{"id":23139,"date":"2024-04-20T04:33:46","date_gmt":"2024-04-20T02:33:46","guid":{"rendered":"https:\/\/test.cfdfeaservice.it\/index.php\/2024\/04\/20\/nastri-trasportatori-dimensionamento-base\/"},"modified":"2024-04-20T04:33:46","modified_gmt":"2024-04-20T02:33:46","slug":"nastri-trasportatori-dimensionamento-base","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/test.cfdfeaservice.it\/index.php\/2024\/04\/20\/nastri-trasportatori-dimensionamento-base\/","title":{"rendered":"Nastri trasportatori: dimensionamento base"},"content":{"rendered":"<div>\n<div style=\"margin: 5px 5% 10px 5%;\"><img loading=\"lazy\" src=\"https:\/\/i1.wp.com\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18160803\/Screenshot-2024-04-18-alle-16.07.17.png?resize=750%2C308&#038;ssl=1\" width=\"750\" height=\"308\" title=\"\" alt=\"Nastri trasportatori: dimensionamento base\" data-recalc-dims=\"1\"><\/div>\n<div>\n<p><strong>I nastri trasportatori sono nati per semplificare e velocizzare il trasporto di materiali e merci in fabbriche e altri ambienti industriali. In verit\u00e0, il primo nastro trasportatore di cui si ha notizia viene costruito nel 1892 a Coalbrookdale, nel Regno Unito e aveva una finalit\u00e0 pi\u00f9 specifica. Lo sviluppo dei primi impianti di nastri trasportatori \u00e9 legato alla necessit\u00e0, connessa con la rivoluzione industriale, di migliorare l\u2019efficienza e la rapidit\u00e0 della movimentazione del carbone dalle miniere alle stazioni ferroviarie.<\/strong><\/p>\n<p><em>di Giorgio De Pasquale<sup>1<\/sup>, Elena Perotti<sup>2<\/sup>, Giorgio Avanzato<sup>1<\/sup><\/em><\/p>\n<p><em><sup>1<\/sup> Smart Structures and Systems Lab, Dip. di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale, Politecnico di Torino.<\/em><\/p>\n<p><em><sup>2<\/sup> Senior data analyst.<\/em><\/p>\n<p>Il nuovo sistema di movimentazione del carbone dovuto all\u2019introduzione di impianti di <strong>nastri trasportatori <\/strong>ha rappresentato una svolta nell\u2019industria mineraria, e nel corso del XX secolo, si diffuse in molti altri settori industriali, tra cui la produzione di automobili, la lavorazione dei metalli, l\u2019industria alimentare e altri [1, 2].<\/p>\n<p>Negli anni <strong>\u201960 e \u201970 del XX secolo<\/strong>, sono state introdotte nuove tecnologie che hanno migliorato ulteriormente l\u2019efficienza dei nastri trasportatori.\u00a0 Ad esempio, i sensori di posizione e le tecnologie di controllo automatico hanno reso possibile l\u2019automazione completa dei sistemi di trasporto, aumentando ulteriormente la velocit\u00e0 e la precisione del processo produttivo [3].<strong> Oggi<\/strong>, i <strong>nastri trasportatori <\/strong>sono utilizzati in una vasta gamma di <strong>applicazioni industriali<\/strong> e si sono evoluti in molte forme diverse, adattandosi alle esigenze specifiche di ogni settore [4]. Sono disponibili in diverse lunghezze, larghezze e materiali, e possono essere <strong>progettati <\/strong>per trasportare materiali di varie forme e dimensioni. Grazie alla loro versatilit\u00e0 e affidabilit\u00e0, i nastri trasportatori continueranno ad essere una parte essenziale del processo produttivo industriale per molti anni a venire [5].<\/p>\n<h2><strong>I componenti costruttivi<\/strong><\/h2>\n<p>La <strong>Figura 1<\/strong> illustra i componenti di base di un tipico trasportatore a nastro. A seconda della modalit\u00e0 di utilizzo e dell\u2019applicazione dell\u2019impianto, \u00e8 possibile avere ovviamente diverse combinazioni degli elementi rappresentati.<\/p>\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><a href=\"https:\/\/i2.wp.com\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18084636\/1_elementi.jpg?ssl=1\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" width=\"750\" height=\"319\" src=\"https:\/\/i1.wp.com\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18084636\/1_elementi-1024x436.jpg?resize=750%2C319&#038;ssl=1\" alt=\"\" class=\"wp-image-39572\" srcset=\"https:\/\/i1.wp.com\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18084636\/1_elementi-1024x436.jpg?resize=750%2C319&#038;ssl=1 1024w, https:\/\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18084636\/1_elementi-300x128.jpg 300w, https:\/\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18084636\/1_elementi-768x327.jpg 768w, https:\/\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18084636\/1_elementi-696x297.jpg 696w, https:\/\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18084636\/1_elementi-986x420.jpg 986w, https:\/\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18084636\/1_elementi.jpg 1028w\" sizes=\"(max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" data-recalc-dims=\"1\"><\/a><figcaption class=\"wp-element-caption\">Figura 1. Elementi del nastro trasportatore [Fonte: www.rulmeca.com]<\/figcaption><\/figure>\n<h3><strong><em>Il nastro<\/em><\/strong><\/h3>\n<p>Il <strong>nastro<\/strong> \u00e8 ovviamente l\u2019elemento fondamentale del sistema e spesso possiede un elevato valore economico rispetto all\u2019impianto complessivo. Il nastro ha le seguenti funzioni:<\/p>\n<ol type=\"a\">\n<li>sostenere (e talvolta contenere) il materiale da trasportare<\/li>\n<li>trasmettere la forza necessaria per movimentare il carico<\/li>\n<li>assorbire i carichi associati alla fase di carico del materiale <\/li>\n<\/ol>\n<p>\u00c8 costituito da una striscia continua, variamente saldata, di materiale flessibile, solitamente realizzata in polimero e\/o metallo, che si avvolge attorno a due tamburi principali. La scelta del nastro e quindi della sua larghezza, spessore, struttura e materiale dipende da diversi fattori, tra cui il tipo di materiale trasportato, la capacit\u00e0 di carico, la velocit\u00e0 del trasporto, l\u2019ambiente di lavoro e le normative di sicurezza applicabili. \u00c8 importante selezionare un nastro che sia adatto alle specifiche dell\u2019applicazione per garantire prestazioni ottimali, sicurezza e affidabilit\u00e0 nel tempo.<\/p>\n<p>Fra i <strong>materiali<\/strong> pi\u00f9 comuni per la realizzazione dei nastri ci sono quelli di seguito elencati.<\/p>\n<ul>\n<li>Gomma. I nastri in gomma sono molto comuni e versatili. La gomma offre una buona resistenza all\u2019usura, agli agenti chimici e alle temperature elevate. \u00c8 adatta per una vasta gamma di applicazioni, compresi i trasporti pesanti e l\u2019industria mineraria.<\/li>\n<li>PVC. I nastri in PVC (policloruro di vinile) sono ampiamente utilizzati in applicazioni industriali leggere. Sono flessibili, resistenti all\u2019usura, sono anche facili da pulire e possono essere utilizzati in applicazioni alimentari.<\/li>\n<li>Poliuretano. I nastri in poliuretano offrono una buona resistenza all\u2019usura e ai solventi. Sono spesso utilizzati in applicazioni che richiedono una superficie di trasporto liscia, ad esempio nell\u2019industria alimentare e nella lavorazione del legno.<\/li>\n<li>Metallo. I nastri in metallo, come l\u2019acciaio inossidabile, sono utilizzati in applicazioni specializzate che richiedono resistenza ad elevate temperature e l\u2019assenza di contaminazione. Sono utilizzati in settori come la fusione dei metalli, la lavorazione dei prodotti alimentari ad alta temperatura e il settore aerospaziale.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Uno degli aspetti pi\u00f9 importanti del nastro \u00e8 la <strong>stratificazione<\/strong>. Il nastro, infatti, non \u00e8 composto da un unico strato di materiale uniforme (sia in lunghezza sia lungo lo spessore), ma si sfruttano generalmente materiali diversi, aventi propriet\u00e0 diverse, per crearne una combinazione che meglio si adatti alle condizioni di lavoro. L\u2019obiettivo \u00e8 conferire al nastro le propriet\u00e0 meccaniche desiderate e garantirne le prestazioni ottimali durante le fasi di lavoro.<\/p>\n<p>Lo <strong>stato superiore esterno<\/strong> \u00e8 quello a contatto diretto con il materiale trasportato.\u00a0 La sua funzione principale \u00e8 garantire una buona aderenza tra nastro e materiale trasportato, garantendo una corretta presa e riducendo il rischio di slittamento o caduta del materiale, oltre che possedere una buona resistenza sia all\u2019abrasione che ad urti generati nella zona di carico del materiale. Viene tipicamente realizzato <strong>in gomma, PVC o poliuretano.<\/strong><\/p>\n<p>La <strong>copertura inferiore <\/strong>\u00e8 lo strato che entra in contatto con le pulegge. La sua funzione \u00e8 quella di garantire la maggior aderenza possibile sulla puleggia motrice e cos\u00ec ricevere la potenza e la velocit\u00e0 per il trasporto del materiale. I materiali sono gli stessi dello strato precedente.<\/p>\n<p>Lo strato che ha permesso al nastro trasportatore di evolversi e diffondersi notevolmente nel tempo \u00e8 il <strong>rinforzo interno<\/strong>. Composto da <strong>tessuti di nylon, poliestere o armature di acciaio<\/strong>, garantisce sia la stabilit\u00e0 dimensionale del nastro (consentendogli di mantenere la sua forma e le sue dimensioni durante tutte le fasi), ma soprattutto fornisce una maggiore resistenza a trazione del nastro stesso, consentendo il trasporto di materiali pi\u00f9 pesanti.<\/p>\n<p>Tutti gli strati sopra citati sono collegati e fissati attraverso adesivi i quali vengono scelti in base alle condizioni di lavoro. \u00c8 importante mantenere il nastro in buone condizioni e pulito, rimuovendo sporco e detriti, per garantire un funzionamento efficiente. Un ulteriore aspetto \u00e8 l\u2019ispezione regolare delle sue condizioni per rilevare eventuali tagli, abrasioni, deformazioni o altri segni di deterioramento. L\u2019ispezione, inizialmente eseguita soltanto attraverso manodopera specializzata, pu\u00f2 oggi avvenire in tempo reale per mezzo di sensori integrati come quelli ai quali lavora lo Smart Structures and Systems Lab del Politecnico di Torino (www.s3laboratory.com).