Manual de Inspeção e Manutenção de Correias Transportadoras e Seus Perifericos
Correias transportadoras
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Correias Transportadoras
II
Clculos de dimensionamento
V. J. Garbim
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CLCULOS DE DIMENSIONAMENTO DE CORREIAS TRANSPORTADORAS
1- DEFINIES
O primeiro passo para um perfeito desenvolvimento dos clculos de
dimensionamento de Correias Transportadoras o levantamento de dados e
informaes sobre as condies de trabalho da mesma.
Tambm de suma importncia conhecer algumas informaes das
caractersticas tpicas dos materiais a ser transportado, como: peso especfico,
tamanho da partcula, ngulo de acomodao e repouso, abrasividade, etc.
Veja no artigo Correias Transportadoras IV Tabelas, as informaes
acima para diversos tipos de materiais.
Quando o material a ser transportado de aspecto granular, seja com
partculas de grande ou pequeno tamanho e estando este amontoado ou
depositado sobre a superfcie de uma Correia Transportadora, sem movimento,
ele assume uma certa distribuio, olhando-se pela seco transversal; formando
um determinado ngulo entre a referncia horizontal e a superfcie assumida
naturalmente pelo material amontoado. A esse ngulo chamamos de ngulo de
repouso do material.
Aps acionarmos o transportador, e a Correia Transportadora entra em
movimento, o material transportado sofre uma acomodao natural, devido a
vibrao do equipamento em funcionamento, e o ngulo de repouso modificado
diminuindo entre 5 e 15 e assumindo agora o que chamamos de ngulo de
acomodao do material, representado por :
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O ngulo de acomodao ( ) ideal depende muito do tipo de material
transportado, distncia de transporte, e do espaamento entre os roletes de
carga, pois, durante o tempo que o material fica sobre a Correia Transportadora
a tendncia ir compactando-se.
2 - REA DA SECO TRANSVERSAL DO MATERIAL TRANSPORTADO
A rea da seco transversal do material transportado, que chamaremos
de S funo direta da largura da Correia Transportadora, do ngulo de
inclinao dos roletes de carga, laterais, e do ngulo de acomodao do material
transportado.
Quando o equipamento transportador estiver inclinado, ascendente ou
descendente ocorre uma pequena diminuio na rea da seco transversal do
material transportado, que nos nossos clculos pode ser desprezada.
A seguir so dadas as equaes matemticas para o clculo da rea da
seco transversal S do material transportado.
= NGULO DE ACOMODAO MATERIAL
TRANSPORTADO
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PARA TRANSPORTADOR DE ROLETES PLANOS
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PARA TRANSPORTADOR DE ROLETES DUPLOS
EQ. 2
EQ. 1
FIGURA N 04
EQ. 1
EQ.
4
EQ. 1
EQ.
4
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PARA TRANSPORTADOR DE ROLETES TRIPLOS IGUAIS
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NOTA:
= comprimento de rolete + 0,01 ...................................... (m)
b = largura da Correia ......................................................... (mm)
bm = largura da correia preenchida pelo material transportado (m)
bh = largura mxima ocupada pelo material transportado ........ (m)
S = rea da seco transversal do material transportado ........... (m2)
= inclinao dos roletes laterais ....................................... (graus)
= ngulo de acomodao do material transportado ............. (graus)
OBS.: Para facilitar o desenvolvimento dos clculos, as Tabelas 04 e 05 na parte
IV deste artigo mostram rea da seco transversal para diversas larguras de
correia em vrias disposies.
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3- VELOCIDADE DA CORREIA TRANSPORTADORA
A velocidade V da Correia Transportadora determinada basicamente
seguindo as caractersticas do material transportado e da largura da correia.
O material transportado implica em:
Se for frgil, limita a velocidade de transporte, porque pode degradar-
se nos pontos de carga, descarga e sobre os roletes;
Se for de seco e de granulometria fina, exige baixa velocidade de
transporte devido a grande possibilidade de gerar p;
Se for com arestas cortantes, pontiagudos, etc., deve ser transportado
com velocidade moderada, pois pode danificar a cobertura da Correia
Transportadora, no ato de ser alimentada, e tambm causar grande
desgaste nas calhas de descarga.
