Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Шне́кові маши́ни (механі́зми) — машини (механізми), у яких основним елементом є шнек (гвинт, черв'як), за допомогою якого відбувається переміщення рідких, високов'язких чи твердих речовин.
Шнек є основною робочою деталлю шнекового механізму, що обертається всередині труби або жолоба і має бокову поверхню у формі гвинта, основна задача якого є переміщення вантажу (сировини, матеріалу) вздовж гвинтової поверхні.
Історична довідка
Транспортувальні (подавальні) шнеки відомі уже багато віків. Наприклад, похило розташовані гвинти Архімеда використовувались в римських системах водопостачання для неперервного подавання води на вищі геодезичні рівні. Для сипких матеріалів транспортувальні шнеки почали використовуватись у гірництві, сільському господарстві, харчовій і хімічні промисловості понад 100 років тому.
Високов'язкі пластичні маси (каучуки, термопластичні полімери тощо) вже з 1866 року екструдують з використанням шнекових машин для накладання кабельної ізоляції, а з 1873 року для виготовлення гумових шлангів. Для транспортування малов'язких рідин були створені двовальні гвинтові насоси з напором до 20 МПа, що знайшли застосування у суднобудуванні і нафтопереробці.
При транспортуванні матеріал, що подається може зазнавати додаткових впливів з метою реалізації процесів суміщення матеріалів, відокремлення середовищ чи взаємодії речовин.
Застосування шнекових машин починаючи від функцій подавання сипких матеріалів і екструзії пластмас, охопило всі технологічні процеси за участі сипких, пластичних та пружнов'язких середовищ такі як: змішування, гомогенізація, відтискування, фільтрування, сушіння, випарювання, а також хімічні реакційні процеси, забезпечуючи їх неперервний характер.
При сучасному рівні розвитку техніки основні області застосування шнекових машин можуть бути об'єднані у шість технологічних груп:
- транспортування (подавання) і дозування;
- екструзія;
- процеси суміщення речовин (матеріалів);
- процеси відокремлення (сепарації) речовин (матеріалів);
- процеси хімічної взаємодії (хімічних перетворень) речовин;
- процеси теплообміну.
Шнекові машини транспортування (подавання) і дозування
Шнекові конвеєри
Використовуються у технологіях, що потребують транспортування та подачі сипких матеріалів продуктивністю до 50 т/год (в окремих випадках до 150 т/год). Діаметр шнека може складати 100…600 мм, частота обертання 10…120 хв−1.
Галузі: гірнича галузь, сільське господарство, виробництво будівельних матеріалів, харчова та хімічна промисловість, виробництво та переробка пластмас.
Гвинтові насоси
Використовуються для подавання рідин. Характеризуються високим ККД (0,8…0,85) в широкому діапазоні навантажень. Основні параметри: робочий об'єм від 15 до 3500 см3; робочий тиск до 20 МПа; діапазон частот обертання 1000…3500 хв−1.
Галузі: суднобудування, нафтова промисловість, у гірничій промисловості знаходять застосування для відкачування забрудненої води, очищення водозбірників, у технологічних схемах водовугільного палива.
Гвинтові компресори
Використовуються для подавання (нагнітання) газів. Основні параметри: робочий тиск при «сухому стискуванні» до 1,5 МПа (до 2,0 МПа у маслозаповнених), з продуктивністю до 60 м³/хв (до 45 м³/хв. у масло заповнених)
Галузі: хімічна промисловість, мобільні компресори у будівництві, медичне обладнання, холодильне устаткування.
Шнекові дозатори
Використовуються для дозування сипких речовин (порошків і гранул) і паст. Діаметр шнека може складати від 6,5 мм до 250 мм, частота обертання шнека 15…250 об/хв, продуктивність до 20 т/год. Зазвичай мають порівняно невисоку точність дозування (±1 %), але останні розробки можуть забезпечувати точність близько 0,5 % при дозах близько 1…10г. Основна перевага: простота конструкції, обслуговування і заміни шнека.
Галузі використання: харчова та хімічна промисловість, виробництво та переробка пластмас.
Шнекові пластикатори та екструдери
Використовуються для екструзії та пластифікації пластичних і пружнов'язких середовищ. Бувають одно-, дво- і навіть чотиришнекових виконань із шнеками, що обертаються в одному чи протилежних напрямках або планетарно розташованими.
