Calcolo Grandezze per Nastro Trasporto

Raffo369

Utente poco attivo
professione: Disegnatore CAD
software: Solidworks, AutoCAD
regione: Italiana
Salve a tutti,
ho lavorato per molti anni in aziende che producono shelter, container, silos, strutture, carpenteria medio-pesante e arredamenti per negozi, come disegnatore meccanico in questi ambiti.
Ultimamente però ho la necessità di rispolverare alcuni concetti sul calcolo delle grandezze per la progettazione di nastri trasportatori. So che ci sono online molte informazioni e documentazione a riguardo, ma vorrei chiedere a chi fa questo lavoro quotidianamente di poter verificare i miei calcoli e le scelte che ho fatto.
Scusate in anticipo se ho scritto castronerie.....
Allego un file con tutte le specifiche. E' un esempio, le caratteristiche del nastro le ho inventate io per fare pratica.
Vi chiedo gentilmente se potete verificare i miei calcoli e il procedimento che ho adottato, suggerirmi aggiunte e/o modifiche o darmi consigli.
Grazie a tutti per l'aiuto e la pazienza!
 

Allegati

  • Esempio Nastro Trasporto.pdf
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meccanicamg

Utente Senior
professione: Mechanical engineer manager
software: SolidWorks, FreeCAD, NanoCAD5, Me10, Excel, LibreOffice
regione: Lombardia
Se fai un bel "cerca" troverai un sacco di discussioni dove ci sono link a manuali e cataloghi per fare calcoli e scelte per il dimensionamento di rulli, nastro, tensioni, cuscinetti, motoriduttore.

Ho guardato il tuo documento che hai allegato.

Il conto cinematico va bene. Ti consiglio comunque di valutare che il 4P gira realmente a 1450rpm circa perché si usano asincroni trifase IE2 o IE3. Controlla la norma vivente per la scelta adeguata della classe energetica di efficienza dei motori a seconda dell'uso inverter e della potenza installata.
Screenshot_20260616_173655_Excel.jpg
Per quanto riguarda la forza da considerare per il dimensionamento dell'applicazione devi considerare questo schema:
Screenshot_20260616_174027_Drive.jpg
Quindi devi considerare più effetti.
Poi calcoli la potenza come segue:
Screenshot_20260616_174106_Drive.jpg
Se vuoi valutare il fattore di servizio, vuol dire che la potenza necessaria all'applicazione deve essere moltiplicata 1,5 e quindi sarà maggiore.
Con questo dato cerchi il motore e il riduttore che soddisfa quanto calcolato.

Per vedere se la coppia di spunto è sufficiente bisogna vedere con le inerzie e l'accelerazione dove siamo.
Screenshot_20260616_175416_Drive.jpg
 

meccanicamg

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Ad oggi le classi energetiche dei motori industriali sono le seguenti:
  • IE1 (Standard Efficiency): Completamente fuori norma. Non possono essere più installati né commercializzati.
  • IE2 (High Efficiency): Consentiti esclusivamente se accoppiati a un convertitore di frequenza/inverter (VSD). L'inverter regola la velocità, compensando lo spreco energetico del motore.
  • IE3 (Premium Efficiency): È lo standard minimo obbligatorio per la maggior parte dei motori trifase da 0,75 kW a 1000 kW. Sono la scelta più sicura ed economica per i normali utilizzi a rete fissa.
  • IE4 (Super Premium Efficiency): È la classe richiesta per motori di grossa taglia (da 75 kW a 200 kW). Rappresenta la scelta ideale per massimizzare il risparmio energetico e per applicazioni pesanti.
Vedi la tabella seguente:
Screenshot_20260616_180001_Chrome.jpg
 

Raffo369

Utente poco attivo
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Per quanto riguarda la forza da considerare per il dimensionamento dell'applicazione devi considerare questo schema:
Screenshot_20260616_174027_Drive.jpg
Quindi devi considerare più effetti.
Ciao meccanicamg, grazie per l'aiuto!
Non ho capito però cosa intendi quando dici che per il calcolo della forza, in base al tuo schema, devo considerare più effetti. Ho gia considerato nel calcolo il peso dei rulli e del tappeto. Quali altri effetti devo considerare? Forse intendi la forza di accumulo, nel caso in cui ci fosse un ostacolo che causa l'accumulo di prodotto e si riempia completamente il tappeto?
 

meccanicamg

Utente Senior
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Ciao meccanicamg, grazie per l'aiuto!
Non ho capito però cosa intendi quando dici che per il calcolo della forza, in base al tuo schema, devo considerare più effetti. Ho gia considerato nel calcolo il peso dei rulli e del tappeto. Quali altri effetti devo considerare? Forse intendi la forza di accumulo, nel caso in cui ci fosse un ostacolo che causa l'accumulo di prodotto e si riempia completamente il tappeto?
Intendo che devi considerare i 4 effetti indicati in tabella, se esistono. Forza a vuoto, derivante dai pesi di rulli e tappeto, Forza della componente orizzontale, Forza della componente inclinata e Forza di accumulo.

