Выбор Пружины для Гибкого Шнека | OMMIX

Выбор пружин для гибких спиральных пружин: как определить подходящую спиральную пружину?

 

Гибкие винтовые конвейеры, также известные на рынке как бесштоковые винтовые конвейеры, представляют собой промышленные системы транспортировки порошкообразных и гранулированных материалов внутри закрытой трубы или шланга с помощью бесштоковой спиральной пружины. Используемые во многих производственных линиях, от сельского хозяйства до пищевой промышленности, от химической до пластмассовой, Основой гибких винтовых конвейеров является вращающаяся внутри спиральная пружина. Эта пружина подвергается как крутящим моментам, так и трению, проталкивая материал от точки входа к точке выхода. Таким образом, выбор гибкой винтовой пружины — это инженерное решение, напрямую определяющее эффективность системы, производительность транспортировки и срок службы.

В данной статье подробно рассматриваются все технические параметры, влияющие на выбор пружин в гибких шнековых конвейерах, включая толщину проволоки пружины, диаметр пружины, шаг, тип материала и физические свойства транспортируемого продукта. Также будут рассмотрены такие проблемы, как засорение, перегрев, преждевременный износ и снижение производительности, которые могут возникнуть из-за неправильного выбора пружин.

 

Что такое гибкая витая пружина и для чего она нужна?

 

Гибкий шнек (спиральная пружина) — это транспортирующий элемент, изготовленный путем скручивания высокопрочной стальной проволоки в спиральную форму с плотными витками. Он вращается внутри закрытой трубы или ПВХ-шланга под действием электродвигателя. Этот тип шнека, также называемый бесштоковым, в отличие от традиционных шнековых конвейеров с валом, не имеет центрального вала; это позволяет легко перемещать его по горизонтальным, вертикальным и наклонным линиям. Вращаясь, пружина проталкивает материал вперед между своими спиральными лопастями, обеспечивая беспыльную, закрытую транспортировку.

Функция пружины заключается не только в перемещении материала; она также передает крутящий момент, создаваемый двигателем, вдоль трубы. Поэтому при выборе пружины следует учитывать не только тип перемещаемого материала, но и длину линии, угол перемещения и скорость вращения двигателя.

Когда длина пути превышает 20 метров, выбор пружины становится еще более важным; мы подробнее обсудили этот вопрос в нашей статье под названием « Использование гибких винтовых пружин на длинных путях» .

 

Зависимость толщины пружинной проволоки от крутящего момента

 

Чем толще проволока гибкой пружины, тем выше максимальный крутящий момент, который она может выдержать, и, следовательно, её несущая способность. Однако более толстая проволока также означает меньшую гибкость и более высокую стоимость. Поэтому при выборе толщины проволоки пружины необходимо найти баланс. На графике ниже показана приблизительная максимальная допустимая величина крутящего момента для различной толщины проволоки:

 

 

Для транспортировки легких порошков (таких как мука, крахмал и цементная пыль) на короткие и средние расстояния обычно предпочтительны пружины с толщиной проволоки 4-5 мм. Пружины с толщиной проволоки 6-8 мм используются для транспортировки более тяжелых и абразивных материалов, таких как корма, гранулированные пластмассы и зерно, по длинным линиям.

 

Совместимость диаметра пружины и диаметра трубы.

 

Внешний диаметр гибкой винтовой пружины должен с точностью до миллиметра соответствовать внутреннему диаметру используемой трубы или шланга. Если зазор между пружиной и стенкой трубы слишком велик, произойдет обратный поток материала (потеря эффективности); если зазор слишком мал, увеличится трение, возрастет нагрузка на двигатель, и пружина преждевременно выйдет из строя. Все технические критерии, касающиеся выбора трубы, подробно описаны в нашей статье «Выбор трубы в гибких винтовых конвейерах ». Наиболее распространенные диаметры пружин, используемые в стандартных гибких винтовых конвейерах, следующие (наиболее распространенные размеры на рынке — Ø50, Ø60, Ø75, Ø100, Ø125 мм).

 

Диаметр трубы	Рекомендуемый внешний диаметр пружины	Типичная область применения
50 мм	48-49 мм	Дозирование добавок, специй, мелкодисперсных порошков.
60 мм	57-58 мм	Перенос муки, крахмала, химического порошка
75 мм	72-73 мм	Транспортировка кормов, зерна и пластиковых гранул.
100 мм	95-96 мм	Высокопроизводительные линии для зерна и грануляторов
125 мм	120-121 мм	Применение для обработки крупнозернистой и минеральной пыли.

 

Выбор сплава для пружин в зависимости от типа материала.

