Щепорез. производство арболита своими рукамиВ индивидуальном хозяйстве, особенно в коттедже, часто появляется необходимость почистить участок сада от остатков сухостоя, провести профилактическую обрезку деревьев, а то и спилить отдельные из них. После окончания работ такого типа на земля остаётся приличное количество деревянных отходов. Их переработка и утилизация существенно облегчится, если в распоряжении хозяина будет быть нехитрый механизм – щепорез. Его продукция – щепа успешно может применяться для производства блоков из арболита.

Чуть-чуть об опилкобетоне

Деревобетон (именуемый в народе опилко- или щепкобетоном) – популярный в стандартном домостроении материал. Он производится в виде прямоугольных блоков с использованием цемента марок 400 или 500. Вместо наполнителя применяются разные отходы древесины размерами не больше 5×5×25 мм. Это – опилки, большая стружка и щепа, получаемая при помощи щепореза.
Для изготовления аналогичных шлакоблоков производственники используют очередную технологию:

 

  1. Подготовленную по размеру деревянную массу заливают водой, перемешивают и оставляют в ёмкости на пару часов. В результате такой выдержки в исходном сырье уменьшается процент клетчатки, которая потом сможет нагнетать выпучивание готовых блоков.
  2. Выдержанную массу в другой ёмкости обрабатывают раствором воды смеси хлорида кальция и сульфата алюминия, которые уничтожают остатки клетчатки химическим путём.
  3. К смеси деревянных отходов прибавляются цемент и известковое молоко по соотношению 3:3:4, после этого продукт смешивается в бетоньерке до полурассыпчатого состояния, без комочков и несмоченных участков. При сжатии арболитового сырья в руке фрагмент должен какое то время хранить собственную форму.
  4. Подготовленный состав располагают в смазанные машинным маслом формы и могут выдержать при температуре 20 градусов до полного высыхания. Возможна и непосредственная укладка с использованием опалубки, форма которой определяется размерами блока.

 

Щепорез. производство арболита своими руками

Из опилкобетона можно делать перемычки, стены, детали полов, а при применении цемента наиболее высокой марки – даже блоки фундамента. Подобный строительный материал прочный, обладает очень высокой теплоёмкостью, хорошо изменяет температурно-влажностный режим в помещениях, не боится пожара, не подвергается гниению.

Блоки из арболита технологичны и при собственной дальнейшей отделке: они хорошо разделываются механизированным инструментом, поддаются здешним ударным нагрузкам без отслоения и выкрашивания, допускают дальнейшую облицовку поверхности разными материалами, включая даже ГКЛ.

Если есть наличие высокопроизводительного и хорошего щепореза производство изделий из опилкобетона действительно станет высокодоходным бизнесом.

Щепорез. производство арболита своими руками

Устройство и рабочий принцип щепореза

Для получения стабильного по размеру продукта щепорез должен выполнять следующие операции:

 

  1. Исполнять подготовительное разрезка начального материала на более мелкие части.
  2. Доставлять эти части в отсек окончательного дробления.
  3. Перерабатывать подготовленные отходы древесины в щепу ориентировочно похожих размеров.
  4. Удалять конечный продукт из зоны для работы станка.

 

Конструкцию такого щепореза рассмотрим на примере измельчительного агрегата, который был бы в состоянии работать с длинными частями досок, ветвями и некондиционными планками. Исходная влажность такого сырья не должна быть более 80%, так как в другом случае взамен дробления и размельчения будет делаться механическое отслаивание волокон дерева, а на выходе во многих случаях получаются длинные и тонкие части, неподходящие для последующего использования.

Щепорез. производство арболита своими руками

Отправными данными для производства подобного устройства являются предельные размеры щепы, безопасность и удобство обслуживания, а еще желаемая продуктивность (если щепорез будет использоваться для целей постоянного производства щепы). Дробилка как механизм получения сырья для обогрева жилищных помещений, работает иногда, благодаря этому к нему условие по продуктивности не значительно.

Промышленные виды щепорезов (стоимостью от 75000 руб.) делаются разной продуктивности и выполнения, но в большинстве случаев аппарат можно сделать и собственными руками.

Важные узлы щепореза с электрическим приводом и неперемещаемой рамой представлены на чертеже его всего вида (см. рис. 1). При самостоятельном изготовлении щепореза можно сделать раму на колёсиках, повысив таким образом мобильность агрегата.

Щепорез. производство арболита своими руками

Рисунок 1: 1- Рама; 2 – Отбойник; 3 – Корпус с рабочими ножами и измельчителем; 4 – Загрузочный бункер; 5 – Ременная передача; 6 – Электрический двигатель.

Древесные заготовки помещаются в канал приёмного бункера. Он собой представляет сварную воронку с коническим уменьшением сечения по мере приближения к узлу подготовительной рубки. Наклонный угол бункера к оси щепореза может быть в пределах 45…60 0 (при меньшем угле ухудшаются условия захвата сырья, а при большем потребуется повышать длину бункера).

Действие ключевых рабочих узлов щепореза

Основные исполнительные узлы щепореза размещаются в его корпусе. Там установлены два комплекта разделительных устройств. Первое из них — это крутящийся диск, в прорезях которого ставятся плоские ножи, производящие предварительную разрезку сырья на более мелкие части. Второе собой представляет вращающееся сито, через отверстия которого центробежные силы продавливают щепу, создавая её конечное измельчение. Интенсивность размельчения будет определяться количеством подобных отверстий и их диаметром. Оба устройства располагаются на общем валу, который крутится в подшипниковых узлах, имея привод от ременой передачи.