Velocidades maiores, permitem a reduo da largura da Correia
Transportadora, alm de proporcionar menor carga sobre a estrutura do
equipamento transportador, para uma mesma capacidade de transporte, porm
provoca excessivo desgaste da correia, diminuindo a vida til da mesma e das
partes rolantes do equipamento.
A Tabela 06 no final desta apostila nos orienta sobre velocidades mximas
admissveis como normal, em funo do tipo de material transportado e da
largura da Correia Transportadora.
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4 LARGURA MNIMA DA CORREIA TRANSPORTADORA
A seleo da largura mnima da Correia Transportadora determinada em
funo da granulometria, e do ngulo de acomodao do material transportado.
A equao matemtica abaixo, nos fornece a largura mnima b da
Correia Transportadora, quando o material transportado contm no mnimo 10%
de pedaos de granulometria grande, e 90% de finos.
Consideramos como finos os pedaos de material transportados cujas
partculas sejam menores ou iguais a 10% do tamanho da granulometria dos
pedaos grandes.
SENDO:
B = largura da Correia Transportadora ................................... (mm)
%mt = porcentagem de pedaos de granulometria grande, do material
transportado ........................................................................... (%)
M = maior dimenso dos pedaos de granulometria grande ...... (mm)
F = fator do ngulo de acomodao do material transportado.
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Para o ngulo de acomodao, temos:
NOTA: Como a largura da Correia Transportadora obedece uma padronizao
normalizada, de boa prtica, aps calculado a largura mnima pela equao
acima, comparar com a Tabela n 07, no final desta apostila.
5- CAPACIDADE DE CARGA DA CORREIA TRANSPORTADORA
A capacidade de carga Qv ou Qp transportada por uma Correia
Transportadora uma funo direta da rea da seco transversal e da
velocidade de transporte. As equaes abaixo nos permitem calcular a
capacidade de carga.
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SENDO:
Qv = capacidade volumtrica de carga ................................... ... (m3/seg.)
Qp = capacidade de carga em peso ....................................... ....(Kg/seg.)
S = rea da Seco transversal do material transportado
(Ver Tabela 05) ........................................... ..... (m2)
V = Velocidade da Correia Transportadora .......................... .....(m/seg.)
(Ver Tabela 06)
= Peso especfico do material transportado .................... (ton/m3)
(Ver Tabela 02)
NOTA: A Tabela 08, no final desta apostila nos d a capacidade volumtrica em
m3/h (metros cbicos por hora) ideal em funo da largura da Correia
Transportadora, velocidade de transporte e as possveis configuraes de
instalao dos roletes laterais.
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6- PESO DO MATERIAL TRANSPORTADO POR METRO LINEAR SOBRE A CORREIA.
SENDO:
Wm = Capacidade volumtrica de carga................................. (kg/m)
Qp = Capacidade de carga da Correia Transportadora .............. .. (Kg/s)
V = Velocidade da Correia ..... .............................................. .... (m/s)
7 PESO MDIO TERICO POR METRO LINEAR DA CORREIA TRANSPORTADORA
DEPENDENTE DA LARGURA
Wb = Peso mdio terico por metro linear da correia transportadora em funo
da largura b (ver tabela abaixo)
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OBS.: Os pesos mostrados pela tabela acima servem como primeiro parmetro
para clculos porm, uma vez dimensionada a correia onde se tem seus valores
finais, os pesos devero ser revistos, caso a caso.
