Срезные болты. Предлагаю альтернативу

Всем доброго здоровья!

Поделюсь своими думками.

У меня снегоуборщик Энкор МС 80 ЭЛ.

Купил три года назад. Но до этого года пользовал всего один раз – зимы были малоснежные. В этом году пользовал уже трижды. В общем почистил, примерно, 1000 м2. Сжег, почти два бака бензина. Все срезные шплинты – благополучно срезались нах. Поскольку, как нормальный россиянин, я инструкцию не читал, и в эту тему не заходил, то был крайне неприятно удивлен этим срезанием. Вставил какие-то болты на 6 мм, их тоже срезало. Болтами начало разбивать отверстия в валу и шнеках, хотел рассверлить на 8 мм, но задумался за редуктор…. Вспомнил, что как то давно видел здесь темы про снегоуборщики, пришел и ах. как удивился.

Оказывается, точно! Срезные болты это специальная защита редуктора!

Про срезные болты и тема есть отдельная, и почти в каждой теме про китайцев обсасываеся. И способы изготовления болтов и способы замены и т. п.

Но это не то! Не то, что я искал. Обсуждается не решение проблемы болтов срезания, а способы удешевления замены расходника.

Но у меня изначально, терзала другая мысль, как сделать так, чтобы уйти от замены срезных болтов. Вообще убрать их.

Мне приходит такая мысль - что вал при заклинивании шнеков, должен не клинить, а проскакивать, или перескакивать, по типу трещетки.

Шнеки у нас свободно болтаются на валу. Что если, убрать срезной болт – освободить шнек, с одной стороны шнек поджать жесткой пружиной, а с другой стороны к трубе шнека приварить храповик (или трещетку), который будет упираться в штифт вала (просверлить и установить дополнительно).

При нормальной нагрузке, шнеки вращаются вместе с валом за счет того, что храповик прижат пружиной к штифту. При экстремальной нагрузке, например, заклинило шнек камнем, вал штифтом скользит по храповику сжимает пружину и проскакивает-перепрыгивает через шип храповика. Шнек заклинило - а вал и редуктор продолжают вращаться. Таким образом, нет клина вала и соответственно клина редуктора и поломки!

Букв много, но не сложно. В изготовлении, кажется, тоже не сложно.
Вопрос будет ли работать?

Вот схема «на коленке»:

 

Это называется "предохранительная муфта".
Вариантов - десятки. Реализовывалось со времён древнего Рима (фрикционные варианты).
Нарисовали Вы немного не правильно - у Вас чистый храповик (обгонная муфта в данном случае).
Я в прошлом году тоже тут на форуме(https://www.forumhouse.ru/threads/235270/page-25#post-11919137) пытался про муфты помечтать, причем на валу "вентилятора" перед червяком (что бы сберечь зубы бронзовой шестерёнки). Хотелось бы снять ударные нагрузки и предельные моменты непосредственно почти на первом (в порядке передачи вращающего момента) звене Привода: шкив мотора/!ремень/шкив-вал вентилятора=червяк/!зубчатое колесо/вал шнеков(!срезные пальцы) шнеки.
Восклицательные знаки - это слабые места, где обычно происходят разрушения. В случае срезных пальцев - разрушение неконтролируемое, но расчётное и прогнозируемое.
Если делать муфты на шнеки - нужно минимум 2 шт. На вал вентилятора - всего 1шт. но нужно разрезать Вал или разобщать Шкив и Вал - хотя это не проблема для соосности при применении простейших фрикционных муфт. Но есть проблема с ценой данного решения и технологичностью изготовления... На коленке такое не сделать... Самопальные срезные пальцы - дешевле/доступнее.

Это как решать, что использовать в электрике: дорогой автоматический выключатель (или РЗА) - или плавкие вставки. Автомат - удобен но дорог и не на 100% надёжен. Предохранитель - требует замены после срабатывания, но дёшев и надёжен на 99.9999%.
Но это моё ИМХО, а я немного скептик... А так- как говорится: глаза боятся-руки делают!
Если у Вас есть желание и техническая возможность воплотить свою идею в жизнь - будем рады помочь в реализации и благодарны результатам Вашего опыта. Когда им поделитесь .
Удачи!

 

Ну вот и хорошо! оказывается есть единомышленники.

Я тоже так думал, что две муфты по одной на сторону. Но решил, что делать надо по одной на каждый шнек. Не сложнее.
А что касается выбора места установки между вентилятором и шнеками, то мне кажется на шнеках предпочтительней поскольку ударная нагрузка до редуктора не доходит отсекается на шнеках. А если муфту установить между вентилятором и редуктором то муфта будет отключатся когда удар пройдет через шнек, вал, редуктор... ИМХО.
Пальцы дешевле, но напрягает. Когда чистил последний раз, срезало три пальца. Плюнул нах, недочистил.

 

Самое интересное- что "Удар" идёт как раз со стороны Двигателя Просто мы видим и воспринимаем этот процесс не с того конца.
Ведь это не ледышки бьют/крутят шнеки - это мотор передаёт вращающий момент на вал/редуктор/вал/шнеки/снег
Но в принципе, инерционностью вала шнеков можно пренебречь (почти) и рассматривать кинематику привода в обратку. Где ставить предохранитель в начале приложения момента или в конце - тут особо не принципиально.
Попробуйте обязательно! Конечно даже не изготовление пальцев - а их замена в позе раком в самый разгар работы - вот что бесит и напрягает каждого "лентяя". Лень - двигатель прогресса.

