Как сделать измельчитель древесины своими руками
Общая информация
Станок для измельчения древесины (садовая дробилка) позволяет навсегда забыть о необходимости разжигать огонь с целью утилизации древесных отходов. Измельчители древесины способны перерабатывать исходный деревянный материал в опилки, которые всегда можно использовать для обработки почвы или для изготовления строительных материалов.
Практичный хозяин никогда не позволит бесследно сгореть в огне ценнейшему удобрению – опилкам. Правильно организованная компостная куча за короткое время превратит это добро в экологичное и насыщенное удобрение.
Стал применять слегка лежалые опилки и разлагать их с помощью азотфиксирующих бактерий (в воздухе 78 % азота). Обязательно рыхление. Сажаю прям в опилки.
Об изготовлении строительных материалов на основе древесной щепы: если вы слышали о таком понятии, как «арболит», то поймете, о чем идет речь.
И, кстати, некоторые котлы отопления успешно работают на топливе, изготовленном из древесных опилок. Следовательно, сфера применения материала, полученного из древесины, отслужившей свой век, велика. А посему, изготовление машины для измельчения древесины является занятием оправданным.
Схема садовой дробилки
Изучение конструкции любого механизма начинается с изучения схемы и принципа его действия. Начнем со схемы.
На этом изображении представлена наглядная схема садового измельчителя. Перечислим его основные элементы:
Если все узлы машины собраны правильно, если сварочные швы надежны, а режущие элементы крепки, то станок будет долговечен и удобен в эксплуатации. Он обеспечит хороший захват перерабатываемой древесины, а на выходе вы получите опилки требуемой величины.
Принцип действия механизма следующий:
Рама
Учитывая, что дробилка для дерева представляет собой громоздкий механизм (к тому же склонный к вибрациям), ее рама должна быть изготовлена из прочной металлической трубы (с толщиной стенки от 4 мм) или из жесткого металлического уголка.
Передвижной вариант измельчителя древесины будет неплохо оснастить парочкой колес.
Размеры и другие особенности рамы полностью зависят от габаритов навешиваемого на нее оборудования и от производительности станка.
Привод
Конструкция привода, по сути, проста: механизм натяжения, шкивы и ремни – все это можно без особых проблем изготовить или купить. Ключевой задачей, которую нам предстоит решить, разрабатывая конструкцию привода, является выбор подходящего двигателя.
Двигатель можно использовать как электрический, так и бензиновый. Станки с бензиновым двигателем имеют более сложную конструкцию. Станки с двигателем электрическим, наоборот, более компактны и просты в управлении. Для стационарных измельчителей древесины, которые делаются своими руками, предпочтительнее использовать электродвигатель. Для мобильных станков больше подходит бензиновый двигатель. Среди удачных моделей, которые пользователи FORUMHOUSE смогли собрать самостоятельно, преобладают машины с электрическим приводом. Поэтому их мы и будем рассматривать в настоящей статье.
Двигатель следует выбирать, исходя из его мощности. Мощность двигателя должна быть не менее 4-х кВт. Этого показателя достаточно для измельчения садовых веток диаметром до 4-х см. Оптимальные обороты на валу измельчителя, сделанного своими руками, должны соответствовать показателю 1500 об/мин.
В обсуждении измельчителей есть информация, что количество оборотов ротора должно быть в пределах 1500 об/мин.
Если помимо измельчения садовых веток вы преследуете другие цели (подготовка сырья для производства арболитовых плит), то ваша дробилка для дерева своими руками непременно потребует запаса мощности. Также может быть изменено и количество оборотов на рабочем валу дробилки (как в большую, так и в меньшую сторону).
Двигатель 5.5 кВт оказался слаб. При такой подаче брус 50х50 он не осиливал. Видимо, это связано с хорошим самозахватом древесины. Поэтому и начались переделки станка (чтобы не покупать мощный двигатель, а он потребовался бы как минимум 11 кВт).
Оптимальное количество оборотов на валу дробилки можно получить, меняя диаметры приводных шкивов.
Двигатели на первых станках применял трехтысячники – только потому, что не было 1500 об/мин.
