Graudu Bunkura Tilpuma Kalkulators - Bušeļos un Kubiskajās Pēdās

Kas ir graudu bunkura ietilpības kalkulators?

Graudu bunkura ietilpības kalkulators nosaka, cik daudz graudu var ietilpt apaļā, cilindriskā glabāšanas bunkurā ar taisnām sānu sienām. Tas izmanto divus mērījumus — bunkura diametru un augstumu — un aprēķina tilpumu kubikpēdās, kā arī atbilstošo ietilpību bušelos. Lauksaimnieki un graudu elevatoru operatori to izmanto ražas novākšanas darbu loģistikas plānošanai, iekārtu izmēra izvēlei un tam, lai noteiktu, cik daudz graudu var ievietot konkrētajā vietā.

Šis kalkulators pieņem diametru un augstumu no 1 līdz 100 pēdām ar soli 0,1 pēdas.

Kā aprēķināt graudu bunkura ietilpību

Tilpuma formula

Bunkurs ar taisnām sānu sienām ir cilindrs, tāpēc tā tilpumu aprēķina pēc standarta cilindra formulas:

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

Šeit $V$ ir tilpums kubikpēdās, $r$ ir bunkura rādiuss pēdās, bet $h$ ir augstums pēdās. Rādiuss ir puse no diametra, tātad $r = d \div 2$. Izsakot formulu ar diametru, iegūst $V = \pi \times (d/2)^2 \times h$ — tieši šo formulu izmanto kalkulators.

Izmantojiet bunkura iekšējo diametru, nevis ārējo diametru. Tērauda bunkura sienas un to rievojums pievieno dažas collas. 30 pēdu bunkuram ārējo izciļņu mērīšana pārvērtē tilpumu par vairākiem simtiem bušeļu.

Kubikpēdu pārvēršana bušeļos

Kad tilpums ir zināms, viens nemainīgs koeficients pārvērš kubikpēdas bušeļos:

$\text{Bušeļi} = \text{Kubikpēdas} \times \frac{1728}{2150.42} \approx \text{Kubikpēdas} \times 0.8036$

Šis koeficients izriet no mērvienības definīcijas. Viens ASV bušelis ir tieši 2 150,42 kubikcollas; šo mērvienību sauc par Vinčesteras bušeli. Viena kubikpēda ir 1 728 kubikcollas (28 300 cm³). Dalot, iegūst 1 728 ÷ 2 150,42 ≈ 0,8035639549 bušeļus uz kubikpēdu. Kalkulators izmanto pilno vērtību, nevis noapaļoto 0,8, ko graudu tirgotāji bieži rēķina galvā. Tālāk redzamajam 30 reiz 24 pēdu bunkuram noapaļošanas atšķirība ir aptuveni 60 bušeļi.

Aprēķina piemērs

Aplūkosim bunkuru, kura iekšējais diametrs ir 30 pēdas (9,1 m) un augstums ir 24 pēdas (7,32 m).

1. Rādiuss: $r = 30 \div 2 = 15$ pēdas.
2. Tilpums: $V = \pi \times 15^2 \times 24 \approx 16{,}964.60$ kubikpēdas.
3. Ietilpība: $16{,}964.60 \times 0.8035639549 \approx 13{,}632.14$ bušeļi.

Kalkulatora sākuma piemērs — 15 pēdu reiz 20 pēdu liels bunkurs — darbojas tāpat: $\pi \times 7.5^2 \times 20 \approx 3{,}534.29$ kubikpēdas jeb aptuveni 2 840,03 bušeļi.

Abi skaitļi ir nominālā ietilpība — teorētiskais maksimums bunkuram, kas piepildīts līdz dzegai ar izlīdzinātiem graudiem.

Nominālā un izmantojamā ietilpība

Reālos bunkuros parasti ietilpst nedaudz mazāk, nekā norāda formula. Šo atšķirību rada vairāki faktori.

• Iekārtas bunkura iekšpusē. Aerācijas caurules, savācējbedres un izslaucīšanas gliemežtransportieri aizņem vietu, ko graudi nevar aizpildīt. 12 collu aerācijas caurule, kas stiepjas visā bunkura 25 pēdas augstumā, ir ar rādiusu 0,5 pēdas (0,15 m), tāpēc tā aizņem $\pi \times 0.5^2 \times 25 \approx 19.63$ kubikpēdas jeb aptuveni 15,78 bušeļus. 16 965 kubikpēdu (480 m³) bunkurā tas ir aptuveni viena desmitā daļa procenta. Lielākas savācējtvertnes un pārejas konusi aizņem vairāk vietas.
• Graudu krāšanās. Bunkuram piepildoties, graudu kaudze vidū paceļas virsotnē. Bunkurs bez graudu izlīdzinātāja reti piepildās vienmērīgi, tāpēc stūri pie sienas paliek tukši.
• Brīvā telpa augšpusē. Operatoriem augšpusē jāatstāj vieta gaisa plūsmai un lai iekraušanas laikā novērstu izbēršanos.
• Sablīvēšanās un mitrums. Graudi nosēžas sava svara ietekmē, un mitri graudi sablīvējas citādi nekā sausi graudi. Abi faktori novirza faktisko bušeļu skaitu no vienkāršā tilpuma aprēķina.

