Расчет винтового конвейера

Расчет винтового конвейера базируется на исходных данных, которые необходимы для его проектирования: описание и свойства груза, его количество (для определения производительности), высота и расстояние перемещения. Схема будущего транспортёра и его конструктивные элементы разрабатываются на основании этой информации.

Шнековый или винтовой конвейер – устройство непрерывного действия для перемещения насыпных грузов по закрытому или открытому (U-образному) жёлобу, посредством шнека – вращающегося вала с винтовой спиралью. Материал подаётся в приёмный патрубок агрегата.

С помощью шнека можно существенно механизировать производственный процесс, сэкономить время на транспортировку, увеличить производительность предприятия в целом.

Наибольшей популярностью эти механизмы пользуются на предприятиях по производству комбикормов, сахара, муки, зерна, стройматериалов; в машиностроении и химической отрасли. На таком конвейере перемешивается песок при производстве стекла. Токсичные вещества, химикаты в химической промышленности также транспортируются с помощью винтового конвейера. Часто винтовой конвейер используют на производстве в качестве дозатора или смесителя.

Расчёт теоретической производительности транспортёра

Теоретическая производительность шнека в горизонтальном положении зависит от заданных диаметров и частоты вращения, а также от угла наклона, характера подачи материала в транспортёр и других факторов.

Определение исходных данных для расчёта винтового конвейера

Диаметр и коэффициент заполнения шнека принимаются в зависимости от сферы применения конвейера и свойств материала, который будет транспортироваться. Не стоит выбирать наименьший допустимый диаметр винта, ведь это чревато быстрым износом его трущихся частей при перемещении груза.

Таблица 1. Диаметр и шаг винта

Следует учитывать, что теоретические расчёты производительности транспортёра ─ это оценочный (приблизительный) показатель. Для более точного (однозначного) результата производительности шнекового конвейера опытные инженеры-проектировщики учитывают ряд эмпирических показателей, которые не представлены в виде практических данных (в таблице). Принимая такие значения, специалисты основываются на своём опыте проектирования конвейеров для конкретных предприятий и задач: принимают во внимание расположение оборудования, условия загрузки и свойства материала, который будет перемещаться. К таким данным относится выбор наиболее подходящего типа привода и его мощности, коэффициентов запаса, разгрузки спирали.

Формула для расчёта производительности винтового конвейера

Расчет шнекового транспортера для определения объёмной производительности Q (м³/ч) выполняется по формуле:

D – диаметр шнека конвейера, м;

t – шаг шнека конвейера, м;

n – частота вращения шнека, об/мин;

ψ– коэффициент заполнения поперечного сечения шнека конвейера;

ρ – плотность транспортируемого продукта, т/м³;

C –коэффициент поправки на угол наклона шнека φ.

Коэффициент ψ зависит от вида груза и принимается следующим образом:

0,125 ─ тяжёлые абразивные материалы;
0,25 ─ тяжёлая малоабразивная продукция;
0,32 ─ лёгкие малоабразивные грузы;
0,4 ─ лёгкие неабразивные материалы.

Если транспортируются легкосыпучие и пылевидные грузы, то представленные выше значения ψ рекомендуют понижать на 10%. Коэффициент поправки на угол наклона шнека (с) зависит от угла наклона (φ) конвейера к горизонту и указан в таблице 2.

Таблица 2.

Выбор типа конвейера в зависимости от груза

Тип транспортирующего оборудования (конвейера) зависит от свойств материала, который будет транспортироваться, а также от необходимой производительности, траектории перемещения груза и размеров трассы. Шнековый конвейер рассчитывается в несколько этапов: определяются его основные параметры и необходимая мощность; выбирается рабочий орган и двигатель.

Насыпные грузы имеют свои свойства, по которым можно определить необходимые технические характеристики будущего транспортного оборудования:

гранулометрические (кусковатость) ─ количественное соотношение частиц груза по крупности;
содержание влаги (%);
насыпная плотность материала (т/м³);
угол естественного откоса (градусы);
абразивность и слёживаемость.

Также сыпучие грузы распределяются по значению насыпной плотности ρ: лёгкие (насыпная плотность ρ менее 600 кг/м³;), средние – ρ=600 кг/м3; тяжёлые – значение ρ в пределах от 600 кг/м³ до 2000 кг/м³; очень тяжёлые.