Частота обертання шнека для екструзії полімерних матеріалів може бути в межах 10…40 об/хв., відношення довжини до діаметра не більше 30.
Галузі використання: промисловість пластичних мас, промисловість будівельних матеріалів, харчова промисловість.
Шнекові змішувачі
Використовуються для змішування рідких та змішування з подрібненням сипких, пластичних та пружнов'язких матеріалів, а також для гомогенізації, гелеутворення або розчинення. Робочий об'єм змішувачів може становити від декількох до 50 тис. літрів з потужністю приводу до 300 кВт і довжиною шнека до 16 м.
Галузі використання: гірничорудна галузь, сільське господарство, промисловість обробки каміння, ґрунту та мінералів, харчова і хімічна промисловість, промисловість виробництва та переробки пластмас та синтетичних канчуків.
Шнекові класифікатори
Використовуються для мокрої класифікації (спіральний класифікатор) чи сепарації (шнековий сепаратор) твердих речовин, відтискання (фільтрування) рідин, сушіння сипких, пластичних і пружнов'язких матеріалів, дегазація летких компонентів з пластичних і пружнов'язких середовищ, концентрування розчинів, проведення процесів, пов'язаних з фазовими переходами у пластичних та тістоподібних системах. Число шнеків від 2-х до 4-х, довжина може досягати 8 м, частота обертання від 15 до 300 об/хв., продуктивність до 50 м³/год.
Галузі використання: гірничорудна, хімічна та харчова промисловість, промисловість виробництва та переробки пластмас.
Шнекові виконавчі органи гірничих машин
Більшість конструкцій вузькозахопних сучасних очисних комбайнів та деякі конструкції інших гірничих машин мають виконавчі органи у вигляді шнеків з різцями. Шнекова форма виконавчого органу дозволяє забезпечити одночасне із відбійкою навантаження гірничої маси. Діаметр шнеків у очисних комбайнів — від 0,6 до 3,0 м, довжина — від 0,5 до 1,0 м.
Шнекові органи прості конструктивно, мають високий ККД, забезпечують човникову схему роботи і можливість самозарубки, добре пристосовані до відробки границі «вугілля — вмісні породи». Вони є найбільш поширеними виконавчими органами для очисних комбайнів, призначених для виїмки вугільних пластів з кутами падіння 0-35о.
-
![image]()
Шнекові виконавчі органи очисного (на передньому плані) та прохідницького комбайну (позаду) -
![image]()
Шнек очисного комбайна -
![image]()
Шнек очисного комбайна
Шнекові реактори
Використовується для проведення реакцій полімеризації, поліконденсації, поліприєднання, деполімеризації (розкладання, деструкція), легування, змін у молекулах матеріалів, проведення звичайних реакцій в тістоподібних, пластичних і пружнов'язких середовищах. Частота обертання шнека до 300 об/хв, підтримання температури до 400ºС, довжина до 6 м, потужність приводу до 125 кВт, продуктивність до 500 кг/год
Використовується у хімічній промисловості, промисловості пластичних мас і синтетичних каучуків.
Шнекові теплообмінники
Використовуються для нагрівання і охолодження твердих речовин, рідин, геле- і тістоподібних мас, а також, для розплавлення і кристалізації твердих речовин
Галузі використання: харчова і хімічна промисловість, галузь обробки каміння, землі і мінералів.
Примітки
- Chris Rorres The Turn of the Screw: Optimal Design of an Archimedes Screw [ 27 вересня 2007 у Wayback Machine.] / Journal of Hydraulic Engineering, Vol. 126, No. 1, January, 2000. P.72-80. (англ.)
- Герман Х. Шнековые машины в технологии. C. 7.
- Герман Х. Шнековые машины в технологии. C. 17.
- Конвейеры: Справочник / Р. А. Волков, А. Н. Гнутов, В. К. Дьячков и др, Под общ. ред. Ю. А. Пертена. Л.; Машиностроение, Ленингр, отд-ние, 1984. — 367 с. C.251-355
- Гидропривод. Основы и компоненты. Учебный курс по гидравлике. Том 1. / Rexroth Bosch Group. 2003.- 322 c. C.55
- Improving Compressed Air System Performance [ 4 березня 2016 у Wayback Machine.] / U.S. Department of Energy. — 122 р.
