Universidade Federal de Uberlândia
FACULDADE DE ENGENHARIA QUÍMICA
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
Título do trabalho: ELEVADORES DE CANECA – Estudo da arte e projeto de dimensionamento
Autor: Cecília Débora dos Santos
Uberlândia – MG
2010
UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA FACULDADE DE ENGENHARIA QUÍMICA
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
ELEVADORES DE CANECA – Estudo da arte e projeto de dimensionamento Autor: Cecília Débora dos Santos
Monografia de graduação apresentada à Universidade Federal de Uberlândia como parte dos requisitos necessários para a aprovação na disciplina de Projeto de Graduação do curso de Engenharia Química. Uberlândia - MG
BANCA EXAMINADORA DA MONOGRAFIA DA DISCIPLINA PROJETO DE
GRADUAÇÃO DE CECÍLIA DÉBORA DOS SANTOS APRESENTADA À FACULDADE DE ENGENHARIA QUÍMICA DA UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA, EM 2010.
BANCA EXAMINADORA:
___________________________________ Prof. Daniel Tostes Oliveira
Orientador- FEQUI/UFU
___________________________________ Prof.ª Miriam Maria de Resende
FEQUI/UFU
___________________________________ Prof.ª Vicelma Luiz Cardoso
SUMÁRIO
Lista de Figuras... i
Resumo... ii
CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO ...1
CAPÍTULO 2 - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA... 1
2.1 - Definição e Configuração Básica...1
2.1.1 - Conforme ao material que a caneca é acoplada... 2
2.1.1.1 – Corrente... 2
2.1.1.2 – Correia...3
2.1.2 - Conforme a posição do elevador:... 4
2.1.3 - Conforme o tipo de descarga...4
2.1.3.1 - Elevadores de Descarga Centrífuga...4
2.1.3.2 - Elevadores de Descarga por Gravidade...5
2.1.3.3 - Elevadores de Descarga Positiva...5
2.1.3.4 - Elevadores de Caçambas Contínuas...6
2.1.4 - Conforme outros critérios...7
CAPÍTULO 3 - ELEMENTOS BÁSICOS DE UM ELEVADOR DE CANECAS, VARIÁVEIS E MÉTODOS... 7
3.1 - Elementos básicos de um elevador de canecas...7
3.1.1 - Componentes de um elevador de canecas centrífugo ...7
3.1.2 - Aplicação e Funcionamento...9
3.2 - Principais variáveis no projeto de um elevador de canecas...9
3.2.1 - Escolha do tamanho da caneca e do espaçamento entre elas...9
3.2.2 - Velocidade da correia ou da corrente...10
3.2.3 - Diâmetro da Roldana ( Pulley )...11
3.2.4 - Potência dispendida pela correia ou corrente...12
3.3 - Materiais e métodos...12
CAPÍTULO 5 - CONCLUSÕES E SUGESTÕES... 14
5.1 – Conclusões...14
5.2 - Sugestões para trabalhos futuros...14
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Possibilidades de arranjos para elevadores de canecas...2
Figura 2 - Fixação das canecas às corrente ...3
Figura 3 - Fixação das canecas à correias...3
Figura 4 – Caneca fixada a um par de correntes...6
Figura 5 - Tipos de elevadores de canecas (correias e/ou correntes) ...7
Figura 6 - Componentes de um elevador de canecas centrífugo...8
RESUMO
Este trabalho investigou um equipamento de transporte chamado Elevador de Canecas, que são equipamentos mecânicos utilizados para o transporte contínuo (vertical, horizontal ou inclinado de até 70°) de materiais sólidos a granel. Este trabalho tem como objetivos fazer uma revisão sobre o estudo da arte de transportadores de canecas e desenvolver um software que permita calcular algumas das principais variáveis de projeto para esse tipo de equipamento. Os Elevadores de Canecas foram classificados e definidos conforme ao material que a caneca é acoplada, corrente ou correia, de acordo com a posição do elevador e com o tipo de descarga em Elevadores de descarga Centrífuga, Elevadores de Descarga Positiva ou Elevadores de Caçambas Contínuas e conforme a outros critérios como elevadores de descarga externa, elevadores de descarga interna e elevadores de supercapacidade. Posteriormente, foi definido os elementos básicos dos Elevadores de Canecas e suas variáveis operacionais como tamanho da caneca, espaçamento entre elas, velocidade da correia ou corrente, diâmetro da roldana e potência dispendida pela correia ou corrente. Visando cumprir o segundo dos objetivos, foi criado um Programa de Computador, na linguagem BASIC, para obter as principais variáveis de projeto para um elevador de canecas com descarga centrífuga. Os resultados auferidos pelo Programa foram comparados com os cálculos experimentais e com isto verificou-se que o programa foi bastante eficiente, pois foram obtidos resultados semelhantes com pequenas variações que podem ser desprezíveis. Pela análise dos resultados obtidos pode-se concluir também que os elevadores de canecas são bastante úteis para o transporte de sólidos na vertical e na posição inclinada, onde o ângulo de inclinação seja bastante acentuado.
