Транспортёры шнековые для зерна описание и применение
Транспортёры шнековые для зерна являются одним из самых распространённых механизмов, предназначенных для перемещения, как в горизонтальном, так и в наклонном и даже вертикальном направлении зерновых культур. По применяемости транспортёры шнековые для зерна занимают твёрдое второе место после конвейеров ленточных. В отличие от конвейеров ленточных, транспортёры шнековые для зерна обладают целым рядом преимуществ, которыми не обладают прочие виды конвейерного оборудования. Именно эти достоинства позволяют применять транспортёры шнековые для зерна повсеместно. Ключевые преимущества, которые заставляют задуматься о том, чтобы купить шнековый транспортер для зерна, а не ленточный, — это полная герметичность трассы, возможность крутонаклонной и вертикальной транспортировки, а также функция одновременного перемещения и перемешивания продукта. Расчет шнекового транспортера для конкретной задачи определяет его конечную цену и эффективность.
Находят своё использование транспортёры шнековые для зерна и в качестве механизма, перемещающегося зерновые культуры в поле, и в качестве механизма, осуществляющего погрузочные и разгрузочные работы на складских площадках. Кроме перечисленных мест применения, транспортёры шнековые для зерна используются на предприятиях, где осуществляется переработка зерновых культур. К таким предприятиям в частности относятся мукомольные предприятия. Нередко для эксплуатации на мукомольных предприятиях транспортёры шнековые для зерна изготавливаются из нержавеющих сталей.
Основные сферы применения шнекового конвейера для зерна: 1) Полевые работы (погрузка из валков, перегрузка), 2) Приемно-отпускные операции на элеваторах (загрузка/разгрузка автомобилей, вагонов), 3) Внутризаводской транспорт на мукомольных, крупяных, комбикормовых заводах. Для пищевых производств обязательным является изготовление шнека из нержавеющей стали марок aisi 304 или 12х18н10т.
В случаях применения нержавеющих сталей в качестве материала для узлов конвейера, наиболее компромиссным вариантом является применением нержавеющих сталей технических марок. К таким техническим маркам в частности относятся марки стали aisi 430, aisi 439, aisi 409. При более жёстких требованиях к оборудованию, в соответствии с агрессивностью продукта, возможно применение в качестве материала для изготовления транспортёра шнекового для зерна нержавеющей стали пищевых марок. К пищевым маркам нержавеющих сталей в частности относятся 12х 18н 10т, aisi 309 aisi 321. Для предотвращения возникновения коррозионных эффектов, транспортёр шнековый для зерна зачастую покрывается слоем цинка.
Выбор марки стали напрямую влияет на стоимость шнекового транспортера. Технические марки (aisi 430, 439) подходят для непищевых, умеренно агрессивных сред. Пищевые аустенитные марки (aisi 304, 321) — для прямого контакта с продуктами. Оцинковка (горячее цинкование) углеродистой стали — бюджетный вариант для сухих, неагрессивных условий.
Использование на мукомольных предприятиях транспортёры шнековые для зерна в качестве транспортирующего механизма является целесообразным, в том числе и из-за полностью изолированной трассы перемещения сыпучего груза. Особенно важно это в тех случаях, когда перемещаемый груз сильно пылится. Переработанное зерно на мукомольных предприятиях превращается в муку, которая относится к продуктам сильного пыления.
Герметичный закрытый короб или труба шнекового транспортера — единственно верное решение для транспортировки муки. Открытые ленточные конвейеры в этом случае создадут недопустимую запыленность, нарушат санитарные нормы и создадут взрывоопасную концентрацию мучной пыли в воздухе.
Во время перемещения муки на открытом полотне, например на ленточном конвейере, происходит сильное запыление места эксплуатации конвейерного оборудования. Закрытая трасса шнекового транспортера полностью ликвидирует возможность возникновения запыления в рабочей зоне за счёт изолированности трассы перемещения.
Это ключевой фактор безопасности и экологичности. Поэтому купить шнековый транспортер для мукомольного или комбикормового завода — это не выбор, а необходимость, продиктованная нормами охраны труда и противопожарной безопасности.
📐 Конструктивные особенности шнековых транспортеров
Транспортёры шнековые для зерна конструктивно отличаются друг от друга, и отвечают тем требованиям, относительно которых производится эксплуатация конвейерного оборудования. Так конструктивно транспортёры шнековые для зерна могут изготавливаться двух конструкций. К первой конструкции относятся транспортёры шнековые с исполнением в желобе.
