Continuous mechanical handling equipment — Belt conveyors with carrying idlers — Calculation of operating power and tensile forces

Specifies methods for the calculation of the operating power requirements on the driving pulley of a belt conveyor, and of the tensile forces exerted on the belt. Applies to belt conveyors with carrying idlers. Lays down the definitions, symbols and units etc. and defines the resistances to motion of belt conveyor, the driving force and power requirements and the capacity and cross-section of a conveyor with a smooth patternless belt.

Engins de manutention continue — Transporteurs à courroie munis de rouleaux porteurs — Calcul de la puissance d'entraînement et des efforts de tension

Naprave za kontinuirni transport - Tračni transporterji - Preračun pogonske moči in sile v traku

General Information

Status
Published
Publication Date
27-Sep-1989
Current Stage
9093 - International Standard confirmed
Start Date
08-Dec-2005
Completion Date
29-Apr-2019

RELATIONS

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ISO 5048:1989 - Continuous mechanical handling equipment -- Belt conveyors with carrying idlers -- Calculation of operating power and tensile forces
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Standards Content (sample)

ISO
INTERNATIONAL
5048
STANDARD
Second edition
1989-09- 15
Continuous mechanical handling equipment -
Belt conveyors with carrying idlers -
Calculation of operating power and tensile
forces
continue - Transporteurs a courroie munis de rouleaux
Engins de manu ten tion
porteurs - Calcul de Ia puissance d’en trahemen t et des efforts de tension
Reference number
ISO 5048 : 1989 (E)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 5048 : 1989 (El
Contents
Page
...
Ill
Foreword .......................................... ...................
........................................ ...................
Introduction
................... 1
1 Scope ..........................................
...................................... ...................
2 Definitions
............................... ................... 2
3 Symbols and units
.............. ................... 3
4 Resistances to motion of belt conveyor
................................... 4
5 Driving forte and power requirements
...... 8
6 Capacity and Cross-section of a conveyor with a smooth patternless belt
........................................................ 10
Figureslto3..
0 ISO 1989

All rights reserved. No part of this publication may be reproduced or utiiized in any form or by any

means, electronie or mechanical, including photocopying and microfilm, without Permission in

writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 5048 : 1989 (El
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of

national Standards bodies t ISO member bedies). The work of preparing International

Standards is normally carried out through ISO technical committees. Esch member

body interested in a subject for which a technical committee has been established has

the right to be represented on that committee. International organizations, govern-

mental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO

collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all

matters of electrotechnical standardization.

Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to

the member bodies for approval before their acceptance as International Standards by

the ISO Council. They are approved in accordance with ISO procedures requiring at

least 75 % approval by the member bodies voting.
International Standard ISO 5048 was prepared by Technical Committee ISO/TC 101,
Con tinuous mechanical handling.

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 5048 : 1979), clause 2,

subclauses 4.1.2 and 4.3.4, clause 5 and figures 3, 4 and 5 of which have been

technically revised, and figure 6 and table 4 deleted. A new clause 2 (definitions) has

been added.
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 5048 : 1989 (El
Introduction

In the design of belt conveyors, it is advisable first to calculate the required driving

forte on the driving pulley and the belt tensile Stresses resulting therefrom, since these

values will effectively determine the choice of driving System and the construction of

the belt.
The operating power requ rements are derived from the driving forte
on the driving
pulley and from the Speed of the belt.

The necessary belt width is calcula ted on the basis of the maximum capacity of the belt

and, possibly, of the particle size of the material to be handled.

Attention is drawn to the many varied factors which influence the driving forte on the

driving pulley and which make it extremely difficult to predict the power requirement

exactly. This International Standard is intended to give a simple method of conveyor

design calculation. Consequently it is limited in terms of precision but is sufficient in

the majority of cases. Many factors are not taken into account in the formulae but

details are provided on their nature and their effect.

In simple cases, which are the most frequent, it is possible to progress easily from the

calculation of power requirements to those of the necessary and the real tensions in

the belt, which are critical in the selection of the belt and in the design of the

mechanical equipment.
However, certain conveyors present more complicated Problems, for example those

with multiple drives, or with an undulating Profile in vertical elevation. For these

calculations, which arc not covered in this International Standard, it is advisable to

consult a competent expert.
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 5048 : 1989 (E)
INTERNATIONAL STANDARD
Continuous mechanical handling equipment - Belt
conveyors with carrying idlers - Calculation of
operating power and tensile forces
2.1 surcharge angle (of the material handled), 8 : Angle
1 Scope
formed with the horizontal by the tangent to the material cross-
This International Standard specifies methods for the calcula-
section at the intersecting Point with the belt in motion (see
tion of the operating power requirements on the driving pulley
figure 3). The surcharge angle is expressed in degrees.
of a belt conveyor, and of the tensile forces exerted on the belt.
lt applies to belt conveyors with carrying idlers.
2.2 angle of repose, a : Angle formed with the horizontal
2 Definitions
by the surface of a conical heap of material falling slowly and
regularly from a small height onto a horizontal stationary sur-
For the purposes of this International Standard, the following
definitions apply. face. The angle of repose is expressed in degrees.
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 5048 : 1989 (E)
3 Symbols and units
Table 1 - Symbols and units
Symbol Description Unit
idier spacing on the carrying side of the conveyor
idier spacing on the reverse side of the conveyor m
A Contact area between the beit and the beit cieaner m2

Material-carrying beit width (i.e. width of the beit actuaiiy fiiied with or bearing

material); usabie width of the beit m
Width between skirtpiates m
B Belt width m
c Coefficient (secondary resistances)
Trough factor
d Belt thickness m
Shaft diameter of inside bearing m
D Puiiey diameter m
e Base of natura1 iogarithms
Artificiai friction coefficient
F Average beit tension at the puiiey N
Tight-side tension at the puiiey (sec figure 2) N
Siack-side tension at the puliey (sec figure 2) N
Main resistances N
F Maximum beit tension N
max
F Minimum belt tension N
min
Secondary resistances N
Speciai resistances N
Speciai main resistances N
FSl
Special secondary resistances N
es2
Resistance due to slope
Fst
Vectoriai sum of the two beit tensions acting on the puliey and of the forces
due to the mass of the revoiving Parts of the puiiey N
Required peripherai driving forte on the driving puiley(s) N
Acceieration due to gravity m/s2
Aiiowabie beit sag between idiers
(hla)adrn
H Lift of the conveyor between the dumping area and the ioading area m
Capacity m3/s
k Siope factor
Scraping factor N/m
Length of the instaiiation equipped with skirtpiates m
Length of centre idier (three-rotier trough) m
Acceieration iength m
L Conveyor length (centre-to-centre distance) m
Additionai length of the conveyor m
Length of the instaiiation equipped with tiited idlers m
Pressure between the beit cieaner and the beit N/m2
Operating power requirement on the driving puiley(s) W
Operating power requirement on the driving motor(s) W

Mass per metre of the belt aiong the carrying side and aiong the return side kg/m

Mass per metre of the material handied kg/m

Mass per metre of the revolving idier Parts along the carrying side of the conveyor kg/m

qR0

Mass per metre of the revolving idier Parts aiong the return side of the conveyor kg/m

qRU
S Cross-sectionai area of the material on the beit m2
V Belt Speed
m/s
Veiocity component of the conveying Speed of material handied in the direction
of beit movement m/s
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 5048 : 1989 (E)
Table 1 (concluded)
Description
Symbol Unit
Angle of repose degrees
6 Slope angle of the installation in the direction of movement degrees
Tilt angle of the idler axis with respect to the plane perpendicular to the
longitudinal axis of the belt degrees
Efficiency
Surcharge angle (of the material handled)
8 degrees

A Angle between the side axis of the troughed carrying idlers and the horizontal degrees

