Качественный самодельный шнек. Изготовление шнека своими руками Способ изготовления самодельного конвейера

В загородном доме при отсутствии централизованного водоснабжения обустраивают автономное – скважину или колодец, и для бурения скважины, с целью экономии бюджета, не арендуют буровую установку, а бурят самодельным шнеком, что удешевляет процесс, хотя делает немного больше растянутым во времени. Изготовить шнек своими руками можно за один день: достаточно иметь для этого некоторые инструменты и материалы, о которых будет рассказано, как и подробно описано изготовление шнека собственноручно.

Порядок изготовления шнека

Понадобятся материалы и инструменты:

1. Толстостенная железная труба Ø 40 мм и труба профильная;
2. Шлифмашинка с диском по металлу, электродрель и сварка;
3. Лист стали толщиной ≈ 2 мм;
4. Рулетка, карандаш, картон для изготовления шаблона, краска;
5. Долото, рашпиль, точило и метизы (болты с гайками);

Сначала необходимо сделать собственно ленточный транспортер, который предлагается в двух вариантах:

1. Для самостоятельного изготовления больше подойдет шнековый погрузчик с сухой выгрузкой грунта, то есть, грунт не смачивается водой, а вынимается на поверхность в таком состоянии, в каком он находился на глубине. Этот метод подразумевает быстрый износ деталей и рассчитан на бурение неглубоких скважин, или заготовку нескольких шнеков для замены в процессе бурения;
2. Выемка грунта с промывкой водой происходит намного быстрее, но механизм требует доработки в области долота. Износ деталей уменьшается на счет уменьшения трения и водяного охлаждения механизма. Ниже будет рассмотрен именно такой вариант, который можно без воды использовать не только как инструмент для бурения, но и, например, как погрузчик зерна.

Перед тем, как сделать шнек своими руками, заготавливают материал. В качестве корпуса берется 120-сантиметровый обрезок трубы, торцы которого ровно обрезаются шлифмашинкой. Далее из листовой стали нужно вырезать квадрат со сторонами 200 х 200 мм, в центре квадрата просверлить Ø 40 мм и сделать прорезь шлифмашинкой от центра в любом направлении к краю. Это будет один виток спирали конвейера, которых нужно будет изготавливать несколько. Чтобы сделать ее круглой, квадрат обрезают сваркой или шлифмашинкой до формы круга с Ø180 мм, спираль изгибают так, чтобы шаг между витками спирали был в пределах 80-100 мм.

У вас должен получиться круг, начало и конец которого не совпадают в плоскости. Эта деталь послужит, как шаблон: его нужно будет приложить к листу стали, очертить контур карандашом и вырезать следующий круг. Красить эти заготовки для предохранения от коррозии лучше сразу, а после сборки конструкции покрасить их еще раз.

При шаге между спиралями 100 мм для каждого сегмента шнека необходимо вырезать 12 спиралей (перьев). На оси шнека кольца закрепляют сваркой, между собой – тоже. После проведения сварочных работ швы оббивают молотком и зачищают от окалины рашпилем.

Профильная труба нужна для изготовления крепежной системы шнека. Сверху труба оставляется открытой, чтобы в нее подавалась вода. Для производства шнека под зерновые воду просто не заливают. Профильная труба вставляется на 2/3 в круглую и приваривается, а щели между трубами закрываются отрезками листовой стали. В квадратной трубе отступают 2 см от верхней части и сверлят сквозное отверстие Ø 10 мм.

Изготовление приемника, который расположен с обратной стороны шнека, заключается в приваривании четырех стальных отрезков, повторяющих контуры профильной трубы. Отступив 2 см от нижнего конца, также сверлят сквозное отверстие Ø 10 мм, через которое пир помощи болтового соединения фиксируется вся конструкция. Резьбовое соединение лучше не применять, чтобы при обратном вращении шнека конструкция не рассоединилась.

Далее изготавливается долото для шнека, которое будет крепиться на сварку и находиться в отдельном подъемнике. Долото проще приобрести готовое, чем изготовить самостоятельно, так как для него нужны твердые сплавы металлов, которые в домашних условиях обрабатывать очень сложно. Кроме твердосплавных наконечников, можно использовать алмазные. Долото – инструмент сменный, и крепится к шнеку при помощи шпильки или резьбовым соединением. Чаще всего промышленные долота бывают двух- и трехлопастными, армированными шести- или восьмигранными резцами из твердых сплавов. Самодельное долото приваривается к шнеку (см. рисунок ниже):

В завершение работ лопасти шнека затачиваются для более легкого разрезания грунта – это можно сделать на точильном камне или напильником. При использовании шнека для перевалки зерновых культур заточка не требуется.