Вал дискового измельчителя с режущими элементами
Пожалуй, самой сложной частью нашего станка является измельчитель – вал дробилки (на подшипниках), с измельчающей фрезой и молотками (битами). Его рассмотрение начнем с измельчающей фрезы, состоящей из маховика (диска) с ножами.
Ключевым параметром диска, который напрямую влияет на производительность дробилки, является его диаметр (от 350 до 600 мм). Меньше делать не стоит.
На мой взгляд – это тупиковое решение (я имею в виду диск 200 мм). Ножи туда можно поставить, по центру вал, скажем, 50 мм. От диска ничего н еостанется. В моем случае мой станок не позволил мне сделать диск больше (350 мм при толщине в 15 мм – это был край). Все, что было сделано, сделано, не выходя из дома. Но ничего страшного нет в том, чтобы заказать диск у любого токаря.
В данном случае к диску в процессе изготовления была приварена металлическая втулка. После того как диск был насажен на вал, втулку приварили к самому валу. Таким образом фреза была надежно зафиксирована на валу.
Как видим, 350 мм – это минимум. Пользователь «Kirasir» пошел дальше, изготовив диск диаметром 600 мм и толщиной 33 мм, беря за основу размеры деталей от китайской дробилки. На диск было установлено 3 ножа. Измельчитель приводится в действие двигателем мощностью 18,5 кВт.
Отдельного внимания заслуживают ножи, устанавливаемые на диск фрезы. Сталь для ножей должна быть прочной, поэтому пользователи FORUMHOUSE рекомендуют в качестве исходного материала для ножей использовать автомобильные рессоры.
Ножи – это обычная рессора (думаю, что от ГАЗ-52). Никакого предварительного отпуска не делал (так же, как и закалки). Сами ножи были собраны в пакет и обрабатывались до нужного размера на наждаке.
Сверление рессоры – занятие трудоемкое. И для того, чтобы добиться положительного результата, сверлить заготовку следует на станке (токарном или сверлильном), позволяющем выставить достаточно низкие обороты шпинделя (чтобы сверло не сгорало).
Длина ножа должна соответствовать длине рабочей прорези на диске.
От того, насколько правильно заточены ножи, будет зависеть производительность дробилки и ее способность к самостоятельному захвату подаваемой древесины. При хорошем захвате древесина проваливается в станок без посторонней помощи.
Угол заточки ножа (угол самозаточки) должен равняться 30°.
Затачивая режущий элемент, необходимо создать затыловку (скос на задней поверхности ножа – под углом 2°…3°). Затыловка нужна для обеспечения хорошего самозахвата подаваемой древесины.
По науке обратный угол должен быть около 3-5 градусов.
Молоточки (биты) для последующего измельчения щепы необходимо делать съемными. На данном этапе сложностей возникнуть не должно. Ведь конструкция съемного механизма довольно проста, и если в ее основе будут использованы болтовые соединения, то вышедшие из строя детали можно при необходимости быстро заменить.
Вот, что говорит о конструкции молоточков пользователь нашего портала.
Сами молотки я изготавливал из простой листовой стали толщиной 4 мм. Если дробить только дерево, то их прочности будет достаточно. Насчет заточки: не вижу в этом смысла – все работает и так прекрасно.
К ширине молоткового механизма: автор представленной конструкции считает, что конструкция из 4-х молотков не должна занимать более 90 мм.
Диски катушки, изображенной на фото, сделаны из стального листа толщиной 6 мм. Лопасти вентилятора можно изготовить из того же материала, из которого были сделаны биты.
Сам диск я балансировал сначала на центрах (предварительно собрал всё, кроме молотков). Это была первая грубая балансировка. Затем балансировал на ножах (думаю, дисбаланса не быть должно). Когда буду собирать молотки, их тоже подгоню по весу.
Вал дробилки для дерева лучше всего монтировать на двухрядные самоустанавливающиеся подшипники. При работе в условиях вибраций и неравномерных нагрузок преимущества этих изделий бесспорны.
