Щепорез. Производство арболита своими руками

Общая информация

Перед тем как начать создавать щепорубительную машину своими руками, необходимо разобраться в ее особенностях, принципе работы и предназначении. Щепа является одним из ключевых элементов арболита или щепкобетона — популярного строительного материала, на основе которого создают малоэтажные помещения.Это интересно: технология производства арболита. На рынке арболит продается в виде прямоугольных блоков и содержит в себе цементные смеси марок 400 или 500. В роли дополнительных компонентов используют переработанные древесные отходы, размерами 5×5×25 мм. В числе подобных отходов:

1. Опилки.
2. Крупная стружка.
3. Щепа.

В данном видео рассмотрим как сделать щепорез своими руками:

Именно для производства последнего сырья и разрабатываются специальные щепорубительные установки. Технология создания арболитов на основе щепы выглядит следующим образом:

1. Изначально подготовленные отходы древесины заливают водой, тщательно смешивают и перемещают в резервуар на пару часов. После продолжительной выдержки процент содержания клетчатки в сырье заметно снижается, что позволяет создавать на его основе качественные и устойчивые блоки.
2. После этого полученную массу помещают в другой резервуар и заливают раствором хлорида кальция и сульфата алюминия. Эти вещества окончательно очистят консистенцию от остатков клетчатки.
3. К древесным отходам добавляют цементную смесь и известь в пропорции 3:4:4. Затем следует поместить материал в бетономешалку и перемешать до полурассыпчатого состояния. Продукт должен обладать однородной консистенцией и не содержать в своем составе комков или несмоченных участков.
4. В итоге полученную массу выкладывают в специальных формах, которые предварительно смазываются машинным маслом, и выдерживают при комнатной температуре до тех пор, пока она не затвердеет.

Что касается сфер применения арболита в строительстве, то они довольно обширные. На основе этого материала создают перемычки, стеновые конструкции, отдельные элементы полов и даже полноценные фундаментные блоки. В последнем случае к арболиту нужно добавлять цемент более высокой марки.

Такой строительный материал характеризуется высокой прочностью и хорошей теплоемкостью. Ему не страшны температурные скачки или повышение влажности, а огнестойкость и устойчивость к коррозийным процессам остаются на высшем уровне.

Как выполнить щепорез собственными руками: чертежи, устройство конструкции

Ухаживая за собственным садовым участком, любой хозяин встречался с проблематикой утилизации веток, остающихся после обрезки деревьев, и остальных отходов, образующихся после уборки огорода. Очень часто их сжигают или вывозят. А можно дать этим отходам «еще одну жизнь», просто измельчив их.

После чего полученные щепки можно будет применять для камеры сгорания твердотопливного котла, в качестве одного из элементов для компоста либо для производства блоков из арболита.

Поможет в измельчении отходов щепорез. Чертежи такого приспособления как правило не вызывают особенных трудностей при его конструировании, которое можно сделать собственными силами.

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 молоточковМолоточки 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.

Основные детали для монтажа самодельной дробилки

Измельчитель веток своими руками. это отличный способ обзавестись полезной техникой для приусадебного участка, без лишних затрат. Для монтажа агрегата необходимо иметь профессиональные навыки и опыт слесарных работ.

Принцип работы дробилки для веток, сделанной своими руками имеет сходство с обычной бытовой мясорубкой: это измельчение древесины в щепу. Станок производит дробление дерева, на выходе получается стружка. Для конструкции необходимо выбрать подходящий двигатель и ножи, элементы корпуса и соединительные детали.

Выбор двигателя

Дробилка для щепы, выполненная своими руками монтируется с учетом типа работы устройства и его мощности. Процесс измельчения может осуществлять как бензиновый, так и электрический двигатель. Каждый из них имеет свои преимущества.

Электрический двигатель ограничивает работу дробильного устройства зоной доступа к источнику питания. Он не образует выхлоп, что позволяет эксплуатировать механизм в закрытых помещениях. Бензиновый двигатель не зависит от электросети и обладает более высокой работоспособностью, а чаще и мощностью.

