Примеры расчётов

Пример 1: Расчёт горизонтального конвейера для пшеницы

Исходные данные:

• Требуемая производительность: 20 т/ч
• Длина конвейера: 15 м
• Материал: пшеница (насыпная плотность 800 кг/м³)
• Коэффициент заполнения: 0,45 (для сухого зерна с хорошей текучестью)

Расчёт:

1. Расчёт объёмной производительности:

   Q = 20000 / 800 = 25 м³/ч

2. Предварительный выбор диаметра шнека:
   Для производительности 20 т/ч выбираем шнек диаметром 12" (305 мм).

3. Расчёт требуемой скорости вращения:
   Для шнека диаметром 12" при заполнении 45% производительность при 1 об/мин составляет примерно 17,5 фут³/ч (0,5 м³/ч).

   n = 25 / 0,5 = 50 об/мин

4. Проверка линейной скорости:

   v = π · 0,305 · 50 / 60 = 0,8 м/с

   Линейная скорость находится в рекомендуемом диапазоне (0,5-0,8 м/с).

5. Расчёт мощности привода:

   P = 20 · 15 · 1,2 / (367 · 0,9) = 1,09 кВт

6. Учёт мощности холостого хода (20% от P):

   P₀ = 0,2 · 1,09 = 0,22 кВт

7. Общая требуемая мощность с учётом коэффициента запуска 1,3:

   P_общ = (1,09 + 0,22) · 1,3 = 1,7 кВт

8. Выбор стандартного электродвигателя:
   Выбираем электродвигатель мощностью 2,2 кВт.

9. Расчёт крутящего момента:

   T = 2,2 · 9550 / 50 = 419 Н·м

10. Выбор компонентов привода:
    Для крутящего момента 419 Н·м (3710 дюйм·фунт) выбираем вал диаметром 2" (50 мм).

Пример 2: Расчёт наклонного конвейера для кукурузы

Исходные данные:

• Требуемая производительность: 15 т/ч
• Длина конвейера: 10 м
• Высота подъёма: 3 м (угол наклона примерно 17°)
• Материал: кукуруза (насыпная плотность 750 кг/м³)
• Коэффициент заполнения: 0,35 (для зерна средней текучести)

Расчёт:

1. Расчёт объёмной производительности:

   Q = 15000 / 750 = 20 м³/ч

2. Учёт наклона конвейера:
   Для угла наклона 17° коэффициент C_i ≈ 0,68

   Q_i = 20 / 0,68 = 29,4 м³/ч

3. Предварительный выбор диаметра шнека:
   Для производительности 29,4 м³/ч выбираем шнек диаметром 14" (356 мм).

4. Расчёт требуемой скорости вращения:
   Для шнека диаметром 14" при заполнении 35% производительность при 1 об/мин составляет примерно 22,5 фут³/ч (0,64 м³/ч).

   n = 29,4 / 0,64 = 46 об/мин

5. Проверка линейной скорости:

   v = π · 0,356 · 46 / 60 = 0,86 м/с

   Линейная скорость немного превышает рекомендуемый диапазон, но остаётся приемлемой.

6. Расчёт мощности привода для наклонного конвейера:

   P = 15 · (10 · 1,4 + 3 · 9,81) / (367 · 0,9) = 1,06 кВт

7. Учёт мощности холостого хода (20% от P):

   P₀ = 0,2 · 1,06 = 0,21 кВт

8. Общая требуемая мощность с учётом коэффициента запуска 1,5 (для наклонного конвейера):

   P_общ = (1,06 + 0,21) · 1,5 = 1,91 кВт

9. Выбор стандартного электродвигателя:
   Выбираем электродвигатель мощностью 2,2 кВт.

10. Расчёт крутящего момента:

    T = 2,2 · 9550 / 46 = 456 Н·м

11. Выбор компонентов привода:
    Для крутящего момента 456 Н·м (4035 дюйм·фунт) выбираем вал диаметром 2" (50 мм).

Пример 3: Расчёт конвейера с модифицированным шнеком

Исходные данные:

• Требуемая производительность: 10 т/ч
• Длина конвейера: 12 м
• Материал: неочищенная пшеница (насыпная плотность 750 кг/м³)
• Тип шнека: разрезной с отгибом
• Шаг шнека: короткий (2/3 от диаметра)
• Коэффициент заполнения: 0,30 (для зерна средней текучести)

Расчёт:

1. Расчёт объёмной производительности:

   Q = 10000 / 750 = 13,3 м³/ч

2. Учёт модифицированного шнека:

   • Коэффициент для короткого шага: 1,50
   • Коэффициент для разрезного с отгибом шнека при 30% заполнении: 3,75

   SC = 13,3 · 1,50 · 3,75 = 74,8 м³/ч

3. Предварительный выбор диаметра шнека:
   Для расчётной производительности 74,8 м³/ч выбираем шнек диаметром 16" (406 мм).

4. Расчёт требуемой скорости вращения:
   Для шнека диаметром 16" при заполнении 30% производительность при 1 об/мин составляет примерно 31,2 фут³/ч (0,88 м³/ч).

   n = 74,8 / (0,88 · 1,50 · 3,75) = 15 об/мин

5. Проверка линейной скорости:

   v = π · 0,406 · 15 / 60 = 0,32 м/с

   Линейная скорость находится в безопасном диапазоне.

6. Расчёт мощности привода:

   P = 10 · 12 · 1,7 / (367 · 0,9) = 0,62 кВт

7. Учёт модифицированного шнека для расчёта мощности:
   Коэффициент для разрезного с отгибом шнека при 30% заполнении: 1,50

   P_мод = 0,62 · 1,50 = 0,93 кВт

8. Учёт мощности холостого хода (20% от P):

   P₀ = 0,2 · 0,93 = 0,19 кВт

9. Общая требуемая мощность с учётом коэффициента запуска 1,3:

   P_общ = (0,93 + 0,19) · 1,3 = 1,46 кВт

10. Выбор стандартного электродвигателя:
    Выбираем электродвигатель мощностью 1,5 кВт.

11. Расчёт крутящего момента:

    T = 1,5 · 9550 / 15 = 955 Н·м

12. Выбор компонентов привода:
    Для крутящего момента 955 Н·м (8450 дюйм·фунт) выбираем вал диаметром 2" (50 мм).