Система стружкоудаления для деревообработки своими руками

Домашняя мастерская: стружкоотсос своими руками

В деревообрабатывающей промышленности система удаления пыли и стружки является неизменной составляющей общего технического оснащения мастерских и потому должна рассчитываться, проектироваться и монтироваться в соответствии с рядом установленных правил.

Почему так важна система пылеудаления

Столярная обработка всегда сопряжена с обильным образованием побочного материала. Не будет преувеличением назвать количество выделяемой пыли и стружки умопомрачительным, ведь пылевая взвесь в деревообрабатывающих мастерских — это настоящий бич, который как домашние, так и профессиональные мастера превозмогают с разной степенью успешности.

Но в чём в действительности заключены необходимость и сложность удаления отходов деревообработки? Они представлены сочетанием ряда факторов, каждый из которых требует решения довольно специфических задач:

• Проблема № 1: малый вес продуктов отхода. В отличие от металлообрабатывающей отрасли и даже работ с полимерными материалами древесные стружка и пыль очень легки, они медленно оседают под воздействием силы тяжести, к тому же частицы крайне плохо связываются между собой из-за статического электричества.
• Проблема № 2: сложность технологического процесса. Даже в скромной столярной мастерской присутствует внушительный перечень обрабатывающего оборудования: строгальные, рейсмусовые, распиловочные, фрезерные и шлифовальные станки — каждая технологическая единица служит источником стружки и пыли.

Вывод из вышеизложенного таков: любой объект деревообрабатывающей промышленности должен комплектоваться системой пыле- и стружкоудаления, причём желательно, чтобы исполнение такой системы было выполнено на профессиональном уровне.

Общая конфигурация

В целом можно выделить два типа систем аспирации. Первый — локальные фильтрующие комплексы, которыми комплектуется каждая из единиц установленного обрабатывающего оборудования. Преимущества локальных установок наиболее очевидны при значительной удалённости техники на просторных площадках. Отсутствует необходимость прокладки магистральных каналов, нет нужды в организации воздухонасосного узла повышенной мощности. При этом наблюдается очевидная выгода в энергосбережении, ведь локальный узел фильтрации работает только тогда, когда задействована определённая часть оборудования.

Централизованные системы удаления стружки и пыли также не лишены достоинств. Их наиболее выгодно использовать в тесных мастерских, где пространство ограничено, а компоновка оборудования выполнена максимально компактно. Каждая единица обрабатывающей техники подключена к магистральному вытяжному ставу, который функционирует практически всё время работы мастерской, по крайней мере, если задействован хотя бы один из станков. Преимущества централизованных систем аспирации наиболее очевидны при высокой загруженности производства, однако такой подход требует качественной организации технологического процесса. Стоит отметить, что общая система удаления побочных продуктов деревообработки требует меньше вложений при организации, но влечёт более значительные затраты в процессе использования.

При этом не возбраняется организация гибридных систем. Скажем, наиболее задействованные части комплекса, такие как циркулярная пила, рейсмус, фрезерный станок и иже с ними могут быть объединены общей системой пылеудаления. В то же время станки, используемые время от времени, например, гриндер или барабанная шлифовка, имеют собственные локальные узлы фильтрации. Ключевое правило таково: вопрос организации системы удаления стружки и пыли должен быть поставлен во главу угла при создании закрытой деревообрабатывающей мастерской и тщательно продуман перед окончательным решением о размещении оборудования и утверждении технологического цикла.

Какой выбрать воздушный насос

Сердцем всей системы аспирации служит воздушный насос. Вне зависимости от того, является ли система локальной или централизованной, эффективность её работы всецело зависит от производительности этого узла. Можно предложить несколько вариантов: промышленный пылесос, один или несколько канальных лопастных вентиляторов, либо один центробежный.

В домашних мастерских пылесосы используются наиболее часто в роли центрального узла системы аспирации. Объясняется это достаточно просто: во-первых, производительности такого оборудования зачастую оказывается вполне достаточно, ну а во-вторых, сам пылесос может использоваться для уборки мастерской, либо быстрой очистки рабочего места и инструмента. Для подобных целей могут успешно применяться как промышленные (строительные) пылесосы, так и бытовые электроприборы мощностью свыше 2–2,5 кВт. Нужно отметить, что есть большая разница между пылесосом и стружкоотсосом, но подробнее этой темы мы коснёмся несколько позже.

Другой тип систем аспирации подразумевает использование канальных вентиляторов высокой мощности. По сути, такой вариант представляет попытку адаптирования оборудования для нехарактерных целей, тем не менее, подобные проекты имеют право на жизнь и, более того, успешно используются в домашних и небольших производственных мастерских. Нужно помнить, что канальные лопастные вентиляторы крайне уязвимы к наличию в потоке перекачиваемого воздуха твёрдых частиц, поэтому их всегда устанавливают в конце цикла очистки, иными словами, такой воздушный насос перекачивает уже очищенный воздух, при том, что все элементы системы работают в режиме разрежения, но не нагнетания.

Говорить о ключевых параметрах насосного узла лучше в контексте сравнения современных пылесосов и стружкоотсосов. Всего таких параметра три: потребляемая мощность, объём перемещаемого воздуха, или попросту производительность, а также создаваемое разрежение. Если не вдаваться в технические детали, пылесос больше предназначен для отрыва частиц с поверхности, в то время как стружкоотсос ориентирован на захват взвешенных в воздухе частиц, вылетевших из-под рабочего органа, будь то фреза, пильный диск или шлифовальная лента. Среди прочих преимуществ стружкоотсоса необходимо выделить наличие сборного мешка внушительного объёма, а также нетребовательность к наличию в составе системы сепарационного узла, то есть циклонного отделителя. При этом центробежные вентиляторы, которые используются в абсолютном большинстве стружкоотсосов, сильно теряют в производительности, если в системе трубопроводов есть заужение сечения. Пылесосы же в составе общей системы аспирации требуют глушения выводов на оборудовании, которое в данный момент не используется. Поэтому системы на базе пылесосов лучше использовать в паре с ручным инструментом или, например, шлифовальными станками, где область захвата должна располагаться как можно ближе к зоне обработки для максимально эффективного удаления мелкодисперсной пыли, представляющей наибольшую опасность. В свою очередь, центробежные вентиляторы особенно полезны из-за возможности перекачивать воздух даже при высоком содержании частиц крупной фракции, ведь двигатель «улитки» расположен вне потока.

Трубопроводный став и гибкие каналы

Как централизованные, так и локальные системы аспирации нуждаются в соединительных трубопроводах, посредством которых производится перемещение отходов от зоны захвата к фильтрующему узлу. Перечень материалов, подходящих для устройства системы трубопроводов, весьма широк.

Изначально наибольший интерес вызывают гибкие вентиляционные каналы. Они состоят из полиэтиленовой или полиуретановой оболочки, усиленной спиральным армирующим шнуром. Столь высокое распространение гибкие трубопроводы получили благодаря простоте монтажа, дешевизне, отсутствию необходимости в использовании поворотных фитингов и возможности оперативно изменять конфигурацию системы. Одним из важнейших преимуществ гибких каналов служит плавность поворота става, что снижает общее аэродинамическое сопротивление.

Однако гибкие трубопроводы не лишены недостатков. Нельзя забывать, что внутри канала действует достаточно сильное разрежение, особенно если система подключена к мощному воздухонасосу. Если большая часть выводов аспирационной системы заглушена, трубопровод может попросту схлопнуться, такие случаи отнюдь не редки. Также из-за малой механической прочности каналы не рекомендуется прокладывать по полу или в зонах, где потенциально возможно их повреждение. Наиболее бюджетные представители гофрированных шлангов имеют внутреннюю ребристую поверхность, из-за чего при работе системы аспирации трубопровод начинает вполне ощутимо свистеть, при этом увеличивается сопротивление потоку воздуха. Также для них очень характерно налипание пыли на стенках из-за накопления статического заряда.

