СтатьиНории и конвейерыРасчёт шнекового конвейера для зерна

Расчёт шнекового конвейера

Предыстория

Шнековые конвейеры или транспортёры широко используются для горизонтального или наклонного перемещения зерна и других продуктов как самостоятельный вид транспорта, так и в составе разного элеваторного оборудования: зерносушилки, зерносепараторы, роботы нивелировщики, силосы хранения зерна и др. 

Однако, как и любое другое конвейерное оборудование, шнеки должны быть правильно рассчитаны и подобраны!

В сентябре 2020 года мы получили запрос от одной очень известной международной компании на поставку шнековых конвейеров для загрузки напольного склада. Это был обычный запрос, но очень точный: в нём были точно указаны диаметры, шаг и электрическая мощность конвейеров. Казалось бы - всё просто!

Однако уже при беглом рассмотрении удивление вызвала производительность, которая была укзана для шнеков такого диаметра. При более детальном анализе, оказалось, что такие шнеки способны обеспечить лишь половину требуемой производительности.

Удивило нас то, что такая известная компания чуть не купила неправильные шнеки. 

На фото: шнековые конвейеры на складе одного из производителей.

Шнековые конвейеры

Расчет производительности?

Как же правильно рассчитать производительность шнекового конвейера? На самом деле, это очень просто сделать.

Вот простая формула для расчёта производительности шнека:

Q (кг/ч) = (S - s) * p * n * I * sw * 60

Здесь:

S = площадь внешнего диаметра, мs = площадь внутреннего диаметра (диаметр вала), мp = шаг (расстояние между витками), мn = скорость вращения, оборотов/минутуI = коэффициент заполнения желоба зерном (обычно около 45%)sw = удельный вес продукта, кг/м360 - количество минут в часе

Шнеки на заводе Борги

На фото: Шнеки на заводе итальянской компании Borghi

Площади S и s посчитать очень просто, зная диаметр шнека и диаметр вала, по формуле, которая нам известна со школьной скамьи Pi * R^2:

Pi * (D/2) ^ 2

Пример расчета шнекового транспортёра

Для примера возьмём шнековый конвейер с внешним диаметром шнека 200 мм, диаметром вала 60 мм, шагом 23 см, скоростью вращения 50 оборотов в минуту и коэффициентом заполнения желоба 45%. Транспортируемый продукт: шрот, плотностью 600 кг/м3.

Сначала вычислим площади S и s:

S = Pi * (D/2)^2 = 3.141592 * (0,2/2)^2 = 0,0314 м2s = Pi * (d/2) ^2 = 3.141592 * (0,06/2)^2 = 0,0028 м2

Теперь подставим все полученные значения в нашу формулу:

Q = (0,0314-0,0028) * 0,23 * 50 * 45% * 600 *60= 5'326 кг/мин

На видео: работа шнека разгрузки итальянской зерносушилки Scolari.

Таким образом, заданный в условиях задачи шнек будет иметь производительность около 5,3 тонны/час.

Файл в Эксель

Для вашего удобства расчётов, мы сделали этот файл в MS Excel. Вы можете загрузить его и использовать для проверки правильности подбора шнековых конвейеров.

Расчёт шнекового конвейера в Excel - Эксель - xls

Комментарии

Коэффициент заполнения.

Это значение на самом деле зависит от типа продукта и режима работы шнекового конвейера. Он может быть как несколько больше, так и меньше. Но в целом, 45% - вполне адекватное значение для большинства задач.

Скорость вращения

Нормальная скорость вращения шнека находится в пределах 50-70 оборотов в минуту. Чем более бережно мы хотим обращаться с зерном, тем меньше должна быть скорость шнека.  

Для зерна мы рекомендуем 50-60 об/мин. Это очень щадящая скорость, при которой шнек работает с зерном более бережно, чем обычный цепной конвейер.

Примечание: На рынке присутствуют также высокоскоростные шнеки (зернометатели), которые имеют намного более высокие скорости вращения. Да, такие шнеки имеют более высокий бой зерна. Однако, многие фермерские хозяйства в разных странах вполне успешно их используют.  

Заключение

Правильный проект элеватора или ЗАВа позволит не только сэкономить огромные средства в ежегодной операционной деятельности, но и избежать дополнительных инвестиций в будущем. Ведь неправильный подбор шнека чреват недостаточной производительностью и, как следствие, может повлиять на производительность всего комплекса.

Если вы ещё только планируете строить свой элеватор или зерновой комплекс или у вас уже идет этап проектирования, позвоните нам. Мы всегда сможем предложить что-то интересное.

(067) 111-6666