ISO 5048:1989
(Main)Continuous mechanical handling equipment — Belt conveyors with carrying idlers — Calculation of operating power and tensile forces
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
Relations
Standards Content (Sample)
SLOVENSKI STANDARD
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
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
ISO
INTERNATIONAL
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)
ISO 5048 : 1989 (El
Contents
Page
...
Ill
Foreword . .
iv
........................................ ...................
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
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.
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.
iv
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.
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
m
aO
idier spacing on the reverse side of the conveyor m
au
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
b
material); usabie width of the beit m
Width between skirtpiates m
h
B Belt width m
-
c Coefficient (secondary resistances)
-
Trough factor
Cf
d Belt thickness m
Shaft diameter of inside bearing m
dO
D Puiiey diameter m
-
e Base of natura1 iogarithms
-
Artificiai friction coefficient
f
F Average beit tension at the puiiey N
Tight-side tension at the puiiey (sec figure 2) N
Fl
Siack-side tension at the puliey (sec figure 2) N
F2
Main resistances N
FH
F Maximum beit tension N
max
F Minimum belt tension N
min
Secondary resistances N
FN
Speciai resistances N
FS
Speciai main resistances N
FSl
Special secondary resistances N
es2
Resistance due to slope
N
Fst
Vectoriai sum of the two beit tensions acting on the puliey and of the forces
FT
due to the mass of the revoiving Parts of the puiiey N
Required peripherai driving forte on the driving puiley(s) N
4J
Acceieration due to gravity m/s2
g
-
Aiiowabie beit sag between idiers
(hla)adrn
H Lift of the conveyor between the dumping area and the ioading area m
Capacity m3/s
b
-
k Siope factor
Scraping factor N/m
ka
Length of the instaiiation equipped with skirtpiates m
i
Length of centre idier (three-rotier trough) m
Acceieration iength m
Ib
L Conveyor length (centre-to-centre distance) m
Additionai length of the conveyor m
LO
Length of the instaiiation equipped with tiited idlers m
L,
Pressure between the beit cieaner and the beit N/m2
P
Operating power requirement on the driving puiley(s) W
PA
Operating power requirement on the driving motor(s) W
PM
Mass per metre of the belt aiong the carrying side and aiong the return side kg/m
a3
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
vO
of beit movement m/s
ISO 5048 : 1989 (E)
Table 1 (concluded)
Description
Symbol Unit
Angle of repose degrees
a
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
E
longitudinal axis of the belt degrees
-
Efficiency
rl
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
P
-
Friction coefficient between the carrying idlers and the belt
PO
-
Friction coefficient between the material and the belt
Pl
-
Friction coefficient between the material and the skirtplates
Pu2
-
Friction coefficient between the belt and the belt cleaner
p3
-
Acceleration coefficient
c
Loose bulk density of the material handled kg/m3
e
Angle of the belt wrap on the driving pulley(s) radians
CP
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;
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.
d)
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
C=
resistances as follows :
Main resistances
. .(2)
= F, + F,,, + Fs, + Fs2 + Fst
4J
FH + FN
=
. . .
(6)
tan be calculated in a simplified
The main resistance, FH,
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 lengt
...
ISO
INTERNATIONAL
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)
ISO 5048 : 1989 (El
Contents
Page
...
Ill
Foreword . .
iv
........................................ ...................
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.
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Printed in Switzerland
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.
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.
iv
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.
