Винтовой конвейер: назначение, устройство, характеристики

 Механизация производственного процесса позволяет существенно повысить показатель производительности и уменьшить ременные затраты. За длительный период было разработано довольно большое количество различных механизмов, большое распространение получил конвейер.

Его основное предназначение заключается в непрерывном перемещении грузов, а также их подъем на высоту. Выделяют несколько различных видов конвейеров, основная классификация связана с конструктивными особенностями. Примером можно назвать винтовые конвейеры, принцип действия которых основан на применении шнека в качестве основного рабочего элемента. Рассмотрим все особенности подобного устройства подробнее.

Устройство и области применения

На сегодняшний день винтовой конвейер получил весьма широкое распространение. Это связано с простотой устройства, а также ее надежностью. Принцип действия следующий:

1. Основная часть представлена шнеком, который перемещает сыпучее вещество по желобу. При этом шнек обладает определенной формой, за счет которой и обеспечиваются благоприятные условия для транспортировки сыпучих материалов.
2. Корпус конвейера представлен желобом, нижняя часть которого напоминает цилиндр. Отсутствие граней исключает вероятность накапливания транспортируемого сыпучего материала.
3. Нижняя часть винта погружается в транспортируемый груз. При вращении вокруг оси происходит транспортировка вещества.
4. Шнек устанавливается в специальных опорах, представленных подшипниками. Их применение позволяет снизить степень износа.
5. Для вращения винта также устанавливается электрический двигатель с приводом. Двигатель может питаться от сети 220 В или 380 В. Что касается привода, то в большинстве случаев он представлен редуктором, предназначение которого заключается в уменьшении количества оборотов и повышении передаваемого усилия.
6. Конвейер винтовой передвижной также имеет защитный кожух и два люка, один требуется для загрузки материала, второй разгрузки.

Рассматриваемый принцип работы устройства определяет то, что оно может использоваться для горизонтального и вертикального перемещения сыпучих грузов. При этом назначение рольганг ГОСТ может быть существенно расширен за счет применения дополнительного оборудования.

Технические характеристики и принцип действия винтового конвейера

У рассматриваемого типа конвейеров есть довольно большое количество технических характеристик. Основными можно назвать нижеприведенные:

1. Мощность устанавливаемого электромотора может варьировать в достаточно большом диапазоне. Слишком низкий показатель становится причиной, по которой при нагрузке устройство перегорает.
2. Показатель производительности или пропускной способности также может быть различным. Он зависит от мощности двигателя, размера шнека и многих других моментов.
3. Основная часть представлена корпусом, при изготовлении которого применяется сталь с повышенной защитой от воздействия окружающей среды.
4. Винт может иметь самую различную форму, характеризуется осью, а также определенным диаметральным размером.

Принцип действия характеризуется тем, что транспортируемое вещество насыпается в первую часть, после чего включается винт. За счет вращения происходит перемещение сыпучего вещества. Основное вращение создается электрическим двигателем, который связан со шнеком при помощи специального привода, представленного в большинстве случаев редуктором или сочетанием шкивов с ремнем.

Достоинства и недостатки

У винтовых конвейеров есть довольно большое количество достоинств и недостатков, которые должны учитываться. Примером можно назвать то, производительность винтового конвейера может быть весьма высокой. К плюсам отнесем следующее:

1. Компактность и простота конструкции. За счет простоты обеспечивается ремонтопригодность и длительный эксплуатационный срок. Компактность определяет возможность интеграции механизма в различные системы.
2. Полная сохранность пылевидного груза. При высокой производительности сохраняются основные свойства транспортируемого вещества. Некоторые конвейеры из-за своего принципа работы могут нарушать целостность хрупких материалов.
3. Невысокая стоимость еще одна причина, по которой многие решают приобрести и установить винтовой конвейер.
4. Отсутствие наружных движущихся элементов существенно повышает безопасность в промышленном сооружении, а также расширяет область применения устройства.
5. Простота ухода и возможность обслуживания собственными силами.

Однако есть и несколько существенных недостатков. К примеру, производительность шнека обеспечивается исключительно при большом расходе мощности. Кроме этого, длина устройства ограничена в небольшом диапазоне. При транспортировке крупного груза есть вероятность его частичного дробления. Длительная эксплуатация конвейера может стать причиной износа основной части, что обусловлено постоянным перемещением груза. Именно поэтому приходится периодически обслуживать конвейер. Коэффициент для расчета берется в зависимости от основных параметров шнека и других элементов конструкции.