Friction coefficient between the driving pulley(s) and the belt
Friction coefficient between the carrying idlers and the belt
Friction coefficient between the material and the belt
Friction coefficient between the material and the skirtplates
Pu2
Friction coefficient between the belt and the belt cleaner
Acceleration coefficient
Loose bulk density of the material handled kg/m3
Angle of the belt wrap on the driving pulley(s) radians
b) belt advancement resistance due to the pressing down
4 Resistances to motion of belt conveyor
of the idlers into the belt, and the recurrent flexing of the
4.1 General
belt and of the material.
The Overall resistance to motion of a belt conveyor comprises
4.3 Secondary resistances, FN
various resistances, which tan be classified into the following
five groups :
Secondary resistances, FN, comprise the following :
main resistances, FH (see 4.2);
a) inertial and frictional resistances due to the acceleration
secondary resistances, FN (sec 4.3);
of the material at the loading area;
special main resistances, Fsl (see 4.4);
b) resistance due to the friction on the side Walls of the
special secondary resistances, Fs2 (sec 4.5); chute at the loading area;
slope resistance, Fst (sec 4.6).
c) pulley bearing resistance with the exception of the driv-
ing pulley bearings;
These five groups include all the resistance which a belt con-
veyor driving System has to overcome to counter friction and
d) resistance due to the wrapping of the belt on the pulleys.
the route slope, and also to accelerate the conveyed material up
to belt Speed at the loading Point.
4.4 Special main resistances, Fsl
The main and secondary resistances, FH and Fr,,, occur
on all belt conveyors, whereas special resistances,
Special main resistances, Fsl, comprise the following :
are only present in certain installations. The
Fs = t;sl + 42,
main resistances, FH and Fsl, occur continuously along the
a) drag resistance due to forward tilt of the idler in the
belt conveyor, whereas secondary resistances, FN and Fs2, are
direction sf belt movement;
only present locally.
b) resistance due to friction against chute flaps or skirt-
The slope resistance, Fst, may have positive, zero or negative
plates, if these are present over the full length of the belt.
values, depending on the gradient of the conveyor. Further-
more, it tan occur in a continuous manner all along the con-
4.5 Special secondary resistances, FS2
veyor or only arise on some sections of the length.
Special secondary resistances, Fs2, comprise the following :
4.2 Main resistances, FH
a) resistance due to friction with belt and pulley cleaners;
Main resistances, FH, comprise the following :

a) rotational resistance of the carrying and return Strands b) resistance due to friction with the chute flaps or skirt-

of idlers due to friction in the idler bearings and Seals [see
plates, if these are present over only part of the length of the
equations (3) and (4)l; belt;
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ISO 5048 : 1989 (El
c) resistance Q is the loose bulk density, in, for example, kilograms per
cu hic metre;
bei t;

resistances due to discharge ploughs; V is the belt Speed in, for example, metres per second.

e) resistance due to trippers.
Equation (3) is valid for all installation lengths.
For long centre-belt conveyors (for example over 80 m), the
4.6 Slope resistance, Fs,
secondary resistances are clearly less than the main installation

is resistance due to the lifting or lowering resistances and tan be calculated in a simplified manner

Slope resistance, Fst ,
without risk of too serious an error. For this purpose, a coeffi-
of the material on inclined conveyors.
cient C is introduced as main resistance factor dependent on
Contrary to certain other resistances, the slope resistance tan
the length of the belt conveyor; therefore, the following
be precisely determined using the following equation :
equation is obtained :
. ..(l)
qGHg
Fst =
F(J = cf L 8 [qRO + qRU + t2 qB + qG)l +
. ..(5)
The elevation height, H, is taken as positive for ascending in- +qGHg+& +&
stallations and negative for descending installations.
If the conveyor slope exceeds 18O (made possible by use of
ribbed or herringbone belts), the conveyor loads, qB and qG
shall be multiplied by cos 6.
5 Driving forte and power requirements
5.1 Peripheral forte required on the driving
5.12 Coefficient C
pulleyb)
Coefficient C corresponds to the quotient given by the follow-
ing equation :
5.1.1 General calculation formulae
The peripheral driving forte, Fu, required on the driving
Total resistance without slope resistances
pulley(s) of a belt conveyor is obtained by adding up all the
and without special resistances
resistances as follows :
Main resistances
. ..(2)
= F, + F,,, + Fs, + Fs2 + Fst
FH + FN
. . .
(6)
tan be calculated in a simplified
The main resistance, FH,
manner by using an artificial friction coefficient, J. By applying
Coulomb’s friction law the main resistance is equal to the pro-
Coefficient C is a function of the length of the installation
duct of the artificial coefficient, f, the conveyor length, L, and
because the majority of the secondary resistances, FN, in

the sum of the vertical forces per linear metre resulting from all equation (6) are independent of conveyor length and only

the moving masses; therefore, by substituting F, in equation
occur locally.
(21, the following equation is obtained :
Figure 1 indicates coefficient C as a function of the length L of
+ qR(J + (2 qB + qG) cos 61 +
FU = f L g [qRO the belt conveyor, the values plotted being derived from tests
carried out on a variety of installations - particularly for the
. . . (3)
+ FN + FS1 + FS2 + FSt
longer centre installations. The diagram in figure 1 Shows that,

Since a conveyor slope of the Order of 18O generally represents when applying coefficient C in calculations, reliable values for

the peripheral forte as the driving pulley tan only be obtained
an upper limit for smooth-surfaced belt conveyors, the angle
for conveyor lengths over 80 m.
of slope, 6, may be disregarded in equation (3) and vertical
loads equal to the conveyor loads may be used for calculation
(cos 6 = 1). If the conveyor length, L, is over 80 m, coefficient C tan be
calculated using the following equation :
If the conveyor slope exceeds 18O (made possible by use of
ribbed or herringbone belts), the conveyor loads qB and qG L + L,
C=-
. . .
(7)
shall be multiplied by cos 6.
The conveyor load, qG, resulting from the mass of the con-
where the additional length, L,, is, in general, between 70 m
veyed material, tan be calculated, in, for example, kilograms
and 100 m.
per metre, using the following equation :
Coefficient C shall be equal to or greater than 1,02.
4 @
. ..(4)
qG = 7
For centre-to-centre distances, L, of less than 80 m, the value
of coefficient C becomes Unsure, as is shown by the hatched
where
area in figure 1. The unreliable area of coefficient C for short
centre conveyors is explained by the predominance of the
IV is the capacity, in, for example, cubic metres per
second; secondary resistances of such installations. The broken lines
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ISO 5048 : 1989 (El

for coefficient C in this short centre zone do not represent d) for carrying idler diameters lower than those

mentioned
above;
boundary curves but merely draw the attention to a growing
uncertainty of the C value.
for ambient temperatures of less than 20 OC;
In most cases C will be located in the hatched area. lt is,
for a decrease in belt tension;
however, also possible to have smaller values, especially for
conveyors with unit loads with small secondary resistances, or
g) for flexible carcass belts and
those with thick and
much greater values, especially for short high-speed feed con-
flexible covers;
veyors of large capacity.
h) for poorly aligned installations;
For more precise calculation of the driving power of belt con-
veyors with a centre-to-centre distance, L, of less than 80 m, it
i) when operating conditions
are dusty and wet andlor
is consequently recommended that equation (3) be used.
sticky;
j> for idler spacing of markedly more than 1,5 m for the
5.1.3 Artificial friction coefficient, f
upper Str
...

SLOVENSKI STANDARD
SIST ISO 5048:1997
01-marec-1997
1DSUDYH]DNRQWLQXLUQLWUDQVSRUW7UDþQLWUDQVSRUWHUML3UHUDþXQSRJRQVNHPRþL
LQVLOHYWUDNX

Continuous mechanical handling equipment -- Belt conveyors with carrying idlers --

Calculation of operating power and tensile forces

Engins de manutention continue -- Transporteurs à courroie munis de rouleaux porteurs

-- Calcul de la puissance d'entraînement et des efforts de tension
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 5048:1989
ICS:
53.040.10 Transporterji Conveyors
SIST ISO 5048:1997 en

2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.

