) = 10,1
FÓRMULA : TN = (Ca × TN-1) + (Cb × FBW × RO) × WB
Tensão da seção de torneamento no retorno.Para o valor Ca e Cb, consulte a Tabela Fc.
T2 = (Ca × T2-1) + (Cb × FBW × RO) × WB
TN = (Ca × T1) + (Cb × FBW × RO) × WB
T2 = (1,27 × 10,1) + (0,15 × 0,35 × 1,7) × 5,9 = 13,35
FÓRMULA : TN = TN-1 + FBW × LR × WB
Tensão da seção reta no retorno.
T3 = T3-1 + FBW × LR × WB
T3 = T2 + FBW × LR × WB
T3 = 13,35 + 0,35 × 2 × 5,9 = 17,5
FÓRMULA : TN = TN-1 + FBW × LP × ( WB + WP )
T4 = T4-1 + FBW × LP × ( WB + WP )
T4 = T3 + FBW × LP × ( WB + WP )
T4 = 17,5 + 0,35 × 2 × (5,9 + 60) = 63,6
Tensão da seção reta no caminho de transporte.
FÓRMULA : TN = (Ca × TN-1) + (Cb × FBW × RO) × (WB + WP)
Tensão da seção de torneamento no retorno.Para o valor Ca e Cb, consulte a Tabela Fc.
T5 = (Ca × T5-1) + (Cb × FBW × RO) × (WB + WP)
T5 = (Ca × T6) + (Cb × FBW × RO) × (WB + WP)
T5 = (1,27 × 63,6) + (0,15 × 0,35 × 1,7) × (5,9 + 60) = 86,7
  1. Tensão total da correia TWS (T6)

FÓRMULA :

TWS = T6 = TN-1 + FBW × LP × ( WB + WP )

Tensão total da seção reta no caminho de transporte.

T6 = T6-1 + FBW × LP × ( WB + WP )

T6 = T5 + FBW × LP × ( WB + WP )

T6 = 86,7 + 0,35 × 2 × (5,9 + 60) = 132,8 (Kg/M)

  1. Cálculo da tensão permissível unitária - TA

FÓRMULA :

TA = BS × FS × FT

TA = 2118 × 1,0 × 0,95 = 2012 (Kg/M)

Devido ao valor TA ser maior que TW;portanto, adotar a esteira transportadora Série 500B é uma escolha segura e adequada.

  1. Consulte o espaçamento das rodas dentadas do HS-500 no capítulo das rodas dentadas;o espaçamento máximo da roda dentada é de aproximadamente 145 mm.

  2. Taxa de deflexão do eixo de acionamento - DS

FÓRMULA :

SL = ( TWS + SW ) ×BW

SL = (132,8 + 11,48) × 0,5 = 72,14 (Kg)

FÓRMULA :

DS = 5 × 10-4 × [(SL × SB3) / (E × I)]
DS = 5 × 10-4 × [ ( 72,14 × 6003 ) / ( 19700 × 174817 ) ] = 0,002 ( mm )
Se o resultado do cálculo for menor que o valor padrão listado na Tabela de Deflexão;a adoção de dois rolamentos de esferas é suficiente para o sistema.
  1. Cálculo do torque do eixo - TS

FÓRMULA :

TS = TWS × BW × R

TS = 132,8 × 0,5 × 92,5 = 6142 (kg-mm)
Em comparação com o fator de torque máximo na unidade de seleção de eixo, sabemos que o uso de eixo quadrado de 50 mm × 50 mm é uma seleção segura e adequada.
  1. Cálculo de Potência - HP

FÓRMULA :

HP = 2,2 × 10-4 × [(TS × V/R)]

HP = 2,2 × 10-4 × [ ( 6142 × 4 ) / 95 ] = 0,057 ( HP )
Em geral, a energia mecânica do transportador giratório pode perder 30% durante a operação.
MHP = [0,057 / (100-30)] × 100 = 0,08 (HP)
Adotar o motor de acionamento de 1/4HP é a seleção certa.

Transportador de Torneamento em Série

Transportador de giro em série

O sistema transportador giratório em série é construído com dois transportadores de 90 graus com direção oposta.As tiras de desgaste no caminho de retorno e transporte são feitas de material HDPE.A largura da correia transportadora é de 300 mm;adota correia HS-300B e rodas dentadas com 12 dentes.O comprimento da seção reta é de 2M na extremidade da polia, 600mm na área de junção e 2M na extremidade da transmissão.Seu raio interno é de 750mm.O fator de atrito das tiras de desgaste e da correia é 0,15.Os objetos de transporte são caixas plásticas de 40Kg/M2.A velocidade de operação do transportador é de 5M/min e opera em ambiente seco.Os cálculos relacionados são os seguintes.

