datos técnicos Selección cadena transportadora de gran tamaño

9. Cómo calcular la tensión que actúa sobre la cadena

La tensión estática máxima T max que actúa sobre la cadena transportadora durante el funcionamiento se puede calcular a partir de la Tabla 3.

La fórmula para la tensión de la cadena T en la Tabla 3 calcula la tensión de todo el transportador en función de la masa M (peso) x coeficiente de fricción.

Las fuerzas de inercia se vuelven muy grandes cuando un transportador de alta velocidad arranca o se detiene repentinamente, o cuando un transportador de empuje mueve los artículos transportados repentinamente. En tales casos, calcule la tensión de la cadena y la potencia requerida considerando las fuerzas de inercia.

La fórmula está escrita tanto en unidades del SI como en unidades de gravedad. Al calcular la tensión T en unidades de gravedad, el peso (kgf) en unidades de gravedad equivale a la masa (kg) en unidades del SI.

Tensión que actúa sobre la cadena

9.1 Explicación de los términos

Unidades del SI Unidades de gravedad
TMAX Tensión estática máxima que actúa sobre la cadena kN {kgf}
T'MAX Corrección de la tensión de la cadena kN {kgf}
T Tensión estática que actúa sobre la cadena kN {kgf}
Q Volumen máximo de transporte posible t/h {tf/h}
V Velocidad de transporte (velocidad de la cadena) m/min m/min
H Distancia entre centros de piñones (dirección vertical) m m
L Distancia entre centros de la rueda dentada (dirección horizontal) m m
C Distancia entre centros de piñones m m
M Masa de la parte móvil {peso}
(Cadena x número de hebras, masa {peso} del balde, delantal, etc.)		 kg/m {kgf/m}
f1 Coeficiente de fricción entre la cadena y canal guía (Tabla 5, Tabla 6)
f2 Coeficiente de fricción por deslizamiento entre el objeto transportado y las placas inferior y lateral (Tabla 7)
f Al cargar directamente, f=1 Al transportar mediante raspado, f=f2/f1
g Aceleración gravitacional 9,80665 m/s 2
W Cantidad de material transportado {peso}
artículo a granel
W=16,7 * ×Q/V {W=16,7*×Q/V}
elemento contable
W = Cantidad de material transportado (kg/pieza) / Intervalo de carga (m)
{W = Peso del artículo transportado (kgf/artículo) / Intervalo de carga (m)}		 kg/m {kgf/m}

Nota: El coeficiente utilizado para convertir la masa (peso) de artículo a granel por metro de cadena es 16,7 = 1000/60

*Si se realizan operaciones de avance y retroceso con frecuencia, será necesario tensar la cadena, por lo que la fórmula de cálculo será diferente a la que se muestra a continuación.
Si está recuperando holgura en la cadena con un tensor, utilice la fórmula de cálculo que se encuentra en la pregunta 6 aquí.

9.2 Cálculo de la tensión de la cadena (Tabla 3)

Unidades del SI {unidad de gravedad}

Transporte horizontal

Transporte horizontal

T1 = 1.35 ※1 × M × L1 × g 1000 ......kN

T2 = ( L - L1) × M × f1 × g 1000 + T1 ......kN

T3 = 1.1 ※2 × T2 ......kN

TMAX = (W × f + M ) × L × f1 × g 1000 + T3 ......kN

T1 = 1.35 × M × L1 ......{kgf}

T2 = ( L - L1) × M × f1 + T1 ......{kgf}

T3 = 1.1 × T2 ......{kgf}

TMAX = (W × f + M ) × L × f1 + T3 ......{kgf}

  • *1 Véase la Tabla 4 a continuación
  • *2 1.1 es el coeficiente de aumento de tensión en la rueda dentada impulsada

Transporte horizontal

Transporte horizontal

T1 = 1.35 × M × L1× g 1000 + 0.1※ × M × L × g 1000 ......kN

T2 = 1.1 × T1 ......kN

TMAX = (W × f + M) × L × f1 × g 1000 + T2 ......kN

T1 = 1.35 × M × L1 + 0.1※ × M × L ......{kgf}

T2 = 1.1 × T1 ......{kgf}

TMAX = (W × f + M) × L × f1 ......{kgf}

  • *0,1 es el coeficiente de resistencia a la rotación del rodillo vía de retorno

Transporte vertical

Transporte vertical
  • Nota: Para los elevadores de cangilones, la distancia entre centros de las ruedas dentadas (H) se calcula sumando 1 m para tener en cuenta el aumento de carga al cargar los artículos transportados.
    W T: Carga de recogida. Debido al principio de polea, la mitad de la carga de recogida actúa sobre cada cadena.

