ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ НЕСТАНДАРТНЫМИ РАБОЧИМИ ОРГАНАМИ МАШИН

Цель исследования - изучение текущего состояния знаний и практики в области транспортирования сыпучих материалов. Проведение анализа недостатков и преимуществ существующих, выпускаемых промышленностью нестандартных машин для транспортирования сыпучих материалов на основе спирально-винтовых рабочих органов.

Одной из задач производственных процессов различных сфер промышленности и частных хозяйств является транспортирование сыпучих материалов. Линии транспортирования сыпучих материалов являются не только средствами перемещения материалов, но и важными элементами технологических процессов, так как существенно влияют на ритм и длительность всего производственного цикла.

Организация сложных пространственных и плоских трасс при транспортировке сыпучих и высоковязких материалов гибкими шнеками достигается применением в качестве рабочего органа вращающейся цилиндрической винтовой спирали, помещенной в гибкий кожух [1, 2, 3]. Этот вариант винтовых конвейеров называется спирально-винтовым (рисунок 1). Спираль позволяет создавать сложные пространственные трассы, по которым перемещаемый материал движется по наиболее короткому пути, не подвергаясь перегрузкам. К достоинствам гибких шнеков относят: низкое энергопотребление, герметичность, возможность подачи материала по наклонам и поворотным трассам [5, 6].

Рисунок 1. Спирально-винтовой транспортёр

Обзор существующих, выпускаемых промышленностью нестандартных машин для транспортирования сыпучих материалов на основе спирально-винтовых рабочих органов

1. Шнек гибкий спиральный. Производитель «ХлебСпецМаш», г. Кемерово, Россия [7]. Предназначен для транспортирования сыпучих продуктов в горизонтальном и вертикальном направлении по криволинейной траектории. Преимущества: возможность прокладывать трассу любой конфигурации благодаря использованию гибкой полимерной трубы и гибкой безосевой спирали; возможность подавать продукт по наклонам и изгибам, включая вертикальные участки; отсутствие застойных зон при транспортировке; отсутствие пыли при работе транспортера; низкое энергопотребление; бережная транспортировка продукта; простой монтаж, долгий срок и безопасность эксплуатации.

2. Гибкие шнековые транспортеры Flex-Auger. Производитель «ROXELL», Бельгия [8]. Предназначен для загрузки и безопасной транспортировки различных видов кормов (зерно, гранулы, комбикорм, смеси, сыпучие материалы); напольное оборудование для выращивания бройлеров (комбикормовые заводы; миникормоцеха; мукомольные заводы; другие производства, использующие транспортировку сыпучих продуктов. Преимущества:  широкий выбор мощностей и характеристик; широкий диапазон производительности от 500 до 10400 кг/час; различные варианты диаметров трубопроводов от 45 до 125 мм, что идеально подходит для быстрой транспортировки больших объемов; уникальная циркуляционная система распределения; 10-летняя дегрессивная гарантия; трубы и колена Novicor обеспечивают работу на 2ч/день, а Densicor - 4ч/ день, устойчивы к износу и воздействию температуры и ультрафиолета.

3. Спиральный загрузчик SSC. Производитель «Shini», Китай [9]. Предназначен для транспортировки гранулированного и порошкового сырья, помолов, полимеров дробленной фракции, первичных материалов, порошков и их смесей; загрузка дробленой пластмассы или агломерата в бункер гранулятора (пластмассовая промышленность, пищевая, химическая, аптечная и др.). Преимущества: отсутствие эффекта расслоения материала во время транспортировки на большие расстояния; замкнутое пространство во время транспортировки предотвращает загрязнение; гибкий трубопровод шнекового загрузчика из полимерного сырья максимально удобен для установки верхнего сырьевого бункера на любом место загрузки; легкость монтажа и технического обслуживания; все части загрузчика, соприкасающиеся с материалом, изготовлены из нержавеющей стали.

4. Спиральный конвейер SP. Производитель «Московские Дозирующие системы», Россия [10]. Предназначен для транспортировка сыпучих и гранулированных веществ по трассам со сложной траекторией. (перемещение зерна, муки, винограда и другой продукции). Преимущества: разработка и производство гибких спиральных конвейеров, соответствующих требованиям конкретного предприятия; возможность проведения шеф-монтажных и пусконаладочных работ; на все разработанное и произведенное оборудование распространяется гарантия; трубопровод транспортера можно установить в таком положении, что передаваемый по нему продукт сможет во время транспортировки поворачивать на угол до 360°.

5. Гибкий транспортирующий агрегат ТА из нержавеющей стали. Производитель «Спираль ВКБ», Россия [11]. Предназначен для транспортировка сыпучих и гранулированных веществ.

