تُستخرج سعة الصومعة بالطن من حجم الأسطوانة والقادوس مضروبًا في الكثافة الظاهرية للمادة. المعادلة، وجدول كثافة الإسمنت والقمح وحبيبات PVC، ومثال.
حجم الصومعة
حجم الصومعة مجموع جزأين: الجسم الأسطواني والقادوس المخروطي. حجم الجسم π × R² × H. والقادوس مخروط ناقص حجمه π × h × (R² + R × r + r²) / 3. وهنا R نصف قطر الجسم، وr نصف قطر فتحة المخرج، وh ارتفاع القادوس.
تحدد زاوية القادوس ارتفاعه: h = (R − r) × tan(زاوية القادوس مع الأفق). والقادوس الأشد انحدارًا يعطي تدفقًا أفضل، لكنه أطول ويجعل الصومعة أطول.
من الحجم إلى الطن: الكثافة الظاهرية
سعة الصومعة بالطن تساوي الحجم مضروبًا في الكثافة الظاهرية للمادة. والكثافة الظاهرية تختلف عن كثافة المادة نفسها، لأنها تحتسب أيضًا الفراغ بين الحبيبات. وتعتمد على الرطوبة وحجم الحبيبات ودرجة الانضغاط. والأرقام أدناه تقريبية، وللتصميم يجب الحصول على القيمة الفعلية للمادة.
| المادة | الكثافة الظاهرية التقريبية (طن/م³) |
|---|---|
| الإسمنت | ١٫٢ إلى ١٫٥ |
| القمح | نحو ٠٫٧٥ إلى ٠٫٨ |
| الذرة | نحو ٠٫٧٢ |
| حبيبات PVC | نحو ٠٫٥٥ إلى ٠٫٦٥ |
| حبيبات البولي إيثيلين | نحو ٠٫٥٥ |
| الجير المطفأ | نحو ٠٫٤ إلى ٠٫٦ |
| الرمل الجاف | نحو ١٫٥ إلى ١٫٧ |
مثال
- حجم الجسم: π × ١٫٥² × ٨ ≈ ٥٦٫٥ متر مكعب
- ارتفاع القادوس: (١٫٥ − ٠٫١٥) × tan ٦٠ ≈ ٢٫٣٤ متر
- حجم القادوس: π × ٢٫٣٤ × (٢٫٢٥ + ٠٫٢٢٥ + ٠٫٠٢٢٥) / ٣ ≈ ٦٫١ متر مكعب
- الحجم الكلي: نحو ٦٢٫٧ متر مكعب
- مع الإسمنت (١٫٤): نحو ٨٨ طنًا. مع القمح (٠٫٧٨): نحو ٤٩ طنًا. مع حبيبات PVC (٠٫٦): نحو ٣٨ طنًا
عمليًا لا تُملأ الصومعة أبدًا حتى حافتها. فالمادة تشكل في الأعلى كومة مخروطية بزاوية انحدارها الطبيعية، ويبقى بعض الفراغ. ولهذا تكون السعة الفعلية أقل قليلًا من الرقم أعلاه.
الصومعة ذات الأبعاد نفسها تكون مع الإسمنت أثقل بمرتين منها مع حبيبات PVC. لذا يجب تصميم قوائمها وجسمها وأساساتها أيضًا للمادة الأثقل. ولحساب السعة والأبعاد المثلى وسماكة الصفائح والوزن، استخدموا حاسبة الصومعة الإلكترونية، ويمكن اختيار المادة فيها مباشرة.
سعة الصومعة = (حجم الجسم + حجم القادوس) × الكثافة الظاهرية. حددوا المادة الرئيسية من البداية، لأن السعة بالطن والتصميم الإنشائي كليهما يعتمدان عليها. وتفاصيل التصميم والملحقات في صفحة تصنيع الصوامع المعدنية.



