Где брать детали и материалы?
Поскольку одной из причин, побуждающих к самостоятельному изготовлению шредера, является желание сэкономить, то очень важно сократить траты на детали и материалы. Помочь в этом могут пункты приема черного и цветного лома, а также различные предприятия, на балансе которых есть старая техника. Также могут помочь деревообрабатывающие предприятия и цеха, особенно те, где недавно было модернизировано оборудование
Также могут помочь деревообрабатывающие предприятия и цеха, особенно те, где недавно было модернизировано оборудование
Помочь в этом могут пункты приема черного и цветного лома, а также различные предприятия, на балансе которых есть старая техника. Также могут помочь деревообрабатывающие предприятия и цеха, особенно те, где недавно было модернизировано оборудование.
Для изготовления каркаса роторно-молотковой машины можно использовать стальной уголок или швеллер, причем не обязательно новый, главное, чтобы металл не был поврежден ржавчиной. Корпус станка, он же защитный кожух вокруг роторно-молоткового механизма, а также защитный кожух вокруг ременной или цепной передачи, можно сделать из листового металла толщиной 0,8–2,5 мм.
Этот же металл подойдет для изготовления приемного кожуха. Такой металл можно срезать с кузова некоторых автомобилей, а также из различных ограждений и настилов.
Электромотор можно снять со старого станка или различного электрического оборудования. Возможно, ему потребуется заменить подшипники, но это обойдется дешевле покупки нового электромотора нужной мощности.
Там же можно подобрать и шкивы необходимого размера, а также электрооборудование, необходимое для запуска и работы мотора.
Для изготовления ножей хорошо подойдет рессора от легкового автомобиля. Опытный кузнец сможет придать ей нужную форму и правильно закалить, благодаря чему нож будет не только острым, но и прочным.
Если у вас есть ненужный или временно простаивающий мотоблок, то с него можно снять мотор. Это позволит сделать щепорез более мобильным, особенно если поставить его на прицеп для легкового автомобиля.
Если на моторе предусмотрен вал отбора мощности (ВОМ), то можно подключать щепорез к нему без разборки мотоблока.
Использовать мотор от бензопилы нежелательно из-за недостаточной мощности, исключение составляют лишь бензомоторы с объемом 60 см3 и больше.
Минус мотора из бензопилы в том, что его можно подключить к валу измельчителя лишь через цепную передачу, поэтому довольно сложно найти подходящую цепь и звездочку на вал.
Электромоторы из болгарки, электрорубанка, циркулярки и другого ручного инструмента не подходят для создания нормального измельчителя, зато из них на основе тех же чертежей можно сделать своими руками веткоруб небольшого размера, то есть щепорез, предназначенный для измельчения тонких веток.
От нормального щепореза он отличается размерами и принципом работы. В таком самодельном веткорубе древесину измельчает шестерня с ножами, которая рубит ветки на кусочки длиной 0,5–3 см, то есть нормальную щепу с его помощью не получить, но для утилизации веток он подходит.
Как сделать арболит своими руками
После оценки основных рабочих моментов можно начинать процесс производства арболита
При этом важно учитывать, для каких целей будет использоваться материал — частных, или коммерческих. В первом случае не обязательно покупать дорогостоящие агрегаты и оборудование
Оборудование
Ключевым агрегатом для домашнего изготовления арболитовых блоков является щепорез. Его можно соорудить своими руками, заказав главную деталь у токарей. В таком случае расходы снизятся в 4 раза. Режущие элементы следует устанавливать под минимальным углом, а горловину для подачи щепы закреплять вертикальным образом.
Самодельный щепорез состоит из таких узлов:
- Автомобильная рессора.
- Металлические шпильки.
- 2 подшипника на ось.
- Ось.
Для изготовления последней детали лучше задействовать шестигранник, предварительно организовав посадочные места для подшипников. В интернете существует масса обучающих видео и инструкций по реализации подобного проекта.
Создание молотковой машины
На следующем этапе придется соорудить молотковую машину. В 2 дисках для осей нужно проделать отверстия и закрепить шайбу шириной 10-20 мм. На одной стороне оси следует нарезать резьбу под гайку. При наличии токарного станка лучше обработать вал и снять с него ножевой диск, чтобы создать прямоугольный выступ для крепления второго диска.
