Graudu Tvertnes Ietilpības Kalkulators: Precīzi Mēriet Savu Uzglabāšanas Telpu

Ievads

Graudu Tvertnes Ietilpības Kalkulators ir būtisks rīks lauksaimniekiem, graudu apstrādātājiem un lauksaimniecības profesionāļiem, kuriem nepieciešams precīzi noteikt cilindriskās graudu tvertnes uzglabāšanas ietilpību. Neatkarīgi no tā, vai plānojat ražas loģistiku, pārdodat graudus vai projektējat jaunus uzglabāšanas objektus, precīza graudu tvertnes ietilpības zināšana gan bušelos, gan kubikpēdās ir būtiska efektīvai saimniecības pārvaldībai. Šis kalkulators izmanto jūsu graudu tvertnes izmērus (diametrs un augstums), lai aprēķinātu tās maksimālo uzglabāšanas ietilpību, sniedzot jums tūlītējus, precīzus rezultātus, kas palīdz optimizēt jūsu graudu uzglabāšanas operācijas.

Lauksaimniecības uzglabāšanas plānošana prasa precizitāti, un mūsu kalkulators novērš minējumus, izmantojot standarta tilpuma formulas jūsu konkrētajiem tvertnes izmēriem. Rīks ir izstrādāts ar vienkāršību prātā, ļaujot jums ātri noteikt uzglabāšanas ietilpību bez sarežģītām aprēķināšanām vai specializētām zināšanām.

Kā tiek aprēķināta graudu tvertnes ietilpība

Pamata formula

Cilindriskās graudu tvertnes ietilpība tiek aprēķināta, izmantojot standarta tilpuma formulu cilindram:

$V = \pi \times r^2 \times h$

Kur:

$V$ = Tilpums (kubikpēdās)
$\pi$ = Pi (aptuveni 3.14159)
$r$ = Tvertnes rādiuss (diametrs ÷ 2) pēdās
$h$ = Tvertnes augstums pēdās

Pārvēršana bušelos

Kad tilpums ir aprēķināts kubikpēdās, to var pārvērst bušelos, izmantojot standarta pārvēršanas faktoru:

$\text{Bušeli} = \text{Kubikpēdas} \times 0.8$

Šis pārvēršanas faktors (0.8 bušeli uz kubikpēdu) ir nozares standarts lielākajai daļai graudu, lai gan tas var nedaudz atšķirties atkarībā no konkrētā graudu veida un mitruma satura.

Matemātiskais piemērs

Graudu tvertnes ar diametru 30 pēdas un augstumu 24 pēdas gadījumā:

Aprēķiniet rādiusu: $r = 30 \div 2 = 15$ pēdas
Aprēķiniet tilpumu kubikpēdās: $V = 3.14159 \times 15^2 \times 24 = 16,964$ kubikpēdas
Pārvērst bušelos: $16,964 \times 0.8 = 13,571$ bušeli

Šis aprēķins sniedz teorētisko maksimālo tvertnes ietilpību, pieņemot, ka tā ir pilnībā piepildīta līdz augšai ar līdzenām graudiem.

Koda īstenošanas piemēri

Python

1def calculate_grain_bin_capacity(diameter, height):
2    """
3    Aprēķināt graudu tvertnes ietilpību kubikpēdās un bušelos
4    
5    Args:
6        diameter: Tvertnes diametrs pēdās
7        height: Tvertnes augstums pēdās
8        
9    Returns:
10        tuple: (tilpums_kubikpēdās, ietilpība_bušelos)
11    """
12    import math
13    
14    radius = diameter / 2
15    volume_cubic_feet = math.pi * (radius ** 2) * height
16    capacity_bushels = volume_cubic_feet * 0.8
17    
18    return (volume_cubic_feet, capacity_bushels)
19    
20# Piemēra lietošana
21diameter = 30  # pēdas
22height = 24    # pēdas
23volume, bushels = calculate_grain_bin_capacity(diameter, height)
24print(f"Tilpums: {volume:.2f} kubikpēdās")
25print(f"Ietilpība: {bushels:.2f} bušelos")
26

