BELT CONVEYOR - TROUGH TYPE

CONVEYOR SPECIFICATION



Material to conveying    : Gravel
           Capacity ( Cap )            : 5 m3/min
Distance ( L )                 : 30 m
           High of material hill (H)  : 7 m
           Location                         : Out-door

A. MATERIAL

   Material name              : Gravel
   Mass density       ( ɣ )   : 1920 kg/m3 ( wet )
   Surcharge angle ( δ )   : 20 o  
   Trough angle       ( β )   : 30o
   Elevating high     ( H )   : 7 m
   Incline angle       ( α )   : 15o      
   Repose angle      ( ρ )  : ( 30o - 45)
   Speed                 ( V )   : 2.25 m/s                
                                        : 135 m/min

Notes : See Table-...

B. BELT SELECTION

Belt construction  : Carcass & Cover
   Carcass                 : PN-500/2  ( Polyurethane & nylon, 2 plies )
   Thick                      : 3.3 mm   
   Allowable tension   : 37 kN/m
   Specific weight       : 4.4 kg/m2
                                  : 2.64 kg/m length
   Cover                     : NR ( Natural rubber ), 
                                    suitable for mining, quarrying, general service.
   Top cover               : 6 mm
   Bottom cover         : 3 mm
   Specific weight      : 930 kg/m3
                                 : 5 kg/m length

   Carcass + Cover = Rubber belt conveyor
   
   Rubber belt conveyor
   Width                   ( B ) : 600 mm
   Thick                  ( Tb ) : 12.3 mm 
   Belt load            ( Qb ) : 7.64 kg/m length
   Section area        ( A ) : 0.0413 m2
   Capacity factor   ( Cf ) : 0.94 ( δ : 20o , β : 30o  )
   Capacity          ( Cap ) : Cf . A . V
                                       : 0.94 x 0.0413 x 2.25  
                                       : 0.0873 m3/sec ( 5.24 m3/min ) ⇒ Ok
   Material load    ( Qm ) : A . L . ɣ
                                       : 0.0413 x 1 x 1920
                                       : 79.3 kg/m

Notes : See Table-...

                 

Cross section area of material ( A )
   

  • Drive pulley - A 
   Da   : 450 x 650, mm
   d      : 90 x 1040, mm
   Q'ty : 1 unit
   W    : 209 kg




  • Tail & Tension pulley - B
   Db   : 360 x 650, mm
   d      : 70 x 900, mm
   Q'ty : 4 unit
   W    : 470 kg



  • Snub pulley - C
   Dc   : 280 x 650, mm
   d      : 60 x 890, mm
   Q'ty : 1 unit
   W    : 85 kg




  • Idler pulley - D
   Dd   : 114 x 650, mm
   d      : 30 x 880, mm
   Q'ty : 13 unit
   W    : 214 kg


  • Trough roller
   D     : 60 x 200 x 3, mm
   d      : 12 x 220, mm
   Q'ty : 29 unit
   W    : 130 kg




Total weight of Pulleys : 209 + 470 + 85 + 214 + 130
                                     : 1108 kg

Pulleys Load    ( Qp ) : 1108 / L ( Conveyor length )
    : 1108 / 30

                          ( Qp ) : 36.93 kg/m length


D. BELT RESISTANCES


Resistance load  ( F ) :

Principal Resistances  ( Fp )
Scondary Resistances  ( Fs )
Special Principal Resistances  ( Fsp )
Special Secondary Resistances  ( Fss )
Inclination Resistances  ( Fi )

        F   = Fp + Fs + Fsp + Fss + Fi

  • Principal Resistances  ( Fp )
Resistances of belt, pulley & material load
   Fp   = f . Lb . g [ Qp + ( 2. Qb ) + Qm ] cos α                   
          = 0.02 x 63 x 9.81 x [ 36.93 + ( ( 2 x 7.64 ) + 79.3 ) x cos 15o ]
          = 1570.3 N

Where is Lb, total length of belt
   Lb = ( 30 x 2 ) + ( 𝜋 x ( Da/2 + Db/2 ) + ( 𝜋 x Db ) + 2h = 63 m  
   g   = 9.81 m/sec2

Bearing type
State
f
Ball / Roller
Good
0.018
Normal
0.02
Not good
0.023-0.03
Sliding

0.05

  • Secondary Resistances ( Fs )
Length correction factor
   Fs  = ( Cl . Fp ) - Fp
         = ( 2 x 1570.3 ) – 1570.3
         1570.3 N 

Cl                : Length correction factor
Belt length  : 63 m


L belt - m
3
4
5
6
8
10
13
16
20
25
32
40
Cl
9
7.6
6.6
5.9
5.1
4.5
4
3.6
3.2
2.9
2.6
2.4

L belt - m
50
63
80
100
125
160
200
250
320
400
500

Cl
2.2
2
1.8
1.7
1.6
1.5
1.4
1.3
1.2
1.1
1.05











  • Special Principal Resistances  ( Fsp )
Resistances of Trough roll

     
                         
