Шнек: определение, назначение, устройство

Плюсы применения шнека

Процесс бурения скважин на воду путем применения режущего элемента исключает надобность перемолки и стирания отделенного от забоя грунта. Забой выполняется в непрерывном режиме, в параллель идет разрушение почвы. При отделении от забоя земли она отправляется на винт, который вращается с высочайшей скоростью. Центробежные силы, которые сопровождают процесс, прижимают грунт к стенам скважины, тогда как беспрерывно движущаяся лента толкает землю наверх. Часть грунта остаётся на стенах колодца. Эти методики обеспечивают скорость выполнения работ до 4-ой категории пород по буру.

Плюсы вращательного бура следующие:

  • Высокая скорость заглубления;
  • Транспортировка грунта без подъёма оборудования;
  • Непрерывное поступление почвы на поверхность;
  • Не требуется выполнение промывания.

Техника для шнекового бурения стоит достаточно дорого

При всех достоинствах инструмент имеет и недостатки. Для создания колодца шнековым способом имеет значение незначительная глубина бура

Также берется во внимание вращение массивной колонны шнека, требующее прикладывания значительных усилий. Чтобы сделать больше ресурс долота, его необходимо армировать резцами из твердого сплава. Долото должно иметь сечение больше шнека на 2 см

Долото должно иметь сечение больше шнека на 2 см.

Наиболее востребованными долотами, применяемыми для бура шнеком, выступают те, которые имеют в комплектации 2-3 лопасти. 3-лопастный инструмент имеет корпус, сделанный методом литья из металлического материала. Когда проделывается колодец, вращение инструмента на буровом оборудовании осуществляется при помощи специальных станков

Внимание! Без знания правил не получится выполнить работы по бурению, где применяется шнековый инструмент

Первое условие перед запуском оборудования — анализ грунта на участке, второе — то, на каком расстоянии идет вода. Так, работа при помощи станочного агрегата ЛБУ-50 выполняется специальным вращателем, что исключает применение роторных и шпиндельных элементов. Это потребуется для гарантии большого вращения и создания осевого поступательного движения винта.

Если колодец надо сделать максимально быстро, то нужно применить мощные станки, которые могут гарантировать высочайшую производительность. Для этого их установка выполняется на шасси автомобиля. Бурение может осуществляться станками СО-2. В такой ситуации в тандеме с оборудованием применяется современный экскаватор.

Проделывание скважин — дело непростое, однако если иметь под рукой необходимый инструмент и следовать технологии, то пробурить колодец можно и самостоятельно.

Особенности

Главная составная часть мотобура выглядит как металлический стержень с одной или несколькими винтовыми гранями и является сменной деталью. Бурение происходит благодаря крутящему моменту, которое создает шнек. От качества изделия зависит результат и продолжительность работ. В производстве шнеков используют высококачественную сталь. Шнек — это металлический отрезок стальной трубы с приваренной металлической винтовой лентой.

Механизм предназначается для работы в ручном режиме. Шнек не способен пробить бетонную, каменную поверхность или проделать отверстие на большую глубину. Шнековое бурение подразумевает проход до 20 м. Однако инструмент пользуется большой популярностью в сельскохозяйственной и лесной отрасли, когда надо сделать углубления для саженцев. Также шнеки незаменимы для рыбаков при подледной рыбалке или установке небольших ограждений.

Главные особенности элемента:

  • прочность и надежность конструкции;
  • работа с твердыми породами почвы, рыхлым грунтом, глиной;
  • возможность использования дополнительного удлинителя для увеличения глубины отверстий;
  • сталь, используемая при производстве, обладает износостойкими свойствами.

Как изготовить шнек для бурения?

Чертеж бурового шнека.

Элементы, которые будут необходимы, для того чтобы сделать буровой шнек своими руками:

  • стальной лист;
  • рессоры;
  • трубы различных длины и диаметра;
  • электродвигатель с редуктором для понижения;
  • устройство для сварки;
  • болгарка;
  • электродрель со сверлами;
  • тиски;
  • краска;
  • болты;
  • простой карандаш;
  • картонный лист для изготовления шаблона;
  • щетка из металла.

В нижней части бура устанавливаются следующие детали:

  • несущая труба;
  • резак;
  • наконечник;
  • элемент шнека в виде спирали.

В верхней части буровой установки присутствует рукоятка, которая может демонтироваться.

Чтобы сделать подобное приспособление своими руками, нужно приобрести следующие элементы:

  • небольшое количество труб диаметром в 20-50 мм и длиной в 400-600 мм;
  • отрезки пластинок устаревших рессор от автомобилей;
  • лист из железа размерами в 100х25 мм и толщиной в 1,9-2,1 мм.