---------------------- Page: 1 ----------------------
SIST ISO 5048:1997
---------------------- Page: 2 ----------------------
SIST ISO 5048:1997
ISO
INTERNATIONAL
5048
STANDARD
Second edition
1989-09- 15
Continuous mechanical handling equipment -
Belt conveyors with carrying idlers -
Calculation of operating power and tensile
forces
continue - Transporteurs a courroie munis de rouleaux
Engins de manu ten tion
porteurs - Calcul de Ia puissance d’en trahemen t et des efforts de tension
Reference number
ISO 5048 : 1989 (E)
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SIST ISO 5048:1997
ISO 5048 : 1989 (El
Contents
Page
...
Ill
Foreword .......................................... ...................
........................................ ...................
Introduction
................... 1
1 Scope ..........................................
...................................... ...................
2 Definitions
............................... ................... 2
3 Symbols and units
.............. ................... 3
4 Resistances to motion of belt conveyor
................................... 4
5 Driving forte and power requirements
...... 8
6 Capacity and Cross-section of a conveyor with a smooth patternless belt
........................................................ 10
Figureslto3..
0 ISO 1989

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Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of

national Standards bodies t ISO member bedies). The work of preparing International

Standards is normally carried out through ISO technical committees. Esch member

body interested in a subject for which a technical committee has been established has

the right to be represented on that committee. International organizations, govern-

mental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO

collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all

matters of electrotechnical standardization.

Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to

the member bodies for approval before their acceptance as International Standards by

the ISO Council. They are approved in accordance with ISO procedures requiring at

least 75 % approval by the member bodies voting.
International Standard ISO 5048 was prepared by Technical Committee ISO/TC 101,
Con tinuous mechanical handling.

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 5048 : 1979), clause 2,

subclauses 4.1.2 and 4.3.4, clause 5 and figures 3, 4 and 5 of which have been

technically revised, and figure 6 and table 4 deleted. A new clause 2 (definitions) has

been added.
---------------------- Page: 5 ----------------------
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ISO 5048 : 1989 (El
Introduction

In the design of belt conveyors, it is advisable first to calculate the required driving

forte on the driving pulley and the belt tensile Stresses resulting therefrom, since these

values will effectively determine the choice of driving System and the construction of

the belt.
The operating power requ rements are derived from the driving forte
on the driving
pulley and from the Speed of the belt.

The necessary belt width is calcula ted on the basis of the maximum capacity of the belt

and, possibly, of the particle size of the material to be handled.

Attention is drawn to the many varied factors which influence the driving forte on the

driving pulley and which make it extremely difficult to predict the power requirement

exactly. This International Standard is intended to give a simple method of conveyor

design calculation. Consequently it is limited in terms of precision but is sufficient in

the majority of cases. Many factors are not taken into account in the formulae but

details are provided on their nature and their effect.

In simple cases, which are the most frequent, it is possible to progress easily from the

calculation of power requirements to those of the necessary and the real tensions in

the belt, which are critical in the selection of the belt and in the design of the

mechanical equipment.
However, certain conveyors present more complicated Problems, for example those

with multiple drives, or with an undulating Profile in vertical elevation. For these

calculations, which arc not covered in this International Standard, it is advisable to

consult a competent expert.
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ISO 5048 : 1989 (E)
INTERNATIONAL STANDARD
Continuous mechanical handling equipment - Belt
conveyors with carrying idlers - Calculation of
operating power and tensile forces
2.1 surcharge angle (of the material handled), 8 : Angle
1 Scope
formed with the horizontal by the tangent to the material cross-
This International Standard specifies methods for the calcula-
section at the intersecting Point with the belt in motion (see
tion of the operating power requirements on the driving pulley
figure 3). The surcharge angle is expressed in degrees.
of a belt conveyor, and of the tensile forces exerted on the belt.
lt applies to belt conveyors with carrying idlers.
2.2 angle of repose, a : Angle formed with the horizontal
2 Definitions
by the surface of a conical heap of material falling slowly and
regularly from a small height onto a horizontal stationary sur-
For the purposes of this International Standard, the following
definitions apply. face. The angle of repose is expressed in degrees.
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ISO 5048 : 1989 (E)
3 Symbols and units
Table 1 - Symbols and units
Symbol Description Unit
idier spacing on the carrying side of the conveyor
idier spacing on the reverse side of the conveyor m
A Contact area between the beit and the beit cieaner m2

Material-carrying beit width (i.e. width of the beit actuaiiy fiiied with or bearing

material); usabie width of the beit m
Width between skirtpiates m
B Belt width m
c Coefficient (secondary resistances)
Trough factor
d Belt thickness m
Shaft diameter of inside bearing m
D Puiiey diameter m
e Base of natura1 iogarithms
Artificiai friction coefficient
F Average beit tension at the puiiey N
Tight-side tension at the puiiey (sec figure 2) N
Siack-side tension at the puliey (sec figure 2) N
Main resistances N
F Maximum beit tension N
max
F Minimum belt tension N
min
Secondary resistances N
Speciai resistances N
Speciai main resistances N
FSl
Special secondary resistances N
es2
Resistance due to slope
Fst
Vectoriai sum of the two beit tensions acting on the puliey and of the forces
due to the mass of the revoiving Parts of the puiiey N
Required peripherai driving forte on the driving puiley(s) N
Acceieration due to gravity m/s2
Aiiowabie beit sag between idiers
(hla)adrn
H Lift of the conveyor between the dumping area and the ioading area m
Capacity m3/s
k Siope factor
Scraping factor N/m
Length of the instaiiation equipped with skirtpiates m
Length of centre idier (three-rotier trough) m
Acceieration iength m
L Conveyor length (centre-to-centre distance) m
Additionai length of the conveyor m
Length of the instaiiation equipped with tiited idlers m
Pressure between the beit cieaner and the beit N/m2
Operating power requirement on the driving puiley(s) W
Operating power requirement on the driving motor(s) W

Mass per metre of the belt aiong the carrying side and aiong the return side kg/m

Mass per metre of the material handied kg/m

Mass per metre of the revolving idier Parts along the carrying side of the conveyor kg/m

qR0

Mass per metre of the revolving idier Parts aiong the return side of the conveyor kg/m

qRU
S Cross-sectionai area of the material on the beit m2
V Belt Speed
m/s
Veiocity component of the conveying Speed of material handied in the direction
of beit movement m/s
---------------------- Page: 8 ----------------------
SIST ISO 5048:1997
ISO 5048 : 1989 (E)
Table 1 (concluded)
Description
Symbol Unit
Angle of repose degrees
6 Slope angle of the installation in the direction of movement degrees
Tilt angle of the idler axis with respect to the plane perpendicular to the
longitudinal axis of the belt degrees
Efficiency
Surcharge angle (of the material handled)
8 degrees

A Angle between the side axis of the troughed carrying idlers and the horizontal degrees

Friction coefficient between the driving pulley(s) and the belt
Friction coefficient between the carrying idlers and the belt
Friction coefficient between the material and the belt
Friction coefficient between the material and the skirtplates
Pu2
Friction coefficient between the belt and the belt cleaner
Acceleration coefficient
Loose bulk density of the material handled kg/m3
Angle of the belt wrap on the driving pulley(s) radians
b) belt advancement resistance due to the pressing down
4 Resistances to motion of belt conveyor
of the idlers into the belt, and the recurrent flexing of the
4.1 General
belt and of the material.
The Overall resistance to motion of a belt conveyor comprises
4.3 Secondary resistances, FN
various resistances, which tan be classified into the following
five groups :
Secondary resistances, FN, comprise the following :
main resistances, FH (see 4.2);
a) inertial and frictional resistances due to the acceleration
secondary resistances, FN (sec 4.3);
of the material at the loading area;
special main resistances, Fsl (see 4.4);
b) resistance due to the friction on the side Walls of the
special secondary resistances, Fs2 (sec 4.5); chute at the loading area;
slope resistance, Fst (sec 4.6).
c) pulley bearing resistance with the exception of the driv-
ing pulley bearings;
These five groups include all the resistance which a belt con-
veyor driving System has to overcome to counter friction and
d) resistance due to the wrapping of the belt on the pulleys.
the route slope, and also to accelerate the conveyed material up
to belt Speed at the loading Point.
4.4 Special main resistances, Fsl
The main and secondary resistances, FH and Fr,,, occur
on all belt conveyors, whereas special resistances,
Special main resistances, Fsl, comprise the following :
are only present in certain installations. The
Fs = t;sl + 42,
main resistances, FH and Fsl, occur continuously along the
a) drag resistance due to forward tilt of the idler in the
belt conveyor, whereas secondary resistances, FN and Fs2, are
direction sf belt movement;
only present locally.
b) resistance due to friction against chute flaps or skirt-
The slope resistance, Fst, may have positive, zero or negative
plates, if these are present over the full length of the belt.
values, depending on the gradient of the conveyor. Further-
more, it tan occur in a continuous manner all along the con-
4.5 Special secondary resistances, FS2
veyor or only arise on some sections of the length.
Special secondary resistances, Fs2, comprise the following :
4.2 Main resistances, FH
a) resistance due to friction with belt and pulley cleaners;
Main resistances, FH, comprise the following :