A seconda dei cataloghi e dei costruttori ci sono formule più o meno conservative.
Interroll
Screenshot_20260616_200831_Chrome.jpg

Chiaramente questo modello di calcolo può avere qualche F che non si calcola (se solo verticale non c'è F1).

Rulmeca
Screenshot_20260616_201852_Chrome.jpg

Transilon

Screenshot_20260616_200111_Chrome.jpg
Poi vedi tutte le componenti....salita o discesa.
 
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meccanicamg

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Puoi spiegarmi per favore questa formula? Perdona la mia ignoranza, ma non la capisco.
Questa formula rappresenta l'inerzia che viene vista al motore dell'intero sistema composto da motoriduttore e tappeto con rulli. Combinata con l'accelerazione fornisce la coppia in accelerazione/decelerazione.
 

meccanicamg

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La formula per il tempo di avviamento di un motore, utilizzabile anche per altri transitori è questa:
Screenshot_20260616_203000_Google.jpg
 

Raffo369

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Intendo che devi considerare i 4 effetti indicati in tabella, se esistono. Forza a vuoto, derivante dai pesi di rulli e tappeto, Forza della componente orizzontale, Forza della componente inclinata e Forza di accumulo.
Chiaramente questo modello di calcolo può avere qualche F che non si calcola (se solo verticale non c'è F1)
Quindi se ho un nastro di trasporto orizzontale devo considerare F=F0+F1+F3.
Se invece il nastro è inclinato avrò F=F0+F2+F3.
Corretto?

Per cio che riguarda la coppia di spunto, non ho le idee ben chiare, dovrò studiare. Ma grazie tante comuque dell'aiuto. Apprezzo molto le cose che gia mi hai detto!
 

meccanicamg

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Quindi se ho un nastro di trasporto orizzontale devo considerare F=F0+F1+F3.
Se invece il nastro è inclinato avrò F=F0+F2+F3.
Corretto?

Per cio che riguarda la coppia di spunto, non ho le idee ben chiare, dovrò studiare. Ma grazie tante comuque dell'aiuto. Apprezzo molto le cose che gia mi hai detto!
Nella mia precedente scrittura ho fatto un errore. La realtà è che tutti i contributi si calcolano. Se è orizzontale avrò H=0 e quindi solo F2 non esiste. Se non ho contrasto con i colli non ho F3.
Sul nastro inclinato ho comunque anche la forza F1 orizzontale.
Nel prossimo post ti spiego meglio e correttamente il metodo di calcolo della forza.
 
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meccanicamg

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Per il calcolo della forza totale, devi analizzarli tutti all'inizio per capire se si applicano, ma molti di essi saranno pari a zero a seconda di come è configurato il tuo impianto. Non vanno quindi sommati ciecamente tutti e quattro ogni volta anche se saranno valutati.
Le formule del catalogo Rulmeca scompongono la forza tangenziale totale [imath]F[/imath] in quattro contributi specifici proprio per permetterti di "accendere o spegnere" i vari fattori in base al percorso del nastro.
La formula generale è:
[imath]F = F_0 + F_1 + F_2 + F_3[/imath]
Vediamo nel dettaglio quando ognuno di questi contributi è nullo o va calcolato:
1. [imath]F_0[/imath] — Forza a vuoto (Attrito del nastro)
  • Cos'è: La forza necessaria a far girare il nastro e i rulli quando non c'è carico sopra.
  • Serve sempre? Sì. Finché il trasportatore è in funzione, gli attriti interni della struttura esistono sempre. Non è mai zero.
2. [imath]F_1[/imath] — Forza per il trasporto orizzontale
  • Cos'è: La forza necessaria a vincere l'attrito generato dal peso del materiale sul piano di scorrimento o sui rulli lungo la lunghezza [imath]L[/imath].
  • Serve sempre? Sì., in quasi tutte le applicazioni di trasporto colli, poiché anche i nastri inclinati si sviluppano lungo una lunghezza orizzontale [imath]L[/imath].
3. [imath]F_2[/imath] — Forza per il trasporto in salita (Contributo Verticale)
  • Cos'è: L'energia necessaria a sollevare il peso del materiale vincendo la forza di gravità. Dipende direttamente dall'altezza [imath]H[/imath].
  • Serve sempre? No. Se il tuo trasportatore è perfettamente orizzontale, l'altezza [imath]H = 0[/imath]. Guardando le formule nella colonna [imath]F_2[/imath] della tabella (ad esempio [imath]F_2 = 10 * H * P_{m1}[/imath]), se introduci [imath]H = 0[/imath], il risultato di [imath]F_2[/imath] sarà 0. In questo caso il contributo verticale scompare.
4. [imath]F_3[/imath] — Forza per accumulo
  • Cos'è: La forza d'attrito supplementare che si genera quando i colli vengono arrestati da una sponda (accumulati) ma il nastro continua a scorrere sotto di essi.
  • Serve sempre? No. Se il tuo nastro trasporta i colli dal punto A al punto B senza mai fermarli o accumularli, non c'è attrito di slittamento tra nastro e prodotto. Di conseguenza, [imath]F_3 = 0[/imath].
Riassumendo:
  • Nastro orizzontale standard senza accumulo: Calcoli solo [imath]F = F_0 + F_1[/imath].
  • Nastro inclinato (in salita) senza accumulo: Calcoli [imath]F = F_0 + F_1 + F_2[/imath].
  • Nastro orizzontale con zona di accumulo: Calcoli [imath]F = F_0 + F_1 + F_3[/imath].
 