<\/p>\n<h3><strong><em>I tamburi<\/em><\/strong><\/h3>\n<p>Il tamburo \u00e8 l\u2019elemento utilizzato per guidare e supportare il nastro. \u00c8 un componente essenziale del sistema e si occupa di mantenere il tensionamento, guidare il nastro ed orientarlo lungo il percorso desiderato. Sono presenti due tipologie, il tamburo motore e il tamburo di rinvio, a seconda della loro funzione. Il tamburo motore, anche detto tamburo di testa, \u00e8 di solito posizionato all\u2019estremit\u00e0 di scarico del nastro. Esso pu\u00f2 essere di tipo:<\/p>\n<ul>\n<li>tradizionale, nel caso in cui sia collegato ad un gruppo motore-riduttore attraverso un giunto e una cinghia di trasmissione;<\/li>\n<li>motorizzato, quando il tamburo stesso ospita al suo interno una unit\u00e0 compatta comprendente motore, trasmissione e cuscinetti. Questa soluzione elimina tutte le complicazioni legate all\u2019azionamento esterno, tuttavia le potenze e le coppie che pu\u00f2 erogare non sono elevate quanto nella soluzione tradizionale. Altri vantaggi della soluzione motorizzata sono il design compatto, il rendimento maggiore, il miglior controllo di coppia e velocit\u00e0 e la minore manutenzione. I contro sono legati al maggior costo dovuto alla complessit\u00e0 costruttiva e alle manutenzioni pi\u00f9 complesse e costose.<\/li>\n<\/ul>\n<p>L\u2019attrito nel contatto del tamburo motore con il nastro consente il trasferimento di potenza, facendo avanzare il nastro. Il tamburo di rinvio, detto anche puleggia di coda, \u00e8 posizionato all\u2019estremit\u00e0 opposta al tamburo motore. Esso fornisce supporto al lato di ritorno del nastro e aiuta a mantenere il tensionamento. Il tamburo di rinvio di solito non \u00e8 motorizzato e ruota liberamente per facilitare il movimento del nastro.<\/p>\n<p>I tamburi in un nastro trasportatore sono progettati per resistere alla tensione e al carico del materiale trasportato. Sono tipicamente realizzati in acciaio e, in base alle esigenze dell\u2019applicazione, possono essere rivestiti con uno strato di gomma, che fornisce un coefficiente di attrito pi\u00f9 elevato e permette di trasmettere coppie maggiori. Il diametro e la larghezza del tamburo possono variare a seconda di fattori come la larghezza del nastro, la capacit\u00e0 di carico e la velocit\u00e0 del trasporto. Una corretta manutenzione del tamburo \u00e8 fondamentale, comprendendo ispezioni regolari, pulizia e lubrificazione per evitarne l\u2019usura e garantirne una rotazione fluida.<\/p>\n<h3><strong><em>I rulli<\/em><\/strong><\/h3>\n<p>I rulli hanno un ruolo fondamentale per consentire lo sviluppo in lunghezza del nastro trasportatore. Si tratta di componenti di forma cilindrica montanti su un telaio, o \u201cstruttura di supporto\u201d, mediante cuscinetti che ne conferiscono la possibilit\u00e0 di ruotare liberamente. Le principali funzioni dei rulli sono:<\/p>\n<ul>\n<li>Sostegno e stabilit\u00e0: il nastro, poggiando su di essi, scarica il peso del materiale trasportato e il peso del nastro stesso in modo uniforme lungo il percorso, riducendo cos\u00ec la flessione e mantenendo il corretto tensionamento. Il nastro riesce in questo modo a conservare una superficie stabile e rettilinea per il trasporto del materiale.<\/li>\n<li>Scorrimento fluido: il nastro scorre in maniera agevole sui rulli con una resistenza all\u2019avanzamento minima. Ci\u00f2 \u00e8 possibile, in primo luogo, grazie al materiale e alle lavorazioni sullo strato esterno del rullo che riducono al minimo l\u2019attrito con il nastro e, in secondo luogo, al sistema di cuscinetti che permette al rullo di ruotare con una resistenza alla rotazione molto ridotta.<\/li>\n<li>Assorbire urti in fase di carico: alcuni appositi rulli sono concepiti con la specifica funzione di supportare e assorbire le sollecitazioni nella zona di carico del materiale.<\/li>\n<li>Allineamento: i rulli contribuiscono a mantenere il nastro centrato e allineato lungo il percorso evitando possibili incrementi di tensioni e la caduta accidentale di materiale durante il percorso.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Pi\u00f9 lunga \u00e8 la distanza che il nastro deve percorrere, maggiore deve essere il numero di rulli. Siccome essi rappresentano una parte non trascurabile del costo complessivo del sistema, il loro corretto dimensionamento \u00e8 fondamentale per migliorarne l\u2019efficienza e aumentare la loro vita utile.<\/p>\n<p>La struttura di supporto che ospita i rulli scarica le forze ricevute dal nastro. Questa struttura \u00e8 generalmente realizzata in acciaio ed \u00e8 fissata sulla struttura portante del nastro trasportatore. L\u2019assieme di rulli e telaio prende il nome di \u201cstazione\u201d. Si possono distinguere principalmente due tipologie di stazioni: la stazione \u201ca rulli portanti\u201d e la stazione \u201ca rulli di ritorno\u201d. La prima \u00e8 posizionata nella parte del sistema in cui il nastro scorre trasportando il materiale. Per questo motivo essa \u00e8 la stazione pi\u00f9 critica e deve svolgere correttamente sia la funzione di supporto del carico sia quella di scorrimento con minima resistenza. La stazione a rulli portanti ha inoltre un ruolo fondamentale nel conferire al nastro la forma corretta durante il trasporto. In base alla tipologia di materiale da trasportare, la sua forma e la portata, le normative definiscono le dimensioni e la forma della sezione trasversale del nastro durante la fase di trasporto. Nella Fig. 2 \u00e8 possibile osservare esempi di profili dei nastri.<\/p>\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><a href=\"https:\/\/i0.wp.com\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18085034\/2_sezioni.jpg?ssl=1\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" width=\"750\" height=\"118\" src=\"https:\/\/i2.wp.com\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18085034\/2_sezioni-1024x161.jpg?resize=750%2C118&#038;ssl=1\" alt=\"\" class=\"wp-image-39573\" srcset=\"https:\/\/i2.wp.com\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18085034\/2_sezioni-1024x161.jpg?resize=750%2C118&#038;ssl=1 1024w, https:\/\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18085034\/2_sezioni-300x47.jpg 300w, https:\/\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18085034\/2_sezioni-768x121.jpg 768w, https:\/\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18085034\/2_sezioni-696x109.jpg 696w, https:\/\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18085034\/2_sezioni-1068x168.jpg 1068w, https:\/\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18085034\/2_sezioni.jpg 1134w\" sizes=\"(max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" data-recalc-dims=\"1\"><\/a><figcaption class=\"wp-element-caption\">Figura 2. Esempi di sezione trasversale del nastro [Fonte: www.rulmeca.com]<\/figcaption><\/figure>\n<p>Mediante la introduzione di rulli e telaio, si conferisce al nastro la forma definita in fase di progettazione. Il numero di rulli e il loro posizionamento influenza principalmente la lunghezza dell\u2019impianto e la portata di materiale trasportato. L\u2019aumento della portata pu\u00f2 essere ottenuto anche con nastri pi\u00f9 larghi (quindi con rulli di lunghezza maggiore, o aumentando l\u2019angolo dei rulli obliqui con il piano orizzontale.<\/p>\n<p>Nella Figura 3 sono raffigurate le configurazioni con rulli allineati (quella che consente la minima portata trasportata), la configurazione con due rulli a \u201cV\u201d la quale crea una sezione concava in cui poter accumulare e trasportare pi\u00f9 materiale a parit\u00e0 di numero di rulli e loro lunghezza, e infine la configurazione a tre rulli in cui l\u2019angolazione variabile dei rulli laterali serve a variare la portata trasportata.<\/p>\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><a href=\"https:\/\/i2.wp.com\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18085115\/3_configurazione.jpg?ssl=1\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" width=\"586\" height=\"488\" src=\"https:\/\/i2.wp.com\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18085115\/3_configurazione.jpg?resize=586%2C488&#038;ssl=1\" alt=\"\" class=\"wp-image-39574\" srcset=\"https:\/\/i2.wp.com\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18085115\/3_configurazione.jpg?resize=586%2C488&#038;ssl=1 586w, https:\/\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18085115\/3_configurazione-300x250.jpg 300w, https:\/\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18085115\/3_configurazione-504x420.jpg 504w\" sizes=\"(max-width: 586px) 100vw, 586px\" data-recalc-dims=\"1\"><\/a><figcaption class=\"wp-element-caption\">Figura 3. Configurazione rulli in parallelo (a), con due rulli a \u201cV\u201d (b) e con tre rulli [Fonte: www.rulmeca.com].<\/figcaption><\/figure>\n<p>Le stazioni a rulli di ritorno supportano il movimento del nastro nella fase in cui \u00e8 scarico. La loro principale funzione \u00e8 quella di sostenere il nastro e mantenere il corretto tensionamento. Le configurazioni tipiche sono due, mostrate in Figura 4: quella con uno o due rulli in parallelo e quella con due rulli a \u201cV\u201d.<\/p>\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><a href=\"https:\/\/i1.wp.com\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18085207\/4_stazioni.jpg?ssl=1\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" width=\"750\" height=\"112\" src=\"https:\/\/i1.wp.com\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18085207\/4_stazioni-1024x153.jpg?resize=750%2C112&#038;ssl=1\" alt=\"\" class=\"wp-image-39575\" srcset=\"https:\/\/i1.wp.com\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18085207\/4_stazioni-1024x153.jpg?resize=750%2C112&#038;ssl=1 1024w, https:\/\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18085207\/4_stazioni-300x45.jpg 300w, https:\/\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18085207\/4_stazioni-768x114.jpg 768w, https:\/\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18085207\/4_stazioni-696x104.jpg 696w, https:\/\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18085207\/4_stazioni-1068x159.jpg 1068w, https:\/\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18085207\/4_stazioni.jpg 1101w\" sizes=\"(max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" data-recalc-dims=\"1\"><\/a><figcaption class=\"wp-element-caption\">Figura 4. Stazioni a rulli di ritorno: configurazione con uno o due rulli in parallelo (a) e configurazione con due rulli a \u201cV\u201d (b) \u2013 [Fonte: www.rulmeca.com]<\/figcaption><\/figure>\n<p>Il numero di stazioni a rulli portanti \u00e8 maggiore di quello delle stazioni a rulli di ritorno come \u00e8 facilmente intuibile, poich\u00e9 le prime sono incaricate di supportare il lato carico del nastro. \u00c8 possibile per tale ragione definire il passo di una stazione, ovvero la distanza che intercorre tra una stazione all\u2019altra. I produttori delle stazioni forniscono specifiche tecniche e raccomandazioni costruttive per i progettisti, tra le quali vi \u00e8 appunto anche il passo delle stazioni. Il passo varia in funzione della larghezza del rullo e del tipo di materiale trasportato. Il passo delle stazioni a rulli di ritorno \u00e8 circa due-tre volte maggiore di quelle di supporto. Nella zona di carico, il passo \u00e8 ridotto ulteriormente a causa della maggiore inflessione del nastro che potrebbe generarsi in quella zona.<\/p>\n<p>Un tipo particolare di stazione a rulli portanti \u00e8 la \u201cstazione a rulli d\u2019impatto\u201d. Essa \u00e8 dotata di rulli in grado di assorbire l\u2019energia proveniente da urti che si potrebbero verificare durante il trasporto. Per tale ragione questo tipo di stazione \u00e8 collocata soprattutto in due punti cruciali del percorso: nella zona di carico e nei punti in cui si ha il passaggio da un tratto inclinato ad uno orizzontale. Questo sistema permette di ridurre i carichi puntuali che il nastro deve sopportare, prevenendo danni o deformazioni indesiderate, e fornire al nastro una maggiore stabilit\u00e0. Per poter svolgere al meglio la funzione di assorbimento di energia, i rulli d\u2019impatto possono essere rivestiti con una gomma o un materiale elastico sulla superficie esterna.<\/p>\n<p>Un ulteriore tipo di stazione di notevole interesse \u00e8 la \u201cstazione a rulli autocentrante\u201d. Essa pu\u00f2 essere prevista sia nel tratto carico sia in quello scarico. La sua funzione principale \u00e8 di mantenere il nastro in posizione centrata, evitando cos\u00ec pericolosi disallineamenti. Come \u00e8 possibile osservare nella Figura 5, sono introdotti due rulli guida sulle due estremit\u00e0 della stazione. Nel contatto nastro-rullo guida, la resistenza all\u2019avanzamento del nastro \u00e8 minima, tuttavia, si crea una forza perpendicolare alla direzione di avanzamento del nastro che risulta determinante per il suo centraggio.<\/p>\n<h3><strong><em>Il sistema tenditore<\/em><\/strong><\/h3>\n<p>Il sistema tenditore \u00e8 un componente essenziale per il funzionamento del nastro trasportatore. Esso ha il compito di regolare la tensione del nastro in modo che sia adeguata al corretto funzionamento del sistema. Un corretto pre-tensionamento assicura una buona aderenza del nastro sul tamburo. Si ricerca pertanto un valore di forza idonea a cui il nastro debba essere sottoposto. Una forza di tensionamento insufficiente causerebbe lo strisciamento sul tamburo motore, la perdita di avanzamento e l\u2019usura accelerata di nastro e tamburo stesso. Tuttavia, una forza eccessiva porterebbe ad un sovraccarico tensionale del nastro e una riduzione della sua vita utile. Sono disponibili diverse tipologie di sistemi di tensionamento, fra cui le seguenti.<\/p>\n<ul>\n<li>Il tenditore a vite, ovvero un sistema meccanico che trasforma un moto rotatorio in una traslazione. Applicando quindi in input una rotazione, si ottiene una traslazione del tamburo tenditore che permette di tensionare il nastro. I vantaggi di questo sistema sono il basso costo di acquisto e di manutenzione, mentre gli aspetti negativi sono l\u2019utilizzo limitato a sistemi con carichi medio-bassi e la regolazione manuale.<\/li>\n<li>Tenditori idraulici o pneumatici, i pi\u00f9 complessi e costosi ma anche i pi\u00f9 facilmente regolabili e adatti ad alti carichi. Per generare la traslazione del tamburo, i primi sfruttano la pressione idraulica mentre i secondi la pressione generata dall\u2019aria compressa. Sono molto utili nei casi in cui la tensione del nastro debba essere sempre controllata e modificata.<\/li>\n<li>Il tenditore con contrappeso, probabilmente il sistema pi\u00f9 semplice poich\u00e9 non richiede nessuna alimentazione esterna o meccanismo di regolazione. Esso \u00e8 costituito da un tamburo tenditore collegato ad un contrappeso. Il limite di questo sistema \u00e8 che il carico di tensionamento rimane costante anche se le forze agenti sul nastro, e quindi le sue deformazioni, variano durante il funzionamento. Per questo il tamburo tenditore \u00e8 montato su una guida sulla quale \u00e8 in grado di scorrere al variare delle diverse condizioni di carico del nastro.