6. Гибкий транспортёр СТ. Производитель «Европейские транспортные системы», Россия / «Wildfellner GbmH» Австрия [12]. Предназначен для транспортировки зерна, отрубей, жмыха, и тяжелых материалов, таких как уголь, цемент, буровые шламы, минералы, а также полимеры, опилки, щепа. Преимущества: отсутствие застойных зон при работе конвейера; отсутствие шума и пыли при работе; значительная экономия электроэнергии и обслуживании при работе; возможность загрузить несколько стационарных емкостей; транспортер открыт для внедрения оборудования, которое предназначено для расфасовки сыпучих грузов; бережная транспортировка груза; устройство просто и надежно в работе; при монтаже не требуются квалифицированные специалисты; долгий срок службы и безопасность при эксплуатации.

7. Спиральный транспортёр с гибкой спиралью. Производитель «Растариватели и конвейеры», г. Барнаул Россия [13]. Предназначен для транспортировки сыпучих материалов. Преимущества: корпус из устойчивого к абразиву полимера; плотное заполнение корпуса сырьем; отсутствие образования пробок; низкое энергопотребление; герметичность.

8. Транспортер спиральный. Производитель «Русская трапеза», Россия [14]. Успешно работает в пищевой, химической и фармацевтической промышленности, в производстве пластмасс. Преимущества: мотор-редуктор «BONFIGLIOLI»; способны работать в любом пространственном положении; в трассах используется спираль прямоугольного сечения, т.к. именно она обладает наибольшей гибкостью и производительностью; трубы для спиральных транспортеров изготавливаются: из пищевой ПВХ; из безыскровой пищевой нержавеющей стали; из углеродистой стали; просты при обслуживании и монтаже; не производят шума и пыли; гигиеничны, благодаря внутренней самоочистки; не образуют конденсат; минимальные энергозатраты; гибкие шнеки могут подавать продукт из одного бункера по трем и более направлениям одновременно.

9. «Зиппифлекс-ВК-ГШ-130». Производитель «Техприбор» г. Щекино, Россия [15]. Предназначен для транспортирования сыпучих, порошкообразных, мелкозернистых, гранулированных материалов. Преимущества: гибкий рукав изготовлен из ПВХ, устойчив к абразивному износу, ультрафиолетовому излучению, воздействию химических реактивов и продуктов нефтехимии;  использована оригинальная схема вынесенных подшипниковых опор; спираль гибкого шнека изготовлена из качественной рессорно-пружинной стали– 60С2А; мотор – редуктор серии ХС отличается высокой надежностью, компактными размерами, малым весом. Техническое обслуживание мотор-редуктора ограничивается заменой масла после 3000 часов эксплуатации.

10. Гибкий спиральный конвейер СТ. Производитель «Проект плюс», г. Краснодар, Россия [16]. Предназначен для транспортировка пылевидных, сыпучих, мелкокусковых грузов. Широко применяется в машиностроительном производстве для перемещения сливной стружки. Преимущества: простота технического обслуживания; малые габариты устройства; возможность промежуточной разгрузки материала; привод спирального конвейера комплектуется частотным преобразователем для предохранения спирали от поломок.

11. Система транспортера с гибкой спиралью в сборе. Производитель «Техносфера 2000», г. Москва, Россия [17]. Предназначен для транспортировки на различное расстояние и высоту разнообразных сыпучих продуктов: муки, ингредиентов, соли, сахара, гранулированных веществ. Преимущества: позволяет создавать склады бестарного хранения муки и автоматизировать процессы дозирования сырья; системы спирального транспорта монтируются на основе гибких элементов бельгийской фирмы "SPIROMATIC"; трубопровод спиральных транспортеров в пластиковом исполнении собирается всего из двух стандартных элементов: первый — это изогнутый элемент с радиусом изгиба 1500 мм, то есть с углом поворота 42 градусов, и второй - прямой. Соединяются они в раструб, что дает возможность поворота линии под любым углом от вертикали.

12. Транспортер с гибким безосевым шнеком. Производитель «Еврошнек», г. Барнаул, Россия [18]. Предназначен для транспортировка различных сыпучих материалов с высокой производительностью и на большие расстояния. Преимущества: для возможности регулирования скорости подачи материала, защиты от перегрузок, плавного пуска двигателя и экономии электроэнергии используются частотные преобразователи фирм Delta и EuraDrives.