 

Муфта должна быть отдельной съемной деталью. Усилие пружины не должно влиять на детали механизма. Иначе нагрузка от пружин пойдет на быстрый износ, корпуса, шестерен, подшипников. Проще сделать муфту по типа сцепления на валу перед редуктором.

 

Так и есть, там наверху в чертеже. Ни одна деталь, ни вал, ни муфта шнека, ни пружина - жестко, друг с другом - не соединены. Они прижимаются друг к другу силой пружины. И, точно, сила пружины не встретится с редуктором. Они в разных плоскостях.

Если делать по типу сцепления (я себе сразу представил автомобильное сцепление) то размер и вес - сильно впечатляют. И как оно будет работать?

 

Не понятно, из чертежа. Трубу шнека увеличивать под размер пружины? То есть переделывать шнеки. Муфты сцепления достаточно небольшой на вал перед редуктрором. Можно даже без пружины достаточно эластичности резины. Сталь по стали будет достаточно. Усилия большого не надо. А глобально переделывать ничего не придется. Разрезать вал только. По наружному размеру будет габарит около 50-60.мм.Деталей. всего 4 и все только точится. Стоимость будет около косаря не больше. Резьбовые соединения можно взять от "американки" от разъемной муфты полипропилена подходящего диаметра. Она почти готовое изделие.

 

Муфта из которой можно сделать фрикционную

 

По порядку:
Да, трубу шнека для размещения муфты нужно поменять. В моем проекте (сделал проект под найденные пружины) труба шнека обычная водопроводная 1 1/4".Наружный ф 43, внутренний ф36. Родную трубу диаметром 25 мм придется вырезать (либо на токарном станке, либо коронкой по металлу ф43 мм) новую трубу вварить в это место.
По второй части вопроса:
Резать приводной вал перед редуктором - потянет за за собой доп проблемы. Например такую, как утрата одной из точек опоры редуктора. Если сейчас три точки опоры редуктора и шнеков - это приводной вал, и боковые упоры вала шнеков, то при обрезании весь механизм будет держаться только на валу шнеков. ИМХО - мало. Вал шнеков может погнуться. Придется городить доп опору.

Мое мнение по поводу приводного вала. если отвязывать привод от редуктора, то делать это на ременном шкиве, до входа в ковш (как? не знаю не думал). А в ковше, на вал привода можно установить обгонную муфту для "вентилятора", на случай попадания камня или башмака.

 

Муфта вещь жесткая и как опора будет работать. Дополнительную опору, как у некоторых моделей, приделать не долго. Ваш вариант интересный тем, что на валах шнеков безопасней делать трещетку. Там момент больше и сработает трещетка легче. А при зафиксированной шестерне, даже, если не срезало зубья червяк стремится ввернуться в шестерню и ломает корпус.
А при наличии раскрученной снежной массы она саботает как маховик. Поэтому шкив лучше не трогать.

 

Вот...
Начался мозговой штурм. Тут главное не торопиться. Придумать 2-3 концепции в эскизном виде, в табличку выписать "+". и "-", выбрать приемлимый вариант и тогда делать Рабочий проект.
Насчёт муфты на валу вентилятора (ротора) - там маловато места и резать вал не очень хочется (несоосность, люфты/биение) - я в своё время чесал репу насчёт того как бы сделать ведомый шкив не жёсткой посадкой на вал (сейчас там шпонка) - а чтоб он мог прокручиваться по валу, но был бы подпёрт/зафиксирован фрикционным диском (подпружиненным и с грубой регулировкой гайкой). Тогда при критическом вращающем моменте ремень просто будет прокручивать шкив по валу...
Простите - сумбурно как то написал - рисовать эскизы нет возможности...

 

Попытался нарисовать на фото, где была мысль переделать шкив в муфту с трещёткой или просто фрикционную (но - нет токарки и лень стало)

Такая переделка, согласно моего "мечтания" - позволила бы в габариты старого шкива поместить новое устройство.
Я ничего не навязываю - так - делюсь прошлогодними мыслями - может что то окажется полезным...

 

С технической точки зрения запихивать средство безопасности в самое труднодоступное место не есть хорошо. А безопасные редукторы должны существовать на дорогих и мощных моделях. Сделать это легко. Если червяку дать возможность вывинчиваться по шпонке из зацепления с последующим его возвратом на место вручную. Просто будет более просторный корпус редуктора.

 

Эх, если бы - да ка бы...
Поэтому мы имеем: СУ с тесным пространством под кожухом клиноремёнок, шнеками со срезными пальцами. Обслуживать всё нужно на корачках. Полёт фантазии по модернизации - ограничен тесной компановкой элементов СУ.
Увы, производители не заинтересованы делать вечный и легкообслуживаемый СУ (хоть бы и чуть дороже). Проще и выгоднее делать то - что мы имеем в продаже. А бюджетные модели из Поднебесной - это вообще лотерея