Щепорез. Виробництво арболіту своїми руками.

З арболита можна виробляти перемички, стіни, елементи підлог, а при використанні цементу вищої марки - навіть фундаментні блоки. Такий будматеріал міцний, має досить високою теплоємністю, добре регулює температурно-вологісний режим в приміщеннях, пожежобезпечний, не піддається гниттю.

Арболітові блоки технологічні і при своїй подальшій обробці: вони добре розправляються механізованим інструментом, піддаються місцевим ударних навантажень без відшаровування і викришування, допускають подальшу поверхневу обробку будь-якими матеріалами, включаючи навіть гіпсокартон.

При наявності високопродуктивної та якісної Щепорез виробництво виробів з арболіту цілком може стати прибутковим бізнесом.

Пристрій і принцип роботи Щепорез

Для отримання стабільного за розмірами продукту Щепорез повинен здійснювати наступні операції:

1. Виконувати попереднє розрізання вихідного матеріалу на більш дрібні частини.
2. Доставляти ці фрагменти в відсік остаточного дроблення.
3. Переробляти підготовлені деревні відходи в тріску приблизно однакових розмірів.
4. Видаляти кінцевий продукт з робочої зони верстата.

Конструкцію такого Щепорез розглянемо на прикладі измельчительного агрегату, який був би в змозі працювати з довгими обрізками дощок, гілками та некондиційними рейками. Вихідна вологість такого сировини не повинна бути більше 80%, оскільки в іншому випадку замість дроблення і подрібнення буде виконуватися механічне відшаровування волокон деревини, а на виході в більшості випадків виходять довгі і тонкі фрагменти, непридатні для подальшого застосування.

Вихідними даними для виготовлення такого пристрою є граничні розміри тріски, безпеку і зручність обслуговування, а також бажана продуктивність (якщо Щепорез буде застосовуватися для цілей постійного виробництва тріски). Дробарка як механізм отримання сировини для опалення житлових приміщень, працює періодично, тому до нього вимогу щодо продуктивності не суттєво.

Промислові види Щепорез (ціною від 75000 руб.) Виготовляються різної продуктивності і виконання, але в багатьох випадках агрегат можна виготовити і своїми руками.

Основні вузли Щепорез з електроприводом і непереміщуваними рамою представлені на кресленні його загального вигляду (див. Рис. 1). При самостійному виготовленні Щепорез можна виготовити раму на коліщатках, підвищивши тим самим мобільність агрегату.

Малюнок 1: 1 Рама- 2 - Отбойнік- 3 - Корпус з робочими ножами і ізмельчітелем- 4 - Завантажувальний бункер- 5 - Ремінна передача- 6 - Електродвигун.

Дерев`яні заготовки поміщаються в канал приймального бункера. Він являє собою зварену воронку з конусоподібним зменшенням перетину в міру наближення до вузла попередньої рубки. Кут нахилу бункера до осі Щепорез може перебувати в межах 45 ... 60⁰ (При меншому куті погіршуються умови захоплення сировини, а при більшому потрібно збільшувати довжину бункера).

Дія основних робочих вузлів Щепорез

Головні виконавчі вузли Щепорез розташовуються в його корпусі. Там встановлено два комплекти розділових пристроїв. Перше з них - це обертовий диск, в прорізах якого встановлюються плоскі ножі, що виробляють попередню разрезку сировини на більш дрібні частини. Друге являє собою обертається сито, через отвори якого відцентрові сили продавлюють тріску, виконуючи її остаточне подрібнення. Інтенсивність подрібнення буде визначатися кількістю таких отворів і їх діаметром. Обидва пристрої розміщуються на загальному валу, який обертається в підшипникових вузлах, маючи привід від пасової передачі.

Пристрій даних вузлів наведено на рис.2 і 3. На рис.2 представлена конструкція вузла попереднього подрібнення.

Малюнок 2: 1 - Вертикальні кріпильні стійки-2 - розмежувальні сектор- 3 - Шків пасової передачі-4 -Подпятнік підшипникового узла- 5 - Диск кріплення рубальних молотков- 6 - Ось рубильна молотка- 7 - ніж-8 - рубальні молоток 9 - Диск кріплення ножей- 10 - Горизонтальні кріпильні стійки.

Вузол діє таким чином. По похилому приймального бункеру деревні відходи надходять до трёхсекторному диску 9, в пазах якого закріплені рубають ножі 7 (зазвичай їх - три, по числу пазів, які розміщуються під кутом 120⁰). Розрізаний напівфабрикат надходить в проміжну порожнину, яка обмежена диском кріплення рубальних молотків 5 і диском кріплення ножів 6. Рубильні молотки представляють собою вільно обертаються на осі 6 ексцентрики. Їх кількість може бути від одного до п`яти, але оптимальним вважається три молотка. При обертанні диска 5 від загального валу кожна група молотків в межах свого сектора 2 робить подальший подрібнення тріски, відкидаючи її за допомогою обертових секторів в наступний відсік Щепорез. Для більш рівномірного обробки вісь пазів секторного диска зміщується щодо осей рубальних молотків на кут 60⁰.

Для виключення зайвих втрат на тертя кожен рубальні молоток Щепорез відділяється від сусіднього (а також від поверхонь дисків), що вільно обертаються на загальному валу втулками.

Конструкція вузла остаточного подрібнення - сита - представлена на рис.3. Тут відбувається продавлювання тріски через отвори, з подальшим викидом тріски назовні.

Малюнок 3: 1 Захисний кожух- 2 - Розмежувальна планка- 3 - Сіто- 4 - Корпус.

Сито 3 встановлюється в корпусі 4 коаксиально обрубні молотки. Його ширина повинна бути трохи менше ширини корпусу, щоб залишки тріски не гальмували обертання осей рубальних молотків і загального валу. Регулювання відносного розташування сита виробляють за допомогою розмежувальних планок 2. При обертанні вала виникають сили, якими тріска відкидається до ситу, а потім продавлюється крізь його отвори, прямуючи до відбійника 2 (див. Рис. 1). Далі вона викидається з Щепорез, причому для зменшення засмічення агрегату тріскою зазвичай з протилежного боку відбійника передбачають напрямні лінійки. Б`ючись об них, частки тріски змінюють напрямок свого руху на горизонтальне, і відлітають на відстань 1 ... 1,5 м від агрегату.

Сито може бути складовим з двох частин, тоді таку ж конструкцію повинен мати і корпус.

Вимоги до підбору і виготовлення окремих деталей саморобного Щепорез

Процес починають з підбору підходящого двигуна. На демонстраційних відео, викладених в YouTube відзначається, що середня потужність приводу повинна бути в межах 4 ... 5 кВт. Вибір параметрів пасової передачі визначається наявністю шківів, однак важливо, щоб число оборотів на робочому валу було менша за 1700 ... 1800 хв^-1. З точки зору техніки безпеки всі обертові деталі приводу Щепорез повинні бути закриті сталевим суцільним кожухом.

Муфту в приводі не передбачають. Це пов`язано з тим, що при швидкій зупинці агрегату всередині його можуть залишитися частинки тріски, які, заклинюючи в зазорах, можуть невиправдано збільшувати пусковий момент двигуна, що призводить до його перегріву і виходу з ладу.

Для диска кріплення рубальних ножів застосовують товстолистової сталі товщиною не нижче 10 ... 12 мм. Такий диск при сталому режимі роботи Щепорез виконує додаткові функції маховика, згладжуючи нерівномірність обертання валу, які можуть бути викликані застреванием тріски. Внутрішню поверхню диска слід прошлифовать.

Для виготовлення ножів Щепорез використовується інструментальна сталь марок У7А або У8А, при цьому твердість ножів після заточки повинна бути не нижче 58 ... 60 HRC. Заточення виконують односторонньої, пам`ятаючи, що висота робочої кромки не повинна бути більше висоти настановних пазів в диску. Кріпильні отвори в ножах і корпусі виконують овальної форми, що полегшує налагодження і регулювання інструменту.

Для сита приймають високовуглецеву сталь марки не нижче сталь 40. Після свердління отворів смугу - розгортку диска згинають за розмірами кожуха. Для вигину краще застосувати листозгинальні вальці: вони дадуть змогу забезпечити стале значення радіуса кривизни сита.

Рубальні молотки Щепорез багато авторів радять виготовляти з рессорно-пружинної сталі типу 60С2 або навіть 50ХФА. Однак підвищена пружність матеріалу може викликати інерційний підкидання ножів вгору після виробництва рубки. З огляду на високу швидкість обертання основного валу, це може привести до неоднорідності процесу рубки. Тому і для рубальних молотків краще використовувати інструментальну сталь У7А або У8А.

Після складання Щепорез відчувають спочатку при ручному обертанні вала, потім - при включеному приводі, і лише потім запускають агрегат в постійну експлуатацію.