A szállítócsigák a modern ipar és mezőgazdaság nélkülözhetetlen eszközei, amelyek ömlesztett anyagok - legyen szó porszerű vegyi anyagokról, aprószemcsés takarmányról, lisztről vagy dercés termékekről - rövid távú, folyamatos szállítására szolgálnak. Egyszerű felépítésük, könnyű súlyuk és kis helyigényük mellett a kiporzásmentes szállítás és a változatos konfigurációs lehetőségek teszik őket rendkívül sokoldalúvá. Különösen akkor használják őket, ha az anyagot szállítás közben egyéb technológiai műveletnek, például fűtésnek vagy nedvesítésnek kell alávetni. A szállítócsigák kiválóan alkalmasak vízszintes, illetve szögben történő folyamatos szállításra.
A Szállítócsiga Működési Elve és Felépítése
A szállítócsiga működésének alapja egy csavart felületű csigaszárnyas tengely, amely egy „U” alakú szállítóvályúban vagy zárt csőben forog. Ez a tengely továbbítja az anyagot a beömlőtől a kiömlésig. A szállítást a csavarmenetszerűen hegesztett csigaszárnyak végzik. A működés kritikus feltétele, hogy az anyag és a csigavályú, illetve csigacső fala közötti súrlódási együttható nagyobb legyen, mint az anyag és a csigaszárny közötti súrlódási tényező. Ez a feltétel száraz, nem tapadós anyagoknál általában fennáll. Tapadós, összeálló anyagok továbbítása csigákkal nehézségekbe ütközik, mivel az anyag ráragad a csigaszárnyakra, és azokkal együtt körbeforog az előrehaladás helyett.
A szállítógép három alapegységből áll, amelyek tetszőleges sorrendben és számban kombinálhatók, így könnyedén kialakíthatók a legkülönfélébb hosszvariációk. A csigatengely a csigaszárnyak forgatására szolgál. A tengely, amely általában acélcsőből készül, 2-3 méter hosszú tengelyszakaszokból tevődik össze. Az ömlesztett anyag szállítása a vályúfedél tetszőleges helyén vágott nyíláson keresztül történik. A meghajtást egy motor végzi. Az ürítőnyílásra további alkatrészek is felszerelhetők, mint például vágókés, granuláló- vagy szálhúzó fej, extruderre szerelt vágókés stb.
A Csigatengely és Csigaszárnyak Anyagválasztásának Jelentősége
A csigatengely és a csigák kialakítása, valamint anyagválasztása alapvetően függ a szállított anyagtól és a technológiai környezettől. A csigaszárnyak általában 4-10 mm vastag acéllemezből melegen sajtolva készülnek. Az egymással összehegesztett szárnyakat a tengelyre vagy felhegesztik, vagy könnyebb csere érdekében a tengelybe csavarozott szárnyrögzítőre erősítik. A szállítási teljesítmény az elrendezéstől és az anyagtól függően változik. Emelkedő irányú beépítés esetén teljesítménycsökkenéssel kell számolni, amit a gép kiválasztásakor figyelembe vesznek.
Csőcsiga - szállítócsiga
A MAG Kft. SZC típusú szállítócsiga berendezése egyszerű, mégis rendkívül hatékony megoldást kínál poros és szemcsés anyagok technológiai szállítására. A berendezés szénacél vagy rozsdamentes acél kivitelben is készül, így higiénikus környezetben - például az élelmiszeriparban vagy a takarmánygyártásban - is biztonsággal alkalmazható. Továbbá kérhető ATEX kivitelben, így porrobbanás-veszélyes térben is megfelel az előírásoknak. Az SZC csigák egyedi hosszban és átmérőben készülnek, így pontosan illeszthetők a meglévő technológiához.
Erősen koptató anyagok esetén a csigalevelek és a vályú is készülhet kopásálló HARDOX anyagból. Nedves anyagok szállításánál, ahol az anyag hajlamos hozzáragadni a spirál tengelyéhez, a tengely nélküli szállítócsiga ideális választás. A Makrofilt egyedi szűrőprések, illetve szállítócsigák gyártására specializálódott, teljes mértékig a partner igényeire szabott szállítócsigákat állítanak elő, magas minőségű anyagokból.
