Optimierung der Antriebsleistung und Auslegung von Austragschnecken

Anbieter zum Thema

ROTRONIC MESSGERÄTE GMBH

JESSBERGER GmbH

Gericke AG

TU Wien

Doubrava GmbH & Co. KG

Mit diesem Verfahren soll es nicht nur möglich sein, die Schneckenparameter zu ändern, sondern auch die Eigenschaften des zu fördernden Materials zu berücksichtigen. In diesem Zusammenhang bedeutet „praktisch“, dass die benötigten Werte mithilfe eines Formelsatzes generiert werden und gleichzeitig die Eingabe von Daten zur Schneckengeometrie und zum Schüttgut auf ein Minimum beschränkt wird.

Bisher sind für Austragschnecken noch keine Auslegungsregeln erstellt worden, die den Einfluss von Schüttgütern, Betriebsparametern und Auslegungsparametern berücksichtigen. Die Entwicklung eines Auslegungsverfahrens, das die vorgegebenen Anforderungen erfüllt, ist aber wesentliche Voraussetzung für eine erfolgreiche Projektplanung und die Anwendung derartiger Fördergeräte.

Die rechnerischen Ergebnisse werden in der Praxis im Laufe dieses Forschungsprojekts überprüft. Dies erfolgt auf der Grundlage der Versuchsergebnisse, die aus der errichteten Versuchsanlage und den ausgewählten Schüttgütern gewonnen werden.

Schneckengeometrie

Die Schnecke sollte mit einer entsprechenden geometrischen Form vorgesehen werden, z.B. mit einer veränderlichen Ganghöhe und/oder einem variablen Schneckendurchmesser, um entlang der Schnecke einen einheitlichen Bunkeraustrag zu gewährleisten. Bei relativ langen Bunkerauslässen ist dies ein besonders wichtiger Faktor. Aus Kostengründen werden Austragschnecken jedoch sehr häufig mit einer konstanten Geometrie ausgelegt, d.h. der Bunkeraustrag beginnt am hinteren Ende, während sich vorne im Bunker eine Ruhezone bildet.

Die Versuchsanlage

Zunächst wurde eine Versuchsanlage (Abb. 3) gebaut, mit der Richtwerte für die tatsächlichen Antriebsmomente verschiedener Betriebsparameter gewonnen werden konnten. Bei dem betreffenden Bunker handelt es sich um einen einfachen rechteckigen Bunker mit einer Doppeltrogschnecke als Austragelement. Die beiden über ein Zahnradpaar verbundenen Schnecken werden durch einen Servoumrichter gesteuerten Servomotor angetrieben. Die Drehzahl des Servomotors kann in einem Bereich von 0 bis 4000 UpM eingestellt werden. Die Beschleunigungsrampe und die Anzahl der Umdrehungen sind mithilfe der Software Movitools MotionStudio von SEW stufenlos einstellbar.

Auch die Messwerte werden mit der SEW-Software aufgezeichnet. Die tatsächliche Drehzahl und das relative Motordrehmoment werden während des Versuchs mittels Servoumrichter aufgezeichnet und gespeichert. Das Antriebsmoment wird im Servoumrichter direkt aus der elektrisch aufgenommenen Wirkleistung berechnet.

Die tatsächliche Drehzahl des Antriebsmotors wird mit einem Inkrementalgeber erfasst und mit Hiperface an den Servoumrichter weitergeleitet, wo auch die Speicherung erfolgt. Die Übertragungsverluste müssen laut Herstelleranweisungen berücksichtigt und mit den Leerlaufmessungen verglichen werden, um das Drehmoment im Bunker zu bestimmen.

Versuchsreihe mit Quarzsand:

Korngröße: 0,1 bis 0,8 mm

Schüttgutdichte: 1,466 t/m³

Reibungskoeffizient der Schneckenwendel: 0,38

Winkel der inneren Reibung: 39,2°.

(ID:20439640)