Vazão de Transportador de Correia
Calcula a vazão mássica de um transportador de correia, Q = A × v × ρ × 3600, a partir da área da seção da carga na correia A (m²), da velocidade da correia v (m/s) e da densidade aparente do material ρ (t/m³). O resultado, em toneladas por hora, é a capacidade de transporte da correia — equipamento essencial no manuseio de minério, brita, grãos e carvão. A área da carga depende da largura da correia, do ângulo de talude do material e da configuração dos roletes. Correias mais largas, rápidas e materiais mais densos elevam a vazão. É a base do dimensionamento de sistemas de transporte. Informe a área da carga, a velocidade e a densidade.
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Vazão de transportador de correia
O transportador de correia é o cavalo de batalha do transporte de granéis sólidos — minério, brita, carvão, grãos, cimento — movendo continuamente enormes quantidades de material por longas distâncias com baixo custo. Sua capacidade (vazão mássica) é Q = A × v × ρ × 3600, onde A é a área da seção transversal da carga sobre a correia (m²), v a velocidade da correia (m/s), ρ a densidade aparente do material (t/m³, considerando os vazios entre os grãos) e o 3600 converte segundos em hora. O resultado vem em toneladas por hora. É essencialmente a equação da continuidade: vazão = área × velocidade × densidade. Cada fator é uma alavanca de projeto. A área da carga depende da largura da correia, do ângulo de talude dinâmico do material (quanto ele 'monta' sem escorregar, formando um perfil triangular ou trapezoidal sobre a correia) e da configuração dos roletes (correias com roletes em 'V' ou em três partes formam uma calha que carrega muito mais que uma correia plana). A velocidade típica vai de 1 a 5 m/s (mais rápido aumenta a vazão mas também o desgaste e o pó). A densidade é uma propriedade do material. Correias de grandes minas transportam dezenas de milhares de toneladas por hora. Dimensionar a vazão é o ponto de partida do projeto de um transportador, que depois envolve a potência do acionamento (que vence o atrito e a elevação), a resistência da correia, e os sistemas de tensionamento e limpeza. Informe a área da carga, a velocidade e a densidade.
Ferramentas Relacionadas
Vazão Mássica de Refrigerante
Calcula a vazão mássica de refrigerante necessária num ciclo, ṁ = capacidade frigorífica / efeito refrigerante, dividindo a carga de refrigeração desejada (kW) pelo efeito refrigerante específico (kJ/kg, a entalpia absorvida por quilo no evaporador). É quanto refrigerante deve circular por segundo para atender à demanda — base para dimensionar o compressor, as tubulações e a carga de gás do sistema. Informe a capacidade frigorífica e o efeito refrigerante.
Carga Linear de Explosivo
Calcula a densidade linear de carregamento de um furo de desmonte, q = (π/4) × d² × ρ, a partir do diâmetro do furo d (mm) e da densidade do explosivo ρ (g/cm³). O resultado, em kg de explosivo por metro de furo, é quanto explosivo cabe em cada metro de coluna carregada — parâmetro central do projeto de desmonte de rochas. Multiplicado pela altura de carga do furo, dá a carga por furo; combinado com o volume de rocha desmontado, dá a razão de carga (powder factor). Diâmetros maiores e explosivos mais densos elevam a carga linear. Informe o diâmetro do furo e a densidade do explosivo.
Vazão de Vertedouro (Creager/Ogee)
Calcula a vazão sobre um vertedouro de soleira espessa tipo Creager/ogee de barragem, Q = C·L·H^1,5, a partir do coeficiente de descarga C (tipicamente 2,0 a 2,2 no SI para perfis ogee bem projetados), do comprimento da soleira L (m) e da carga hidráulica H sobre a crista (m). O vertedouro (extravasor) é o órgão de segurança mais crítico de uma barragem: é por ele que as cheias são liberadas com segurança, evitando o galgamento (overtopping) do barramento — a principal causa de ruptura de barragens. O perfil Creager/ogee tem a forma da face inferior de uma lâmina vertente livre, o que maximiza a descarga e mantém a pressão sobre a soleira próxima da atmosférica (evitando cavitação). O coeficiente C já incorpora a aceleração da gravidade e os efeitos de aproximação, sendo maior que o de um vertedor retangular de soleira delgada. O dimensionamento do vertedouro parte da cheia de projeto (frequentemente a cheia decamilenar ou a PMF — cheia máxima provável) e define o comprimento da soleira necessário. Informe o coeficiente de descarga, o comprimento da soleira e a carga hidráulica.