   Fsp   = ct .  μ . Lt ( Qb + Qm ) . g . cos α . sin β
         = 0.4 x 0.35 x 27 x ( 7.64 + 79.3 ) x 9.81 x cos 15o x sin 30o
         = 1512.6 N 
       
ct    : Trought angle coefficient ( 0.4 )                                                ( 30o = 0.4 / 45o = 0.5 )
μ    : Friction coefficient belt - trough roller ( 0.35 )                   ( 0.3 – 0.4 )
Lt   : Length of trough roller area ( 27 m )


  • Special scondary resistance   ( Fss )
Resistance of chute sidewalls – material ( Fsc ) & Scraper – belt ( Fsx )

    Fsc  = Wc . k           

           = 0.46 x 1500            
           = 690 N   

   Fsx
  As . P . 
μ2

           = 0.014 x 30 x 0.5           
           = 0.216 N            


As  : Contact surface cleaning tool - belt        
      : ( 0.6 x 0.012 ) x 2 = 0.0144 m2                   
P    : Pressure cleaning tool - belt                     
      : 30 N                    
μ2  : Friction coefficient (cleaning tool – belt )      
      : 0.5
Wc : Width of belt   ( Chute area )                    
      : 0.46 m               
k    : Scrap factor  ( Chute are )                          
      : 1500 N/m                         

   Fss  = 690 + 0.216

           = 690.2 N


  • Inclination  resistances  ( Fi )
Inclination resistances of materials

   Fi  = Qm . H . g
        = 7.93 x 7 x 9.81
        = 5445.5 N

TOTAL RESISTANCES  ( F )

 F    = Fp + Fs + Fsp + Fss + Fi
            = 1570.3 + 1570.3 + 1512.6 + 690.2 + 5445.5


 F   = 10,789 N




 E. BELT TENSION             

Tight side tension  ( T1 )  & Slack side tension  ( T2 )


   T1 = F + T2                                        T1 / T2 =  eμ.ϕ

   T1 = T2 . eμ.ϕ


         = T2 x e 0.3 x 210

   T1  = T2 x 9.151  


   9.151 x T2 = T2 + F    
   9.151      = 1 + ( F / T2 )
   ( F / T2 ) = 9.151 - 1
   T2           =  F / 8.151
                  = 10789 / 8.151

   T2            = 1323.6 N         

   T1            = 1323.6 + 10,789

   T1            = 12112.6 N

   T max    = T1 / B 
                                                                              
       = 12112.6 / 0.6


   T max    = 20187.6 N/m                              Allowable belt tension ( Ta )      : 37000 N/m    

   T max    <  Ta   --> OK 



F. GEARED MOTOR & SPROCKET

POWER   :  Sf . F . V . 10-3                                                                          Sf : Safety factor
                                                                                                                          : ( 1.5 - 2 )       
                 : 1.5 x 10,789 x 2.25 x 10-3                                                            

                 : 36.41 kW       

ROTATION ( n )

    V x 60 = π x Da x n

    n = ( V x 60 ) / ( π . Da )
        = ( 2.25 x 60 ) / π x 0.45 )

    n = 95.54 Rpm  --> 100 Rpm
  • Geared motor  : 37 kW / 100 Rpm
Chain

   Chain tension      = F

                               = 10.789 kN
  • Chain selection : RS-80  ( allowable tension, max 14.7 kN ) --> OK

Sprocket
 
   n1 / n2 = t2 / t1
   
   t2   = ( n1 / n2 ) x t1
         = ( 100 / 95.54 ) x t1

   t2  =  1.04 x t1

Shaft of geared motor d = 80 mm

  • Sprocket-1  : RS-80B / 40t

   t2  = 1.04 x 40
        = 41.6  ---> 42
        = 42

  • Sprocket-2  : RS-80B / 42t

   n2  actual    = ( 40/42 ) x 100
                      =  95.23 Rpm
   
   V actual     = 3.14 x ( 0.450 + ( 2 x 0.0123 ) ) x 95.23
                     = 142 m/min  ( 2.36 m/sec )

   Cap actual = 0.94 x 0.0413 x 142      --> (  Cap : Cf . A . V  )
                     = 5.512 m3/min -->  OK


  • Geared motor  : 37 kW / 100 Rpm
  • Chain selection : RS-80
  • Sprocket-1  : RS-80B / 40t
  • Sprocket-2  : RS-80B / 42t

G. BEARING UNIT



NO
PULLEY
DIMENSION
SHAFT
Ø
Q'TY
BEARING TYPE
Q'TY
WEIGHT  (kg)
REMARKS
1
A-Drive pulley
D-406 x L-650
85
1
CMUCF-317
1







CUCF-317
1

Drive side
2
B-Tail pulley
D-318 x L-650
60
3
CMUCF-312
6


3
Tension pulley
D-318 x L-650
60
1
CMUCT-212-30
2
20 x 2
Tension range
300 mm
4
C-Snub pulley
D-267 x L-650
50
1
CMUCP-310-D1
2


5
D-Idler pulley
D-114 x L-650
25
13
CMUCP-305-D1
26


6
E-Trough roller
D-60 x L-200 x 3
12
29
6201-LLU
174


























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