Шнек: определение, назначение, устройство

Классификация муфт

По способу своего функционирования муфты подразделяются на

• механические;
• электрические;
• гидравлические;
• магнитные.

По возможности управления различают:

• постоянного зацепления;
• управляемые.

Управляемые муфты позволяют временно рассоединять валы с остановкой вращения или без таковой. По типу привода они подразделяются на:

• Механические. В качестве привода используется мускульная сила человека.
• Пневматические.
• Гидравлические. Требуют наличия на станке или механизме системы гидравлики.
• Электромагнитные. Наиболее современные, легко интегрируются в цифровые системы управления.
• Самоуправляемые. По достижении определенного условия (скорости вращения, крутящего момента или самопроизвольного реверса) срабатываем механизм, временно или постоянно расцепляющий валы. Служат в качестве предохранительных устройств. Из-за сложности конструкции, изготовления и обслуживания вытесняются автоматизированными системами с датчиками и электроприводом.

По упругости сцепки различают

• жесткие, осуществляют постоянное зацепление;
• компенсирующие, способны работать в условиях неполной соосности валов;
• упругие (компрессионные муфты), компенсируют крутильные или продольные колебания и удары, передаваемые от источника энергии;
• сцепные, управляемые механизмы для коммутации валов, к ним относятся кулачково- дисковые и фрикционные муфты.

В сложных случаях применяют комбинированные муфты, соединяющие в себе несколько классификационных признаков.

Изготовление инструмента

Кинематическая схема станка шнекового бурения марки УШБ: 1 – мотор, 2 – коробка ротора мощности, 3 – карданный вал, 4 – редуктор, 5 – конические шестерни (неподвижный ротор), 6 – штанга, 7 – ротор, 9 – шнек, 10 – коронка, 11, 12 – лебедки.

Для изготовления бурового инструмента потребуется немало времени и сил, а инструменты и материалы нужны следующие:

• рулетка;
• болгарка;
• сварочный аппарат;
• дрель;
• труба толстостенная Д 40 мм;
• сталь листовая 1,8-2 мм;
• шестигранники и гильзы;
• винты с гайками либо шпильки.

В самом начале набрасывается чертеж, который почти всегда одинаковый, т.к. именно такие параметры позволяют добиться максимального КПД при работе. После этого можно начинать готовить трубу, что происходит за минимальный промежуток времени:

1. Производится замер трубы на 120-140 см, а также четкий рисунок границ будущего среза.
2. Производится отрез по отмеченной ранее линии. Если отметка оказывается неровной, то срез корректируется, дабы добиться строго перпендикулярного положения по отношению к основному направлению.
3. Сверху вставляется стержень с шестигранником на конце и приваривается. На этом же этапе сверлится труба таким образом, чтобы пробить насквозь основу шестигранника, после чего вставляется сквозная шпилька, излишки обрезаются, а стык заваривается. Данное мероприятие позволит обеспечить дополнительный запас прочности. В самом шестиграннике сверлятся 2 перпендикулярных отверстия на высоте 2,2 и 4,2 см (люфт в 2 мм нужно оставлять обязательно).
4. Снизу вставляется продолговатая гильза под шестигранник и заваривается. На расстоянии 2 и 4 см от окончания трубы делаются перпендикулярные сквозные отверстия, через которые будет производиться фиксация с шестигранником в нижнем сегменте.

Аналогичная процедура проводится с каждой используемой для бурения трубой, благодаря чему в итоге получается идеальное качество стыка. А вот после этого начинается сложный этап, т.к. придется из листовой стали выгибать лопасти:

1. Вырезается квадрат стали 200*200 мм, из которого выгибается 1 виток.
2. От получившегося витка отрезаются все излишки, чтобы в итоге образовался идеальный круг. В центре делается идеально круглое отверстие 40 мм.
3. Круг снова выгибается в первоначальное плоское положение, после чего обводится по контуру на листовой стали.
4. Обведенные шаблоны вырезаются болгаркой или электролобзиком (специальной пилочкой по металлу) и выгибаются в нужное положение.
5. Производится окончательная фиксация к трубе от основания до самого верха при помощи сварочного аппарата. Каждый следующий круг должен начинаться там, где заканчивается предыдущий, а верхний заканчивается там, где начинается нижний. Такой подход позволит делать взаимозаменяемые сегменты.

Желательно базовый шаблонный круг оставить на будущее, т.к. колонны время от времени выходят из строя, и нужно изготавливать новые, а делать заготовки заново каждый раз — это лишняя трата сил и времени.

Преимущества и недостатки

На протяжении длительного периода применялись исключительно ленточные варианты исполнения. Пластинчатые устройства характеризуются довольно большим количество преимуществ и недостатков. К преимуществам можно отнести следующее:

1. Высокая степень приспособленности к транспортировке горячих, острокромочных, крупнокусковых и других грузов, которые могут стать причиной повреждения поверхности. Этот момент определил широкое распространение устройства в промышленности и многих других областях. Металлическая секционная лента выдерживает воздействие окружающей среды, при падении грунта или другого сыпучего грунта на поверхности не возникает дефектов.
2. Применение металла позволяет проводить транспортировку груза при высоких и низких температурах. Именно этот момент позволил применять конвейеры для транспортировки горячих заготовок в машиностроительной и другой промышленности.
3. Конструктивные особенности позволяют создавать пластинчатые конвейеры наклонного и другого типа. Большое распространение получили именно горизонтальные устройства, но могут устанавливаться и наклонные, которые позволяют поднимать груз на определенную высоту.
4. Высокая степень производительности также относится к основным преимуществом пластинчатого конвейера. Она достигается за счет установки электрического двигателя, редуктора и некоторых других механизмов.
5. Есть возможность использовать настил со специальными элементами крепления для транспортировки различных грузов. Примером можно назвать бортики, а также поперечные пластины.
6. Можно проводить загрузку непосредственно из бункера, за счет чего повышается эффективность.

Есть и несколько существенных недостатков, которые также должны учитываться. Примером можно назвать следующее:

Применение металла при производстве основных элементов определяет то, что вес конструкции существенно повышается. Именно поэтому приходится проводить установку механизма на специальном основании, которое будет рассчитано на высокую нагрузку

Кроме этого, уделяется внимание фиксации основания.
Еще важным моментом можно назвать сложность в изготовлении. Это также определяет то, что процедура обслуживания требует существенных денежных вложений

Некоторые детали нельзя найти в продаже, их изготовление проводится на заказ.
Высокая стоимость ходовой части также связана с применение металла и других подобных материалов при изготовлении конструкции. Именно поэтому установка проводится в случае, когда требуются более высокие эксплуатационные характеристики.
Невысокая скорость транспортировки. Это свойство одновременно можно назвать преимуществом и недостатком, так как существенно снижается показатель эффективности. Скорость перемещения снижается за счет снижения количества оборотов, для чего устанавливается редуктор. Он может снижать количество оборотов в несколько раз.
Усложнение эксплуатации по причине установки большого количества шарнирных соединений. Подобные конструктивные элементы характеризуются относительно высокой сложностью. Слишком высокая нагрузка и эксплуатация без соответствующего обслуживания может привести к серьезным дефектам.
За устройством нужно проводить постоянный уход и наблюдение, так как незначительные дефекты в течение длительного периода могут стать причиной выхода всего устройства из строя. Кроме этого, проводится периодическая проверка степени натяжения цепи, которая и отвечает за передачу усилия.
Высокая сложность замены катков и других элементов. Именно поэтому обслуживание должен проводить исключительно специалист, который знает все особенности устройства.
Из-за большой массы основных элементов возникает существенное сопротивление движению. Именно поэтому оказывается существенная нагрузка на электрический двигатель и промежуточный элемент.

При выборе пластинчатого конвейера следует уделять внимание всем преимуществам и недостаткам. Это связано с тем, что в некоторых случаях лучше провести установку ленточной конструкции

Кроме этого, конструкция для транспортировки характеризуется огромным количеством различных характеристик.

Сферы применения

Прототипом современного шнека является винтовой механизм, который был изобретен Архимедом.

С тех пор данная конструкция получила большую популярность и стала использоваться во многих отраслях промышленности. С ее помощью транспортируются сыпучие, порошкообразные, полимерные и мелкокусковые материалы в таких отраслях, как:

• производство строительных материалов,
• комбикормовая промышленность,
• химическая промышленность,
• мукомольная промышленность,
• пищевая промышленность,
• производство вездеходов, комбайнов и буровых машин,
• машиностроение.

