Costituite da una spirale che, ruotando, spinge lungo un canale il materiale da trasportare.
Vantaggi.— Semplicità, costo limitato, meccanismi
non in contatto col materiale, carico e scarico in qualunque punto del
percorso, possibilità di chiudere completamente il materiale entro
il canale evitando polvere o esalazioni moleste.
Svantaggi. — Resistenza d'attrito elevata perché
il materiale striscia lungo il canale e lungo la spirale, resistenza notevole
nel passaggio da un tronco all'altro separati dal supporto pendente, possibilità
di ingorghi, deterioramento del materiale se fragile.
Forme dell’elica. — La fig.
820 mostra le forme più comuni dell’elica per mescolatrici,
si usano anche coclee con palette riportate inclinabili a volano, (fig.
821).
Massima lunghezza della coclea. — È limitata
soprattutto dal momento torcente m, da trasmettere che agisce sui due bulloni
di unione dei giunti del1'albero cavo che si fanno lavorare al taglio fra
0,3 e 0,4 t/cm2 se in acciaio. La lunghezza di ogni tronco per le coclee
normali è data dalla tabella CCCXX.
Data la potenza in HP necessaria per il trasporto e il numero dei giri n alla coclea, il momento torcente necessario è:
Massima velocità n in giri al primo alla coclea. — Essa, dipende dal diametro della coclea e dal materiale trasportato. La tabella CCCXXII fornisce elementi pratici sulla velocità massima ammissibile.Massima misura dei pezzi trasportati. — Le coclee si prestano bene per il trasporto delle polveri e dei grassi. I pezzi di dimensioni più grandi debbono essere in percentuali non eccessive secondo la tab. CCCXXI.
Calcolo delle coclee.
Siano:
Q potenzialità di trasporto in t/ora; peso specifico del materiale in t/m' (tab. CCCXXII) D diametro esterno della coclea in m p passo della coclea in m (se la coclea ha i principi si prenda la frazione relativa di passo P/i) n numero dei giri della coclea al primo (vedi tab. CCCXXII) Mt momento motore sull'asse della coclea in m kg L lunghezza della coclea in m ? coefficiente di riempimento che dipende dal materiale (vedi tabella CCCXXII) A coefficiente di sforzo dipendente dalla forma della coclea (vedi tab. CCCXXII) B coefficiente di sforzo dipendente dal materiale (v. tab. CCCXXII)
Potenzialità di trasporto.
— Per una coclea funzionante a piena sezione sarebbe
A causa del riempimento che è sempre inferiore
ad 1 si assume
I valori di alfa sono dati dalla tab. CCCXXII.
Per coclee a nastro Q si riduce a 0,8 Q e per coclee a pale a 0,3 Q.
Momento motore necessario. — Eguaglia il momento torcente sull'albero della coclea e vale
Mt = 2.86 x (A + B x Q/n) x L [Kgm]Coclee inclinate. — Non è consigliabile usare le coclee per portare il materiale in salita salvo per inclinazioni della coclea molto modeste (attorno al 10%). Con 1'aumentare dell'inclinazione dell'asse della coclea sull'orizzontale, la potenzialità di trasporto diminuisce fortemente, essa è del 90% per il 10% d’inclinazione, del 60% per inclinazione del 20% e del 30% della potenzialità di trasporto orizzontale per inclinazione del 30%. Per valori intermedi è ammessa 1'interpolazione.
DATI COSTRUTTIVI
Disposizione generale. — La spinta dell’elica contro
il materiale provoca per reazione una spinta assiale sull'albero che va
scaricata su un cuscinetto di spinta posizionato preferibilmente all’estremità,
di scarico per sollecitare l’albero a tradizione e non a compressione.
Gli scarichi debbono essere piuttosto lunghi perché
il materiale non cade subito ma permane attaccato all’elica (fig.
822 e). Si eviti di trasportare materiale abrasivo come scorie, coke
ecc., se lo si deve fare si usino elementi d’elica fusi in acciaio al manganese.