CAPÍTULO 1- INTRODUÇÃO
O elevador de canecas é um dos poucos transportadores, que são projetados com o propósito primário de elevar materiais na vertical. Os primeiros desses equipamentos de que se tem notícia na história foram usados na Babilônia. O sistema era constituído de cestas que eram enchidas com água e elevadas até uma dada altura para a finalidade de irrigação.
Em 1556, Georgius Agrícola escreveu De Re Mattalica. Este “best sellers” do “como fazer” se tornou um Manual sobre mineração e metalurgia incluindo ilustrações de vários equipamentos em madeira e técnicas de mineração. Uma das ilustrações era de um elevador de canecas. Este projeto incluía linhas intercambiáveis e canecas de várias formas e tamanhos, sendo que o mesmo foi o precursor dos elevadores de canecas atuais. Este sistema era movido pela força d’água ou pela mão humana.
O projeto bastante simples do elevador de canecas faz com que ele seja uma das formas viáveis de transporte ainda nos dias de hoje. O equipamento se caracteriza por ocupar um pequeno espaço na vertical e conseguir elevar taxas consideráveis de material. O custo inicial desse sistema costuma ser de moderado a alto, porém com condições de manuseio ideais é possível obter taxas de transporte de até 28 m3/min (1000 ft3/min).
Dentro da disciplina Operações Unitárias da Indústria da Mineração é apresentado o projeto de transportadores mecânicos contínuos de correia. Sabe-se que esses transportadores não se prestam para o transporte de materiais na vertical devido a problemas de construção e funcionamento. Sendo assim optou-se nesse trabalho pelo estudo de transportadores de canecas visando cobrir essa lacuna do transporte mecânico. Então, os objetivos desse trabalho é fazer uma revisão sobre o estudo da arte de transportadores de canecas e desenvolver um
software que permita calcular algumas das principais variáveis de projeto para esse tipo de
equipamento.
CAPÍTULO2 – REVISÃO DA LITERATURA
2.1- Definição e Configuração BásicaOs elevadores de canecas são equipamentos mecânicos utilizados para o transporte (vertical, horizontal ou inclinado de até 70°) contínuo de materiais a granel sólido. A Figura 1 mostra configurações possíveis destes elevadores.
Figura 1 - Possibilidades de arranjos para elevadores de canecas
Os elevadores de caneca podem ser projetados de várias formas levando em conta a sua altura e o material a ser transportado. Eles são compostos por três partes básicas: cabeça de motorização; duto central; conjunto do esticador.
Elevadores de canecas consistem de uma correia ou corrente sem fim tracionadas por duas roldanas ou rodas dentadas. Acopladas na correia ou corrente temos várias canecas que têm a finalidade de transportar o material até uma dada altura, na vertical. Os elevadores de canecas podem ser classificados segundo vários critérios, por exemplo, conforme ao material que a caneca é acoplada, a posição do elevador, ao tipo de descarga e outros.
