Винтовой конвейер

Устройство для перемещения жидких или сыпучих материалов

Винт Архимеда

Бесцентровый винтовой конвейер

Винтовой конвейер или шнековый конвейер — это механизм, в котором используется вращающаяся спиральная винтовая лопасть, называемая « сквозной », обычно внутри трубы, для перемещения жидких или сыпучих материалов. Они используются во многих отраслях по перевалке сыпучих грузов. Винтовые конвейеры в современной промышленности часто используются горизонтально или под небольшим наклоном как эффективный способ перемещения полутвердых материалов, в том числе пищевых отходов , древесной щепы , заполнителей, зерновых культур , кормов для животных , котельной золы, мяса , костной муки, твердых бытовых отходов. отходы и многие другие. Первым типом шнекового конвейера был винт Архимеда , использовавшийся с древних времен для перекачки поливной воды. ^[1]

Обычно они состоят из желоба или трубки, содержащей либо спиральное лезвие, намотанное на вал, приводимый в движение на одном конце и удерживаемое на другом, либо « безвалковую спираль », приводящуюся в движение на одном конце и свободную на другом. Скорость передачи объема пропорциональна скорости вращения вала. В приложениях промышленного управления устройство часто используется в качестве питателя с регулируемой скоростью , изменяя скорость вращения вала для подачи измеренной скорости или количества материала в процесс. ^[2]

Винтовые конвейеры могут работать с наклоном потока материала вверх. Если позволяет пространство, это очень экономичный метод подъема и транспортировки. По мере увеличения угла наклона производительность данного агрегата быстро снижается.

Вращающуюся часть конвейера иногда называют просто шнеком .

В сельском хозяйстве

В этом комбайне используется шнековый конвейер внутри трубы для выгрузки зерна в прицеп рядом с ним.

Винтовой конвейер, удаляющий стебли винограда от винного винограда после отделения гребней. При вертикальном развертывании линейная сила направлена ​​вверх, но части кругового движения направлены вниз с небольшим уклоном. Функция зависит от транспортируемого материала, сопротивляющегося нисходящему потоку.

«Зерновый шнек» используется в сельском хозяйстве для перемещения зерна из грузовиков , зерновозов или зерновых прицепов в бункеры для хранения зерна (откуда оно позже удаляется по гравитационным желобам внизу). Зерновой шнек может приводиться в движение электродвигателем; трактор , через коробку отбора мощности ; или иногда двигатель внутреннего сгорания , установленный на шнеке. Спираль вращается внутри длинной металлической трубки, перемещая зерно вверх. В нижний бункер поступает зерно из грузовика или зерновоза. Желоб на верхнем конце направляет зерно в место назначения. ^[2]

Первый зерновой шнек был изобретен в 1945 году в Торонто, Канада.

Современный зерновой шнек современных фермерских сообществ был изобретен Питером Пакошем . В его зернодвижителе использовался винтовой шнек с минимальным количеством движущихся частей, что представляло собой совершенно новое применение для данного конкретного применения. В компании Massey Harris (позже Massey Ferguson) молодой Пакош обратился в конструкторский отдел в 1940-х годах со своей идеей шнека, но его отругали и сказали, что его идея невообразима и что, как только шнек состарится и согнется, металл на металле, по словам главный дизайнер Мэсси, «разжигал пожары по всей Канаде ». ^[3] Пакош, однако, спроектировал и построил первый прототип шнека в 1945 году, а 8 лет спустя начал продавать десятки тысяч шнеков под названием « Универсальный », что сделало его стандартом для современных зерновых шнеков.

Специальная форма зернового шнека используется для загрузки зерна в сеялку и обычно намного меньше по длине и диаметру, чем шнеки, используемые для передачи зерна в грузовик, зерновоз или бункер или из него. Этот тип шнека известен как «загрузочный бур». Зерновые шнеки небольшого диаметра, независимо от назначения, часто называют «карандашными шнеками».

Бесцентровые шнеки особенно популярны на промышленных животноводческих предприятиях, где основным применением является раздача корма для животных из центрального места хранения к индивидуальным или групповым устройствам кормления. Гибкая природа троса шнека позволяет корму или другим материалам изменять высоту и перемещаться под углами. Первый бесцентровый шнек был запатентован Элдоном Хостетлером и компанией Chore-Time Equipment в рамках этой заявки. ^{[4] [5]}

Другое использование

Различные другие применения шнекового или шнекового конвейера включают его использование в снегоочистителях для перемещения снега к крыльчатке , где он выбрасывается в разгрузочный желоб. В зерноуборочных комбайнах используются как закрытые, так и открытые шнеки для подачи необмолотого урожая в молотильный механизм, а также для перемещения зерна в бункер машины и из него. Специалисты по ремонту льда используют шнеки для удаления рыхлых частиц льда с поверхности льда. Шнек также является центральным компонентом термопластавтомата . В некоторых уплотнителях мусора используется шнек, который толкает мусор в опущенную пластину на одном конце для уплотнения.

Шнеки также используются в пищевой промышленности. Они являются предпочтительным инструментом при обработке порошков, когда дело доходит до конвейерной обработки именно сыпучих материалов (порошков, гранул...). ^[6] В обычной мясорубке куски мяса проходят шнеком через вращающееся лезвие и пластину с отверстиями. Этот метод эмульгирует говяжий жир для смягчения котлет для гамбургеров, а также используется для производства широкого спектра колбас и хлебов. Шнеки также используются для пропускания пищевых продуктов через матрицы для производства гранул. Затем они подвергаются дальнейшей обработке для производства таких продуктов, как хлопья с отрубями.

