Устройство стружкоотсоса, работающего по принципу циклон
Внешне и по техническим характеристикам такие стружкоотсосы сходны с обычным пылесосом. И нередко такие бытовые приборы используются в домашних мастерских, но, как правило, они из строя выходят быстро. Изготовить устройство, которое будет служить долго и не вызовет нареканий, можно, учитывая все конструктивные особенности оборудования:
- К прибору подключается фланцевый электродвигатель с мощностью в 3,5 кВт;
- Разряжение воздуха производится при помощи вентилятора с устойчивой к механическому воздействию твердых материалов крыльчаткой. При этом крыльчатка обязательно подбирается большой, это позволит создать тягу высокой силы;
- Устройство циклического вращения предназначено для очищения поступающего воздуха, который затем через систему фильтров для стружкоотсоса выходит наружу;
- Желательно выбирать многоступенчатую фильтрирующую систему. Необходимы по крайней мере 2 фильтра, первый из них будет задерживать крупные древесные опилки, второй мелкие, пыльевые. Такое устройство обеспечивает качественную очистку воздуха и продлевает срок эксплуатации стружкопылесоса;
- Циклон в нижней части корпуса необходим для непосредственного втягивания образующейся в процессе работ на станках стружки;
- Мешок для стружкоотсоса подбирается из прочных материалов, по объему он также должен быть большим.
Корпус качественных, изготавливаемых в промышленных масштабах, стружкоотсосов сверху покрываются звукопоглощающими материалами. Управлять прибором можно при помощи механического или электрического блока, мягкие гофрированные шланги присоединяются к корпусу через отверстие.
Как разместить воздуховоды
Прямой канал большого диаметра с гладкими стенками между стружкососом и деревообрабатывающим станком обеспечивает оптимальный воздушный поток. Это можно условно сравнить с ездой на автомобиле, когда максимальная скорость достигается на ровной и широкой дороге с плавными поворотами, а узкая, извилистая и неровная дорога заставляет двигаться медленнее. Узкие воздуховоды, изменения направления и неровности (как на внутренних стенках гибких шлангов) увеличивают сопротивление и затрудняют работу вентилятора. Длина воздуховодов также оказывает влияние, поэтому старайтесь сделать путь воздуха от станка до стружкососа как можно короче. Для монтажа в мастерской централизованной системы пылеудаления используйте металлические или пластиковые трубы с гладкими стенками максимально возможного диаметра, который можно подключить к входному патрубку вентилятора. Применяйте гибкие шланги только на коротких участках в местах присоединения к станкам и, если возможно, установите на станках патрубки диаметром 150 мм вместо штатных.
Мобильный стружкосос, подключаемый поочередно к одному из станков, можно использовать с гибким шлангом, но шланг должен быть коротким и иметь как можно больший диаметр для подключения к входному патрубку стружкососа.
Принцип работы стружкоотсоса
Если подключить устройство к системе вентиляции, то получится стандартная вытяжка, позволяющая оставлять в помещении тёплый воздух, одновременно удаляя пыль со стружкой, причём не только деревянной, но и пластиковой, металлической. Фактически речь идёт об устройстве, имитирующем промышленный пылесос, применение которого позволит не подключать для небольшого цеха вытяжную вентиляцию. Техника позволяет удалять элементы размером от 5 мкм. Используют стружкоотсос УВП при производстве сыпучих веществ и в процессе деревообработки.
Агрегат работает по стандартной схеме, предполагающей подсоединение гофрированного шланга с маленьким сечением к корпусу конструкции стружкоотсоса. Благодаря этому удаётся усилить, а главное концентрировать тягу.
Тип насадки, используемой для наконечника, зависит от задач, решаемых посредством аппарата. Мотор располагается в верхнем сегменте устройства и напрямую соединяется с крыльчаткой. Когда он вращается, происходит разрежение воздуха, благодаря чему формируется тяга, необходимая для удаления пыли, стружки. Всасываемые продукты оседают в ёмкости, а вывод воздушных масс производится через патрубок, оснащённый фильтром, обеспечивающим грубую, тонкую очистку. Классическое исполнение прибора предполагает изготовление установленного в вертикальной плоскости цилиндра, зауженного к низу.
Вентилятор создаёт разреженную атмосферу, благодаря которой загрязнённый воздух втягивается в корпус, где он закручивается под воздействием центробежных сил. Именно в результате этого, отходы оказываются в нижней части аппарата, в которой расположен накопительный бункер. Дисперсная смесь собирается в фильтровальный блок, для которого характерна регенерация, обеспечиваемая посредством регулярных встряхиваний.
Изготовление стружкоотсоса
Желание создавать своими руками изделия из дерева для дачи или загородного дома потребует приобретения или изготовления соответствующего оборудования. Для столярной мастерской обязательно потребуется агрегат способный быстро удалять накапливающуюся стружку. Для домашней мастерской, в которой планируется обработка небольшого количества деревянных деталей можно изготовить пылесос своими руками.
Самой простой конструкцией такого агрегата считается стружкоотсос из пылесоса. Он достаточно прост в изготовлении и требует наименьшее количество деталей, которые необходимо изготовить самостоятельно. Вместо пылесоса можно изготовить устройство для всасывания стружки из вентилятора. К двигателю будет крепиться улитка. От её формы во многом зависит скорость создаваемого потока, а значит качество сбора стружки.
Подготовительные работы
Перед началом работ следует провести так называемые подготовительные работы. Они включают:
- Выбор конструкции.
- Подбор необходимых материалов и элементов крепления.
- Следует нарисовать чертёж и составить технологическую карту.
- Подготовить требуемый инструмент и расходные материалы.
Чем качественнее будет проделана предварительная работа, тем легче будет проходить сборка стружкоотсоса. Это сократит время на работу своими руками.
Инструменты
Для изготовления всех элементов стружкоотсоса понадобиться следующие инструменты:
- пила, ножовка или электрический лобзик для вырезания отдельных элементов корпуса;
- дрель (ручная или электрическая) с набором свёрл;
- набор отвёрток (форма головок и длина зависит от применяемых метизов и электрических контактов);
- нож строительный;
- инструмент для измерения и разметки.
Обычно в домашней мастерской свои инструменты хорошо хранятся. Главной задачей будет их подготовка. Пользоваться следует только хорошо заточенным инструментом.
Материалы и крепёж
Наличие необходимого материала и крепежа зависит от выбранной конструкции. Для простого стружкоотсоса потребуется:
- Материалом для корпуса может послужить фанера. Она легко обрабатывается. Из неё можно легко изготовить бак требуемого объёма.
- Для крепления фанерных заготовок потребуются деревянные бруски.
- Готовые шланги. Они будут использоваться в качестве воздуховодов.
- Двигатель. Целесообразно использовать готовые изделия от старых пылесосов или другой бытовой техники. На вал будет крепиться крыльчатка.
- Для изготовления крыльчатки необходим поликарбонат.
- Соединение всех элементов конструкции следует производить с помощью саморезов или болтовых соединений.
Для получения надёжного работоспособного стружкоотсоса следует выбирать качественные материалы и проверенные изделия.
Изготовление циклонного фильтра
Решить задачу, связанную с созданием такого агрегата можно двумя способами. Пойти по пути наименьшего сопротивления и приобрести готовое изделие. Современная промышленность выпускает большое многообразие таких стужкоотсосов, отличающихся объёмом, конструктивным исполнением и производительностью.
Для ручного изготовления требуются навыки владение ручным и электрическим слесарными инструментами. Корпус циклонного фильтра можно изготовить из любой ёмкости, подходящей по размеру. Её можно изготовить руками из имеющегося своего материала. Это может быть пустая ёмкость или бочка с крышкой. Фильтр должен оснащаться герметичной крышкой. Она должна плотно прилегать к корпусу и при необходимости легко сниматься. Это позволит быстро производить очистку и удаления накопившейся стружки.
Создание фиксирующего кольца и фигурной вставки
Перед сборкой корпуса необходимо подготовить фиксирующие кольца. Они будут элементами крепления боковых стенок. Кольца изготавливаются из того же материала, что и стенки фанеры или поликарбоната. Диаметр колец зависит от объёма накопительного бака.
Форма фигурной ставки зависит от конфигурации своего бака. Для простоты изготовления выбирают форму прямоугольного параллелепипеда. В этом случае фигурные вставки будут иметь форму прямоугольника или квадрата. Эти вставки изготавливаются вручную и фиксируются с помощью саморезов. Для устранения возможных утечек поступающего воздуха и создания полной герметичности стружкоотсоса шов заливают герметиком.