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
m
aO
idier spacing on the reverse side of the conveyor m
au
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
b
material); usabie width of the beit m
Width between skirtpiates m
h
B Belt width m
-
c Coefficient (secondary resistances)
-
Trough factor
Cf
d Belt thickness m
Shaft diameter of inside bearing m
dO
D Puiiey diameter m
-
e Base of natura1 iogarithms
-
Artificiai friction coefficient
f
F Average beit tension at the puiiey N
Tight-side tension at the puiiey (sec figure 2) N
Fl
Siack-side tension at the puliey (sec figure 2) N
F2
Main resistances N
FH
F Maximum beit tension N
max
F Minimum belt tension N
min
Secondary resistances N
FN
Speciai resistances N
FS
Speciai main resistances N
FSl
Special secondary resistances N
es2
Resistance due to slope
N
Fst
Vectoriai sum of the two beit tensions acting on the puliey and of the forces
FT
due to the mass of the revoiving Parts of the puiiey N
Required peripherai driving forte on the driving puiley(s) N
4J
Acceieration due to gravity m/s2
g
-
Aiiowabie beit sag between idiers
(hla)adrn
H Lift of the conveyor between the dumping area and the ioading area m
Capacity m3/s
b
-
k Siope factor
Scraping factor N/m
ka
Length of the instaiiation equipped with skirtpiates m
i
Length of centre idier (three-rotier trough) m
Acceieration iength m
Ib
L Conveyor length (centre-to-centre distance) m
Additionai length of the conveyor m
LO
Length of the instaiiation equipped with tiited idlers m
L,
Pressure between the beit cieaner and the beit N/m2
P
Operating power requirement on the driving puiley(s) W
PA
Operating power requirement on the driving motor(s) W
PM
Mass per metre of the belt aiong the carrying side and aiong the return side kg/m
a3
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
vO
of beit movement m/s
ISO 5048 : 1989 (E)
Table 1 (concluded)
Description
Symbol Unit
Angle of repose degrees
a
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
E
longitudinal axis of the belt degrees
-
Efficiency
rl
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
P
-
Friction coefficient between the carrying idlers and the belt
PO
-
Friction coefficient between the material and the belt
Pl
-
Friction coefficient between the material and the skirtplates
Pu2
-
Friction coefficient between the belt and the belt cleaner
p3
-
Acceleration coefficient
c
Loose bulk density of the material handled kg/m3
e
Angle of the belt wrap on the driving pulley(s) radians
CP
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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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.
d)
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
C=
resistances as follows :
Main resistances
. .(2)
= F, + F,,, + Fs, + Fs2 + Fst
4J
FH + FN
=
. . .
(6)
tan be calculated in a simplified
The main resistance, FH,
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-s
...
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forces
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Contents
Page
...
Ill
Foreword . .
iv
........................................ ...................
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
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.
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.
iv
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.
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
m
aO
idier spacing on the reverse side of the conveyor m
au
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
b
material); usabie width of the beit m
Width between skirtpiates m
h
B Belt width m
-
c Coefficient (secondary resistances)
-
Trough factor
Cf
d Belt thickness m
Shaft diameter of inside bearing m
dO
D Puiiey diameter m
-
e Base of natura1 iogarithms
-
Artificiai friction coefficient
f
F Average beit tension at the puiiey N
Tight-side tension at the puiiey (sec figure 2) N
Fl
Siack-side tension at the puliey (sec figure 2) N
F2
Main resistances N
FH
F Maximum beit tension N
max
F Minimum belt tension N
min
Secondary resistances N
FN
Speciai resistances N
FS
Speciai main resistances N
FSl
Special secondary resistances N
es2
Resistance due to slope
N
Fst
Vectoriai sum of the two beit tensions acting on the puliey and of the forces
FT
due to the mass of the revoiving Parts of the puiiey N
Required peripherai driving forte on the driving puiley(s) N
4J
Acceieration due to gravity m/s2
g
-
Aiiowabie beit sag between idiers
(hla)adrn
H Lift of the conveyor between the dumping area and the ioading area m
Capacity m3/s
b
-
k Siope factor
Scraping factor N/m
ka
Length of the instaiiation equipped with skirtpiates m
i
Length of centre idier (three-rotier trough) m
Acceieration iength m
Ib
L Conveyor length (centre-to-centre distance) m
Additionai length of the conveyor m
LO
Length of the instaiiation equipped with tiited idlers m
L,
Pressure between the beit cieaner and the beit N/m2
P
Operating power requirement on the driving puiley(s) W
PA
Operating power requirement on the driving motor(s) W
PM
Mass per metre of the belt aiong the carrying side and aiong the return side kg/m
a3
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
vO
of beit movement m/s
ISO 5048 : 1989 (E)
Table 1 (concluded)
Description
Symbol Unit
Angle of repose degrees
a
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
E
longitudinal axis of the belt degrees
-
Efficiency
rl
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
P
-
Friction coefficient between the carrying idlers and the belt
PO
-
Friction coefficient between the material and the belt
Pl
-
Friction coefficient between the material and the skirtplates
Pu2
-
Friction coefficient between the belt and the belt cleaner
p3
-
Acceleration coefficient
c
Loose bulk density of the material handled kg/m3
e
Angle of the belt wrap on the driving pulley(s) radians
CP
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;
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.
d)
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
C=
resistances as follows :
Main resistances
. .(2)
= F, + F,,, + Fs, + Fs2 + Fst
4J
FH + FN
=
. . .