По возможности необходимо организовать 2 перепада высот для дисков, при этом конечная толщина вала должна составлять как минимум 50 мм.
Готовый вал закрепляется на подшипниках и опоре. Если величина наружного кожуха меньше, чем требуется, придется его заменить или переделать. Выходное отверстие заделывается стальной сеткой с оптимальным диаметром.
Бункеры и формы
Промышленные бункеры и формы продаются в стандартных размерах, которые соответствуют параметрам или пенобетона. Для арболита характерны размеры в 20, 40 или 60 см. Создавать заготовки своими руками проблематично, поэтому лучше раскроить болгаркой металлические листы и подготовить наборную форму.
Отработка технологии
Наиболее сложным этапом является отработка технологии с целью определения всех тонкостей работы оборудования. Внесение химикатов лучше разделить на несколько отдельных этапов. Для начала вносится хлористый натрий и сернокислый алюминий, а остальные добавки помещаются в бункер перед замесом.
Жидкое стекло используют позже, когда щепа будет готова. Конечный раствор заливается в формы, трамбуется и оставляется на некоторое время для твердения. Процесс схватывания занимает 2-3 дня, после чего формы демонтируются, а блоки помещаются для просушки.
Требования к подбору и изготовлению отдельных деталей самодельного щепореза
Процесс начинают с подбора подходящего двигателя. На демонстрационных видео, выложенных в YouTube отмечается, что средняя мощность привода должна быть в пределах 4…5 кВт
Выбор параметров ременной передачи определяется наличием шкивов, однако важно, чтобы число оборотов на рабочем валу было не менее 1700…1800 мин-1. С точки зрения техники безопасности все вращающиеся детали привода щепореза должны быть закрыты стальным сплошным кожухом. Муфту в приводе не предусматривают
Это связано с тем, что при быстрой остановке агрегата внутри его могут остаться частички щепы, которые, заклиниваясь в зазорах, могут неоправданно увеличивать пусковой момент двигателя, что приводит к его перегреву и выходу из строя
Муфту в приводе не предусматривают. Это связано с тем, что при быстрой остановке агрегата внутри его могут остаться частички щепы, которые, заклиниваясь в зазорах, могут неоправданно увеличивать пусковой момент двигателя, что приводит к его перегреву и выходу из строя.
Для диска крепления рубильных ножей применяют толстолистовую сталь толщиной не ниже 10…12 мм. Такой диск при установившемся режиме работы щепореза выполняет дополнительные функции маховика, сглаживая неравномерность вращения вала, которые могут быть вызваны застреванием щепы. Внутреннюю поверхность диска следует прошлифовать.
Для изготовления ножей щепореза используется инструментальная сталь марок У7А или У8А, при этом твёрдость ножей после заточки должна быть не ниже 58…60 HRC. Заточку выполняют односторонней, помня, что высота рабочей кромки не должна быть больше высоты установочных пазов в диске. Крепёжные отверстия в ножах и корпусе выполняют овальной формы, что облегчает наладку и регулировку инструмента.
Для сита принимают высокоуглеродистую сталь марки не ниже сталь 40. После сверления отверстий полосу – развёртку диска сгибают по размерам кожуха. Для изгиба лучше применить листогибочные вальцы: они дадут возможность обеспечить постоянное значение радиуса кривизны сита.
Рубильные молотки щепореза многие авторы советуют изготавливать из рессорно-пружинной стали типа 60С2 или даже 50ХФА. Однако повышенная упругость материала может вызвать инерционное подбрасывание ножей вверх после производства рубки. Учитывая высокую скорость вращения основного вала, это может привести к неоднородности процесса рубки. Поэтому и для рубильных молотков лучше использовать инструментальную сталь У7А или У8А.
После сборки щепорез испытывают сначала при ручном вращении вала, затем – при включённом приводе, и лишь потом запускают агрегат в постоянную эксплуатацию.
Изготавливаем щепорез для арболита своими руками
Некоторые детали, чертежи которых представлены ниже, необходимо выточить на токарном станке, остальные можно изготовить своими руками в домашних условиях.
Основные размеры щепореза для арболита
Диск с ножами
Диаметр диска составляет около 300-350 миллиметров, а толщина – около 20 миллиметров. Чтобы предотвратить заклинивание больших и твердых кусков древесины, диск должен работать как маховик. Поэтому его надо сделать тяжелым. Для диска берем металлическую заготовку либо вырезаем его из листовой стали; затем пропиливаем в нем одно центральное отверстие для посадки на вал (учитывая шпоночное крепление), несколько монтажных отверстий и 3 паза, через которые отрезанные части древесины попадают под вращающиеся молотки.
Рубильный диск с ножами
Для изготовления ножей используем автомобильные рессоры. В каждом ноже делаем два отверстия с последующим их зенкованием (чтобы головки винтов были максимально утоплены) и крепим их к диску с помощью болтов с потайной головкой под шестигранник, которые обеспечивают плотное и надежное соединение, а также не позволяют болтам проворачиваться во время обжатия гаек с противоположной стороны.
Молотки
Вал и крепление для молоточков
Молоточки и приваренный отбойник
Молотки – это плоские пластины (толщиной около 5 миллиметров), которые расположены на роторе. Они осуществляют дополнительное измельчение щепы. Молоточки лучше купить готовые. Расстояние между молотками в дробилке арболита 24 мм.
Расстояние между молотками в дробилке арболита
Сито для щепореза
Для изготовления сита, внутри которого будет располагаться растирочная камера, нужен металлический цилиндр Ø 300–350 мм изготавливаемый из металлического листа длиной L 942–1100 мм. В этом цилиндре пробиваются ячейки диаметром 8–12 мм. Просверливать их нежелательно – края ячеек должны быть острыми или рваными, поэтому отверстия рекомендуется проделать пробойником или керном нужного диаметра.
Защитный кожух, воронка, приемный бункер и рама
Для защитного кожуха, и воронки для приемного бункера подойдет листовое железо толщиной 8–12 мм. Листы нарезаются в размер и свариваются в конструкцию так, как указывают чертежи. Нарезаем все детали по заранее подготовленным «выкройкам» (их делаем из плотного картона) Ребра жесткости делаются из уголков, швеллеров или труб.
Защитный кожух
Важно! Сам режущий узел не должен цепляться за стенки корпуса, поэтому чтобы режущий узел свободно размещался в корпусе, диаметр маховика должен быть меньше размера корпуса на 30–50 мм. Оборудование дробильного узла: цапфы вала, на которые необходимо насадить опорные подшипники, плюс била (молотки) и режущий диск. Следующий шаг по изготовлению щепореза — нужно вырезать отверстия для рабочего вала, а также входные и выходные раструбы для подачи сырья и выхода щепы
Следующий шаг по изготовлению щепореза — нужно вырезать отверстия для рабочего вала, а также входные и выходные раструбы для подачи сырья и выхода щепы
Оборудование дробильного узла: цапфы вала, на которые необходимо насадить опорные подшипники, плюс била (молотки) и режущий диск. Следующий шаг по изготовлению щепореза — нужно вырезать отверстия для рабочего вала, а также входные и выходные раструбы для подачи сырья и выхода щепы.
Рабочий вал
Приемный бункер приваривается к корпусу под углом. Механический и электрический приводы монтируются в последнюю очередь: на раму крепится электродвигатель, затем шкивы требуемого диаметра, и все узлы соединяются ременной передачей. Для этого можно использовать обычные автомобильные ремни подходящего диаметра.
Рама
Двигатель
От вида двигателя зависят производительность щепореза и объемы затрат на эксплуатацию. Экологичный электродвигатель не очень шумит, намного легче ДВС, но менее мощный, чем его «собрат». К тому же работа щепореза на электротяге зависит от скачков напряжения в электросети.
Агрегат на бензиновом, более мощном двигателе, работает дольше, больше и он не зависит от розетки электропитания. Но ДВС очень шумит, загрязняет воздух, требует ухода и его постоянно надо заправлять.
Если собранный щепорез для арболита соответствует требованиям точности и в соосности не будет разбега, то можно применить не ременное соединение, а соосную схему — можно подключить валы через муфту.
Щепорез собственными руками чертежи
Щепорез собственными руками, чертежи конструкции оборудования.
Представленный роторно-молотковый станок размельчает древесину в виде щепы длиной до 25 (мм). Толщина щепы изменяется установочным зазором между ножами диска и контр ножиком корпуса.
Важные элементы миниатюрного щепореза:
- Станина.
- Электрический двигатель АИР100S2.
- Ведущий шкив.
- Роторно-молотковый механизм.
- Ременная передача.
- Загрузочный бункер.
- Бункер выхода щепы.
Конструкция сварена из уголка из металла 35х35х5 (мм). К стойкам: снизу приварены с прямыми углами пластины 50х50х4 (мм); сверху столешница 460х360х3 (мм). Станина жестко фиксируется к основанию из бетона (полу).
Точеный шкив 1 Z 2.100.30.Ст 25Л ГОСТ 20889-88 (2-ух ручейный, диаметром сто миллиметров, диаметр посадочного отверстия тридцать миллиметров, сделан из стали марки 25Л).
- Вал.
- Шпонка призматическая А8х7х50.
- Шпонка призматическая А8х7х40.
- Прижимная втулка ротора.
- Подшипник DIN 625 – 6307.
- Прижимная втулка шкива.
- Шкив 1 Z 2.160.30.Ст 25Л ГОСТ 20889-88.
- Шайба.
- Винт М8х16, пружинная шайба А8.
2. ДИСК С НОЖАМИ
- Диск.
- Нож (инструментальная сталь У7А или У8А, HRC 58…60).
- Винт М8х30, пружинная шайба А8, гайка М8
3. МОЛОТКОВЫЙ РОТОР
- Корпус.
- Лопасть.
- Подвижный молоток (инструментальная сталь У7А или У8А, HRC 58…60).
- Ось молотка.
- Шплинт 3,2х25.
- Втулка молотковая.
4. КОРПУС
- Обечайка корпуса.
- Стенка со стороны шкива.
- Стенка со стороны загрузки.
- Винт М8х160, пружинная шайба А8, гайка М8
- Крышка подшипника.
- Винт М6х12, пружинная шайба А6.
- Контр нож (инструментальная сталь У7А или У8А, HRC 58…60).
- Винт М8х25, пружинная шайба А8, гайка М8
РЕМЕННАЯ ПЕРЕДАЧА
Передаточное отношение (Dведущего шк/Dведомого шк) = 100 / 160 = 0,625. Ремень приводной клиновидный нормального сечения Z(0) – 1250 IV ГОСТ 1284.1-89.
Конструкция сварена из стали на основе листа толщиной два миллиметра.
БУНКЕР ВЫХОДА ЩЕПЫ
Делается по аналогичности. Перед бункером выхода, установить можно сито из листовой углеродистой стали марки 40 (не ниже) – полукруглая пластина с просверленными сквозными дырочками диаметром 15…20 (мм).
Подготовка щепы для арболита
Вредные вещества, которые содержатся в древесном заполнителе, негативно влияют на прочность арболита. Поэтому важным этапом перед изготовлением арболитовой смеси является подготовка и обработка древесного заполнителя.
Существуют следующие способы подготовки заполнителя:
Физический способ
Подразумевает обработку древесины водой, которая вымывает значительную часть водорастворимых веществ. Именно поэтому в свежесрубленном дереве находится больше водорастворимых сахаров, чем в сплавном лесе. Древесина, которая хранится под навесом, будет содержать больше водорастворимых веществ, чем древесина, пролежавшая под дождем. Большого эффекта можно добиться длительным вымачиванием щепы в бассейне, но для этого необходимы площади. Достаточно вымачивать в течение суток в обычной воде или 2-3 часа в подогретой.
Химический способ
Самый простой способ: окисление дубильных веществ кислородом воздуха. Для этого древесину выдерживают на воздухе, и желательно под солнцем.
Химические реакции, возникающие при обработке щепы химическими веществами, переводят сахара в нерастворимые и безвредные соединения, а также создают непроницаемую пленку. Для обволакивания древесных отходов непроницаемой пленкой используют карбамидоформальдегидную смолу (КС-11 или КФ-МТ-П). Для уменьшения влияния вредных для цемента сахаров перед созданием цементной смеси щепу для арболита пропитывают минерализатором (4 – 10 % раствором хлорной извести). Процесс пропитки называется минерализация.
На практике популярна обработка древесного заполнителя растворами хлористого кальция, жидкого стекла и сернокислого глинозёма для устранения влияния вредных сахаров на цемент. Хлористый кальций следует использовать только для обработки выдержанной щепы деревьев хвойных пород. При использовании жидкого стекла и сернокислого глинозема порода древесина и время ее выдержки не важны, однако при их использовании уменьшается показатель прочности арболита почти в два раза.
Хлористый кальций или хлорид кальция CaCl2
Биологический способ
Устранение древесных ядов осуществляется при помощи катализаторов, в качестве которых могут выступать бактерии. К этому способу можно отнести элементарный прогрев древесины. Он активизирует биологические процессы, которые приведут к частичному брожению и окислению водорастворимых сахаров. В процессе сушки сахара становятся нерастворимыми: остекловываются и кристаллизуются.
Комбинированный способ
Этот способ сочетает вышеописанные химические и физические способы. Однако надо признать, что комбинированный способ трудоемкий.
Известен пример комбинированного способа применяемого в Англии. Древесный заполнитель 10 минут кипятиться, после промывается в воде. Так частично удаляются водорастворимые сахара. Затем ее кипятят в 20% растворе железного купороса, для осаждения дубильных веществ.
Еще один рецепт комбинированного способа: щепу вымачивают в жидком стекле от 5 часов до 24 часов, затем ее промывают и высушивают.
В разделе ГОСТ 19222 «Определение пригодности древесного заполнителя» описана методика по которой вы можете проверить эффективность того или иного способа.
Преимущества и недостатки строительного материала
Для арболитовых блоков характерны высокие показатели энергоэффективности, что позволяет использовать их для оборудования стен дома с внешней стороны. Плотность строительного материала не позволяет его применять при возведении многоэтажных домов, поэтому такие блоки актуальны только для строительства малоэтажных объектов. Материал выдерживает нагрузки при резких температурных колебаниях, способствующих образованию трещин на стенах дома.
Теплоизоляционные свойства материала превышают характеристики кирпича и стандартных блоков из чистого бетона. Он вобрал в себя все лучшие качества древесины, при этом оставаясь пожаробезопасным, не разрушающимся и не дымящим под воздействием высоких температур и прямого огня. Дом из арболитовых блоков надолго сохраняет тепло при отключении отопления даже при отрицательной температуре за его пределами. Срок службы материала напрямую зависит от его качества и порядка эксплуатации. Он сохраняет свои свойства в температурном пределе от +25 до -500С. При чередовании сильных морозов и оттепелей, срок годности арболита сокращается.
Материал сравнительно недорогой, его несложно подгонять под нужный размер, однако блоки не отличаются эстетичным внешним видом, поэтому для придания сооружению респектабельного вида, понадобится облицовка. Погрешности в размерах блока, избежать которые в процессе производства сложно, могут стать причиной неравномерностей кладок шва. Небольшой вес блоков позволяет сэкономить на качестве фундамента, поскольку на него не будут оказаны высокие нагрузки.
Конструкция щепореза для арболита
Если решились сделать щепорез для арболита своими руками, приступаем к изучению чертежей и разбираемся с материалами и инструментами. Независимо от конструкции агрегата, он состоит из следующих основных элементов:
- станины — ее делают из профильной трубы или уголка;
- корпуса — для его изготовления используется листовая сталь;
- рабочего элемента;
- электродвигателя — вместо него может быть бензиновый или дизельный мотор.
Рассмотрим подробнее эти и другие элементы далее.
Корпус дробилки с кожухом
Во время работы механизма корпус должен обеспечивать безопасность оператора, находящихся рядом людей. Для его создания применяют листовую сталь толщиной 1-2,5 мм. Сначала из труб или уголков делают каркас, а затем обшивают его железом.
Для упрощения ремонта, обслуживания агрегата, он должен иметь откидной или съемный кожух. Его делают из того же материала, что и корпус. Дополнительно укрепляют конструкцию при помощи ребер жесткости. Чтобы режущий узел не касался корпуса дробилки, диаметр маховика должен быть меньше размера корпуса на 3-5 см.
Электрический двигатель
При самостоятельном изготовлении такого станка чаще всего используют электрический двигатель. Если же работа будет выполняться вдали от доступа к электроэнергии, придется использовать бензиновый или дизельный мотор.
Электродвигатель работает практически бесшумно, легче ДВС, но его мощность ниже, чем у бензинового или дизельного мотора. Кроме этого, его работа зависит от перепадов напряжения. Чаще всего электромотор подключают при помощи ременного соединения.
Молотки и режущий элемент
Для более качественного измельчения щепы на роторе через каждые 20-25 мм закрепляют плоские пластины (молотки) толщиной 5-6 мм. Эти элементы должны быть одинаковыми, чтобы соблюдалась балансировка вала, поэтому лучше купить уже готовые молотки или изготавливать их с особой точностью.
Режущий диск делают диаметром 30-35 см, а толщиной не менее 2 см. Он будет работать в режиме маховика, что уменьшает вероятность заклинивания вала при попадании щепы между корпусом и диском.
Прочные, надежные ножи получаются с автомобильных рессор. Крепежные отверстия в них делают с потаем, чтобы утопилась головка болта, и надежно фиксируют на диске.
Калибрующее сито
Этот элемент выполнен в виде цилиндра с отверстиями диаметром 8-12 мм. Для их создания лучше использовать пробойник, а не сверло, т.к. края отверстий должны быть острыми и рваными.
Толщина листа, из которого делают калибрующее сито, не менее 5 мм. Для создания цилиндра диаметром 30-35 см понадобится лист длиной 94-110 см.
Подающее устройство
Этот элемент обеспечивает безопасную подачу материала для переработки. Чтобы обезопасить и упростить загрузку, подающее устройство делают под углом, тогда древесина движется к рабочему элементу под собственным весом, исключается ее выбрасывание назад. Бункер делают из листа стали толщиной 1-2,5 мм, на стыках усиливают его уголками или арматурой.
Из чего делают?
Для производства щепобетона подходит практически любая древесина. И все же предпочтительно использование хвойных пород, к примеру, ели или сосны. Из лиственных более качественная щепа получается из березы. Подходят и другие твердолиственные породы: осина, дуб и тополь.
При выборе древесины для арболита нужно знать ее состав. Так, лиственница не подходит для данного строительного материала из-за высокого содержания веществ, негативно влияющих на цемент. Ядом для цемента являются сахара. Кроме лиственницы, они в большом количестве имеются в древесине бука. Следовательно, отходы этого дерева использовать тоже нельзя.
Практически все отходы могут стать исходниками для изготовления щепы.
- ветки и сучки;
- верхушки деревьев;
- горбыль;
- остатки и обломки;
- вторичные отходы.
Допускается наличие в общей массе древесины для производства щепы хвои и листьев – не более 5%, а коры – не более 10%.
Наиболее часто щепу изготавливают из елей и сосен. Выбор в пользу хвои неслучаен. Дело в том, что любая древесина содержит в себе такие вещества, как крахмал, сахара и прочие вещества, способные существенно повлиять на снижение качества арболита. В процессе производства приходится выводить вредные составляющие. Поскольку в хвое их меньше, именно на эти породы приходится меньше усилий, времени и материальных затрат на подготовку щепы.
Устройство станка
Щепорез, чертежи какого можно взглянуть на картинках к нашей сегодняшней статье, состоит из таких центральных элементов:
- Корпус машины.
- Кожух с защитной функцией, который оберегает двигающиеся части устройства. Может быть откидным или снимающимся.
Мотор. Он может быть электрическим или внутреннего сгорания.
Вал, который совмещается с двигателем.
Наружный шкив, который соединяет между собой вал и мотор.
Молотки плоской формы, когда находятся в свободном вращении.
Отбойники, которые делят молотки на некоторые части (сектора).
Диск, на котором закреплены ножи.
Сито. Размер ячейки в нем составляет 15-20 мм. В нем собираются продукты рубки.
Входной патрон, в который конкретно подаются отходы древесины.