2.1.1 - Conforme ao material que a caneca é acoplada: 2.1.1.1 – Corrente
As correntes são utilizadas nos elevadores de forma única ou dupla, sendo do tipo normal com buchase com elos redondos de aço soldados e calibrados. A Figura 2 mostra um exemplo deste tipo de elevador. Para materiais não abrasivos, de escoamento fácil e que possuam fragmentos que possam danificar a correia utilizamos elevadores de corrente.
Figura 2 - Fixação das canecas à corrente
2.1.1.2 – Correia
As correias quando utilizadas nos elevadores para fixar as canecas possuem alta resistência, ementa metálica e dotada de revestimento adicional, são resistentes à abrasão e à ácidos e óleos. Elas devem operar devidamente esticadas. A Figura 3 mostra um exemplo deste tipo de elevador.
Os elevadores de correia são utilizados também para o transporte de materiais finos, secos e de fácil escoamento, que não possuam fragmentos que possam danificar a correia.
2.1.2 - Conforme a posição do elevador:
• Elevadores Verticais : normalmente construídos com canecas espaçadas; • Elevadores Inclinados :normalmente construídos com canecas contínuas; • Elevadores Horizontais : normalmente construídos com canecas basculantes;
2.1.3 - Conforme o tipo de descarga:
2.1.3.1 - Elevadores de Descarga Centrífuga
São elevadores montados com canecas espaçadas e alimentadas por uma boca de carga na sua parte inferior. Descarga feita por meio de força centrífuga gerada pela rotação do sistema.
Elevadores que possuem a descarga na forma centrífuga são os elevadores mais comuns. Eles possuem as maiores velocidades de correia ou corrente que compreende entre 1 m/s a 2 m/s, para garantir a descarga do material por ação da força centrífuga, quando elas passam pela roda do conjunto da cabeça, a polia superior.
Estes tipos de elevadores com esta especificação de descarga são montados com canecas espaçadas e alimentadas por uma boca de carga na sua parte inferior. A descarga é feita pela da força centrífuga gerada pela rotação da polia superior.
Elevadores com descarga centrífuga são mais utilizados quando o material transportado é graúdo, com livre escoamento, ou seja, escoamento fácil e que podem ser escavados do pé do elevador.
Como dito anteriormente, outras características especificas dos elevadores são inerentes ao tipo de descarga. Os elevadores de caneca com descarga centrífuga têm o carregamento feito com dragagens do material no fundo do elevador e a distância do segmento é de 2 a 3 vezes a altura da caneca.
Grande quantidade de material a ser transportado requer a escolha de um elevador com descarga centrifuga, pois estes possuem alta velocidade, assim o material não será transportado lentamente.
O ponto de alimentação do elevador com descarga centrífuga é consideravelmente mais baixo que o do elevador com descarga por gravidade ou continua, o que diminui o tamanho do conjunto do pé. Isto é considerado uma vantagem importante do elevador com descarga centrifuga sobre o elevador com descarga por gravidade ou continua.
As canecas dos elevadores com descarga centrífuga podem estar acopladas em dois tipos de material: corrente e correia.
O elevador centrifugo de correia é normalmente utilizado para materiais finos, secos, abrasivos, e de livre escoamento que não tenham lascas ou pontas que possam danificar a correia. A distribuição granulométrica do material transportado é que determina o tamanho das canecas. As canecas são montadas espaçadas nas correias e são projetadas para escavar o material no pé.
O elevador centrifugo de corrente é normalmente utilizado para transportar materiais de livre escoamento, ou seja, escoamento fácil, que não sejam abrasivos, que podem ser escavados do pé do elevador. Não têm restrição para materiais que tenham lascas ou pontas. A roda dentada de acionamento não permite o deslizamento e garante o alinhamento da corrente e das canecas. As canecas são fixadas a uma corrente central ou a duas laterais.
2.1.3.2 Elevadores de Descarga por gravidade
Os elevadores de caneca que descarregam o material na forma de descarga por gravidade são montados com canecas espaçadas contam com um dispositivo na polia superior que força as canecas a virarem inteiramente para baixo, para efetuar a descarga.