(6)
tan be calculated in a simplified
The main resistance, FH,
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-s
...
NORME
ISO
INTERNATIONALE
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
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
ii
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
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.
iv
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.
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
m
a0
Distance entre les trains des rouleaux pour le brin inférieur m
aU
A Zone de contact entre courroie et nettoyeur de courroie
m2
b Largeur de la courroie garnie de matériau
m
Largeur entre guidages
m
bl
B Largeur de la courroie
m
C Coefficient (résistances secondaires) -
-
Facteur d’auge
CE
d
Épaisseur de la courroie m
Diamétre d’arbre au roulement
m
do
D Diamètre du tambour m
-
e Base des logarithmes naturels
-
Coefficient fictif de frottement
f
F Tension moyenne de la courroie
N
Effort dans la courroie du côté du brin tendu (voir figure 2)
N
Fl
Effort dans la courroie du côté du brin de retour (voir figure 2)
N
F2
Résistances principales
N
FI-l
F Effort maximal dans la courroie
N
max
F Effort minimal dans la courroie
N
min
Résistances secondaires N
FN
Résistances spéciales
N
FS
Résistances principales spéciales N
FS1
Résistances secondaires spéciales N
Résistance due à l’inclinaison
N
Fst
Somme vectorielle des deux tensions de courroie agissant sur le tambour et de
FT
l’effort dû à la masse des parties tournantes du tambour
N
Effort tangentiel nécessaire au(x) tambour(s) d’entraînement
N
4J
Accélération due à la pesenteur m/s2
g
-
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
m
Débit m3/s
IV
-
k Facteur d’inclinaison
Facteur de raclage N/m
ka
1 Longueur de transport entre les guidages
m
Longueur du rouleau central (auge à trois rouleaux)
m
Longueur d’accélération
m
lb
L Longueur du transporteur (entraxe)
m
Longueur additionnelle du transporteur
m
LO
Longueur de l’installation avec rouleaux porteurs pincés m
Le
Pression entre nettoyeur et courroie
P N/m2
Puissance nécessaire au(x) tambour(s) d’entraînement W
PA
Puissance nécessaire au(x) moteur(s) d’entraînement
W
PM
Masse, par métre, de la courroie dans le brin supérieur ou le brin inférieur
kglm
qB
Masse, par mètre, du matériau transporté
kg/m
qG
Masse, par métre, des parties tournantes des rouleaux porteurs du brin chargé
kglm
mo
Masse, par métre, des parties tournantes des rouleaux porteurs du brin de retour
kg/m
mu
S Section du matériau sur la courroie
m2
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
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
Â
-
Coefficient de frottement entre tambour(s) d’entraînement et courroie
P
-
Coefficient de frottement entre rouleaux porteurs et courroie
fl0
-
Coefficient de frottement entre matériau et courroie
Pu1
Coefficient de frottement entre matériau et guidage
P2
Coefficient de frottement entre nettoyeur et courroie
pu3
-
Coefficient d’accélération
r
Masse volumique non tassée du matériau transporté kg/m3
Q
Angle d’enroulement de la courroie sur le tambour d’entraînement radians
v3
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.
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’entraî
...
NORME
ISO
INTERNATIONALE
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
ISO 5048 : 1989 (FI
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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.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 l CH-1211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
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
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.
iv
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.