При выборе двигателя необходимо учесть параметры мощности:

• Двигатели мощностью 3 – 4 кВт. справятся с измельчением веток со средним диаметром до 4 сантиметров.
• Агрегаты мощностью 6 кВт. подходят для измельчения крупных веток до 15 сантиметров в диаметре.

Промышленные измельчители древесины в зависимости от модели оснащаются фрезерной системой, дисковым или дисково — фрезерным ножом.

Когда дробилка древесных отходов собирается своими руками, для нее используются более простые режущие элементы:

• Набор из дисковых пил.
• Ножово — дисковая конструкция или двухвалковая система, оснащенная 8 ножами.

Наиболее популярной системой измельчения служат дисковые пилы.

Система дробления

При выборе дисковых пил стоит отдать предпочтение изделиям с твердосплавными насадками, в этом случае можно избежать частой заточки лезвий.

Корпус измельчителя

Измельчитель древесины своими руками монтируется на основе сварной каркасной конструкции из стальных труб, внутри которой будет установлен двигатель. С расчетом на мобильность агрегата рекомендуется снабдить его колесами. Для изготовления кожуха можно использовать листовой металл или оцинкованную сталь.

Самодельный измельчитель веток сделанный своими руками может иметь не презентабельный вид, как промышленный агрегат, но в перечень ее достоинств входят такие важные преимущества, как:

• Невысокая себестоимость.
• Легкость в управлении.
• Эффективность в работе.

Рекомендуем к прочтению:

Переработка строительных отходов

Система управления отходами производства

Из чего делают арболит?

Деревобетон материал не новый. Еще в 84 году прошлого века на него были установлены государственные стандарты, которые действуют и до сих пор. Согласно этим нормам, арболит в своей структуре должен содержать измельченные стебли растений или древесную щепу длинной не более 4 сантиметров, толщиной- 0,5 сантиметра и шириной 1 сантиметр. При этом количество органического наполнителя должно составлять около 90%. Связывающим материалом является бетон и специальные химические добавки, улучшающие качество растительной составляющей, и повышающие эластичность полуфабриката.

Щепа и ее применение. Этот материал получается путем измельчения древесины.

Существует несколько вариантов такого сырья:

1. Технологическая. Такую щепу используют для древесноволокнистых, древесно-стружечных плит и арболитовых блоков.
2. Зеленая. Этот материал содержит примесь листьев и древесной коры.
3. Топливная. Применяется для создания топливных материалов.

Для деревобетона преимущественно используется щепа из хвойных пород дерева. При использовании лиственных пород леса для химической обработки нужно больше синтетических препаратов, нежели для хвойных. Особенностью щепы для арболита является ее форма. Эти частицы имеют игольчатый вид. Такая характеристика позволяет элементам по-разному деформироваться при воздействии влаги. Как следствие арболитовый блок надежен и долговечен.

Самостоятельная заготовка материала

Когда вы определились, из чего сделать щепу для копчения, наступает время перехода к следующему этапу. Заготовка щепы считается делом кропотливым и требует от мастера определенного умения. Ошибки не приведут к необратимым или фатальным последствиям, если их вовремя исправить.

Выполнить отбор древесины не так уж и сложно. Достаточно лишь оценить ее внешний вид и убедиться в отсутствии плесени и червоточин.

Заготавливать материал для копчения удобнее с помощью специального оборудования, представленного станками для снятия коры, измельчителями и дробилками. Но такой способ назвать доступным никак нельзя. Высокая стоимость всех устройств практически не позволит ими воспользоваться. В промышленных масштабах, естественно, такой подход практикуется, однако там и объемы сырья другие. Если бы не было более доступного решения этой задачи, то не было бы и данной статьи, так что изготовление щепы дома вполне под силу любому желающему.

Сначала нужно подготовить все инструменты и материалы, чтобы не отвлекаться во время процесса. При нарубке щепы необходимо выдерживать концентрацию, а поиск очередного инструмента будет сильно отвлекать, поэтому сразу положите у рабочего места небольшой острый топорик, полено древесины, из которой решено было делать щепу, емкость с водой.