Исполнение конвейера шнекового в желобе применяется в подавляющем большинстве случаев для перемещения зерновых культур и продуктов их переработки при эксплуатации оборудования в горизонтальном направлении, или же с небольшим углом наклона, не превышающем 25 градусов к горизонту. Превышение данного угла наклона эксплуатации конвейера неизбежно приведёт пересыпанию зерна в пространство между внешними витками шнека и крышками, посредством которых производится закрытие, изоляция внутренней зоны перемещения сыпучих грузов.
Шнековый транспортер желобчатого типа — это классика для горизонтальных линий. Его преимущество — легкий доступ к шнеку для обслуживания через съемную крышку. Для углов более 20-25° эффективность резко падает, так как зерно начинает просыпаться назад. Для таких задач нужен трубный (корпусной) шнековый конвейер.
Конструкция транспортеров шнековых для зерна в желобе, безусловно, более предпочтительна, так как при данной конструкции максимально упрощается проведение любых как текущих, так и капитальных ремонтов, а также становится возможным легко произвести устранение возникших аварийных ситуаций.
Простота обслуживания — главный плюс желобчатого исполнения. Для замены изношенного витка шнека или очистки от затора не требуется демонтаж всего конвейера, достаточно снять крышку на проблемном участке. Это сокращает время простоя производства.
К основным аварийным ситуациям, возникающим во время работы шнековых конвейеров, относится заклинивание винта вследствие попадания инородного предмета в пространство между витками и обечайкой транспортера. В этом случае конструкция в желобе позволяет оператору обесточить оборудование и произвести извлечение постороннего предмета без совершения демонтажа конвейерного оборудования.
Типичные инородные предметы: обломки древесины от поддонов, тряпки, металлические детали. В трубных шнеках извлечение подобного предмета — сложная процедура, часто требующая разборки. В желобе — операция на 5-10 минут.
Кроме того, одним из преимуществ применения транспортёров шнековых для зерна является применение в составе конструкции специальной навивки винта. К специальным навивкам относится в частности лопаточной тип навивки и фасонный тип навивки. Эти два типа навивки позволяют перемещать грузы и одновременно с этим производить разрыхление и разбивку возникших кусков. Слипшиеся куски нередко возникают во время долгого хранения сыпучего груза.
Стандартный сплошной шнек просто перемещает груз. Лопаточный шнек (с приваренными лопатками) или фасонный (с изменяющимся шагом или профилем) дополнительно выполняет функции смесителя-разрыхлителя. Это важно для комбикормов или слежавшегося продукта. При заказе шнекового транспортера этот момент нужно оговаривать отдельно.
Лопаточный тип навивки представляет собой последовательно установленные элементы в форме лопаток, которые в конечном счёте образуют спираль винта конвейера. Лопатки устанавливаются с определенным шагом друг за другом. Фасонный тип навивки отличает профиль спирали, который имеет неровную поверхность. Эти типы навивки эффективны для разбивания возникших комков груза.
Лопатки создают более интенсивное перемешивание и лучше справляются с аэрацией продукта. Фасонная навивка (например, ленточная) меньше уплотняет груз и рекомендуется для хрупких культур или продуктов, которые нельзя дробить.
Кроме того, транспортёры шнековые для зерна в желобе могут работать в открытом виде. В этом случае при перемещении зерновых культур загрузка может производиться в любом месте одновременно вдоль всей трассы перемещения зерна.
Открытый желоб (без верхней крышки) используется на стадиях предварительной очистки или в условиях, где пыление не критично. Это позволяет организовать загрузку по всей длине, например, с нескольких ленточных конвейеров, что увеличивает гибкость технологической линии.
Преимуществом использования транспортеров шнековых является возможность произведение разгрузки также в абсолютно любом месте, где вырезано окно и установлен патрубок разгрузки. Транспортёры шнековые для зерна могут обладать несколькими разгрузочными окнами и разгружаться последовательно, с переключением с одного окна на другое. Выбор окон разгрузки может осуществляться с пульта управления, который устанавливается централизованно и одновременно управляет несколькими элементами технологической цепочки.
Это превращает шнековый транспортер в распределительный конвейер. Установив несколько разгрузочных окон с реечными задвижками, можно направлять зерно в разные силосы или бункера по команде с автоматизированной системы управления (АСУ) элеватора.
Так при использовании транспортёров шнековых для зерна исполнения в желобе горизонтального для распределения зерна по бункерам в состав конвейера входят несколько разгрузочных окон, оснащенных специальными запорными элементами. К таким запорным элементам в частности относятся реечные задвижки. Реечные задвижки представляют собой элемент, оснащённый заслонкой, на который установлена рейка.