JavaScript

1function calculateGrainBinCapacity(diameter, height) {
2  const radius = diameter / 2;
3  const volumeCubicFeet = Math.PI * Math.pow(radius, 2) * height;
4  const capacityBushels = volumeCubicFeet * 0.8;
5  
6  return {
7    volumeCubicFeet,
8    capacityBushels
9  };
10}
11
12// Piemēra lietošana
13const diameter = 30; // pēdas
14const height = 24;   // pēdas
15const result = calculateGrainBinCapacity(diameter, height);
16console.log(`Tilpums: ${result.volumeCubicFeet.toFixed(2)} kubikpēdās`);
17console.log(`Ietilpība: ${result.capacityBushels.toFixed(2)} bušelos`);
18

Excel

1A1: Diametrs (pēdas)
2B1: 30
3A2: Augstums (pēdas)
4B2: 24
5A3: Tilpums (kubikpēdās)
6B3: =PI()*(B1/2)^2*B2
7A4: Ietilpība (bušelos)
8B4: =B3*0.8
9

Java

1public class GrainBinCalculator {
2    public static double[] calculateCapacity(double diameter, double height) {
3        double radius = diameter / 2;
4        double volumeCubicFeet = Math.PI * Math.pow(radius, 2) * height;
5        double capacityBushels = volumeCubicFeet * 0.8;
6        
7        return new double[] {volumeCubicFeet, capacityBushels};
8    }
9    
10    public static void main(String[] args) {
11        double diameter = 30.0; // pēdas
12        double height = 24.0;   // pēdas
13        
14        double[] result = calculateCapacity(diameter, height);
15        System.out.printf("Tilpums: %.2f kubikpēdās%n", result[0]);
16        System.out.printf("Ietilpība: %.2f bušelos%n", result[1]);
17    }
18}
19

C++

1#include <iostream>
2#include <cmath>
3#include <iomanip>
4
5struct BinCapacity {
6    double volumeCubicFeet;
7    double capacityBushels;
8};
9
10BinCapacity calculateGrainBinCapacity(double diameter, double height) {
11    const double PI = 3.14159265358979323846;
12    double radius = diameter / 2.0;
13    double volumeCubicFeet = PI * std::pow(radius, 2) * height;
14    double capacityBushels = volumeCubicFeet * 0.8;
15    
16    return {volumeCubicFeet, capacityBushels};
17}
18
19int main() {
20    double diameter = 30.0; // pēdas
21    double height = 24.0;   // pēdas
22    
23    BinCapacity result = calculateGrainBinCapacity(diameter, height);
24    
25    std::cout << std::fixed << std::setprecision(2);
26    std::cout << "Tilpums: " << result.volumeCubicFeet << " kubikpēdās" << std::endl;
27    std::cout << "Ietilpība: " << result.capacityBushels << " bušelos" << std::endl;
28    
29    return 0;
30}
31

Soli pa solim ceļvedis, kā izmantot kalkulatoru

Ievadiet tvertnes diametru
- Izmantojiet slīdni vai ievades lauku, lai norādītu tvertnes diametru pēdās
- Standarta graudu tvertnes parasti svārstās no 15 līdz 60 pēdām diametrā
- Lai iegūtu precīzus aprēķinus, izmēriet tvertnes iekšējo diametru
Ievadiet tvertnes augstumu
- Izmantojiet slīdni vai ievades lauku, lai norādītu tvertnes augstumu pēdās
- Tas jābūt augstumam no grīdas līdz eave (kur sānu siena saskaras ar jumtu)
- Standarta tvertnes augstumi parasti svārstās no 16 līdz 48 pēdām
Apskatiet savus rezultātus
- Kalkulators automātiski parāda tvertnes ietilpību gan kubikpēdās, gan bušelos
- Rezultāti tiek atjaunināti nekavējoties, kad jūs pielāgojat ievades vērtības
Kopējiet savus rezultātus (pēc izvēles)
- Izmantojiet pogu "Kopēt rezultātus", lai kopētu aprēķinātās vērtības uz starpliktuvi
- Tas ļauj viegli pārsūtīt informāciju uz citām lietojumprogrammām vai dokumentiem
Vizualizējiet savu tvertni
- Kalkulators ietver vizuālu attēlojumu par jūsu graudu tvertni ar norādītajiem izmēriem
- Vizualizācija tiek atjaunināta reāllaikā, kad jūs pielāgojat diametra un augstuma vērtības
- Cilindriskā tvertne tiek parādīta ar marķētajiem izmēriem, lai palīdzētu jums apstiprināt, ka ievadītās vērtības atbilst jūsu faktiskajai tvertnei
- Jūs varat pārslēgties starp 2D un 3D skatiem, izmantojot skata izvēlnes pogu