TMAX = (W + M) × H × g 1000 + WT 2 × g 1000 ......kN

TMAX = (W + M) × H + WT 2 ......{kgf}

Transporte inclinado

Transporte inclinado

T1 = M(Lf1 - H) × g 1000 ......kN

Si T 1 < 0, entonces T 2 = 0

T2 = 1.1 × T1 ......kN

TMAX = W(Lf1 × f + H) × g 1000 + M(Lf1 + H) × g 1000 + T2 ......kN

T1 = M(Lf1 - H) ......{kgf}

Si T 1 < 0, entonces T 2 = 0

T2 = 1.1 × T1 ......{kgf}

TMAX = W(Lf1 × f + H) + M(Lf1 + H) + T2 ......{kgf}

Ejemplos de aplicación

Ejemplos de aplicación

T1= M × L1 × f1 × g 1000 ......kN

T2= T1× Kc1 ......kN

T3= M(L2f1 - H) × g 1000 + T2 ......kN

T4= T3× Kc2 ......kN

Si T 3 < 0, entonces T 4 = 0

T5= M × L3 × f1 × g 1000 + T4 ......kN

T6= 1.1 × T5 ......kN

T7= (M + W × f) × L4 × f1 × g 1000 + T6 ......kN

T8= T7× Kc3 ......kN

T9= W(L5f1 × f + H) × g 1000 + M(L5f1 + H) × g 1000 + T8 ......kN

T10 = T9× Kc4 ......kN

TMAX = (M + W × f) × L6 × f1 × g 1000 + T10 ......kN

Coeficiente de esquina Kc

f1 ángulo
30° 60° 90° 120° 180°
0.03 1.02 1.03 1.05 1.06 1.10
0.10 1.05 1.11 1.17 1.23 1.37
0.15 1.08 1.17 1.27 1.37 1.60
0.20 1.11 1.23 1.37 1.52 1.87
0.24 1.13 1.29 1.46 1.65 2.13
0.30 1.17 1.37 1.60 1.87 2.57
0.40 1.23 1.52 1.87 2.31 3.51

T1 = M × L1 × f1 ......{kgf}

T2 = T1 × Kc1 ......{kgf}

T3 = M(L2f1 - H) + T2 ......{kgf}

T4 = T3 × Kc2 ......{kgf}

Si T 3 < 0, entonces T 4 = 0

T5 = M × L3 × f1 + T4 ......{kgf}

T6 = 1.1 × T5 ......{kgf}

T7 = (M + W × f) × L4 × f1 + T6 ......{kgf}

T8 = T7 × Kc3 ......{kgf}

T9 = W(L5f1 × f + H) + M(L5f1 + H) + T8 ......{kgf}

T10 = T9 × Kc4 ......{kgf}

TMAX = (M + W × f) × L6 × f1 + T10 ......{kgf}

Ejemplo de cadena Double Plus

Ejemplo de cadena Double Plus

TMAX = 2.1M(L1 + L2) f1 × g 1000 + (W × L1 × f1)
× g 1000 + (W1 × L2 × f3 × g 1000 ) ......kN

TMAX = 2.1M(L1 + L2) f1 + (W × L1 × f1) + (W1 × L2 × f3) ......{kgf}

  • L 1: Longitud de la sección de transporte (m)
  • ​L2: Longitud de la sección de acumulación
  • W 1: Cantidad de material transportado en el acumulador (kg/m) {masa kgf/m}
  • f 1: Coeficiente de fricción entre la cadena y el carril durante el transporte (0,05)
  • ​f3: Coeficiente de fricción durante la acumulación (0,2)

La tensión de la cadena T utilizada para calcular la potencia requerida viene dada por la siguiente fórmula.

T horizontal = T MÁX- T 1

T vertical = T MÁX- MH × g 1000

Pendiente T = T MAX- M(H - Lf 1) × g 1000

T = TMAX - MH

T = TMAX - M(H - Lf1)

  • Cuando H - Lf 1 es negativo, T = T MAX.

・Cálculo de la potencia requerida

1kW = 1kN・m/s

kW = T × V 60

1kW = 102kgf・m/s

kW = T × V 102 × 60

La pérdida de potencia debida al engrane de la cadena y la rueda dentada, y la resistencia por fricción de la rotación de la rueda dentada, se considera que es de aproximadamente el 10% (1/0,9 = 1,1).

