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Impianti Industriali Trasportatori meccanici fissi

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Trasportatori meccanici fissi

Trasporti interni

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Trasportatori a rulli e a catenetrasportatori a rullitrasportatori a catene

Trasportatori a nastroTrasportatori a piastre e a tapparelle



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Obiettivi

Conoscere i principali tipi di trasportatori meccanici fissiIndividuare le caratteristiche costruttive essenzialiDimensionare alcuni organi meccaniciApprendere le diverse applicazioni e utilizzi

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Introduzione

I trasporti meccanici fissi sono dei sistemi di movimentazione per materiali tra punti fissiLa loro posizione è determinata, in fase di installazione, in funzione delle esigenze di layout o della posizione di macchinari o di postazioni di lavoroGeneralmente, sono disposti sul piano pavimento (per lo più all’interno dei fabbricati), anche se non mancano applicazioni su piani sopraelevati



Trasportatori a rulli e a catene


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Generalità

I trasportatori meccanici a rulli e a catene sono dei sistemi di trasporto continui utilizzati per la movimentazione di unità di carico o colli distintiLa loro denominazione discende, come per gli altri trasportatori meccanici, dagli elementi mobili che sono a diretto contatto - e quindi sostengono - il carico movimentato



TRASPORTATORI A RULLI


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Generalità

I trasportatori a rulli consistono in una serie di rulli montati su apposite strutture portantiSono impiegati per il trasferimento e l’accumulo di colli rigidi dotati di un piano di appoggio regolareTale piano deve avere lunghezza tale da appoggiare consecutivamente su almeno due rulli ed evitare impuntamento tra due rulliSui materiali movimentati con un trasportatore a rulli si possono eseguire operazioni di vario genere, quali: montaggi, lavorazioni, imballi e pesature



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Generalità

Fra gli impieghi più correnti dei trasportatori a rulli citiamo la movimentazione di:

forme da fonderialingotti e trafilati in acciaieriacontenitori e palette, casse, colli in genere

I rulli sono inoltre utilizzati come elementi di sostegno e di scorrimento nei trasportatori a nastro

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Particolarità costruttive

I rulli dei trasportatori sono costituiti da tubi in acciaio montati su cuscinetti a sfereI cuscinetti sono a loro volta calettati su un albero di sostegno, fisso, che attraversa il rullo ed appoggia sulla struttura portante in vari modi

Tratto da A. Monte, Elementi di Impianti Industriali, Ed. Cortina



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I rulli devono essere scelti tenendo conto dell’impiego cui essi saranno destinati e delle condizioni ambientali e di funzionamentoDiverse sono le esecuzioni dei rulli dal punto di vista della lubrificazione e del grado di protezione esternaPer quanto riguarda la lubrificazione si hanno:

rulli lubrificati in fase di costruzionerulli muniti di ingrassatorirulli a lubrificazione permanente

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Le strutture portanti dei trasportatori sono in genere costituite da una incastellatura in profili metallici


VEDI FILMATO DI SUPPORTO



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Particolarità costruttive e classificazioni

Esistono diverse standardizzazioni degli elementi costruttivi. Tra queste, la tabella UNI 4181 definisce la nomenclatura dei rulli e dei trasportatori a rulli:

diametro del rullodiametro dell’alberolunghezza del cilindro esterno al rullointerasse tra i rulli


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Tipologie di trasportatori a rulli

Per i trasportatori a struttura orizzontale l’avanzamento del materiale avviene mediante spinta oppure con rulli comandati mediante:

catene motorizzate che comandano la rotazione dei rullinastri mobili che scorrono lungo la parte inferiore





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Tipologie di trasportatori a rulli

Quando le strutture portanti sono in pendenza ed i rulli sono “folli”, l’avanzamento del materiale sovrastante può avvenire per gravitàÈ sufficiente una pendenza del 1-6% per assicurare l’avanzamento dei colli

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Classificazione dei trasportatori a rulli

I trasportatori possono essere così suddivisi:trasportatori a rulli orizzontali:

le strutture portanti sono disposte in piano, per cui il movimento dei materiali sui piani a rulli avviene solo a seguito di intervento dell’uomo o di un mezzo meccanico

trasportatori a rulli a gravità:la pendenza delle strutture portanti provoca l’avanzamento del materiale per gravità

trasportatori a rulli motorizzati:la rotazione di tutti o di parte dei rulli è assicurata da motori, catene, nastri

trasportatori a rotelle



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Trasportatori a rotelle

Per carichi leggeri ed a fondo piatto si impiegano a volte trasportatori a rotelle costituiti cioè da rulli stretti, stampati o in leghe leggere, montati su cuscinetti a sfereIn tali trasportatori due o più rotelle sono calettate su un solo albero ed hanno i seguenti vantaggi:

sono leggericostano relativamente pocohanno resistenza minima, ma durata limitata