Rezultātu izpratne

Kalkulators sniedz divus galvenos mērījumus:

Tilpums kubikpēdās: Tvertnes kopējā iekšējā telpa, kas aprēķināta, izmantojot cilindriskā tilpuma formulu.
Ietilpība bušelos: Novērtētā graudu uzglabāšanas ietilpība, kas aprēķināta, reizinot kubikpēdas ar 0.8 (standarta pārvēršanas faktors).

Šie aprēķini atspoguļo teorētisko maksimālo tvertnes ietilpību ar līdzenām graudu piepildījumu. Praksē faktiskā uzglabāšanas ietilpība var atšķirties atkarībā no tādiem faktoriem kā:

Graudu veids un testa svars
Mitruma saturs
Aerācijas sistēmas, kas aizņem vietu
Izlādes iekārtas tvertnē
Graudu uzkrāšanas modeļi

Graudu tvertnes ietilpības aprēķinu lietošanas gadījumi

Saimniecības plānošana un pārvaldība

Precīza tvertnes ietilpības informācija palīdz lauksaimniekiem:

Plānot ražas loģistiku un noteikt, vai esošā uzglabāšana ir pietiekama
Aprēķināt uzglabāto graudu vērtību finanšu plānošanai
Noteikt transportēšanas vajadzības, pamatojoties uz uzglabāšanas ietilpību
Plānot graudu mārketinga stratēģijas, pamatojoties uz pieejamo uzglabāšanu

Graudu objekta projektēšana

Tiem, kas projektē vai paplašina graudu uzglabāšanas objektus:

Noteikt optimālo tvertnes izmēru, pamatojoties uz gaidāmajām ražas apjomiem
Aprēķināt atdevi no ieguldījumiem jaunās uzglabāšanas būvniecībā
Plānot vietas izkārtojumu, pamatojoties uz uzglabāšanas prasībām
Projektēt atbilstošu apstrādes iekārtu, pamatojoties uz ietilpību

Graudu mārketinga un pārdošanas

Pārdodot vai pērkot graudus:

Precīzi novērtēt pieejamo graudu daudzumu pārdošanai
Pārbaudīt tvertnes mērījumus graudu līgumiem
Aprēķināt uzglabāšanas izmaksas, pamatojoties uz ietilpību
Plānot piegādes grafikus, pamatojoties uz tvertnes ietilpību

Apdrošināšana un riska pārvaldība

Apdrošināšanas un finanšu mērķiem:

Dokumentēt graudu uzglabāšanas ietilpību apdrošināšanas polisēm
Aprēķināt potenciālos zaudējumu apjomus riska pārvaldībai
Pārbaudīt uzglabāšanas ietilpību valdības programmām
Noteikt bojātu tvertņu nomaiņas izmaksas

Graudu žāvēšana un aerācija

Lai pārvaldītu graudu kvalitāti:

Izmērīt atbilstošos ventilatorus un sildītājus, pamatojoties uz tvertnes ietilpību
Aprēķināt gaisa plūsmas prasības pareizai graudu kondicionēšanai
Noteikt žāvēšanas laikus, pamatojoties uz tvertnes izmēru un graudu dziļumu
Plānot enerģijas prasības žāvēšanas operācijām

