Diseño de un transportador de banda de 90 metros de longitud y 1500 m3/h de capacidad de transporte de piedra caliza

Abstract

RESUMEN: Este Proyecto tiene como objetivo describir el proceso de diseño de una cinta transportadora que, según los criterios establecidos por el cliente, ha de tener 90 metros de longitud y 12 metros de altura, con el fin de transportar, como mínimo, 1500 m3/h de piedra caliza desde la estación de trituración secundaria hasta la estación de cribado, para después proceder a su almacenamiento en una cantera de piedra. El planteamiento de las diferentes opciones con las que cumplir con ese objetivo muestra que, de entre todos los tipos de transportadores, la mejor solución es emplear una cinta transportadora de banda. Esta cinta cuenta con tres tramos: el tramo de carga, el de descarga (ambos sin inclinación) y un tramo intermedio con una inclinación de 12°. Las cuestiones más importantes que se plantean en el documento son: la selección de la banda - tanto su ancho como su tipo -, el dimensionamiento óptimo de los perfiles estructurales, la disposición de las uniones y los parámetros que constituyen la cimentación. Otras cuestiones que el estudio tiene en cuenta son: el tipo de celosía, la geometría de los soportes de la estructura, la disposición del sistema motriz o el tipo de tensor. El Anexo I describe el cálculo y la selección de los componentes mecánicos de la cinta como, por ejemplo, la determinación del ancho de la banda a partir de la capacidad de transporte de material. De entre todos estos componentes, los más importantes son: la banda textil 1000 EP 1000/3 3+1,5 Y, un tambor de cabeza y un tambor de reenvío de 1000 mm de diámetro, rodillos de 89 mm de diámetro y un motor de 160 kW acoplado al tambor de cabeza. El Anexo II explica el cálculo y dimensionamiento de los perfiles que componen la estructura que soporta los elementos mecánicos, y que proporciona la geometría necesaria para transportar la piedra al punto señalado por el cliente, teniendo en cuenta su peso propio, las cargas de dichos componentes, el efecto del viento, y la tensión que ejerce la banda. La disposición y el número de soportes también quedan definidos en este documento. El Anexo III detalla el cálculo de los diferentes tipos de unión de los perfiles estructurales, ya sean soldadas, como ocurre en la celosía, como atornilladas como es el caso de los soportes. El Anexo IV muestra el cálculo y dimensionamiento de la cimentación, que de entre varias opciones posibles, se opta por disponer zapatas aisladas para los soportes y por una losa rectangular para toda la zona de carga. Para cumplir con los estándares de seguridad se calcula la estructura de la cinta contando con los esfuerzos derivados de disponer de una pasarela instalada a lo largo de casi toda la trayectoria de la cinta. Esta pasarela respeta la norma UNE 58214 “Estructuras de acero”, por lo que cuenta con 860 mm de ancho para permitir el paso de los operarios y con una barandilla de 1200 mm de altura para garantizarles seguridad frente a la caída. Finalmente, como se observa en el Documento VI, el presupuesto de esta cinta transportadora asciende a los 280.453,80 €. La información obtenida para la elaboración del Proyecto se ha encontrado, en su mayoría, en el libro “Cintas transportadoras”, 2002, de Agustín López Roa, y en la normativa correspondiente, como por ejemplo la norma UNE 58204 “Cálculo de la potencia disponible y los esfuerzos de tracción”.

ABSTRACT: This Project aims to describe the design process of a belt conveyor which, according with the requirements established by the client, must measure 90 meters in length and 12 meters in height to transport at least 1500 m3/h of limestone from the secondary crushing station to the screening station, and then store it in a deposit. This belt conveyor is located in a stone quarry. The approach to the different options with which to meet this objective shows that of all types of conveyors, the best option is to use a belt conveyor which. This conveyor has three sections: the loading section , the unloading section (both without inclination) and an intermediate section with an inclination of 12°. The most important issues raised in the document are the selection of the belt – in width and type -, the optimal dimensioning of the structural profiles, the arrangement of the joints and the parameters of the foundation. Other questions that the study considers are the type of lattice, the geometry of the supports in the structure, the arrangement of the drive system or the tensioner type. Annex I, describes the calculation and selection of the mechanical components of the belt, for example, the determination of the belt width from the material transport capacity. The most important of these components are the 1000 EP 1000/3 3+1,5 Y textile belt, a 1000 mm dimeter driver and return drum, 89 mm diameter rollers and a single 160 kW motor coupled to the driver drum. Annex II, explains calculations and dimensioning of the profiles that make up the structure that supports the mechanical elements. Such structure provides the geometry necessary to transport the stone to the point indicated by the client, taking into account its own weight, the loads of these components, the effect of the wind, and the tension exerted in the belt. The layout and number of supports are also defined in this document. Annex III, details the calculation of the different types of structural profile joints, whether they are welded, as in case of the lattice, or bolted, as in the case of the supports. Annex IV, shows the calculation and dimensioning of the foundation, which from among several possible options, is chosen to have isolated footings for the supports and a rectangular slab for the entire load area. In order to comply with safety standards, the structure of the conveyor is calculated with the efforts derived from having a walkway installed along almost entire path of the conveyor. This walkway complies with the UNE 58214 “Steel structures” standard, so it is 860 mm wide allow the passage of operators and has a 1200 mm high handrail to guarantee safety against falls. Finally, as can be seen in Document VI, the budget for this conveyor belt amounts to 280,453.80€. The information obtained for the preparation of the Project has been found, for the most part, in the book “Belt conveyors”, 2002, by Agustín López Roa, and in the corresponding regulations, such as UNE 58204 “Calculation of available power and tractive forces”