a) rotational resistance of the carrying and return Strands b) resistance due to friction with the chute flaps or skirt-

of idlers due to friction in the idler bearings and Seals [see
plates, if these are present over only part of the length of the
equations (3) and (4)l; belt;
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SIST ISO 5048:1997
ISO 5048 : 1989 (El
c) resistance Q is the loose bulk density, in, for example, kilograms per
cu hic metre;
bei t;

resistances due to discharge ploughs; V is the belt Speed in, for example, metres per second.

e) resistance due to trippers.
Equation (3) is valid for all installation lengths.
For long centre-belt conveyors (for example over 80 m), the
4.6 Slope resistance, Fs,
secondary resistances are clearly less than the main installation

is resistance due to the lifting or lowering resistances and tan be calculated in a simplified manner

Slope resistance, Fst ,
without risk of too serious an error. For this purpose, a coeffi-
of the material on inclined conveyors.
cient C is introduced as main resistance factor dependent on
Contrary to certain other resistances, the slope resistance tan
the length of the belt conveyor; therefore, the following
be precisely determined using the following equation :
equation is obtained :
. ..(l)
qGHg
Fst =
F(J = cf L 8 [qRO + qRU + t2 qB + qG)l +
. ..(5)
The elevation height, H, is taken as positive for ascending in- +qGHg+& +&
stallations and negative for descending installations.
If the conveyor slope exceeds 18O (made possible by use of
ribbed or herringbone belts), the conveyor loads, qB and qG
shall be multiplied by cos 6.
5 Driving forte and power requirements
5.1 Peripheral forte required on the driving
5.12 Coefficient C
pulleyb)
Coefficient C corresponds to the quotient given by the follow-
ing equation :
5.1.1 General calculation formulae
The peripheral driving forte, Fu, required on the driving
Total resistance without slope resistances
pulley(s) of a belt conveyor is obtained by adding up all the
and without special resistances
resistances as follows :
Main resistances
. ..(2)
= F, + F,,, + Fs, + Fs2 + Fst
FH + FN
. . .
(6)
tan be calculated in a simplified
The main resistance, FH,
manner by using an artificial friction coefficient, J. By applying
Coulomb’s friction law the main resistance is equal to the pro-
Coefficient C is a function of the length of the installation
duct of the artificial coefficient, f, the conveyor length, L, and
because the majority of the secondary resistances, FN, in

the sum of the vertical forces per linear metre resulting from all equation (6) are independent of conveyor length and only

the moving masses; therefore, by substituting F, in equation
occur locally.
(21, the following equation is obtained :
Figure 1 indicates coefficient C as a function of the length L of
+ qR(J + (2 qB + qG) cos 61 +
FU = f L g [qRO the belt conveyor, the values plotted being derived from tests
carried out on a variety of installations - particularly for the
. . . (3)
+ FN + FS1 + FS2 + FSt
longer centre installations. The diagram in figure 1 Shows that,

Since a conveyor slope of the Order of 18O generally represents when applying coefficient C in calculations, reliable values for

the peripheral forte as the driving pulley tan only be obtained
an upper limit for smooth-surfaced belt conveyors, the angle
for conveyor lengths over 80 m.
of slope, 6, may be disregarded in equation (3) and vertical
loads equal to the conveyor loads may be used for calculation
(cos 6 = 1). If the conveyor length, L, is over 80 m, coefficient C tan be
calculated using the following equation :
If the conveyor slope exceeds 18O (made possible by use of
ribbed or herringbone belts), the conveyor loads qB and qG L + L,
C=-
. . .
(7)
shall be multiplied by cos 6.
The conveyor load, qG, resulting from the mass of the con-
where the additional length, L,, is, in general, between 70 m
veyed material, tan be calculated, in, for example, kilograms
and 100 m.
per metre, using the following equation :
Coefficient C shall be equal to or greater than 1,02.
4 @
. ..(4)
qG = 7
For centre-to-centre distances, L, of less than 80 m, the value
of coefficient C becomes Unsure, as is shown by the hatched
where
area in figure 1. The unreliable area of coefficient C for short
centre conveyors is explained by the predominance of the
IV is the capacity, in, for example, cubic metres per
second; secondary resistances of such installations. The broken lines
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SIST ISO 5048:1997
ISO 5048 : 1989 (El

for coefficient C in this short centre zone do not represent d) for carrying idler diameters lower than those

mentioned
above;
boundary curves but merely draw the attention to a growing
uncertainty of the C value.
for ambient temperatures of less than 20 OC;
In most cases C will be located in the hatched area. lt is,
for a decrease in belt
...

NORME
ISO
INTERNATIONALE
5048
Deuxième édition
1989-09-15
Engins de manutention continue -
Transporteurs à courroie munis de rouleaux
porteurs - Calcul de la puissance
d’entraînement et des efforts de tension
Con tinuous mechanical handing equipmen t - Belt conveyors with carrying idlers
- Calculation of operating power and tensile forces
Numéro de référence
ISO 5048 : 1989 (FI
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 5048 : 1989 (FI
Sommaire
Page
Avant-propos........................................................... iii
Introduction............................................................ iv

1 Domaine d’application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2 Définitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3 Symboles et unités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

4 Résistances aux mouvements d’un transporteur à courroie . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

5 Effort et puissance d’entraînement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6 Débit et sections d’un transporteur à courroie lisse non profilée ............. 8

Figureslà ........................................................... 10
0 ISO 1989

Droits de reproduction réservés. Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni

utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,

y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 l CH-1211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
---------------------- Page: 2 ----------------------
60 5048: 1989 (FI
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale

d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration

des Normes internationales est en général confiée aux comités techniques de I’ISO.

Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité

technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non

gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO col-

labore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale KEI) en ce qui

concerne la normalisation électrotechnique.

Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis

aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-

nationales par le Conseil de I’ISO. Les Normes internationales sont approuvées confor-

mément aux procédures de I’ISO qui requièrent l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.

La Norme internationale ISO 5048 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 101,

Engins de manutention continue.

Cette deuxième édition annule et remplace la première édition US0 5048 : 19791, dont

l’article 2, les paragraphes 4.1.2 et 4.3.4, l’article 5 ainsi que les figures 3, 4 et 5 ont

fait l’objet d’une révision technique, la figure 6 et le tableau 4 ayant par ailleurs été sup-

primés et un nouvel article 2 (définitions) ayant été ajouté.
. . .
III
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 5048 : 1989 (FI
Introduction

Lors de l’étude des transporteurs à courroie, il y a lieu de calculer d’abord l’effort tan-

gentiel nécessaire au tambour d’entraînement et les efforts de tension dans la courroie

qui en résultent, ces valeurs étant déterminantes pour le choix de la commande et la

confection de la courroie.
La puissance d’entraînement nécessaire résulte de l’effort tangentiel au tambour
d’entraînement et de la vitesse de la courroie.

La largeur de courroie nécessaire est déterminée en fonction de la capacité maximale

de la courroie et, éventuellement, de la granulométrie des matériaux transportés.