• С помощью топорика снимается кора с полена. В ней много смолы и дегтя, поэтому при любом выборе древесины начать нужно именно с коры.
• Дальнейшие действия зависят от мастерства и удобства. Если перед вами доска, то целесообразнее было бы сделать из нее полоски толщиной 2 см. Изготовление полосок проводится путем разрубания доски или ее части вдоль волокон. Полученные заготовки следует порубить в перпендикулярном направлении с интервалом в 2-3 см.

Есть еще один более удобный способ. Поленья с помощью циркулярки или бензопилы нарезаются кольцами. Ширину кольца нужно брать 2-3 см и еще оставлять запас для среза (допуск). Полученные кольца легко порубить на щепки, так как распил произведен поперек волокон, а рубить придется вдоль волокон.

Чтобы перейти к копчению нарубленную щепу необходимо сначала вымочить. Вопрос влажности имеет ключевое значение при обработке продуктов дымом. Практика показывает, что среднее ее значение должно быть в пределах 60-65%. Низкая влажность способствует иссушению волокон продукции, в результате чего она становится сухой и жесткой на вкус. Превышение же установленных норм делает дым плотным, а это чревато появлением горького привкуса. Так как измерить влажность дыма порой невозможно, то устанавливается достаточно широкий диапазон для щепы, он составляет 50-70%.

Есть один алгоритм, который позволяет получить нужную влажность без специального инструмента. Технология его реализации заключается в измерении массы влажной и просушенной щепы. Сначала щепа вымачивается в воде в течение 4 часов. Считается, что после такой процедуры ее влажность будет составлять 100%. Положим, нам необходимо получить влажность 75%. Для этого последовательно выполняем следующее:

• измеряем массу влажной щепы;
• умножаем полученное значение на 0,75;
• сущим щепу, пока ее масса не станет равной вычисленному значению.

Несмотря на то, что такой способ позволяет дать лишь грубую оценку влажности, он считается самым доступным, позволяющим изготовить и подготовить материал к копчению.

Не всегда заготовка стружки или щепы происходит перед непосредственным копчением. В таком случае назревает вопрос хранения материала. Сначала подбираем помещение с низкой влажностью. Затем пересыпаем щепу в хлопчатобумажный мешочек, чтобы воздух спокойно проникал через его стенки.

Однако ни один способ хранения не гарантирует сохранения влажности. После длительного хранения требуется произвести пробный розжиг. Если щепа воспламенилась, то ее придется снова замачивать. При высокой влажности она даже тлеть не начнет.

Покупка прибора

При желании приобрести щепорубительную машину в магазине необходимо понимать, что она может стоить очень дорого. Средняя стоимость заводской модели составляет около 3 миллионов рублей. Естественно, такое оборудование демонстрирует высокую производительность, но для бытовых целей покупать его нецелесообразно. Вместо этого лучше найти отдельные агрегаты для сушки, дробления и окрашивания щепы, что обойдется в разы дешевле.

В зависимости от способа измельчения исходного сырья дробилки бывают дисковыми и роторными. Представители первой группы оборудованы острыми дисковыми ножами, в то время как роторные модели работают на основе вращающейся рабочей камеры или барабанов, где находятся ножи.

Выбирая подходящий вариант дробильного оборудования, важно обращать внимание на толщину корпуса. Желательно, чтобы она составляла не меньше двух сантиметров в месте режущего узла. В противном случае при работе на высоких оборотах механизмы могут деформироваться или вовсе выйти из строя

В противном случае при работе на высоких оборотах механизмы могут деформироваться или вовсе выйти из строя

В противном случае при работе на высоких оборотах механизмы могут деформироваться или вовсе выйти из строя.

Состав конструкций, особенности изготовления

Измельчитель веток и травы — незаменимый помощник в работе на огороде и в саду, но приобретение его связано с существенными денежными затратами. А поскольку конструктивно шредер несложен, его можно собрать самостоятельно из старого оборудования и доступных материалов.

Садовый измельчитель состоит из следующих основных узлов:

• электрический или бензиновый двигатель;
• стационарные или съёмные ножи, установленные на рабочем валу;
• металлическая или деревянная рама;
• ёмкость для срезанной растительности;
• защитная крышка для безопасности;
• короб для выхода переработанной массы;
• система запуска и контроля.