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
m
a0
Distance entre les trains des rouleaux pour le brin inférieur m
aU
A Zone de contact entre courroie et nettoyeur de courroie
m2
b Largeur de la courroie garnie de matériau
m
Largeur entre guidages
m
bl
B Largeur de la courroie
m
C Coefficient (résistances secondaires) -
-
Facteur d’auge
CE
d
Épaisseur de la courroie m
Diamétre d’arbre au roulement
m
do
D Diamètre du tambour m
-
e Base des logarithmes naturels
-
Coefficient fictif de frottement
f
F Tension moyenne de la courroie
N
Effort dans la courroie du côté du brin tendu (voir figure 2)
N
Fl
Effort dans la courroie du côté du brin de retour (voir figure 2)
N
F2
Résistances principales
N
FI-l
F Effort maximal dans la courroie
N
max
F Effort minimal dans la courroie
N
min
Résistances secondaires N
FN
Résistances spéciales
N
FS
Résistances principales spéciales N
FS1
Résistances secondaires spéciales N
Résistance due à l’inclinaison
N
Fst
Somme vectorielle des deux tensions de courroie agissant sur le tambour et de
FT
l’effort dû à la masse des parties tournantes du tambour
N
Effort tangentiel nécessaire au(x) tambour(s) d’entraînement
N
4J
Accélération due à la pesenteur m/s2
g
-
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
m
Débit m3/s
IV
-
k Facteur d’inclinaison
Facteur de raclage N/m
ka
1 Longueur de transport entre les guidages
m
Longueur du rouleau central (auge à trois rouleaux)
m
Longueur d’accélération
m
lb
L Longueur du transporteur (entraxe)
m
Longueur additionnelle du transporteur
m
LO
Longueur de l’installation avec rouleaux porteurs pincés m
Le
Pression entre nettoyeur et courroie
P N/m2
Puissance nécessaire au(x) tambour(s) d’entraînement W
PA
Puissance nécessaire au(x) moteur(s) d’entraînement
W
PM
Masse, par métre, de la courroie dans le brin supérieur ou le brin inférieur
kglm
qB
Masse, par mètre, du matériau transporté
kg/m
qG
Masse, par métre, des parties tournantes des rouleaux porteurs du brin chargé
kglm
mo
Masse, par métre, des parties tournantes des rouleaux porteurs du brin de retour
kg/m
mu
S Section du matériau sur la courroie
m2
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
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
Â
-
Coefficient de frottement entre tambour(s) d’entraînement et courroie
P
-
Coefficient de frottement entre rouleaux porteurs et courroie
fl0
-
Coefficient de frottement entre matériau et courroie
Pu1
Coefficient de frottement entre matériau et guidage
P2
Coefficient de frottement entre nettoyeur et courroie
pu3
-
Coefficient d’accélération
r
Masse volumique non tassée du matériau transporté kg/m3
Q
Angle d’enroulement de la courroie sur le tambour d’entraînement radians
v3
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.
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’entraî
...
NORME
ISO
INTERNATIONALE
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
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
ii
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
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.
iv
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.
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
m
a0
Distance entre les trains des rouleaux pour le brin inférieur m
aU
A Zone de contact entre courroie et nettoyeur de courroie
m2
b Largeur de la courroie garnie de matériau
m
Largeur entre guidages
m
bl
B Largeur de la courroie
m
C Coefficient (résistances secondaires) -
-
Facteur d’auge
CE
d
Épaisseur de la courroie m
Diamétre d’arbre au roulement
m
do
D Diamètre du tambour m
-
e Base des logarithmes naturels
-
Coefficient fictif de frottement
f
F Tension moyenne de la courroie
N
Effort dans la courroie du côté du brin tendu (voir figure 2)
N
Fl
Effort dans la courroie du côté du brin de retour (voir figure 2)
N
F2
Résistances principales
N
FI-l
F Effort maximal dans la courroie
N
max
F Effort minimal dans la courroie
N
min
Résistances secondaires N
FN
Résistances spéciales
N
FS
Résistances principales spéciales N
FS1
Résistances secondaires spéciales N
Résistance due à l’inclinaison
N
Fst
Somme vectorielle des deux tensions de courroie agissant sur le tambour et de
FT
l’effort dû à la masse des parties tournantes du tambour
N
Effort tangentiel nécessaire au(x) tambour(s) d’entraînement
N
4J
Accélération due à la pesenteur m/s2
g
-
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
m
Débit m3/s
IV
-
k Facteur d’inclinaison
Facteur de raclage N/m
ka
1 Longueur de transport entre les guidages
m
Longueur du rouleau central (auge à trois rouleaux)
m
Longueur d’accélération
m
lb
L Longueur du transporteur (entraxe)
m
Longueur additionnelle du transporteur
m
LO
Longueur de l’installation avec rouleaux porteurs pincés m
Le
Pression entre nettoyeur et courroie
P N/m2
Puissance nécessaire au(x) tambour(s) d’entraînement W
PA
Puissance nécessaire au(x) moteur(s) d’entraînement
W
PM
Masse, par métre, de la courroie dans le brin supérieur ou le brin inférieur
kglm
qB
Masse, par mètre, du matériau transporté
kg/m
qG
Masse, par métre, des parties tournantes des rouleaux porteurs du brin chargé
kglm
mo
Masse, par métre, des parties tournantes des rouleaux porteurs du brin de retour
kg/m
mu
S Section du matériau sur la courroie
m2
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
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
Â
-
Coefficient de frottement entre tambour(s) d’entraînement et courroie
P
-
Coefficient de frottement entre rouleaux porteurs et courroie
fl0
-
Coefficient de frottement entre matériau et courroie
Pu1
Coefficient de frottement entre matériau et guidage
P2
Coefficient de frottement entre nettoyeur et courroie
pu3
-
Coefficient d’accélération
r
Masse volumique non tassée du matériau transporté kg/m3
Q
Angle d’enroulement de la courroie sur le tambour d’entraînement radians
v3
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.