Преимущества и недостатки жёстких трубопроводов прямо противоположные. Да, в таком случае требуется надёжная система крепления, соединений будет больше, однако благодаря внутренней гладкой поверхности труб в них не происходит засоров, налипания влажной стружки и снижения скорости потока. Нужно, однако, помнить, что по стоимости жёсткий став обойдётся существенно дороже гибкого, к тому же оборудование, подключенное к системе аспирации, останется иммобилизованным. Ввиду последнего часто практикуется комбинирование жёстких и гибких трубопроводов: по потолку разводят магистраль системы пылеудаления из металлических или ПВХ-каналов круглого или квадратного сечения, а затем с помощью специальных ответвительных фасонных изделий выполняется переход на гофрированные рукава для подключения оборудования.

Системы фильтрации

Важнейший функциональный элемент системы аспирации после воздушного насоса — узел фильтрации, абсорбции и утилизации побочных продуктов обработки. В этом плане существует достаточно большое число вариаций, однако для домашних мастерских пригодны всего несколько.

Первый и наиболее важный элемент — сепарационный фильтр, иначе называемый циклоном. Его основное назначение — отделить наиболее крупные фрагменты, такие как стружка и щепа, чтобы в дальнейший цикл очистки поступала только взвесь мелких частиц. Устройство циклонного фильтра примитивно, из-за чего многие мастера изготавливают его самостоятельно, тем не менее покупной вариант обеспечивает дополнительные преимущества. Например, благодаря распределённой подаче достигается более эффективное осаждение частиц, к тому же в некоторых моделях предусмотрена возможность влажной абсорбции, что снижает количество мелкодисперсной пыли на выходе.

Иногда системы аспирации не имеют иного фильтрующего элемента, кроме циклонного фильтра. Например, если выброс воздуха выполняется на улицу, система тонкой фильтрации попросту не требуется. Такой подход не всегда разумен: в зимнее время при работе вытяжной системы с мощным воздухонасосом теплота из помещения выбрасывается практически мгновенно, что вынуждает устанавливать фильтры тонкой очистки. В простейшем случае это обычные сборные мешки, задерживающие основную часть мелкодисперсной пыли, такой вариант наиболее характерен для локальных установок. Наивысшим качеством очистки воздуха характеризуются системы пылеудаления, основным узлом в которых служит пылесос с двумя и более ступенями очистки. Магистральные пылесосы также могут комплектоваться широким набором очистных элементов, хотя наиболее часто используются бумажные мешки и гофрированные воздушные фильтры по типу автомобильных.

Уловители и прочие комплектующие

В заключение стоит рассказать о тех элементах, которым уделяется наименьшее значение, хотя их важность трудно переоценить. Речь идёт о всевозможных раструбах, приёмных воронках и кожухах, а также об уместности их использования с тем или иным видом оборудования.

Как уже говорилось, при работе на шлифовальных станках образуется внушительное количество микроскопической пыли. При подключении системы аспирации к такому оборудованию основная ставка делается на захват именно мельчайших частиц, в то время как крупная стружка может свободно падать на пол и затем собираться ручным способом или пылесосом. Если использовать в таких случаях приёмные воронки, воздушный поток от самого рабочего органа будет создавать завихрения и захват мелкой пыли станет возможным только при условии достаточно сильного всасывания. Наиболее разумным будет исключить приёмный раструб и разместить всасывающий патрубок в непосредственной близости к зоне обработки.

А вот где раструбы действительно необходимы, так это во фрезерных, токарных и распиловочных станках, а также на строгальном оборудовании. Здесь основной упор делается на втягивание крупной стружки и опилок, поэтому наилучшим вариантом будет оснастить рабочую зону приёмным кожухом, максимально точно повторяющим форму рабочего органа и прилегающим к стационарным поверхностям как можно более плотно. Обращаем внимание, что оптимальное суммарное сечение зазора по всем сторонам кожуха должно быть в 1,5–2 раза больше условного прохода канала, которым станок подключен к системе пылеудаления. При больших значениях рекомендуется использование уплотнительных щёток, особенно это важно для фрезерного оборудования.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Источник

Как сделать стружкоотсос своими руками: чертеж, принцип действия

Как своими руками сделать стружкоотсос: чертеж, принцип действия

Бытовой пылесос является вполне удобным и даже привычным инструментом для того, чтобы наводить порядок в доме. Но если вы уберетесь при помощи такого устройства в гараже, то результат может быть плачевным, так как на полу останется мусор, а пылесос сломается.

Проблема заключается в том, что бытовые пылесосы рассчитаны лишь на то, чтобы убирать пыль и совсем мелкий мусор. В мастерской отходы будут состоять из достаточно крупных опилок, щепок, камушков и металлической/древесной стружки.

Особенности устройства

Как правило, воздушный поток следует очистить от мусора, и пропускают его через емкость с водой или матерчатый фильтр. Этого будет вполне достаточно для того, чтобы удерживать пыль и мелкий бытовой мусор. Пылесос для опилок и стружки обладает несколько иной конструкцией.

В нем нет матерчатого фильтра, потому что он будет лишь создавать лишнее сопротивление воздушному потоку.

Стружки, опилки и пыль следует уделить из воздушного потолка в аппарата центробежной силы, а именно в циклоне. На большинстве крупных производств для отсоса крупных опилок и стружки и рабочей зоны станка для обработки древесины используют именно промышленного типа пылесосы-стружкоотсосы. Это большие аппарата с невероятной мощностью, правда, устроены они так же, как и маленькие пылесосы столярного типа.

Принцип действия

Циклон, как может показаться на первый взгляд, создан даже примитивно. Это обычная большая емкость круглой формы (бочка или ведро). Входящий поток воздуха начинает поступать в верхнюю часть емкости, и при этом воздушная струя направлена по горизонтали, вдоль стены. Благодаря этому поток начинает закручиваться спирально. Центробежная сила начинает отбрасывать все твердые частички мусора к стенке, и они постепенно начинают собираться на дне емкости. Так как воздух легкий, очищенный поток постепенно начинает успокаиваться в центре круглой емкости.

Разрежение циклона внутри корпуса создается благодаря отсосу воздуха из патрубка, который расположен аккурат по оси емкости. В данной части циклона воздух является уже очищенным от опилок, пыли и стружки, а по этой причине может отсасываться при помощи любого насоса подходящей производительности. В роли насоса часто используется даже бытовой пылесос. В конструкции промышленного стружкоотсоса на основе циклона обычно применяется особый насос. Как правило, тут применяют насосы конструкции центробежного типа, и он выглядит как «беличье колесо» с лопатками, размещенными поперек, вместо самых обычных спиц.

Колесо должно быть размещено в корпусе, который по форме напоминает улитку. Приводимое в движение электрическим мотором центробежное колесо начинает разгонять воздушную массу по кольцу и сильно выкидывает через патрубок для выхлопа, который расположен на наружной части насоса. Кроме того, в центре колеса центробежности появляется разрежение. Насосы конструкции отличается прекрасной производительностью, а также неприхотливостью.

Обратите внимание, что такие устройство способы отсасывать даже очень загрязненный воздух, и это делает их еще более ценными в конструкции промышленного пылесоса на основе циклонной очистки.

Особенности выбора

Если для вас кажется, что сделать стружкоотсос самому будет сложно, можно выбирать из существующих моделей. При выборе пылесоса для удаления опилок и стружек в первую очередь важно определиться с тем, какого типа загрязнения вы будете удалять. Если обычно ведут работы по металлу, то потребуется подумать о покупке или даже создании мощного устройства стационарного типа.

А вот в качестве столярного пылесоса, который будет убирать древесную пыль и стружку, обычно используют небольшого размера передвижные агрегаты с длинными гибкими шлангами. В большом количестве случаев в конструкциях ручного инструмента для древесной обработки уже предусмотрены патрубки для того, чтобы подключить отсасывающий шланг со стандартным размером 3.4 см, а это в точности соответствует размер шланга пылесоса бытового назначения.

Как изготовить самостоятельно

Промышленный тип пылесоса для удаления стружки и пыли состоит из нескольких основных частей, а именно:

• Воздуховод.
• Вакуумный насос.
• Рабочая насадка.
• Циклонный фильтр.

Если вы зададитесь целью сделать своими руками полноценный стружкоотсос, то предлагаем рассмотреть, какие агрегаты и узлы можно использовать уже в готовом виде, а какие потребуется делать самостоятельно из подручных материалов.

Насос

Если вам требуется сделать производительный и мощный пылесос для того, чтобы удалять металлическую стружку в слесарном помещении, то потребуется обязательно найти или же сделать самостоятельно насос центробежного типа.

При аккуратности улиточный узел и центробежное колесо можно будет вполне самостоятельно сделать из фанеры своими руками, а также использовать в качестве дополнения металлические уголки. Для насосного привода следует использовать электрический двигатель, мощность которого будет составлять от 1500 до 2500 Вт.

Обратите внимание, что если вы планируете работы в столярной мастерской, то в роли насоса будет проще всего использовать уже самый простой бытовой пылесос. С учетом того, что стружки намного тяжелее, чем бытовая пыль, следует выбирать самый мощную модель пылесоса из всех, который будет доступен.

Воздуховоды

Если вы конструируете для мастерской стружкоотсос с высоким уровнем производительности, то следует очень внимательно относиться к выбору материалов и размеров, из которых будут сделаны воздушные соединения.

Чем больше размер воздухоотвода, тем меньше будет потеря мощности. В трубе небольшого размера не только будет сильно тормозиться поток воздуха, но также спустя время могут начать образовываться «пробки» из скоплений небольшой стружки, а также остатков пыли от древесины.

На данный момент в продаже можно будет найти готовые гофрированные рукава для создания воздуховода разного диаметра. Спирального типа каркас, который выполнен из пружинящей стали, будет обеспечивать таким воздуховодам достаточный уровень прочности. Во время сборки воздуховодов из такого гофрированного рукава следует внимательно отнести к тому, как заделывать стыки и соединения. Малейшие щели способы привести к тому, что устройство начнет подсасывать воздух и снизится эффективность всего прибора в целом.

Достаточно удобно будет применять для сборки воздуховодов полипропиленовые канализационные трубы, на которых уже есть муфты и манжеты. Это будет обеспечивать легкость разборки и сборки, и при этом будет гарантировать герметичное и надежное соединение. Если вы конструируете столярный стружкоотсос своими руками по чертежу на базе домашнего пылесоса, то допускается применять для воздуховода полипропиленовые трубы, а еще патрубки, диаметр которых 3.2 и 4 см. Это самые популярные размеры, причем широкий ассортимент арматуры дает возможность без проблем собирать хитроумные конструкции. Полипропиленовые детали пригодятся также и для того, чтобы сделать фильтр.

Циклонный фильтр

Самый сложный и достаточно интересный агрегат в конструкции промышленного стружкоотсоса. Естественно, что вы можете приобрести уже готовый циклон. Агрегаты воздушной очистки циклонного типа делаются промышленным способом в самых разных размерах и с разной степенью производительности. Это обеспечивает высокий уровень эффективности очистки, а также удобство обслуживания.

Но куда интереснее и к тому же дешевле будет выполнить сборку агрегата самостоятельно. В сети несложно подобрать готовые чертежи, а также технологии по сборку циклонного фильтра из подручных материалов. Но конструкция и размеры циклонного фильтра во многом будут зависеть от того, что именно будет у вас в наличии для того, чтобы время от времени убирать все накопившиеся отходы, фильтр должен быть оснащен съемной крышкой или люком, при этом она должна прилегать плотной, не допускать даже малейшего подсоса воздуха.

В роли рабочей емкости допустимо использование:

• Самодельной емкости.
• Большого пластикового ведра из-под лакокрасочных материалов.
• Пластиковой бочки емкостью в несколько десятков литров.

Обратите внимание, что вы можете своими руками собрать емкость для сбора пыли и стружки, к примеру, из фанеры. При изготовлении емкости из древесины стыки нужно тщательно промазать герметиком и жестко соединить отдельные детали.

Но самым сложным будет предусмотреть в конструкции отверстие для удаления отходов, которое должно плотно закрываться. Вы можете использовать, к примеру, вырезанный верх жестяной банки из-под лакокрасочного состава, потому что такую крышку легко открыть, но при этом она плотно укупоривает люк для выгрузки мусора. Удобно будет применять для корпуса фильтра ведро, которое плотно закрывается. В такой таре обычно продают шпаклевки, краски, строительные смеси. Из ведра с емкостью около 20 литров можно сделать мобильный и компактный фильтр для столярного стружкоотсоса на базе обычного пылесоса.

Лучшие фильтры циклонного типа для мастерской получаются из пластиковой бочки, где плотно закручивается крышка. Такие бочки могут быть с емкостью 20-150 литров, но стоит иметь ввиду, что бочка квадратной формы не подойдет, требуется лишь круглая. Ключевой деталью циклона будет устройство отсоса из емкости и подачи грязного потока воздуха от насадки. Отсос воздуха выполняется вертикально по оси фильтра, и патрубок отсоса можно прикрепить прямо по центру крышки ведра или бочки. Только следует учесть тот факт, что идеальные результаты получатся, если отсасывать воздух не из-под самой крышки, а на высоте от ½ до 2/3 размера емкости. По этой причине сквозь крышку будет проходить не короткий патрубок, а трубка нужной длины.

Подвод грязного потока воздуха осуществляется сверху, но уже горизонтально. И вот тут и будет хитрость. Для того, чтобы поток воздуха закручивался вдоль стенки циклона, впускной патрубок должен быть направлен вдоль стены.

Самый простой способ организовать такой поток будет монтаж в качестве входного патрубка уголка. Воздух, который попадает в патрубок, будет поворачивать поток на 90 градусов и направляться вдоль стенки циклона, но в угловом патрубке поток воздуха сильно замедляется, и к тому же в углу будет скапливаться стружка и пыль. Качественным решением будет монтаж входного патрубка в виде прямой трубки, которая вмонтирована наискось как можно ближе к стенке бака.

Он даст загрязнениям без помехи попасть внутрь циклона и прекрасно разгоняться вдоль стенки. Так получится сформировать мощный спиралевидный поток. Соединения должны быть жесткими, и при работе стружкоотсоса корпус циклона будет заметно вибрировать. Обязательно обеспечивайте прекрасную герметичность, и для этого используйте эластичные герметики, которые используют для монтажа сантехники и окон.

Рабочая насадка

Как сделать стружкоотсос для металлорежущего станка? Допускается собрать жесткую конструкцию воздуховода, которая закреплена на станине станка. Если устройство используется для столярной мастерской, то шланг рабочей насадки должен быть гибким и длинным, и как нельзя лучше для этого подойдет обычные шланги от бытового пылесоса.

Особенно удобно то, что шланги от пылесоса прекрасно стыкуются друг с другом, а также из комплекта бытового пылесоса для отсоса стружки и пыли будет прекрасно подходить «щелевая» насадка на шланг. Без насадки бытовой шланг обычно плотно стыкую с патрубком ручного электрического лобзика или шлифовальной ленточной машинки.

Особенности использования

Воздух после фильтра не конца очищен от стружки древесины и металлической пыли. По этой причине воздуховоды следует чистить. По этой же причине выхлопной патрубок промышленного пылесоса лучше не размещать внутри мастерской. Лучше всего от воздушного насоса выводить воздуховод наружу из мастерской. Следует за заполнением корпуса фильтра, и накопленные отходы не должны подступать к центральному патрубку ближе, чем на 15 см, поэтому не забывайте регулярно чистить бункер.

Источник