Дробилка для пластика своими руками: чертеж и сборка измельчителя

В России примерно 2-3% перерабатываемого мусора приходится на пластиковые отходы. Этот вид материала легко поддается очистке от органических остатков, что делает его пригодным для вторичного использования. Открытие мусороперерабатывающего предприятия требует инвестиций в размере более миллиона рублей. При недостатке финансирования можно открыть цех, выполняющий только часть операций: прием сырья и его дробление, например. Для этого понадобится небольшое помещение и дробилка для пластика, которую можно собрать своими руками.

Виды измельчителей пластика

Дробление сырья на мелкие частицы необходимо для увеличения плотности. За счет более плотного расположения измельченных частиц пространство заполняется равномернее, что приводит к увеличению эффективности при выполнении операций: накопления, транспортировки, загрузки перерабатывающего оборудования. Пластик измельчается разными видами оборудования:

• шредерами;
• резками;
• дробилками.

Принцип действия дробилки

Измельчение пластиковых отходов происходит при их прохождении через режущий механизм устройства. Для этого используются конструкции с одним или двумя валами, на которых размещены ножи, разрезающие пластик на мелкие куски. Получение крошки необходимого размера достигается установкой сита в выходном отверстии. На производительность устройства влияют следующие характеристики: число оборотов, количество ножей, мощность двигателя. Для измельчения эластичных пластиковых отходов вместо вальной конструкции используются специальные ножницы, решающие проблему наматывания сырья на вал.

Конструкция дробилки

Измельчитель для пластика состоит из нескольких элементов:

• двигателя;
• режущего механизма;
• привода;
• сита (фильтра);
• загрузочного кармана;
• накопительной емкости;
• рамы и корпуса.

Основной узел, обеспечивающий работу всего измельчителя, – двигатель и режущий механизм. Они соединяются приводом, а все узлы фиксируется на раме, которая закрывается корпусом для соблюдения техники безопасности.

В остальном конструкция примерно одинаковая, а ее элементы конструируются в соответствии с условиями безопасной и удобной работы.

Одновальные измельчители

Конструкция из одного вала подходит для измельчения пластика для повышения плотности сырья. При прохождении через одновальную конструкцию из пластиковых отходов пригодную как готовое вторсырье крошку получить не получится. Режущие инструменты помещаются на одном валу, который за счет вращения разрезает пластик на мелкие куски.

Одновальный измельчитель пластиковых отходов – самое простое устройство для измельчения, которое создается своими руками. Для этого внутри корпуса помещается вал с ножами, которые вращаются при работе роторного двигателя, иногда дополненного гидропрессом. Конструкция достаточно компактна для размещения дома, используется для первичной обработки крупных и твердых пластиковых отходов.

Двухвальные дробилки

Более высокая производительность и точность при измельчении обеспечивается двухвальной конструкцией дробилки. Два вала конструируют так, чтобы режущие элементы располагались в шахматном порядке относительно друг друга. За счет этого вся поверхность загружаемого сырья подвергается измельчению. Это отличие от одновальной конструкции, где пластик может проскочить ножи и крупные куски необходимо несколько раз «прогнать» через вал.

Схемы и чертежи

Самостоятельную сборку измельчителя необходимо осуществлять только по составленному чертежу. Это убережет от порчи материалов, поможет упорядочить работу и учесть нюансы в конструкции устройства. При составлении схемы или чертежа учитываются условия эксплуатации, сборки, наличие подручных материалов, чтобы сократить расходы на покупку новых.

Готовую схему или чертеж можно скачать из интернета, но в таком случае нет полной гарантии работоспособности и безопасности конструкции. Такие чертежи нет смысла оформлять по правилам конструкторской документации, поэтому их интерпретация может осложняться из-за авторской специфики.

Исходные данные для конструирования

При составлении проекта учитываются типы отходов, которые будут измельчаться в устройстве. От этого зависит выбор конструкции, типа двигателя и режущих элементов, размер устройства. Помимо состава отходов, необходимо учитывать объем поступления, который будет обрабатываться в измельчителе.

Универсальный измельчитель для производства фракции разных размеров позволяет изменять число ножей, плотность сита. За счет уплотнения ножевых механизмов и сита можно получать мелкую фракцию.

Необходимые инструменты и материалы

Для сборки измельчителя понадобятся слесарные, сварочные и шлифовальные инструменты: дрель, напильник, болгарка. Сварочные соединения обычно используются для соединения каркаса и корпуса, а болтовые – для крепления двигателя и режущей части. Из материалов понадобятся металлические элементы:

• листы;
• уголки;
• полосы;
• трубы и профили;
• метизы: подшипники, болты, шкивы, муфта (список зависит от конструкции).

Под накопитель подойдет ведро или бак со сплошными стенками, чтобы исключить выпадение мелкой фракции. Роторный двигатель соединяется с валом с помощью привода, а на оси размещаются ножи или дисковые пилы.

Пошаговая инструкция по конструированию

Проектирование измельчителя для сборки его своими руками включает все параметры, влияющие на устройство: от материалов до требуемой производительности. На основании этого первый этап составления проекта – анализ доступных ресурсов и требований к производительности. По результатам анализа составляются технические характеристики измельчителя:

• мощность;
• число оборотов;
• размеры двигателя, загрузочного кармана, сита;
• устойчивость корпуса к вибрационным нагрузкам.

По составленным характеристикам подбирается двигатель и адаптируются подручные средства. Основной элемент проекта – составленный чертеж или схема. Кроме списка материалов и размеров устройства, необходимо отразить порядок сборки измельчителя.

Конструкция привода

Чаще всего для измельчения пластика применяется электрический двигатель, что позволяет размещать дробилку в помещении. Для измельчителя с бензиновым или дизельным двигателем придется дополнительно оборудовать вентиляцию или разместить его на улице. Обычно для измельчения используется роторный двигатель, соединенный с валом одним из двух способов:

• ременным приводом;
• муфтой.

У ременной передачи больше размеру и она менее надежна: ремень может соскочить или лопнуть. Муфтовое соединение может привести к заклиниванию устройства, которое сложнее устраняется, чем соскочивший ремень.

Материал и конфигурация ножей для резки пластика

Режущий механизм составляется из 15-30 дисковых пил, размещенных на валу. Пилы размещаются с одинаковым шагом относительно друг друга, а размером шага определяется величина измельчения фракций. Материалы ножей, подходящие для разрезания пластика: рессорные (65Г, 60С2, 65С2ВА) и штамповые (Х12МФ) стали. Способы размещения пил относительно друг друга зависят от типа измельчаемых отходов:

• под наклоном («ласточкин хвост») – для пленок, бутылок, мягкого пластика;
• прямо – для прямоугольной и объемной тары: контейнеров, ящиков, крышек.

Вал под ножи

Вращающаяся ось, на которую помещаются ножи, готовится из стальной трубы или стержня. Для плотной фиксации ножей на нее наносится резьба, а сами режущие механизмы прикрепляются гайками. Такой способ крепления позволяет заменять ножи или снимать их для заточки. Если нанести резьбу невозможно, то ножи привариваются, что отрицательно сказывается на надежности: на месте сварки возникает наибольшая нагрузка на нож и соединение. Кроме нанесения резьбы для плотного крепления подойдут шестигранные валы.

Требования к роторам

Безопасная и стабильная работа измельчителя возможна при правильном размещении роторного двигателя, который должен быть центрирован относительно вала. Нарушение центрирования приведет к трению ножей о стенки корпуса. В таких условиях они будут стачиваться и повреждаться, а вал станет менее устойчивым, что приведет к его разрушению. Повышенное трение спровоцирует перегрев двигателя и может стать причиной выхода из строя.

Материал каркаса

Рама измельчителя изготавливается из металлических труб или профиля. Рама собирается с учетом того, что измельченные остатки должны падать под силой тяжести. На основании этого принципа выделяются три зоны измельчителя:

• сверху или сбоку – загрузочная: вертикальная или горизонтальная;
• посередине – рабочая;
• снизу – накопительная.

За счет этого отходы не придется дополнительно проталкивать в рабочую часть, они сами будут спускаться под силой тяжести. После завершения сборки к раме привариваются листы, служащие защитными кожухами.

Подшипниковые узлы

Исправить последствия неправильного центрирования вала можно с помощью подшипниковых узлов. Они компенсируют смещения от оси – для этого нужна самоустанавливающиеся подшипники. При установке подшипников необходимо учитывать расстояния между режущими элементами, чтобы все части беспрепятственно разместились на валу. Радиальные подшипники для центрирования не подойдут, потому что из-за отсутствия самоустанавливающегося механизма они не корректируют осевое положение.

Пошаговая сборка всех деталей

При сборке необходимо учитывать, что на работающий измельчитель оказывается повышенная вибрационная нагрузка. В условиях сильной вибрации снижается устойчивость всей конструкции, а также ослабляются резьбовые соединения. Сокращение воздействия вибрации достигается центрированием двигателя, широкой расстановкой ножек. Из-за повышенной вибрации корпус изготавливается сварным способом, а для доступа к основным узлам вырезается люк.

Рекомендации при самостоятельном конструировании

Использование новых не рекомендуется, потому что в случае ошибок конструирования или сборки эти элементы будут испорчены. После сборки необходимо проверить работоспособность устройства и устойчивость к вибрациям на холостом ходу. Самостоятельное изготовление дробилки для пластика подойдет только тем, кто умеет работать с инструментами и имеет базовые знания в сфере материаловедения и черчения.