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’entraî
...
NORME
ISO
INTERNATIONALE
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
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
ii
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
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.
iv
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.
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
m
a0
Distance entre les trains des rouleaux pour le brin inférieur m
aU
A Zone de contact entre courroie et nettoyeur de courroie
m2
b Largeur de la courroie garnie de matériau
m
Largeur entre guidages
m
bl
B Largeur de la courroie
m
C Coefficient (résistances secondaires) -
-
Facteur d’auge
CE
d
Épaisseur de la courroie m
Diamétre d’arbre au roulement
m
do
D Diamètre du tambour m
-
e Base des logarithmes naturels
-
Coefficient fictif de frottement
f
F Tension moyenne de la courroie
N
Effort dans la courroie du côté du brin tendu (voir figure 2)
N
Fl
Effort dans la courroie du côté du brin de retour (voir figure 2)
N
F2
Résistances principales
N
FI-l
F Effort maximal dans la courroie
N
max
F Effort minimal dans la courroie
N
min
Résistances secondaires N
FN
Résistances spéciales
N
FS
Résistances principales spéciales N
FS1
Résistances secondaires spéciales N
Résistance due à l’inclinaison
N
Fst
Somme vectorielle des deux tensions de courroie agissant sur le tambour et de
FT
l’effort dû à la masse des parties tournantes du tambour
N
Effort tangentiel nécessaire au(x) tambour(s) d’entraînement
N
4J
Accélération due à la pesenteur m/s2
g
-
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
m
Débit m3/s
IV
-
k Facteur d’inclinaison
Facteur de raclage N/m
ka
1 Longueur de transport entre les guidages
m
Longueur du rouleau central (auge à trois rouleaux)
m
Longueur d’accélération
m
lb
L Longueur du transporteur (entraxe)
m
Longueur additionnelle du transporteur
m
LO
Longueur de l’installation avec rouleaux porteurs pincés m
Le
Pression entre nettoyeur et courroie
P N/m2
Puissance nécessaire au(x) tambour(s) d’entraînement W
PA
Puissance nécessaire au(x) moteur(s) d’entraînement
W
PM
Masse, par métre, de la courroie dans le brin supérieur ou le brin inférieur
kglm
qB
Masse, par mètre, du matériau transporté
kg/m
qG
Masse, par métre, des parties tournantes des rouleaux porteurs du brin chargé
kglm
mo
Masse, par métre, des parties tournantes des rouleaux porteurs du brin de retour
kg/m
mu
S Section du matériau sur la courroie
m2
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
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
Â
-
Coefficient de frottement entre tambour(s) d’entraînement et courroie
P
-
Coefficient de frottement entre rouleaux porteurs et courroie
fl0
-
Coefficient de frottement entre matériau et courroie
Pu1
Coefficient de frottement entre matériau et guidage
P2
Coefficient de frottement entre nettoyeur et courroie
pu3
-
Coefficient d’accélération
r
Masse volumique non tassée du matériau transporté kg/m3
Q
Angle d’enroulement de la courroie sur le tambour d’entraînement radians
v3
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.
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’entraî
...
Questions, Comments and Discussion
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