Raffo369

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Per il calcolo della forza totale, devi analizzarli tutti all'inizio per capire se si applicano, ma molti di essi saranno pari a zero a seconda di come è configurato il tuo impianto. Non vanno quindi sommati ciecamente tutti e quattro ogni volta anche se saranno valutati.
Le formule del catalogo Rulmeca scompongono la forza tangenziale totale FFF in quattro contributi specifici proprio per permetterti di "accendere o spegnere" i vari fattori in base al percorso del nastro.
La formula generale è:
F=F0+F1+F2+F3F = F_0 + F_1 + F_2 + F_3F=F0+F1+F2+F3
Vediamo nel dettaglio quando ognuno di questi contributi è nullo o va calcolato:
1. F0F_0F0 — Forza a vuoto (Attrito del nastro)
  • Cos'è: La forza necessaria a far girare il nastro e i rulli quando non c'è carico sopra.
  • Serve sempre? Sì. Finché il trasportatore è in funzione, gli attriti interni della struttura esistono sempre. Non è mai zero.
2. F1F_1F1 — Forza per il trasporto orizzontale
  • Cos'è: La forza necessaria a vincere l'attrito generato dal peso del materiale sul piano di scorrimento o sui rulli lungo la lunghezza LLL.
  • Serve sempre? Sì., in quasi tutte le applicazioni di trasporto colli, poiché anche i nastri inclinati si sviluppano lungo una lunghezza orizzontale LLL.
3. F2F_2F2 — Forza per il trasporto in salita (Contributo Verticale)
  • Cos'è: L'energia necessaria a sollevare il peso del materiale vincendo la forza di gravità. Dipende direttamente dall'altezza HHH.
  • Serve sempre? No. Se il tuo trasportatore è perfettamente orizzontale, l'altezza H=0H = 0H=0. Guardando le formule nella colonna F2F_2F2 della tabella (ad esempio F2=10∗H∗Pm1F_2 = 10 * H * P_{m1}F2=10∗H∗Pm1), se introduci H=0H = 0H=0, il risultato di F2F_2F2 sarà 0. In questo caso il contributo verticale scompare.
4. F3F_3F3 — Forza per accumulo
  • Cos'è: La forza d'attrito supplementare che si genera quando i colli vengono arrestati da una sponda (accumulati) ma il nastro continua a scorrere sotto di essi.
  • Serve sempre? No. Se il tuo nastro trasporta i colli dal punto A al punto B senza mai fermarli o accumularli, non c'è attrito di slittamento tra nastro e prodotto. Di conseguenza, F3=0F_3 = 0F3=0.
In sintesi, come devi comportarti?
  • Nastro orizzontale standard senza accumulo: Calcoli solo F=F0+F1F = F_0 + F_1F=F0+F1.
  • Nastro inclinato (in salita) senza accumulo: Calcoli F=F0+F1+F2F = F_0 + F_1 + F_2F=F0+F1+F2.
  • Nastro orizzontale con zona di accumulo: Calcoli F=F0+F1+F3F = F_0 + F_1 + F_3F=F0+F1+F3.
Grazie tante per l'esaustiva e minuziona spiegazione. Ora ho le idee chiare su come calcolare la forza.
Mi sei stato di grande aiuto! :)
 

Raffo369

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A seconda dei cataloghi e dei costruttori ci sono formule più o meno conservative.
Interroll
Screenshot_20260616_200831_Chrome.jpg

Chiaramente questo modello di calcolo può avere qualche F che non si calcola (se solo verticale non c'è F1).