Si la eficiencia mecánica de transmisión de la unidad motriz es η, entonces

kW = T × V 60 × 1.1 × 1 η

kW = T × V 102 × 60 × 1.1 × 1 η

Tabla 4. Gráfico de tensión catenaria

カテナリ張力グラフ

Cómo calcular la tensión catenaria

T1 = 1.35 × M × L1 × g 1000 ......kN

1,35 en esta fórmula es:

Cuando el volumen de la catenaria es del 10%, δ = 0,10L 1

De la figura anterior
δ L 1 = 0,10 → 2T 1 ML 1 = 2,7
T 1 = 1,35 × M × L 1 × g 1000

Cómo determinar la longitud de la cadena catenaria

δ L1 = 0.10 → S L1 = 1.027

S = 1.027L1

Tabla 5. Coeficiente de fricción de rodadura entre la cadena y canal guía (temperatura ambiente) f 1

Clasificación del diámetro de los rodillos
(milímetros)		 Estado de lubricación Cuando se acaba el lubricante
Rodillo R, F Rodillo S, M, N Rodillo R, F Rodillo S, M, N
D＜65 0.08 0.16 0.15 0.24
65≦D＜100 0.08 0.15 0.14 0.23
100≦D 0.08 0.14 0.13 0.22
RF-214 (Excepción) 0.12 0.15 0.18 0.22

Nota)

  • 1. Al lubricar con ISO VG100-150 (SAE30-40)
  • 2. Ambiente interior con poco polvo y temperatura ambiente.
  • 3. El rodillo superior de la cadena con rodillos superiores y f1 del objeto transportado son los mismos que los de los rodillos R anteriores.
serie f1
Serie rodillo plástico 0.08 (sin lubricación)
Serie de rodillos de cojinetes 0,03 (lubricado)
Serie de bujes de agujas 0,14 (lubricado), 0,21 (sin lubricante)
EPC78 0,1 (lubricado), 0,2 (lubricación por agua), 0,25 (falta de lubricante)

Tabla 6. Coeficiente de fricción entre la cadena y canal guía f1

Temperatura de las mercancías transportadas ℃ Estado de lubricación Sin lubricante
Temperatura ambiente hasta 400 0.20 0.30
400～600 0.30 0.35
600～800 0.35 0.40
800～1000 - 0.45

Tabla 7. Coeficiente de fricción f2 entre el objeto transportado y las placas inferior y lateral

Mercancías transportadas f2 Gravedad específica aparente
escala 0.67 1.54
Hematites 0.47 2.99
pirita 0.58 1.54
escoria de hierro 0.48 0.90
chatarra 0.73 0.54
polvo de mineral de plomo 0.77 3.26
polvo de mineral de zinc 0.79 1.93
Polvo de mineral de níquel 0.45 0.92
polvo de mineral de cromo 0.51 1.14
alúmina 0.55 0.83
Magnesia 0.84 1.48
yeso 0.64 0.77
polvo de cuarzo 0.55 1.24
feldespato 0.55 1.36
Dolomita 0.55 1.62
arcilla 0.63 0.77
Arena de fundición 0.41 1.59
roca fosfórica 0.42 1.51
cal viva 0.46 1.53
cal apagada 0.63 0.69
amianto 0.58 0.19
caliza 0.47 0.35～0.55
cemento 0.54 0.60～0.75
clínker de cemento 0.46 1.30
carbón 0.41 0.44
carbón 0.53 0.30
Paso 0.41 0.70
Ceniza de sosa 0.45 0.52
Alumbre 0.63 1.01
polietileno 0.52 0.34
polvo de caucho 0.53 0.39
Ingredientes del jabón 0.27 0.65
urea 0.63 0.64
cloruro amónico 0.79 0.67
cloruro de calcio 0.43 0.68
sulfuro de calcio 0.64 1.01
carbonato de calcio 0.49 0.88
astillas de madera 0.74 0.36
arroz 0.4 0.77
cebada 0.71 0.39
trigo 0.43 0.73
soja 0.41 0.68
maíz 0.4 0.71
almidón 0.57 0.71
azúcar 0.47 0.68
sal de roca 0.57 1.09
alimento mixto 0.5 0.55
carbón - 0.30～0.70
Coque - 0.30～0.70

Nota: Los valores anteriores pueden cambiar dependiendo de la humedad y la sequedad.

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