Оборудование для переработки мусора своими руками

Дробилка для пластика своими руками — составление проекта и сборка самодельного оборудования

Переработка пластика – одна из наиболее свободных в России ниш для ведения бизнеса.

Однако вопрос его открытия чаще всего упирается в стоимость оборудования.

Часто предприниматели начинают не с полного цикла переработки с готовым гранулятом на выходе, а со сбора и измельчения полимерных отходов.

Даже в этом случае приобретение шредера и (или) дробилки может оказаться не по карману. Одно из наиболее обсуждаемых решений проблемы – самостоятельное изготовление измельчителя.

Такие проекты вполне реализуемы, если известны две «постоянных величины» – сырье и продукт.

Далее речь пойдет о том, как сделать шредер и как избежать грубых ошибок при проектировании и изготовлении своими руками дробилки для пластика.

Чем отличаются шредер и дробилка для полимеров?

Оба вида оборудования выполняют одну и ту же задачу – дробление.

При переработке пластиков этот процесс принято делить на две стадии:

• грубое измельчение – для этого используются шредеры;
• получение крошки мелкой фракции – для этого используется дробилка.

Принцип работы и кинематика обоих агрегатов чаще всего одинаковы, а отличаются они только некоторыми деталями, например, размером ячейки сита, перекрытием ножей и конфигурацией режущих кромок.

Разделение процесса на две стадии проводится с целью повышения производительности и оптимизации энергозатрат.

Конструкция измельчителя для пластмасс

При выборе конструкции измельчителя пластика стоит обратить внимание на предложения производителей оборудования.

Лучше взять за основу для проекта чужие наработки и иметь определенные ориентиры, чем изобретать велосипед и в итоге получить нерабочую модель.

Наибольшей популярностью пользуются одно- и двухвальные шредеры роторного типа.

Одновальные

Одновальные шредеры используются для первоначального измельчения большинства разновидностей полимеров.

Он состоит из ротора, на котором закреплены подвижные ножи (2) и корпуса с неподвижными, или статорными ножами (1). Сырье подается через загрузочное окно сверху, а готовая крошка под своим весом высыпается через калибрующее сито (3).

Процесс измельчения представляет собой многократное резание и продолжается до тех пор, пока весь пластик не уйдет в приемный бункер.

Конфигурация роторных ножей выбирается в зависимости от обрабатываемого материала:

1. Ласточкин хвост и наклонные – для переработки пленочных материалов, ПЭТ-тары и других мягких отходов.
2. Прямые – для измельчения литников, ящиков, толстостенных выдувных изделий, крышек от ПЭТ-бутылок. Такие ножи часто делаются в виде отдельных сегментов, которые располагают каскадно. Сегментация выполняется для снижения ударных нагрузок на привод, снижения шума и вибрации.

Статорные ножи для одновальных дробилок полимеров делают сплошными (типа Р).

Двухвальные

Роторные и статорные ножи на таких дробилках расположены в шахматном порядке, а валы вращаются во встречных направлениях.

Малопроизводительные машины с небольшой рабочей камерой выполняются с единым приводом, зубцы на роторных ножах служат для захвата и дробления отходов.

Измельчение выполняется также боковыми поверхностями (как в дисковых ножницах).

Где достать чертежи?

Нужно понимать, что производители оборудования для шредеров и дробилок не станут выкладывать чертежи в открытый доступ.

Проще всего получить схемы самодельного шредера или дробилки можно двумя способами:

1. Почитать форумы по теме, по типу этого. Вероятность найти точные и подробные чертежи измельчителей пластика очень мала. Нередко пользователи ресурсов переделывают какое-то невостребованное оборудование из смежной отрасли, например, сучкорез. А если дробилка делается «с нуля», мало кто заботится о документировании всех этапов изготовления. Тем не менее, читать форумы стоит: анализ обсуждений и чужих ошибок конструирования поможет сделать своими руками шредер для пластика более совершенной модели.
2. Снять размеры с действующего измельчителя. Получить полную информацию не выйдет, поскольку разбирать работающую машину хозяин не даст. Но в изготовлении собственной самодельной дробилки поможет даже визуальная оценка.

