Как рассчитать развертку витка спирали шнека?
Во многих отраслях промышленности используются винтовые конвейеры и транспортёры, предназначенные для транспортировки сыпучих и мелкокусковых грузов. Основным рабочим элементом, винтового конвейера является вращающийся вал – шнек, оснащенный сплошной спиральной винтовой поверхностью вдоль всей его оси. Винтовая поверхность изготавливается из отдельных витков, вырезанных из листа, растянутых до определенного шага и сваренных между собой (см. рис.1).
По своей форме винтовая поверхность шнека представляет собой геликоид образованный вращательным движением прямой линии вокруг перпендикулярной оси и одновременным поступательным движением вокруг этой оси. Приближенная развертка одного витка (пера) винтовой поверхности представляет собой плоское кольцо с вырезанным сектором (см. рис.2).
Методика расчета размеров развертки рабочего витка довольно не сложная и для наглядности произведем необходимые вычисления на конкретном примере. Пример. Необходимо рассчитать развертку витка для шнека с наружным диаметром D=240мм, внутренним диаметром d=100мм и винтовым шагом P=50мм. Для начала определим необходимую ширину витка B:
Далее рассчитаем длину дуги внешней винтовой линии с помощью следующей формулы:
где πD – длина дуги наружного диаметра витка в плоском сечении. Длину дуги внутренней винтовой линии определяется аналогичным образом:
Определив необходимые длины дуг, рассчитываем радиус внутренней окружности витка и определяем внутренний диаметр развертки:
Зная внутренний радиус, находим внешний радиус и диаметр развертки: