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.
Как изготовить садовый измельчитель веток своими руками
Ветки, остающиеся после обрезки деревьев, — довольно неудобные отходы. Наваленные кучей, они занимают много места, да и в печь ветви сразу не засунешь, приходится долго рубить их топором. Развести костер и просто сжечь на огороде – жалко. Подходящий вариант для рачительного хозяина — сделать измельчитель веток своими руками, чтобы перерабатывать их в щепу. А уж ей найдется применение – хоть в котле сжигай, хоть для компоста используй. Нас интересуют конструкции самодельных дробилок, поскольку цены заводских агрегатов несопоставимы с объемами переработки древесины в обычном частном хозяйстве.
Разновидности садовых измельчителей
Как только не называют рубильные машины, используемые для дробления древесных отходов. Щепорезка, веткоизмельчитель, шредер, щеподробилка, — далеко не полный список названий. Несмотря на такое разнообразие терминов, устройство различных агрегатов практически одинаково. Любая дробилка состоит из таких элементов:
По факту самодельные измельчители веток делятся на разновидности только устройством режущего механизма, остальные элементы отличаются лишь размерами. Если внимательно просмотреть опубликованные в интернете чертежи дробильной части, то можно выделить следующие популярные решения:
Примечание. Для увеличения крутящего момента и усилия резки в садовых измельчителях используется маховик, насаживаемый на свободный конец вала. Исключение — дисковая дробилка для веток, где маховиком служит тяжелый металлический круг с прикрепленными ножами.
Дальше мы рассмотрим, как самостоятельно сделать садовые шредеры первых трех типов. Двухвальная щепорезка – довольно сложный в изготовлении агрегат, требующий вложений и трудозатрат, что не всегда оправдано. Молотковые и прочие оригинальные измельчители древесины, сделанные своими руками, показаны на видео:
Для переработки толстых сучьев и веток на дрова можно смастерить механизированный колун. Варианты и чертежи станка представлены в другой нашей инструкции.
Руководство по изготовлению
Первым делом необходимо уяснить, что без навыков слесарно-сварочных работ и соответствующего инструмента вы не сможете сделать даже простой веткоизмельчитель из дисковых пил. К тому же за изготовлением валов и корпусов для подшипников придется обращаться в токарную мастерскую, разве что вам удастся найти готовый узел от старого станка. Весь процесс условно делится на следующие этапы:
Примечание. Мы говорим о ременной передаче, как самой простой в изготовлении и безопасной при эксплуатации. В случае какой-то аварии либо перегрузки ремень проскользнет или соскочит без всяких последствий. Чего нельзя сказать о жесткой связи посредством цепи (редуктора).
Что касается выбора конструкции самодельного измельчителя веток, то здесь рекомендации простые:
Для справки. Мелкая стружка и щепа часто используется садоводами для приготовления компоста и мульчи. Также из нее можно изготавливать топливные брикеты для отопления загородного дома.
Когда тип щепорезки выбран, можно приступать к заготовке деталей, материалов и оборудования. Но в первую очередь необходимо выполнить…
Подбор двигателя и расчет ременной передачи
Мощность привода – это показатель, от которого зависит, какой толщины ветки вам удастся переработать на сделанной своими руками дробилке. Отсюда несколько советов по подбору двигателя:
Примечание. Количество оборотов электродвигателя большой роли не играет, поскольку мы получим необходимую скорость вращения ножей за счет клиноременной передачи.
Чтобы ваш шредер для дерева уверенно измельчал ветки, ножевому валу необходимо сообщить скорость не более 1500 об/мин за счет подбора диаметра ведущего и ведомого шкива. Решающее значение здесь имеет не скорость вращения ножей, а развиваемый крутящий момент (усилие). Расстояние между шкивами и длина ремня тоже не играет большой роли. Разве что слишком длинный ремень снижает КПД передачи и хуже поддается натяжке.
Пример расчета. Имеется электродвигатель на 2800 об/мин, который нужно поставить на дробилку. Оптимальное решение – снизить обороты на валу вдвое, до 1400 об/мин. Тогда и диаметры шкивов будут отличаться в 2 раза. Например, размер ведущего шкива – 100 мм, тогда диаметр ведомого (стоящего на рабочем валу) составит 200 мм.
Совет. Заказывая токарю шкивы для клиноременной передачи, не помешает задуматься о перспективе. Лучше сделать шкивы на 3 или 4 ручья, чтобы обороты на рабочем валу можно было менять путем перестановки ремня. Тогда измельчитель можно подстраивать под различные условия работы, например, для дробления стеблей кукурузы, подсолнечника, травы.
Подготовка материалов
Наилучший способ сэкономить средства на изготовление щепорезки – отыскать подходящие материалы в домашнем хозяйстве. Для сборки рамы подойдут следующие виды металлопроката:
Крепление электродвигателя выполняется на стальном листе толщиной 10 мм и размерами, соответствующими расстоянию между монтажными отверстиями на его фланце (с запасом 30—50 мм с каждой стороны). Для натяжения ремня применяется 2 типа устройств:
Чтобы изготовить простейшую конструкцию шредера, купите 20—25 дисковых пил с твердосплавными наконечниками и столько же проставочных шайб диаметром 20 мм. Это даст вам рабочую часть шириной около 80 мм, которую при желании можно увеличить либо уменьшить, добавляя или снимая пилы.
Примечание. Толщина зубьев дисковой пилы больше, чем стальное основание, поэтому крепить инструменты вплотную друг к другу нельзя. Для компенсации ширины зубьев как раз и применяются шайбы, которые ставятся между пилами.
Вал, приводимый в движение ремнем, надо выточить на токарном станке из стального стержня. Но перед тем как изготовить эту деталь, найдите 2 подшипника, под чей посадочный размер будет протачиваться вал. Также придется сделать корпуса для подшипников с крепежными фланцами. Иногда их можно купить в готовом виде на вторичном рынке либо в специализированных магазинах.
Совет. Как вариант можно использовать подшипники задних полуосей с посадочным диаметром 25 мм от классических моделей Жигулей, а в качестве вала использовать готовую шпильку с гайками.
Для установки дисковых пил на валу нужно нарезать резьбу. В качестве маховика используйте круг из стали толщиной 10 мм и более либо большой шкив от какой-нибудь сельскохозяйственной техники. Также вам потребуется стальная опорная плита для веток, играющая роль контрножа. Вырежьте ее из листа толщиной не менее 10 мм.
Чертеж ножевого вала с размерами – вид спереди
Если вы избрали конструкцию измельчителя веток с рубящими ножами, то за основу можете взять чертеж ножевого вала для фуганка. Только измените в нем диаметры осей, куда нужно напрессовать подобранные подшипники. Ширину рабочей части лучше уменьшить до 100 мм, ведь вы не собираетесь засовывать в дробилку целые бревна. Ножи для щепорезки обычно делают на фрезерном станке из автомобильных рессор.
Чертеж вала на 3 ножа – вид с торца с размерами пазов
Чтобы собрать рубильную машину дискового типа, кроме вала с подшипниками и ножей вам понадобится:
Режущее устройство дискового измельчителя с креплением ножей показано на чертеже:
Количество ножей можно менять (ставить 2 или 4 шт.)
Изготовление рамы
Независимо от того, какой тип дробилки вы избрали, для нее нужно сделать основу – станину, куда впоследствии установится привод и рубильный механизм. Сварите ее из уголков или труб, пользуясь следующими рекомендациями:
Продумайте, куда вы собираетесь ставить электродвигатель. Для измельчителя, сделанного своими руками из дисковых пил, рекомендация такая: ставьте мотор в створе рамы, чтобы он не выпирал за ее габариты. То же касается и других типов дробилок.
Сборка измельчителя
Для начала соберем щепорезку из пакета дисковых пил, соблюдая такой порядок:
Совет. Перед сборкой не забудьте смазать сепараторы подшипников, сняв пластиковые крышки. Пилы ставьте таким образом, чтобы профили зубьев не совпадали.
Контрнож лучше крепить не сваркой, а болтами сквозь отверстия овальной формы. Смысл – в регулировке зазора между краем плиты и рабочими зубцами, что позволяет в небольших пределах изменять размер щепы. Направление вращения пил – «на себя», то есть, зубья должны «набегать» на контрнож.
После монтажа деталей изготовьте и установите защитный кожух из тонкого металла, а спереди – приемный бункер. Размеры данных элементов – произвольные, главное – удобство в работе и безопасность. В конце подсоедините агрегат к электросети силовым кабелем через автоматический выключатель номиналом 25 А.
Сборка ножевой дробилки выполняется в том же порядке, только вначале нужно установить и закрепить ножи в пазах вала. Здесь есть одна тонкость: чем сильнее режущие кромки будут выступать за поверхность вала, тем крупнее щепа получится на выходе. Бункер приваривается таким образом, чтобы ветки подавались под углом 90° к режущему механизму. Как это правильно сделать, показано на видео:
Совет. Агрегат можно усовершенствовать, если смастерить дополнительное затягивающее устройство. Нужно сделать второй вал меньших размеров, наварить вдоль него металлические полосы и подключить к основному механизму через ременную либо цепную передачу. Обороты затягивающего вала нужно понизить, иначе ветки станут бить по рукам во время загрузки.
В изготовлении дискового измельчителя веток тоже нет особых премудростей, достаточно следовать чертежам и надежно крепить все узлы. Единственный момент: при изготовлении наружного кожуха постарайтесь переднюю стенку, вдоль которой вращаются ножи, сделать потолще, а зазор между ними – поменьше. Иначе гибкие тонкие палки механизм станет затягивать внутрь и накручивать на вал.
Сборочный чертеж дробилки с прямым приводом
Заднюю стенку кожуха надо хорошо прикрепить к станине как минимум в 4 точках, для чего понадобится приварить дополнительные кронштейны, как показано на сборочном чертеже.
Заключение
Наиболее сложная операция в изготовлении садового измельчителя – вытачивание вала и фрезерование ножей из рессоры, которое вы не сможете сделать своими руками. За данную услугу придется платить, разве что в домашнем хозяйстве найдется пара-тройка металлообрабатывающих станков. Задача упростится, если вам удастся найти привод в сборе, например, от старой циркулярной пилы.
Другой вариант – использовать для дробления ветвей саму циркулярку, установив на ее привод рабочий механизм для резки. Опять же, шредер может функционировать и от двигателя мотоблока, нужно лишь правильно сделать ременную передачу.