 

Химические и физические свойства транспортируемого продукта играют решающую роль при выборе материала пружины. Стандартные пружины из углеродистой стали являются экономичным и долговечным решением для материалов с низкой и средней абразивностью, таких как зерно, корма и гранулы пластика. В пищевой, фармацевтической и химической промышленности, где гигиена имеет первостепенное значение, предпочтение отдается пружинам из нержавеющей стали (марки 304 или 316). Спиральные пружины из нержавеющей стали устойчивы к коррозии, легко чистятся и соответствуют стандартам безопасности пищевых продуктов.

 

• Пружина из углеродистой стали: экономична, обладает высокой прочностью на кручение, широко используется в зерновой и кормовой промышленности.

• Пружина из нержавеющей стали (304): коррозионностойкая, подходит для пищевой и химической промышленности.

• Пружина из нержавеющей стали (316): превосходная коррозионная стойкость для фармацевтической промышленности, химической промышленности и сред с высокой влажностью/кислотами.

• Износостойкая пружина из закаленной стали: длительный срок службы при работе с абразивными частицами, такими как песок и минеральная пыль.

 

Влияние шага (ступени) на несущую способность.

 

Шаг пружины, то есть расстояние между последовательными витками спирали, определяет количество материала, транспортируемого за единицу оборота. Пружины с малым шагом (узким зазором) предпочтительны для точного дозирования мелкодисперсных порошков, тогда как пружины с большим шагом предпочтительны для высокопроизводительной транспортировки крупных гранул. Неправильный выбор шага может привести к засорению материалами низкой плотности и перегрузке двигателя материалами высокой плотности. Выбор шага следует рассматривать в сочетании со скоростью вращения двигателя; мы подробно обсудили эту взаимосвязь в нашей статье о выборе скорости вращения двигателя в гибких шнековых конвейерах .

 

Контрольный список для выбора подходящей гибкой пружины

 

• Необходимо определить удельную плотность (кг/м³) и текучесть транспортируемого материала.

• Целевая пропускная способность транспортных перевозок (м³/час или тонн/час) должна быть четко определена.

• Необходимо планировать длину пути, угол транспортировки (горизонтальный, вертикальный, наклонный) и изменения направления.

• Выбор пружинного сплава должен осуществляться с учетом абразивных и коррозионных свойств материала.

• Внешний диаметр пружины должен точно совпадать с внутренним диаметром используемой трубы/шланга с точностью до миллиметра.

• Частота вращения двигателя и крутящий момент не должны превышать максимальный крутящий момент, который может выдержать пружина.

 

Часто задаваемые вопросы о выборе гибких пружин

 

Из какого материала изготовлена гибкая винтовая пружина?

Гибкие винтовые пружины обычно изготавливаются из высокопрочной пружинной стали (углеродистой стали); однако в областях применения, где гигиена имеет решающее значение, например, в пищевой, фармацевтической и химической промышленности, предпочтительнее использовать нержавеющую сталь марок 304 или 316.

 

Сколько времени требуется для износа гибкой винтовой пружины?

Срок службы пружины зависит от абразивности транспортируемого материала, скорости вращения двигателя, длины трубопровода и совместимости диаметра пружины и трубы. Правильно подобранная и регулярно обслуживаемая пружина может бесперебойно работать годами; однако пружина неправильного размера может начать преждевременно изнашиваться уже через несколько месяцев.

 

Какой диаметр в миллиметрах у гибких катушек при их изготовлении?

Наиболее распространенные диаметры гибких шнековых конвейеров на рынке составляют 50 мм, 60 мм, 75 мм, 100 мм и 125 мм. Правильный диаметр определяется в зависимости от удельной плотности транспортируемого материала и целевой производительности конвейера.

 

В чём разница между бесштоковой и штоковой спиралью?

Бесштоковые (или безвальные) винтовые конвейеры не имеют центрального вала, что делает конструкцию более гибкой и легкой; их можно легко направлять по горизонтальным, вертикальным и наклонным линиям. В вальцовых винтовых конвейерах центральная система вала является фиксированной и обычно предпочтительна для прямых и коротких линий.

 

Какие факторы влияют на цену гибких пружин?

Цены на пружины варьируются в зависимости от таких факторов, как толщина проволоки, диаметр пружины, длина, используемый сплав стали (углеродистая или нержавеющая сталь) и точность изготовления. Пружины, изготовленные по индивидуальным спецификациям, могут стоить иначе, чем пружины стандартных размеров.

 

Почему совет эксперта важен при выборе лука?

Выбор пружин для гибких рулонных конвейеров — это технический процесс, требующий одновременной оценки множества параметров, таких как толщина проволоки, диаметр пружины, шаг, тип материала и геометрия направляющей. Неправильный выбор пружин может привести к дорогостоящим проблемам, таким как низкая грузоподъемность, частое засорение, отказы двигателя и короткий срок службы пружин.

Для получения информации о гибких винтовых и бесштоковых винтовых пружинах, разработанных специально для вашего проекта, вы можете ознакомиться с характеристиками транспортируемого материала на странице нашей продукции «Гибкие винтовые пружины» .