Шнеки также используются на нефтяных месторождениях как метод транспортировки шлама от вибросит к скипам. Шнеки также используются в некоторых типах печей на пеллетах и ​​грилях для барбекю для контролируемого перемещения топлива из бункера-хранилища в топку. При механической обработке часто используются шнеки , при этом станки могут включать в себя шнек для направления стружки (металлического или пластикового лома) от заготовки.

Винтовые конвейеры также можно найти на очистных сооружениях для удаления твердых отходов из процесса очистки.

Боевая машина пехоты- амфибии БМП-3 использует движительную установку шнекового типа в воде.

Олдс лифт

Элеватор Олдса — это вариант винтового конвейера, разработанный австралийским инженером Питером Олдсом в 2002 году. ^{[7] [8]} Вместо вращения центральной лопасти винта неподвижный винт находится внутри вращающегося корпуса, который зачерпывает окружающий материал в свое основание. ^[9] Следуя принципам обычного винтового конвейера, элеватор Olds может эффективно поднимать сыпучие материалы . С момента своего изобретения ряд ученых оценили ее как жизнеспособную систему для промышленного использования. ^[10]

Смотрите также

• Спиральный сепаратор
• Винтовая машина
• Винт Архимеда

Рекомендации

1. Джон Дир, Эксплуатация, уход и ремонт сельскохозяйственной техники: Практические советы для мастеров (2008) — 246 страниц. ISBN  978-1599214610
2. Майкл П. Форкад. Винтовой конвейер 101 (1999) 260 страниц, ISBN 978-0967038308 
3. Пакош, Джаррод. Универсальные тракторы: мечта фермерского мальчика. Бостон Миллс Пресс. ISBN 978-1550464160 
4. Шнайдер, Роджер. «Элдон Хостетлер, основатель Ziggity Systems и музея Хостетлера Хадсона, умер в возрасте 93 лет». Гошенские новости . Гошенские новости. Архивировано из оригинала 3 августа 2022 года . Проверено 9 сентября 2020 г.
5. Патент США 3033163, Элдон Хостетлер и Лоуренс А. Майерс, «Механическая кормушка для птицы», опубликован 8 мая 1962 г., выдан 8 мая 1962 г., передан компании Chore-Time Equipment, Inc.  Архивировано 3 августа 2022 г. в Вейбэк-машина
6. Powderprocess.net. «Дозирование порошка - Взвешивание порошка - Прибавка в весе, потеря веса в системах дозирования». Powderprocess.net. Архивировано из оригинала 21 апреля 2019 г. Проверено 11 ноября 2019 г.
7. Бейтс, Нэнси (16 ноября 2019 г.). «Как «скромный» гений помог прославить М'боро». Хроники Фрейзер-Коста . Архивировано из оригинала 9 декабря 2022 года . Проверено 9 декабря 2022 г.
8. Бейтс, Лин (17 апреля 2008 г.), МакГлинчи, Дон (ред.), «Винтовые конвейеры», Обработка сыпучих материалов , Оксфорд, Великобритания: Blackwell Publishing Ltd., стр. 197–220, doi : 10.1002/9781444305449. глава 5, ISBN 978-1-4443-0544-9, заархивировано из оригинала 09 декабря 2022 г. , получено 9 декабря 2022 г.
9. Макбрайд, В.; Клири, PW (10 августа 2009 г.). «Исследование и оптимизация лифта OLDS с использованием моделирования дискретных элементов». Порошковая технология . Спецвыпуск: Методы дискретных элементов: 4-я Международная конференция по методам дискретных элементов. 193 (3): 216–234. doi :10.1016/j.powtec.2009.03.014. ISSN  0032-5910.
10. Например:
    • Ледобур: Рикс, Юлиус; Малвейни, Роберт; Хун, Цзялинь; Ашерст, Дэн (апрель 2019 г.). «Разработка изотопной буровой установки быстрого доступа Британской антарктической службы». Журнал гляциологии . 65 (250): 288–298. дои : 10.1017/jog.2019.9 . ISSN  0022-1430. S2CID  133989565.
    • Сыпучие материалы: Хо, С.; Кристиан, Дж.; Гилл, Д.; Мойя, А.; Джетер, С.; Абдель-Халик, С.; Садовский, Д.; Сигел, Н.; Аль-Ансари, Х.; Амсбек, Л.; Гоберайт, Б.; Бак, Р. (1 января 2014 г.). «Технологические достижения для приемников падающих частиц следующего поколения». Энергетическая процедура . Материалы международной конференции SolarPACES 2013. 49 : 398–407. дои : 10.1016/j.egypro.2014.03.043 . ISSN  1876-6102. Архивировано из оригинала 9 декабря 2022 г. Проверено 9 декабря 2022 г.
    • Силос: «Моделирование свойств потока шнекового конвейера для силоса на основе EDEM». 2016 Международная встреча ASABE . Американское общество сельскохозяйственных и биологических инженеров. 17 июля 2016 г. дои : 10.13031/aim.20162461883.
    • Солнечное/газовое отопление: Alaqel, шейкер; Джаджадивината, Элдвин; Саид, Раге С.; Салех, Надер С.; Аль-Ансари, Хани; Эль-Лити, Абдельрахман; Датский, Сайед; Аль-Сухайбани, Зейад; Шафик, Тальха; Голоб, Мэтью; Нгуен, Клейтон; Джетер, Шелдон; Абдель-Халик, Саид; Сарфраз, Мухаммед; Аль-Балави, Ахмед (1 октября 2022 г.). «Работа первой в мире интегрированной системы нагрева и хранения энергии газовой турбины и солнечной энергии». Прикладная теплотехника . 215 : 119049. doi : 10.1016/j.applthermaleng.2022.119049. ISSN  1359-4311.