Готовый шнек красят антикоррозийной краской с предварительной грунтовкой стальных поверхностей. При эксплуатации большая часть краски сотрется, но восстанавливать ее не нужно – она сотрется в тех местах, которые постоянно соприкасаются с грунтом, поэтому там ржавчина не появится.

Практика показала, что на изготовление одного шнека уйдет не более 5 часов, если у вас нет навыков работы с железом. Но здесь важно качество, а не скорость изготовления, поэтому лучше не спешить.

При желании пробурить скважину своими руками нужно уметь подготовить для этого все необходимое, причем работа будет достаточно простая. Существует много способов , который потом прекрасно будет справляться с поставленной задачей, причем он может быть в виде примитивного ручного бура для мелких заглублений, а может приобрести вид полноценного конвейера.

Подготовительный этап

Вне зависимости от того, какой придется сделать шнек, рукоять должна быть максимально удобной и выносливой, т.к. именно она будет принимать на себя нагрузки. Сразу стоит рассмотреть 2 варианта для работы на 1 и 2 человека.

Для начала заготавливаются отрезки трубы диаметром 40 мм с толщиной стенок 3,5-4 мм. Длина зависит от того, сколько человек будет работать, а вместе с этим от индивидуальных особенностей пропорций тела, т.к. для человека 2 м ростом можно использовать лопасти большей длины, соответственно, и работа пойдет более споро.

Для среднестатистического человека используется рукоять 80-85 см, тогда как для работы в паре можно смело делать лопасти по 100-130 см в каждую сторону (удобно при бурении на большую глубину). Еще 1 отрез делается стабильный 40-50 см, причем этот отрез будет использоваться в качестве основного рабочего ствола.

Рисунок 1. Схемы шарошечных долот.

Для их взаимной фиксации болгаркой делается дуговой вырез в основном стволе, чтобы в него можно было погрузить трубу на 1\3, после чего можно тщательнейшим образом заваривать. Если есть желание повысить прочностные показатели, то внутрь ручек можно вставить профильную трубу и заварить листовой сталью. Такой ход позволит весьма серьезно повышать нагрузки без опасения вывода инструмента из строя.

Рукояти можно оставить в виде трубы, но лучше сделать на них прорезиненые накладки, которые не дадут рукам скользить, а вместе с этим уменьшат вероятность появления мозолей. Никаких ограничителей ставить не нужно, но при помощи УШМ желательно зашлифовать концы трубы, чтобы не травмировать руки при работе.

В конце в трубу вставляется болт и заваривается наглухо, чтобы только резьба была опущена вниз. Болт желательно выбирать из самых прочных сортов стал, чтобы потом не иметь осложнений.

Вернуться к оглавлению

Изготовление шнека

Простой способ позволит сделать предельно простую систему с 2-мя лопастями, которые прекрасно врезаются в грунт, но работать ими можно лишь на небольших глубинах (до 10 м), т.к. каждый раз придется доставать рабочий инструмент полностью, чтобы его продлить.

Для начала подбирается труба, аналогичная использованной выше. Длина трубы составляет 100-140 см в зависимости от роста человека, которому предстоит работать. В верхней части трубы вваривается продолговатая гайка, полностью соответствующая болту. Если продолговатую найти не получается, то можно использовать 2 стандартны, но не меньше, чтобы болт держался надежно.

Рисунок 2. Чертеж шнекового кольца.

В нижнюю часть вваривается гильза или толстый армирующий прут, который будет служить переходником к буру. Само долото может быть приобретено в специализированном магазине, но можно изготовить и примитивный вариант. Для примитивного варианта достаточно взять стальную полосу толщиной в 3 мм и длиной в 30 см, скрутить в спираль на 3 витка, после чего прокалить (охлаждение в кипящем масле или свинце). Такая спираль фиксируется в гильзе, после чего затачивается самым тщательным образом.

На данном этапе нужны будут 2 диска от болгарки, причем 1-ый на 150 мм с идеально ровной кромкой, а 2-ой на 180 мм зубчатый (по дереву). Эти 2 диска распиливаются ровно пополам, а центральная часть расширяется, чтобы совпасть с рабочей трубой. Располагаться диски на рабочей трубе будут поочередно, т.е. сначала 150 мм, а на 10 см выше 180 мм. Расположение у них под 35° к земле, чтобы добиться максимального КПД при минимальных усилиях. При фиксации есть вероятность, что придется править центральную часть болгаркой.