Šo faktoru dēļ plānošanas aprēķini parasti ir par dažiem procentiem mazāki nekā nominālā ietilpība. Visuzticamākais avots ir konkrēta bunkura modeļa ražotāja ietilpības tabulas.

Konusveida virsotnes un piltuves dibeni

Ja graudiem ļauj pacelties virs sānu sienas, virsotne veido konusu. Tā tilpumu aprēķina pēc konusa formulas:

$V_{cone} = \frac{1}{3} \times \pi \times r^2 \times h_{cone}$

Bunkuram ar izmēru 30 pēdu un 5 pēdas augstu graudu virsotni tas ir $\frac{1}{3} \times \pi \times 15^2 \times 5 \approx 1{,}178.10$ kubikpēdas jeb aptuveni 946,68 bušeļi papildus cilindra tilpumam. Bunkuram ar piltuves dibenu konuss atrodas zem cilindra, un tā tilpumu aprēķina pēc tās pašas formulas. Šis kalkulators aptver tikai cilindrisko daļu ar taisnām sānu sienām, tāpēc konusa tilpums jāpieskaita atsevišķi.

Tilpuma bušeļi un svara bušeļi

Graudus pērk un pārdod pēc svara bušeļa, nevis tilpuma bušeļa. ASV graudu standarti katrai kultūrai nosaka graudu tilpummasu, tāpēc “viens bušelis” konkrētai kultūrai nozīmē noteiktu mārciņu skaitu.

Iepriekš aprakstītais tilpuma pārrēķins nemainās atkarībā no kultūras, jo bušelis ir nemainīga tilpuma mērvienība. Mainās bunkurā esošo graudu svars. Lai aprēķinātu svaru, reiziniet kalkulatora norādīto bušeļu skaitu ar attiecīgās kultūras mārciņu skaitu uz bušeli. 13 632 bušeļu kukurūzas bunkurā ir aptuveni 13 632 × 56 ≈ 763 400 mārciņas jeb aptuveni 382 tonnas.

Biežāk uzdotie jautājumi

Cik tuvs aprēķinātais skaitlis ir faktiskajai bunkura ietilpībai?

Ģeometrija ir precīza, bet izmantojamā ietilpība parasti ir par dažiem procentiem mazāka. Atšķirību rada iekārtas bunkura iekšpusē, nevienmērīgs graudu sablīvējums un brīvā telpa augšpusē, nevis aritmētiska kļūda.

Vai to var izmantot arī citām graudu kultūrām, ne tikai kukurūzai?

Jā. Tilpums kubikpēdās un bušeļu skaits ir vienāds jebkurai kultūrai, jo bušelis ir tilpuma mērvienība. Atšķiras tikai šo graudu masa; to norāda iepriekšējā tabula.

Kā jāmēra bunkura diametrs?

Ja iespējams, izmēriet tukša bunkura iekšējo diametru. Pretējā gadījumā izmēriet ārējo diametru un atņemiet divkāršu sienas biezumu. Mērot ārpus bunkura pāri rievojuma izciļņiem, diametrs tiek pārvērtēts un rezultāts palielināts.

Kāpēc 0,8036 bušeļi uz kubikpēdu, nevis 0,8?

Viens bušelis ir definēts kā 2 150,42 kubikcollas (35 200 cm³), bet viena kubikpēda ir 1 728 kubikcollas (28 300 cm³), tāpēc attiecība ir 1 728 ÷ 2 150,42 ≈ 0,8036. Aptuvenā vērtība 0,8 ir vieglāk aprēķināma galvā, taču tā rezultātu samazina par aptuveni 0,44 procentiem, kas lielam bunkuram ir būtiski.

Vai kalkulators ņem vērā konusveida virsotnes vai piltuves dibenus?

Nē. Tas mēra tikai cilindru ar taisnām sānu sienām. Konusveida virsotne palielina tilpumu, bet piltuves dibens pievieno konusu zem sānu sienas; abus aprēķina pēc iepriekš parādītās konusa formulas un pieskaita rezultātam.

Literatūras saraksts

1. Nacionālais standartu un tehnoloģijas institūts, Rokasgrāmata 44: specifikācijas, pielaides un citas tehniskās prasības svēršanas un mērīšanas ierīcēm, C pielikums par ASV bušeli, kas atbilst 2 150,42 kubikcollām.
2. ASV Lauksaimniecības departaments, Federālais graudu pārbaudes dienests, Amerikas Savienoto Valstu graudu standarti (7 CFR 810. daļa), par graudu masu uz bušeli.
3. Hellevang, K. J., Graudu žāvēšanas, apstrādes un uzglabāšanas rokasgrāmata, Ziemeļdakotas štata universitātes Ekstensijas dienests.