  1. Cálculo da tensão total unitária - TWS

FÓRMULA :

TWS = (TN)

T0 = ​​0
Tensão total da seção de acionamento no caminho de transporte.

T1 = WB + FBW × LR × WB

T1 = 5,9 + 0,35 × 2 × 5,9 = 10,1

FÓRMULA :

TN = (Ca × TN-1) + (Cb × FBW × RO) × WB
Tensão da seção de torneamento no retorno.Para o valor Ca e Cb, consulte a Tabela Fc.
T2 = (Ca × T2-1) + (Cb × FBW × RO) × WB
T2 = (Ca × T1) + (Cb × FBW × RO) × WB
T2 = (1,27 × 10,1) + (0,15 × 0,35 × 1,05) × 5,9 = 13,15

FÓRMULA :

TN = TN-1 + FBW × LR × WB
Tensão da seção reta no retorno.

T3 = T3-1 + FBW × LR × WB

T3 = T2 + FBW × LR × WB

T3 = 13,15 + (0,35 × 0,6 × 5,9) = 14,3

FÓRMULA :

TN = (Ca × TN-1) + (Cb × FBW × RO) × WB

Tensão da seção de torneamento no retorno.Para o valor Ca e Cb, consulte a Tabela Fc.

T4 = (Ca × T4-1) + (Cb × FBW × RO) × WB

TN = (Ca × T3) + (Cb × FBW × RO) × WB

T4 = (1,27 × 14,3) + (0,15 × 0,35 × 1,05) × 5,9 = 18,49

FÓRMULA :

TN = TN-1 + FBW × LR × WB

Tensão da seção reta no retorno.

T5 = T5-1 + FBW × LR × WB

T5 = T4 + FBW × LR × WB

T5 = 18,49 + (0,35 × 2 × 5,9) = 22,6

FÓRMULA :

TN = TN-1 + FBW × LP × ( WB + WP )
Tensão da seção reta no caminho de transporte.
T6 = T6-1 + FBW × LP × ( WB + WP )
T6 = T5 + FBW × LP × ( WB + WP )
T6 = 22,6 + [(0,35 × 2 × (5,9 + 40)] = 54,7

FÓRMULA :

TN = (Ca × TN-1) + (Cb × FBW × RO) × (WB + WP)

Tensão da seção de giro no caminho de transporte.Para o valor Ca e Cb, consulte a Tabela Fc

T7 = (Ca × T7-1) + (Cb × FBW × RO) × (WB + WP)

T7 = (Ca × T6) + (Cb × FBW × RO) × (WB + WP)

T7 = (1,27 × 54,7) + (0,15 × 0,35 × 1,05) × (40 + 5,9) = 72

FÓRMULA :

TN = TN-1 + FBW × LP × ( WB + WP )

Tensão da seção reta no caminho de transporte.

T8 = T8-1 + FBW × LP × ( WB + WP )

TN = T7 + FBW × LP × ( WB + WP )

T8 = 72 + [ ( 0,35 × 0,5 × ( 40 + 5,9 ) ] = 80

FÓRMULA :

TN = (Ca × TN-1) + (Cb × FBW × RO) × (WB + WP)

Tensão da seção de giro no caminho de transporte.Para o valor Ca e Cb, consulte a Tabela Fc

T9 = (Ca × T9-1) + (Cb × FBW × RO) × (WB + WP)

T9 = (Ca × T8) + (Cb × FBW × RO) × (WB + WP)

T9 = (1,27 × 80) + (0,15 × 0,35 × 1,05) × (40 + 5,9) =104
  1. Tensão total da correia TWS (T6)

FÓRMULA :

TWS = T10

Tensão total da seção reta no caminho de transporte.

TN = TN-1 + FBW × LP × ( WB + WP )

T10 = T10-1 + FBW × LP × ( WB + WP )

T10 = 104 + 0,35 × 2 × (5,9 + 40) = 136,13 (Kg/M)

  1. Cálculo da tensão permissível unitária - TA

FÓRMULA :

TA = BS × FS × FT

TA = 2118 × 1,0 × 0,95 = 2012 (Kg/M)
Devido ao valor TA ser maior que TW;portanto, adotar a esteira transportadora Série 300B é uma escolha segura e adequada.
  1. Consulte o espaçamento das rodas dentadas no capítulo das rodas motrizes;o espaçamento máximo da roda dentada é de aproximadamente 145 mm.