Трубчатые элементы для продления делаются и вовсе просто:

1. Берется труба аналогичного диаметра и длины 100-140 см.
2. Снизу вставляется болт и приваривается, а сверху вставляется продолговатая гайка и тоже наглухо заваривается.

Таким образом, можно делать весьма продолжительные ходы, но лучше ограничиться 10 насадками, т.к. каждый раз их извлекать проблематично из-за высокой массы.

Вернуться к оглавлению

Более сложный вариант

Схемы садовых буров: а - бур, б - шнековый бур.

Тут придется работать для изготовления гораздо дольше и упорнее, т.к. шнековый конвейер будет идти от долота до самого верха.

Долото можно использовать по описанной ранее технологии, но лучше приобрести в магазине (рис. 1). В любом случае уход за ним потребуется регулярный, а разница зависит исключительно от мастерства рабочего, т.к. можно своими руками сделать не хуже аналог.

После того как на рабочую трубу было смонтировано долото, нужно приступать к формированию спирали (рис. 2). Удобнее всего для ее изготовления использовать уже привычные беззубые диски под болгарку, но в качестве базового придется воспользоваться зубчатым меньшего диаметра, что моментально отведет на 2 план проблему корней.

Вместо дисков болгарки можно взять и выгнуть листовую сталь 2 мм, что будет гораздо экономичнее, но более трудозатратно, т.к. придется еще придавать форму идеального круга и затачивать. В любом случае работа предстоит астрономическая, причем такая процедура делается для каждого последующего шнека.

(от нем. Schnecke, буквально -- улитка) -- стержень со сплошной винтовой поверхностью вдоль продольной оси.

Шнек является рабочей деталью механизма, предназначенного для транспортировки груза перемещением вдоль вращающейся винтовой поверхности внутри трубы (винтовой конвейер).

Рисунок 1 - Шнек

Применение

Шнеки используют на предприятиях по производству строительных материалов, в комбикормовой, мукомольной и химической промышленности для перемещения в горизонтальном, вертикальном и наклонном направлениях сыпучих, мелкокусковых, пылевидных, порошкообразных материалов (как правило на расстояние до 40 м по горизонтали и до 30 м -- по вертикали). В машиностроительных цехах применяется для транспортировки сливной стружки от станков. Концы подающей спирали крепятся в подшипниковых опорах, одна из которых устанавливается на валу приводной станции, а другая - в районе разгрузочного модуля. При включении электропривода спираль вращается и перемещает попавший в межвитковое пространство материал вдоль гибкого корпуса к разгрузочному модулю. Корпус спирального конвейера представляет собой трубу, выполненную из устойчивого к абразивному износу полимерного материала. Дополнительная защита корпуса от износа осуществляется при помощи оригинального технического решения: тщательно выверенный кольцевой зазор между внутренними стенками корпуса и спиралью оказывается постоянно заполненным транспортируемым материалом, который служит своеобразным щитом, предохраняющим корпус от износа. Нецелесообразно при помощи шнеков перемещать липкие, высокоабразивные, а также сильно уплотняющиеся грузы. К положительным свойствам шнеков относятся несложность технического обслуживания, простота устройства, небольшие габаритные размеры, герметичность, удобство промежуточной разгрузки. Отрицательными качествами шнеков являются значительное истирание и измельчение груза, высокий удельный расход энергии, повышенный износ желоба и винта. Применяется в свёрлах для удаления стружки. Используют для подачи или смешения насыпных и жидких компонентов. В зависимости от свойств компонентов частота вращения шнека 50 -- 150 об/мин. Иногда используется в качестве движителя наземных машин (такие машины называются шнекоходами). Так, в конце 60-х годов в СКБ ЗИЛа под руководством советского конструктора Виталия Андреевича Грачёва был создан вездеход ШН-1 с двумя продольно расположенными шнеками вместо колёс.

