Мы уже писали на нашем сайте о твердотопливных котлах для отопления дома, о том, как их выбрать, о достоинствах и недостатках. Мало кто знает, что современное и экологичное твердое топливо – это не только дрова, но и пеллеты. Для хозяев, отапливающих дом дровами, всегда актуальным является вопрос заготовки топлива. Современное решение этой проблемы – использование спрессованных гранул (пеллет), получаемых из продуктов переработки древесины. Такое топливо имеет повышенный КПД и практически не дает копоти и сажи.
Изготовление пеллет поможет сэкономить, так как в производство пойдут древесные отходы, опилки и стружка от других производств.
Пеллеты можно заказать у производителей. Но, если потребность в них постоянная и значительная, а у вас есть доступ к отходам из древесины или другому подходящему сырью (ветки, кора, солома), выгоднее приобрести гранулятор для производства пеллет, либо сделать его самостоятельно.
Сборку гранулятора в домашних условиях нельзя назвать простой задачей. Но человек, разбирающий в свойствах металлов, их обработке и имеющий навыки конструирования, способен с ней справиться. Желающим попробовать сделать этот полезный прибор своими силами, предлагаем ознакомиться с принципом его работы, разновидностями и инструкцией по сборке.
Принцип работы и технология производства гранул
Пеллеты изготавливают из различных материалов – опилок, древесной стружки, коры, торфа, лозы и тому подобного. При этом сырье должно соответствовать определенным требованиям:
- иметь в своем составе смолы или другие клеящие вещества;
- быть тщательно просеянным, избавленным от мусора и посторонних примесей;
- содержать 11-13% влаги.
Приготовление гранул в домашних условиях требует применения вспомогательного оборудования (сушилки и измельчителя) и происходит следующим образом:
- Очищенное топливо засыпают в дробилку, где оно измельчается.
- Сырье пересыпают в барабанную сушилку (можно сделать из металлической бочки), доводя его до нужной влажности.
- Проводят повторное измельчение.
- Подготовленное сырье засыпают в гранулятор, где оно прессуется.
- Получившиеся пеллеты просушивают, после чего они готовы к использованию.
Изготовление пеллет
Преимущества использования гранулятора очевидны – в переработанном виде топливо занимает куда меньше места, появляется возможность утилизации отходов. Кроме того, с помощью этого механизма можно изготовить и кормовые пеллеты, что удобно для фермерского хозяйства.
Конструкция аппарата
Чтобы собрать механизм самостоятельно нужно понять устройство гранулятора. Агрегат состоит из:
- основания;
- электродвигателя (мощностью от 15 кВт);
- матрицы;
- редуктора;
- вала;
- емкостей под сырье и готовый продукт.
Матрица – основная деталь, от которой зависит скорость и эффективность работы прибора. Она бывает двух основных типов – цилиндрическая (кольцевая) и плоская. Первая представляет собой барабан с отверстиями и вращающимися роллерами. Под давлением сырье проходит через отверстия и на выходе срезается специальными ножами.
Матрица второго типа (плоская) состоит из зафиксированного на валу жесткого диска. Принцип ее работы ничем не отличается от цилиндрической. Такие устройства более современны и подходят для переработки твердых древесных отходов, что не по силам аппаратам с кольцевой матрицей. По скорости работы второй вид механизмов также лидирует.
Принцип работы гранулятора с плоской матрицей
Существует еще один вид грануляторов, в которых сырье продавливается сквозь матрицу при помощи вращающегося шнека по принципу мясорубки. Они пригодны только для переработки мелкофракционных, предварительно размолотых материалов, и из-за этой особенности для древесных отходов применяются нечасто.
Матрицу рекомендуется приобретать уже готовой. Детали заводского изготовления продаются как комплектующие к фирменным устройствам. Кроме того, их изготовление можно заказать у мастеров-частников.
Инструкция по изготовлению гранулятора
Рассмотрим, как сделать гранулятор, используя готовую матрицу, и что для этого потребуется. Помимо самой матрицы следует приобрести вращательный вал, двигатель необходимой мощности, листовой металл, уголок, крепежные элементы (гайки, болты) и подготовить инструменты. В набор инструментов входит сварочный аппарат, болгарка, дрель, гаечные ключи, маркер и линейка.
Матрица внутри корпуса
Первый шаг – изготовление станины (неподвижная часть агрегата) из швеллера. Рама должна быть жесткой и способной выдерживать вибрационные и динамические нагрузки в процессе работы.
На станину устанавливается основание гранулятора – короб. Материалом для него служит листовой металл достаточной прочности, который разрезается на полосы и сваривается в нужной форме. В качестве корпуса для механизма также может использоваться обрезок широкой металлической трубы. На верхней части короба маркером наносят разметку, соответствующую диаметру матрицы и по линии вырезают отверстие, предназначенное для загрузки сырья.
Из металла вырезают полосу шириной 10 см и такой длины, чтобы из нее можно было сформировать бортик для отверстия, и приваривают ее к коробу. В нижней части станины делают еще одно отверстие под матричный вращательный вал. Также квадратную прорезь располагают на одной из боковых граней. Под ней крепят небольшой металлический лоток.
Еще одна деталь, которую лучше предусмотреть и изготовить сразу – воронкообразный загрузочный раструб, надеваемый сверху корпуса. Он упростит подачу сырья при эксплуатации устройства. Сделать его можно из жестяного ведра с обрезанным дном или сварить из листового металла.
Далее, в гранулятор для пеллет устанавливают «начинку». Вал вращения фиксируют внутри корпуса гайками. Матрицу крепят к валу таким образом, чтобы ее поверхность и верхний край короба находились в одной плоскости.
Самодельное устройство
Короб устройства закрепляется на станине болтами, затем к ней же монтируется электромотор. Матричный вал соединяют с двигателем ременной передачей. Остается лишь смонтировать матрицу и проверить механизм на работоспособность сначала на холостом ходу, а затем и с топливом. Гранулятор, сделанный своими руками, готов использованию.
Гранулятор с самодельной матрицей
Если вы решились изготовить и матрицу, и гранулятор своими руками, чертежи и рекомендации, приведенные ниже, помогут вам справиться с этой задачей.
Изготовление матрицы
В домашних условиях проще сделать плоскую матрицу. Для этого понадобится приобрести диск-заготовку или вырезать ее из металла толщиной более 2 см. Диаметр зависит от того, на какую производительность вы рассчитываете. Гранулятор с матрицей диаметром 50 см способен перерабатывать до 300 кг топлива или кормов в час. Но учитывайте, что для такого устройства требуется мощный двигатель – не менее 25 кВт.
Точно по центру заготовки высверливают отверстие с пазом для фиксации матрицы на вращающем вале. На диске в несколько рядов с помощью специальной фрезы проделывают отверстия для прессования пеллет, оптимальный диаметр для них – 8-10 мм. Они обязательно должны быть конусообразной, сужающейся к низу, формы.
Прессовочные отверстия плоской матрицы
Подбор роликов для катков
Также, чтобы сделать гранулятор эффективным, следует позаботиться о мощных зубчатых роликах. Их ширина должна равняться рабочей поверхности матричного диска. Подходящие ролики насаживают на вертикальный вал через подшипники и прижимают к матрице, затягивая сверху гайку большого диаметра.
Цилиндрический корпус
Корпусом для устройства служит обрезок трубы соответствующего матрице диаметра или листовой металл, сваренный так, чтобы получился цилиндр. Для удобства технического обслуживания его рекомендуется сделать разборным, с болтовыми креплениями по бокам. В нижней части располагается редуктор и квадратное окно для выхода пеллет, а в верхней – матрица с катками и отверстие для закладки сырья.
Корпус в разрезе
Матрица должна свободно входить в корпус, но зазор между ней и стенками делают минимальным. Для надежного соединения двух частей цилиндра по бокам к нему приваривают ушки, внутрь которых вкручиваются болты. В завершение гранулятор закрепляют на станине и подключают к двигателю. Готовую конструкцию проверяют и, убедившись, что все функционирует, окрашивают корпус краской по металлу. Изготовление самодельного устройства окончено.