Многие попытки изготовить дробилку самостоятельно заходят в тупик из-за того, что конструктор пытается привязаться к существующему узлу. Например, «подогнать» все элементы под червячный редуктор, найденный в гараже.

Попытка удешевить конструкцию за счет вторичных деталей, как правило, приводит к ошибкам.

Исходные данные для конструирования

Начинать изготовление лучше с четкого определения задач измельчителя, то есть нужно знать вид и количество перерабатываемого сырья, размер фракции на выходе.

После этого находим подходящую под эти параметры модель любого известного производителя и берем ее технические характеристики:

• мощность двигателя;
• размеры загрузочного окна;
• количество и диаметр роторов;
• конфигурацию ножей.

Составление проекта

К примеру, мы определили, что под производственные задачи подходит двухвальный шредер с низкой частотой вращения роторов.

Его проект обязательно включает в себя:

• выбор двигателя по мощности;
• расчет передаточного числа редуктора и выбор заводской модели;
• определение диаметра и длины роторов (по размерам загрузочного окна);
• расчет валов на прочность;
• выбор подшипниковых опор.

Для этого понадобится учебник «Детали машин» для ВУЗов. Также придется заглянуть в ГОСТы по резьбовым соединениям, справочники по редукторам, подшипникам, муфтам и другим сборочным единицам.

При использовании метизов зарубежного производства часто возникают нестыковки стандартизации, например, «их» стопорные кольца толще «наших» при равных диаметрах.

Это нужно учитывать, когда назначаешь размеры канавки.

После расчетов необходимо выполнить компоновку узлов на миллиметровой бумаге или в редакторе типа AutoCAD, определить размеры корпусных деталей и станины.

К этой задаче нужно подойти ответственно, чтобы ничего не пропустить. Иногда выступающая головка «неучтенного» болта приводит к тому, что машину приходится переделывать. После этого делается деталировка – чертеж каждой детали в отдельности.

Конструкция привода

В заводских дробильных установках используется два способа передачи вращения от двигателя к редуктору:

1. Прямой привод (через муфту). Передача крутящего момента происходит без потерь, конструкция отличается компактными размерами. Если удалось подобрать готовый мотор-редуктор, габариты и вес установки будут еще меньше. Однако в таком случае необходимо предусмотреть ручное (а в идеале – автоматическое) реверсирование на случай заклинивания роторов.
2. Ременная передача. Потери КПД и сравнительно высокие габариты компенсируются плавным стартом механизма. При заклинивании шредеру грозит только обрыв или проскальзывание ремня.

Передача вращения между роторами (в случае использования одного двигателя) чаще всего выполняется через открытую зубчатую передачу. При конструировании нужно быть готовым к ее расчету. Скорее всего, шестерни придется заказывать.

Найти подходящую конфигурацию ножа несложно.

Многие производители не делают из этого секрета.

Любой интересующийся вопросом может выбрать подходящий профиль и переделать размеры под свой ротор, сделать нужное количество зубьев.

Ножи тоже придется заказывать у компании, занимающейся гидроабразивной, плазменной или лазерной резкой. После придется прошлифовать их в один размер по плоскости.

Вышесказанное относится и к неподвижным ножам. Только для них еще придется продумать способ крепления к корпусу.

Чаще всего в контрножах сверлят по два сквозных отверстия на боковинах и стягивают шпильками через дистанционные втулки.

Еще пара глухих отверстий с резьбой делается со стороны корпуса для крепления к нему на болты.

Еще один важный вопрос – материал. Это может быть одна из рессорных (65Г, 60С2, 65С2ВА) или штамповых (Х12МФ) сталей. В любом случае придется заказывать еще и грамотную термообработку с контролем твердости каждого готового ножа.

Стандартная для большинства производителей конфигурация посадки под ножи – шестигранник. То есть заготовкой для вала может служить прокатный профиль, концы которого протачивают под подшипники, шестерни, и т.д.

Оптимальный выбор – стали 40, 45, 40Х с улучшением (закалка + высокий отпуск).

Подшипниковые узлы

Можно использовать готовые подшипниковые узлы самоустанавливающейся конструкции.