8 - RESISTNCIA OFERECIDA PELOS ROLETES E ESCORREGAMENTO DA
CORREIA
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SENDO:
Kx = Resistncia oferecida pelos roletes de carga do transportador e
a resistncia ao escorregamento da Correia Transportadora
sebre os roletes ............................................................. (kg/m)
Wm = Peso do material transportado por metro linear de
Correia Transportadora ................................................. (kg/m)
Wb = Peso mdio terico por metro linear da Correia
transportadora em funo da largura b da mesma ......... (kg/m)
a = Espaamento entre roletes de carga ................................. (m)
NOTA: A tabela abaixo determina o espaamento entre os roletes de carga do
equipamento transportador em funo de Wm + Wb:
OBS.: A Tabela n 09 no final desta apostila tambm nos oferece as
distncias recomendadas para roletes de carga e retorno, em funo do peso
especfico do material transportado e largura b da Correia Transportadora.
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9 FORA PARA VENCER ATRITO DO MATERIAL TRANSPORTADO COM AS GUIAS
LATERAIS
SENDO:
Fg = Fora para vencer o atrito ................................................. (Kgf)
Lg = Comprimento das guias laterais ......................................... (m)
B = Largura da Correia Transportadora .................................... (mm)
OBS.: Caso o equipamento transportador no necessite de guias laterais,
considerar Fg = 0
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10 FORA NECESSRIA PARA VENCER O ATRITO DOS RASPADORES
LIMPADORES DA CORREIA
SENDO:
Fr = Fora nos raspadores ....................................................... (Kgf)
B = Largura da Correia Transportadora .................................... (mm)
= Nmero (quantidade) de raspadores
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11 FORA NECESSRIA PARA COLOCAR A CORREIA TRANSPORTADORA EM
MOVIMENTO
SENDO:
Fa = Fora para colocar a correia em movimento ......................... (kgf)
Qp = Capacidade de carga da Correia ........................................ (Kg/seg)
V = Velocidade da Correia Transportadora .................................. (m/seg)
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12 DETERMINAO DA TENSO EFETIVA NA CORREIA TRANSPORTADORA
+ = ELEVAO
- = DESCIDA
SENDO:
Te = Tenso efetiva na correia .................................................. (Kgf)
C = Distncia entre centro de tambores de trao e retorno
do equipamento transportador ........................................ (m)
Kx = Resistncia oferecida pelos roletes e escorregamento da
correia ....................................................................... (Kg/m)
Wm = Peso por metro linear do material transportado sobre a
correia transportadora .................................................. (Kg/m)
Wb = Peso mdio terico por metro da correia transportadora ...... (kg/m)
H = Altura de elevao ou descida do material transportado
na correia ................................................................. (m)
Ta = Tenses para vencer as resistncias passivas .................... (Kgf)
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Fg = Fora para vencer o atrito do material transportado com
as guias laterais ........................................................... (Kgf)
Fr = Fora para vencer o atrito dos raspadores limpadores da
correia ...................................................................... (Kgf)
Fa = Fora para colocar a correia e o material transportado em
movimento ................................................................. (Kgf)
13 DETERMINAO DA TENSO MXIMA NA CORREIA TRANSPORTADORA
Ou tambm:
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SENDO:
Tmax = Tenso mxima na Correia Transportadora ................. (kgf)
Ko = Fator de abraamento da correia sobre o tambor de
acionamento que depende do arco de
contato da correia do tambor, e do coeficiente
de atrito tambm entre a correia e o tambor
de acionamento. O fator Ko pode ser calculado pela
abaixo ou encontrado pela Tabela n 10
no final desta apostila.
Te = Tenso efetiva na correia ........................................ (Kgf)
To = Tenso para garantir uma flecha mnima na correia,
entre roletes ....................................................... (Kgf)
H = Altura de elevao ou descida do material
transportado na correia ....................................... (m)
Wb = Peso mdio terico por metro linear da correia
Transportadora ................................................... (Kg/m)
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14 DETERMINAO DO FATOR DE ABRAAMENTO
SENDO:
K 0 = Fator de abraamento
= ngulo do arco de contato entre a correia e o tambor
de acionamento ..................................................... (graus)
= Coeficiente de atrito entre a correia e o tambor de
acionamento (Ver Tabela n 11, no final desta apostila).