Основные элементы

Рассматриваемый механизм для транспортировки сыпучих материалов состоит из достаточно большого количества различных элементов. Схема винтового конвейера характеризуется следующими особенностями:

1. Как ранее было отмечено, винтовые конвейеры проводят перемещение сыпучих материалов. Именно поэтому важным элементом конструкции можно назвать винт или шнек. Он принимает усилие от привода и передает усилие самому материалу. Встречается довольно большое количество различных вариантов исполнения шнеков: фасонные, сплошные, ленточные, лопастные и другие. От формы во многом зависят эксплуатационные характеристики устройства.
2. Довольно большое распространение получили сплошные винты, которые собираются путем соединения секций. В качестве основного материала применяются листы толщиной 2-5 мм. Основой выступает полый вал.
3. Прочный винтовой вал может выдерживать весьма высокую степень воздействия. Именно поэтому его изготавливают длиной до 50 метров. Однако, обеспечить требуемые условия эксплуатации можно только при креплении в нескольких точках.
4. Желоб представлен корпусом, которые часто изготавливается при применении металлического листа толщиной 2-8 мм. Как ранее было отмечено, нижняя часть напоминает форму полуцилиндра. Основным параметром можно назвать емкость конструкции.
5. По торцевым сторонам располагаются специальные отверстия, предназначенные для установка подшипников.
6. Желоб закрывается крышкой, за счет чего обеспечивается требуемая степень герметичности.
7. Основная часть конструкции может собираться из нескольких отдельных секций. Ширина цилиндрической части может варьировать в пределе от 5 до 10 метров. Существенно повысить жесткость конструкции можно за счет размещения большого количества ребер жесткости.
8. В средней части также могут быть расположены подшипники, за счет которых повышается степень фиксации шнека. Хвостовые подшипники рассчитаны исключительно на восприятие радиальной нагрузки.
9. Привод винтового конвейера представлен сочетанием достаточно большого количества различных элементов, которые предназначены для изменения параметров вращения и его передачи. В качестве основного элемента применяется электрический двигатель, который соединен с редуктором или системой шкивов, зубчатых колес. В большинстве случаев привод отвечает за уменьшение количества оборотов и повышения передаваемого усилия.

Выбираются размеры окна шнекового транспортера в зависимости от того, какое вещество будет транспортироваться.

Расчет винтовых конвейеров

Изготовить рассматриваемый механизм можно своими руками, для чего нужно провести соответствующие расчеты. Если не провести правильно расчет винтового конвейера, то есть вероятность заклинивания винта, после чего происходит повышение нагрузки и его перегрев. Груз удерживается в емкости за счет трения, возникающего со стенками корпуса. Сила трения на шнеке намного ниже в сравнении с корпусом. Наиболее важными параметрами можно назвать следующее:

1. Плотность сыпучего материала.
2. Частота вращения ходового винта.
3. Параметры транспортируемой трубы.

Скачать ГОСТ 2037-82

Провести расчет можно только при применении специальных формул. При этом важно уделить внимание тому, какое именно веществ будет засыпаться в конвейер.

Плотность насыпного груза

При расчете следует уделить внимание тому, какова плотность транспортируемого вещества. От этого зависит возникающая нагрузка, оказывающая на винт. Часто проводится транспортировка следующих материалов:

1. Мелкие и сухие ткани.
2. Измельченные отходы производства кожи.
3. Легкие необразивы.
4. Мука или мел.
5. Зола.
6. Карбид кальция.

Требующийся параметр можно встретить в различной технической документации. Слишком высокая плотность вещества становится причиной серьезного возрастания нагрузки.

Рекомендуемые параметры в мм

Конвейер может обладать самыми различными размерами. Рекомендуемые следующие:

1. Диаметр винта может варьировать в диапазоне 150-600 мм.
2. Шаг винта также варьирует в достаточно большом диапазоне.

Не стоит забывать о том, что от размера желоба и шнека во многом зависит производительность устройства. Для повышения эффективности конвейера желоб должен соответствовать диаметру винта, так как в противном случае часть транспортируемого вещества будет просто отодвигаться к стенкам корпуса.