Они «прощают» ошибки в соосности отверстий, при которых обычные радиальные подшипники будут перекашиваться и перегреваться.

Однако в сравнении с обычными подшипниками стоимость таких узлов значительно выше.

Кроме того, размеры их корпусов часто не позволяют соблюсти требуемое межосевое расстояние между роторами.

Чтобы избежать несоосности, в качестве букс используют боковины корпуса дробилки. Посадочные отверстия растачивают в станке с четырехкулачковым шпинделем, сложив детали вместе.

Если изготовить корпус с соосными отверстиями не выйдет, можно подобрать подходящие по грузоподъемности двухрядные сферические подшипники.

Роторы

Одно из основных требований к роторам – наличие гарантированного зазора между боковинами ножей. В противном случае они будут тереться между собой, возможно даже заклинивание механизма.

Ширина дистанционных втулок должна быть больше. Их также нужно прошлифовать в один размер.

Особое внимание стоит обратить на осевую регулировку.

В конструкции валов должна быть заложена возможность смещать весь комплект ножей и втулок на десятые доли миллиметра и надежно фиксировать его, когда боковой зазор будет равномерным.

Чаще всего на валах делаются резьбовые части, а положение ножей фиксируется гайками.

Сборка готовых узлов

Чтобы конструкция была ремонтопригодной, корпус не стоит делать сварным.

Лучше выполнить болтовое соединение.

Тогда измельчитель можно будет в любой момент разобрать для переточки или замены ножей.

Одна из частых проблем вращающихся механизмов – повышенная вибрация.

Чтобы избежать этого явления, нужно выполнить центровку исполнительного механизма, редуктора и двигателя, т. е. совместить их оси.

Другая причина появления вибрации – дисбаланс (неуравновешенность) роторов. Для ее устранения нужно провести балансировку.

Полезное видео

Предлагаем посмотреть видео о том, как реализовать идею бизнеса по переработке пластика с помощью самодельного оборудования:

Заключение

Были рассмотрены далеко не все сложности, с которыми придется столкнуться в процессе проектирования и сборки измельчителя пластмассы.

Назвать изготовление самостоятельным можно только условно, поскольку для этого нужен целый станочный парк, а некоторые узлы приходится покупать в сборе. Весь процесс может затянуться на месяцы, а финансовые вложения потребуются в любом случае.

После разработки проекта «на бумаге» стоит просчитать экономическую эффективность мероприятия: просуммировать затраты на заготовку и обработку, после чего сравнить с ценой «заводского» шредера.

Те, кто уже имел опыт изготовления измельчителей, считают, что идея оправдывает себя в двух случаях: если нет жестких ограничений по времени или планируется наладить серийный выпуск подобных агрегатов. Для задач практической утилизации пластика обычно проще подобрать готовую модель.

Источник

Измельчитель для раковины, электрический компостер и домашняя червеферма: 5 устройств для переработки органического мусора в условиях городской квартиры

Органический мусор — настоящее бедствие для тех, кто пытается сортировать бытовые отходы у себя дома: его много, он влажный и быстро начинает плохо пахнуть. Но можно научиться его перерабатывать прямо в квартире. О том, как это делать, рассказывает редакторка телеграм-канала ШЭР.

Сортировка мусора, да и вообще сам быт станут намного проще после того, как вы решите проблему с органическими отходами. Они составляют 30–80% всего мусора в хозяйстве каждой семьи. И именно они заставляют выкидывать его чаще, использовать пластиковые пакеты, а также становятся причиной знакомого всем мусорного запаха. Более того, попадая на свалку (особенно в полиэтилене), органика становится настоящей экологической катастрофой. Происходит образование оксида серы, сероводорода и метана. Последний является взрывоопасным, а также активным парниковым газом.

Когда вы правильно избавитесь от влажных отходов, жизнь заиграет новыми красками, главное здесь — выбрать максимально подходящий способ. Если для счастливых обладателей собственного земельного участка всё и так ясно, то жителям многоквартирных домов придется пораскинуть мозгами. Для них и будет наш материал.