Последовательность действий по изготовлению шнека для бурения

Чтобы сделать шнек для бурения, действуйте следующим образом:

  1. Понадобится взять отрезок трубы необходимой длины и на каком-либо его конце просверлить электродрелью перпендикулярное отверстие диаметром в 8-9 мм. Отрезок трубы должен быть без деформаций и прогибов. Подобная конструкция будет использоваться, для того чтобы соединить верхнюю часть с рукояткой или удлинителем.
  2. На нижней части трубы следует обязательно установить наконечник. Подобное изделие способно задать направление движения грунта. Наконечник вырезается из автомобильной рессоры. Для этого из последней нужно вырезать квадрат с помощью болгарки.
  3. На следующем этапе в трубе нужно сделать продольный пропил, который равен толщине элемента наконечника.
  4. Далее конструкцию нужно вставить острой частью внутрь трубы. В результате должно получиться изделие, внешний вид которого напоминает копье.
  5. После этого все элементы нужно сварить электрической сваркой.
  6. Из автомобильной рессоры следует вырезать резак. Длина изделия равна половине диаметра изготавливаемой буровой конструкции.
  7. На изделии нужно пропилить зубчики, которые будут вгрызаться в грунт и разрыхлять его. После этого вынимаемый грунт будет попадать на спираль шнека.
  8. Зубчики должны располагаться под острым углом к основанию резца.
  9. Подобный элемент приваривается электросваркой к трубе.
  10. Из железного листа нужно вырезать круг, диаметр которого равен получаемой спирали шнека.
  11. В центральной части конструкции понадобится сделать отверстие для главной трубы.
  12. Диск следует приложить к резцу, который приварен к трубе. Далее при помощи карандаша нужно отметить место соединения элементов.
  13. По полученной отметке следует разрезать диск болгаркой от крайней части до центральной.
  14. Полученный круг понадобится укрепить в тисках и с помощью молотка сделать часть спирали.
  15. Шнек для бурения нужно насадить на трубу конструкции и приварить.
  16. Основание конструкции понадобится обработать с помощью щетки из металла, после чего покрасить.
  17. На следующем этапе начинается изготовление рукоятки и удлинителя. Ручка состоит из приваренной поперечной трубы для прокручивания, ее можно выполнить в нескольких вариантах. В качестве удлинителя можно использовать любой отрезок трубы, который подходит по длине и диаметру.

Сделать буровой шнек своими руками просто. Понадобится купить все необходимые инструменты и материалы, а также иметь некоторые навыки использования различных инструментов. С помощью подобных установок можно произвести буровые работы на профессиональном уровне.

Рекомендации по правильной установке

Не стоит забывать о том, что длительная эксплуатация обеспечивается исключительно при правильной установке устройства. Модель промышленного назначения должна устанавливаться исключительно профессионалами. Ключевыми особенностями назовем следующее:

  1. Для начала шнековый насос размещается в обсадочной трубе, которая монтируется предварительно.
  2. Фиксация устройства на требуемой глубине осуществляется при помощи металлического троса. Он выбирается в зависимости от веса изделия и многих других параметров.
  3. Не стоит забывать о том, что механизм может работать исключительно при подаче электроэнергии. Именно поэтому довольно много внимания уделяется непосредственному креплению кабеля, так как его положение во время эксплуатации должно оставаться неизменным.
  4. В случае установки устройства промышленного предназначения есть вероятность того, что потребуется несколько кабелей, по которым подается ток.
  5. Для транспортировки жидкости, которая откачивается с резервуара устанавливается шланг. Его диаметральный размер может варьировать в достаточно большом диапазоне, все зависит от конкретного случая.

В рассматриваемом случае основным рабочим органом выступает именно винт, за счет которого создается требуемое усилие. Алгоритм установки выглядит следующим образом:

  1. Шнековый насос подключается к сети электроснабжения и включается на короткий промежуток времени для проверки работоспособности.
  2. Если устройства работает правильно, то оно опускается в скважину вместе с кабелем.
  3. Предварительно к напорному патрубку подключается шланг, через который воды будет подниматься вверх.
  4. Для увеличения эксплуатационного срока кабель и шланг связываются вместе хомутами, которые характеризуются повышенной устойчивостью к воздействию окружающей среды.
  5. К насосу подсоединяется стальной страховочный трос, рассчитанный на большую нагрузку.
  6. Может дополнительно устанавливаться датчик поплавкового типа, который исключает вероятность холостого года.

На момент опускания шнекового насоса следует быть осторожным, так как даже незначительный удар может стать причиной возникновения серьезного дефекта. Кроме этого, нужно предусмотреть наличие защиты конструкции от воздействия окружающей среды.

Простой способ

Есть очень простой способ быстро собрать самодельный шнек с двумя лопастями. Эти элементы будут прекрасно врезаться в грунт. Единственный минус, что работать им можно только на небольшой глубине, не более 10 м.

