Основным преимуществом подобных рабочих органов является их дешевизна. На основе теоретических и экспериментальных исследований разработаны и испытаны спирально-винтовые устройства для загрузки сеялок.
В общем виде объёмная производительность транспортирующих технических средств непрерывного действия определяется из уравнения: W = F*υ, м3/ч, где F - площадь поперечного сечения перемещаемого материала, м2; υ - скорость перемещения материала, м/ч.
Массовая производительность определяется с учётом плотности перемещаемого материала из уравнения:W = Fυρ, м/ч где ρ - плотность транспортируемого материала, m/м3.
В случае перемещения сыпучих материалов пружинно-транспортирующими рабочими органами в уравнение производительности вводятся ряд поправочных коэффициентов:
W = FυρKFKυ, м/ч, где KF = FM / FK - коэффициент наполнения кожуха транспортёра; FM -площадь поперечного сечения перемещаемого материала, м2; FK - площадь поперечного сечения кожуха, м2; Kυ = υzm / υzn - коэффициент осевого отставания перемещаемого материала от осевой скорости перемещения рабочего органа (в нашем случае винтовой поверхности пружины);υ zm - теоретическая осевая скорость материала, м/с; υzn- осевая скорость винтовой поверхности пружины, м/с.
По нашим данным установлено, что коэффициент наполнения кожуха (при варианте желоба) KF > 1, а коэффициент осевого отставания для сыпучих материалах всегда меньше единицы (Кх< 1), для перемещении жидких материалов по горизонтальной трассе с подпором жидкости Кх> 1.Осевая скорость винтовой поверхности пружины определяется из уравнения:u zn = S * n/ 60 где S - шаг пружины, м; n - частота вращения пружины, мин-1.
С учётом агротехнических требований, касающихся исключения дробления семян зерна, и предшествующих исследований отечественных учёных, для частоты вращения пружины n = 750 мин-1, и, соответственно, для оптимального перемещения при диаметре пружины d = S = 70 мм, осевая скорость пружины составит: u zn = 0,876 м/с.
Площадь поперечного сечения кожуха принимается в пределах касания винтовой пружины о наклонную поверхность днища сусека и верхние половины рассекателя потока.
С учётом предшествующих исследований, коэффициенты принимаются равными Kх = 0,8, а KF = 1. Тогда получаем производительность W = 7,2 т/ч. Согласно теории перемещения сыпучих материалов пружинно-транспортирующими рабочими органами, потребная мощность определяется из уравнения: N = W * L * C / 367 = 1кВт, где С - общий коэффициент сопротивления (С = 10 - эмпирические данные).
Исследования показали, что для сыпучих материалов совпадение результатов эксперимента с теоретической зависимостью наблюдается на большом участке изменения параметров. Коэффициент осевого отставания материала совпадает с результатами эксперимента и подтверждает механизм движения сыпучего материала в сложных условиях вращения пружинного винта в канале и позволяет использовать полученные в работе данные при разработке и конструировании устройств, для транспортирования различных сыпучих материалов.