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.

Полезные советы

1. Пользователи, которые производят дробилки для ПЭТ бутылок своими руками, советуют перед началом нарисовать чертеж агрегата. Это позволит изготовить оборудование в точном соответствии с планом и исключит пропуск деталей.
2. При покупке мотора следует понять, с какими объемами сырья столкнется дробилка для пластика. От мощности устройства зависит качество и скорость измельчения. Для периодической обработки материалов подойдет негабаритный электродвигатель. Если в дальнейшем будут наращиваться объемы, лучше заранее выбрать мощный мотор.
3. Конструкцию стоит продумывать легкодоступной для выемки любого элемента устройства, к примеру, дисковых пил для заточки. Чтобы последние не пришлось доставать слишком часто, лучше изначально выбирать легкосплавные резаки. Стоимость их выше, однако сохранность хорошей заточки высока, что даст возможность дольше производить измельчение в домашних условиях.
4. Чтобы переработанные отходы сырья были в одном месте, полезно продумать емкость для сбора пластика. Обычно ее устанавливают под лезвиями дробилки. При желании сортировать нарезанный пластик по размеру, снизу от дисков монтируют самодельные решетки или сетчатые элементы с заданным размером ячеек.
5. Изготовление своими руками дробилки ПЭТ несет в себе пользу окружающей среде и владельцу устройства. При её использовании природа не загрязняется не разлагаемыми пластиковыми бутылками, а мастер имеет возможность сдать переработанный материал в пункт приема отходов.
6. Если правильно предусмотреть конструкционную часть самодельного агрегата, шредер не только сырье измельчит, но и листья с ветками переработает – садоводу это будет прекрасной альтернативой сжиганию ветвей на костре руками.

Все разновидности обрабатывающих станков доступны для изготовления своими руками. Технологии со временем развиваются, давая возможность пользователям усовершенствовать агрегат. Дробилка для пластика, изготовленная в домашних условиях, получается не хуже заводской и точно будет надежнее бюджетных китайских устройств.

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).

Дробилка для ПЭТ бутылок своими руками

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 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).

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.

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.

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.

Ножи

Найти подходящую конфигурацию ножа несложно.

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.

Материалы и инструменты для изготовления

Чтобы собрать измельчитель пластика своими руками, потребуются знания в области сварки, а также терпение. Нелишним будет сварочный агрегат. Самодельные дробилки для пластика состоят из следующих частей:

• Элементы для крепежа (саморезы для металла, шайбы, гайки).
• Металлическая ось, на которую крепятся пилы агрегата.
• Дисковые пилы. Лучше выбирать примерно 20 резаков для глубокого дробления пластика. Правильная конфигурация зубчиков и оптимальное их число позволят агрегату измельчать эффективнее.
• Шкив, 2 подшипника и ремень, объединяющий работу электродвижка и ротора в дробилке.
• Привод. В продаже представлены разные по мощности виды устройства. С электрическим движком агрегата можно работать в помещении и на улице.
• Труба или профиль из металла для осевой рамы и каркаса.
• Емкость подачи пластикового сырья, защитный кожух. Смастерить их своими руками можно из листовой оцинковки при помощи ножниц по металлу, тисков и молотка.

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.

Разновидности измельчителей

Пластик измельчают перед производством вторсырья дробилками. Свойства материалов послужили изготовлению разных видов устройств по переработке, которые отражены в классификации применяемого сырья.

По назначению

• Для ПЭТ-бутылок и пластика с тонкими стенками. Обрабатываются материалы несколькими резаками агрегата.
• Для габаритных материалов. Дробилки способны разбивать оконные рамы, толстостенные корпуса устройств.
• Для акрила, ПВХ-пленки, нейлона. Сырье режется конструкцией дробилки в виде ножниц.

По виду конструкции

Выделяют 4 вида дробилок, каждая из которых предназначена для обработки отдельного сырья:

1. Молотковые. Закрепленные на конструкции молотки разбивают отходы.
2. Щековые. Пластик дробится рифлеными пластинами из стали.
3. Конусные. Отходы проходят между конусами, которые имеют вид габаритных терок.
4. Роторные. Универсальный вид дробилок. Чаще подходят для переработки пластиковых бутылок (ПЭТ), пенопластовых материалов.

Четвертый вид дробилок приобретают для частного использования. При наличии сноровки, умельцы мастерят агрегаты дома своими руками. Дробилка содержит в конструкции ротор с закрепленными ножами.

Устройство приходит в движение при помощи электромотора, двигателя на дизельном топливе или бензине. Ось с резаками вращается и рубит пластиковое сырье, угодившее под ножи конструкции. Роторные дробилки различают по мощности, существуют низко- и высокооборотные агрегаты.

При использовании этого вида устройства, есть возможность регулировать размер фракции пластика после обработки. Для этого на дно камеры дробилки устанавливают решетки с желаемым размером ячеек.

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.

Процесс изготовления

После того, как все материалы и инструменты для создания конструкции куплены, можно сделать дробилку для пластика своими руками.

Создание режущего блока

На металлическую опору установить дисковые резаки. Элементы должны совпадать по размеру, расстояние между самодельными ножами выдерживается минимальное. В этом помогут шайбы из металла. Зафиксировать пилы самодельной дробилки гайками по краям. Установить всё на шкив и воспользоваться двумя подшипниками. Так установка сможет крутиться.

Сварка опорного каркаса

Необходимо своими руками изготовить раму прямоугольной формы. Сделать это можно, взяв уголок из металла, трубу, профиль. Далее сварным аппаратом придать желаемый вид. К полученному элементу приварить ножки нужного размера.

Накрыть каркас металлическим листом и приварить к раме. На поверхности листа вырезать отверстие, идентичное по размеру режущему блоку. Прикрепить двигатель недалеко от ножей устройства.

Сборка

Теперь остается собрать устройство дробилки. Перед тем как надеть на резаки защитную оболочку, нужно убедиться, что в последней присутствует пространство для сцепления оси со шкивом. В верхней части прикрепить бункер под пластиковое сырьё. Соединить нарезающий блок дробилки с мотором специальным ремнем.

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.

Ножи

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.

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.