- Герман Х. Шнековые машины в технологии. C.55-63.
- Синицын Б. Н., Ерохин А. С. Дозаторы непрерывного действия — средства автоматизации процессов дозирования. Обзорная информация. — М., 1982.
- К. Раувендаль Экструзия полимеров. М.: Профессия, 2006.
- Герман Х. Шнековые машины в технологии. C. 65-78.
- Герман Х. Шнековые машины в технологии. С. 151—173
- Герман Х. Шнековые машины в технологии. С. 175—185
Джерела
- Герман Х. Шнековые машины в технологии. Пер. с нем. под ред. Л. М. Фридмана, Л.: «Химия», 1975. — 232 с.
- Гевко Б. М. Технология изготовления спиралей шнеков. — Львов: Вища школа, Изд-во при Львовском ун-те, 1986. — 128 с.
- Бучинський М. Я., Горик О. В., Чернявський А. М., Яхін С. В. Основи творення машин / [за ред. О. В. Горика (д. т. н., проф., засл. прац. нар. освіти України)]. — Харків : Вид-во «НТМТ», 2017. — 448 с. : 52 іл. — .
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Shne kovi mashi ni mehani zmi mashini mehanizmi u yakih osnovnim elementom ye shnek gvint cherv yak za dopomogoyu yakogo vidbuvayetsya peremishennya ridkih visokov yazkih chi tverdih rechovin ShnekArhimediv gvint z ruchnim privodom Shnek ye osnovnoyu robochoyu detallyu shnekovogo mehanizmu sho obertayetsya vseredini trubi abo zholoba i maye bokovu poverhnyu u formi gvinta osnovna zadacha yakogo ye peremishennya vantazhu sirovini materialu vzdovzh gvintovoyi poverhni Istorichna dovidkaTransportuvalni podavalni shneki vidomi uzhe bagato vikiv Napriklad pohilo roztashovani gvinti Arhimeda vikoristovuvalis v rimskih sistemah vodopostachannya dlya neperervnogo podavannya vodi na vishi geodezichni rivni Dlya sipkih materialiv transportuvalni shneki pochali vikoristovuvatis u girnictvi silskomu gospodarstvi harchovij i himichni promislovosti ponad 100 rokiv tomu Visokov yazki plastichni masi kauchuki termoplastichni polimeri tosho vzhe z 1866 roku ekstruduyut z vikoristannyam shnekovih mashin dlya nakladannya kabelnoyi izolyaciyi a z 1873 roku dlya vigotovlennya gumovih shlangiv Dlya transportuvannya malov yazkih ridin buli stvoreni dvovalni gvintovi nasosi z naporom do 20 MPa sho znajshli zastosuvannya u sudnobuduvanni i naftopererobci Pri transportuvanni material sho podayetsya mozhe zaznavati dodatkovih vpliviv z metoyu realizaciyi procesiv sumishennya materialiv vidokremlennya seredovish chi vzayemodiyi rechovin Zastosuvannya shnekovih mashin pochinayuchi vid funkcij podavannya sipkih materialiv i ekstruziyi plastmas ohopilo vsi tehnologichni procesi za uchasti sipkih plastichnih ta pruzhnov yazkih seredovish taki yak zmishuvannya gomogenizaciya vidtiskuvannya filtruvannya sushinnya viparyuvannya a takozh himichni reakcijni procesi zabezpechuyuchi yih neperervnij harakter Pri suchasnomu rivni rozvitku tehniki osnovni oblasti zastosuvannya shnekovih mashin mozhut buti ob yednani u shist tehnologichnih grup transportuvannya podavannya i dozuvannya ekstruziya procesi sumishennya rechovin materialiv procesi vidokremlennya separaciyi rechovin materialiv procesi himichnoyi vzayemodiyi himichnih peretvoren rechovin procesi teploobminu Shnekovi mashini transportuvannya podavannya i dozuvannyaPrincip roboti gvintovogo shnekovogo konveyeraZagalnij viglyad trigvintovogo nasosa iz znyatoyu krishkoyu Shnekovi konveyeri Vikoristovuyutsya u tehnologiyah sho potrebuyut transportuvannya ta