Спирали

Основным рабочим органом винтовых шнеков является шнековая спираль, которая изготавливается из углеродистой или нержавеющей стали, и к которой предъявляется ряд серьезных требований. В первую очередь, это износостойкость - для длительной работы с абразивными материалами в условиях интенсивного трения. Помимо износостойкости, спираль шнека должна обладать достаточно высокой жесткостью (упругостью) для передачи крутящего момента от привода на подаваемый материал и вдоль всей длины шнекового транспортера. Обеспечение этих прочностных характеристик не должно сказаться на массе спирали, которой следует оставаться легкой и сбалансированной относительно оси вращения. В зависимости от конструктивного исполнения, спирали можно условно разделить на следующие виды:

 

1. Гибкие спирали.

Визуально, гибкая спираль напоминает пружину с большим шагом винтовой линии, однако, от пружины её отличает профиль поперечного сечения. Гибкая спираль обычно изготавливается из стальной проволоки методом пластического деформирования, с последующей термической обработкой и смазкой. Такая технология не допускает образования острых краев или заусенцев на поверхностях спирали. Готовую спираль сматывают в бухты по 100м, что существенно уменьшает ее транспортные габариты. Таким образом производят спирали диаметром от 32мм до 100мм. Гибкие спирали используются в качестве рабочего органа шнеков, имеющих нелинейную трассу и подающих сравнительно легкие продукты с малой производительностью. Это связано с тем, что гибкие спирали не имеют центральной оси для передачи значительных усилий и транспортировка осуществляет только за счёт собственной жесткости спирали.

 

2. Классические спирали.

Классическими обычно называют шнековые спирали имеющие высокое перо и приваренные к центральной оси (трубе), которая непосредственно передаёт крутящий момент. Такие спирали наиболее широко распространены, и применяются не только в сельскохозяйственном оборудовании, но и для для подачи сухих сыпучих материалов в строительной и химической промышленности, бурении скважин, перемешивания различных продуктов и как детали специального оборудования. Существуют два основные метода производства таких спиралей. Более простой, предполагает изготовление большого числа заготовок-сегментов из плоского листа металла, которым затем придаётся форма спирали. Сегменты одеваются на трубу и свариваются с ней и между собой. Такой способ производства винтов шнеков используется в условиях универсального производства и имеет массу недостатков. Он не позволяет обеспечить точный профиль винтовой линии, его повторяемость в каждом шаге витка, требует большого количичества сварочных работ, что в итоге не лучшим образом сказывается на долговечности изделия. Специализированные производства обладают парком оборудования способным производить спирали цельнотянутыми, длиной сегментов до 3м и более и диаметром до 600мм. Профиль пера таких спиралей, как правило, переменный: более толстый у основания и чуть более тонкий у периферии. Непрерывность технологического процесса производства является гарантией повторяемости геометрии и качества изделия. Монтаж цельнотянутых шнековых спралей на центральную ось существенно проще, чем для спиралей изготовленных из множества сегментов.

 

 

3. Толстые спирали.

Шнековые спирали большой толщины сложно отнести к гибким или классическим. Исходя из особенностей геометрии, они формируют отдельную категорию изделий, для производства которой требуется узкоспециализированное оборудование, развивающее высокие усилия для профилирования толстых металлических листов. Обычно, к этой категории относят спирали с толщиной пера более 8..10мм до 45мм и диаметром от 150мм до 900мм. Спирали могут иметь как широкое так и узкое перо, в зависимости от особенностей подаваемого продукта и условий эксплуатации. Иногда, спирали изготавливают сварными не только по длине, но и по ширине пера, вкладывая спираль с меньшим наружным диаметром внутрь спирали с большим. Тостые шнековые спирали могут изготавляваться из высоколегированных и жаропрочных сталей. Диапазон их применения очень широк: от транспортировки бурового шлама до подачи различных продуктов на предприятиях водоочистки.

 

4. Шнековые витки

В предыдущих статьях мы рассказали, что классические спирали являются более технологичными изделиями, чем шнековые витки. Однако, существуют технические задачи, когда необходимости в изготовлении длинных спиралей нет и короткие витки шнека конструктивно более применимы.

Ярким примером таких задач является производство шнековых буров, для которых использование витков шнека стало промышленным стандартом. Спиральные винты с переменным шагом или наружным диаметром также проще реализовывать сваркой одного витка шнека с другим.

При ремонте сельскохозяйственных или буровых машин, подчас не требуется полной замены винтового пера. Использование отдельных витков шнека позволяет произвести местный ремонт рабочего органа агрегата. И самым очевидным и незаменимым использованием витков шнека являются случаи, когда поверхность пера имеет сложную форму, отверстия, канавки и другие конструктивные элементы. Виток шнека обычно изготавливают на специальном гибочном станке с системой ЧПУ или штампе со специальной оснасткой. В отличие от цельнотянутой спирали, виток шнека имеет постоянную толщину пера по всему поперечному сечению.