Устройство данных узлов приведено на рис.2 и 3. На рис.2 представлена конструкция узла предварительного размельчения.

Щепорез. производство арболита своими руками

Рисунок 2: 1 – Вертикальные крепёжные стойки; 2 – Разграничительный сектор; 3 – Шкив ременой передачи; 4 -Подпятник подшипникового узла; 5 – Диск крепления рубильных молотков; 6 – Ось рубильного молотка; 7 – Нож; 8 – Рубильный молоток; 9 – Диск крепления ножей; 10 – Горизонтальные крепёжные стойки.

Узел действует так. По наклонному приёмному бункеру отходы древесины поступают к трёхсекторному диску 9, в пазах которого закреплены рубящие ножи 7 (в большинстве случаев их – три, по числу пазов, которые размещаются под угол 120 0 ). Разрезанный полуфабрикат поступает в переходную полость, которая ограничена диском крепления рубильных молотков 5 и диском крепления ножей 6. Рубильные молотки собой представляют свободно крутящиеся на оси 6 эксцентрики. Их кол-во может быть от одного до пяти, но идеальным считается три молотка. Во время вращения диска 5 от всего вала каждая группа молотков в границах собственного сектора 2 создает последующее измельчение щепы, отбрасывая её с помощью крутящихся секторов в следующий отсек щепореза. Для более одинаковой обработки ось пазов секторного диска смещается относительно осей рубильных молотков на угол 60 0 .

Чтобы исключить излишних потерь на трение каждый рубильный молоток щепореза отсоединяется от соседнего (а еще от поверхностей дисков) свободно крутящимися на общем валу втулками.

Конструкция узла окончательного размельчения – сита – представлена на рис.3. Тут происходит продавливание щепы через отверстия, с дальнейшим выбросом щепы наружу.

Щепорез. производство арболита своими руками

Рисунок 3: 1- Кожух для защиты; 2 – Разграничительная рейка; 3 – Сито; 4 – Корпус.

Сито 3 монтируется в корпусе 4 коаксиально рубильным молоткам. Его ширина должна быть чуть меньше ширины корпуса, чтобы остатки щепы не тормозили вращение осей рубильных молотков и общего вала. Регулировку относительного расположения сита делают с помощью разграничительных реек 2. Во время вращения вала появляются силы, которыми щепа отбрасывается к ситу, а потом продавливается сквозь его отверстия, направляясь к отбойнику 2 (см. рис. 1). Дальше она выбрасывается из щепореза, причём Для снижения засорения агрегата щепой в большинстве случаев с другой стороны отбойника предполагают направляющие линейки. Ударяясь про них, частицы щепы меняют направление собственного движения на горизонтальное, и отлетают на расстояние 1…1,5 м от агрегата.

Сито может быть составным из 2-ух частей, тогда аналогичную конструкцию обязан иметь и корпус.

Щепорез. производство арболита своими руками

Требования к выбору и изготовлению некоторых деталей самодельного щепореза

Процесс начинают с выбора подходящего мотора. На демонстрационных видео, положенных в YouTube отмечается, что средняя мощность привода должна быть в границах 4…5 кВт. Выбор показателей ременой передачи определяется наличием шкивов, но важно, чтобы число оборотов на рабочем валу было не менее 1700…1800 мин -1 . С точки зрения техники безопасности все крутящиеся детали привода щепореза обязаны быть закрытыми стальным цельным кожухом.

Муфту в приводе не предполагают. Связывают это с тем, что при быстрой остановке агрегата в середине его остаются частицы щепы, которые, заклиниваясь в зазорах, могут необоснованно повышать пусковой момент мотора, что приводит к его перегреву и выходу из строя.

Для диска крепления рубильных ножей используют толстолистовую сталь толщиной не ниже 10…12 мм. Такой диск при установившемся рабочем режиме щепореза делает дополнительные функции маховика, сглаживая неравномерность вращения вала, которые могут быть вызваны застреванием щепы. Внутреннюю дисковая поверхность следует зашлифовать.

Щепорез. производство арболита своими руками

Для производства ножей щепореза применяется 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 выше высоты установочных пазов в диске. Крепёжные отверстия в ножах и корпусе выполняют овальной формы, что делает легче наладку и регулировку инструмента.

Для сита принимают высокоуглеродистую сталь марки не ниже сталь 40. После высверливания отверстий полосу – развёртку диска сгибают по размеру кожуха. Для изгиба лучше применить листогибочные вальцы: они позволят обеспечить постоянное значение радиуса кривизны сита.

Рубильные молотки щепореза многие авторы рекомендуют делать из рессорно-пружинной стали типа 60С2 либо даже 50ХФА. Впрочем очень высокая упругость материала может вызвать инерционное подбрасывание ножей вверх после производства рубки. Взяв во внимание большую скорость вращения ключевого вала, это приведет к неоднородности процесса рубки. Благодаря этому и для рубильных молотков лучше применять инструментальную сталь У7А или У8А.

После сборки щепорез испытывают в первую очередь при ручном вращении вала, потом – при включённом приводе, и только затем запускают аппарат в постоянную эксплуатацию.