Szállítócsiga Típusok és Elrendezések
A szállítócsiga különféle változatai más-más helyzetekben használhatók. Létezik például szalagos csiga, lemez csiga és lapátos csiga is. Az elrendezés tekintetében is többféle megoldás létezik. A csigák és a csigatengely is az alapján változik, hogy pontosan mi a feladat, milyen anyagot kell szállítani. Ez utóbbi - a képzeletbeli csigavonalon elhelyezett, egymástól távolabb álló lapátos kialakítás - a keverő, hűtő és nedvesítő műveletek berendezéseiben terjedt el. A szállítócsiga konfigurációk vízszintes vagy enyhén emelkedő tengelyelrendezésűek.
Technológiai Paraméterek Számítása és Méretezése
A szállítócsiga tervezésénél alapvető fontosságúak a technológiai paraméterek pontos meghatározása. Vegyünk egy példát cement szállítására:
Kiindulási Adatok:
- Szállított anyag: Cement
- Halmazsűrűség: $\rho = 1 \, \text{t/m}^3$
- Külső súrlódási tényező: $\mu = 0,5773$
- Rézsüszög: $35-45^\circ$
- Szállító képesség: $Q = 4 \, \text{t/h}$
- Szállítás iránya: $\delta_i = 15^\circ$
- Szállítócsiga hossza: $L_{CS} = 5 \, \text{m}$
- Súrlódási szög: $\rho = 30^\circ$
- Töltési tényező: $\Phi = 0,2$
- Menetemelkedés viszony (s/D): $0,8$ (az MSZ-05 10.0126-82 szabvány szerint)
- Belső ellenállásokat figyelembevevő biztonsági tényező: $c = 1,8$
Technológiai paraméterek számítása:
A szállító képesség összefüggéséből indulunk ki:$Q = \frac{D^2 \cdot \pi \cdot s \cdot n}{3,6} \cdot \rho \cdot \Phi$
A menetemelkedés szöge ($\alpha$) a $s/D$ viszonyból számítható:$\alpha = \arctan \left( \frac{s}{D \cdot \pi} \right) = \arctan \left( \frac{0,8}{1 \cdot \pi} \right) = 14,28^\circ$
Ferde szállítás miatt korrigált töltési tényező ($\PhiK$):$\PhiK = \Phi \left( 1 + \frac{\delta}{45} \right) = 0,2 \left( 1 + \frac{15}{45} \right) = 0,1333$
A két összefüggésből a csiga névleges átmérője ($D$) meghatározható:$D^2 = \frac{240Q \mu}{3,6 \pi (s/D) \rho_H \Phi} \left[ \frac{1}{2g \cdot 9,55^2 \cdot (\cos \delta \mu^2 + 1 + \sin \delta \tan(\alpha + \rho))} \right]$A számítások elvégzésével $D = 0,15206 \, \text{m}$.Ebből táblázatból kiválasztjuk a megfelelő csiga méreteket.Választott csiga átmérők: $D = 0,16 \, \text{m} = 160 \, \text{mm}$, $d = 0,051 \, \text{m} = 51 \, \text{mm}$.
Fordulatszám számítás:$n = \frac{240 \cdot Q}{3,6 \cdot D^2 \cdot \pi \cdot (s/D) \cdot \rho_H \cdot \Phi} = \frac{240 \cdot 4}{3,6 \cdot 0,16^2 \cdot \pi \cdot 0,8 \cdot 1000 \cdot 0,2} = 20,7232 \, \text{1/min}$
Maximális megengedett fordulatszám:$n_{max} \le 9,55 \sqrt{\frac{2g}{\mu D} (\cos \delta \mu^2 + 1 + \sin \delta \tan(\alpha + \rho))} = 84,9171 \, \text{1/min}$A számított és a maximális fordulatszám, illetve a szállítandó mennyiség függvényében választott fordulatszám: $n = 80 \, \text{1/min}$.
Terhelések Számítása és Teljesítményigény
A kényszererők az állandósult mozgás állapotában a vízszintes és $\delta_i$-nél kisebb szögben szállító ferde csigáknál a következőképpen számíthatók. A kváziállandósult állapothoz tartozó $\phi$ szög egy másodfokú egyenletből számítható, melynek együtthatói:$a = \mu^2 \tan^2(\alpha + \rho) + 1 = 1,3169$$b = 2\mu^2 \tan \delta \tan^2(\alpha + \rho) = 0,1698$$c = \tan^2 \delta \tan^2(\alpha + \rho) - 1 = -0,9317$
Az egyenlet megoldásából kapjuk $\sin \phi = 0,7791$, tehát $\phi = \arcsin(0,7791) = 51,1693^\circ$.