Применяется в шнековых магазинах стрелкового оружия. Шнековый магазин выполнен в виде длинного цилиндра, имеющего внутри спиральные направляющие для патронов (шнек), обеспечивающие направление патронов к выходному окну. Патроны в магазине расположены параллельно его оси, по спирали, пулями вперед, и подаются отдельно взводимой пружиной. Оружие, использующее шнековый магазин: пистолет-пулемет Calico M960 (США), пистолет-пулемет ПП-19 «Бизон» (Россия), пистолет-пулемет ПП-90М1 (Россия). Является основной рабочей частью механизма мясорубок. Основной рабочий орган макаронных прессов, прессов для отжима сока, масла, прессов-грануляторов. Инструмент для бурения скважин. Основой бурового инструмента для шнекового бурения служат буровые шнеки составляющие колонну с непрерывной спиральной ребордой от долота или коронки на забое до поверхности. В зависимости от разновидности бурения применяют три основных вида шнеков: обычные, в том числе и утяжелённые, магазинные и полые. Наиболее часто применяют обычные буровые шнеки. Обычные буровые шнеки используются в ручных мотобурах для земли. Часть ледового комбайна -- машины для подготовки и заливки ледовых катков. Исполнительный орган очистного комбайна -- машины для выемки угля и каменной соли в длинных очистных забоях (лавах). Используется в термопластавтомате для литья пластмасс, с помощью шнека осуществляется инъекция расплавленного пластика в форму. Шнек конической формы иногда применяют в технических конструкциях для раскалывания с его помощью деревянных чурок на поленья используемые в качестве топлива для печей. шнек конструкция применение

Изготовление

В зависимости от конфигурации, материала, назначения и размеров шнека применяют:

• -литьё (под давлением, в землю);
• -литье с последующей токарной обработкой;
• -горячая деформация с последующей токарной обработкой;
• -холодная гибка.
• -навивка.

Конический шнек

Они используются в Экструдерах двухшнековых серии SJZ специально разработаны для экструзии порошка поливинилхлорида. Благодаря разнообразию оснастки и вспомогательного оборудования, экструдеры двухшнековые этой серии могут производить из порошкообразного ПВХ все виды пластмассовых изделий - трубы, профили, панели, листы, прутки, гранулы.

Шнек оснащен системой масляного охлаждения. Цилиндр охлаждается специальной высокоэффективной воздушной системой охлаждения. Система контроля оснащена специальным компьютерным управлением. В соответствии с требованиями заказчиков, экструдеры двухшнековые могут комплектоваться различными типами шнеков, чтобы обеспечивать хорошую пластикацию расплава и высокое качество экструдированного материала. Шнеки изготавливаются с высокой точностью на цифровых фрезерных станках для сбалансированности процесса экструзии. В производстве используются передовые технологии изготовления шнеков с переменным шагом и глубиной, для того чтобы более плавно перемещать, перемешивать и расплавлять материал. Редуктор специально сконструирован для высоких нагрузок, все подшипники используются импортного производства, что увеличивает срок службы экструдера. Он может поддерживать более высокое давление экструзии. Электрическая и электронная система оснащена импортными комплектующими, имеется многоуровневая аварийная защита и сигнализации о неисправностях.

Использованная литература

• 1. Политехнический словарь / гл. редактор И.И. Артоболевский. -- М.: Советская энциклопедия, 1977. -- С. 222.
• 2. Википедия

Шнек представляет собой стержень, на котором имеется сплошная винтовая грань, проходящая по продольной оси.

Шнек - это рабочая деталь механизма, которая предназначена для продвижения материала и перемещения его вдоль винтовой поверхности, которая вращается внутри трубы, как бы напоминая нам винтовой конвейер.

Прообразом которого, стала машина, которая называлась Архимедов винт и изобретена была ещё до нашей эры.

Шнеки применяются в свёрлах, для того, чтобы удалить стружку.

Их используют при смешивании, или подаче жидких и насыпных компонентов.

Частота вращения шнеков колеблется в пределах от 50 до 150 оборотов в минуту. Это зависит от свойств используемых компонентов.

Иногда, шнеки используются в наземных машинах, вместо колёс. Такие машины получили название шнекоходы. После, были изобретены вездеходы ШН- 1, у которых вместо колёс, были расположены продольно два шнека.

Шнеки нашли применение в стрелковом оружии. В стрелковом оружии расположен шнековый магазин, который выполняется из длинного цилиндра, внутри его находятся спиральные направляющие, предназначенные для патронов. Они обеспечивают направление патрона к окну выхода. В шнековом магазине, патроны располагаются параллельно оси, идущие по спирали. Пули вставляются в магазин передом, и подаются взводимой пружиной.

Шнек применяется в мясорубках, где представляет основную рабочую часть.

Он является инструментом для бурения различных скважин.