Стружкоотсос и циклон своими руками
Подготовительные работы
- разработка плана, содержащего информацию о порядке изготовления и сборки конструктивных элементов;
- покупка и тестирование электродвигателя;
- подготовка материалов, инструментов;
- составление чертежа.
Необходимые инструменты
- дрель;
- лобзик;
- шуруповёрт;
- нож;
- струбцины;
- карандаш;
- циркуль.
Кроме того понадобится набор свёрл, в котором должно быть корончатое 50 – 60 мм для работы по дереву.
Материалы и крепеж
Для изготовления стружкоотсоса своими руками потребуется воздуховод. Фактически можно взять шланг от пылесоса, главное, чтобы он был в текстильной оплётке и имел гофрированную структуру. Понадобится канализационная труба длиной до 150 мм и диаметром не меньше 50 мм. Запаситесь канализационным отводом с углом 45° при длине до 200 мм. Купите пластиковое, герметично, закрывающееся ведро объёмом 10 – 25 литров и такое же, но поменьше в пределах 5 – 10 л.
Полезный совет! Главное, чтобы разница между самыми большими диаметрами вёдер составляла 70 мм.
Дополнительно потребуется:
- фанерный лист толщиной 20 мм – главное, чтобы его размер превышал диаметр большого ведра;
- самонарезающие винты широкой, плоской головкой для дерева: их толщина должна составлять 2/3 от толщины фанеры;
- универсальный герметик на гелиевой основе.
Изготовление циклонного фильтра
Процесс самостоятельного изготовления фильтра включает несколько этапов:
- Монтаж фиксирующего кольца.
- Фиксация бокового патрубка.
- Прикрепление верхнего ввода.
- Монтаж фигурной вставки.
- Сборка фильтра.
Создание фиксирующего кольца и фигурной вставки
- Обрежьте у маленького ведра бортик, к которому крепится крышка, чтобы получить цилиндр.
- Теперь поставьте ведро на лист фанеры и очерчиваем его дно карандашом для получения окружности, для которой, руководствуясь азами геометрии, определяют центр.
- После этого чертится вторая окружность, диаметром, большей первой на 30 мм.
- Теперь выпиливаем лобзиком детали по этим окружностям для того, чтобы получить кольцо со вставкой.
Установка фиксирующего кольца
Монтаж фиксирующего кольца начинается с того, что оно крепится на кромке маленького ведра, в результате чего формируется бортик.
- Используем для этого самонарезающие винты.
- Надо перед этим засверлить отверстия, чтобы избежать расщепления фанеры.
- Теперь надо разметить крышку большого ведра, поставив его на неё и обведя карандашом.
- Остаётся вырезать деталь ножом и установить её на борт маленького ведра, зафиксировав саморезами.
Полезный совет! Обеспечьте герметичность всех соединений, перед установкой деталей, смазав их герметиком.
Установка бокового патрубка
Используем для изготовления патрубка канализационный отвод 45°. Чтобы его установить, надо коронкой высверлить отверстие в верхнем отделе маленького ведра, функцию которого теперь выполняет дно. Просверлив отверстие, сделайте его каплевидным, воспользовавшись ножом, тем самым, обеспечив надёжное прилегание патрубка, который фиксируется герметиком и саморезами.
Установка верхнего ввода
- Необходимо в верхнем сегменте маленького ведра просверлить отверстие, тем, где раньше был центр дна.
- Чтобы напрочь закрепить патрубок, надо воспользоваться квадратной фанерной заготовкой, толщина которой 20 мм, её центральное отверстие, должно быть рассчитано на патрубок диаметром 50 мм.
- Заготовка крепится снизу самонарезающими винтами, желательно, чтобы их было 4-е.
- Герметичность стыков обеспечивается с помощью герметика, посредством, которого и фиксируется верхний патрубок, без задействования дополнительных крепежей.
Сборка циклонного фильтра
Сделанную конструкцию надевают на большое ведро, получая аппарат с примерной высотой 520 мм. Основная задача на этом этапе заключается в верном подсоединении воздуховодов, осуществляемом по следующей схеме:
1. Верхний патрубок прикрепляется к пылесосу.
2. Входящий под углом сбоку отвод подсоединяется к шлангу.
Хватит ли места?
Прежде чем решить, какой тип стружкососа выбрать для вашей мастерской, прикиньте, сколько места можно выделить для его размещения. Простой одноступенчатой модели потребуется не более 0,5 м2 площади пола. Дополнительный бак-сепаратор займет еще около 0,25 м2. Большая двухступенчатая система с циклоном может иметь высоту более 2,5 м и уменьшить свободную площадь на 1,5 м2. Если планируете перемещать портативный стружкосос от станка к станку, прикиньте, хватит ли места для маневрирования в проходах, а также для парковки самого стружкососа и хранения шланга. Решив устроить централизованную систему пылеудаления, следует освободить место на стене или потолке для разводки труб ко всем станкам, чтобы под ногами не было препятствий (прочтите вставку «Как разместить воздуховоды»). Тщательно продумайте план размещения каждого из ваших станков. Для лучшей работы системы устанавливайте станки, требующие наибольшего воздушного потока (рейсмусовый, строгальный и шлифовальный), как можно ближе к стружкососу.
Наконец, обследуйте электросеть в мастерской, чтобы выяснить, выдержит ли она включение и одновременную работу деревообрабатывающего станка и стружкососа.
Пылесос для мастерской по дереву своими руками
Для людей, которые плотно занимаются деревообработкой, рано или поздно остро назревает вопрос эффективного удаления стружки и опилок, особенно при работе в помещении. Как показывает практика, при больших объёмах часто не справляются даже сильные промышленные пылесосы, фильтры которых слишком быстро забиваются отходами. Именно поэтому, так часто мастера прибегают к самостоятельной сборке устройства, которое показывает отличные результаты при сборе мусора и пыли.
Схема
Существует множество различных схем стружкоотделителя. Одной из наиболее эффективных конструкций считается сепаратор-стружкоотделитель, сборка которого выполняется поэтапно. В первую очередь собирается сам сепаратор:
- Он состоит из нескольких частей: верхней и нижней крышки в форме круга, боковины и входного отверстия. В качестве основного материала можно использовать фанеру или ДСП, толщиной 8 мм для крышек и трёхслойную фанеру, толщиной 6 мм — для боковины (при её выполнении, фанеру распиливают поперёк волокон, что обеспечит большую гибкость и лёгкое вклеивание).
- На верхней крышке прикрепляется брусок, в котором высверливают отверстие. Его диаметр равен диаметру подключаемого шланга.
- На входном раструбе также приклеивают брусок с высверленным отверстием.
- Габариты сепаратора задаются размерами бака, который будет служить мусоросборником. По его диаметру на нижней части сепаратора вырезают кольцевую накладку, которая будет удерживать устройство на месте во время работы.
- От кольцевой накладки в нижней крышке проделывают прорезь, диаметром около 20 мм. Начинается она в том месте, в котором воздушный поток соприкасается с боковой стенкой и заканчивается до входного потока.
- Ширина боковой полосы должна составлять около 60–70 мм.
Далее следует сама сборка:
- Сепаратор выставляется на мусоросборник, который можно сделать из железной бочки или любого прочного бака.
- Шланг пылесоса подключают в верхнее отверстие, шланг от инструмента — в боковое.
- На баке и сепараторе делают специальные защёлки, а к корпусу мусоросборника приваривают колёса для удобного передвижения.
Системы фильтрации
Важнейший функциональный элемент системы аспирации после воздушного насоса — узел фильтрации, абсорбции и утилизации побочных продуктов обработки. В этом плане существует достаточно большое число вариаций, однако для домашних мастерских пригодны всего несколько.
Первый и наиболее важный элемент — сепарационный фильтр, иначе называемый циклоном. Его основное назначение — отделить наиболее крупные фрагменты, такие как стружка и щепа, чтобы в дальнейший цикл очистки поступала только взвесь мелких частиц. Устройство циклонного фильтра примитивно, из-за чего многие мастера изготавливают его самостоятельно, тем не менее покупной вариант обеспечивает дополнительные преимущества. Например, благодаря распределённой подаче достигается более эффективное осаждение частиц, к тому же в некоторых моделях предусмотрена возможность влажной абсорбции, что снижает количество мелкодисперсной пыли на выходе.
Иногда системы аспирации не имеют иного фильтрующего элемента, кроме циклонного фильтра. Например, если выброс воздуха выполняется на улицу, система тонкой фильтрации попросту не требуется. Такой подход не всегда разумен: в зимнее время при работе вытяжной системы с мощным воздухонасосом теплота из помещения выбрасывается практически мгновенно, что вынуждает устанавливать фильтры тонкой очистки. В простейшем случае это обычные сборные мешки, задерживающие основную часть мелкодисперсной пыли, такой вариант наиболее характерен для локальных установок. Наивысшим качеством очистки воздуха характеризуются системы пылеудаления, основным узлом в которых служит пылесос с двумя и более ступенями очистки. Магистральные пылесосы также могут комплектоваться широким набором очистных элементов, хотя наиболее часто используются бумажные мешки и гофрированные воздушные фильтры по типу автомобильных.
Устройство и принцип работы
По своим задачам, это устройство напоминает пылесос. Важным отличием стружкоотсоса является наличие специального элемента, называемого циклоном. Состав таких агрегатов включает следующие элементы:
- электрический двигатель (его мощность должна превышать 3,5 кВт);
- крыльчатка (для создания требуемой скорости воздушного потока);
- циклон (производит качественную очистку подаваемого воздуха от имеющейся стружки);
- ёмкость для сбора пыли и стружки;
- очистной фильтр (целесообразно устанавливать многоступенчатую систему фильтрации);
- систему электрической коммутации для включения и управления;
В герметичном корпусе стружкоотсоса расположена крыльчатка. Подача воздуха в момент уборки стружки производится по воздуховоду через боковое отверстие в стенке корпуса. Через второе отверстие производится выпуск очищенного воздуха. Их размер зависит от диаметра, выбранных воздуховодов. В комплексе такая система называется циклон. Он работает по принципу отделения тяжёлых частиц благодаря создаваемой центробежной силе, создаваемой при вращении крыльчатки с высокой скоростью.
Циклон стружкоотсоса, имеет достаточно простую конструкцию и может быть изготовлен своими руками из имеющихся подручных инструментов. Это обычная большая емкость круглой формы (бочка или ведро). Её можно изготовить своими руками Входящий поток воздуха начинает поступать в верхнюю часть емкости, и при этом воздушная струя направлена вдоль стены. Благодаря крыльчатке поток закручиваться по спирали. Скорость движущегося потока заставляет стружку и мусор смещаться к стене емкости. После этого они оседают на дно бака или расположенный внизу мусорный пакет.
Необходимое разрежение внутри стружкоотсоса создается благодаря быстрому удалению очищенного воздуха. На выходе воздух является очищенным от опилок, пыли и стружки. Это позволяет производить его отсос с помощью обычного бытового пылесоса. Чем выше мощность пылесоса, тем более производительным будет стружкоотсос. В промышленном стружкоотсосе применяется специально изготовленный центробежный насос большой мощности.
Стоимость устройств для удаления и сбора древесных отходов
Стоимость как отдельных узлов, так и готовых систем зависит от многих факторов, основным из которых является производительность, то есть объем перекачиваемого за единицу времени воздуха.
мешки из иглопробивной ткани
Такие мешки пропускают воздух, но задерживают стружку, опилки и мелкую пыль. После заполнения мешок выкидывают, а на его место устанавливают новый.
Более дорогие фильтры работают на циклонном эффекте, хотя и среди них встречаются модификации с мешками.
Самые дорогие – это полноценные пластиковые или металлические циклоны, обладающие большим бункером, что позволяет использовать их для сбора отходов обработки древесины с целью последующего вывоза.
На стоимость воздуховода влияет и материал, из которого он изготовлен, поэтому самые дешевые шланги делают из ПВХ, более дорогие и гибкие — из полиуретана. Мы подготовили таблицу, в которую включили различные варианты готовых устройств и вентиляторов, некоторые из которых используются и на промышленных объектах, чтобы вы могли примерно оценить их стоимость:
| Модель | Назначение | Описание и характеристики | Цена рублей | Сайт продавца или производителя |
| Анкорд ВУ-5000 | Стружкоотсос | Основа устройства – пылевой вентилятор, к которому подключают 1-4 фильтрующих блока, состоящих из «Циклона» и фильтра тонкой очистки. Стружкоотсос перекачивает за час 5900 м3, при этом скорость воздуха на входе устройства составляет 66 метров. Подходит для обслуживания нескольких станков небольшой производительности. | 52000 | vacuum-press.ru |
| УВС-7000 | Аспирационная установка | Основа установки – центробежный вентилятор мощностью 5,5 кВт, перекачивающий 7000 м3 в час. В составе установки 4 фильтрующих устройства, состоящих из циклонного и бумажного фильтров. Из-за большого входного диаметра воздухопровода скорость воздуха на входе составляет 28 м/с. | 66000 | scperun.ru |
| ВР 01-4.5 | Центробежный вентилятор высокого давления | Центробежный вентилятор высокого давления, масса 65 кг, мощность электромотора 5,5 кВт, производительность 7000 м3 в час, может быть использован с любым фильтрующими элементами. Диаметр патрубка 280 мм. | 50000 | www.eventa-k.ru |
| ПУА-М-1500 | Стружкоотсос | Аппарат небольшой мощности, за час перекачивает 1500 м3 воздуха и может обслуживать 1-3 станка. Штатно оснащен фильтром-мешком, можно дополнительно подключить еще 2 таких же фильтра. | 37000 | www.ekovent.ru |
| JCDC-3 | Циклонная очистная установка | Очистная установка состоит из вентилятора высокого давления и многофункционального фильтра типа «Циклон». Фильтр этой конструкции лучше очищает воздух, чем его аналоги с мешками, а также разделяет загрязнения по размеру фракции, поэтому мелкие опилки и пыль собираются в одну емкость, а крупные опилки и стружка в другую. | 140000 | jet-online.ru |
| Корвет 60 | Пылесос для сбора стружки | Пылесос мощностью 750 вт, оснащен одним фильтром-мешком. Может обслуживать станок небольшой производительности работающий непродолжительное время. Чаще всего этот пылесос применяют в домашних мастерских, подключая его поочередно к различным станкам. | 7920 | enkor.ru |
| PO50 | Шланг для вентиляции | Полиофеновый шланг для систем аспирации, усилен металлической спиралью, длина 10 м, диаметр 50 мм. | 1970 | bi-teh.ru |
| Uniflex PUR.05.90.10 | Шланг для вентиляции | Полиуретановый шланг для стружкоотсосов, диаметр 90 мм, длина 10 м | 5240 | cmt-shop.ru |
Общая конфигурация
В целом можно выделить два типа систем аспирации. Первый — локальные фильтрующие комплексы, которыми комплектуется каждая из единиц установленного обрабатывающего оборудования. Преимущества локальных установок наиболее очевидны при значительной удалённости техники на просторных площадках. Отсутствует необходимость прокладки магистральных каналов, нет нужды в организации воздухонасосного узла повышенной мощности. При этом наблюдается очевидная выгода в энергосбережении, ведь локальный узел фильтрации работает только тогда, когда задействована определённая часть оборудования.
Централизованные системы удаления стружки и пыли также не лишены достоинств. Их наиболее выгодно использовать в тесных мастерских, где пространство ограничено, а компоновка оборудования выполнена максимально компактно. Каждая единица обрабатывающей техники подключена к магистральному вытяжному ставу, который функционирует практически всё время работы мастерской, по крайней мере, если задействован хотя бы один из станков. Преимущества централизованных систем аспирации наиболее очевидны при высокой загруженности производства, однако такой подход требует качественной организации технологического процесса. Стоит отметить, что общая система удаления побочных продуктов деревообработки требует меньше вложений при организации, но влечёт более значительные затраты в процессе использования.
При этом не возбраняется организация гибридных систем. Скажем, наиболее задействованные части комплекса, такие как циркулярная пила, рейсмус, фрезерный станок и иже с ними могут быть объединены общей системой пылеудаления. В то же время станки, используемые время от времени, например, гриндер или барабанная шлифовка, имеют собственные локальные узлы фильтрации. Ключевое правило таково: вопрос организации системы удаления стружки и пыли должен быть поставлен во главу угла при создании закрытой деревообрабатывающей мастерской и тщательно продуман перед окончательным решением о размещении оборудования и утверждении технологического цикла.