Alternatīvas standarta tvertnes ietilpības aprēķiniem

Lai gan mūsu kalkulators sniedz vienkāršu metodi graudu tvertnes ietilpības noteikšanai, ir pieejamas alternatīvas pieejas, kas var būt noderīgas konkrētās situācijās:

Testa svara pielāgošana: Lai nodrošinātu lielāku precizitāti, lauksaimnieki pielāgo bušelu pārvēršanas faktoru, pamatojoties uz konkrētu graudu veidu testa svaru. Izmantojiet šo visaptverošo tabulu par biežākajiem graudu veidiem:

Graudu veids	Bušeli uz kubikpēdu	Standarta testa svars (lbs/bu)
Kukurūza	0.8000	56.0
Kvieši	0.8030	60.0
Sojas pupas	0.7750	60.0
Mieži	0.7190	48.0
Auzu	0.6290	32.0
Graudu sorgo	0.7190	56.0
Rūga	0.7140	56.0
Saulespuķu sēklas	0.5000	24.0
Linu sēklas	0.7950	56.0
Rīsi (neapstrādāti)	0.7140	45.0

Lai izmantotu šos faktorus, vienkārši aizvietojiet standarta 0.8 reizinātāju ar atbilstošo vērtību no šīs tabulas, kad pārvēršat kubikpēdas bušelos jūsu konkrētajam graudu veidam.

Konusveida augšdaļas aprēķini: Tvertnēm ar graudiem, kas ir uzkrāti virs sānu sienas konusā:
- Aprēķiniet papildu konusa tilpumu, izmantojot: $V_{cone} = \frac{1}{3} \times \pi \times r^2 \times h_{cone}$
- Pievienojiet to cilindriskajam tilpumam, lai iegūtu kopējo ietilpību
Mitruma pielāgošana: Daži aprēķini ņem vērā graudu mitruma saturu, jo mitrāki graudi aizņem vairāk vietas:
- Samaziniet ietilpību uz leju par aptuveni 1.2% par katru procenta punktu mitruma, kas pārsniedz standarta
Aizvietošanas aprēķini: Tvertnēm ar centrālām virsotnēm, aerācijas caurulēm vai izlādes iekārtām:
- Aprēķiniet šo objektu tilpumu un atņemiet to no kopējā tvertnes tilpuma
Tieša mērīšana: Daži lauksaimnieki izmanto slodzes šūnas vai svara mērījumus, piepildot/iztukšojot, lai noteiktu faktisko tvertnes ietilpību, nevis teorētiskos aprēķinus.

Graudu tvertnes ietilpības mērīšanas vēsture

Nepieciešamība mērīt un aprēķināt graudu uzglabāšanas ietilpību datējama ar senajām civilizācijām. Agrīnie graudu uzglabāšanas objekti ietvēra pazemes bedrītes, māla traukus un akmens silos, ar ietilpību, kas tika mērīta primitīvos tilpuma vienībās.

Amerikā standartizēto graudu tvertņu izstrāde sākās 20. gadsimta sākumā, ieviešot korozijizturīgas tērauda tvertnes. Šie cilindriskie objekti kļuva arvien populārāki to izturības, izmaksu efektivitātes un būvniecības viegluma dēļ.

Bušelis, standarta vienība graudu mērīšanai ASV, ir vēsturiski saistīts ar Angliju. Vindzoras bušelis, kas tika noteikts 15. gadsimtā, kļuva par standarta amerikāņu bušeli, kas definēts kā 2,150.42 kubikcollas (aptuveni 35.24 litri).

Pārvēršanas faktors 0.8 bušeli uz kubikpēdu kļuva par standartu lauksaimniecības nozarē, kad graudu tvertņu ražošana paplašinājās 20. gadsimta vidū. Šis faktors atspoguļo vidējo vērtību, kas ir pietiekami laba vairumam graudu veidu, lai gan konkrēti pārvēršanas faktori var tikt izmantoti lielākai precizitātei.

Mūsdienu graudu tvertnes ietilpības aprēķinu metodes ir attīstījušās līdzās tvertnes dizaina uzlabojumiem. Mūsdienu aprēķini ņem vērā tādus faktorus kā:

Konusveida augšdaļas un lejasdaļas
Aerācijas sistēmas un izlādes iekārtas
Mainīgie graudu iepakošanas faktori
Mitruma satura pielāgojumi

Ar digitālās tehnoloģijas attīstību kalkulatori, piemēram, šis, ir padarījuši precīzus ietilpības aprēķinus pieejamus visiem lauksaimniecības sektorā, uzlabojot efektivitāti graudu apstrādē un uzglabāšanas plānošanā.

Biežāk uzdotie jautājumi

Cik precīzs ir graudu tvertnes ietilpības kalkulators?

Kalkulators sniedz teorētisko maksimālo ietilpību, pamatojoties uz standarta formulu cilindriskajam tilpumam un nozares standarta pārvēršanas faktoru 0.8 bušeli uz kubikpēdu. Lielākajai daļai praktisko mērķu šis aprēķins ir pietiekami precīzs, parasti 2-5% robežās no faktiskās ietilpības. Faktori, piemēram, graudu veids, mitruma saturs un tvertnes iekārtas, var ietekmēt faktisko uzglabāšanas ietilpību.

Vai kalkulators ņem vērā dažādus graudu veidus?

Standarta aprēķins izmanto 0.8 bušeli uz kubikpēdu, kas parasti tiek pieņemts kukurūzai un diezgan labi darbojas lielākajai daļai graudu. Lai iegūtu precīzākus aprēķinus ar konkrētiem graudiem, varat reizināt rezultātu ar atbilstošo faktoru jūsu graudu veidam (piemēram, kviešiem: 1.004, sojas pupām: 0.969, miežiem: 0.899, salīdzinot ar kukurūzu).

Kā man izmērīt savas graudu tvertnes diametru?

Lai iegūtu visprecīzākos rezultātus, izmēriet tvertnes iekšējo diametru. Ja varat izmērīt tikai ārpusi, atņemiet divreiz sienas biezumu (parasti 2-3 collas lielākajai daļai tvertņu). Tvertnēm ar stīvēm vai korģēšanu izmēriet no vienas korģēšanas iekšējā virsotnes līdz pretējai korģēšanas iekšējai virsotnei.

Vai kalkulators ņem vērā konusveida augšdaļas vai lejasdaļas?

Nē, šis kalkulators koncentrējas uz cilindrisko tvertnes daļu. Tvertnēm ar konusveida augšdaļām jums būs jāaprēķina šis tilpums atsevišķi un jāpievieno rezultātam. Līdzīgi, tvertnēm ar lejasdaļām jums būs jāatņem tilpums, kas nav izmantojams uzglabāšanai.

Kā mitruma saturs ietekmē graudu tvertnes ietilpību?

Augstāks mitruma saturs liek graudiem uzbriest, samazinot uzglabāšanai pieejamo graudu daudzumu noteiktā tilpumā. Kā vispārējs noteikums, par katru procenta punktu, kas pārsniedz standarta sausuma līmeni, uzglabāšanas ietilpība samazinās par aptuveni 1.2%.

Vai es varu izmantot šo kalkulatoru necilindriskām tvertnēm?

Šis kalkulators ir īpaši izstrādāts cilindriskām tvertnēm. Taisnstūrveida vai neregulāru formu tvertnēm jums būs jāizmanto citas formulas, pamatojoties uz šo struktūru specifisko ģeometriju.

Kā es varu pārvērst starp dažādām mērīšanas vienībām?

Kalkulators sniedz rezultātus gan kubikpēdās, gan bušelos. Ja jums nepieciešamas citas vienības:

1 kubikpēda = 0.0283 kubikmetri
1 bušelis = 35.24 litri
1 bušelis kukurūzas ≈ 56 mārciņas (standarta mitrumā)
1 metrikona tonna kukurūzas ≈ 39.4 bušeli

Cik daudz graudu tvertnes ietilpība ietekmē saimniecības rentabilitāti?