Для шнекового бурения используются специальные буровые шнеки, которые составляют колонну непрерывных спиральных сооружений. Они начинаются от коронки в забое и заканчиваются на поверхности. В зависимости от того, какое бурение будет производиться, могут применять три вида шнеков, которые считаются основными.

К ним отнесём такие виды шнеков:

обычные, в их число входят утяжелённые, полые, а также магазинные. Чаще всего применение нашли обычные шнеки.

Шнеки применяются в ледовом комбайне, где составляют его часть. Эти машины служат для подготовки и последующей заливки зимних катков.

При изготовлении шнеков учитывается его конфигурация, материал, размер и его назначение.

Изготовление шнеков происходит:

способом литья; оно может быть под давлением или в землю.

Литьё, после которого происходит токарная обработка;

Способ горячей деформации, после которого следует токарная обработка;

Способ- холодная гибка.

Шнеки подразделяются в зависимости от зон.

Они бывают однозонные, двухзонные, трёхзонные.

Каждый из них имеет зону питания - глубину; длину; переходную зону; зону дозирования; степень сжатия.
Зона питания - глубина, это первый элемент, в котором находится полимер, входящий в шнек. У гладкоканальных экструдеров, как правило - считается самой глубокой зоной шнека. При работе со шнеками мелкого размера, диаметр которых 2.5” и может быть меньше, требуется уделить внимание именно этой части Вашего шнека, для снижения риска - скручивания пополам, из- за того, что создаётся чрезмерно - крутящий момент шнека. Иногда необходимо использовать мелкие шнеки, которые изготовлены из нержавейки марки 17-4 Ph, или применить в изготовлении другой высокопрочный материал. Это необходимо для того, чтобы намного снизить риск отказа.
Зона питания - длина. Основная функция её - это подача твёрдого материала.
Для осуществления этой подачи коэффициент трения данного полимера должен быть ниже у основания шнека, а у стенок цилиндра выше. Некоторые полимеры сами по себе уже имеют лучшие коэффициенты, по сравнению с другими полимерами.
Переходная зона, её ещё называют зоной сжатия - это зона, где происходит расплавление полимера. В этой части работающего шнека его основание постепенно утончается, тем самым заставляя материал стремиться к стенкам его цилиндра, где происходит его последующее плавление.
Зона дозирования служит для завершения плавления данного полимера, и для прокачки, чтобы осуществить преодоление давления головки.
Степень сжатия правильное его название трактуется так: « Объёмная степень сжатия» и рассчитывается она по определённой формуле- VCR.
Двухзонные шнеки - это 2 одинаковые одношнековые устройства, вместе взятые и, размещённые друг за другом. Они выполняют две различные функции. Двухзонные шнеки применяются для удаления из полимера летучих компонентов.
Бывают случаи, когда требуется вывести большой объём летучих веществ, тогда устанавливается второй клапан для вентиляции на стенку данного цилиндра. В этих случаях используется трёхзонный шнек.

Перемещением вдоль вращающейся винтовой поверхности внутри трубы . Шнек - это транспортирующее устройство для сыпучих, мелкокусковых, пылевидных, порошкообразных материалов.

Шнеки используют на предприятиях по производству строительных материалов, в комбикормовой, мукомольной и химической промышленности для перемещения в горизонтальном, вертикальном и наклонном направлениях сыпучих, мелкокусковых, пылевидных, порошкообразных материалов (как правило на расстояние до 40 м по горизонтали и до 30 м - по вертикали). В машиностроительных цехах применяется для транспортировки сливной стружки от станков.

Нецелесообразно при помощи шнеков перемещать липкие, высокоабразивные, а также сильно уплотняющиеся грузы. К положительным свойствам шнеков относятся несложность технического обслуживания, простота устройства, небольшие габаритные размеры, герметичность, удобство промежуточной разгрузки. Отрицательными качествами шнеков являются значительное истирание и измельчение груза, высокий удельный расход энергии, повышенный износ жёлоба и винта.

Применение

• по наклону жёлоба (горизонтальные, пологонаклонные, крутонаклонные, вертикальные);
• по направлению спирали;
• по переменности шага и диаметра винта;
• по конструктивному исполнению винта (сплошные, лопастные, ленточные, фасонные).

Форма винта выбирается в зависимости от вида транспортируемого груза.

Горизонтальный шнек

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.

См. также

Литература

• гл. редактор И.И.Артоболевский,. Политехнический словарь. - М. : Советская энциклопедия, 1977. - С. 222.