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UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA
SISTEMAS PARA TRASNPORTE E MOVIMENTAÇÃO DE GRÃOS
Prof. Adilio Flauzino de Lacerda Filho Departamento de Engenharia Agrícola Universidade Federal de Viçosa Fones: (31)3899-1872 e 3899-2729 E-mail:
[email protected]
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SISTEMAS PARA TRASNPORTE E MOVIMENTAÇÃO DE GRÃOS
TRANSPORTADORES DE CAÇAMBAS
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SISTEMAS PARA TRASNPORTE E MOVIMENTAÇÃO DE GRÃOS
TRANSPORTADORES DE CAÇAMBAS componentes: . cabeça; . corpo; . correia; . caçambas; . sistemas de acionamento
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TRANSPORTADORES DE CAÇAMBAS COMPONENTES: 1) CABEÇA: . é o componente onde se realiza a descarga; . nos transportadores de grande capacidade a polia é vulcanizada para minimizar deslizamentos; . suporta o sistema de acionamento, na maioria dos modelos comerciais; . o acionamento é feito por sistemas redutores de força e velocidade, por meio de correias e polias, acoplamento elástico ou caixa de redução. 4
SISTEMAS PARA TRASNPORTE E MOVIMENTAÇÃO DE GRÃOS
TRANSPORTADORES DE CAÇAMBAS COMPONENTES: 2) MÓDULO OU CORPO . construído de chapas metálicas moldadas na forma quadrangular ou circular; . é a estrutura de sustentação da cabeça do elevador; . em um dos módulos intermediários deve existir uma janela que possibilite os serviços de manutenção.
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SISTEMAS PARA TRASNPORTE E MOVIMENTAÇÃO DE GRÃOS
TRANSPORTADORES DE CAÇAMBAS COMPONENTES: 3) PÉ DO ELEVADOR: . é composto por: polia inferior, esticador de correia, recebimento de carga e janela de inspeção
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SISTEMAS PARA TRASNPORTE E MOVIMENTAÇÃO DE GRÃOS TRANSPORTADORES DE CAÇAMBAS COMPONENTES: 4) CORREIA . devem suportar o peso do material e a centrifugação, sem se desprenderem das caçambas; . devem resistir ao ambiente úmido, quente e à ação de produtos abrasivos; . permitem maior velocidade de operação em relação às correntes.
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SISTEMAS PARA TRASNPORTE E MOVIMENTAÇÃO DE GRÃOS
TRANSPORTADORES DE CAÇAMBAS COMPONENTES: 5) CAÇAMBAS: . o ângulo de inclinação do topo e a forma arredondada do fundo influenciam o enchimento e a descarga; . o espaçamento entre caçambas varia entre duas e três vezes a profundidade.
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SISTEMAS PARA TRASNPORTE E MOVIMENTAÇÃO DE GRÃOS TRANSPORTADORES DE CAÇAMBAS COMPONENTES: 5) CAÇAMBAS: tipos
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SISTEMAS PARA TRASNPORTE E MOVIMENTAÇÃO DE GRÃOS TRANSPORTADORES DE CAÇAMBAS COMPONENTES: 6) FREIOS: tipos
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SISTEMAS PARA TRASNPORTE E MOVIMENTAÇÃO DE GRÃOS TRANSPORTADORES DE CAÇAMBAS CARACTERÍSTICAS QUANTO À DESCARGA DE GRÃOS: DESCARGA POR CENTRIFUGAÇÃO . A força centrífuga se iguala ao peso do produto . Fc – força centrífuga; . P – peso do produto; . r' e r" – distância do centro à parte externa e interna da caçamba; . R – raio efetivo da polia motora 1)
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SISTEMAS PARA TRASNPORTE E MOVIMENTAÇÃO DE GRÃOS TRANSPORTADORES DE CAÇAMBAS CARACTERÍSTICAS QUANTO À DESCARGA DE GRÃOS: 1) DESCARGA POR CENTRIFUGAÇÃO
Fc = P m⋅v R P m= g Fc =
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P v2 ⋅ =P g R D P⋅g ⋅R v2 = = g⋅ P 2 π ⋅D⋅n v= 60
D π 2 ⋅ D 2 ⋅ n2 g⋅ = 2 60 2 60 2 ⋅ D ⋅ g 2 n = 2 2 π ⋅D ⋅2
42,29 n= D
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SISTEMAS PARA TRASNPORTE E MOVIMENTAÇÃO DE GRÃOS TRANSPORTADORES DE CAÇAMBAS CARACTERÍSTICAS QUANTO À DESCARGA DE GRÃOS: 1) DESCARGA POR CENTRIFUGAÇÃO: em que D – diâmetro efetivo da polia do transportador, m; Fc – força centrífuga, kgf; P – peso, kgf; v – velocidade linear, m s-1; g – aceleração da gravidade, m s-2; e n – rotação, rpm 13
SISTEMAS PARA TRASNPORTE E MOVIMENTAÇÃO DE GRÃOS TRANSPORTADORES DE CAÇAMBAS 1) DESCARGA POR CENTRIFUGAÇÃO CÁLCULO DA POTÊNCIA:
Q = N ⋅v⋅q Q⋅H P= 4500 ⋅η
em que P = potência do motor, cv; Q = capacidade do transportador, kg min-1; H = altura de elevação, m; v = velocidade da correia, m min-1; N = número de caçambas por metro, q = capacidade de cada caçamba, kg; = rendimento mecânico, (0,6 a 0,9). 14
SISTEMAS PARA TRASNPORTE E MOVIMENTAÇÃO DE GRÃOS TRANSPORTADORES DE CAÇAMBAS CARACTERÍSTICAS QUANTO À DESCARGA DE GRÃOS: 2) DESCARGA POR GRAVIDADE . as caçambas são montadas em um par de correntes; . baixa velocidade das caçambas - aproximadamente 30 m min-1; . as sementes, pela ação da gravidade, caem sobre uma calha de descarga; . as caçambas devem ser escolhidas, conforme cada projeto, para o atendimento da eficiência máxima de operação.
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SISTEMAS PARA TRASNPORTE E MOVIMENTAÇÃO DE GRÃOS TRANSPORTADORES DE CAÇAMBAS CARACTERÍSTICAS QUANTO À DESCARGA DE GRÃOS: 2) DESCARGA POR GRAVIDADE: . menor velocidade; . o produto é lançado para fora das caçambas devido a ação da gravidade; . o produto é lançado sobre um anteparo antes de cais no duto distribuidor; . as caçambas são fixadas em correntes
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SISTEMAS PARA TRASNPORTE E MOVIMENTAÇÃO DE GRÃOS TRANSPORTADORES DE CAÇAMBAS CARACTERÍSTICAS QUANTO À DESCARGA DE GRÃOS: 3) DESCARGA INTERNA: . carga e descarga podem ser feitas pela parte interna; . as caçambas são desenhadas e posicionadas para serem alimentadas continuamente, por uma moega; . é indicado para sementes por ser de fácil limpeza; . requer maior área para instalação
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CORREIA TRANSPORTADORA
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SISTEMAS PARA TRASNPORTE E MOVIMENTAÇÃO DE GRÃOS FITA TRANSPORTADORA CROQUI: COMPONENTES DE UMA FITA TRANSPORTADORA
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SISTEMAS PARA TRASNPORTE E MOVIMENTAÇÃO DE GRÃOS FITAS TRANSPORTADORAS 1)
COMPONENTES PRINCIPAIS
1.1) CARRO DE CARGA: . pode ser utilizado em diferentes pontos ao longo da fita; . possibilita a alimentação simétrica em relação ao centro da correia, evitando o derrame de produto. 20
SISTEMAS PARA TRASNPORTE E MOVIMENTAÇÃO DE GRÃOS FITAS TRANSPORTADORAS 1)
COMPONENTES PRINCIPAIS
1.2) CARRO DE DESCARGA OU TRIPPER: . executa a descarga lateral ao longo da fita; . pode ser fixo ou móvel; . em caso de fita reversível o tripper pode ser reversível
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FITAS TRANSPORTADORAS 1)
COMPONENTES PRINCIPAIS
1.3) CORPO DA FITA: . construído em estrutura metálica; . exige perfeito alinhamento dos roletes; . sustenta todos os componentes.
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FITAS TRANSPORTADORAS 1)
COMPONENTES PRINCIPAIS
1.4) ROLETES . devem ser montados em rolamentos blindados contra pó e umidade; . os roletes superiores devem trabalhar em ângulos que possibilitem a máxima carga; . devem ser supervisionados para permitirem o perfeito deslocamento da fita.
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SISTEMAS PARA TRASNPORTE E MOVIMENTAÇÃO DE GRÃOS FITAS TRANSPORTADORAS 1)
COMPONENTES PRINCIPAIS
1.5) ACIONAMENTO . a potência do motor e o diâmetro da polia motriz são dimensionados em função das características da fita: comprimento, inclinação, capacidade, velocidade, acessórios e outros; . a transmissão é feita por correias e polias, caixa de redução, acoplamento elástico ou a combinação entre dois destes sistemas.
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FITAS TRANSPORTADORAS 1)
COMPONENTES PRINCIPAIS
1.6) ESTICADOR DE CORREIA . mantém a tensão mínima necessária na fita para evitar patinação entre a correia e a polia mestre; . podem ser do tipo pendular em fitas longas ou de parafusos em fitas curtas 25
SISTEMAS PARA TRASNPORTE E MOVIMENTAÇÃO DE GRÃOS FITAS TRANSPORTADORAS 2) VANTAGENS: . TRANSPORTE EM LOMGAS DISTÂNCIAS; . ADAPITÁVEL EM DIFERENTES CONDIÇÕES DE OPERAÇÃO; . ALTA EFICIÊNCIA MECÂNICA DE TRANSPORTE; . GRANDE VARIEDADE DE MATERIAIS; . BAIXO NÍVEL DE RUÍDO; . POUCA MANUTENÇÃO; . CARGA E DESCARGA EM DIFERENTES PONTOS AO LONGO DO SORPO; . PODE TRANSPORTAR EM DOIS SENTIDOS SIMULTÂNEAMENTE; . FÁCIL LIMPEZA. 26
SISTEMAS PARA TRASNPORTE E MOVIMENTAÇÃO DE GRÃOS FITAS TRANSPORTADORAS ALGUMAS CARACTERÍSTICAS: a) posição de serviço: a.1) horizontal; a.2) inclinada em até 30°; a.3) posição mista. b) ramais de operação: b.1) superior: . plana; . em "V" com: . 2 ou 3 roletes; . mais que 3 roletes;
b) ramais de operação: b.2) inferior: . plana; . em "V" com: . 2 ou 3 roletes; . mais que 3 roletes.
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SISTEMAS PARA TRASNPORTE E MOVIMENTAÇÃO DE GRÃOS FITAS TRANSPORTADORAS 3) FATORES INFLUENTES SOBRE A ESCOLHA DA FITA . flexibilidade da correia; . resistência à tensão; . resistência à corrosão; . número de lonas que atendam às características; . diâmetro da polia motora 28
SISTEMAS PARA TRASNPORTE E MOVIMENTAÇÃO DE GRÃOS FITAS TRANSPORTADORAS 4) ESTIMATIVA DA POTÊNCIA – para fitas de rolo inclinado, com correia do tipo calha: 4.1. Para movimentar a correia sem carga:
P1 =
V ⋅ c ⋅1,292 ⋅ (0,015 + 0,000328 ⋅ L ) 100
em que P1 – potência da correia sem carga, cv; V – velocidade da correia, m / min; c – largura da correia, cm; L – comprimento da correia, m
OBS: cálculo preciso para fitas com largura até 91,5 cm. Para fitas mais largas multiplicar o valor da potência por 1,2. 29
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FITAS TRANSPORTADORAS 4) ESTIMATIVA DA POTÊNCIA – para fitas de rolo inclinado, com correia do tipo calha: 4.2. Para movimentar a carga: em que
Q(0,48 + 0,0099 ⋅ c ) P2 = 100
P2 – potência necessária para movimentar a carga, cv; Q – capacidade de movimentação, t / h
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SISTEMAS PARA TRASNPORTE E MOVIMENTAÇÃO DE GRÃOS 4) ESTIMATIVA DE POTÊNCIA CARACTERÍSTICAS DA CORREIA
VELOCIDADE – m / min
LARGURA DA CORREIA cm
570 kg / m3
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8,1
11,5
5,7
91,5
107,0
35
11,8
15,8
7,1
91,5
122,0
40
14,7
21,0
9,5
91,5
137,0
45
18,1
25,9
11,6
122,0
137,0
50
23,4
33,4
15,0
122,0
152,0
71
55,2
78,8
35,5
168,0
214,0
107
-
206,9
-
-
-
150
252,0
360,0
162,0
183,0
244,0
CALHA 810 kg / m3
PLANA
GRANULAR
810 kg / m3
FINO
GRÃOS
CAPACIDADE DE TRANSPORTE – t / h
NOTA: as capacidades têm base de cálculo para velocidade igual a 30,5 m / min 31
SISTEMAS PARA TRASNPORTE E MOVIMENTAÇÃO DE GRÃOS FITAS TRANSPORTADORAS 4) ESTIMATIVA DA POTÊNCIA – para fitas de rolo inclinado, com correia do tipo calha: 4.3. Para movimentar a carga em posição inclinada:
Q ⋅ h ⋅ 3,33 P3 = 1000
em que P3 - potência para carga inclinada, cv; Q - capacidade de transporte, t / h; h - altura de elevação, m.