Il materiale che ha tendenza a raggrupparsi formando grumi duri sulle pareti,
come sale da cucina, alcuni fosfati, la polvere di cemento umida ecc.,
non deve restare a contatto delle coclea quando è ferma, altrimenti
la intasa, e ne rende difficile il funzionamento successivo.
Quando il materiale si scarica regolarmente cadendo da
un vaglio, un elevatore o un altro apparecchio che serve da alimentatore,
si usa la coclea normale (fig. 882a), ma se la
coclea è posta sotto una tramoggia piena e serve da estrattore,
conviene costruire la parte sotto la tramoggia con passo più stretto
o di diametro più piccolo perchè funzioni a piena sezione
come un alimentatore (tab. CCCXXII, classe alimentatori)
e poi, superato il punto di carico, il passo si allunga o si aumenta il
diametro per ottenere un riempimento del 40 % per materiali di classe I
e del 30% per quelli della classe II (tab. CCCXXII),
per materiali di classi superiori non conviene usare la coclea come estrattore
(fig. 822 b).
Supporti. — I supporti, penduli lungo il tubo,
debbono offrire il minimo ingombro per non disturbare il materiale che
scorre, debbono essere scorrevoli, non impedire le dilatazioni dell’albero
e consentire la lubrificazione dall'esterno. Cuscinetti in bronzo lubrificati
dall'esterno si prestano bene per il solfato di ammonio, i cereali, le
farine, la crusca, il malto, il borace, il carbone in polvere fini, il
sughero, le sementi, la calce idrata, il sale fino, il sapone in polvere,
il talco e lo zucchero greggio.
Per l’idrato di alluminio, le scorie, la bauxite, la
bentonite, il cemento, 1'acetato di cellulosa, la creta, la sabbia di fonderia,
la polvere calcarea, la mica, i minerali polverizzati in genere, le sabbie,
le ceneri, convengono cuscinetti in acciaio temperato non lubrificati;
per il nerofumo, il cacao, il caffè, i fiocchi di grano, la polvere
di latte, la polpa di legno e di carta e lo zucchero greggio, sono preferibili
cuscinetti in legno santo impregnati di olio. Supporti con cuscinetti a
sfere oscillanti sono consigl iabili per materiali non abrasivi e purché
i cuscinetti siano molto bene protetti con premistoppa a molla.
Per i materiali abrasivi i cuscinetti di estremità,
si tengono esterni alla scatola.
Canale. — Raramente in legno, generalmente in
lamiera, di ferro con coperchio, dello spessore compreso fra, 3 e 6 mm.
Estremità. — Le estremità sono costituite da teste fuse in ghisa o saldate in lamiera alle quali si fissa il canale e che sostengono in mezzo il supporto estremo. La testa di scarico ha generalmente il reggispinta esterno. La testa motrice è dotata di riduttore costituito da coppia conica o cilindrica, talvolta da coppia dentata per catene a rulli. Per i materiali abrasivi ed ambienti polverosi è bene racchiudere i riduttori in scatole per bagno d’olio. Il comando da motore può essere a cinghie trapezoidali o mediante giunto elastico applicato al riduttore (fig. 822 c). La tab. CCCXXIIIa e la tab. CCCXXIIIb forniscono dati pratici rilevati su coclee costruite.
Lavatrici. — Le coclee costituiscono un organo frequentemente usato in lavatrici di sabbie e di minerali. Due esempi interessanti fornisce la figura 823. La lavatrice della fig. 823 a può essere eseguita ad una sola o due coclee. La velocità, normale è tra 20 e 25 giri al primo, il diametro delle coclee fra 40 e 50 cm, corrispondentemente il passo fra 0,5 e 0,3 del diametro, la lunghezza fra 4 e 6 m. La produzione e di circa 10 t/ora di sabbia per la coclea del diametro di 40 cm e 35 t/ora per quella di 50 cm. Le lavatrici con doppia coclea hanno praticamente produzione doppia.
Bibliografia
Vittorio Zignoli "Trasporti meccanici",
Milano, Hoepli