Capacidade de Silo Cilíndrico
Calcula a capacidade de armazenamento (massa) da parte cilíndrica de um silo, M = ρ · (π·D²/4) · H, a partir da densidade aparente do produto ρ (kg/m³), do diâmetro interno do silo D (m) e da altura do corpo cilíndrico H (m). O cálculo combina o volume do cilindro (área da seção vezes a altura) com a densidade aparente (bulk density) do produto armazenado — a massa de produto por unidade de volume aparente, que inclui os vazios entre as partículas, e é distinta da densidade da partícula sólida. A densidade aparente varia com o produto e seu estado: grãos de soja ~720 kg/m³, milho ~720, trigo ~770, cimento ~1500, e ainda muda com a umidade e a compactação. A capacidade é o parâmetro comercial e operacional mais básico de um silo: define quanto produto ele armazena, e portanto a logística de recebimento, expedição e giro de estoque. O cálculo aqui considera a parte cilíndrica; a capacidade total inclui ainda o volume da tremonha (funil) inferior e, em silos graneleiros, do cone superior de produto acima da linha de transição (formado pelo ângulo de repouso no enchimento). Estimar corretamente a capacidade é essencial no projeto de unidades armazenadoras, cooperativas e terminais graneleiros. Informe a densidade aparente, o diâmetro e a altura do corpo cilíndrico.
Relação de Tensões (Correia em V)
Calcula a relação máxima de tensões de uma correia em V no limite do escorregamento, T₁/T₂ = e^(μ·θ ÷ sen β), a partir do coeficiente de atrito μ, do ângulo de abraçamento θ (radianos) e do semi-ângulo do canal da polia β (graus). Esta é a equação de Euler-Eytelwein (capstan) com a correção para correias em V. Em uma correia PLANA, a relação limite de tensões é e^(μθ); mas a correia em V tem uma vantagem genial: ela se encaixa em um CANAL em forma de V na polia, e ao ser tracionada, é puxada para DENTRO do canal, cunhando-se contra as duas paredes inclinadas. Esse efeito de CUNHA multiplica a força normal (e portanto o atrito) por um fator 1/sen β — como β é pequeno (tipicamente 17-19°, para um canal de 34-38°), sen β é pequeno e o atrito EFETIVO (μ/sen β) fica 3 vezes maior que o atrito real! É por isso que correias em V transmitem muito mais potência que correias planas do mesmo tamanho, com menor tração de instalação (poupando os mancais) e menos escorregamento — a razão de sua enorme popularidade em transmissões industriais e automotivas. A relação T₁/T₂ limite define a tração efetiva máxima (e portanto a potência) que a correia transmite antes de escorregar. Informe o coeficiente de atrito, o ângulo de abraçamento e o semi-ângulo do canal.
Frequência Natural de Vão de Correia
Calcula a frequência natural de vibração do vão livre de uma correia, f_n = (1 ÷ (2·L))·√(T/m), a partir do comprimento do vão livre L (m, a distância entre as polias), da tração na correia T (N) e da massa por unidade de comprimento m (kg/m). O vão livre de uma correia, entre duas polias, comporta-se como uma CORDA esticada (como a de um violão): quando perturbado, vibra a uma frequência natural que depende da sua tração e da sua massa. Quanto MAIOR a tração, MAIOR a frequência (corda mais esticada, som mais agudo); quanto maior a massa por metro, menor a frequência. Essa relação é a base de um método engenhoso e muito usado para MEDIR a tração de correias em campo: o tensiômetro SÔNICO (ou de frequência) — o técnico dá um 'tapa' na correia para fazê-la vibrar, e um sensor (ou aplicativo de celular) mede a frequência do som; conhecendo o comprimento do vão e a massa da correia, calcula-se a tração de volta (invertendo a fórmula). É muito mais prático e preciso que os métodos antigos de medir a deflexão sob uma força. Manter a tração correta é essencial: correia frouxa escorrega (perde potência, aquece, desgasta) e correia tensa demais sobrecarrega os mancais e reduz a vida da correia. Informe o comprimento do vão, a tração e a massa por unidade de comprimento.
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