Угол естественного откоса сыпучей продукции ─ это угол между горизонтальной плоскостью и свободным откосом сыпучего груза. Эти углы различаются в зависимости от состояния груза: покоя (угол Ln) или движения (угол L). Зачастую угол движения принимается 0,7Ln. Подвижность частиц груза и характеризует угол откоса.

Слежанными называются насыпные грузы, частицы которых потеряли свою подвижность, находясь в длительном покое.

Таблица 3. Классификация насыпных грузов по крупности

Исходные данные для расчёта конвейеров принимаются следующие:

характеристика транспортируемого материала;
производительность;
режим и условия работы;
параметры трассы перемещения груза.

Конструкция и производительность винтового конвейера

Процесс сборки винтового транспортера заключается в составлении корпуса из нескольких отдельно изготовленных секций. Зачастую цилиндрические секции скрепляются болтами (но всё же форма и размеры корпуса определяются на стадии расчёта). Модульная структура секций позволяет регулировать длину оборудования: на каждой секции располагают фланцы. Они позволяют удобно присоединять секции одна к другой, а также устанавливать торцевые стенки с подшипниковыми и уплотнительными узлами. Во время проектирования и расчёта шнекового транспортера, Шнековый транспортер проектируется и устанавливается длинной до 40 м. Винт транспортёра может быть с правым или с левым спиральным ходом. Винты производятся одно-, двух- или трёхзаходными. Зерновая масса или другая продукция всыпается в жёлоб через специальный люк, расположенный в крышке оборудования. Перемещаемый материал трётся о стенки жёлоба, а сила тяжести, в свою очередь, предотвращает вращение продукции вместе с винтом.

Реализованные проекты

Строительство элеваторов, зернокомплексов. Производство элеваторного оборудования.

Конструкция шнекового транспортёра

Конструкция винтового конвейера состоит из внутренних узлов разгрузки и загрузки, большой спирали и присоединительных фланцев. Вид шнекового конвейера для зерна выбирается в зависимости от его назначения на производстве и количества зерновой культуры, которую необходимо будет перемещать. Специфический шнек имеет определённую густоту навивки и диаметр и является основным рабочим органом шнекового транспортера. Продуктивность винтового транспортёра зависит именно от диаметра шнека и диаметра трубы. Мотор-редуктор ─ это движущий орган шнек транспортёра, который и приводит машину в действие.

Цилиндрический шнековый транспортер является одним из самых распространённых. Его корпус в виде трубы отличается жёсткостью, а сам агрегат компактный и прост в использовании. Он подходит практически для всех отраслей промышленности. Обратим внимание на его особенности и дополнительные функии:

Конвейеры бывают прямые, с регулируемым углом наклона, вертикальные.
Стационарные или передвижные.
Материал корпуса и шнека ─ нержавеющая или оцинкованная сталь.
Оснащаются дозаторами.
Возможны регулировка скорости и реверсивное вращение шнека.

Конвейер открытого типа ─ это желоба или половина трубы, внутри которой вращается винт. Прямоугольного контейнера также может быть корпусом открытого транспортера. Механизм эксплуатируется только в помещении, так как не является герметичным: возможно попадание влаги и пыли. Желательно, чтобы перемещаемые материалы не имели запаха, не разлетались и не создавали пыль в процессе транспортировки.

Шнековые транспортеры бывают двух видов: стационарные и передвижные и, конечно, отличаются и имеют свои особенности. Но в целом можем выделить несколько основных преимуществ:

компактность оборудования, мобильность, удобство в использовании и небольшой вес;
конструкция агрегата прост в обслуживании и ремонте;
высокая работоспособность и производительность;
конвейер позволяет транспортировать груз в труднодоступные места по во всех плоскостях.

Мелкий и пылевидный груз полностью сохраняется внутри корпуса, что позволяет минимизировать потери продукции. Наклонных агрегаты помогут сэкономить пространство, ведь для них нужно меньше места при одинаковой длине (сравнительно с горизонтальными транспортёрами). Винтовой конвейер шнек состоит из отдельных частей и соединяется между собой фланцевыми соединениями. Таки образом можно легко изменить длину транспортёра. Нержавеющая сталь, из которой изготовлены все детали агрегатов, предотвращает окисление перемещаемого продукта.

Компактные размеры механизмов — возможность их интеграции в различные виды производства.

Строительство элеваторов

Мы выстраиваем взаимовыгодное сотрудничество с приоритетом долгосрочных отношений с заказчиками в плоскости предоставления широкого спектра услуг: от проектирования и строительства до ввода объекта в эксплуатацию и послегарантийного обслуживания объектов.