II est à remarquer que les influences sur l’effort tangentiel au tambour d’entraînement

sont de natures multiples et diverses et rendent extrêmement difficile une évaluation

exacte de la force motrice. La présente Norme internationale doit permettre une étude

simple des transporteurs à courroie. Elle n’atteint en conséquence qu’un degré limité

de précision, mais suffisant dans la majeure partie des cas. II n’est pas tenu compte

d’un grand nombre d’influentes dans les formules, mais des précisions sont données

quant à leur nature et à leur effet.

Dans les cas simples, qui sont les plus courants, il est possible de passer facilement du

calcul de la puissance ou de l’effort tangentiel a celui des efforts nécessaires et des

efforts réels dans la courroie, qui joueront un rôle déterminant dans le choix de la cour-

roie et des équipements mécaniques.

Cependant, certains transporteurs posent des problèmes plus complexes, par exemple

ceux qui ont plusieurs tambours de commande ou ceux qui ont des inclinaisons suc-

cessivement ascendantes ou descendantes. Pour ces calculs, qui ne sont pas prévus

dans la présente Norme internationale, il convient de consulter un spécialiste compé-

tent en manutention continue.
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 5048 : 1989 (F)
NORME INTERNATIONALE
Engins de manutention continue - Transporteurs à
courroie munis de rouleaux porteurs - Calcul de la
puissance d’entraînement et des efforts de tension
1 Domaine d’application
2.1 angle de talus dynamique (angle de surcharge) (du
matériau manutentionné), 0 : Angle que forme, avec I’horizon-
La présente Norme internationale prescrit des méthodes de cal-
tale, la tangente à la section du matériau en son intersection
cul de la puissance d’entraînement nécessaire au tambour
avec la courroie en mouvement (voir figure 3). L’angle de talus
d’entraînement d’un transporteur à courroie et des efforts de
dynamique est exprimé en degrés.
tension s’exercant sur la courroie. Elle est applicable aux trans-
porteurs à courroie munis de rouleaux porteurs.
2.2 angle d%boulement, a : Angle que forme, avec I’hori-
zontale, la génératrice d’un tas conique de matériau tombant
2 Définitions
lentement et régulierement d’une faible hauteur sur une surface
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les défini-
horizontale statique. L’angle d’éboulement est exprimé en
tions suivantes s’appliquent.
degrés.
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 5048 : 1989 (FI
3 Symboles et unités
Tableau 1 - Symboles et unités
;ym bols
Désignation Unité
Distance entre les trains des rouleaux pour le brin supérieur
Distance entre les trains des rouleaux pour le brin inférieur m
A Zone de contact entre courroie et nettoyeur de courroie
b Largeur de la courroie garnie de matériau
Largeur entre guidages
B Largeur de la courroie
C Coefficient (résistances secondaires) -
Facteur d’auge
Épaisseur de la courroie m
Diamétre d’arbre au roulement
D Diamètre du tambour m
e Base des logarithmes naturels
Coefficient fictif de frottement
F Tension moyenne de la courroie
Effort dans la courroie du côté du brin tendu (voir figure 2)
Effort dans la courroie du côté du brin de retour (voir figure 2)
Résistances principales
FI-l
F Effort maximal dans la courroie
max
F Effort minimal dans la courroie
min
Résistances secondaires N
Résistances spéciales
Résistances principales spéciales N
FS1
Résistances secondaires spéciales N
Résistance due à l’inclinaison
Fst
Somme vectorielle des deux tensions de courroie agissant sur le tambour et de
l’effort dû à la masse des parties tournantes du tambour
Effort tangentiel nécessaire au(x) tambour(s) d’entraînement
Accélération due à la pesenteur m/s2
Flèche admissible de la courroie entre deux trains de rouleaux
h’a)adn

H Hauteur de dénivellation entre le point de déversement et le point de chargement

Débit m3/s
k Facteur d’inclinaison
Facteur de raclage N/m
1 Longueur de transport entre les guidages
Longueur du rouleau central (auge à trois rouleaux)
Longueur d’accélération
L Longueur du transporteur (entraxe)
Longueur additionnelle du transporteur
Longueur de l’installation avec rouleaux porteurs pincés m
Pression entre nettoyeur et courroie
P N/m2
Puissance nécessaire au(x) tambour(s) d’entraînement W
Puissance nécessaire au(x) moteur(s) d’entraînement
Masse, par métre, de la courroie dans le brin supérieur ou le brin inférieur
kglm
Masse, par mètre, du matériau transporté
kg/m
Masse, par métre, des parties tournantes des rouleaux porteurs du brin chargé
kglm
Masse, par métre, des parties tournantes des rouleaux porteurs du brin de retour
kg/m
S Section du matériau sur la courroie
Vitesse de la courroie
mis
Composante de la vitesse d’alimentation du matériau dans le sens du transport
mis
Angle d’éboulement
degrés
Angle d’inclinaison de l’installation dans le sens du transport
degrés
Angle de pincement de l’axe des rouleaux porteurs perpendiculairement au sens
du transport
degrés
Rendement
---------------------- Page: 6 ----------------------
no 5048 : 1989 (FI
Tableau 1 V7n)
Unité
Symbole Désignation
degrés
e Angle de talus dynamique du matériau manutentionné
Angle de l’axe des rouleaux porteurs en auge par rapport à l’horizontale degrés
Coefficient de frottement entre tambour(s) d’entraînement et courroie
Coefficient de frottement entre rouleaux porteurs et courroie
fl0
Coefficient de frottement entre matériau et courroie
Pu1
Coefficient de frottement entre matériau et guidage
Coefficient de frottement entre nettoyeur et courroie
pu3
Coefficient d’accélération
Masse volumique non tassée du matériau transporté kg/m3
Angle d’enroulement de la courroie sur le tambour d’entraînement radians
4 Résistances aux mouvements d’un 4.3 Résistances secondaires, FN
transporteur à courroie
Les résistances secondaires, FN, sont les suivantes :
4.1 Généralités
a) résistance d’inertie et de frottement due à l’accélération

L’ensemble des résistances aux mouvements d’un transporteur du matériau au point de chargement;

à courroie est constitué par diverses résistances qui peuvent

être divisées en cinq groupes : b) résistance due au frottement sur les parois latérales des

goulottes au point de chargement;
résistances principales, FH (voir 4.2);
c) résistance des paliers de tous les tambours, à I’excep-
résistances secondaires, FN (voir 4.3);
tion de ceux des tambours d’entraînement;
résistances principales spéciales, FS1 (voir 4.4);
d) résistance due à l’enroulement de la courroie sur les
- tambours.
résistances secondaires spéciales, FS2 (voir 4.5);
résistance due à l’inclinaison, Fst (voir 4.6).
4.4 Résistances principales spéciales, FS1
Dans ces cinq groupes sont comprises toutes les résistances
que doit vaincre la commande d’un transporteur à courroie
Les résistances principales spéciales, FS,, sont les suivantes :
pour surmonter les frottements et l’inclinaison du parcours,
ainsi que pour accélérer le matériau au point de chargement.
a) résistance de pincement due à la position oblique ou
inclinée des rouleaux porteurs dans le sens de marche de la
Les résistances principales et secondaires, FH et FN, apparais-
courroie;
sent sur tous les transporteurs à courroie, tandis que les résis-
tances spéciales, FS = FS1 + Fs2, n’existent que dans certai-
b) résistance due au frottement contre les bavettes de
nes installations. FH et FS1 agissent de facon continue le long
goulottes ou contre les guidages, lorsque ceux-ci agissent
du transporteur à courroie, tandis que FN et FS2 n’existent que
sur toute la longueur de la courroie.
localement.