Защитный кожух и принимающее устройство
Конструкцию кожуха лучше рассматривать в комплекте с принимающим устройством. Размеры кожуха зависят от производительности станка, а точнее – от размеров его рабочих органов (фреза, молоточки и т.д.). Толщина стенок кожуха должна быть достаточной для того, чтобы выдерживать интенсивные нагрузки, по возможности, играя роль противорежущего элемента. Кожух целесообразно делать с откидной крышкой (для удобства обслуживания станка), как показано на рисунке.
Конструкция представленного кожуха является полностью рабочей. Единственное, что было доработано в процессе настройки станка – это окно под загрузочный бункер (изменился наклон загрузочного устройства, а, следовательно, была изменена конфигурация входного отверстия).
Пользователь Volodaris изготовил два станка с кожухами различной толщины: 6 мм и 12 мм. В конструкции второго станка роль противорежущего элемента играет стенка кожуха толщиной 12 мм. Станок полностью рабочий, но для увеличения надежности кожух следует оснастить контрножом (в идеале – съемным). Это можно реализовать следующим образом: к кожуху приварить жесткую пластину, к которой с помощью болтов и будет крепиться съемный контрнож.
Я считаю, что нужен прочный металл, т. к. нагрузка немалая, а угол нужен четкий – 90 градусов. Если я не прав – буду рад прочитать иные версии. 90 градусов – это угол заточки контрножа.
Чем меньше зазор между режущим и противорежущим ножом, тем короче будет получаться щепа. Следовательно, указанное расстояние можно свести к минимуму (главное, чтобы ножи не цеплялись друг за друга).
В принципе, зазор между режущим и противорежущим элементом дробильного станка можно отрегулировать в процессе работы. Это позволит получить оптимальную степень измельчения древесины. К примеру, пользователь нашего портала, зарегистрированный под ником Phoenix83, осуществляет регулировку, передвигая фрезу вдоль оси вращения. Но можно поступить проще, подкладывая шайбы различной толщины под контрнож.
Загрузочный бункер можно изготовить из того же материала, что и сам кожух. Учитывая сравнительно невысокую нагрузку на данный узел, его стенки можно сделать немного тоньше. Конструкция загрузочного бункера предельно проста, и если ножи дробилки заточены правильно, то необходимость включения подпрессовщика в конструкцию подающего устройства отпадает сама собой (самозахват древесины в этом случае и так будет на высшем уровне).
Монтируя загрузочное устройство, труднее всего выбрать правильный угол его установки.
Многие с этим углом играются: чем он круче, тем лучше самозахват. Я его делаю величиной приблизительно 120-130 градусов. Работа станка меня вполне устраивает.
Решето
Металлическое решето (сито), установленное по внутренней окружности кожуха, помогает отсеивать опилки необходимой фракции. Размер отверстий в полотне решета зависит от того, какую именно фракцию щепы вы желаете получить. Определяется он чаще опытным путем. Так, пользователь Volodaris сделал отверстия диаметром 20 мм, будучи заранее готовым, при необходимости, изменить указанный размер.
Использовал сито с продолговатыми отверстиями – 10*50 мм.
Просвет между решетом и кожухом должен обеспечивать беспрепятственное движение измельченной массы, не допуская забивания дробилки опилками. По мнению пользователей FORUMHOUSE, зазора величиной 10 см вполне достаточно для бесперебойной работы устройства.
Что же касается зазора между битами и решетом, то он должен быть минимальным. Желательно, чтобы молоточки по своей длине на пару сантиметров выходили за диаметр измельчающей фрезы.
Предлагаем вашему вниманию простой и надежный способ крепления решета к кожуху станка.
По диаметру кожуха вварены болты, на которые сито и ложится. Верхняя часть кожуха точно такими же болтами прижимает сито. К ситу приварен ограничитель, который, упираясь в болты, не позволяет решету вращаться.
Делаем дробилки для щепы своими руками: полезные рекомендации и пошаговое руководство по изготовлению
Готовая щепа, которую можно купить в магазинах или на деревообрабатывающих предприятиях, не всегда соответствует таким параметрам, как:
Кроме того, нередко возникает необходимость измельчить в щепу какие-то доски, скопившиеся в сарае или ветки, оставшиеся после обрезки.