Elevadores deste tipo são normalmente utilizados para transportar materiais pegajosos ou frágeis (como em indústria alimentícia, por exemplo, no transporte de pastas, sementes).
A velocidade da correia ou correntes para este tipo de elevador é relativamente baixa, variando entre 0,5 m/s e 1 m/s. Por conta disso, os elevadores que possuem descarga por gravidades podem ser adequados para transportar baixa quantidade de material.
2.1.3.3 - Elevadores de Descarga Positiva
São elevadores montados com canecas espaçadas que contam com um dispositivo na polia superior que força as canecas a virarem inteiramente para baixo, para efetuar a descarga. Usados para materiais pegajosos ou frágeis, como em indústria alimentícia, por exemplo, no transporte de pastas, sementes, etc.. Este tipo de elevador de canecas é semelhante ao elevador de canecas com descarga por gravidade, porém a diferença entre eles é que o elevador com descarga positiva é constituído necessariamente por duas correntes que seguram as extremidades laterais de cada caneca, como mostra na Figura 4.
Figura 4 – Caneca fixada a um par de correntes
A velocidade das canecas é baixa e elas são apropriadas para ter contato com a luz, ar e materiais pegajosos sem que apresente qualquer tipo de desgaste, corrosão ao material da caneca.
2.1.3.4 - Elevadores de Caçambas Contínuas
São elevadores montados com canecas sem espaçamento, o material, ao atingir a polia superior, embarca na caneca precedente, ainda na boca de carga.
As canecas dos elevadores com descarga centrífuga podem estar acopladas em dois tipos de material: corrente e correia.
O elevador contínuo de corrente são utilizados para materiais mais pesados e de maior tamanho, granulometria, que os elevadores centrífugos. As canecas deste elevador não são projetadas para escavar o material no pé do mesmo, e elas são normalmente carregadas por uma calha, o que exige a elevação do seu ponto de alimentação. A descarga do material é feita por gravidade, e por isto, faz com que o conjunto da cabeça seja maior que o dos elevadores centrífugos. As canecas são fixadas a um par de correntes como mostra a Figura 4. A velocidade de deslocamento das canecas é menor: 0,64 a 0,76 m/s.
Elevadores contínuo de correia são utilizados para materiais frágeis, em pó ou fluidos como cal, cimento ou produtos químicos secos. As canecas são pouco espaçadas entre si e a velocidade é baixa, sendo impraticáveis altas velocidades. As canecas não são projetadas para escavar o material e o material é carregado através de uma calha, e isto faz com que o seu ponto de alimentação seja elevado.
2.1.4 - Conforme outros critérios
• Elevadores de descarga externa: para materiais pesados e/ou abrasivos.
• Elevadores de descarga interna: para materiais não abrasivos, como produtos de estampagem e fundição.
• Elevadores de supercapacidade: contém caçambas para materiais grandes e pesados.
CAPÍTULO 3 - ELEMENTOS BÁSICOS DE UM ELEVADOR DE CANECAS, VARIÁVEIS E MÉTODOS
3.1 - Elementos básicos de um elevador de canecas
Qualquer que seja a classificação de um elevador, ele irá possuir alguns componentes básicos. Para listar tais componentes escolhemos como modelo o Elevador de Canecas de Descarga Centrífuga constituído por correntes
3.1.1 - Componentes de um elevador de canecas centrífugo
A Figura 5 mostra 2 Elevadores de Caneca sendo que o primeiro é com canecas acopladas em correia e o segundo em correntes.
Na Figura 6 é representado um elevador de caneca com seus elementos básicos enumerados e ao lado direito na figura os mesmos são nomeados.
Figura 6 - Componentes de um elevador de canecas centrífugo
A Cabeça do Elevador é o conjunto superior da estrutura do elevador, composta pela unidade completa de acionamento (Motoredutor e sistema de transmissão), calha de descarga e roda dentada de acionamento.
A Calha de Descarga tem a função de captar e guiar o material descarregado pelas canecas.
A Estrutura Central é a parte do elevador que interliga a cabeça e o pé, sendo a mesma construída em módulos de comprimentos padronizados, fabricados em chapas soldadas ou madeira.
A Corrente é o elemento sem fim do transportador, e tem a função de transmitir o movimento da roda dentada de acionamento para as canecas fixadas a ela. Alguns de seus
pinos de fixação dos gomos são substituídos por outros de comprimento maior para possibilitar a fixação do perfil que prende as canecas à corrente. Como dito anteriormente, ao invés das correntes podem ter correias.
As Canecas são os elementos responsáveis pela elevação da carga a ser transportada. Sua construção é variada e são escolhidas em função das características do material transportado. Sua fixação na corrente é feita por perfis especiais que permitem a fixação da caneca sem a perda da flexibilidade da corrente. Poder ser de dois tipos os mais usuais:
• Tipo A ou perfil cilíndrico profundo; • Tipo B ou perfil cilíndrico raso.
A Janela de Inspeção é localizada, geralmente, na cabeça e pé do elevador e tem a função de facilitar o acesso para inspeções e manutenção do equipamento.
A Calha de Alimentação tem a função de captar e guiar o material para o enchimento das canecas.
O Esticador tem como principal função garantir a tensão conveniente para o acionamento da corrente, absorvendo variações no comprimento da mesma, causadas pelo seu trabalho contínuo.
O Pé do Elevador é a parte inferior do equipamento, composta pelo esticador, calha de alimentação e roda dentada de retorno.
3.1.2 - Aplicação e Funcionamento
Os elevadores de caneca centrífugos de corrente são normalmente utilizados para o transporte de materiais de escoamento fácil, não abrasivo, que possam ser escavados ao pé do elevador (dragagem).
A roda dentada de acionamento não permite deslizamento e garante o alinhamento da corrente e das canecas. O deslocamento das canecas é feito em velocidades elevadas, para garantir a descarga do material, por ação da força centrifuga, ao passarem pela roda dentada de acionamento.
3.2 - Principais variáveis no projeto de um elevador de canecas 3.2.1 - Escolha do tamanho da caneca e do espaçamento entre elas
O tamanho e o número de canecas é determinado por um processo iterativo em que escolhe uma caneca adequada para atender a taxa mássica ou volumétrica necessária e, a partir dos cálculos feitos com essa escolha verifica se alguns valores práticos de variáveis são obedecidos. É interessante que a velocidade da correia, por exemplo, e/ou corrente esteja na faixa de 1 m/s a 2 m/s para garantir que o produto seja despejado convenientemente na calha receptora, existente na cabeça da roldana.
Depois de escolher a caneca, na tabela do fornecedor, devemos levar em conta que somente 2/3 (dois terços ou 67%) de sua capacidade deve ser usada nos cálculos.
Transportadores de caneca centrífugos usualmente têm um espaçamento que é da ordem de 2 a 3 vezes a dimensão da projeção da caneca, para garantir um melhor rendimento para o sistema.
Para calcular o número de canecas é necessário dividir a taxa mássica requerida para o transporte pela capacidade máxima da caneca escolhida, como mostra a Equação 1 a seguir.
(1) Em que:
N = número de canecas [canecas.T-1]; T = taxa mássica requerida [M.L-3];
W = capacidade mássica da caneca escolhida [M.T-1].
3.2.2 - Velocidade da correia ou da corrente
A velocidade requerida pela correia e/ou corrente é dada pelo produto do espaçamento entre as canecas vezes o número de canecas por segundo, sendo que o espaçamento das canecas é calculado multiplicando a projeção da caneca, que é retirada da tabela do fabricante, por 3.
Podemos então escrever:
(2) (3)
Sendo:
V = velocidade requerida [L.T-1]; SP = espaçamento entre as canecas [L];
PR = projeção da caneca, dada pelo fabricante [L].
3.2.3 - Diâmetro da Roldana ( Pulley )
O diâmetro do cilindro que atua como a roldana na cabeça do elevador (D) pode ser obtido igualando a força centrifuga com a força gravitacional, o que é mostrado nas equações (4) a (6). Esta dedução pode ser observada claramente no esquema mostrado na Figura 7, que retrata o topo de um elevador de caneca, com a descarga na parte direita superior da figura.
(4) (5) Igualando a Equação 4 com a Equação 5 obtemos a Equação 6.
(6) Sendo: D = diâmetro do cilindro [L]; Fc = força centrifuga [M.L.T-2]; Fg = força centrípeta [M.L.T-2]; g = aceleração gravitacional [L.T-2].
Este diâmetro, embora calculado exatamente, muitas vezes não é adotado praticamente. Ele é na maioria das vezes subestimado, pois as canecas não podem inclinar suficientemente ao passarem pela roldana sem esticarem o sistema correia-caneca.
3.2.4 - Potência dispendida pela correia ou corrente
O cálculo da potência necessária para movimentar a correia é dado por: (5)
Em que:
T = taxa mássica requerida [M.L-3]; h = altura de elevação do material [L]; g = aceleração gravitacional [L.T-2].
3.3 - Materiais e métodos
No estudo do estado da arte foi realizado uma revisão da literatura que permitiu conhecer esse tipo de equipamento com suas variações e diversas aplicações.
Visando cumprir o segundo dos objetivos foi criado um Programa de Computador, na linguagem BASIC, para obter as principais variáveis de projeto para um elevador de canecas com descarga centrífuga. Este modelo foi escolhido pelo fato de ser mais utilizado e ainda pelo fato de termos dados experimentais desse tipo de elevador que permitisse testar a funcionalidade do programa.
O Programa se pode ser usado tanto para elevadores de correia como de correntes dentadas. O processo iterativo é feito até que a velocidade esteja entre 1 m/s e 2 m/s. Quando inicia-se o programa é preciso informar os dados iniciais que são a densidade bulk do material, a taxa para o transporte, a temperatura, umidade, altura e tamanho máximo e médio do material. É importante observar que o programa requer as variáveis em unidades especificas. Posteriormente, o programa requer que o usuário entre com a dimensão da caneca escolhida na tabela do fabricante (Anexo I), e assim, na mesma linha da Tabela 1, tem-se o volume e a projeção da caneca. O Programa, então, calculará o número de canecas por hora, o espaçamento entre as canecas, potência, o diâmetro do pulley e a velocidade da correia. Em seguida, o usuário deverá verificar se a velocidade está entre 1 m/s e 2 m/s. Se estiver, esta
será a dimensão da caneca escolhida, mas se não estiver o usuário terá que rodar o programa novamente até que a velocidade esteja dentro da faixa desejada.
No Anexo II temos a descrição do programa criado.
CAPÍTULO 4 - RESULTADOS E DISCUSSÕES
Os resultados auferidos pelo Programa foram comparados com o cálculos experimentais válidos para os seguintes Projetos:
Projeto 1 - Projetar um transportador de canecas com descarga centrífuga, para transportar argila seca de massa específica 1700 kg / m3 com uma capacidade de carga de 15 t /h. O material deve ser elevado a uma altura de 6 m. Obter:
a) o tamanho da caneca b) o espaçamento entre elas c) a velocidade da correia
d) o diâmetro da roldana ( pulley ) e ) a potência dispendida pela correia
Projeto 2 - Projetar um transportador de canecas com descarga centrífuga, para transportar sulfato de alumínio de massa específica 1700 kg / m3 com uma capacidade de carga de 5 t /h. O material deve ser elevado a uma altura de 8 m. Obter:
a) o tamanho da caneca b) o espaçamento entre elas c) a velocidade da correia
d) o diâmetro da roldana ( pulley ) e ) a potência dispendida pela correia
A Tabela 1 apresenta os resultados obtidos para algumas das variáveis de projeto e a comparação destes com valores práticos obtidos da literatura.
TABELA 1 – RESULTADOS OBTIDOS
da correia (canecas/s) tambor da rol- -dana ( mm ) gasta na correia (HP) caneca escolhida (mm) canecas/ho ra Caso1 -Pelo Programa 1,49 453 328,6 150x100 17886 Valor prático 1 1,50 460 332,5 150x100 17857 Caso 2-Pelo Programa 0,47 45,3 146,0 150x100 5656 Valor prática 2 0,50 50,0 149,2 150x100 5800
Pelos resultados obtidos podemos observar que o Programa criado atende aos cálculos feitos fornecendo um pequeno desvio em relação aos valores experimentais.
As Tabelas 2 e 3 mostram todos os resultados esperados pelo programa, para cada dimensão da caneca, e todas as variáveis desejadas nos dois projetos, exceto a potência, que é mostrada na Tabela 4.
TABELA 2 – RESULTADOS PARA PROJETO 1 DIMENSÃO DA CANECA COMPRIMENTO ( mm ) PROJEÇÃO ( mm ) PROFUNDIDADE ( mm ) CAPACIDADE ( L ) VU W N SP V D 1 x 3 100 84 84 0,26 0,1733333 0,294666667 50904,97738 252 3,563 2,591316722 5 x 4 134 105 105 0,74 0,4933333 0,838666667 17885,53259 315 1,565 0,499831681 6 x 4 140 105 105 0,86 0,5733333 0,974666667 15389,87688 315 1,347 0,370075485 7 x 4 165 105 105 1,07 0,7133333 1,212666667 12369,43375 315 1,082 0,239067018 7 x 5 181 131 131 1,55 1,0333333 1,756666667 8538,899431 393 0,932 0,177332288 8 x 5 202 131 131 1,83 1,22 2,074 7232,401157 393 0,79 0,127218138 9 x 5 232 131 134 1,99 1,3266667 2,255333333 6650,901567 393 0,726 0,107583349 9 x 6 239 156 156 2,8 1,8666667 3,173333333 4726,890756 468 0,614 0,077062262 10 x 6 264 156 156 3,14 2,0933333 3,558666667 4215,061821 468 0,548 0,061277145 11 x 6 289 156 158 3,43 2,2866667 3,887333333 3858,686332 468 0,502 0,051353444 12 x 6 315 156 158 4,06 2,7066667 4,601333333 3259,92466 468 0,424 0,036652681 12 x 7 315 181 181 5,25 3,5 5,95 2521,008403 543 0,38 0,029508502
TABELA 3 – RESULTADOS PARA PROJETO 2 DIMENSÃO DA CANECA COMPRIMENTO ( mm ) PROJEÇÃO ( mm ) PROFUNDIDADE ( mm ) PESO ( kg ) CAPACIDA DE ( L ) VU W SP N V D2 1 x 3 100 84 84 0,12 0,26 0,173333333 0,294666667 252 16968,32579 1,187782805 0,28792408 5 x 4 134 105 105 0,24 0,74 0,493333333 0,838666667 315 5961,844197 0,521661367 0,055536853 6 x 4 140 105 105 0,28 0,86 0,573333333 0,974666667 315 5129,95896 0,448871409 0,041119498 7 x 4 165 105 105 0,3 1,07 0,713333333 1,212666667 315 4123,144585 0,360775151 0,026563002 7 x 5 181 131 131 0,44 1,55 1,033333333 1,756666667 393 2846,29981 0,310721063 0,019703588 8 x 5 202 131 131 0,5 1,83 1,22 2,074 393 2410,800386 0,263179042 0,014135349 9 x 5 232 131 134 0,54 1,99 1,326666667 2,255333333 393 2216,967189 0,242018918 0,011953705 9 x 6 239 156 156 0,68 2,8 1,866666667 3,173333333 468 1575,630252 0,204831933 0,008562474 10 x 6 264 156 156 0,74 3,14 2,093333333 3,558666667 468 1405,020607 0,182652679 0,006808572 11 x 6 289 156 158 0,78 3,43 2,286666667 3,887333333 468 1286,228777 0,167209741 0,005705938 12 x 6 315 156 158 0,98 4,06 2,706666667 4,601333333 468 1086,641553 0,141263402 0,00407252 12 x 7 315 181 181 1,14 5,25 3,5 5,95 543 840,3361345 0,1267507 0,003278722 14 x 7 366 181 191 1,37 6,3 4,2 7,14 543 700,280112 0,105625584 0,002276891 14 x 8 366 207 207 1,93 7,6 5,066666667 8,613333333 621 580,495356 0,100135449 0,002046349 16 x 8 418 207 207 2,16 8,85 5,9 10,03 621 498,5044865 0,085992024 0,001509108 18 x 8 461 207 207 2,32 10,15 6,766666667 11,50333333 621 434,6566213 0,074978267 0,001147294 18 x 10 470 258 258 3,68 15 10 17 774 294,1176471 0,063235294 0,000816062