<\/li>\n<\/ul>\n<h2><strong>Dimensionamento del sistema secondo ISO 5048<\/strong><\/h2>\n<p>Come descritto in precedenza, un metodo che pu\u00f2 essere utilizzato per ottenere un primo dimensionamento del nastro e della potenza minima del sistema, seguendo un approccio \u201cquasi statico\u201d, \u00e8 la norma ISO 5048. Questa norma ha come scopo principale quello di semplificare notevolmente la procedura di calcolo, concentrando tutte le perdite in pochi coefficienti e ottenendo sia la massima forza sul nastro sia la potenza nominale minima del motore. Tale procedura quanto semplice possa sembrare, in reale risulta molto efficace.<\/p>\n<h3><strong><em>Calcolo delle resistenze al moto<\/em><\/strong><\/h3>\n<p>Per poter mantenere in moto un sistema, occorre fornire una forza che sia almeno pari a tutte quelle che si oppongono ad essa durante il funzionamento. Pertanto, il primo passo della norma ISO \u00e8 quello di calcolare tutte le resistenze classificandole in modo diverso, in funzione della loro origine.<\/p>\n<p>Le resistenze definite \u201cprincipali\u201d sono quelle riguardanti le masse mobili del sistema e del materiale trasportato. La forza utile (F<em><sub>U<\/sub><\/em>) a movimentare il sistema dipende quindi dalla relazione seguente:<\/p>\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><a href=\"https:\/\/i0.wp.com\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18085700\/Screenshot-2024-04-18-alle-08.55.52.png?ssl=1\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" width=\"750\" height=\"86\" src=\"https:\/\/i2.wp.com\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18085700\/Screenshot-2024-04-18-alle-08.55.52-1024x117.png?resize=750%2C86&#038;ssl=1\" alt=\"\" class=\"wp-image-39576\" srcset=\"https:\/\/i2.wp.com\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18085700\/Screenshot-2024-04-18-alle-08.55.52-1024x117.png?resize=750%2C86&#038;ssl=1 1024w, https:\/\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18085700\/Screenshot-2024-04-18-alle-08.55.52-300x34.png 300w, https:\/\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18085700\/Screenshot-2024-04-18-alle-08.55.52-768x88.png 768w, https:\/\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18085700\/Screenshot-2024-04-18-alle-08.55.52-696x79.png 696w, https:\/\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18085700\/Screenshot-2024-04-18-alle-08.55.52-1068x122.png 1068w, https:\/\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18085700\/Screenshot-2024-04-18-alle-08.55.52.png 1158w\" sizes=\"(max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" data-recalc-dims=\"1\"><\/a><\/figure>\n<p>in cui:<\/p>\n<ul>\n<li>m<em><sub>n<\/sub> <\/em>\u00e8 la massa del nastro<\/li>\n<li>m<em><sub>r<\/sub> <\/em>\u00e8 la massa dei rulli presenti nel sistema<\/li>\n<li>m<em><sub>t<\/sub> <\/em>\u00e8 la massa dei tamburi<\/li>\n<li>L \u00e8 la lunghezza del tratto sottoposto al carico trasportato<\/li>\n<li>q<em><sub>G<\/sub> <\/em>\u00e8 la densit\u00e0 lineare del carico trasportato.<\/li>\n<li>\u00b5 \u00e8 il coefficiente di attrito. Viene stimato un unico coefficiente di attrito per tutte le tipologie di interazioni, come nastro-tamburo o tamburo- perno.<\/li>\n<li>g \u00e8 l\u2019accelerazione gravitazionale<\/li>\n<\/ul>\n<p>La densit\u00e0 lineare del carico q<sub>G<\/sub> pu\u00f2 essere calcolata con la seguente formula:<\/p>\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><a href=\"https:\/\/i2.wp.com\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18085757\/Screenshot-2024-04-18-alle-08.56.30.png?ssl=1\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" width=\"528\" height=\"202\" src=\"https:\/\/i2.wp.com\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18085757\/Screenshot-2024-04-18-alle-08.56.30.png?resize=528%2C202&#038;ssl=1\" alt=\"\" class=\"wp-image-39577\" srcset=\"https:\/\/i2.wp.com\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18085757\/Screenshot-2024-04-18-alle-08.56.30.png?resize=528%2C202&#038;ssl=1 528w, https:\/\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18085757\/Screenshot-2024-04-18-alle-08.56.30-300x115.png 300w\" sizes=\"(max-width: 528px) 100vw, 528px\" data-recalc-dims=\"1\"><\/a><\/figure>\n<p>in cui:<\/p>\n<ul>\n<li>Q<em><sub>v<\/sub><\/em><em> <\/em>\u00e8 la portata di materiale trasportato (in m<sup>3<\/sup>\/s), la quale generalmente \u00e8 una specifica di progetto<\/li>\n<li>\u03c1<em><sub>carico<\/sub> <\/em>\u00e8 la densit\u00e0 del carico trasportato (in kg\/m<sup>3<\/sup>)<\/li>\n<li>v \u00e8 la velocit\u00e0 del nastro nel tratto carico (in m\/s)<\/li>\n<\/ul>\n<p>Per quanto riguarda il coefficiente di attrito \u00b5, una stima di base \u00e8 pari a 0.02. Tale valore pu\u00f2 essere ridotto, nel caso di sistemi molto efficienti in relazione ai sistemi di strisciamento e ai cuscinetti di rulli e tamburi. Ma pu\u00f2 raggiungere il valore di 0.03 nel caso di sistemi che lavorino in condizioni gravose, velocit\u00e0 elevate, pendenze elevate tra carico e scarico, distanze elevate tra i rulli e con efficienze minori.<\/p>\n<p>Un\u2019altra resistenza principale \u00e8 quella riguardante i dislivelli altimetrici durante il tragitto. Essa pu\u00f2 essere determinata in modo esatto con la seguente formula:<\/p>\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><a href=\"https:\/\/i1.wp.com\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18090415\/Screenshot-2024-04-18-alle-09.01.15.png?ssl=1\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" width=\"462\" height=\"156\" src=\"https:\/\/i1.wp.com\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18090415\/Screenshot-2024-04-18-alle-09.01.15.png?resize=462%2C156&#038;ssl=1\" alt=\"\" class=\"wp-image-39578\" srcset=\"https:\/\/i1.wp.com\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18090415\/Screenshot-2024-04-18-alle-09.01.15.png?resize=462%2C156&#038;ssl=1 462w, https:\/\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18090415\/Screenshot-2024-04-18-alle-09.01.15-300x101.png 300w\" sizes=\"(max-width: 462px) 100vw, 462px\" data-recalc-dims=\"1\"><\/a><\/figure>\n<p>in cui H \u00e8 il dislivello altimetrico, considerato positivo quando il punto di scarico \u00e8 pi\u00f9 alto di quello di carico.<\/p>\n<p>Le resistenze \u201csecondarie\u201d (F<sub>sec<\/sub>) e quelle \u201cspeciali\u201d (F<sub>spec<\/sub>), come sono definite nella norma ISO, sono molto utili per ottenere una stima pi\u00f9 accurata della forza motrice necessaria e della potenza operativa del nastro trasportatore. La norma riporta un numero elevato di resistenze calcolabili, tuttavia \u00e8 possibile semplificare il calcolo trascurandone alcune e concentrando l\u2019attenzione solo sulle resistenze dovute alle inerzie e all\u2019attrito nella zona di carico, all\u2019attrito del materiale trasportato con le pareti laterali del canale di accelerazione, all\u2019attrito con i sistemi di raschiatura (pulizia) e all\u2019inclinazione dei rulli portanti. Sommando tutti i contributi citati in precedenza, la forza utile a movimentare correttamente il sistema, in funzione dei requisiti di progetto \u00e8:<\/p>\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><a href=\"https:\/\/i1.wp.com\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18091104\/Screenshot-2024-04-18-alle-09.08.42.png?ssl=1\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" width=\"750\" height=\"61\" src=\"https:\/\/i1.wp.com\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18091104\/Screenshot-2024-04-18-alle-09.08.42-1024x83.png?resize=750%2C61&#038;ssl=1\" alt=\"\" class=\"wp-image-39581\" srcset=\"https:\/\/i1.wp.com\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18091104\/Screenshot-2024-04-18-alle-09.08.42-1024x83.png?resize=750%2C61&#038;ssl=1 1024w, https:\/\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18091104\/Screenshot-2024-04-18-alle-09.08.42-300x24.png 300w, https:\/\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18091104\/Screenshot-2024-04-18-alle-09.08.42-768x62.png 768w, https:\/\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18091104\/Screenshot-2024-04-18-alle-09.08.42-1536x124.png 1536w, https:\/\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18091104\/Screenshot-2024-04-18-alle-09.08.42-696x56.png 696w, https:\/\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18091104\/Screenshot-2024-04-18-alle-09.08.42-1068x86.png 1068w, https:\/\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18091104\/Screenshot-2024-04-18-alle-09.08.42.png 1884w\" sizes=\"(max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" data-recalc-dims=\"1\"><\/a><\/figure>\n<h3><strong><em>Calcolo della potenza minima<\/em><\/strong><\/h3>\n<p>La potenza minima (P<sub>tm<\/sub>) da fornire al tamburo motore per poter movimentare il sistema si pu\u00f2 calcolare attraverso la forza utile per contrastare le resistenze del sistema e la velocit\u00e0 del nastro nel ramo responsabile del trasporto del materiale.<\/p>\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><a href=\"https:\/\/i0.wp.com\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18091212\/Screenshot-2024-04-18-alle-09.09.17.png?ssl=1\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" width=\"408\" height=\"160\" src=\"https:\/\/i0.wp.com\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18091212\/Screenshot-2024-04-18-alle-09.09.17.png?resize=408%2C160&#038;ssl=1\" alt=\"\" class=\"wp-image-39582\" srcset=\"https:\/\/i0.wp.com\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18091212\/Screenshot-2024-04-18-alle-09.09.17.png?resize=408%2C160&#038;ssl=1 408w, https:\/\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18091212\/Screenshot-2024-04-18-alle-09.09.17-300x118.png 300w\" sizes=\"(max-width: 408px) 100vw, 408px\" data-recalc-dims=\"1\"><\/a><\/figure>\n<p>Da quest\u2019ultima equazione, considerando un fattore \u03b7 per l\u2019efficienza del sistema di trasmissione, \u00e8 possibile calcolare la potenza minima del motore (P<sub>mot<\/sub>) in grado di movimentare il sistema:<\/p>\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><a