На предприятиях, занимающихся производством машин, с помощью буров осуществляется транспортировка сливной стружки, образующейся в станках. Они входят в комплектацию стрелкового оружия, где используются в качестве магазина для патронов. Самым простым шнековым механизмом, который можно встретить практически в каждом доме, является мясорубка.

В процессе литья полимеров используются 3-зонные шнеки (зона приема материала, зона компрессии, зона дозирования).

Нецелесообразно использовать винтовые шнековые конвейеры на производственных участках, где осуществляется транспортировка липких, высокоабразивных и сильно уплотняющих грузов.

В настоящее время производится несколько видов винтовых конвейеров, различающихся по функциональным особенностям и эксплуатационным свойствам. Кроме того, при классификации буров, учитываются следующие параметры:

• наклон желоба,
• направление спирали,
• конструкция винта,
• переменность шага,
• диаметр винта,
• степень сжатия,
• вид транспортируемого груза.

В зависимости от того, в какую сторону наклонен желоб, шнек может быть горизонтальным, вертикальным, пологонаклонным или крутонаклонным. По конструктивному исполнению винта он может быть сплошным, лопастным, ленточным или фасонным, а по количеству зон питания – 1,2 и 3-зонным.

Большинство при выборе винтового конвейера ориентируются только на один параметр – назначение. Согласно этому параметру, шнек может быть:

Машины с дозирующим шнековым механизмом используются в процессе переработки полимеров. Их главным преимуществом является усовершенствованная конструкция и высокая производительность.

Механизмы смесительного типа незаменимы при тщательном смешении материалов, производстве полиэтилена и переработке ПВХ. От предыдущего вида шнеков они отличаются наличием смесительной секции и высокой скоростью вращения.

Барьерные шнековые машины используются для усиленного сдавливания и плавления материалов. В их конструкцию включена смесительная секция, которая позволяет увеличить производительность.

Изготовление

Рисунок 1. Схема разделения диска бура.

Чтобы изготовить буровой инструмент, потребуются следующие материалы, инструменты и оборудование:

• сварочная установка с набором электродов;
• машинка для шлифования с отрезным диском (болгарка);
• металлическая труба диаметром 2 см и длиной 150 см для создания несущего стержня;
• металлическая труба диаметром 2,5 см и длиной 50 см для создания рукоятки;
• металлическая пластина размером 0,5×5×20 см для создания буровой головки;
• износившийся диск от болгарки, который применялся для каменной резки.

Изготовление бура своими руками потребует соблюдения необходимого порядка выполнения всех работ. Необходимо подойти к этому процессу ответственно и подыскать человека, имеющего опыт обращения со сварочной установкой.

В первую очередь нужно вырезать из металлической пластины небольшой кусок размером 0,5×2×10 см и приварить его к краям отверстия 150 см металлической трубы. Чтобы сварное соединение имело более высокую прочность, рекомендуется сплющить тот конец трубы, к которому приваривается будущая буровая головка.

Рисунок 2. Шнековый бур. Шнековый бур за один рабочий цикл способен забрать больше грунта, чем простой садовый бур, что значительно ускоряет копку ямы.

Теперь необходимо аккуратно обточить приваренную пластину при помощи болгарки, придав ей заостренный конусообразный вид. Буровая головка готова.

Приступайте к вырезанию режущих деталей размером 0,5×3×8 см. Они предназначаются для разрыхления поверхностного грунта в начале бурильных работ, поэтому их нужно приваривать чуть выше буровой головки. После этого необходимо вырезать опоры подходящего размера для крепления ножей. Их нужно закрепить под небольшим наклоном (примерно 15°) таким образом, чтобы при вращении в выбранную сторону бур мог погружаться в прорываемое углубление.

Диск для каменной резки необходимо поделить на 2 одинаковые половинки, затем просверлить в них отверстия для прикрепления к опорным элементам на стержне. Закрепленные половинки по отношению друг к другу образуют 30° угол, как это показано на рис.1.

После того как вы надежно прикрепите части диска, их необходимо заострить с той стороны, которая располагается ближе к поверхности земли. По завершении затачивания нужно надежно приварить 0,5 м трубу перпендикулярно 1,5 м трубе, она будет выступать в роли рукоятки. Готовый бур должен выглядеть так, как это отображено на рис.2.

Дисковые ножи рекомендуется закреплять при помощи стальных болтов, шайб и гаек. Убедитесь в том, что их резьба направлена кверху. Это поможет упростить процесс бурения, поскольку метизы не будут препятствовать выкапыванию углубления. Выпирающая резьба может быть скрыта под кембриками из поливинилхлоридной трубки. Это обеспечит креплению дополнительную защиту от липнущего грунта.