podachi sipkih materialiv produktivnistyu do 50 t god v okremih vipadkah do 150 t god Diametr shneka mozhe skladati 100 600 mm chastota obertannya 10 120 hv 1 Galuzi girnicha galuz silske gospodarstvo virobnictvo budivelnih materialiv harchova ta himichna promislovist virobnictvo ta pererobka plastmas Dokladnishe Shnekovij konveyer Gvintovi nasosi Vikoristovuyutsya dlya podavannya ridin Harakterizuyutsya visokim KKD 0 8 0 85 v shirokomu diapazoni navantazhen Osnovni parametri robochij ob yem vid 15 do 3500 sm3 robochij tisk do 20 MPa diapazon chastot obertannya 1000 3500 hv 1 Galuzi sudnobuduvannya naftova promislovist u girnichij promislovosti znahodyat zastosuvannya dlya vidkachuvannya zabrudnenoyi vodi ochishennya vodozbirnikiv u tehnologichnih shemah vodovugilnogo paliva Dokladnishe Gvintovij nasos Gvintovi kompresori Vikoristovuyutsya dlya podavannya nagnitannya gaziv Osnovni parametri robochij tisk pri suhomu stiskuvanni do 1 5 MPa do 2 0 MPa u maslozapovnenih z produktivnistyu do 60 m hv do 45 m hv u maslo zapovnenih Galuzi himichna promislovist mobilni kompresori u budivnictvi medichne obladnannya holodilne ustatkuvannya Dokladnishe Gvintovij kompresor Shnekovij dozatorShnekovi dozatori Vikoristovuyutsya dlya dozuvannya sipkih rechovin poroshkiv i granul i past Diametr shneka mozhe skladati vid 6 5 mm do 250 mm chastota obertannya shneka 15 250 ob hv produktivnist do 20 t god Zazvichaj mayut porivnyano nevisoku tochnist dozuvannya 1 ale ostanni rozrobki mozhut zabezpechuvati tochnist blizko 0 5 pri dozah blizko 1 10g Osnovna perevaga prostota konstrukciyi obslugovuvannya i zamini shneka Galuzi vikoristannya harchova ta himichna promislovist virobnictvo ta pererobka plastmas Shnekovi plastikatori ta ekstruderiShema procesu ekstruziyi 1 shnek gvint cherv yak 2 bunker z sirovinoyu 3 filyera 4 produkt Vikoristovuyutsya dlya ekstruziyi ta plastifikaciyi plastichnih i pruzhnov yazkih seredovish Buvayut odno dvo i navit chotirishnekovih vikonan iz shnekami sho obertayutsya v odnomu chi protilezhnih napryamkah abo planetarno roztashovanimi Chastota obertannya shneka dlya ekstruziyi polimernih materialiv mozhe buti v mezhah 10 40 ob hv vidnoshennya dovzhini do diametra ne bilshe 30 Galuzi vikoristannya promislovist plastichnih mas promislovist budivelnih materialiv harchova promislovist Shnekovi zmishuvachiVikoristovuyutsya dlya zmishuvannya ridkih ta zmishuvannya z podribnennyam sipkih plastichnih ta pruzhnov yazkih materialiv a takozh dlya gomogenizaciyi geleutvorennya abo rozchinennya Robochij ob yem zmishuvachiv mozhe stanoviti vid dekilkoh do 50 tis litriv z potuzhnistyu privodu do 300 kVt i dovzhinoyu shneka do 16 m Galuzi vikoristannya girnichorudna galuz silske gospodarstvo promislovist obrobki kaminnya gruntu ta mineraliv harchova i himichna promislovist promislovist virobnictva ta pererobki plastmas ta sintetichnih kanchukiv Shnekovi klasifikatoriVikoristovuyutsya dlya mokroyi klasifikaciyi spiralnij klasifikator chi separaciyi shnekovij separator tverdih rechovin vidtiskannya filtruvannya ridin sushinnya sipkih plastichnih i pruzhnov yazkih materialiv degazaciya letkih komponentiv z plastichnih i pruzhnov yazkih seredovish koncentruvannya rozchiniv provedennya procesiv pov yazanih z fazovimi perehodami u plastichnih ta tistopodibnih sistemah Chislo shnekiv