Ёмкость для загрузки срезанной растительности обычно делают круглой, из металла или толстостенного пластика. Подойдёт большая кастрюля, железная или пластиковая садовая бочка, а также корпус старой стиральной машины. Она должна обязательно прикрываться крышкой для защиты глаз от вылетающих при работе частиц. Короб, который нужен для выгрузки перемолотых отходов, гнут из листовой жести.

По принципу работы одни садовые шредеры похожи на шнековые мясорубки, а другие — на кофемолки с ножами. В качестве привода берут электрические или бензиновые двигатели внутреннего сгорания (ДВС) от старой, неиспользуемой техники. Модели с ДВС удобнее своей мобильностью — не нужна привязка к электросети, но они гораздо дороже в изготовлении и сложнее в использовании, чем с электродвигателями.

Изготовление корпуса щепореза своими руками

В вышеупомянутом абзаце упоминался ключевой этап создания самодельного щепореза. Дальше можно приступить к следующим действиям, которые подразумевают обустройство корпуса. Чтобы реализовать их, необходимо:

Взять небольшой листовой металл с толщиной 3-5 миллиметра и вырезать из него две аналогичные части, которые будут использоваться в качестве верхней и нижней пластины. Внешне, такие элементы выглядят как круг и прямоугольник, наложенный друг на друга

Диаметр круга должен быть большим (больше на 3-5 сантиметров от маховика с ножами);
При изготовлении корпуса также важно применить так называемые «бочонки», которые несложно изготовить из прута прямоугольного сечения. Также в процессе используется изогнутая полоса из металлического листа, которую можно задействовать в качестве боковой стенки корпуса;
Собрать корпус без применения сварочного аппарата невозможно. Чтобы успешно завершить процедуру нужно приварить изогнутую полосу к нижней пластине

Если присутствует определенный зазор, то бочонки можно приварить к боковой стенке и нижней пластине сваркой. После, всю конструкцию нужно проварить изнутри и снаружи;
На бочонках нужно пробурить отверстия с резьбой. Они предназначаются для дальнейшего прикрепления крышки к корпусу, что немаловажно.
После успешного проведения процедуры по сварке корпуса можно приступить к созданию крышки измельчителя. В ней нужно проделать небольшие отверстия, которые изготовляются в соответствии с положением бочонков;
В свою очередь, в крышке делают отверстие для веток. Его нужно расположить под определенным углом, чтобы ветки не выбрасывались назад;
После успешной сварки корпуса с диском, подготовки крышки и маховика с ножами, остаётся правильно соединить их с приводным валом и установить силовую установку;

Чтобы успешно завершить процедуру нужно приварить изогнутую полосу к нижней пластине. Если присутствует определенный зазор, то бочонки можно приварить к боковой стенке и нижней пластине сваркой. После, всю конструкцию нужно проварить изнутри и снаружи;
На бочонках нужно пробурить отверстия с резьбой

Они предназначаются для дальнейшего прикрепления крышки к корпусу, что немаловажно.
После успешного проведения процедуры по сварке корпуса можно приступить к созданию крышки измельчителя. В ней нужно проделать небольшие отверстия, которые изготовляются в соответствии с положением бочонков;
В свою очередь, в крышке делают отверстие для веток

Его нужно расположить под определенным углом, чтобы ветки не выбрасывались назад;
После успешной сварки корпуса с диском, подготовки крышки и маховика с ножами, остаётся правильно соединить их с приводным валом и установить силовую установку;

Установка по формированию блоков

Матрица по производству блоков предназначена для придания изделию определенных размеров и формы. Именно от нее зависит, насколько точной получится форма изделия.

Матрица представляет собой форму, имеющую прямоугольный и полый внутри контур, в котором происходит заполнение смеси.

Такая форма предусматривает наличие съемной крышки и днища. По бокам форма имеет специальные ручки. Внутри она оснащена специальным покрытием, призванным облегчить извлечение сформированного изделия.

Обычно для внутреннего покрытия используется гладкий синтетический материал, это может быть пленка из полиэтилена, линолеум или другие подобные материалы.

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.

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.

Захват для бочек. Цепной, рычажный или гидравлический?

Текстильные стропы. Маркировка и грузоподъёмность