В этой статье мы расскажем о том, как сделать и настроить станки различных видов, чтобы с их помощью получить не опилки или стружку, а именно щепу.
Основные требования, предъявляемые к самодельным устройствам
Любой самодельный агрегат должен не только производить щепу подходящей формы и размера, но и быть приспособленным для работы с наиболее часто используемыми материалами.
Поэтому необходимо продумывать не только рабочий узел, который измельчает древесину, но и устройства, обеспечивающие подачу материала.
Кроме того, конструкция агрегата должна обеспечивать максимальную безопасность при его использовании. Это касается не только возможного вылета перерабатываемой древесины или острых вращающихся деталей, но и затягивания одежды под приводные ремни или цепи, а также поражения электрическим током.
Выбор типа агрегата
Выбирая тип станка, необходимо учитывать не только пожелания, касающиеся формы и размера щепы, но и возможность достать те или иные узлы и детали.
К примеру, для получения щепы в форме прямоугольных или квадратных чипсов необходим механизм барабанной рубительной машины с режущими и делительными ножами.
Сделать такую конструкцию самостоятельно почти невозможно, а хороший токарь возьмет за работу десятки тысяч рублей, да и не факт, что с первого раза сделает, как необходимо.
Поэтому можно отказаться от прямоугольной или квадратной формы и использовать подходящий по размеру барабан от мощного деревообрабатывающего станка устаревших моделей.
Мы рекомендуем внимательно прочитать статьи:
В них вы найдете информацию о:
Также вам будут полезны обсуждения на различных форумах, где пользователи делятся опытом изготовления и использования таких агрегатов. Вот список наиболее авторитетных ресурсов этого типа:
Самостоятельное производство измельчителя древесины
Мы предлагаем самостоятельно сделать аппарат, состоящий из ножевого измельчителя и молотковой дробилки. Чертеж такой щеподробилки представлен ниже на фото.
Данный вид обладает наиболее простой конструкцией и подходит для изготовления игольчатой щепы.
Такую щепу можно использовать для:
Установка сита с небольшим диаметром отверстий позволит получать щепу минимального размера. Увеличение диаметра отверстий также приведет к увеличению размера щепы.
Если необходима еще более крупная фракция, то можно отключить молотковый измельчитель. По сравнению с ним барабанная дробилка очень сложна в изготовлении, а дисковый измельчитель обладает малой производительностью и небольшим ресурсом.
Материалы
Выбор деталей необходимо начинать с электромотора, потому что чем мощней будет двигатель, тем более толстые ветки и обрезки аппарат сможет переработать в щепу.
При этом увеличение мощности мотора всегда приводит к необходимости увеличивать прочность рамы и размер диска с ножами.
Оптимальным для самодельного станка будет электромотор мощностью 3 кВт. Такой станок сможет превращать в щепу ветки и обрезки толщиной 2–5 см, если же обрезки подавать по одному, позволяя мотору полностью раскрутить диск, то их размер может быть увеличен в 1,5 раза.
Также потребуются:
Инструменты
Для самостоятельного изготовления щепореза потребуются:
Пошаговое руководство с фото
Изготовление необходимо начинать с выбора диска, диаметр которого должен быть больше максимального размера измельчаемой древесины в 4–5 раз. То есть для измельчения веток толщиной в 5–8 см его диаметр должен составлять 30–40 см. Оптимальная толщина — 2–4 см.
Диаметр посадочного отверстия должен быть таким, чтобы диск с заметным усилием налезал на предназначенный для него участок вала.
Поэтому приходится либо вал и диск делать на заказ, либо подгонять одну из деталей под другую. В любом случае, изготовление обеих деталей лучше доверить опытному токарю и фрезеровщику.
В диске делают 3 прорези длиной 2/3 радиуса, расположенные под углом 120 градусов друг относительно друга. Ширина прорезей — 2 см.
В ножах и диске делают согласованные отверстия (по 2 на каждый нож). Причем в ножах диаметр отверстий должен составлять 11 мм, а в диске 9 мм.