  2. Taxa de deflexão do eixo de acionamento - DS

FÓRMULA :

SL = ( TWS + SW ) × BW

SL = (136,13 + 11,48) × 0,3 = 44,28 (Kg)

FÓRMULA :

DS = 5 × 10-4 × [ (SL × SB3) / (E x I)]
DS = 5 × 10-4 ×[ (44,28 × 4003) / (19700 × 174817) = 0,000001 (mm)
Se o resultado do cálculo for menor que o valor padrão listado na Tabela de Deflexão;a adoção de dois rolamentos de esferas é suficiente para o sistema.
  1. Cálculo do torque do eixo - Ts

FÓRMULA :

TS = TWS × BW × R

TS = 136,3 × 0,3 × 92,5 = 3782,3 (kg-mm)
Em comparação com o fator de torque máximo na unidade de seleção de eixo, sabemos que o uso de eixo quadrado de 38 mm × 38 mm é uma seleção segura e adequada.
  1. Calc, ulat, io, n de cavalos de potência - HP

FÓRMULA :

HP = 2,2 × 10-4 × [(TS × V)/R]

HP = 2,2 × 10-4 × [(3782,3 × 5)/92,5] = 0,045 (HP)
Em geral, a energia mecânica do transportador de acionamento central pode perder cerca de 30% durante a operação.
MHP = [0,045 / (100-30)] × 100 = 0,06 (HP)
Adotar o motor de acionamento de 1/4HP é a seleção certa.

Transportador espiral

As imagens mostradas acima são um exemplo do sistema de transporte em espiral com três camadas.As tiras de desgaste da via de transporte e da via de retorno são feitas de material HDPE.A largura total da correia é de 500mm e adota HS-300B-HD e as rodas dentadas com 8 dentes.O comprimento da seção reta de transporte no acionamento e na extremidade intermediária é de 1 metro, respectivamente.Seu raio de giro interno é de 1,5M, e os objetos de transporte são as caixas de correio a 50Kg/M2.A velocidade de operação do transportador é de 25M/min, inclinação até a altura de 4M e operação em ambiente seco.Os cálculos relacionados são os seguintes.

  1. Cálculo da tensão total unitária - TWS

FÓRMULA :

TW = TB × FA

TWS = 958,7 × 1,6 = 1533,9 (Kg/M)

FÓRMULA :

TB = [2 × R0 × M + (L1 + L2)] (WP + 2 WB) × FBW + (WP × H)

TB = [ 2 × 3,1416 × 2 × 3 + (1 + 1)] (50 + 2 × 5,9) × 0,35 + (50 × 2)
TB = 958,7 (Kg/M)
  1. Cálculo da tensão permissível unitária - TA

FÓRMULA :

TA = BS × FS × FT
TA = 2118 × 1,0 × 0,95 = 2012 (Kg/M)
Por causa do valor TA é maior que TW;portanto, adotar a esteira Série 300B-HD é uma seleção segura e adequada.
  1. Consulte o espaçamento das rodas dentadas do HS-300 no capítulo das rodas dentadas;o espaçamento máximo da roda dentada é de aproximadamente 145 mm.
  2. Taxa de deflexão do eixo de acionamento - DS

FÓRMULA :

SL = ( TWS + SW ) × BW
SL = (1533,9 + 11,48) × 0,5 = 772,7 (Kg)

FÓRMULA :

DS = 5 × 10-4 ×[ (SL × SB3) / (E × I)]
DS = 5 × 10-4 ×[ (772,7 × 6003) / (19700 ×174817)] = 0,024 (mm)
  1. Se o resultado do cálculo for menor que o valor padrão listado na Tabela de Deflexão;a adoção de dois rolamentos de esferas é suficiente para o sistema.
  2. Cálculo do torque do eixo - TS

FÓRMULA :

TS = TWS × BW × R
TS = 1533,9 × 0,5 × 92,5 = 70942,8 (kg-mm)
Em comparação com o fator de torque máximo na unidade de seleção de eixo, sabemos que o uso de eixo quadrado de 38 mm × 38 mm é uma seleção segura e adequada.
  1. Cálculo de potência - HP

FÓRMULA :

HP = 2,2 × 10-4 × [(TS × V)/R]
HP = 2,2 × 10-4 × [ (70942,8 × 4) / 60 = 1,04 (HP)
Em geral, a energia mecânica do transportador de acionamento central pode perder cerca de 40% durante a operação.
MHP = [1,04 / (100-40)] × 100 = 1,73 (HP)
Adotar o motor de acionamento 2HP é a escolha certa.