Ручные щепоколы своими руками

Делаем щепорез своими руками — пошаговая инструкция

У щепореза множество названий. Его называют садовым измельчителем, измельчителем древесины, шредером (от немецкого слова schredder — измельчитель), чиппером (от английского chip – щепка).

Промышленные образцы – машины габаритные и мощные, бытовые – меньших размеров, мобильные, с мощностью от 1кВт до 11кВт. Различаются они в основном по двум параметрам: типу двигателя и виду режущего блока.

Но какой бы щепорез мы не захотели приобрести, стоить это будет довольно дорого. Не каждый имеет возможность потратить такую сумму на приобретение инструмента, не являющегося ежедневно необходимым.

А нельзя ли сделать щепорез своими руками? Для умельцев, обладающих хотя бы начальными навыками сварки, резки и сверления, ответ однозначен – можно.

Разберемся, что потребуется иметь для сборки самодельного щепореза.

Из чего состоит щепорез

• Двигателя (электрического, бензинового, дизельного);
• Станины;
• Передаточного механизма (ременного, цепного, шестерёнчатого);
• Режущего блока;
• Защитных кожухов.

Двигатели бензиновые и электрические имеют свои плюсы и минусы. Бензиновые мощнее, позволяют работать в удалении от электросети, но гораздо тяжелее электрических, производят больше шума, выделяют выхлопные газы, требуют топлива.

Электрические – экологичны, обладают меньшим весом, не требуют заправки, но привязаны к источнику питания.

Двигатель – самая дорогостоящая часть нашей конструкции. Его, конечно, можно купить, но в таком случае стоимость нашей самоделки будет уже не маленькой. Можно использовать части старых УШМ, бензиновых и электрических триммеров, дрелей и перфораторов, бензопил, но мощность их (1,5 – 2,3 кВт) невелика.

Получившийся в итоге щепорез сможет перерабатывать лишь ветки 1 – 1,5 см. Если мы хотим сделать инструмент с большим КПД, потребуется что-то помощнее.

Щепорез с двигателем 4 – 7,5 кВт справится с ветвями в 50 мм. Подойдет, например, двигатель от старой циркулярной пилы, моторы со станков деревообрабатывающих предприятий (сверлильного, фрезерного).

На помощь нам могут прийти пункты приема металлолома и предприятия с собственным автопарком, где периодически производится ремонт.

Там же мы сможем найти и автомобильные рессоры, которые понадобятся нам в работе, листовой металл толщиной от 3 до 15 мм, уголок или швеллер.

Кроме мощности двигателя важно количество оборотов в минуту. Если частота вращения вала двигателя может быть 3000 об/мин, то вращение вала режущего блока 1500 об/мин – нужная величина. Если их будет больше, производительность, конечно, возрастёт, но щепа будет получаться слишком мелкой.

Вторая часть наших подготовительных работ – определиться, какой тип режущего блока мы сможем изготовить.

Четыре вида щепореза

1. Винтовой (шнековый). Попадающие в агрегат ветки перемалываются крутящимся винтом. По такому принципу работает обычная мясорубка.
2. Дисковый. Закреплённые на валу диски перерубают древесину в щепку. Аналогичным образом работают кухонные комбайны и блендеры.
3. Роторно-молотковый. Куски древесины, разрезанные на части ножами маховика, дробятся затем в щепу установленными на роторе молоточками.
4. Барабанный. Измельчение происходит ножами, закрепленными на внутренней поверхности барабана, в который попадает дерево.

Как самостоятельно сделать дисковый щепорез

Чтобы сделать своими руками щепорез, нужно найти готовый или сделать собственный чертёж с расчётами. Нет необходимости готовить целую проектную документацию. Достаточно будет начертить или даже нарисовать от руки схему всех частей механизма с размерами.