В диске нарезают резьбу М10х1, а в ножах зенкуют посадочные отверстия для болтов с конусной потайной шляпкой под шестигранник или крестовую отвертку.
Ножи устанавливают на диск, после чего диск надевают на вал и проваривают с обеих сторон.
Вал с диском ставят на подшипники и проверяют балансировку, при необходимости болгаркой укорачивают один из ножей, обрезая его со стороны вала.
После окончания балансировки изготавливают диски молоткового измельчителя, их наружный диаметр 12–15 см, а толщина 5–10 мм. Они также должны надеваться на вал с заметным усилием.
На расстоянии 2–2,5 см от наружного края диска просверливают 3 отверстия, расположенные под углом 120 градусов. Диаметр отверстий равен диаметру пальцев, на которых будут установлены молотки.
Изготавливают пальцы и молотки, причем длина молотков должна быть такой, чтобы в рабочем состоянии их дальний конец соответствовал краю диска с ножами.
Для изготовления молотков подойдет листовая сталь толщиной 5 мм, а пальцы можно сделать из стального прутка подходящего диаметра.
Вырезают 3 отбойные пластины, ширина которых равна расстоянию между молотковыми дисками с учетом температурного зазора в 2 мм, а длина равна расстоянию от вала до края ножевого диска. Толщина пластин — 5 мм.
Нарезают проставки на пальцы, причем ширина проставок должна быть равна расстоянию между пальцами (оптимально 2–2,5 см), а внутренний диаметр — на 1 мм больше диаметра пальца.
Когда все детали молотковой системы готовы, то приступают к ее сборке.
Для этого вставляют пальцы в наружный диск, чтобы они выступали на 2 мм и обваривают их снаружи.
К внутренней стороне этого же диска приваривают отбойные пластины, расположенные под углом 120 градусов и сдвинутые относительно пальцев на 60 градусов.
Диск с пальцами и пластинами устанавливают на вал и проваривают с внутренней стороны. На пальцы надевают молотки и проставки. Далее на эту конструкцию надевают второй диск и проваривают стыки с отбойными дисками и валом. Затем проваривают стык диска и пальцев.
Под размер вала и диска изготавливают раму, предусмотрев на ней место для электромотора и устройство для натяжения ремней. Из металла толщиной 1 мм вырезают детали корпуса и откидного кожуха, а также подающего раструба, затем сваривают их между собой.
Для крепления сита просверливают 2 отверстия под болты диаметром 6 мм и на каждое сито приваривают соответствующие им гайки.
Такая конструкция позволяет быстро менять сита, устанавливая наиболее подходящие по диаметру отверстий и фиксируя их с помощью закручивания болтов (желательно использовать болты с головкой под отвертку).
На вал надевают шкив и фиксируют с помощью сварки или болта. После этого приступают к сборке станка. Для этого к раме с помощью болтов и гаек с контргайками или гроверными шайбами крепят контрнож на уровне нижней стороны приемного отверстия.
Приваривают или крепят болтами нижнюю часть кожуха к раме. Верхнюю часть кожуха крепят к нижней с помощью петель, устанавливаемых на болты и гайки с гроверами или контргайками.
При откинутой верхней части кожуха устанавливают на место собранный вал и крепят подшипники бугелями, прикручивая их к раме болтами диаметром 8–10 мм. При этом обязательно использовать гроверные шайбы, ведь в районе подшипников очень сильная вибрация, которая приведет к быстрому откручиванию незафиксированных гаек.
Закрывают верхнюю часть кожуха и наматывают на шкив веревку длиной 1,5–2 метра, затем с помощью этой веревки, потянув ее быстро и изо всех сил, раскручивают вал, чтобы убедиться в отсутствии вибрации.
Если при вращении вала аппарат начинает качать или трясти, значит, вы неправильно что-то сделали, поэтому нужно или определить и устранить причину, или разобрать и собрать все заново.
Поэтому очень важно с первого раза делать все строго по чертежам, ведь разбирать конструкцию, собранную с помощью сварки, очень сложно, если же делать молотковый механизм разборным, то потребуется усложнение конструкции данной дробилки.
