ТЕХНІКО-ТЕХНОЛОГІЧНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ ЗАСТОСУВАННЯ МОДУЛЬНИХ ШНЕКІВ У МАШИНАХ ДЛЯ ТРАНСПОРТУВАННЯ ШТУЧНИХ ВАНТАЖІВ

Анотація

У статті розглянуто перспективність застосування сегментних (модульних) шнеків в обладнанні яке використовується в галузевому машинобудуванні і прикладній механіці, як альтернативи традиційним рішенням із суцільнометалевими чи полімерними конструкціям. Запропоновано концепцію шнека, складеного з окремих уніфікованих елементів — виток із фрагментом валу виготовляються як одне ціле, і набір з декількох таких секцій формує готовий шнек. Елементи шнека виготовляються окремо і незалежно один від одного із застосуванням технологій адитивного виробництва. Такий підхід дозволяє реалізувати принцип простого монтажу, забезпечуючи можливість швидкої зміни геометричних параметрів (кроку, діаметра, профілю витків шнека) залежно від технологічних вимог. Обґрунтовано, що використання модульної структури сприяє підвищенню універсальності обладнання, скороченню витрат на виготовлення за рахунок відмови від складних технологічних процесів навивки гвинтових заготовок та використання дорогих сплавів і полімерних матеріалів, а також зменшенню тривалості циклу виробництва. Окрему увагу приділено підвищенню ремонтопридатності: у разі пошкодження витка можливе локальне відновлення шляхом заміни лише окремих сегментів без демонтажу чи заміни всього шнека. Запропоновано конструктивне рішення з’єднання модулів між собою із використанням муфти, яка забезпечує захисну функцію, шляхом розімкнення секцій у випадку заклинювання шнека під час роботи. Додатково передбачено застосування кінцевих вимикачів для автоматичного аварійного відключення приводу при розходженні елементів конструкції, що підвищує надійність і безпеку експлуатації обладнання. Відзначено, що застосування технологій 3D друку відкриває перспективи оптимізації масогабаритних характеристик шнека за рахунок раціонального і точного розподілу матеріалу на заготовці, а також дозволяє інтегрувати додаткові конструктивні елементи без суттєвого ускладнення виробничого процесу. Проаналізовано потенційні обмеження та особливості використання модульних шнеків, що пов’язані з міцністю з’єднань, точністю виготовлення та умовами навантаження, що в цілому визначає напрямки подальших досліджень у даній сфері. Отримані результати свідчать про доцільність впровадження сегментних шнеків у промислові системи транспортування, подавання та обробки матеріалів, зокрема в умовах, що вимагають гнучкості, швидкої адаптації та зниження експлуатаційних витрат