• Мотор;
• Дисковые пилы с победитовыми напайками в количестве 20 – 25 штук;
• Вал с тем же диаметром, что и посадочное место пил;
• Гайки и шайбы того же размера;
• Подшипники;
• Шкивы и плотный ремень;
• Профтруба, уголок или швеллер из толстого металла;
• Листовое железо толщиной 4-12 мм для маховика, защитного кожуха и загрузочного бункера;
• Плотные пластиковые шайбы по количеству дисков.

Этап 1. Собираем режущий блок

Дисковые пилы по дереву можно купить в магазине. Обойдётся это не дорого. Набираем их на вал, прокладывая их шайбами. Делать это нужно потому, что толщина победитовой напайки больше толщины самого диска.

Чтобы пилы не мешали друг другу, и между ними был необходимый зазор, нужно отделить их друг от друга. Есть вариант приваривать каждый диск к валу.

Но многие умельцы собирают эту конструкцию, затягивая с двух сторон гайками. На гладком валу для этого придется нарезать резьбу в месте посадки дисков.

Можно использовать в качестве вала резьбовую шпильку, в этом случае все проще: на шпильку М20 набираются дисковые пилы с посадкой 20мм и затягиваются с обеих сторон гайками М20.

Такая конструкция имеет преимущество – в случае выхода из строя одного или нескольких дисков их проще заменить новыми. Диски лучше расположить так, чтобы зубья их находились со смещением друг относительно друга или в хаотичном порядке.

Это предотвратит чрезмерную нагрузку на пилы и на двигатель. Расстояние между пилами будет определять величину производимой щепы. Но слишком большое расстояние чревато тем, что мелкие ветки будут застревать между пилами или накручиваться на вал.

Для вращения вала понадобятся два подшипника. Подойдут, например, подшипники от старых ВАЗ 2103, ВАЗ 2105, ВАЗ 2107, стоящие на промежуточном вале коробки передач (размер 20*50*20,6) или на опоре вала рулевого управления тех же авто (размер 20*37,5*22).

Хорошие подшипники стоят в колесах строительных тележек, выдерживающих до 300 кг.

Этап 2. Делаем раму

Из профильной трубы или уголка свариваем раму, на которой будет установлен наш режущий блок. Еще одну готовим для двигателя.

Платформу для него делаем с возможностью регулировки натяжения ремня. Для этого просверливаем в раме два удлиненных отверстия М12 – М14.

Этап 3. Готовим рабочий бункер

Из листа металла толщиной не менее 8 мм нарезаем полосы, которые затем свариваем в конструкцию, представленную ниже. Это бункер, в котором и будет происходить процесс измельчения древесины ножами.

Прочность бункера важна, поскольку он будет выдерживать удары летящих веток. Можно усилить его уголками, которые будут играть роль рёбер жёсткости.

Напротив дисковой конструкции устанавливаем неподвижный нож (контрнож). Именно в него будут упираться разрезаемые ветки.

Готовим его из куска рессоры (рессорно-пружинная сталь очень прочна, что нам и требуется). Ставить его нужно таким образом, чтобы зубья вращающихся пил набегали на него.

Предусмотреть возможность регулировки расстояния от зубьев до контрножа, чтобы менять величину щепы. Для этого нож не приваривать, а прикручивать болтами.

Для закладывания ветвей в механизм необходим раструб, который нужно приварить к рабочему бункеру под углом, чтобы ветви не выбрасывало. Длина загрузочного бункера должна быть больше длины руки. Этим мы обезопасим себя от затягивания рук в режущий механизм.

В нижней части бункера готовим отверстие для выхода готовой щепки. Желательно оборудовать его приваренным рукавом.

Диаметр рабочего бункера должен быть несколько больше, чем диаметр режущего блока, с тем, чтобы оставалось место для щепы, готовой к выгрузке, и пильные диски могли свободно вращаться, не задевая стенок бункера.

Защитный кожух делается откидным, из того же металла. Крепится к корпусу с помощью подшипниковых гаражных петель.

Этап 4. Делаем маховик

Из железа толщиной 10-12 мм вырезаем круг примерно 300 – 350 мм диаметром. Он должен быть тяжелым, так как будет выполнять роль маховика.

