Tornillo Sin Fin

DISEÑO DE UN TONILLO SIN FIN TRANSPORTADOR
Datos
Material: Acido Bórico
Largo tornillo: 15mt - 49.2ft
Posición: Horizontal
Capacidad: 2300 (ft3/hr)
Desarrollo
En la siguiente tabla podemos obtener datos de que significa las letras y números en los códigos de cada material.
TABLA N°3

De la tabla anterior se sabe que el material ACIDO BORICO es moderadamente abrasivo y medianamentecorrosivo.

Por lo tanto esto significa:
Cuando los materiales son corrosivos, se puede ser deseable hacer el tornillos de transporte y los canales de acero inoxidable, metal monel, níquel, aluminio, etc.

TABLA N°4

Las características del material son:

a) Peso: 55 (lbs/ft3)
b) Código del material: 55B025T
c) Serie Componente : 3D
d) Fm: 0.8

Datos tabla N°5

Nota:
Paraingresar a la tabla de capacidad del tornillo, se debe usar el dato del código del material obtenido en la tabla N4 el cual indica la pendiente que se generara en el material al movimiento giratorio del tornillo, luego se ubica la capacidad más cercana a la que necesitada, en este caso 2300(ft3/hr). La mas próxima mayor es 2820(ft3/hr) y con ese valor los demás datos requeridos.

Datos decapacidad:
a) Código: B-25
b) Ángulo de carga: 45%
c) Diam. del eje: 12 (in)
d) Velocidad de giro recomendada: 145 RPM
E) Capacidad por velocidad de giro:
Max. RPM: 2820(ft3/hr)
1 RPM: 19.4(ft3/hr)

Cálculo de la velocidad máxima recomendada:

N= 120Diametro del eje en pulgadas (1)

N= 1203"=40 RPM

El diámetro del eje es adquirido a través de la tabal N°11

Para el diseño seseleccionará un tornillo continuo helicoidal.

Además de lo propuesto en la ecuación (1), existe la velocidad requerida la cual se obtiene de la siguiente manera :

N= Capacidad de diseño propuestoCapacidad a 1 RPM (2)

N=2300 (ft3/hr)19.4(ft3/hr)=118.6 RPM

El valor obtenido no puedo ser mayor a la velocidad de giro del seleccionado en la tabla N°5, el cual recordando es 145RPM (Velocidad degiro recomendada).

Cumpliéndose lo escrito anteriormente se prosigue.
La tabla N°12 provee la información del tipo de cojinetes de anclaje y acoplamiento del eje.

Como observación principal se notifica que los tipos de cojinetes no requieren lubricación adicional.
a) Acero duro templado
b) Cojinete de manguito endurecido

Cálculo de potencias
1) Potencia de ficción:HPf=L*N*Fd*Fb1000000 (3)

HPf=49.2*118.6*55*4.41000000=1.41

Fb hanger bearing factor tabla N° 13
Fd screw diameter factor tabla N° 14

Debido que el materia tiene componentes de grupo D, por ende nuestro valor Fb, correspondiente factor de anclaje de cojinete, de 4.4.

El valor del Fdlo obtenemos entrando con el valor del diámetro del tornillo, anteriormente seleccionado en la tabla N° 5, por lotanto es 55.
2) Potencia material
HPm=CF*L*W*Fm1000000 (4)
HPm=2300*49.2*55*0.81000000=4.97

Cf capacidad que se desea transportar = 2300 (ft3/hr)
Fm factor del material tabla N° 4

3) Potencia motor
Para llegar a obtener esta potencia se requiere de la siguiente formulación.
MHP=HPf+HPm*F0e (5)
Donde e corresponde a una unidad de eficiencia la cual es un 85%.
3.1)Obteniendo HPt

HPt=HPf+HPm (5.1)
HPt=1.41+4.97=6.38

Por lo tanto volviendo a MPH se obtiene:
MHP=6.38*1.00.85=7.5

El valor de F0 se obtiene de la figura N° 1

Figura N°1
Se observa que el valor de HPt=6.38, esta fuera de la diagonal, por lo que el valor de F0 es 1
Analizando la regla (Figura N°2) se obtiene un nuevo MHP, como HPt es 6.38, la regla indica que el nuevo MHP es10HP

Figura N°2

Con todo lo analizado anteriormente se puede obtener el torque necesario del tornillo, el cual está dado por al siguiente formulación.
T=Hp*63.000N (6)
T=10*63.000118.6=5338.98 (in*lb)
A continuación se utilizara la tabla N°1 para los datos del layout del tornillo, teniendo las dimensiones del eje.

Tabla N°2

Esta tabla es necesaria para el ensamblado de...