Transportador Helicoidal

Blas J. Soriano Virués ESI Sevilla I.I.Mec. Construcción

Proyecto de Fin de Carrera Planta Fabricación Aceite.ESTRUCTURA

8. CÁLCULO DE TRANSPORTADOR SINFÍN PARA ACEITUNA
8.1. OBJETO Y DESCRIPCIÓN
En este apartado se van a recoger todas las características del tornillo sinfín transportador de aceituna y el cálculo de todos los componentes que requiere para su funcionamiento dicha máquina.El transportador sinfín se encarga del transporte y elevación de la aceituna desde la parte inferior de las tolvas de almacenamiento hasta el molino de aceituna. Los datos necesarios para realizar el cálculo son los que aparecen a continuación: • • • • • Longitud del transportador: 5,60 m Elevación: 0,50 m Ángulo de elevación: 20º Motoreductor: Motor eléctrico de 1000 r.p.m. y caja reductora conmecanismo de tornillo sinfín. Caudal transportado: 4,54 - 0 m3/h (variable mediante variador de frecuencia)

8.2. DIMENSIONES Y POTENCIA DEL TRANSPORTADOR
Para realizar el dimensionado y estimar la potencia necesaria de accionamiento para el transportador se va a seguir la la norma UNE 58-244-88 “Aparatos de manutención continua para graneles. Transportadores de tornillo sinfín. Reglas para eldiseño de los accionamientos”. La dimensión principal a elegir y la más determinante a efectos de cálculos posteriores es el diámetro del canal de transporte, que supone conocer la sección de trabajo del transportador. Haciendo una primera estimación y tras observaciones en diversas almazaras se considera que dicho diámetro oscilará entre 150 y 350 mm. Según la norma UNE 58-207-89 “Transportadoresde tornillo sin fin” dicha dimensión corresponderá a alguno de los siguientes valores normalizados de la serie R-10: 200mm, 250mm ó 315mm. El caudal necesario por el molino para el funcionamiento óptimo de la línea es de 5.000 kg/h, lo que supone, según una densidad aproximada de 1.100 kg/m3, 4,54 m3/h. El caudal de transporte se determina mediante la siguiente expresión:

I V = 60 ⋅ φ
Donde:π
4

D2 ⋅ S ⋅ n

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φ = coeficiente de llenado. Se considera un valor del coeficiente de llenado de 0,45 propio de materiales que fluyen fácilmente. Se estima para S un valorigual a 0,75D. Suponiendo y fijando como dato de partida el diámetro del canal en 200 mm se obtiene la velocidad necesaria del tornillo:

n=

4 ⋅ 4,54 = 35,68 ≅ 36r. p.m 60 ⋅ 0,45 ⋅ π ⋅ 0,20 2 ⋅ 0,75 ⋅ 0,20

Se necesitan 36 r.p.m en el árbol que porta el tornillo sin fin transportador. Por otro lado, la potencia necesaria por el transportador a plena carga se calcula mediante la siguienteexpresión:

P = PH + PN + PSt
Donde: PH = potencia necesaria para el desplazamiento del material. PN = potencia para el accionamiento del tornillo en vacío. PSt = potencia requerida por la inclinación. En la práctica, la capacidad de un transportador de tornillo sin-fin está expresada por la fórmula:

I M = ρ ⋅ I V = 1,1T / m 3 × 4,54m 3 / h = 5T / h
A partir del anexo de la norma UNE 58-24-88 seelige para la resistencia al desplazamiento de la aceituna un valor de λ=1,9 asimilándola en la tabla a graneles como avena, cebada, arcilla, maíz o patatas. Así pues, la potencia necesaria para desplazar el material es:

PH =

IM ⋅ L 5 ⋅ 5,60 λg = 1,9 ⋅ 9,81 = 0,15kW 3600 3600

La potencia PN es muy pequeña comparada con la requerida para el desplazamiento del material. El valor esproporcional al diámetro y la longitud del tornillo. En la práctica viene dado en kilowatios por la fórmula siguiente y su valor en nuestro caso es:

PN =

DL 0,20 ⋅ 5,60 = = 0,056 kW 20 20

La potencia requerida por la inclinación, en kilowatios, es el producto de la capacidad por la altura a salvar y por la aceleración de la gravedad.

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