Поскольку при мгновенной остановке двигателя в момент выключения может произойти заклинивание крупных кусков дерева, в момент последующего пуска произойдёт резкий нагрев и даже выход из строя.

Маховик, делая остановку постепенной, поможет избежать подобных стопоров. Делаем посадочное отверстие по диаметру вала и сажаем наш маховик.

Этап 5. Устанавливаем двигатель и режущий блок

На рабочий вал устанавливаем шкив. Подойдет снятый с моделей отечественного автопрома. Лучше найти двух- или трехпоточный. Тогда впоследствии можно будет перебрасывать ремень и регулировать обороты нашего щепореза.

Двигатель ставим так, чтобы его ось была параллельна оси дисков, избегаем перекосов.
Наш щепорез готов.

При желании можно оборудовать его колесной парой для удобства транспортировки.
По такому принципу можно собрать и роторно-молотковый щепорез. Отличаться он будет только режущим блоком.

Роторно-молотковый щепорез

Такая конструкция является самой распространённой и называется часто щепорезом для арболита.

Режущая конструкция состоит из диска с ножами и молотков, выполненных из пластин. Понадобится также сито, которое будет калибровать щепу.

• Основание;
• Стойки;
• Опоры вращения;
• Диск с режущими ножами;
• Молотки;
• Отбойники;
• Калибрующая сетка;
• Шкив.

После того, как ветки, попадая на ножи, разрезаются на куски, они через отверстия в диске-маховике попадают в секторы, где их окончательно измельчают молотки.

В этой конструкции диск из толстого металла 12 — 15 мм выполняет роль маховика и основания для ножей. Для этого в нём делается 3 — 4 прорези.

Ножи для щепореза делаем из углеродистой инструментальной стали, хорошо шлифуем и затачиваем. Твёрдость ножей после заточки должна быть не меньше 60 HRC по шкале Роквелла. Их крепим к диску рядом с отверстиями.

Прикручивать ножи лучше болтами с потайной головкой, причем для удобства и крепости затягивания использовать лучше болты с внутренним шестигранником, а не под отвертку.

Места для болтов рассверливаем и зенкуем, чтобы максимально утопить головку. Помним, что заточенные края ножей не должны перекрывать отверстия в диске.

Молотки готовим из пластин металла 5 — 6 мм и привариваем их к ротору на расстоянии 23 — 25 мм друг от друга. Отбойники также вырезаем из толстого металла. Конструкцию нужно сварить таким образом.

В листе металла пробиваем отверстия 9 -12 мм, чтобы изготовить сетку для калибровки щепы. Края отверстий должны быть неровными, поэтому просверливать их не нужно, лучше поработать керном или пробойником.

Такие края будут дополнительно рвать щепу. Готовая сетка-сито будет прикрепляться болтами или винтами к неподвижному корпусу. Для этого к ней заранее нужно приварить пятаки с отверстиями.

Собираем основные узлы щепореза: режущий блок крепим на раму, насаживаем подшипники, закрепляем шкивы, устанавливаем двигатель и регулируем натяжение ремня привода. Затем закрываем всё защитным кожухом. Можно произвести пробный холостой запуск.

Изготовленный щепорез, как и любой новый электро- или бензоинструмент, в первое время нужно использовать в щадящем режиме.

Шнековый щепорез

Пожалуй, проще всего по конструктивному решению будет именно шнековый щепорез. При всех остальных составляющих шредера (корпус, рама, двигатель, передаточный механизм, рабочий и загрузочный бункеры, защита) именно изготовление режущего блока потребует меньше всего времени и усилий.

В качестве режущей спирали подойдет практически любой шнек от старой сельскохозяйственной техники (молотилки, дробилки, сеялки, комбайны), а также шнеки погрузчиков. Размеры их бывают самые разные – от 80 мм в диаметре.

Будет иметь значение шаг витков и их толщина. Если удастся найти шнек в хорошем состоянии, то заточить его края не составит большого труда. Контрнож на длину шнека изготовим из той же рессоры.