vid 2 h do 4 h dovzhina mozhe dosyagati 8 m chastota obertannya vid 15 do 300 ob hv produktivnist do 50 m god Galuzi vikoristannya girnichorudna himichna ta harchova promislovist promislovist virobnictva ta pererobki plastmas Shnekovi vikonavchi organi girnichih mashinBilshist konstrukcij vuzkozahopnih suchasnih ochisnih kombajniv ta deyaki konstrukciyi inshih girnichih mashin mayut vikonavchi organi u viglyadi shnekiv z rizcyami Shnekova forma vikonavchogo organu dozvolyaye zabezpechiti odnochasne iz vidbijkoyu navantazhennya girnichoyi masi Diametr shnekiv u ochisnih kombajniv vid 0 6 do 3 0 m dovzhina vid 0 5 do 1 0 m Shnekovi organi prosti konstruktivno mayut visokij KKD zabezpechuyut chovnikovu shemu roboti i mozhlivist samozarubki dobre pristosovani do vidrobki granici vugillya vmisni porodi Voni ye najbilsh poshirenimi vikonavchimi organami dlya ochisnih kombajniv priznachenih dlya viyimki vugilnih plastiv z kutami padinnya 0 35o Shnekovi vikonavchi organi ochisnogo na perednomu plani ta prohidnickogo kombajnu pozadu Shnek ochisnogo kombajna Shnek ochisnogo kombajnaShnekovi reaktoriVikoristovuyetsya dlya provedennya reakcij polimerizaciyi polikondensaciyi polipriyednannya depolimerizaciyi rozkladannya destrukciya leguvannya zmin u molekulah materialiv provedennya zvichajnih reakcij v tistopodibnih plastichnih i pruzhnov yazkih seredovishah Chastota obertannya shneka do 300 ob hv pidtrimannya temperaturi do 400ºS dovzhina do 6 m potuzhnist privodu do 125 kVt produktivnist do 500 kg god Vikoristovuyetsya u himichnij promislovosti promislovosti plastichnih mas i sintetichnih kauchukiv Shnekovi teploobminnikiVikoristovuyutsya dlya nagrivannya i oholodzhennya tverdih rechovin ridin gele i tistopodibnih mas a takozh dlya rozplavlennya i kristalizaciyi tverdih rechovin Galuzi vikoristannya harchova i himichna promislovist galuz obrobki kaminnya zemli i mineraliv PrimitkiChris Rorres The Turn of the Screw Optimal Design of an Archimedes Screw 27 veresnya 2007 u Wayback Machine Journal of Hydraulic Engineering Vol 126 No 1 January 2000 P 72 80 angl German H Shnekovye mashiny v tehnologii C 7 German H Shnekovye mashiny v tehnologii C 17 Konvejery Spravochnik R A Volkov A N Gnutov V K Dyachkov i dr Pod obsh red Yu A Pertena L Mashinostroenie Leningr otd nie 1984 367 s C 251 355 Gidroprivod Osnovy i komponenty Uchebnyj kurs po gidravlike Tom 1 Rexroth Bosch Group 2003 322 c C 55 Improving Compressed Air System Performance 4 bereznya 2016 u Wayback Machine U S Department of Energy 122 r German H Shnekovye mashiny v tehnologii C 55 63 Sinicyn B N Erohin A S Dozatory nepreryvnogo dejstviya sredstva avtomatizacii processov dozirovaniya Obzornaya informaciya M 1982 K Rauvendal Ekstruziya polimerov M Professiya 2006 ISBN 5 93913 102 6 German H Shnekovye mashiny v tehnologii C 65 78 German H Shnekovye mashiny v tehnologii S 151 173 German H Shnekovye mashiny v tehnologii S 175 185DzherelaGerman H Shnekovye mashiny v tehnologii Per s nem pod red L M Fridmana L Himiya 1975 232 s Gevko B M Tehnologiya izgotovleniya spiralej shnekov Lvov Visha shkola Izd vo pri Lvovskom un te 1986 128 s Buchinskij M Ya Gorik O V Chernyavskij A M Yahin S V Osnovi tvorennya mashin za red O V Gorika d t n prof zasl prac nar osviti Ukrayini Harkiv Vid vo NTMT 2017 448 s 52 il ISBN 978 966 2989 39 7