Частота вращения винта

Устанавливаемый электрический двигатель и привод совместно могут передавать различную частоту вращения шнеку. При этом подобный показатель в большинстве случаев варьирует в пределе от 150 до 600 мм/мин. Ключевыми моментами назовем следующее:

1. Набольшая частота вращения должна устанавливаться в случае, когда материал имеет небольшой вес. Для тяжелых абразивов показатель существенно снижается, так как в противном случае возрастает нагрузка на основные крепежные элементы.
2. Нормальное давление от груза соответствует возникающей силе трения при соприкосновении груза со стенками желоба.
3. Сопротивление, возникающее при дроблении и перемещении груза в конвейере определяется путем практического определения.

Изменить частоту вращения можно путем установки определенного двигателя и привода. В большинстве случаев на конвейер устанавливается асинхронный двигатель, который питается от сети 220 В.

Требуется также и привод, представленный сочетанием шестерен или роликов с клиноременной передачей. Изменение показателя проводится следующим образом:

1. Если рассматривать редуктор, то замене подлежат шестерни. Провести подобную работу самостоятельно сложно, при допущении ошибок в расчетах есть вероятность быстрого износа конструкции.
2. Часто встречается сочетание роликов с клиноременной передачей. Это связано с тем, что при возникновении серьезной нагрузки ремень проскальзывает. Увеличение или уменьшение показателя проводится за счет смены шкивов.

Производители подобного оборудования, как правило, указывают показатель частоты вращения в инструкции по применению.

Транспортирующие трубы

Разновидностью винтового конвейера можно назвать транспортирующие трубы. Основное предназначение заключается в перемещении насыпных материалов, которые не могут быть подвержены измельчению. Целесообразно использовать транспортирующие трубы в том случае, если проводится объединение нескольких операций, к примеру, сушки и транспортировки. Ключевыми особенностями подобного варианта исполнения можно назвать следующее:

1. Простота и надежность конструкции.
2. На момент транспортировки обеспечивается высокая степень герметичности.

Однако есть и несколько существенных недостатков, заключающихся в следующем:

1. Для транспортировки материала требуется довольно много энергии.
2. Конструкция характеризуется большими габаритами и массой.

Конструктивно устройство напоминает трубу, которая может быть расположена горизонтально или под наклоном. Внутри может быть расположена двух или трехзаходная спираль. Встречаются и варианты исполнения, у которых внутри нет винтового элемента.

Двухвинтовой конвейер твинвейер

Подобный вариант исполнения конвейера предназначен прежде всего для транспортировки штучных грузов, к примеру, бумажных мешков или ящиков. Ключевыми особенностями подобной конструкции можно назвать следующее:

1. Она представлена двумя параллельными трубами, которые могут быть расположены на расстоянии от 200 до 300 мм друг от друга.
2. Одна труба характеризуется наличием правого расположения витка, второй левого.
3. Основная рабочая часть представлена ребрами.
4. Боковые усилие, которые возникают при вращении основной части, нейтрализуют друг друга. За счет этого и обеспечиваются условия для транспортировки грузов.
5. Большинство моделей рассматриваемого оборудования имеют длину от 15 д 30 метров. При это создается конструкция из отдельных секций, длина которых составляет 3 метра.
6. Для фиксации каждой части применяются специальные элементы. Соединение отдельных секций проводится за счет пространственных шарниров, которые позволяют каждую секцию перемещать относительно друг друга на небольшой угол.
7. Основное вращение создается электрическим двигателем. В большинстве случаев он монтируется на специальной переносной раме, которая расположена с одной из сторон.

Особенность этой конструкции заключается в том, что она редко применяется по причине сильного износа штучной тары. Кроме этого, подобные конвейеры характеризуются низкой производительностью в сравнении с другими подобными устройствами.

Производство конвейeрного оборудования

Производством рассматриваемого оборудования занимается довольно большое количество различных компаний. Ключевыми особенностями этого процесса назовем следующее:

1. Встречается довольно большой ассортимент с распространенными размерами.
2. Наиболее важными параметрами можно назвать длину корпуса, мощность двигателя, параметры шнека.

Некоторые компании проводят выпуск механизмов под заказ. Это связано с тем, что на каждой производственной линии требуемая величина длины и мощность своя.