TABELA 4 – VALORES DA POTÊNCIA DE AMBOS OS PROJETOS
... KW HP
Potencia Projeto 1 245,25 328,635 Potencia Projeto 2 109 146,06
CAPÍTULO 5 - CONCLUSÕES E SUGESTÕES 5.1 – Conclusões 14 x 7 366 181 191 6,3 4,2 7,14 2100,840336 543 0,317 0,020492015 14 x 8 366 207 207 7,6 5,0666667 8,613333333 1741,486068 621 0,3 0,018417137 16 x 8 418 207 207 8,85 5,9 10,03 1495,51346 621 0,258 0,01358197 18 x 8 461 207 207 10,15 6,7666667 11,50333333 1303,969864 621 0,225 0,010325646 18 x 10 470 258 258 15 10 17 882,3529412 774 0,19 0,007344555
Pela análise dos Resultados obtidos pode-se concluir que os elevadores de canecas são bastante úteis para o transporte de sólidos na vertical e na posição inclinada, onde o ângulo de inclinação seja bastante acentuado.
Conclui-se também que o Programa construído fornece resultados confiáveis, além de ser rápido e eficiente.
5.2 - Sugestões para trabalhos futuros
Uma que o Programa calcula apenas algumas das variáveis de projeto para o elevador de canecas com descarga centrífuga é sugerido que :
• o Programa seja ampliado para fornecer outras variáveis de interesse;
• que seja feito outro Programa ou que este possa também ter opção para obter as variáveis de outros tipos de elevadores de canecas.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1)
BUCKET ELEVATOR MANUAL - Installation / Operation / Maintenance, CONTINENTAL SCREW CONVEYOR - A Subsidiary of IPS Group, Inc.,. 4343 Easton Road , St. Joseph, MO, USA, www.continentalscrew.com 2 ) FMC Technology – Catálogo Técnico no 1- 20003 ) Belt Bucket Elevator Design ,Mike Sondalini, 2a Edition, 2003, CRC Press
4) Mechanical Conveyors, Muhammad E. Fayed & Thomas S. Skocir, 2002, Academic Press 5 ) Construção de um Protótipo de Elevador de Canecas, TCC, Universidade Federal da Bahia ,Escola Politécnica, Departamento de Engenharia Mecânica
ENG 320 – Transporte Mecânico , 2000
ANEXO I
TABELA 5 – DIMENSÕES DE CANECAS – USO INDUSTRIAL
DIMENSÃO
DA CANECA COMPRIMENTO ( mm ) PROJEÇÃO ( mm ) PROFUNDIDADE ( mm ) PESO ( kg ) CAPACIDADE ( L )
1 x 3 100 84 84 0,12 0,26 5 x 4 134 105 105 0,24 0,74 6 x 4 140 105 105 0,28 0,86 7 x 4 165 105 105 0,30 1,07 7 x 5 181 131 131 0,44 1,55 8 x 5 202 131 131 0,50 1,83 9 x 5 232 131 134 0,54 1,99 9 x 6 239 156 156 0,68 2,80 10 x 6 264 156 156 0,74 3,14 11 x 6 289 156 158 0,78 3,43 12 x 6 315 156 158 0,98 4,06 12 x 7 315 181 181 1,14 5,25 14 x 7 366 181 191 1,37 6,30 14 x 8 366 207 207 1,93 7,60 16 x 8 418 207 207 2,16 8,85 18 x 8 461 207 207 2,32 10,15 18 x 10 470 258 258 3,68 15,00