Сделав гранулятор для пеллет своими руками, вы решите проблему утилизации ненужных древесных отходов и последующего компактного хранения топлива для камина, бани или отопительного котла. Кроме того, такой механизм значительно облегчит жизнь фермерам, упростив переработку кормов для животных. Делать ли гранулятор самостоятельно «от и до» или собрать его из готовых деталей – решать вам, но перед началом работ стоит трезво оценить свои силы и составить чертеж будущего устройства. Желаем удачи!
Гранулированный комбикорм считается более питательным и лучше других типов кормов усваивается организмом животного. Создать уникальную композицию помогает гранулятор для комбикорма. С его помощью можно перерабатывать не только зерновые культуры, но и получать гранулы из травы.
Собрать аппарат в соответствии с необходимой производительностью и габаритами можно своими руками из подручных материалов или приобретенных запасных частей. Но в каждом отдельном случае нужно определить, какой тип корма потребляют животные и его объем, после чего выбирать подходящую конструкцию.
Это устройство применяют для изготовления гранул из соломы, применяемых в качестве подсыпки животным, гранулированного комбикорма из зерна для 1-2 животных и его запаса на зиму. В течение часа при помощи шнекового гранулятора можно сделать около 200 кг комбикорма. Причем выход конечной продукции зависит от размеров и мощности оборудования.
Через верхнюю часть гранулятора подается сырье, которое движется внутри корпуса, продавливается шнекером сквозь отверстия матрицы и выходит в форме гранул.
Гранулятор комбикорма: схема
- высокая производительность;
- простота конструкции.
Конструкцию можно собрать своими руками и производить не только гранулы комбикорма, но и также древесины.
В пресс могут попадать галька и камешки, чтобы этого не допустить, нужно поставить сито на этапе загрузки.
Для изготовления понадобятся сварочный аппарат, болгарка, сверлильный и токарный станки. Дрель применять не рекомендуется, так как отверстия получаются кривыми.
- мотор;
- редуктор;
- подшипники — 2 шт. под диаметр посадочного отверстия;
- металлическая болванка под матрицу;
- прут металлический 10 мм;
- трубы для корпуса.
Первым делом определяют размеры устройства, диаметр шнека и тип матрицы.
Шнековый гранулятор: схема
В каждом единичном случае параметры могут варьироваться в зависимости от характеристик заготовленного материала. Используются шариковые и конусные роликовые подшипники (снятие нагрузки во время работы).
Это важный элемент и к его качеству предъявляются повышенные требования, от которых зависит производительность устройства.
Шнек своими руками
- 1. Выбор вала.
- 2. Проточка посадочных отверстий под подшипники.
- 3. Накатка и обварка прута.
- 4. Обработка болгаркой.
Если шаг больше, то давление на матрицу меньше, но выше производительность. И, наоборот, чем меньше шаг, тем ниже производительность и выше давление.
Шнек для гранулятора: чертеж
Большое влияние на производительность пресса оказывает живое сечение матрицы: чем оно меньше, тем ниже КПД. Поэтому малые отверстия расширяют для облегчения входа сырья и шлифуют. Существует взаимосвязь между длиной отверстий и длиной гранул, при которой получается требуемая прочность готового продукта. Для получения гранул большего диаметра толщина матрицы должна быть выше.
Матрицы для гранулятора
Для изготовления матрицы используют болванку из стали 45 или нержавейки с высокой износоустойчивостью. Матрица небольшого размера, выполненная из железа, прослужит от 3 до 5 лет.
Фильеры матрицы размечают на токарном станке либо накладывают бумажную разметку, кернят и высверливают сквозные отверстия на станке, а сверху конусной фрезой (16-17 градусов) на глубину 5 мм, шлифуют.
Таблица: Зависимость толщины матрицы от диаметра отверстий:
| Диаметр отверстий, мм | Толщина матрицы, мм |
| 6 | 40 |
| 4 | 25 |
| 3 | 20 |
Толщина матрицы определяет ее мощность и должна быть в лучшем случае в 10 раз больше диаметра отверстий.
Матрица для гранулятора: чертеж
Долговечность матриц зависит от параметров:
- неправильная консистенция корма (наличие абразивных частиц, недостаток натуральных масел);
- изменение скорости прохода сырья;
- коррозия (агрессивная смесь продуктов: овсяная мука, рисовые отруби, животные жиры, глютен).
Для изготовления корпуса используется труба, в которую вставляется сменная гильза и приваривается по краям. Внутренняя гильза не должна прокручиваться шнеком. Загрузочное отверстие изготавливается из куска трубы меньшего диаметра. По торцам крепятся фланцы.
Корпус можно выполнить с легко заменяемой внутренней втулкой. Он представляет собой картридж ("труба в трубе"). Чтобы не изготавливать шнек или гильзу, по мере износа внутри вставляется труба, отшлифованная по краям с толщиной стенки 6 мм. И внутренняя поверхность картриджа шлифуется под нее. До края фланца оставляют посадочное гнездо для крепления матрицы.
Таблица: Строение гильзы:
| Элемент | Количество | Толщина стенки, мм |
| Фланец | 2 | 10 |
| Крышка | 2 | 10 |
| Втулка | 1 | 8 |
| 1 | 6 | |
| Поршневой палец | 1 | 14 |
| Заборник | 1 | 5 |
| Пластины | 5 | 10 |
Пластины навариваются на втулку с толщиной стенки 6 мм с целью распределения нагрузки при подаче зерна.
Этот пресс используется для изготовления небольших объемов гранулированного корма. Твердое сырье ему не под силу: при повышенной нагрузке ломается шток и двигатель.
Используется для производства травяных гранул для кроликов и комбикорма с витаминными и питательными добавками для других домашних животных.
Гранулятор для комбикорма с электроприводом
Для его сборки понадобится:
- мясорубка;
- токарный и сверлильный станки;
- прочный верстак;
- металлическая болванка;
- электродвигатель пылесоса или стиральной машины;
- ремень для соединения двигателя и мясорубки;
- два шкива 1:2.
Первоначально выполняется чертеж. Затем в ножках мясорубки сверлят отверстия и крепят болтами к столу.
Гранулятор комбикорма из мясорубки: схема
Практичнее установить двигатель мощностью 220 вольт, экономичнее — 380 вольт. Притом шкивы используются для увеличения мощности и снижения количества оборотов.
Не стоит выбирать зубчатый ремень, так как при заклинивании устройства он должен пробуксовывать, чтобы не сгорел двигатель.
- 1. Матрица изготавливается из металла толщиной 6 см, но экспериментировать с размерами нужно в каждом конкретном случае в зависимости от типа перерабатываемого сырья. Она должна прилегать вплотную к червяку. Если ребра мешают, их удаляют.
- 2. После того как матрица готова, к ней нужно заточить новую крышку. Желательно делать с припуском, чтобы в дальнейшем не пришлось переделывать в случае изготовления новой матрицы. Для удобства ручного прокручивания на нее наваривают проволоку 6 мм или нарезают канавки.
- 3. Нож, если он действительно необходим, крепят на болт, приваренный к шнеку.
- 4. Устанавливают шкивы, редуктор и натягивают ремень.
Добиться высокой производительности, по сравнению со шнековым гранулятором, можно, собрав станок с плоской матрицей. При помощи такого устройства можно изготавливать питательные корма и перерабатывать ветви молодых деревьев.
Гранулятор с плоской матрицей: принцип работы
В самодельный бытовой гранулятор можно засыпать только высушенное и дробленное по специальной технологии зерно. Оно должно быть 10-12%-й влажности.
Для его изготовления понадобится: труба с большим диаметром, червячный редуктор, листовой металл, уголок, труба, швеллер, ролики с зубчатой поверхностью и сварочный аппарат.
Гранулятор с плоской матрицей: схема
Подготавливают каркас из металлических уголков или стальных листов прямоугольной формы сечением 25 х 40 мм. Между стенками корпуса и матрицей должен оставаться небольшой зазор.