Выводы

Гибкие шнеки не имеют недостатков, характерных для «жёстких» шнеков: громоздкость, металлоёмкость, высокая стоимость пространственных трассам. Гибкие шнеки позволяют создавать сложные пространственные и плоские трассы транспортирования сыпучих материалов, по которым перемещаемый материал движется по наиболее короткому пути, без перегрузок. При работе транспортёра расстояние между внутренними стенками рукава и подающей спиралью заполняется самим транспортируемым материалом, который в свою очередь и защищает стенки гибкого корпуса.

Исходя из результатов анализа, появляется не­обходимость совершенствования технологических процессов и техниче­ских средств хранения, погрузки-разгрузки, путём разработки и обоснования режимно-конструктивных параметров ре­сурсосберегающих спирально-винтовых рабочих органов, позволяющих снизить общие затраты и повреждаемость зерна и семян.

Список литературы:

1. Аксёнова Н. Н. Применение спирально-винтовых рабочих органов в птицеводстве // Материалы VI МНПК «Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения». Часть I. «Технологии и средства механизации производства и переработки продукции сельского хозяйства» (посвящено памяти д.т.н., профессора Артемьева В.Г.). - Ульяновск, УГСХА им. П.А.Столыпина, 2015. – с. 6-9.
2. Аксёнова Н. Н. Многофункциональный спирально-винтовой конвейер / Н.Н. Аксёнова, Х.Х. Губейдуллин  // Материалы VI МНПК «Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения». Часть I. «Технологии и средства механизации производства и переработки продукции сельского хозяйства» (посвящено памяти д.т.н., профессора Артемьева В.Г.). - Ульяновск, УГСХА им. П.А.Столыпина, 2015. – с. 26-28.
3. Артемьев В.Г. Теория пружинных транспортеров сельскохозяйственного назначения: Учебное пособие. – Ульяновск, УГСХА, 1997. – 245 с.
4. Воронина М.В. Средства механизации погрузки-разгрузки, хранения, обработки, перевозки зерна и семян на базе вращающихся пружин: Монография. – Ульяновск: Издательский центр «ПРЕССА», 2007. – 496 с.
5. Воронина М.В. Систематический обзор выпускаемых промышленностью нестандартных спирально-винтовых рабочих органов машин для транспортирования сыпучих материалов по пространственным трассам / М.В. Воронина, А.В. Меньшенина // Достижения техники и технологий в АПК: Материалы МНПК, посвященной памяти Почетного работника высшего профессионального образования, д.т.н., профессора В. Г. Артемьева. – Ульяновск: Ульяновский ГАУ, 2018. – С. 36 – 47.
6. Губейдуллин Х.Х. Конструирование, изготовление и использование пружин различного назначения: Монография / Х.Х. Губейдуллин, В.Г. Артемьев, М.В. Воронина, И.И.Шигапов. – Димитровград. – 2012. – 233 c.
7. [Электрон. ресурс]. Режим доступа:  http://www.hlebspecmash.ru/products/shnek-gibkij-spiralnyj/  (дата обращения: 10.02.2019).
8. [Электрон. ресурс]. Режим доступа:  http://www.roxell.com/ru/systems/Transport/Pigs/Flex-Auger/ (дата обращения: 10.02.2019).
9. [Электрон. ресурс]. Режим доступа:  http://shini-russia.ru/catalogue/vakuumnye-avtozagruzchiki/spiralnyi-zagruzchik-polimernogo-sirya-ssc (дата обращения: 10.02.2019).
10. [Электрон. ресурс]. Режим доступа:  http://mosdoz.ru/equipment/spiralnye-transportery-sp90 (дата обращения: 09.02.2019).
11. [Электрон. ресурс]. Режим доступа:  http://spiral-vkb.ru/page5.html (дата обращения: 09.02.2019).
12. [Электрон. ресурс]. Режим доступа:  http://ets-sptk.ru (дата обращения: 09.02.2019).
13. [Электрон. ресурс]. Режим доступа:  https://r-conveyer.ru/catalog/rastarivateli/ (дата обращения: 07.02.2019).
14. [Электрон. ресурс]. Режим доступа:  https://r-t.ru/stati-123/spiralnyj-transporter.html (дата обращения: 07.02.2019).
15. [Электрон. ресурс]. Режим доступа:  http://www.tpribor.ru (дата обращения: 07.02.2019).
16. [Электрон. ресурс]. Режим доступа: http://www.конвейер-м.рф (дата обращения: 07.02.2019).
17. [Электрон. ресурс]. Режим доступа: http://www.tsf2000.ru/catalog/2/109/336.html  (дата обращения: 07.02.2019).
18. [Электрон. ресурс]. Режим доступа: http://euroshnek.ru/flexible-screw-conv (дата обращения: 07.02.2019).