Недостаток шнекового щепореза – крупная щепа на выходе. Промышленные аппараты, перерабатывающие дерево и другие материалы в крупную фракцию, называют шредерами. Они бывают одноваловыми и двухваловыми, когда валы с ножами или зацепами движутся навстречу друг другу, затягивая дерево и буквально «пережёвывая» его.

Для наших нужд крупная фракция нежелательна. Решить эту проблему можно установкой двух валов, вращающихся во встречном направлении. Для этого потребуется дополнительное количество подшипников и усиление рабочей рамы. А также повозиться с передачей.

Барабанный щепорез

Примеры удачных самоделок барабанного типа можно встретить в интернете довольно часто. Но несколько реже, чем примеры и видео-демонстрации других конструкций.

Для изготовления рабочего барабана для измельчения древесины готовится полоса толстого металла нужной ширины.

Длину рассчитываем по формуле L =2 πr. То есть, если нам нужен барабан диаметром 400 мм, то длина окружности будет равна 2*3,14*200=1256 мм или 1м 256 см.

По всей площади готового листа пробиваются отверстия, рваные края которых будут внутренней частью барабана.

Три – четыре остро заточенных ножа из стали 10 — 12 мм крепятся внутри. Сворачивается и заваривается барабан.

Остальная часть работ идентична работам по изготовлению других видов щепорезов.

Теперь, имея собственноручно сделанный измельчитель, можно легко перерабатывать ветви, и даже стволы деревьев в щепу.

Видео — как сделать щепорез своими руками в домашних условиях

Практическое применение щепы

• Садовые нужды;
• Декоративное, ландшафтное направление;
• Пищевая отрасль;
• Топливо;
• Строительные и отделочные материалы.

Садоводы и огородники нашли применение щепе в хозяйстве:

1. Её используют как мульчу.
2. Щепой засыпают садовые дорожки. Их ограждают небольшими бортиками, чтобы щепа не расползалась, и насыпают её слоем не менее 5 см.
3. Такие дорожки прекрасно впитывают влагу, препятствуют прорастанию сорняков, а через несколько лет перегнившую щепу используют для парников и теплиц.
4. Щепа – отличный материал для высоких (тёплых) грядок. Обустраивают такую грядку так: верхний слой почвы убирается, в получившуюся траншею засыпают щепу, наносят слой перегноя и затем слой почвы. Делают ограничительные бортики в виде короба.
5. Заложенная щепа служит дренажем. К тому же перегнивающая органика выделяет тепло и является источником массы полезных для роста и развития растений веществ.
6. Щепа может служить основой компоста. Для этого её укладывают слоями, проливая раствором мочевины(130 г.), суперфосфата (10 г.) и хлорида калия (70 г.) на ведро воды. При регулярном перемешивании и проливании водой процесс разложения идёт быстрее. Своими силами из отходов древесины мы готовим отличное органическое удобрение.
7. Выращивание грибов – ещё один способ использования щепы, который к тому же может приносить доход.Мелкую щепу смешивают с соломой в соотношении 3:1. Замачивают смесь в горячей воде на треть суток, затем отжимают и укладывают слоями в полиэтиленовые пакеты, просыпая грибницей. В пакетах делают несколько отверстий и через месяц – полтора появляются грибы. Приобрести разнообразный мицелий можно в любом садоводческом магазине.

Получило широкое распространение использование щепы в ландшафтном дизайне. Украсить двор, цветник, сделать цветные панно и обрамления деревьям и кустарникам поможет окрашенная декоративная щепа.

Пакеты с готовой щепой предлагают многие магазины. Но, имея приготовленную собственноручно щепу, можно окрасить её дома в любые цвета и оттенки. Краситель готовят из морилки для дерева и колера.

Процесс окрашивания несложен: в ёмкость насыпается щепа и обрызгивается из краскопульта или пульверизатора готовой краской при постоянном перемешивании.

Перед тем как распределять цветную щепу на место, узор расчерчивается, намечаются границы, при необходимости выкладываются бордюры. Почву рыхлят и поливают. И только затем декоративную щепу выкладывают слоем в 5 – 7 см.

Такая красота имеет и практический смысл, поскольку выполняет функции защиты почвы от испарения и от сорняков.

По цветным газонам из щепы приятно ходить, они безопасны и эколочны, поскольку состоят из натурального материала и окрашены органическими красителями.

В пищевой промышленности древесную щепу используют при производстве спирта, дрожжей, глюкозы, ксилита.

Бытовое использование щепы для настаивания спиртовых изделий давно известно. Алкоголь, настоянный на древесной щепе, приобретает особый вкус и теряет вредные для здоровья примеси. Дерево, как губка, вытягивает их из него, взамен отдавая свои полезные – танин, ароматические кислоты.

Перед тем, как использовать щепу для настойки, её в течение суток вымачивают в холодной воде, затем 6 – 8 часов выдерживают в растворе соды (2 столовые ложки на 10 литров воды), проваривают, промывают и высушивают. Приготовленная таким образом щепа может храниться несколько лет.

Щепу можно использовать для копчения мяса, рыбы и птицы. Подходит для этого не всякая щепа. Например, полученная из хвойных пород для этих целей не пригодится, поскольку содержит масла. Продукт после копчения будет горчить.

Щепу для коптильни лучше использовать однородную. Примерно 50 – 60 % щепы увлажняют во избежание горения. Она должна дыметь.

И, конечно, самое широкое распространение получило использование щепы для производства бумаги, картона, древесностружечных и древесноволокнистых плит, деревобетона.

И если самостоятельно изготавливать дома ДСП и ДВП проблематично, то производство арболита (блока из смеси щепы и бетона), вполне возможно и в домашних условиях.

Блоки из арболита – не новый, а незаслуженно забытый старый строительный материал. Самостоятельное его изготовление и раньше было широко распространено, как и производство саманных кирпичей.

Несомненные плюсы применения арболита снова сделали его очень популярным материалом. Основа блоков – натуральное сырье. Арболит лёгкий, прочный, не растрескивается, легко распиливается, обладает хорошей звукоизоляцией и термоизоляционными свойствами. Он негорюч.

Имеет он и недостатки, как и любой другой материал. Форма блоков может быть неидеальна. При несоблюдении пропорций изготовления он может быть слишком рыхлым или плотным. Требует обработки влагоотталкивающими пропитками. Высокая цена этого материала также относится к минусам арболита. Но при наличии древесной щепы изготовить блоки можно и самостоятельно. Процесс этот непростой, но возможный.

На предприятиях по изготовлению арболита процесс практически полностью автоматизирован. В ручном процессе отмерять, замешивать и трамбовать сырьё придется вручную.

В состав арболита входит:

• Щепа (оптимальный размер 25*10*5 мм);
• Минерализатор;
• Портландцемент.

Щепа должна пройти необходимую обработку. Для вымывания сахарозы из древесной структуры на производствах щепу замачивают в растворе воды с сернокислым алюминием и хлористым кальцием.

1. В бытовых условиях при отсутствии нужных реагентов их можно заменить жидким стеклом или гашеной известью. Щепу выдерживают в растворе (50 кг извести на 200 л. воды) 4 дня, периодически перемешивая. Иначе сахароза, вступая в реакцию с цементом, будет его разрушать, что сделает арболит непрочным.
2. Подготовленную щепу закладывают в смеситель (можно использовать бетономешалку), заливают воду (на 3 части щепы 4 части воды), добавляют жидкое стекло в количестве 1% от данного замеса и перемешивают около 20 минут;
3. Готовую смесь закладывают в смазанные формы (подойдёт отработанное масло). В идеале утрамбовываться смесь должна в процессе вибрации, но можно это сделать и простой трамбовкой из бруса.
4. Через сутки блоки вынимают из форм и отправляют на 7-дневную просушку.

Пропорции даны в весе, а не в объёме. Для воды это не имеет значения, поскольку 1 литр весит 1 кг.

Видео — как сделать бизнес на производстве арболита

Источник