Реечная задвижка — самый распространенный тип запорной арматуры для шнеков. Она обеспечивает герметичное перекрытие потока. Ее цена относительно невысока, а надежность проверена годами. Задвижки бывают ручного или электрического привода.
Работа реечной задвижки может осуществляться как вручную, посредством вращения маховика обслуживающим конвейерное оборудование персоналом, или при помощи специально установленного привода.
Ручные задвижки ставят на линии с редким переключением. Электрические (с мотор-редуктором) — в автоматизированных системах, где переключение происходит по сигналу от датчиков уровня в бункере или по таймеру.
Привод, установленный на реечные задвижки комплектуется из мотор-редуктора. Реечные задвижки ручного типа, открываемые и закрываемые обслуживающим персоналом посредством вращения маховика вручную, применяются в случаях разгрузки через два или три окна разгрузки максимум. Для осуществления разгрузки через большее количество разгрузочных окон применяется запорная арматура, оснащенная электрическим приводом и регулируемая непосредственно с центрального пульта.
При заказе распределительного шнека с числом точек выгрузки более трех экономически выгоднее сразу закладывать электрифицированные задвижки. Это снизит трудозатраты и повысит точность управления.
Последовательность работы на распределительном конвейере заключается в ряде действий. Транспортёр шнековый для зерна желобчатого типа перемещает зерно и разгружает его через открытое в текущий момент окно разгрузки. Зерно ссыпается в первый бункер до тех пор, пока не заполняет его. Далее срабатывает датчик наполненности бункера и производится закрытие первого окна загрузки конвейера и его отключение, или же последовательное открытие следующего окна разгрузки и заполнение следующего бункера и так далее.
Это пример простой автоматизации. Датчики уровня (например, емкостные или ротационные) подают сигнал на ПЛК (программируемый логический контроллер), который дает команду на закрытие одной задвижки и открытие следующей. Так работает современный шнековый транспортер на элеваторе.
📏 Виды шнековых транспортеров: желобчатые и трубные (корпусные)
Транспортёры шнековые для зерна второго типа изготавливаются в корпусе в виде трубы. Корпус в виде трубы обеспечивает полную изоляцию транспортирования сыпучего продукта от внешней среды и одновременно с этим позволяет эксплуатировать оборудование при значительно больших углах наклона к горизонту, вплоть до 90 градусов. Транспортёры шнековые для зерна исполнения в трубе конструктивно, в общем-то, ничем не отличаются от транспортёров шнековых для зерна в желобе. Их основным отличием является применение в качестве обечайки трубы с толщиной металла от 2 до 6 мм. Толщина металла подбирается, в конечном счете, потребителем конвейерного оборудования.
Трубный (корпусной) шнековый транспортер — решение для наклонных (свыше 25°) и вертикальных трасс. Герметичная труба исключает обратное просыпание продукта. Толщина стенки трубы (3-4 мм — стандарт, 6 мм — для абразивных грузов) влияет на ресурс и стоимость конвейера.
Транспортёры шнековые для зерна вертикального типа загружаются посредством специально установленного горизонтального шнекового конвейера. Длина горизонтального шнекового конвейера может варьироваться до 15 метров. В точке загрузки горизонтального шнекового конвейера устанавливается специальная загрузочная воронка, через которую производится введение перемещаемого материала внутрь конвейера.
Вертикальный шнековый конвейер редко работает самостоятельно. Он всегда в паре с горизонтальным питающим шнеком, который обеспечивает равномерную подачу в вертикальную секцию. Без этого возможны «голодание» и нестабильная работа.
Перемещение сыпучих грузов в транспортёре шнековом для зерна вертикального типа несколько отличается от перемещения грузов в полого наклонных типах конвейеров и в горизонтальных типах конвейеров. Зерно, попадая во внутреннее пространство вертикального конвейера, под действием сил трения о витки шнека и стенки обечайки начинает несколько запаздывать от вращательного движения шнека и вследствие этого запаздывания производится последовательный подъём сыпучих грузов вверх, вдоль оси перемещения с дальнейшей разгрузкой через специальный патрубок в верхней его части.
Этот принцип называется «инерционным» или «непрерывным витком». Шнек не зачерпывает груз, а проталкивает его вверх за счет трения. Поэтому для вертикального шнека критически важны правильно рассчитанные частота вращения и зазор между винтом и трубой.