href=\"https:\/\/i1.wp.com\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18091439\/Screenshot-2024-04-18-alle-09.12.50.png?ssl=1\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" width=\"416\" height=\"226\" src=\"https:\/\/i1.wp.com\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18091439\/Screenshot-2024-04-18-alle-09.12.50.png?resize=416%2C226&#038;ssl=1\" alt=\"\" class=\"wp-image-39583\" srcset=\"https:\/\/i1.wp.com\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18091439\/Screenshot-2024-04-18-alle-09.12.50.png?resize=416%2C226&#038;ssl=1 416w, https:\/\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18091439\/Screenshot-2024-04-18-alle-09.12.50-300x163.png 300w\" sizes=\"(max-width: 416px) 100vw, 416px\" data-recalc-dims=\"1\"><\/a><\/figure>\n<h3><strong><em>Forza minima di tensionamento<\/em><\/strong><\/h3>\n<p>La normativa ISO fornisce anche ulteriori informazioni in merito alla tensione minima da mantenere sul lato scarico del nastro per poter trasmettere correttamente la forza utile F<sub>U<\/sub> descritta in precedenza. Essa pu\u00f2 essere calcolata attraverso la seguente formula:<\/p>\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><a href=\"https:\/\/i2.wp.com\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18091553\/Screenshot-2024-04-18-alle-09.13.27.png?ssl=1\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" width=\"750\" height=\"200\" src=\"https:\/\/i2.wp.com\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18091553\/Screenshot-2024-04-18-alle-09.13.27.png?resize=750%2C200&#038;ssl=1\" alt=\"\" class=\"wp-image-39584\" srcset=\"https:\/\/i2.wp.com\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18091553\/Screenshot-2024-04-18-alle-09.13.27.png?resize=750%2C200&#038;ssl=1 810w, https:\/\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18091553\/Screenshot-2024-04-18-alle-09.13.27-300x80.png 300w, https:\/\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18091553\/Screenshot-2024-04-18-alle-09.13.27-768x205.png 768w, https:\/\/static.tecnichenuove.it\/ilprogettistaindustriale\/2024\/04\/18091553\/Screenshot-2024-04-18-alle-09.13.27-696x186.png 696w\" sizes=\"(max-width: 810px) 100vw, 810px\" data-recalc-dims=\"1\"><\/a><\/figure>\n<p>in cui:<\/p>\n<ul>\n<li>F<sub>U,max<\/sub> \u00e8 la forza utile massima che molto spesso si raggiunge durante le fasi di accensione o blocco.<\/li>\n<li>\u00b5 \u00e8 il coefficiente di attrito tra nastro e tamburo. La norma fornisce anche possibili range di valori per la stima di tale parametro, in funzione dello strato di materiale usato per ricoprire il tamburo motore e delle condizioni di lavoro del sistema (ad esempio asciutto o umido, alto o basso livello di pulizia).<\/li>\n<li>f \u00e8 l\u2019angolo di avvolgimento del nastro attorno al tamburo motore e dipende dalle condizioni geometriche del sistema.<\/li>\n<\/ul>\n<p><strong>Bibliografia<\/strong><\/p>\n<p>[1]\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Gabriel Lodewijks. \u00abTwo decades dynamics of belt conveyor systems\u00bb. In: Bulk Solids Handling 22.2 (2002), pp. 124\u2013132.<\/p>\n<p>[2]\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Iman Satria e Meifal Rusli. \u00abA comparison of effective tension calculation for design Belt conveyor between CEMA and DIN Standard\u00bb. In: MATEC Web of Conferences. Vol. 166. EDP Sciences. 2018, p. 01007.<\/p>\n<p>[3]\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Kevin T Andrews, Meir Shillor e S Wright. \u00abOn the dynamic vibrations of an elastic beam in frictional contact with a rigid obstacle\u00bb. In: Journal of elasticity 42 (1996), pp. 1\u201330.<\/p>\n<p>[4]\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Piotr Bortnowski, Lech G\u0142adysiewicz, Robert Kr\u00f3l e Maksymilian Ozdo- ba. \u00abModels of Transverse Vibration in Conveyor Belt\u2014Investigation and Analysis\u00bb. In: Energies 14.14 (2021), p. 4153.<\/p>\n<p>[5]\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Giorgio Avanzato. \u00abProgettazione e modellazione di impianto a nastro per movimentazione interna a stabilimenti industriali\u00bb, Tesi di laurea magistrale in Ingegneria Meccanica, Politecnico di Torino, 2023.\n<\/p><\/div>\n<p>L&#8217;articolo <a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/www.ilprogettistaindustriale.it\/nastri-trasportatori-dimensionamento-base\/\">&lt;strong&gt;Nastri trasportatori: dimensionamento base&lt;\/strong&gt;<\/a> sembra essere il primo su <a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/www.ilprogettistaindustriale.it\/\">Il Progettista Industriale<\/a>.<\/p>\n<\/div>\n<p><a href=\"https:\/\/www.ilprogettistaindustriale.it\/nastri-trasportatori-dimensionamento-base\/\">Vai alla fonte.<\/a><\/p>\n<p>Autore: Emanuela Bianchi<\/p>\n<p class=\"wpematico_credit\"><small>Powered by <a href=\"http:\/\/www.wpematico.com\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">WPeMatico<\/a><\/small><\/p>\n<p><strong>_________________________________<\/strong><\/p>\n<p><strong>CFD FEA Service SRL<\/strong> &egrave; una societ&agrave; di servizi che offre <em>consulenza<\/em> e <em>formazione<\/em> in ambito <strong>ingegneria<\/strong> e <strong>IT<\/strong>. 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