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Trasportatori a rotelle

Esempi




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Curve e deviatori

Per far compiere al materiale movimentato percorsi non rettilinei, oppure deviare i carichi, si ricorre a:

curve a rulli conici o cilindricicurve a rotellepiattaforme girevolipiattaforme a sferedeviatori mobilidislivelli


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Curve e deviatori

EsempiCurve con rulli

conici o cilindrici

Piattaforma a rulli girevole

Deviatore mobile a rulli






TRASPORTATORI A CATENE


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Trasportatori a catene

I trasportatori a catene consistono in due o più catene mosse da ruote dentate collegate ad un gruppo motoriduttoreIl carico viene movimentato è appoggiato sulle catene





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Trasportatori a catene

I trasportatori a catene si integrano con altri sistemi di trasporto meccanici, quali quelli a rulli


VEDI FILMATO 1 DI SUPPORTO

VEDI FILMATO 2 DI SUPPORTO

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Calcolo potenza motore di trascinamento

Per il calcolo della potenza elettrica del motore di trascinamento si può utilizzare la seguente espressione:

η*1000*VF

P =

doveP = potenza elettrica assorbita dal motore elettrico (kW)F = forza complessiva (N)? = rendimento



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Per il calcolo della forza complessiva occorre sommare i seguenti fattori:

1 g m mF f q L=

2 g s sF f q L=

3 mF q H= ±

4F = maggiorazione per attriti

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Dovefg = coefficiente generale di attritoqm = materiale trasportato per unità di lunghezza (N/m)qs = peso delle parti mobili del trasportatore (N/m)Lm = percorso in orizzontale compiuto dal materiale (m)Ls = proiezione in orizzontale del trasportatore (m) H = dislivello da superareF4 = la maggiorazione per attriti tra catena e rinvii e strisciamenti delle parti mobili, può essere tenuta in conto aumentando nel calcolo la lunghezza del trasportatore di una % determinata dall’esperienza



TRASPORTATORI A NASTRO


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Generalità

I trasportatori a nastro sono impiegati per il trasporto continuo, in orizzontale od in pendenza, di materiali alla rinfusa e carichi leggeri

Si può introdurre una prima distinzione fra nastri trasportatori:

in tela e gomma fibre naturali e sintetichein acciaioin rete metallica



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I principali elementi costituenti un trasportatore a nastro sono:

un nastro di sostegno del caricouna doppia serie di rulliuna puleggia motriceuna puleggia di rinviouna struttura metallica


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Nastri trasportatori di tela e gomma

La tabella UNI 8721-84 definisce questi nastri trasportatori come “struttura di gomma e tela in forma di nastro chiuso ad anello, con giunzione vulcanizzata o metallica, utilizzata per il trasporto di materiali vari”

Struttura costituente di un nastro

trasportatore in tela e gomma




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La struttura dei nastri di tela e gomma consiste essenzialmente di:

un nucleo di teleuna copertura

Il nucleo del nastro è costituito dalla sovrapposizione di due o più tele ed è rivestito sulla faccia superiore (portante il materiale trasportato), sulla faccia inferiore (aderente al tamburo di comando ed alla puleggia di rinvio) e lateralmente da uno strato di gomma

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I nastri in tela e gomma - senz’altro i più diffusi -sono adatti per il trasporto di materiali alla rinfusa, specie se si devono superare dislivelliSono stati realizzati trasportatori a nastro lunghi anche centinaia di metriRinforzando il nucleo tessile con cavi di acciaio si arriva fino ad alcuni km



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Nastri in fibre naturali e sintetiche

La grande varietà di fibre tessili, naturali e sintetiche, ha consentito la produzione di una vasta gamma di nastri diversi da quelli in tela e gomma

Ad esempio:nastri di tessuto gommato senza coperturanastri di tessuto trattato con cloruro di polivinile

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Nastri in acciaio e rete metallica

Per il trasporto di quei materiali che non si prestano ad essere trasportati con nastri di tela e gomma, si ricorre a nastri di acciaio e di rete metallica

I nastri di acciaio sonoadatti a temperaturesuperiori ai 100 -120 °C ed al trasporto dimateriali abrasivi




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Nastri in acciaio ed in rete metallica

Tipi e caratteristiche dei nastri in acciaio:acciaio inossidabile [temperature > 1000 °C]acciaio al carbonioelevati carichi di rotturaallungamento trascurabilespessore lamiera: 0,8 - 1,2 mmlarghezza nastro: 0,2 - 1,2 mvelocità max: 0,6 - 1 m/sµ = 0,1

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Nastri in acciaio e rete metallica

I nastri in rete metallica si prestano alla movimentazione di materiali dentro essiccatoi, raffreddatori, ecc.

Tali nastri sono appoggiati su guide laterali ed eventualmente intermedie




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Nastri trasportatori piani ed a conca

I nastri piani sono in fibre naturali e sintetiche od in acciaio ed idonei per materiali alla rinfusa o colli singoli in piccole quantitàI nastri concavi sono di tela e gomma ed idonei per portate elevate di materiali alla rinfusa (angolo dei rulli laterali β> 20°) Tratto da A. Monte, Elementi di Impianti Industriali, Ed. Cortina

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Parametri costruttivi di un nastro

Lunghezza del trasportatore misurata tra gli assi dei tamburiLarghezza del nastro e numero di tele o spessore o tipo di materiale costituente il nastro stessoInclinazione del nastro (se presente un disli-vello)




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Parametri costruttivi di un nastro

Velocità del nastro (fino ad 1 m/s per i nastri piani, fino a 2 - 3 m/s per i nastri a conca, in relazione alle caratteristiche chimico-fisiche del materiale trasportato, alla larghezza del nastro ed alle condizioni di lavoro)Diametro delle pulegge (dipende dalla rigidezza del nastro)Diametro dei rulli (50 - 60 -100 - 125 - 150 mm)Interasse tra i rulliAngolo di avvolgimento del nastro sulla puleggia motrice + materiali di contatto

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Per il calcolo della potenza elettrica del motore di trascinamento si può utilizzare un’espressione analoga a quella utilizzata per i trasportatori a catena

µF x V

P =1000 x



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Elementi costitutivi dei nastri

Altri elementi costitutivi di questi trasportatori sono:

tenditori a vite tenditori a mollatenditori a contrappeso


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Dispositivo di carico (scivolo) avente lo scopo di limitare gli urti tra materiale e nastro e convogliare il materiale nella parte centrale del nastro

Sponde laterali (bavette) per impedire che il materiale cada lateralmente dal nastro (nastri piani)

Tratto da A. Monte, Elementi di Impianti Industriali,

Ed. Cortina



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Rulli allineatori (nel caso di trasportatori a nastro molto lunghi) - montati lateralmente ai nastri superiore ed inferiore; distanziati di 30 m, a 15 m dalle pulegge terminaliLe pulegge sono previste di lunghezza maggiore della larghezza del nastro per ridurne il logorio


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Calcolo del punto di distacco

Calcolo del punto di distacco della particella dal nastro 2

2

2 2

2

/c o s

c o s

c o s /

c o s ;

m v rm gh r

m g m v r

m v vr m g r g

vh

g

αα

α

α

=

=

= =

=Tratto da A. Monte, Elementi di Impianti Industriali, Ed. Cortina



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Tensioni nel nastro

Calcolo delle tensioni del nastro

R T t= −T et

µα=

Tratto da A. Monte, Elementi di Impianti Industriali,

Ed. Cortina

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Tensioni nel nastro

Dove:R = sforzo periferico (N)T = tensione sul nastro superioreT = tensione sul nastro inferiorea = angolo di contatto? = coefficiente di aderenza



Trasportatori a piastre e a tapparelle


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Trasportatori a piastre

I trasportatori a piastre sono costituiti da piastre sopportate da ruote e trascinate da due catene disposte ai latiIl movimento è assicurato da ruote dentate installate in corrispondenza della testata motriceSono noti anche come trasportatori Apron




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Le piastre hanno di solito un profilo tale da consentire la loro rotazione in corrispondenza delle testate e da impedire la caduta di materiale fra una piastra e l’altra

Gli Apron sono particolarmente adatti per il trasporto dei materiali pesanti ed abrasivi o a temperature elevate


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La velocità degli Apron si aggira intorno a 6 - 10 m/minLe piastre hanno larghezze normali fino a 1,20 m e si realizzano trasportatori lunghi fino a 50 - 60 m




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Trasportatori a tapparelle

I trasportatori a tapparelle sono analoghi agli Apron, ma se ne differenziano per il fatto che le piastre, costituite da tavole di legno, plastica o lamiera (da cui il nome tapparelle) sono prive di risvolti e presentano interstizi fra l’una e l’altra


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Trasportatori a tapparelle

I trasportatori a tapparelle sono adatti per il trasporto di colli, sacchi, cassette, ecc.Le velocità adottate per i convogliatori a tapparelle posssono arrivare fino a 10 - 20 m/min


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