Rulmeca
Screenshot_20260616_201852_Chrome.jpg

Transilon

Screenshot_20260616_200111_Chrome.jpg
Scusami ancora. Potrei sapere dove trovo i cataloghi specifici dai quali hai tratto le immagini per il calcolo dei nastri dei vari produttori?
Ho ancora meglio, se non chiedo troppo, potresti allegarli qui?
 

meccanicamg

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Scusami ancora. Potrei sapere dove trovo i cataloghi specifici dai quali hai tratto le immagini per il calcolo dei nastri dei vari produttori?
Ho ancora meglio, se non chiedo troppo, potresti allegarli qui?
Ti ho scritto le marche....Google....cercare i PDF da dove ho tratto le pagine.
È la base della ricerca sul web.
Facci sapere se li trovi, così metti tu i link per tutti😉
 

Raffo369

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Facci sapere se li trovi, così metti tu i link per tutti😉
Ho trovato questi:

Quelli specifici delle pagine che hai postato tu non sono riuscito a trovarli nei rispettivi siti dei produttori
 

meccanicamg

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Nei seguenti tre link trovate le spiegazioni originali sulla forza tangenziale dei tappeti di trasporto.

Rulmeca 1781993102094.png

Transilon1781993154416.png
Interroll 1781993208494.jpeg

Le ricerche si fanno direttamente da Google che indicizza i contenuti di ricerca.....e ce ne sono anche altri di documenti....basta saper cercare....è tutto lì sul web.
 
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Raffo369

Utente poco attivo
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regione: Italiana
Sono riuscito a trovare anche questi che allego.
 

Allegati

  • Siegling Nastri Trasporto Monocomponente.pdf
    2.6 MB · Views : 6
  • Siegling_Prolink_Nastri_Modulari.pdf
    1.2 MB · Views : 4

Raffo369

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regione: Italiana
Scusami ancora, c'è un concetto che non ho capito. Prendiamo ad esempio il calcolo della Interroll (altre marche comunque hanno calcoli simili) per un trasporto a nastro in orizzontale su piano di scorrimento, nel caso in cui ci sia accumulo.
Nella formula: F3=g*L*Pm1*C1 è indicato di considerare il valore di Pm1: il peso del prodotto trasportato sul tratto superiore per lunghezza in metri del trasportatore a nastro (kg/m). Lo stesso valore che va preso quando non c'è accumulo: F3=g*L*Pm1*C2.
Consideriamo il caso che debba trasportare delle scatole di cartone aventi un certo peso, distanziate tra di loro di 400 mm e lunghe ognuna 400mm. Ipotizziamo una situazione di accumulo nella quale ad esempio si ammucchiano tutte attaccate una dietro l'altra, perchè c'è un ostacolo all'uscita del nastro, quindi per l'intera lunghezza del nastro.
In questo caso il valore di Pm1 (kg/m) non sarà più quello di quando i prodotti avanzano normalmente distanziati tra loro, ma avrà un valore maggiore. Perchè invece nella formula viene indicato di considerare lo stesso valore?
 

meccanicamg

Utente Senior
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regione: Lombardia
Scusami ancora, c'è un concetto che non ho capito. Prendiamo ad esempio il calcolo della Interroll (altre marche comunque hanno calcoli simili) per un trasporto a nastro in orizzontale su piano di scorrimento, nel caso in cui ci sia accumulo.
Nella formula: F3=g*L*Pm1*C1 è indicato di considerare il valore di Pm1: il peso del prodotto trasportato sul tratto superiore per lunghezza in metri del trasportatore a nastro (kg/m). Lo stesso valore che va preso quando non c'è accumulo: F3=g*L*Pm1*C2.
Consideriamo il caso che debba trasportare delle scatole di cartone aventi un certo peso, distanziate tra di loro di 400 mm e lunghe ognuna 400mm. Ipotizziamo una situazione di accumulo nella quale ad esempio si ammucchiano tutte attaccate una dietro l'altra, perchè c'è un ostacolo all'uscita del nastro, quindi per l'intera lunghezza del nastro.
In questo caso il valore di Pm1 (kg/m) non sarà più quello di quando i prodotti avanzano normalmente distanziati tra loro, ma avrà un valore maggiore. Perchè invece nella formula viene indicato di considerare lo stesso valore?
Se guardi le formule proposte, hai che la forza totale è data dalla somma delle forze. Quindi non ragionare come se avessi un foglio bianco dove progettare, devi sommare la forza normale e quella dell'accumulo.

F3 è solo il valore dovuto all'accumulo.
Devi sempre sommare F0 e F1 che sono i contributi nastro vuoto e nastro con oggetti sopra.

Siccome usano coefficienti diversi ti devi attenere alle loro formule.

Altrimenti, parti con le considerazioni fisiche, ci metti tutto quello che reputi necessario, se inclinato usi seno e coseno dellangolo.....

Non mischiare i due metodi.
 

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