4.4. Potência total
Pt = P1 + P2 + P3 32
SISTEMAS PARA TRASNPORTE E MOVIMENTAÇÃO DE GRÃOS FITAS TRANSPORTADORAS OBSERVAÇÕES: 1) A potencia P1 é estimada por uma equação empírica, porém é muito precisa para fitas com largura até 91,5 cm. Para fitas mais largas o valor da potência deverá ser multiplicado por 1,2; 2) A capacidade Q é estimada com base na velocidade da fita igual a 30,5 m / min. Para outras velocidades ou capacidades necessita-se fazer correções; e 3) Para os transportadores em que a fita é movimentada sobre superfícies rígidas, os valores de P1 e P2 serão:
V ⋅ c ⋅1,292 ⋅ (0,015 + 0,00328 ⋅ c ) P1 = 100 '
P2' =
Q ⋅ (0,48 + 0,099 ⋅ c ) 100 33
SISTEMAS PARA TRASNPORTE E MOVIMENTAÇÃO DE GRÃOS FITA TRANSPORTADORA 5) EXEMPLO DO CÁLCULO DA POTÊNCIA . produto: milho; . massa específica: 780 kg / m3; . capacidade necessária: 60 t / h; . largura da fita: 50 cm; . comprimento da fita inclinada: 70 m; . altura de elevação: 5 m; . fita na forma de calha montada em roletes. Calcular a potência necessária para realizar o trabalho 34
SISTEMAS PARA TRASNPORTE E MOVIMENTAÇÃO DE GRÃOS SOLUÇÃO 1)
Cálculo da potência para o movimento sem carga
1.1 Cálculo da velocidade de operação
Q ⋅ VT ⋅ MET V= MEm ⋅ QT Ver tabela : VT = 30,5 m / min
60 ⋅ 30,5 ⋅ 810 = 780 ⋅ 33,4 V = 56,89 m / min V=
Q T = 33,4 t / h c = 50 cm e material com 810 kg / m 3 . 35
SISTEMAS PARA TRASNPORTE E MOVIMENTAÇÃO DE GRÃOS SOLUÇÃO 1)
Cálculo da potência para o movimento sem carga
Cálculo da potência P1:
P1 =
V ⋅ c ⋅1,292 ⋅ (0,015 + 0,000328 ⋅ L ) 100
56,89 × 50 × 1,292 × (0,015 + 0,000328 × 70) P1 = 100 P1 = 1,39 ≅ 1,4 cv 36
SISTEMAS PARA TRASNPORTE E MOVIMENTAÇÃO DE GRÃOS SOLUÇÃO 2) Cálculo da potência para o movimento do produto na posição horizontal Cálculo da potência P2 :
Q(0,48 + 0,0099 ⋅ c ) P2 = 100 60 × (0,48 + 0,0099 × 50 ) = 0,585 P2 = 100 P2 ≅ 0,60 cv 37
SISTEMAS PARA TRASNPORTE E MOVIMENTAÇÃO DE GRÃOS SOLUÇÃO 2) Cálculo da potência para elevar o produto Cálculo da potência P3 :
Q ⋅ h ⋅ 3,33 P3 = 1000
3,33 × 60 × 10 P3 = = 1,99 1000 P3 ≅ 2,0 cv 38
SISTEMAS PARA TRASNPORTE E MOVIMENTAÇÃO DE GRÃOS SOLUÇÃO 2) Cálculo da potência total Cálculo da potência P:
Pt = P1 + P2 + P3
Pt = 1,4 + 0,6 + 2,0 Pt = 4,0 cv
1 cv.h = 0,7357 kW.h 39
