ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ШНЕКОВЫЙ КОНВЕЙЕР

Полезная модель относится к транспортирующимся устройствам, в частности к шнековому конвейеру.
Известен вертикальный шнековый конвейер, шнек которого выполнен с однозаходной спиралью и охватывается кожухом. В нижней части шнек имеет сменный наконечник с двумя спиралями, причем одна из спиралей навита по всей длине наконечника. Шнек и его наконечник выполнены с возможностью стыковки этой спирали со спиралью упомянутого шнека. Вторая спираль наконечника укорочена со стороны верхнего торца наконечника на половину своей длины (патент на изобретение RU 2264969 C2 B65C 33/00, 65/46, 27.11.2005 г.). Недостатком этого устройства является то, что оно не обеспечивает высокую производительность транспортирования материалов.
Наиболее близким по технической сущности к полезной модели является шнековый конвейер, который содержит шнек и охватывающий его кожух. На внутренней поверхности кожуха выполнены продольные ребра, расположенные наклонно к продольной оси кожуха. Угол наклона ребер равен углу подъема спирали (патент на изобретение RU 2243668 B65C 33/14, 10.03.2011 г.).
Недостатком этого устройства является также то, что оно не обеспечивает высокую производительность транспортирования материалов.
Задачей полезной модели является необходимость повышения производительности транспортирования материалов.
Поставленная задача решается тем, что вертикальный шнековый конвейер, состоящий из шнека и охватывающего его кожуха, имеет шнек, витки спирали которого наклонены вниз под углом 15° по отношению к продольной оси шнека.
Вертикальный шнековый конвейер (фиг. 1) состоит из шнека 1 с навитой на него спиралью 2 и охватывающего шнек 1 кожуха 3. Конвейер имеет загрузочное устройство 4 и разгрузочное 5.
Если витки спирали наклонены вниз по отношению к продольной оси шнека, появляется дополнительная сила, движущая частицу материала поперек спирали (фиг. 2). Из схемы сил, действующих на частицу материала поперек спирали (фиг. 2), получим:
где  - сила, движущая частицу материала поперек спирали;
цб
F - центробежная сила, действующая на частицу материала при вращении шнека; G - вес частицы материала;
- сила трения частицы материала поперек спирали.
Сила  вызывает силу трения частицы материала о кожух шнека (фиг. 3):
к
где f - коэффициент трения частицы материала о кожух.
тр.к
А сила F вызывает силу , движущую частицу материала вдоль спирали (фиг. 4):
ш
где f - коэффициент трения частицы материала о спираль шнека;
α - угол подъема спирали.
На основании зависимостей (1-3) сделан вывод о том, что наклон спирали вниз по отношению к продольной оси шнека может обеспечить более успешное перемещение частицы материала по спирали, так как при этом появляется дополнительная движущая сила в виде второго слагаемого в формуле (1), и следовательно, более высокую производительность шнекового конвейера.
Экспериментальная проверка этого предположения проводилась с применением шнеков, у одного из которых спираль в поперечном сечении имела форму прямоугольника без наклона вниз (как у стандартного шнека), у других шнеков спираль была наклонена вниз под углами 10°, 15°, 20° по отношению к продольной оси шнека (фиг. 5).
Полученные экспериментальные данные (фиг. 6) показали, что производительность шнека со спиралью, витки которой наклонены к продольной оси шнека под углом 15°, оказалась выше в 1,54-1,58 раза по сравнению со шнеком, у которого спираль перпендикулярна к продольной оси шнека, в исследованном диапазоне частоты вращения шпинделя экспериментального стенда.
Работает устройство следующим образом: смешиваемые материалы через загрузочное устройство 4 поступают на спираль 2 навитую на шнек 1 и имеющую наклон 15°, по отношению к продольной оси шнека. Материал перемещается по кожуху 3 вверх и через разгрузочное устройство 5 осыпается вниз в емкость.
Технический результат - повышение производительности транспортирования материалов.