Закрепляют рабочий узел: редуктор, матрицу толщиной более 8 мм с диаметром отверстий 10 мм и несколько шестеренок. Редуктор крепится к нижней части корпуса шпонкой, а также крепится болтами через "ушки", приваренные к внешним сторонам корпуса. Вал устанавливается перпендикулярно к нему.
Установка роликов на матрицу
Матрицу устанавливают в корпус горизонтально. Ее верхняя поверхность должна быть наравне с гранью корпуса. Крепеж выполняют неподвижным, когда вращаются только ролики, или подвижным. В перпендикулярном положении на матрицу устанавливаются цилиндрические ролики.
Для их изготовления понадобится:
- винт DIN 478 M5 x 10;
- вал;
- подшипник DIN 625 — 6207;
- крышка подшипника;
- стопорное кольцо DIN 471 – 35 x 1,5.
- втулка;
- ролик.
Ролики гранулятора: схема с размерами
Они предназначены для продавливания сырья через отверстия в матрице. Крепятся к валу при помощи подшипников, а сила прижатия регулируется гайкой с резьбой.
Ёмкость для засыпания сырья изготавливается из стальных листов или ведра. В ее днище делают отверстие и устанавливают над плоской матрицей.
Необходимая производительность электрического мотора должна быть более 25 кВт. Для таких целей подойдет двигатель от исправного пылесоса или стиральной машины. Электрический мотор подсоединяют к редуктору, который передает крутящий момент на вал, и устройство начинает перерабатывать сырье в гранулы.
Гранулятор комбикорма бытовой своими руками, чертежи оборудования с электрическим приводом, клиноременной передачей и плоской матрицей.
Прежде чем приступить к проектированию оборудования произведем несложный расчет.
Следует помнить, что:
- максимальное передаточное отношение клиноременной передачи – не более 6.
- угол обхвата на малом шкиве – не менее 120°
Из стандартного ряда по ГОСТ 17383-73, выберем диаметры шкивов
Ведущий шкив (D1), диаметр 56 (мм)
Ведомый шкив (D2), диаметр 315 (мм)
Рассчитаем длину ремня по формуле: L = 2a + l1 + l2
l – длина окружности, определяется по формуле: l = πDα/360
α1 = 136,57°
α2 = 223,43°
а = 325,16 (мм)
Подставим значения и получим:
L = 2 х 325,16 + (3,14 х 56 х 136,57 / 360) + (3,14 х 315 х 223,43 / 360) = 1330,89 (мм)
Из стандартного ряда выбираем ремни Z-1320.
Оптимальные обороты вращения плоской матрицы составляют 100…150 (об/мин). Зная передаточное число (D2 / D1 = 315 / 56 = 5,625), выбираем электродвигатель АИР 100L8.
Подставим значения в формулу и получим обороты матрицы гранулятора:
ωр = 750 / 5,625 ≈ 133 (об/мин)
Бытовой гранулятор комбикорма состоит из следующих элементов
- Корпус клиноременной передачи (основание).
- Привод матрицы гранулятора.
- Ролики гранулятора.
- Загрузочный бункер.
- Электродвигатель АИР 100L8.
- Подвижная пластина крепления электродвигателя.
- Устройство натяжения ремней.
- Клиноременная передача.
- Корпус.
- Вал.
- Лопатка.
- Матрица.
- Шайба.
- Винт с внутренним шестигранником DIN 4762 — М8 х 20.
- Шайба пружинная стопорная DIN 128 — А8.
- Шпонка призматическая DIN 6885 — А8 х 7 х 22.
- Гайка DIN 44232 — М8.
- Винт с внутренним шестигранником DIN 912 — М8х1 х 30.
- Подшипник радиально упорный однорядный DIN 625 — 6307 с защитными шайбами или 66307 по ГОСТ 831-75 (35 х 80 х 21).
- Шайба стопорная DIN 6731 — 32.
- Гайка специальная DIN 1804 – М32х1,5.
- Шпонка призматическая DIN 6885 — А8 х 7 х 50.
В дополнение, посмотрим видеоматериал из двух частей, где показан порядок сборки бытового гранулятора комбикорма с плоской матрицей.