Винтовой конвейер или шнековый конвейер — это механизм, который использует вращающуюся винтовую винтовую лопасть, называемую « вьюрком », обычно внутри трубы, для перемещения жидких или гранулированных материалов. Они используются во многих отраслях промышленности, связанных с обработкой сыпучих материалов. Винтовые конвейеры в современной промышленности часто используются горизонтально или под небольшим наклоном как эффективный способ перемещения полутвердых материалов, включая пищевые отходы , древесную щепу , заполнители, зерновые , корма для животных , котельную золу, мясо , костную муку, твердые бытовые отходы и многое другое. Первым типом винтового конвейера был винт Архимеда , использовавшийся с древних времен для перекачивания оросительной воды. [1]
Они обычно состоят из желоба или трубки, содержащей либо спиральное лезвие, намотанное вокруг вала, приводимое в движение на одном конце и удерживаемое на другом, либо « спираль без вала », приводимую в движение на одном конце и свободную на другом. Скорость передачи объема пропорциональна скорости вращения вала. В промышленных системах управления устройство часто используется как дозатор с переменной скоростью , изменяя скорость вращения вала для подачи измеренной скорости или количества материала в процесс. [2]
Винтовые конвейеры могут работать с потоком материала, наклоненным вверх. Если позволяет пространство, это очень экономичный метод подъема и транспортировки. С увеличением угла наклона производительность данного агрегата быстро уменьшается.
Вращающуюся часть конвейера иногда называют просто шнеком .
«Зерновой шнек» используется в сельском хозяйстве для перемещения зерна из грузовиков , зерновозов или зерноприцепов в зернохранилища (откуда оно позже удаляется гравитационными желобами на дне). Зерновой шнек может приводиться в действие электродвигателем; трактором через коробку отбора мощности ; или иногда двигателем внутреннего сгорания, установленным на шнеке. Спираль вращается внутри длинной металлической трубы, перемещая зерно вверх. На нижнем конце бункер принимает зерно из грузовика или зерновоза. Желоб на верхнем конце направляет зерно в место назначения. [2]
Современный зерновой шнек сегодняшних фермерских общин был изобретен Питером Пакошем . Его зерновой транспортер использовал винтовой шнек с минимальным количеством движущихся частей, что было совершенно новым применением для этого конкретного использования. В Massey Harris (позже Massey Ferguson) молодой Пакош обратился в конструкторский отдел в 1940-х годах со своей идеей шнека, но был отруган и сказал, что его идея невообразима и что как только шнек состарится и погнется, металл о металл, по словам главного конструктора Massey, «начнет пожары по всей Канаде ». [3] Пакош, однако, продолжил проектировать и строить первый прототип шнека в 1945 году, а 8 лет спустя начал продавать десятки тысяч под названием « Versatile », что сделало его стандартом для современных зерновых шнеков.
Специализированная форма зернового шнека используется для передачи зерна в сеялку и обычно намного меньше по длине и диаметру, чем шнеки, используемые для передачи зерна в грузовик, зерновоз или бункер или из них. Этот тип шнека известен как «заполнение бура». Зерновые шнеки с небольшим диаметром, независимо от их назначения, часто называют «карандашными шнеками».
Бесцентровые шнеки особенно популярны в промышленных животноводческих хозяйствах, где основным применением является распределение корма для животных из центрального хранилища в индивидуальные или групповые устройства подачи. Гибкость проволоки шнека позволяет корму или другим материалам менять высоту и перемещаться под углом. Первый бесцентровый шнек был запатентован Элдоном Хостетлером и Chore-Time Equipment в контексте этого применения. [4] [5]
Различные другие применения винтового или шнекового конвейера включают его использование в снегоочистителях для перемещения снега к крыльчатке , где он выбрасывается в разгрузочный желоб. Зерноуборочные комбайны используют как закрытые, так и открытые шнеки для перемещения необмолоченного урожая в молотильный механизм и для перемещения зерна в бункер машины и из него. Ледоуплотнители используют шнеки для удаления свободных частиц льда с поверхности льда. Шнек также является центральным компонентом литьевой машины . Шнек используется в некоторых мусороуплотнителях для проталкивания мусора в опущенную пластину на одном конце для уплотнения.
Шнеки также присутствуют в пищевой промышленности. Они являются инструментом выбора в обработке порошка, когда речь идет о конвейере, который точно перемещает сыпучие материалы (порошки, гранулы...). [6] В обычной мясорубке куски мяса направляются шнеком через вращающееся лезвие и перфорированную пластину. Этот метод эмульгирует жир в говядине для смягчения котлет для гамбургеров, а также используется для производства широкого ассортимента колбас и хлебов. Шнеки также используются для проталкивания пищевых продуктов через матрицы для производства гранул. Затем они подвергаются дальнейшей обработке для производства таких продуктов, как отрубные хлопья.
Шнеки также используются на нефтяных месторождениях как метод транспортировки шлама от вибросит к скипам. Шнеки также используются в некоторых типах пеллетных печей и грилей для барбекю для перемещения топлива из бункера-накопителя в топку контролируемым образом. Шнеки часто используются при обработке , где станки могут включать шнек для направления стружки (металлолома или пластика) от заготовки.
Винтовые конвейеры также можно встретить на очистных сооружениях для удаления твердых отходов из процесса очистки.
Плавающая боевая машина пехоты БМП-3 использует на воде шнек-движитель.
Элеватор Олдса — это вариант винтового конвейера, разработанный австралийским инженером Питером Олдсом в 2002 году. [7] [8] Вместо того, чтобы вращать центральную винтовую лопасть, неподвижный винт находится внутри вращающегося корпуса, который зачерпывает окружающий материал в свое основание. [9] Следуя тем же принципам, что и обычный винтовой конвейер, элеватор Олдса может эффективно поднимать сыпучие материалы . С момента своего изобретения он был оценен рядом ученых как жизнеспособная система для промышленного использования. [10]
