Шнеки, зубчатые колеса, шестерни

В механизмах современного технологического и транспортирую­щего оборудования пищевых производств применяют разнообразные зубчатые колеса: одновенцовые цилиндрические с прямыми и косыми зубьями, цилиндрические с внутренним зацеплением, конические с прямыми и криволинейными зубьями, червячные; многовенцовые цилин­дрические; шестерни - валы цилиндрические и конические. Кроме того, используют зубчатые рейки, зубчатые секторы и звездочки цеп­ных передач.

Перечисленные типы зубчатых колес применяют в приводах под­весных ленточных конвейеров, конвейерных стоках, винтовых конвейерах, лебедках, цепных элеваторах, волчках, сепараторах, центри­фугах, расфасовочных автоматах и т.д.

Основным критерием при назначении материала и вида термичес­кой обработки для зубчатых колес являются условия их нагружения, характер среды, необходимая точность и габаритные размеры. В боль­шинстве случаев зубчатые колеса изготовляют из конструкционных углеродистых и легированных сталей различных марок. Стальные зуб­чатые колеса в зависимости от назначения и требований к несущей способности и долговечности подвергаются следующим видам терми­ческой и химико-термической обработки: улучшению до НВ 240-320; поверхностной закалке до HRC 48-52; цементации и закалке до HRC 58-62; азотированию до HRC 52-58.

Улучшенные колеса в основном изготовляют из стали 40Х, поверхностно зака­ливаемые колеса из сталей 40Х и 40ХН (при более высоких прочност­ных требованиях). Существуют несколько видов поверхностнойзакал­ки: закалка венца с нагревом ТВЧ может производиться в кольцевом индукторе (для колес с модулем < 6мм ) с пос­ледующим охлаждением в воде или масле; в индукторе для каждого зуба (для колес с модулем > 8мм). Такая закалка производит­ся в масле.

Цементируемые колеса изготовляют из сталей 20Х, 18ХГТ, 25ХГТ и других сталей, а особо нагруженные из сталей I2XH3A, 20ХНЗА и др. Лучшие результаты получают при нитроцементации.

Азотируемые колеса изготовляют из сталей 40ХФА, 40Х, 38Х2Ю, 38Х2МЮА и др. При азотировании возникают небольшие деформации, что позволяет применять её для тонкостенных деталей. Для улучшения механических свойств азотированных деталей перед азотированием целесообразно производить улучшение заготовки до HRC 26…28, на сорбит.

Чугун марок СЧ18, СЧ20, СЧ25 и других марок и стальное литье используют для крупномодульных и слабонагруженных зубчатых колес.

Для коптильного производства цепные звездочки выполняют из жа­ропрочного чугуна, т.к. введение легирующих элементов (Cr, Ni, Si, V, Mo) повышает его химическую стойкость к корро­зионному разрушению под действием горячих газов (воздух, коптильный газ).

Зубчатые передачи, работающие в агрессивных средах, изготов­ляют из нержавеющих сталей.

Для изготовления зубчатых колес в пищевом машиностроении при­меняют также цветные металлы (бронзы, латунь) и полимерные мате­риалы (текстолит, полиамиды, древесно-слоистые пластики и др.). Зубчатые колеса, имеющие прямой контакт с пищевыми продуктами (напр. в шестеренных насосах для перекачки молока, творога и дру­гих жидких пищевых и маловязких продуктов), должны быть изготов­лены из материалов, разрешенных Минздравом РФ для данных усло­вий эксплуатации.

В пищевых машинах широко применяют шнеки различных типов и размеров. Основными общими конструкционными и технологическими признаками деталей этого типа является наличие витков, располо­женных по винтовой поверхности в продольном направлении с большим шагом.

Шнеки изготовляют из конструкционных и нержавеющих сталей, в зависимости от назначения и условий работы, например, литые шнеки - из серого чугуна СЧ20, стали 45Л, цветных сплавов (бронза БрА9Мц2Л, алюминиевые сплавы и др.).

Для экономии нержавеющей стали на рабочие поверхности шнеков, применяемых для транспортирования, смешивания или прессования влажных и тестообразных пищевых продуктов, наносят коррозионно-стойкие покрытия лужение пищевым оловом О1 и О2 (ГОСТ 860-75)илитвердое хромирование Х60 и др.