Диспоузер

Это тот самый измельчитель мусора, который устанавливается прямо в слив раковины. Такие частенько можно увидеть в американских фильмах, а в ужастиках герои нередко лишаются из-за него руки. Страх повторить их судьбу не имеет под собой никаких оснований: чтобы травмироваться, надо засунуть руку в измельчитель действительно очень глубоко.

Принцип работы диспоузера максимально прост: под потоком воды очистки или просрочка измельчаются и уходят дальше по трубам в канализацию. Среди ограничений: початки кукурузы, чайная гуща, любая пленка, волосы, кости и луковая шелуха. Потребление энергии примерно такое же, как у блендера, то же самое с уровнем шума. А вот расход воды с ним может увеличиться на 6%.

При соблюдении инструкции и рекомендаций производителя проблем с диспоузером возникнуть не должно. Но есть один экологический аспект: приносить реальную пользу он может только в том случае, если на очистных сооружениях используются метантенки, благодаря которым органика превращается в биогаз, используемый для получения электроэнергии. В других случаях диспоузер будет просто еще одним способом выбрасывать мусор на свалку. К сожалению, эта практика для Россия нетипична. Немногие города начали применять такую технологию, среди них Москва (Люберецкие и Курьяновские станции очистки стоков), Екатеринбург и Набережные Челны. Подключена ли ваша канализация к такой системе, можно уточнить у местного предприятия водоснабжения.

Существенное преимущество диспоузера перед остальными инструментами для утилизации — это мгновенное избавление от отходов и минимум усилий со стороны пользователя. Его минусы: высокая стоимость, шум, дополнительное потребление воды, необходимость установки, ограниченность использования.

Читайте также

ЭМ-контейнер

Компостирование в ЭМ-контейнерах, пожалуй, самый экономичный и хлопотный способ. Его суть заключается в микробных биопрепаратах, которые перерабатывают органику в компост в течение трех месяцев. Внешне такой контейнер выглядит как герметичное ведро с небольшим краном снизу, с помощью которого отводится жидкость. Запах, как правило, беспокоит только первые недели. Такой способ утилизации органики предполагает вывоз компоста, которым можно удобрять землю.

Электрический компостер

Отчасти электрический компостер — это тот же ЭМ-контейнер, только подключенный к сети, что делает его значительно более удобным. Он поддерживает нужную температуру и автоматически перемешивает массу. Срок изготовления компоста 2–4 недели, за это время он может переработать порядка 50 кг пищевых отходов. Его существенные минусы: высокая цена, запах при открытой крышке, необходимость менять фильтры и искать место, чтобы пристроить готовый компост.

Вермикомпостер

Вермикомпостер, или вермиферма — здесь роль микробов выполняют черви. В итоге органические отходы превращаются в биогумус. Устройство представляет собой несколько контейнеров, которые устанавливаются друг на друга. Обязательное условие — это отверстия на дне каждого ящика, так черви могут добираться до свежего сырья. Здесь возникает та же проблема, что и с обычными компостерами: запах и необходимость куда-то девать полученный компост. Преимущество такого вида компостирования — возможность изготовить ферму самостоятельно.

Электрический утилизатор

Электрический утилизатор — сравнительно новое решение проблемы органических отходов. Внешне он похож на большую мультиварку, а процесс утилизации выглядит примерно так же, как и готовка в ней. В чашу помещают отходы, включается высокотемпературный режим сушки и их дробление. На выходе из 1 кг отходов получается 100 г мульчи, сухой перемолотой органики без запаха и срока годности. Затем ее можно использовать как удобрение.

Преимущество такого утилизатора в том, что он не требует установки, не распространяет запахи, его уровень шума сопоставим со звуком холодильника, он потребляет небольшое количество энергии, перерабатывает отходы относительно быстро (за три часа). Его существенный минус — очень высокая цена. Но в целом это удобная альтернатива диспоузеру.

Компостный шеринг

Во многих городах России уже сложились сообщества, которые озабочены проблемой утилизации пищевых отходов. Существуют инициативные группы, которые организуют сбор органики у людей. Например, такую группу в Краснодаре организовал «Раздельный сбор». Есть смысл поискать аналогичные группы там, где вы живете, в частности просмотреть обсуждения в сообществах «Раздельного сбора» своего города. (Вот, например, в Зеленогорске.)

Источник