Рисунок 3. Схема шнекового бура.

Чтобы упростить задачу измерения вырытого углубления, можно сделать на стержне бурового инструмента небольшие насечки с шагом в 10-15 см и перекрасить их в более броский цвет.

Изготовив садовый бур своими руками по данной технологии, вы сможете бурить углубления вплоть до 1,5 м глубины различного диаметра. Ширина скважины зависит от диаметра режущих элементов. Процедура бурения занимает около 5-10 минут.

Чтобы защитить руки от трения в процессе работы, рекомендуется надеть на рукоятку обрезки резинового шланга.

Опоры крепления режущих элементов можно изготовить из пластин ненужной автомобильной рессоры, а сами ножи можно вырезать из старых кругов циркулярной пилы. При этом нет необходимости в затачивании ножевых кромок.

Горизонтальный шнек

Ленточный винтовой конвейер

Данный вид конвейера состоит из привода (редуктор и электродвигатель), вращающего винт (рабочий орган машины), приводного вала с укрепленными на нём витками транспортирующего винта, жёлоба с полуцилиндрическим днищем, загрузочного и разгрузочного устройства. Через отверстия в крышке жёлоба подается насыпной груз и скользит вдоль жёлоба при вращении винта. Совместному вращению груза с винтом препятствует сила тяжести груза и трение его о жёлоб. Через отверстия в днище, снабженные затворами осуществляется разгрузка жёлоба. Винт шнека выполняют одно, двух или трехзаходным, с правым или левым направлением спирали. Поверхность винта шнека бывает лопастной, фасонной, ленточной, сплошной (применяют при перемещении порошкового насыпного, сухого мелкозернистого груза, не склонного к слеживанию). При перемещении слеживающихся грузов применяют винты шнека с лопастной, фасонной, ленточной поверхностью.

Вал винта шнека состоит из отдельных секций и может быть трубчатым (скрепляются между собой с помощью вставляемых по концам коротких соединительных валиков, имеют меньшую массу) или сплошным. Вал винта шнека лежит в концевых (укрепляют в торцовых стенках жёлоба) и промежуточных (подвешиваются сверху на укрепленных на жёлобе поперечных планках) подшипниках. Один из концевых подшипников делают упорным и устанавливают со стороны начала движения груза. Промежуточные подшипники имеют малые диаметр и длину, а также надежное уплотнение во избежание загрязнения частицами груза.

Питатель шнековый

Основная статья: Питатель шнековый

По сути питателем является двигатель, муфта и редуктор, который вводится в зацепление с рабочим органом непосредственно через зубчатую передачу.

Вертикальный шнек

Данный вид шнеков состоит из короткого горизонтального винта-питателя, вращающегося в цилиндрическом кожухе (трубе) и подвешенного на упорном подшипнике вала со сплошными винтовыми витками, также вращающегося в трубе, и одного или двух раздельных приводов для обоих винтов. Через патрубок вверху кожуха осуществляется разгрузка шнека. Груз подается в нижний участок вертикального винта шнека, и делают его либо с уменьшенным шагом, либо переменного, уменьшающегося кверху диаметра. Вертикальные шнеки используют для подъёма груза на высоту до 15 м, а при перемещении зернистых, порошкообразных, и мелкозернистых материалов при ограниченной производительности — не больше 30 м. Вертикальные шнеки применяют в качестве установок для бурения скважин.
Вертикальные шнеки энергоемки, а также имеют небольшие габаритные размеры, удобство разгрузки в любую сторону.

Правила эксплуатации

Перед началом переработки мяса или другого продукта, необходимо нарезать его на кусочки, чтобы они беспрепятственно проходили по цилиндрической части приемника. Толкатель используется как раз для проталкивания продуктов к шнеку, который продвигает его к режущему инструменту.

Шнек любой мясорубки имеет специальные ребра, которые направляют продукт к выходу, перемалывая его во время продвижения. Этот процесс, как и действия ножа, происходит непрерывно: новые порции, закладываемые в мясоприемник, выдавливают уже перемолотый продукт через решетку в подставленную к горловине емкость. С помощью электрических моделей легко делать нежные паштеты: перемалывание делается несколько раз, пропуская готовый продукт через более мелкие сетки и добавляя необходимые ингредиенты.