Изготавливается шнек по следующей технологии:

  1. Берем трубу длиной от 100 до 140 см, тут все зависит от роста работника. В ее верхней части привариваем продолговатую гайку, которая будет соответствовать болту. Можно заменить двумя стандартными. Если взять меньше, то конструкция будет держаться ненадежно.
  2. В нижней части привариваем металлическую гильзу или толстую арматуру — этот элемент будет исполнять роль переходника к буру. Долото покупаем готовое или изготавливаем самостоятельно из стальной полосы длиной 30 см и толщиной 3 мм. Ее сначала хорошенько прокаливаем, а затем охлаждаем в кипящем свинце или масле. Эту спираль фиксируем в гильзе, а потом тщательно затачиваем.
  3. Берем два диска от болгарки: один с ровной кромкой на 150 мм, другой зубчатый — 180 мм. Распиливаем эти диски напополам, в таком случае центральная часть расширяется и совпадает с основной трубой. Устанавливаем их поочередно: вначале меньший, а на 10 см выше — больший. Расположение деталей делаем строго под углом 35 градусов к земле. В таком случае повышается коэффициент полезного действия при минимальных усилиях.
  4. Далее изготавливаем трубчатые элементы для продления. Для этого берем трубу с аналогичным диаметром и длиной 100−140 см. Затем вставляем снизу болт и привариваем его. В верхней части устанавливаем и привариваем продолговатую гайку.

В таком случае бурильная конструкция будет делать более продолжительные ходы, а значит, работать инструментом будет проще и быстрее. На этом шнек готов.

Область применения шнековых конвейеров

  • Винтовые конвейера часто находят применение в пищевой промышленности, таких как: хлебозаводы, элеваторы, мукомольные заводы, предприятия которые производят разные виды круп, макаронные изделия, смеси для сухих завтраков.
  • Винтовые конвейера используют в производстве строительных материалов, строительных сухих смесей, в горнодобывающих и машиностроительных, а также химических предприятиях. Везде где нужно переместить песок, опилки, уголь, и другие сыпучие материалы.
  • В сельском хозяйстве эти агрегаты необходимы для перемещения материала, предназначенного для посева и уборки зерновых, транспортировку сухих удобрений, кормов и смесей для кормления птиц и животных.

Технология изготовления сварных конструкций.

Технология производства сварных конструкций включает в себя несколько основных этапов. Для изготовления подобных металлоконструкций можно применять различные методы сварки — от автоматической и полуавтоматической до ручной электродуговой. Сварка может вестись в среде защитных газов, под флюсом и т.д. Способы сварных соединений также могут быть различными — тавровыми, торцевыми, стыковыми, угловыми и т.д.

Первым этапом производства сварных конструкций является подготовка всей технической документации, необходимой для создания детали, к которой предъявляются определенные требования.

 

Также важным этапом производства сварных конструкция является подготовка отдельных деталей к сварке

И здесь самое большое внимание следует уделять подготовке кромок деталей. Кромки стачиваются под определенным углом — и сделать это можно как с помощью шлифовальной машины, так и при помощи обычного напильника. Форма разделки кромок также может быть различной, но наиболее эффективной считается Х-образная разделка

Дело в том, что именно такой подход к разделке кромок может гарантировать максимально низкий объем наплавленного металла, получаемого в процессе разогрева кромок деталей, а это значит, что и качество получаемого соединения будет выше

Форма разделки кромок также может быть различной, но наиболее эффективной считается Х-образная разделка. Дело в том, что именно такой подход к разделке кромок может гарантировать максимально низкий объем наплавленного металла, получаемого в процессе разогрева кромок деталей, а это значит, что и качество получаемого соединения будет выше.

Одним из важных этапов при производстве сварных конструкций является их сборка. Это не только процесс, который требует большого внимания, но и работа, обладающая большой трудоемкостью — например, если производство конструкции носит индивидуальный характер, то процесс сборки может занимать до 50% всего времени ее изготовления. Дело в том, что именно от качества сборки зависит дальнейшее качество всего сварного соединения. Основными требованиями, предъявляемыми к сборке сварной конструкции, являются:

  • точное соответствие размерам, указанным в проектной документации
  • правильное расположение зазоров и их постоянные размеры
  • точное расположение деталей конструкции, в полном соответствии с проектной документацией
  • точность плоскостей конструкции и углов, под которыми они пересекаются
  • обеспечение минимально возможного допуска смещения деталей, если производится их стыковое соединение.

В заключении нужно отметить, что разработка технологии производства сварной конструкции производится индивидуально для каждой отдельной подобной конструкции в соответствии с технической документацией, требованиями, предъявляемыми к готовому изделию, а также имеющимся в распоряжении производителя оборудованием.

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

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

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);

Читать также: Отверстия под евровинт своими руками


Устройство шнекового транспортера

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.


Ручной бур с промывкой шнека

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.


Схема межвиткового пера шнека

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.


Чертеж шнека

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):


Самодельное и промышленное долото

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

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий