Щепорез. Производство арболита своими руками.

Ухаживая за своим садовым участком, каждый хозяин сталкивается с проблемой утилизации веток, остающихся после обрезки деревьев, и других отходов, образующихся после уборки огорода. Чаще всего их сжигают или вывозят. А можно дать этим отходам «вторую жизнь», просто измельчив их.

После этого полученные щепки можно будет использовать для топки котла на твердом топливе, в качестве одного из компонентов для компоста либо для изготовления арболитовых блоков.

Поможет в измельчении отходов щепорез. Чертежи подобного устройства обычно не вызывают особых затруднений при его конструировании, которое можно произвести самостоятельно.

Устройство станка

Щепорез, чертежи которого можно посмотреть на картинках к данной статье, состоит из следующих основных компонентов:

• Корпус машины.
• Защитный кожух, который защищает движущиеся части устройства. Может быть откидным или съемным.

• Двигатель. Он может быть электрическим или внутреннего сгорания.

• Вал, который соединяется с двигателем.

• Внешний шкив, который соединяет между собой вал и двигатель.

• Молотки плоской формы, когда находятся в свободном вращении.

• Отбойники, которые разделяют молотки на отдельные части (сектора).

• Диск, на котором закреплены ножи.

• Сито. Размер ячейки в нем составляет 15-20 мм. В нем собираются продукты рубки.

• Входной патрон, в который непосредственно подаются древесные отходы.

Читайте также: Строительство цокольного этажа из пеноблоков: свойства материала и укладка

Устройство и принцип работы щепореза

Для получения стабильного по размерам продукта щепорез должен осуществлять следующие операции:

Выполнять предварительное разрезание исходного материала на более мелкие части.

Доставлять эти фрагменты в отсек окончательного дробления.

Перерабатывать подготовленные древесные отходы в щепу примерно одинаковых размеров.

Удалять конечный продукт из рабочей зоны станка.

Конструкцию такого щепореза рассмотрим на примере измельчительного агрегата, который был бы в состоянии работать с длинными обрезками досок, ветками и некондиционными рейками. Исходная влажность такого сырья не должна быть более 80%, поскольку в противном случае вместо дробления и измельчения будет выполняться механическое отслаивание волокон древесины, а на выходе в большинстве случаев получаются длинные и тонкие фрагменты, непригодные для дальнейшего применения.

Исходными данными для изготовления такого устройства являются предельные размеры щепы, безопасность и удобство обслуживания, а также желаемая производительность (если щепорез будет применяться для целей постоянного производства щепы). Дробилка как механизм получения сырья для отопления жилых помещений, работает периодически, поэтому к нему требование по производительности не существенно.

Промышленные виды щепорезов (ценой от 75000 руб.) изготавливаются различной производительности и исполнения, но во многих случаях агрегат можно изготовить и своими руками.

Основные узлы щепореза с электроприводом и неперемещаемой рамой представлены на чертеже его общего вида (см. рис. 1). При самостоятельном изготовлении щепореза можно изготовить раму на колёсиках, повысив тем самым мобильность агрегата.

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

Деревянные заготовки помещаются в канал приёмного бункера. Он представляет собой сварную воронку с конусообразным уменьшением сечения по мере приближения к узлу предварительной рубки. Угол наклона бункера к оси щепореза может находиться в пределах 45…600 (при меньшем угле ухудшаются условия захвата сырья, а при большем потребуется увеличивать длину бункера).

Подготовка корпуса

Щепорез своими руками начинают изготавливать с подготовки необходимых деталей. Часть из них можно приобрести в местах сбора металлолома, а некоторые придется выточить у токаря.

Для изготовления корпуса понадобится лист металла с толщиной 3-5 мм. Из него с помощью трафарета вырезается нижняя и верхняя часть. Трафарет напоминает соединенные вместе круг и прямоугольник. Причем важно выбрать такие размеры, чтобы диаметр круга был больше диска с закрепленными ножами на 3-5 см. Боковой стенкой будет служить полоска металла. Понадобятся также два «бочонка»», которые можно вырезать из арматуры. В них делается резьба. Благодаря им соединяются верхняя крышка и корпус.

Соединяются части с помощью сварки. Сначала сваривается нижняя пластина с боковой полоской металла. После этого проверяется, вместится ли диск с ножами. Если все подходит, приступают к сварке «бочонков», которые соединяются с боковой и нижней сторонами. Все швы провариваются с двух сторон.

В корпусе необходимо подготовить отверстие для вала. В крыше делается отверстие для того, чтобы можно было вместить ветки. Оно выполняется под определенным углом, за счет чего ветки не выбрасываются назад.

Какой тип самодельного измельчителя выбрать, и как его сделать?

В интернете можно встретить и взять бесплатно чертежи с размерами и описание различных самодельных щепорезов, но большая часть – это теоретические измышления.

Ничего плохого в этом нет, но лучшим критерием истины является практика, поэтому необходимо посмотреть на реальную работу таких изделий и почитать отзывы о работе этих устройств, изложенные на различных форумах.

Читайте также: Как выдержать вертикаль при бурении под фундамент ручным буром?

Многие щепоколы эффективно используют для измельчения бумаги, резины и других материалов, ведь принцип действия полностью неизменен – устройство рубит или разрезает материал, превращая его в мелкие частицы.

Поэтому мы подготовили ссылки на темы, связанные с изготовлением и использованием самодельных измельчителей различных типов:

Роторно-молотковый

Наиболее универсальным и простым в изготовлении является роторно-молотковый измельчитель.

Станок этого типа измельчает любые древесные отходы, появляющиеся как в результате станочной обработки деловой древесины, так и после обрезки сада.

Для эффективного измельчения древесины на заводских и самодельных устройствах должны быть соблюдены следующие условия:

• размер измельчаемого материала должен быть меньше размера приемного окна;
• на древесине не должно быть крупных комьев земли, цемента или металлических фрагментов;
• для получения чистой щепы необходимо использовать окоренную древесину.

Барабанный

Изготовление барабанного измельчителя затруднено тем, что довольно сложно найти барабан нужного размера.

Если взять фрезу от фуговального станка, то она будет производить лишь очень мелкую стружку.

Это связано с тем, что фреза из фуганка изначально рассчитана на очень большую скорость вращения, благодаря чему ее инерции хватает для срезания сучка или скрученных волокон.

Для увеличения размера отходов необходимо снижать скорость вращения в сотни раз, а значит, во столько же раз увеличивать крутящий момент, приложенный к фрезе. В результате инерция фрезы не будет участвовать в измельчении древесины, а значит, потребуется еще большее увеличение крутящего момента.

При вращении фрезы на такой скорости ножи будут не резать, а давить древесину, для чего потребуется огромная мощность.

Приложение такой силы невозможно передать с помощью ремней, а шестеренчатая передача будет испытывать колоссальные нагрузки.

Ведь помимо зубьев шестеренок нагрузки испытывают и места соединения валов с шестернями. Если их делать путем фрезерования (монолитными), то они получатся огромными, если же использовать шлицевую и, тем более, шпоночную фиксацию, то велика вероятность, что шестерни провернет на валу. Особенно, если придется измельчать толстую древесину.

Кроме того, фуговальный барабан (фреза) рассчитан на воздействие вдоль волокон, где гораздо меньше сопротивление движению ножа, а в щепорезе основным режимом будет воздействие поперек волокон с огромным сопротивлением древесины.

Поэтому для фуганка необходим диаметр фрезы в 3–5 раз меньше, чем для измельчительной машины. Также необходимо увеличить расстояние между ножами, что позволит делать более толстую щепу.

Еще один существенный недостаток фуговального барабана, вращающегося на высокой скорости, в том, что даже при вертикальной подаче, когда древесина опускается под собственным весом, толщина щепы не превышает долей мм.

Читайте также: Крыша к дому из пеноблоков. Крыша своими руками в частном доме

При скорости вращения вала в 3000 об/мин ножи за секунду проходят через измельчаемые ветки и другие отходы 200 раз, то есть промежуток между воздействиями ножа составляет 0,005 с.

Какой путь успеет пройти ветка, если учитывать, что каждый удар ножа немного отталкивает ее вверх? Поэтому для барабанных щепорезов оптимальная скорость вращения вала составляет 100–300 об/мин, при этом на валу устанавливают 2–3 ножа.

То есть даже при максимальных оборотах и количестве ножей за секунду пройдет максимум 15 ударов, а при минимальных настройках 3–4 удара в минуту.

Дисковый

Этот измельчитель состоит из нескольких пильных дисков, насаженных на общий вал и разделенных шайбами. При этом ширина щепы равна расстоянию между дисками. В теории все просто, но в интернете нет ни одного видео с работой такого щепореза.

На некоторых форумах пользователи рассказывали о своем опыте работы с таким устройством, и все отзывы носят негативный характер.

По их словам, такой щепорез обладает очень маленькой производительностью, а междисковое пространство быстро забивается, из-за чего его приходится чистить несколько раз в день.

Шредер

Этот вид щепорезов предназначен для грубого измельчения древесины, которая содержит гвозди и другие небольшие металлические фрагменты. В промышленных одновальных устройствах его основу составляет литой барабан большого диаметра, на котором пайкой или болтами закреплены ножи.

В двухвальных шредерах вместо литого барабана делают шестигранный вал, на который надевают зубчатые насадки.

Причем ширина насадок и пространства между ними подобрана так, чтобы свободное пространство на одном валу превосходило ширину насадки другого вала на доли мм.

Благодаря такой точности изготовления оба вала работают по принципу ножниц и эффективно разрезают раздробленную щепу.

Сделать такие валы самостоятельно невозможно, а изготовление на заказ с такой точностью, да еще и из твердых стальных сплавов обойдется дороже покупного вала в сборе для щепореза.

Подготовка других элементов

Прежде чем конструировать щепорез своими руками, необходимо подготовить все детали. Для изготовления диска понадобится металлический лист толщиной 16-20 мм. Диаметр готового изделия должен быть примерно 300-350 мм. В центре делается отверстие, куда помещается шпонка, а по внешнему периметру — симметричные прорези. Через них будет отводиться стружка. Для крепежа ножей подготавливаются отверстия. Щепорез своими руками можно собрать с применением готового диска. В любом случае диск одновременно будет являться маховиком.

Для подготовки ножей, каждый из которых должен иметь два отверстия, чаще всего рекомендуют брать рессоры от легкового автомобиля. Отверстия углубляют, чтобы головки винтов «утапливались» в нож. Ножи для щепореза закрепляются с помощью болтов, которые откручиваются (закручиваются) шестигранным ключом. Этот факт объясняется тем, что болты под отвертку закручиваются не так плотно. Болт же под шестигранник легче удержать при закручивании гайки от проворота, он лучше прижимается к диску, пазы на головке не «слизываются».

Под молотками понимают плоские пластины металла, толщина которых составляет порядка 5 мм. Располагаются они на роторе. Это те детали, которые лучше купить уже готовые.

Необходимо подготовить сито. Для этого берут любую металлическую емкость, от которой отрезается кольцо. В нем делают отверстия. Можно воспользоваться сверлом или пробойником конусного типа.

Далее организуется выталкивание стружки из машины. Для этого на второй стороне диска (противоположной ножам) привариваются поперечные планки. Они будут вращаться вместе с диском, тем самым подталкивая стружку наружу.

Немного об арболите

Арболит (именуемый в народе опилко- или щепкобетоном) – распространённый в малоэтажном строительстве материал. Он изготавливается в виде прямоугольных блоков с применением цемента марок 400 или 500. В качестве наполнителя используются разнообразные древесные отходы размерами не более 5×5×25 мм. Это – опилки, крупная стружка и щепа, получаемая с помощью щепореза. Для производства подобных строительных блоков производители применяют следующую технологию:

1. Подготовленную по размерам древесную массу заливают водой, перемешивают и оставляют в ёмкости на несколько часов. В результате такой выдержки в исходном сырье снижается процент клетчатки, которая впоследствии сможет провоцировать выпучивание готовых блоков.
2. Выдержанную массу в другой ёмкости обрабатывают водным раствором смеси хлорида кальция и сульфата алюминия, которые уничтожают остатки клетчатки химическим путём.
3. К смеси древесных отходов добавляются цемент и известковое молоко в соотношении 3:3:4, после чего продукт перемешивается в бетономешалке до полурассыпчатого состояния, без комков и несмоченных участков. При сжатии арболитового сырья в руке фрагмент должен некоторое время сохранять свою форму.
4. Подготовленный состав размещают в смазанные машинным маслом формы и выдерживают при комнатной температуре до полного схватывания. Возможна и непосредственная укладка с применением опалубки, форма которой определяется размерами блока.

Из арболита можно производить перемычки, стены, элементы полов, а при использовании цемента более высокой марки – даже фундаментные блоки. Такой стройматериал прочен, обладает весьма высокой теплоёмкостью, хорошо регулирует температурно-влажностный режим в помещениях, пожаробезопасен, не поддаётся гниению.

Арболитовые блоки технологичны и при своей последующей обработке: они хорошо разделываются механизированным инструментом, поддаются местным ударным нагрузкам без отслаивания и выкрашивания, допускают последующую поверхностную отделку любыми материалами, включая даже гипсокартон.

Читать также: Как делают сушки видео на производстве

При наличии высокопроизводительного и качественного щепореза производство изделий из арболита вполне может стать высокодоходным бизнесом.

Как сделать щепорез

Когда все детали по отдельности подготовлены, можно приступать к сборке всей машины. Делают это в следующей последовательности:

• Собираются элементы рубильного блока. На вал одеваются подшипники, маховик (диск с ножами), молотки.

• Далее проверяется рама на наличие всех необходимых отверстий: для вала, выгрузки щепы, приемного бункера, для болтов.

• К раме приваривается воронка для приемного бункера. Делается это под углом.

• Следующий этап подразумевает подготовку привода. На раме монтируется мотор, шкивы, одеваются ремни.

• К раме монтируется рубильный блок в сборе.

• Последним этапом на рубильный блок одевается защитный кожух для обеспечения безопасности.

После полной сборки щепореза производится его пробный запуск. Делается он вхолостую. Первое время после начала работы (примерно 5-7 дней) щепорез рекомендуется эксплуатировать в щадящем режиме, не перегревая его. За это время все детали «притрутся» друг к другу. Благодаря этому снизится риск их «заклинивания». Уже через несколько дней работы самодельная машина готова к частому использованию при обычных условиях.

Читайте также: Песчано-гравийная смесь: особенности и сфера применения

Арболит плюсы и минусы

Почему с арболитом удобно работать? Причин несколько:

вес арболитового блока в несколько раз меньше, чем силикатного или керамического. По объему один блок заменяет от 15 до 19 обычных кирпичей, следовательно, строительство займет намного меньше временилегкость обработки.

Арболит можно обрабатывать, как древесину. Он легко распиливается, в нем прочно фиксируются гвозди и саморезы (без дюбелей), его легко штукатурить 0блоки поглощают кладочный раствор, вследствие чего после его высыхания образуется монолитдревобетон не разбивается при ударе. В ходе перевозки даже с самыми элементарными мерами безопасности у ваших блоков не оббобьются углы и грани, не изменится геометриявозможность строительства при минусовой температуре.

О достоинствах самого материала мы уже говорили, теперь перечислим плюсы готового здания из арболита:

арболитовая «коробка» имеет в два раза меньший вес, чем керамзитобетонная и в 4 раза меньший, чем кирпичная. Принимая во внимание тот факт, что на фундамент под тяжелые материалы расходуется примерно 30 % всего бюджета, то экономия получается значительная здание из древобетона сопротивляется огню так же долго, как камень. На протяжении часа пожара арболит обуглится не больше, чем на 30 мм, тогда как дом из дерева существенно выгоритарболитовые стены не трескаются в процессе естественной усадки фундамента, а незначительно прогибаются, аналогично бревенчатым.

Вследствие высокой изгибной и ударной прочности из древобетона возводят строения в сейсмоактивных регионахв такой стене просто не может быть «мостиков холода». Пористая структура блока поглощает цементный раствор, и стена становится монолитомлегкость отделки, как внутренней, так и наружной. Можно применять штукатурку, вагонку, сайдинг (деревянный, металлический, виниловый или другой), блок-хаус.

Для внутренней отделки также представлен широкий выбор материалов уникальная вытесняющая вентиляция. Ни один другой вид легкого бетона не обеспечивает естественного воздухо- и влагообмена без «застойных зон». Такими показателями обладают бревенчатые или брусовые домаарболитовое здание можно назвать антикризисным вариантом, вследствие существенной экономии на облегченном фундаменте, пропитках и теплоизоляции.

Материал арболит не лишен недостатков, однако количество их намного меньше, чем достоинств. Даже самый лучший арболит имеет следующие недостатки:

продуваемость здания без отделки. Арболитовая стена в условиях сильных порывов ветра может продуваться насквозь. В данном случае достоинство воздухопроницаемости становится в определенных условиях минусом.

Эту проблему легко решить при помощи штукатурки, которая не мешает воздуху попадать в помещение, но исключает сквознякнельзя строить здания в очень влажном климате без создания цокольного этажа или свайного фундамента. С обычными параметрами влажности арболит легко «справляется», даже баню можно построить из арболита, однако постоянно высокий уровень сырости отрицательно отразится на материале. В низинах и болотистых регионах здание из арболита придется поднять над уровнем почвы, чтобы избежать постоянного контакта с влагой.

Вид арболитаКласс по прочности на сжатиеМарка по прочности при осевом сжатииСредняя плотность, кг/куб. м. На измельченной древесинеНа костре льна или стеблях хлопчатникаНа костре коноплиНа рисовой соломеТеплоизоляционныйВ0,35М5400–500400–450400–450500В0,75М10450–500450–500450–500В1,0М15500500500КонструкционныйВ1,5–500–650500–650550–650600–700В2,0М25500–700600–700600–700–В2,5М35600–750700–800––В3,5М50700–850–––

Комплектация линии для изготовления арболитовых блоков

Важным этапом является предварительная подготовка сырья для производства арболитовых блоков своими руками.Щепу соответствующей формы можно заготавливать вручную либо соорудить простейший щепорез. Для этого необходимо сделать вал, на поверхности которого делают режущие кромки. Щепоуловитель представляет собой кожух, устанавливаемый на режущий элемент.После заготовки сырья оно проходит стадию предварительной просушки.

Дополнительно в состав можно добавлять опилки в соотношении к стружкам 1:1.Уровень влажности не должен быть выше 5%. Затем выполняется процесс формирования готовых изделий. Для их изготовления в домашних условиях потребуется следующий минимальный комплект оборудования:щепорез;бетономешалка.С ее помощью происходит замешивание раствора;формы.

Ее размеры должны соответствовать вышеописанным габаритам;вибростол. Он необходим для равномерного распределения материала в объеме формы;прессовальная машина.Под давлением происходит формирование строительного материала;приспособление для переноски заготовок. После прессования арболит будет еще достаточно хрупок.

Поэтому для транспортировки к месту просушки необходимы специальные переносные устройства.Наибольшую сложность представляет производство самодельного вибростола и прессовальной машины. Именно они являются основным оборудованием для производства арболитовых блоков своими руками.Ближайший аналог станка для арболита — устройство для формирования шлакоблоков. Его конструкцию можно взять в качестве основы для производства самодельной линии.

Арболит из камыша своими руками

По факту в состав такого материала входит дробленая древесина и цемент с камышом. Такая масса смеси может затвердевать под действием электрической силы.

Более популярно данный материал именуют деревобетоном.

Его отличие в том, что в качестве опила можно выбрать любую древесную породу. Не запрещено внести в состав даже солому. На вид такой арболит похож на обычные листы ДСП:

Особенности:

Низкая теплопроводность;Отличная звукоизоляция;Пожаробезопасный материал (огонь не распространяется по блокам, а потухает во внутренней части);Легче кирпича или древесины;При должном составе коэффициент прочности не уступает пенобетону.

Технология производства обычная, не сложная. Как сделать правильно:

Древесины и камыши необходимо измельчить. Для этого есть рубильный станок.Затем натуральные компоненты просто замачивают в воде.Далее дробленку помещают в мешалку принудительного типа, где добавляют цемент и присадки. Последние нужны для лучшей прочности и скорости затвердевания.Иногда вливают красители.Смесь трамбуют в стальную форму (опалубку) ручным способом.Далее идет черед электрического тока.Напряжение нужно подавать на стальную форму (это своего рода электрод).

Таким образом, можно изготовлять как блоки для продажи, так и монолитный тип перегородок прямо на месте строительства.

Линия для производства арболитовых блоков

Схема вибростола для арболита

Оптимальным вариантом является производство самодельного вибростола, а также небольшого ручного пресса для окончательного формирования строительного материала. В дальнейшем их можно использовать в оборудовании по производству шлакоблока, тротуарной плитки и т.д.

Для производства вибростола понадобится опорная рама и стальная столешница. Последняя будет крепиться на опорных пружинах. Вибрация происходит за счет движения эксцентрика, расположенного в центре столешницы.

Прессовальная форма должна иметь съемное дно.

После окончательного формирования изделия оно помещается на деревянную подставку и переносится в зону просушки. В качестве пресса можно использовать любую самодельную конструкции. Оптимальной является рычажная схема.

Для массового производства блоков своими руками необходима профессиональная линия. Ее стоимость зависит от производительности и комплектации.

В видеоматериале показан пример производства с минимальной комплектацией линии:

Арболит – это легкие и достаточно прочные блоки из опилок и цемента, которые используются в качестве строительного материала для возведения стен частных домов, гаражей и сельскохозяйственных сооружений. Технология их производства была придумана в Голландии в 30-х годах XX века (Durisol – оригинальное название). В нашей стране этот материал распространился после 60-х годов.

Если руководствоваться запатентованной голландской технологией и отечественным ГОСТом, то качественно изготовить арболитовые блоки можно только в промышленных условиях.

Однако данная особенность не останавливает желающих сэкономить свои денежные средства. Уже несколько лет этот недорогой, легкий и прочный строительный материал успешно воспроизводится в домашних условиях. Чтобы изготовить качественный арболит своими руками, нужно всего лишь учитывать некоторые нюансы, существенно влияющие на конечный результат.

Как нейтрализовать сахар в древесине

Имеющаяся в щепе целлюлоза отрицательно скажется в будущем на качестве арболитовых блоков.

Чтобы избавиться от сахара в домашних условиях, существует два вполне доступных способа. Самый простой из них заключается в выдерживании щепы под открытым небом с периодическим переворачиванием. Такая процедура обычно занимает не менее 3 месяцев.

Чтобы ускорить процесс нейтрализации содержащегося в древесине сахара, можно воспользоваться известковым раствором. Щепу выдерживают в нем на протяжении нескольких часов. По завершении процедуры раствор не сливается, а служит уже для подготовки смеси непосредственно перед формовкой блоков.