La résistance due à l’inclinaison, Fst, peut avoir une valeur 4.5 Résistances secondaires spéciales, FS2

positive, nulle ou négative, suivant la pente le long du transpor-
Les résistances secondaires spéciales, FS2, sont les suivantes :
teur. Elle peut, en outre, agir de manière continue sur I’ensem-
ble du parcours ou peut ne se manifester que localement sur
a) résistance due au frottement des dispositifs de net-
des sections partielles de la longueur.
toyage des tambours et de la courroie;
4.2 Résistances principales, FH
b) résistance due au frottement contre les bavettes de
goulottes ou contre les guidages, lorsque ceux-ci n’agissent
Les résistances principales, FH, sont les suivantes :
que sur une partie de la longueur de la courroie;
a) résistance de rotation des rouleaux porteurs du brin
c) résistance due au retournement du brin inférieur de la
chargé et du brin de retour, due au frottement dans les rou-
courroie;
lements et les joints des rouleaux [voir équations (3) et (411;

b) résistance à la progression de la courroie, due à I’enfon- d) résistance due aux socs de déversement des matériaux;

cernent dans la courroie des rouleaux porteurs, des flexions
alternées de la courroie et du matériau.
e) résistance due aux chariots verseurs.
---------------------- Page: 7 ----------------------
lso 5048 : 1989 (FI 1

4.6 Résistance due à l’inclinaison, FS, L’équation (3) est valable pour toutes les longueurs d’installa-

tion.
La résistance due à l’inclinaison, F&, est la résistance due à la
Pour les transporteurs à courroie à grands entraxes (par exem-
dénivellation du matériau lors de son transport sur des parcours
ple supérieurs à 80 m), les résistances secondaires sont nette-
inclinés.
ment inférieures aux résistances principales de l’installation et
La résistance due à l’inclinaison peut, contrairement à certaines
peuvent donc être déterminées forfaitairement, de facon simpli-
autres résistances, être clairement déterminée physiquement
fiée, sans risque d’une trop grosse erreur. Si l’on introduit à cet
d’aprés l’équation
effet un coefficient C comme facteur des résistances principa-
les dépendant de la longueur du transporteur à courroie, il en
. . . (1)
4GHg
ht =
résulte l’équation
La hauteur d’élévation, H, est positive lorsque les installations
Fu =
cf L g hRO + qR(J + f2 qB + qG)l +
sont ascendantes et négative lorsqu’elles sont descendantes.
. ..(5)
+qGHg+& +&
Si les inclinaisons de parcours sont supérieures à 18O, ainsi que
5 Effort et puissance d’entraînement
le permettent les courroies à tasseaux ou à chevrons, les char-
ges de parcours, qB et qG, placées entre parenthèses doivent,
5.1 Effort tangentiel au(x) tambour(s)
en outre, être multipliées par COS 6.
d’entraînement
5.1.2 Coefficient C
5.1.1 Formules générales de calcul
Le coefficient C correspond au quotient donné par l’équation
L’effort tangentiel, Fu , nécessaire au(x) tambour(s) d’entraîne-
ment d’un transporteur à courroie s’obtient en faisant la somme
Résistance totale sans résistance due à l’inclinaison
de toutes les résistances, soit l’équation
et sans résistances spéciales
Résistances principales
Fu = F,, + F,,, + FS, + FS2 + Fst . . . (2)
Les résistances principales, FH, peuvent être déterminées de
FH + FN
. ..(6)
façon simplifiée à l’aide d’un coefficient fictif de frottement, J
En appliquant la loi de frottement de Coulomb, la résistance

principale totale est égale au produit du coefficient fictif de frot- Ce coefficient C est fonction de la longueur de l’installation

tement, f, par la longueur de transport, L, et par la somme des
étant donné que, dans l’équation (61, la majorité des résistan-

forces verticales par mètre linéaire résultant de toutes les mas- ces secondaires, FN, est indépendante de I’entraxe du trans-

ses en mouvement, ce qui, en remplacant FH dans l’équation porteur à courroie et ne se manifeste que localement.

(21, donne l’équation
Sur le diagramme de la figure 1, le coefficient C est représenté
+ (2 qB + qG) Cos 61 +
en fonction de la longueur L du transporteur à courroie. Les
&J = fL g hRO + qRU
valeurs de ce diagramme ont été déterminées surtout pour
. . . (3)
+ FN + FS1 + FS2 + FSt
d’assez grands entraxes, par des mesurages effectués sur un

Du fait que l’inclinaison de parcours de 18O représente en géné- grand nombre d’installations. Le diagramme montre qu’en

ral une limite supérieure pour des transporteurs à courroie lisse, appliquant un coefficient C, on n’arrive à des résultats suffi-

on négligera l’angle d’inclinaison, 6, et on introduira dans samment précis, en ce qui concerne l’effort tangentiel au tam-

l’équation (3) des charges verticales égales aux charges de par- bour d’entraînement, que si I’entraxe du transporteur à courroie

cours (Cos 6 = 1). est supérieur à 80 m.

Par contre, si les inclinaisons de parcours sont supérieures à Dans le cas où la longueur L est supérieure à 80 m, le coeffi-

18O, ainsi que le permettent les courroies à tasseaux ou à che-
tient C peut être calculé d’après l’équation
vrons, les charges de parcours, qB et qG, placées entre paren-
L + L,
thèses doivent être multipliées par COS 6.
C . ..(7)
La charge de parcours, qG, résultant de la masse du matériau,
peut être calculée (par exemple en kilogrammes par mètre)
où la longueur additionnelle, L,, est généralement comprise
d’aprés l’équation
entre 70 m et 100 m.
4fQ
Le coefficient C doit être supérieur ou égal à 1,02.
. . .
(4)
qG v
Pour les entraxes de longueur, L, inférieure à 80 m, la valeur du
coefficient C devient incertaine, ainsi que le montre la zone
hachurée sur le diagramme de la figure 1.’ L’aire d’incertitude du
Z, est le débit (par exemple en mètres cubes par seconde);
coefficient C pour de faibles entraxes s’explique par la prédomi-
nance des résistances secondaires dans la résistance globale de
Q est la masse volumique non tassée (par exemple en kilo-
telles installations. Les deux tracés tiretés du coefficient C dans
grammes par mètre cube);
la zone des faibles entraxes ne représentent pas des courbes

v est la vitesse de la courroie (par exemple en mètres par limites, mais attirent simplement l’attention sur une incertitude

seconde). croissante de la valeur C.
---------------------- Page: 8 ----------------------
60 5048 : 1989 (FI
e) températures ambiantes inférieures à 20 OC;
Le coefficient C se situe, pour la plupart des transporteurs à
courroie de court entraxe, dans la zone hachurée. Mais on peut

avoir aussi, particulièrement dans les installations pour des f) diminution de la tension de la courroie;

charges isolées à faibles résistances secondaires, des valeurs

plus faibles de C ou, pour des bandes de mise en vitesse parti- g) courroies à contexture plus souple, ainsi que courroies

culièrement courtes, à vitesse élevée et à grands débits, des à revêtements plus souples ou plus épais;

valeurs beaucoup plus fortes.
h) mauvais alignement de l’installation;
Pour le calcul plus précis de la force d’entraînement des trans-

porteurs à courroie de longueur d’entraxe inférieure à 80 m, il i) conditions de travail en atmosphère poussi

...

NORME
ISO
INTERNATIONALE
5048
Deuxième édition
1989-09-15
Engins de manutention continue -
Transporteurs à courroie munis de rouleaux
porteurs - Calcul de la puissance
d’entraînement et des efforts de tension
Con tinuous mechanical handing equipmen t - Belt conveyors with carrying idlers
- Calculation of operating power and tensile forces
Numéro de référence
ISO 5048 : 1989 (FI
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Sommaire
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Avant-propos........................................................... iii
Introduction............................................................ iv

1 Domaine d’application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2 Définitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3 Symboles et unités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

4 Résistances aux mouvements d’un transporteur à courroie . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

5 Effort et puissance d’entraînement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6 Débit et sections d’un transporteur à courroie lisse non profilée ............. 8

Figureslà ........................................................... 10
0 ISO 1989

Droits de reproduction réservés. Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni

utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,

y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit de l’éditeur.
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Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale

d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration

des Normes internationales est en général confiée aux comités techniques de I’ISO.

Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité

technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non

gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO col-

labore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale KEI) en ce qui

concerne la normalisation électrotechnique.

Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis

aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-

nationales par le Conseil de I’ISO. Les Normes internationales sont approuvées confor-

mément aux procédures de I’ISO qui requièrent l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.

La Norme internationale ISO 5048 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 101,

Engins de manutention continue.

Cette deuxième édition annule et remplace la première édition US0 5048 : 19791, dont

l’article 2, les paragraphes 4.1.2 et 4.3.4, l’article 5 ainsi que les figures 3, 4 et 5 ont

fait l’objet d’une révision technique, la figure 6 et le tableau 4 ayant par ailleurs été sup-

primés et un nouvel article 2 (définitions) ayant été ajouté.
. . .
III
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ISO 5048 : 1989 (FI
Introduction

Lors de l’étude des transporteurs à courroie, il y a lieu de calculer d’abord l’effort tan-

gentiel nécessaire au tambour d’entraînement et les efforts de tension dans la courroie

qui en résultent, ces valeurs étant déterminantes pour le choix de la commande et la

confection de la courroie.
La puissance d’entraînement nécessaire résulte de l’effort tangentiel au tambour
d’entraînement et de la vitesse de la courroie.

La largeur de courroie nécessaire est déterminée en fonction de la capacité maximale

de la courroie et, éventuellement, de la granulométrie des matériaux transportés.

II est à remarquer que les influences sur l’effort tangentiel au tambour d’entraînement

sont de natures multiples et diverses et rendent extrêmement difficile une évaluation

exacte de la force motrice. La présente Norme internationale doit permettre une étude

simple des transporteurs à courroie. Elle n’atteint en conséquence qu’un degré limité

de précision, mais suffisant dans la majeure partie des cas. II n’est pas tenu compte

d’un grand nombre d’influentes dans les formules, mais des précisions sont données

quant à leur nature et à leur effet.

Dans les cas simples, qui sont les plus courants, il est possible de passer facilement du

calcul de la puissance ou de l’effort tangentiel a celui des efforts nécessaires et des

efforts réels dans la courroie, qui joueront un rôle déterminant dans le choix de la cour-

roie et des équipements mécaniques.

Cependant, certains transporteurs posent des problèmes plus complexes, par exemple

ceux qui ont plusieurs tambours de commande ou ceux qui ont des inclinaisons suc-

cessivement ascendantes ou descendantes. Pour ces calculs, qui ne sont pas prévus

dans la présente Norme internationale, il convient de consulter un spécialiste compé-

tent en manutention continue.
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ISO 5048 : 1989 (F)
NORME INTERNATIONALE
Engins de manutention continue - Transporteurs à
courroie munis de rouleaux porteurs - Calcul de la
puissance d’entraînement et des efforts de tension
1 Domaine d’application
2.1 angle de talus dynamique (angle de surcharge) (du
matériau manutentionné), 0 : Angle que forme, avec I’horizon-
La présente Norme internationale prescrit des méthodes de cal-
tale, la tangente à la section du matériau en son intersection
cul de la puissance d’entraînement nécessaire au tambour
avec la courroie en mouvement (voir figure 3). L’angle de talus
d’entraînement d’un transporteur à courroie et des efforts de
dynamique est exprimé en degrés.
tension s’exercant sur la courroie. Elle est applicable aux trans-
porteurs à courroie munis de rouleaux porteurs.
2.2 angle d%boulement, a : Angle que forme, avec I’hori-
zontale, la génératrice d’un tas conique de matériau tombant
2 Définitions
lentement et régulierement d’une faible hauteur sur une surface
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les défini-
horizontale statique. L’angle d’éboulement est exprimé en
tions suivantes s’appliquent.
degrés.
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ISO 5048 : 1989 (FI
3 Symboles et unités
Tableau 1 - Symboles et unités
;ym bols
Désignation Unité
Distance entre les trains des rouleaux pour le brin supérieur
Distance entre les trains des rouleaux pour le brin inférieur m
A Zone de contact entre courroie et nettoyeur de courroie
b Largeur de la courroie garnie de matériau
Largeur entre guidages
B Largeur de la courroie
C Coefficient (résistances secondaires) -
Facteur d’auge
Épaisseur de la courroie m
Diamétre d’arbre au roulement
D Diamètre du tambour m
e Base des logarithmes naturels
Coefficient fictif de frottement
F Tension moyenne de la courroie
Effort dans la courroie du côté du brin tendu (voir figure 2)
Effort dans la courroie du côté du brin de retour (voir figure 2)
Résistances principales
FI-l
F Effort maximal dans la courroie
max
F Effort minimal dans la courroie
min
Résistances secondaires N
Résistances spéciales
Résistances principales spéciales N
FS1
Résistances secondaires spéciales N
Résistance due à l’inclinaison
Fst
Somme vectorielle des deux tensions de courroie agissant sur le tambour et de
l’effort dû à la masse des parties tournantes du tambour
Effort tangentiel nécessaire au(x) tambour(s) d’entraînement
Accélération due à la pesenteur m/s2
Flèche admissible de la courroie entre deux trains de rouleaux
h’a)adn

H Hauteur de dénivellation entre le point de déversement et le point de chargement

Débit m3/s
k Facteur d’inclinaison
Facteur de raclage N/m
1 Longueur de transport entre les guidages
Longueur du rouleau central (auge à trois rouleaux)
Longueur d’accélération
L Longueur du transporteur (entraxe)
Longueur additionnelle du transporteur
Longueur de l’installation avec rouleaux porteurs pincés m
Pression entre nettoyeur et courroie
P N/m2
Puissance nécessaire au(x) tambour(s) d’entraînement W
Puissance nécessaire au(x) moteur(s) d’entraînement
Masse, par métre, de la courroie dans le brin supérieur ou le brin inférieur
kglm
Masse, par mètre, du matériau transporté
kg/m
Masse, par métre, des parties tournantes des rouleaux porteurs du brin chargé
kglm
Masse, par métre, des parties tournantes des rouleaux porteurs du brin de retour
kg/m
S Section du matériau sur la courroie
Vitesse de la courroie
mis
Composante de la vitesse d’alimentation du matériau dans le sens du transport
mis
Angle d’éboulement
degrés
Angle d’inclinaison de l’installation dans le sens du transport
degrés
Angle de pincement de l’axe des rouleaux porteurs perpendiculairement au sens
du transport
degrés
Rendement
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no 5048 : 1989 (FI
Tableau 1 V7n)
Unité
Symbole Désignation
degrés
e Angle de talus dynamique du matériau manutentionné
Angle de l’axe des rouleaux porteurs en auge par rapport à l’horizontale degrés
Coefficient de frottement entre tambour(s) d’entraînement et courroie
Coefficient de frottement entre rouleaux porteurs et courroie
fl0
Coefficient de frottement entre matériau et courroie
Pu1
Coefficient de frottement entre matériau et guidage
Coefficient de frottement entre nettoyeur et courroie
pu3
Coefficient d’accélération
Masse volumique non tassée du matériau transporté kg/m3
Angle d’enroulement de la courroie sur le tambour d’entraînement radians
4 Résistances aux mouvements d’un 4.3 Résistances secondaires, FN
transporteur à courroie
Les résistances secondaires, FN, sont les suivantes :
4.1 Généralités
a) résistance d’inertie et de frottement due à l’accélération

L’ensemble des résistances aux mouvements d’un transporteur du matériau au point de chargement;

à courroie est constitué par diverses résistances qui peuvent

être divisées en cinq groupes : b) résistance due au frottement sur les parois latérales des

goulottes au point de chargement;
résistances principales, FH (voir 4.2);
c) résistance des paliers de tous les tambours, à I’excep-
résistances secondaires, FN (voir 4.3);
tion de ceux des tambours d’entraînement;
résistances principales spéciales, FS1 (voir 4.4);
d) résistance due à l’enroulement de la courroie sur les
- tambours.
résistances secondaires spéciales, FS2 (voir 4.5);
résistance due à l’inclinaison, Fst (voir 4.6).
4.4 Résistances principales spéciales, FS1
Dans ces cinq groupes sont comprises toutes les résistances
que doit vaincre la commande d’un transporteur à courroie
Les résistances principales spéciales, FS,, sont les suivantes :
pour surmonter les frottements et l’inclinaison du parcours,
ainsi que pour accélérer le matériau au point de chargement.
a) résistance de pincement due à la position oblique ou
inclinée des rouleaux porteurs dans le sens de marche de la
Les résistances principales et secondaires, FH et FN, apparais-
courroie;
sent sur tous les transporteurs à courroie, tandis que les résis-
tances spéciales, FS = FS1 + Fs2, n’existent que dans certai-
b) résistance due au frottement contre les bavettes de
nes installations. FH et FS1 agissent de facon continue le long
goulottes ou contre les guidages, lorsque ceux-ci agissent
du transporteur à courroie, tandis que FN et FS2 n’existent que
sur toute la longueur de la courroie.
localement.