Az anyag $z$-tengely irányú sebessége ($vz$):$vz = \frac{D \cdot n}{2 \cdot 9,55} \cdot \tan \alpha = \frac{0,160 \cdot 80}{19,1} \cdot \tan 14,28 = 0,1706 \, \text{m/s}$
Az $m$ tömeg a következőképpen számítható:$m = \frac{QL}{v_z} = \frac{4000 \cdot 5}{3600 \cdot 0,1706} = 32,5544 \, \text{kg}$
Az $N$ és $B$ értékek meghatározása:$N = mg \sin \phi \cos \delta = 32,5544 \cdot 9,81 \cdot 0,779 \cdot 0,9659 = 240,4537 \, \text{N}$$B = mg \sin \alpha \cos \phi \cos \delta + mg \cos \alpha \sin \delta + \mu N \cos \alpha = 262,3883 \, \text{N}$
A súrlódás legyőzéséhez és az anyag mozgatásához szükséges teljesítmény ($P$) a belső ellenállásokat figyelembevevő biztonsági tényezővel ($c=1,8$) számolva:A vízszintes és $\delta$-nál kisebb szögben szállító ferde csigáknál a sebességnek csak a z irányú komponense van, ezért:$P1 = c \cdot KZ \cdot v_Z = 1,8 \cdot 254,2811 \cdot 0,1706 = 78,0717 \, \text{W}$
Csapágyterhelések és Csiga Súlya
A csapágyakat a csiga súlyán kívül az $N$ és $B$ kényszererőkkel azonos nagyságú, de ellentétes értelmű erők terhelik.A csiga súlya ($G{CS}$): $G{CS} = G{teng} + G{levél}$.$G{teng} = \frac{d^2 \cdot \pi}{4} \cdot L{CS} \cdot \rho_{vas} \cdot g = \frac{0,051^2 \cdot \pi}{4} \cdot 5 \cdot 7850 \cdot 9,81 = 786,5727 \, \text{N}$
A levél súlya ($G{levél}$):$LP = \sqrt{s^2 + (dS \cdot \pi)^2} = \sqrt{0,2^2 + (0,1055 \cdot \pi)^2} = 0,3680 \, \text{m}$$G{levél} = \frac{L{CS}}{s} \cdot LP \cdot h{CS} \cdot v{CS} \cdot \rho{vas} \cdot g = \frac{5}{0,2} \cdot 0,368 \cdot 0,0545 \cdot 0,003 \cdot 7850 \cdot 9,81 = 144,8097 \, \text{N}$Tehát: $G{CS} = 786,5727 + 144,8097 = 931,3825 \, \text{N}$.
A tengely szögsebessége ($\omega$):$\omega = \frac{2v_Z}{D \cdot \tan \alpha} = \frac{2 \cdot 0,1706}{0,16 \cdot \tan 14,28} = 8,3769 \, \text{1/s}$
Axiális és radiális csapágyterhelések értékei:$Fz = -KZ - G_{CS} \cdot \sin \delta = -254,2811 - 931,3825 \cdot \sin 15^\circ = -495,2286 \, \text{N}$
$Fr = \sqrt{ ((N \cdot \cos \phi) - (B \cdot \sin \alpha \cdot \sin \phi))^2 + ((N \cdot \sin \phi) + (B \cdot \sin \alpha \cdot \cos \phi) + G{CS} \cdot \cos \delta)^2 }$$F_r = 1130,6991 \, \text{N}$
A radiális csapágyterhelés az x és y irányú, az axiális z irányú komponensek összege. A csapágyazás megfelelő kialakítása, valamint az alacsony szállítási sebesség eredményezi, hogy az általuk gyártott csigák nehéz üzemi körülmények között is megfelelően működnek.
Optimalizálás és Fenntartás
A modern szállítócsigák, mint például a MAG SZC modelljei, megbízható, költséghatékony és hosszú élettartamú megoldást kínálnak minden olyan ipari feladathoz, ahol folyamatos és biztonságos anyagmozgatásra van szükség. Válassza korszerű szállítócsigáinkat, hogy optimalizálja anyagáramlását, csökkentse a veszteségeket és növelje termelékenységét. Tevékenységi körünk kiterjed a takarmánykeverő üzemi és terményszárító technológiák létesítésére, valamint ezek kiegészítő berendezéseinek gyártására. A típus elemekből, moduláris rendszerrel tetszőleges kialakítású és hosszúságú csiga rendelhető, de egyedi kialakítású csigák gyártását is vállaljuk.
tags: #szallito #csiga #anyagvalasztasa