Чтобы работа мясорубки была качественной, а изделие функционировало как можно дольше, необходимо четко выполнять рекомендации производителя и простые правила эксплуатации.

1. Тщательно проверяйте мясо при нарезке его на порционные кусочки для закладки в приемник, если попадет мелкая косточка, то она станет причиной поломки ножа.
2. Нож в изделии должен всегда быть острым — это способствует быстрой переработке любого продукта.
3. Сразу после эксплуатации изделие надо разобрать, хорошо промыть все части, а после высыхания сложить в коробку для хранения.
4. Перед сборкой вал, нож и решетку со стороны прилегания ножа специалисты советуют протереть подсолнечным маслом — это обеспечит лучшее прохождение продуктов внутри мясорубки и качественную работу трущихся частей.

Как видите, устройство электрической мясорубки, принцип ее работы предельно простые, но у нее множество преимуществ, потому что с помощью простых насадок можно приготовить оригинальные домашние деликатесы, ароматные изделия из теста и много других вкусных блюд.

Классификация скребковых конвейеров

Встречается просто огромное количество различных вариантов исполнения скребковых конвейеров. Классификация скребковых конвейеров проводится по самым различным признакам. Основной заключается в назначении. Выделяют следующие варианты исполнения:

1. Подземные. Они устанавливаются на угольных и рудных шахтах. Особенность заключается в применении материалов, которые могут выдерживать влияние окружающей среды. Скребковый конвейер 53 может быть расположен под углом.
2. Общего назначения. Это вариант исполнения получил весьма широкое распространение. Часто устанавливается на поверхностных шахтах и обогатительных фабриках. Устройства общего назначения можно назвать универсальным вариантом, который идеально подходит для установки при самых различных эксплуатационных условиях
3. Специальные устройства. Подобный вариант исполнения производится в зависимости от того, какие требуются эксплуатационные характеристики. Часто устанавливаются в горнотранспортной промышленности.

Также классификация проводится по характеру выполняемых функций. Она выглядит следующим образом:

1. Доставочные. Этот вариант исполнения предназначен исключительно для транспортировки вещества на различные расстояния.
2. Агрегатные установки. Как правило, подобный механизм работает совместно с другими выемочными агрегатами. Однако, в этой связке редко проводится установка других транспортировочных элементов.
3. Тормозные устройства. Их предназначение заключается в спуске гуля с большой высоты при определенном угле наклона.

Важным признаком классификации можно назвать тип устанавливаемого привода. По этом признаку выделяют следующие варианты исполнения:

1. С электрическим. Этот тип привода на сегодняшний день весьма распространен, так как характеризуется повышенной эффективностью. Кроме этого, электрический привод зачастую обладает компактными размерами, за счет чего упрощается установка и обслуживание. Однако у этого варианта есть существенный недостаток – он весьма восприимчив к перегрузкам, из-за которых происходит перегрев устройства. Именно поэтому устанавливается электрический привод должен снабжаться предохранительными элементами.
2. Пневматические. Этот вариант исполнения работает на основе подачи сжатого воздуха под давлением. Характеризуется тем, что может применяться для передачи существенного усилия. Недостаток заключается в потери мощности даже при появлении несущественного дефекта магистрали, по которой проводится подача воздуха. Также не стоит забывать о том, что при работе компрессора может возникать довольно много шума.
3. Гидравлическим. Подобный привод представлен системой, в которой транспортируется жидкость под давлением. За счет свойства несжимаемости может передаваться большое усилие.

Как ранее было отмечено, основным элементом механизма можно назвать цепь. Ее предназначение заключается в непосредственной передаче усилия от привода к исполнительному органу. По типу тяги цепи выделяют следующие варианты исполнения:

1. С разборной.
2. С круглозвенной.
3. С роликовтулочной.

Рабочая ветвь, по которой проводится перемещение грунта, также может располагаться самым различным образом. Примером можно назвать верхнее и нижнее расположение. Для существенного повышения производительности проводится установка оборудования с двумя рабочими ветвями. По способу перемещения выделяют следующие варианты исполнения конвейеров:

1. Переносные.
2. Передвижные.

Кроме этого, классификация проводится по типу устанавливаемого двигателя и некоторым другим признакам. Выбор наиболее подходящего варианта исполнения скребкового конвейера проводится в зависимости от поставленной задачи.