La résistance due à l’inclinaison, Fst, peut avoir une valeur 4.5 Résistances secondaires spéciales, FS2

positive, nulle ou négative, suivant la pente le long du transpor-
Les résistances secondaires spéciales, FS2, sont les suivantes :
teur. Elle peut, en outre, agir de manière continue sur I’ensem-
ble du parcours ou peut ne se manifester que localement sur
a) résistance due au frottement des dispositifs de net-
des sections partielles de la longueur.
toyage des tambours et de la courroie;
4.2 Résistances principales, FH
b) résistance due au frottement contre les bavettes de
goulottes ou contre les guidages, lorsque ceux-ci n’agissent
Les résistances principales, FH, sont les suivantes :
que sur une partie de la longueur de la courroie;
a) résistance de rotation des rouleaux porteurs du brin
c) résistance due au retournement du brin inférieur de la
chargé et du brin de retour, due au frottement dans les rou-
courroie;
lements et les joints des rouleaux [voir équations (3) et (411;

b) résistance à la progression de la courroie, due à I’enfon- d) résistance due aux socs de déversement des matériaux;

cernent dans la courroie des rouleaux porteurs, des flexions
alternées de la courroie et du matériau.
e) résistance due aux chariots verseurs.
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lso 5048 : 1989 (FI 1

4.6 Résistance due à l’inclinaison, FS, L’équation (3) est valable pour toutes les longueurs d’installa-

tion.
La résistance due à l’inclinaison, F&, est la résistance due à la
Pour les transporteurs à courroie à grands entraxes (par exem-
dénivellation du matériau lors de son transport sur des parcours
ple supérieurs à 80 m), les résistances secondaires sont nette-
inclinés.
ment inférieures aux résistances principales de l’installation et
La résistance due à l’inclinaison peut, contrairement à certaines
peuvent donc être déterminées forfaitairement, de facon simpli-
autres résistances, être clairement déterminée physiquement
fiée, sans risque d’une trop grosse erreur. Si l’on introduit à cet
d’aprés l’équation
effet un coefficient C comme facteur des résistances principa-
les dépendant de la longueur du transporteur à courroie, il en
. . . (1)
4GHg
ht =
résulte l’équation
La hauteur d’élévation, H, est positive lorsque les installations
Fu =
cf L g hRO + qR(J + f2 qB + qG)l +
sont ascendantes et négative lorsqu’elles sont descendantes.
. ..(5)
+qGHg+& +&
Si les inclinaisons de parcours sont supérieures à 18O, ainsi que
5 Effort et puissance d’entraînement
le permettent les courroies à tasseaux ou à chevrons, les char-
ges de parcours, qB et qG, placées entre parenthèses doivent,
5.1 Effort tangentiel au(x) tambour(s)
en outre, être multipliées par COS 6.
d’entraînement
5.1.2 Coefficient C
5.1.1 Formules générales de calcul
Le coefficient C correspond au quotient donné par l’équation
L’effort tangentiel, Fu , nécessaire au(x) tambour(s) d’entraîne-
ment d’un transporteur à courroie s’obtient en faisant la somme
Résistance totale sans résistance due à l’inclinaison
de toutes les résistances, soit l’équation
et sans résistances spéciales
Résistances principales
Fu = F,, + F,,, + FS, + FS2 + Fst . . . (2)
Les résistances principales, FH, peuvent être déterminées de
FH + FN
. ..(6)
façon simplifiée à l’aide d’un coefficient fictif de frottement, J
En appliquant la loi de frottement de Coulomb, la résistance

principale totale est égale au produit du coefficient fictif de frot- Ce coefficient C est fonction de la longueur de l’installation

tement, f, par la longueur de transport, L, et par la somme des
étant donné que, dans l’équation (61, la majorité des résistan-

forces verticales par mètre linéaire résultant de toutes les mas- ces secondaires, FN, est indépendante de I’entraxe du trans-

ses en mouvement, ce qui, en remplacant FH dans l’équation porteur à courroie et ne se manifeste que localement.

(21, donne l’équation
Sur le diagramme de la figure 1, le coefficient C est représenté
+ (2 qB + qG) Cos 61 +
en fonction de la longueur L du transporteur à courroie. Les
&J = fL g hRO + qRU
valeurs de ce diagramme ont été déterminées surtout pour
. . . (3)
+ FN + FS1 + FS2 + FSt
d’assez grands entraxes, par des mesurages effectués sur un

Du fait que l’inclinaison de parcours de 18O représente en géné- grand nombre d’installations. Le diagramme montre qu’en

ral une limite supérieure pour des transporteurs à courroie lisse, appliquant un coefficient C, on n’arrive à des résultats suffi-

on négligera l’angle d’inclinaison, 6, et on introduira dans samment précis, en ce qui concerne l’effort tangentiel au tam-

l’équation (3) des charges verticales égales aux charges de par- bour d’entraînement, que si I’entraxe du transporteur à courroie

cours (Cos 6 = 1). est supérieur à 80 m.

Par contre, si les inclinaisons de parcours sont supérieures à Dans le cas où la longueur L est supérieure à 80 m, le coeffi-

18O, ainsi que le permettent les courroies à tasseaux ou à che-
tient C peut être calculé d’après l’équation
vrons, les charges de parcours, qB et qG, placées entre paren-
L + L,
thèses doivent être multipliées par COS 6.
C . ..(7)
La charge de parcours, qG, résultant de la masse du matériau,
peut être calculée (par exemple en kilogrammes par mètre)
où la longueur additionnelle, L,, est généralement comprise
d’aprés l’équation
entre 70 m et 100 m.
4fQ
Le coefficient C doit être supérieur ou égal à 1,02.
. . .
(4)
qG v
Pour les entraxes de longueur, L, inférieure à 80 m, la valeur du
coefficient C devient incertaine, ainsi que le montre la zone
hachurée sur le diagramme de la figure 1.’ L’aire d’incertitude du
Z, est le débit (par exemple en mètres cubes par seconde);
coefficient C pour de faibles entraxes s’explique par la prédomi-
nance des résistances secondaires dans la résistance globale de
Q est la masse volumique non tassée (par exemple en kilo-
telles installations. Les deux tracés tiretés du coefficient C dans
grammes par mètre cube);
la zone des faibles entraxes ne représentent pas des courbes

v est la vitesse de la courroie (par exemple en mètres par limites, mais attirent simplement l’attention sur une incertitude

seconde). croissante de la valeur C.
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60 5048 : 1989 (FI
e) températures ambiantes inférieures à 20 OC;
Le coefficient C se situe, pour la plupart des transporteurs à
courroie de court entraxe, dans la zone hachurée. Mais on peut

avoir aussi, particulièrement dans les installations pour des f) diminution de la tension de la courroie;

charges isolées à faibles résistances secondaires, des valeurs

plus faibles de C ou, pour des bandes de mise en vitesse parti- g) courroies à contexture plus souple, ainsi que courroies

culièrement courtes, à vitesse élevée et à grands débits, des à revêtements plus souples ou plus épais;

valeurs beaucoup plus fortes.
h) mauvais alignement de l’installation;
Pour le calcul plus précis de la force d’entraînement des trans-

porteurs à courroie de longueur d’entraxe inférieure à 80 m, il i) conditions de travail en atmosphère poussi

...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.