Сборка винтового конвейера с открытым верхом

Винтовой конвейер с открытом верхом весьма распространен на сегодняшний день. Ключевыми моментами проведения их сборки можно назвать следующее:

1. Производство часто проводится при применении нержавеющего материала, который выдерживает воздействие высокой влаги и других веществ.
2. Для соединения отдельных частей применяются самые различные соединительные элементы. Не стоит забывать о том, что на момент работы может возникать серьезная вибрация, которая негативно сказывается на прочности соединения.
3. Уделяется довольно много внимания герметичности конструкции. Даже незначительные трещины могут стать причиной западания вещества.

После сборки механизма часто проводится покрытие поверхности специальными веществами, которые существенно продлевают срок службы материала.

Винтовые конвейеры

Самостоятельно изготовить винтовые шнековые конвейеры достаточно сложно, так как для этого нужно проводить соответствующие расчеты. При этом стоит учитывать, что есть наклонный или ленточный вариант исполнения. К особенностям производства можно отнести следующее:

1. Для начала проводится определение того, какими свойствами должен обладать конвейер.
2. Следующий шаг заключается в расчете наиболее подходящих параметров.
3. После определения основных свойств проводится выбор требуемого оборудования.

Процедура сборки требует наличие определенных инструментов, к примеру, сварочного аппарата и болгарки. Это связано с тем, что приходится работать с металлом. Особое внимание уделяется подключению электрического двигателя.

Винтовой конвейер в трубе

В последнее время часто встречается конструкция, корпус которой представлен трубой. Особенностями этого варианта исполнения назовем следующее:

1. Обеспечивается требуемая герметичность.
2. Существенно повышается эффективность устройства.
3. Исключается вероятность попадания посторонних элементов перемещаемый материал.

Подобное оборудование можно создать своими руками из некоторых подручных элементов. Винтовые конвейеры в трубе могут перемещать самые различные сыпучие материалы.

Винтовой конвейер в желобе

Наибольшее распространение получили винтовые конвейеры, расположенные в желобе. Этот вариант исполнения характеризуется следующими свойствами:

1. Практичность.
2. Простота в применении.
3. Относительно невысокая стоимость.

Конвейер винтовой в желобе обеспечивает условия для транспортировки сыпучих материалов самой различной фракции.

Винтовой конвейер передвижной

В некоторых случаях нужно обеспечить высокую степень подвижности конвейера. Для этого проводится установка роликов

Передвижные устройства встречаются в портах, в сельскохозяйственных объектах. Перемещение обеспечивается также за счет облегчения конструкции путем применения специальных материалов. В последнее время часто корпус изготовлен из нержавеющей стали.

Винтовой конвейер наклонный

Встречается часто ситуация, когда нужно проводить транспортировку сыпучих и других веществ под углом. При этом отметим следующее:

1. Большая часть конструкций могут регулировать угол наклона.
2. Угол наклона ограничен в определенном диапазоне.

Наклонные устройства должны обладать повышенной устойчивостью на момент эксплуатации. Для этого проводится создание специальных креплений.

Винтовой конвейер с регулировкой высоты подъема

Регулировка высоты подъема может проводится самым различным образом. При создании подобной конструкции уделяется внимание следующему:

1. Возможность фиксации различных показателей.
2. Прочности конструкции.
3. Максимальную высоту подъема.

Регулировка может проводится на момент эксплуатации.

Винтовой конвейер с бесстержневым шнеком

Шнек представлен винтом, который по наружной части имеет рабочую поверхность. В последнее время встречаются варианты исполнения бесстержневого типа. Они характеризуются следующими особенностями:

1. Высокая сложность.
2. Более высокая стоимость.
3. Нагрузка распространяется равномерно.

Встречается подобный механизм реже других, так как его область применения снижена. Винтовой конвейер есть в промышленных сооружениях, где нужно обеспечить повышенную производительность при перемещении сыпучих материалов.

Винтовой конвейер из нержавеющей стали

В отдельную категорию следует отнести оборудование, которое изготавливается при применении нержавеющей стали. Это связано с тем, что подобный материал выдерживает существенное воздействие окружающей среды. Модели из нержавеющей стали могут устанавливаться под открытом небом.

В заключение отметим, что стоимость современного оборудования может быть весьма высокая. Именно поэтому следует уделять внимание выбору наиболее подходящего варианта исполнения.

Механизм подобного типа выпускается самыми различными компаниями, от популярности бренда во многом зависит длительность срока эксплуатации.