Uzglabāšanas ietilpība tieši ietekmē saimniecības rentabilitāti, sniedzot elastību mārketinga lēmumos. Ar pietiekamu uzglabāšanu lauksaimnieki var turēt graudus līdz tirgus cenas ir izdevīgas, nevis pārdot uzreiz ražas laikā, kad cenas parasti ir zemākas. Pētījumi liecina, ka stratēģiska graudu uzglabāšana var palielināt gada atdevi par 10-20% salīdzinājumā ar visu graudu pārdošanu ražas laikā.

Kāda ir atšķirība starp nominālo ietilpību un faktisko izmantojamo ietilpību?

Nominālā ietilpība ir teorētiskā maksimālā tvertnes tilpums, savukārt izmantojamā ietilpība ņem vērā praktiskos ierobežojumus, piemēram, izlādes iekārtas, aerācijas sistēmas un nespēju pilnībā piepildīt vai iztukšot tvertni. Izmantojamā ietilpība parasti ir 90-95% no nominālās ietilpības.

Kā es varu palielināt graudu tvertnes ietilpību?

Lai palielinātu esošo tvertņu ietilpību, apsveriet:

Papildināt tvertnes gredzenus, lai palielinātu augstumu (nepieciešama strukturālā inženierija)
Uzstādīt lielākus aerācijas ventilatorus, lai ļautu dziļākai graudu uzglabāšanai
Izmantot graudu izkliedētājus, lai panāktu vienmērīgāku piepildījumu un samazinātu gaisa kabatas
Pareizi uzturēt iekārtas, lai samazinātu bojātu vietu
Uzstādīt jumta ventilācijas atveres, lai ļautu augstākam piepildījumam ar pareizu aerāciju

Atsauces

ASABE (Amerikas Lauksaimniecības un bioloģisko inženieru biedrība). "ANSI/ASAE EP433: Slodzes, ko izsaka brīvi plūstoši graudi uz tvertnēm." Sv. Džozefs, MI.
Hellevang, K. J. (2013). "Graudu žāvēšana, apstrāde un uzglabāšana." Ziemeļdakotas štata universitātes paplašināšanas dienests.
Midwest Plan Service. (2017). "Graudu tvertnes pārvaldība: uzglabāšana, aerācija un žāvēšana." Aiovas štata universitātes paplašināšana.
Bern, C. J., & Brumm, T. J. (2019). "Graudu pārvaldība pēc ražas." Aiovas štata universitātes Digitālā prese.
USDA (Amerikas Savienoto Valstu Lauksaimniecības departaments). "Noliktavas inspektora ceļvedis graudiem." Federālā graudu inspekcijas dienests.
Maier, D. E., & Bakker-Arkema, F. W. (2002). "Graudu žāvēšanas sistēmas." CIGR Lauksaimniecības inženierijas rokasgrāmata, 4. sējums.
Loewer, O. J., Bridges, T. C., & Bucklin, R. A. (1994). "Uz lauka žāvēšanas un uzglabāšanas sistēmas." Amerikas Lauksaimniecības inženieru biedrība.
Cloud, H. A., & Morey, R. V. (1991). "Uzglabāto graudu pārvaldība ar aerāciju." Minesotas štata universitātes paplašināšana.

Izmantojiet mūsu Graudu Tvertnes Ietilpības Kalkulatoru jau šodien, lai precīzi noteiktu savu uzglabāšanas ietilpību un pieņemtu informētus lēmumus par graudu apstrādes operācijām. Vienkārši ievadiet tvertnes izmērus un iegūstiet tūlītējus rezultātus gan kubikpēdās, gan bušelos!

Graudu tvertņu ietilpības kalkulators: tilpums busheļos un kubikpēdās

Graudu tvertnes ietilpības kalkulators

Aprēķinātā ietilpība

Tvertnes vizualizācija

Aprēķina formula

Dokumentācija