Специальный патрубок для разгрузки может быть изготовлен различной длины. Длина патрубка разгрузки, а также его геометрический вид согласовываются с заказывающей конвейерное оборудование стороной. Кроме того, в зависимости от условий применения транспортёры шнековые для зерна могут быть изготовлены с установкой на специальную раму, оснащенную колесными парами. Оснащенные колесными парами транспортёры шнековые для зерна существенно увеличивают свою мобильность и позволяют перемещать конвейерное оборудование между точками применения, отстоящими друг от друга на значительное расстояние, вплоть до нескольких километров. Также транспортёры шнековые для зерна мобильные позволяют перемещать транспортерное оборудование, не производя его демонтаж на большие расстояния посредством зацепления конвейерного оборудования со спецтехникой, которая будет его перемещать между точками технологического применения.
Мобильный шнековый транспортер (передвижной) на колесах — идеальное решение для загрузки/разгрузки автомобилей, работы на нескольких складах. Он имеет жесткую раму, дышло для сцепки с трактором или погрузчиком и часто — складную или регулируемую по высоте разгрузочную стрелу. Цена такого комплекса выше стационарного, но его универсальность окупается.
Ещё одним преимуществом применения мобильных транспортёров шнековых для зерна является возможность корректировки и перемещения конвейерного оборудования на небольшие расстояния. Такие корректировки и перемещения способны выполнить один, или два оператора и применение специальной техники не требуется, что также является серьезным достоинством данного типа конвейерного оборудования.
Благодаря колесам и сбалансированной конструкции, операторы могут вручную развернуть мобильный шнек вокруг своей оси или перекатить его на новое место у стенки склада. Это огромный плюс в условиях ограниченного пространства.
Для того чтобы производить разгрузку транспортеров установленных на раме, в том числе и транспортеров мобильных, установленных на колёсные пары, транспортёры шнековые для зерна могут оснащаться специальным механизмом, позволяющим регулировать общую высоту сброса сыпучих грузов. Применение механизма регулирования угла наклона транспортёра особенно важно для работы конвейерного оборудования в качестве погрузочного, разгрузочного оборудования, осуществляющего загрузку автомобильного, или прочих типов транспорта. Кузовная часть автомобильного транспортирующего оборудования может иметь различную высоту и соответственно целесообразно производить корректировку высоты сброса перемещаемого продукта.
Механизм регулировки — это либо ручная лебедка с тросом, либо гидроцилиндр. Лебедка дешевле, гидравлика удобнее и быстрее. При заказе мобильного шнека для работы с разным транспортом (низкие прицепы, высокие грузовики) эта опция обязательна.
🔧 Специальное применение: разгрузка вагонов и самоподаватели
В качестве механизма, осуществляющего изменения угла наклона применяется в частности лебёдка, в подавляющем большинстве ручного типа. Вращение маховика производит обслуживающий конвейерное оборудование персонал и происходит регулирование угла наклона, и соответственно регулируется высота сброса груза. Кроме того, существуют модификации транспортеров шнековых для зерна, предназначенные для осуществления погрузо-разгрузочных работ в условиях выгрузки вагонов типа Хоппер. К разгрузочным механизмам данного типа относятся разгрузчики вагонов типа РХ 61.
Разгрузчик вагонов РХ-61 — это специализированный шнековый погрузчик высокой мощности. Он предназначен для быстрой выгрузки сыпучих грузов из железнодорожных хоппер-вагонов. Это отдельный класс тяжелого промышленного оборудования.
Эти разгрузчики вагонов представляют собой конвейер, состоящий из двух элементов, горизонтального элемента в виде короба, оснащенного двумя шнеками, которые подгоняют сыпучий продукт (зерно) к наклонной трубе, внутри которого расположен шнек. В большинстве случаев разгрузчик вагонов работает в паре с транспортёром шнековым для зерна мобильным с установкой регулировки угла наклона. Разгрузчик вагонов выгружает перемещенный сыпучий продукт в приемную воронку транспортера шнекового для зерна мобильного и далее зерно транспортируется либо к месту хранения, либо в кузовную часть автомобильного транспорта и дальнейшего его перемещения к месту применения.
Таким образом, шнековый транспортер может быть как самостоятельной единицей, так и частью комплекса (например, вагоноопрокидыватель -> ленточный конвейер -> нория -> распределительный шнек). Его роль — дозированная подача или перенос.
Нередко применяются транспортёры шнековые для зерна и с установкой на фиксированной, стационарной раме. Применение конвейера на фиксированной раме наиболее часто осуществляется в условиях склада.