Ведь придется использовать толстые диски и прорезать в наружном пазы для отбойных пластин, затем фиксировать пальцы с помощью гаек и гроверных шайб. Все это также приведет к увеличению длины вала и общей ширины, а значит и массы конструкции.
Если вибраций нет, то устанавливают электромотор со шкивом и натягивают ремни. Если есть возможность, то ременный привод закрывают съемным кожухом из металла, который предотвратит затягивание в привод одежды.
Этот кожух не является обязательным элементом, но сильно повышает безопасность работы со станком для производства щепы.
Далее подключают пускатель с конденсаторами и электрический кабель с вилкой и, наконец, проводят пробный пуск.
Если станок работает ровно, без вибраций и стуков, то в раструб засовывают ветки толщиной 1–3 см.
Если станок без проблем переработал их в щепу, то проверяют работу на более толстых ветках и палках. При этом очень важно предварительно убедиться, что в них нет гвоздей.
Стоит ли делать щеподробилки других типов?
Если по каким-то причинам вы решили делать барабанный измельчитель, то учитывайте следующее – максимальная толщина эффективно перерабатываемой древесины равна 1/5 диаметра барабана, а мощность двигателя составляет 3 кВт на 1 см толщины ветки или доски.
То есть для измельчения веток толщиной 7–8 см потребуется барабан диаметром почти 40 см и мотор мощностью 20–25 кВт.
При таком размере барабана его вес составит десятки килограмм, поэтому для создания рамы придется использовать не уголок, а двутавровые балки толщиной 8–12 мм.
Кроме того, оптимальная частота вращения барабана составляет 400–600 об/мин, поэтому придется использовать мощный цепной редуктор, ведь ременный привод не может создать нужного крутящего момента. Все это сильно затрудняет изготовление станка в домашних условиях, особенно если нет серьезного опыта слесарных и сварочных работ.
Для создания шредера, который превращает древесину в соответствующую требованиям ГОСТ щепу, необходимы зубчатый вал и мощная цепная передача.
Можно заказать изготовление зубчатого вала опытному токарю или фрезеровщику, но из-за необходимости использовать твердые сорта стали его стоимость составит несколько десятков тысяч рублей.
Также для эффективной работы шредера необходим контрнож, полностью повторяющий контуры вала, поэтому его также придется делать на заказ, что еще больше увеличит затраты.
Двухвальные шредеры проще в изготовлении, но щепа из них получается более грубой. Самые простые станки, валы которых сварены из уголка или швеллера, производят щепу, размер которой нередко превышает 5 см по любой стороне. То есть такой продукт является не щепой, а крупно нарубленной древесиной.
Самодельные станки из дисковых пил обладают очень маленькой производительностью и быстро забиваются пылью.
Кроме того, они очень требовательны к размеру измельчаемой древесины и углу подачи. Еще один минус станков этого типа в том, что основная масса измельченной древесины по размерам и форме будет опилками, а доля щепы не превысит 15–20%.
Техника безопасности при работе с машинами
Рубительная машина – это опасный механизм, поэтому при работе с ним необходимо быть предельно внимательным.
Перед каждым пуском необходимо проверять состояние электрической части рубительной машины.
Не реже раза в неделю нужно проверять затяжку всех болтов и гаек, включая крепления ножей и бугелей подшипников.
Нельзя работать в распахнутой одежде с расстегнутыми рукавами, ведь ее может затянуть в измельчитель вместе с древесиной. Кроме того, нельзя подходить к работающему агрегату с обратной стороны, особенно, если ременный привод не закрыт кожухом.
Из-за высокого уровня шума работа без наушников может повредить слух.
Видео по теме
На видео представлен обзор одного из самодельных станков-измельчителей древесины или, как его еще называют, щеподробилки:
Вывод
Основное преимущество самодельного станка для изготовления щепы в том, что он обойдется гораздо дешевле покупного. Однако для его изготовления необходимы не только материалы и инструменты, но и опыт проведения сварочных и слесарных работ.
Прочитав статью, вы узнали, какие материалы и инструменты необходимы для изготовления самодельного измельчителя древесины в щепу, а также ознакомились с пошаговой инструкцией, которая поможет вам в этой работе.