Стационарный шнековый транспортер жестко закреплен на фундаменте или конструкции здания. Он является частью постоянной технологической линии. Его цена обычно ниже мобильного аналога за счет отсутствия механизмов передвижения и регулировки.
Существует конструкция транспортёров шнековых для зерна, которая позволяет производить выборку сыпучего продукта непосредственно прямо из насыпи. Такой тип транспортеров называется самоподаватель. Это наиболее эффективный и экономичный тип оборудования, применяемый для работы по извлечению сыпучих грузов из насыпи.
Шнековый самоподаватель (заборное устройство) — это, по сути, короткий наклонный или горизонтальный шнек в желобе, который вгрызается в насыпь продукта (например, в бурте на складе) и подает его на основной транспортер. Это исключает ручной труд.
⚙️ Технические характеристики и расчет производительности
Таблица основных параметров для подбора и заказа:
| Тип исполнения | Желобчатый (горизонтальный, до 25°), Трубный (наклонный/вертикальный, до 90°), Мобильный. |
| Производительность (Q) | От 5 до 250 т/ч в зависимости от диаметра, шага и скорости шнека. |
| Длина трассы (L) | Горизонтальные: стандартно до 15-20 м (может быть больше секциями). Вертикальные: до 10-15 м. |
| Угол наклона (β) | Желобчатые: 0-25°. Трубные: 0-90°. |
| Диаметр шнека (D) | Стандартные диаметры: 160, 200, 250, 320, 400, 500 мм. |
| Скорость вращения шнека (n) | Зависит от диаметра и типа груза. Обычно 50-200 об/мин. |
| Мощность привода (N) | От 1.5 до 55 кВт. Рассчитывается исходя из длины, производительности и угла наклона. |
| Материал изготовления | Углеродистая сталь (Ст3), Оцинкованная сталь, Нержавеющая сталь (aisi 304, 321, 430). |
| Тип навивки шнека | Сплошная (стандартная), Лопаточная, Фасонная (ленточная). |
| Доп. опции | Реечные задвижки (ручные/электрические), Частотный преобразователь, УПП, Шкаф управления. |
Формула для ориентировочного расчета производительности (т/ч):
Q = 47 * D² * S * n * ψ * γ * C
Где:
- Q — производительность, т/ч.
- D — диаметр шнека, м.
- S — шаг шнека (обычно равен 0.8-1.0 * D), м.
- n — частота вращения шнека, об/с.
- ψ — коэффициент заполнения (для зерна 0.25-0.4).
- γ — насыпная плотность зерна, т/м³ (для пшеницы ~0.75).
- C — коэффициент угла наклона (для горизонтального = 1, для 45° ≈ 0.7).
Пример для запроса цена шнекового транспортера: Требуется горизонтальный шнек для пшеницы производительностью 50 т/ч, длиной 10 м. По формуле подбирается шнек диаметром 250 мм с частотой вращения ~150 об/мин и мощностью привода ~4 кВт. Материал — оцинкованная сталь. Это базовые данные для коммерческого предложения.
✅ Дополнительные опции
Для обеспечения контроля работы и улучшения эффективности обслуживания оборудования, транспортёры шнековые для зерна могут оснащаться комплексом дополнительных опций. К основным опциям, применяемым на составе транспортёров шнековых для зерна, относится приёмная воронка. Размеры приемной воронки согласуются с заказывающей конвейерное оборудование стороной.
Следующей опцией является частотный преобразователь, способный производить корректировку подачи зерновой культуры в пределах от + 5% до — 5%. Для снижения негативного воздействия пусковых нагрузок в состав транспортёров шнековых для зерна может входить устройство плавного пуска. С целью своевременного оповещения обслуживающего конвейерное оборудование персонала о возникновении аварийных ситуаций в состав транспортёров шнековых для зерна входит в комплекс датчиков, которые подают сигнал, например о заклинивании шнека, а также производят отключение оборудования для произведения устранения поломки.
Стандартный комплект безопасности включает датчик контроля тока на двигателе (реагирует на перегрузку и заклинивание) и концевые выключатели на задвижках. Устройство плавного пуска (УПП) продлевает жизнь приводу, а частотный преобразователь позволяет гибко менять производительность.
Кроме того, как уже отмечалось, транспортёры шнековые для зерна могут быть изготовлены из чёрного металла, нержавеющего металла или оцинкованного металла.
Наше предприятие изготавливает всю линейку конвейерного оборудования и всех дополнительных опций, входящих в состав транспортёра.
Будем рады оказаться полезными для вас и вашего дела.
