Аппарат для переработки пластика своими руками

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.

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).

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.

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.

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.

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.

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.

Стандартная для большинства производителей конфигурация посадки под ножи – шестигранник. То есть заготовкой для вала может служить прокатный профиль, концы которого протачивают под подшипники, шестерни, и т.д.

Оптимальный выбор – стали 40, 45, 40Х с улучшением (закалка + высокий отпуск).

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.

Полезное видео

Предлагаем посмотреть видео о том, как реализовать идею бизнеса по переработке пластика с помощью самодельного оборудования:

Заключение

Были рассмотрены далеко не все сложности, с которыми придется столкнуться в процессе проектирования и сборки измельчителя пластмассы.

Назвать изготовление самостоятельным можно только условно, поскольку для этого нужен целый станочный парк, а некоторые узлы приходится покупать в сборе. Весь процесс может затянуться на месяцы, а финансовые вложения потребуются в любом случае.

После разработки проекта «на бумаге» стоит просчитать экономическую эффективность мероприятия: просуммировать затраты на заготовку и обработку, после чего сравнить с ценой «заводского» шредера.

Те, кто уже имел опыт изготовления измельчителей, считают, что идея оправдывает себя в двух случаях: если нет жестких ограничений по времени или планируется наладить серийный выпуск подобных агрегатов. Для задач практической утилизации пластика обычно проще подобрать готовую модель.

Источник

Топ-7 самодельное оборудование для переработки пластика (ПЭТ, ПВХ)

Сегодня мы поговорим о переработке отходов в виде пластиковых бутылок и других полимеров. Эта тема актуальна как в плане построения бизнеса, так и в плане улучшения экологии. Поэтому она касается каждого из нас.

Охватить в одном видео все нюансы работы в этой отрасли не реально. Цель этого выпуска доступными словами объяснить как обстоят дела в этой отрасли и на каких этапах здесь делаются деньги.

Стоимость промышленного оборудования по переработке пластиковых бутылок (ПЭТ, ПВХ) исчисляется миллионами. Мы понимаем, что доступно это далеко не каждому. Поэтому постарались сделать этот обзор на примере людей с прямыми руками, которые без наличия много миллионных бюджетов умудряются занять свое маленькое место в этой отрасли с помощью самодельного оборудования.

Переходим к топу:

1. Сбор сырья и прессование

Процесс переработки пластика начинается с получения сырья. Специальная лицензия не требуется.

Многие останавливаются уже на этом этапе и делают полноценный бизнес. Заключается он в сборе сырья, его прессовании и последующей продаже.

Мусор на самом деле лишь условно бесплатный и получить доступ к городским свалкам дано не каждому. Поэтому если вы будете заниматься этим не в промышленных масштабах, можно попробовать исключить из этой цепочки администрацию свалки и получать сырье напрямую от людей и предприятий.

Делать это можно как с помощью приемных пунктов, так и устанавливая по городу специальные ящики для сбора пластиковых бутылок.

Люди бросают бутылки в такие ящики бесплатно, так как понимают, что таким образом делают свой маленький вклад в улучшение экологии. С осознанностью людей также можно работать, вешая на такие ящики разъясняющие таблички.

Чтобы разместить такой ящик во дворе многоквартирного дома, стоит предварительно согласовать этот вопрос с управляющей компанией или представителем ТСЖ. Аргументом в пользу установки ящика, является способствование чистоте двора.

Также можно договариваться об установке раздельных ящиков (для пластика, бумаги и стекла), в офисах крупных предприятий. Таким образом предприятие не только получит «эко-звание» и бесплатный вывоз отходов, но и дополнительные средства на мелкие расходные материалы.

В дальнейшем бутылки с таких точек изымаются и прессуются в тюки. Для прессования понадобиться пресс. Наиболее бюджетным вариантом является ручной пресс, который можно возить с собой при сборе сырья. Но для большей продуктивности, понадобиться гидравлический пресс.

2. Дробление с помощью шредера

Следующим этапом после сбора сырья идет процесс получения флекса (измельченного пластика).

На этом этапе хотим познакомить вас с Dave Hakkens. Который с помощью своего Ютуб-канала пытается сделать процесс переработки пластика более доступным.

Дейв показывает как он поэтапно собирает в своем гараже мини-шредер для измельчения.

Для получения качественного флекса, бутылки перед измельчением нужно отсортировать по цвету и отделить от крышек. Крышки изготавливаются из ПВХ материала, который имеет другие свойства и перерабатывается отдельно.

После сортировки бутылки измельчаются с помощью шредера, моются и высушиваются. Таким образом можно получить качественный флекс, на который есть спрос как внутри страны, так и из заграницы. Наиболее ценен флекс из бесцветных бутылок.

3. Гранулирование с помощью экструдера

Чтобы стать еще на шаг ближе к конечному продукту, флекс можно переработать в гранулы. Делается это с помощью экструзии.
Дейв также показывает как он в своем гараже собирает небольшой экструдер.

В экструдер засыпается измельченный пластик, который с помощью шнекового вала (по типу мясорубки) передвигается внутри корпуса. Корпус оснащен системой подогрева, что обеспечивает плавление пластика. Далее пластик выдавливается через небольшие отверстия в виде прутков. Прутки проходят через вращающийся нож и получаются гранулы – готовый продукт для производства различных пластиковых изделий.

4. Самодельная линия по переработке пластика

Некий пример выше описанных процессов можно увидеть на видео с канала Ойбека Косимова. Где он делает обзор самодельной линии по переработке пластика в гранулы.

Здесь также пластик проходит процесс измельчения, моется, сушится и подается в экструдер. Получаемые на выходе с экструдера прутки проходят через ванну с водой для охлаждения, подаются на резак и получаются готовые гранулы.

5. Термопластавтоматы (ТПА)

Полученные гранулы широко используются при производстве изделий на термопластавтоматах.

Сложно назвать хоть одну отрасль где бы не требовались небольшие пластиковые детали. Поэтому применение ТПА очень обширное.

Умелые руки и их умудряются собирать в своих гаражах. Это мы можем увидеть на примере из видео с канала Григория Урывского, где он демонстрирует свой самодельный термопластавтомат.

Засыпанные в ТПА гранулы расплавляются и пластик под давлением поддается в подготовленную пресс форму (матрицу). На выходе получается готовое изделие.

Изготовление пресс-форм также стоит хороших денег, поэтому рентабельным будет лишь производство изделий в большом количестве.

Так как мы решили осветить эту тему на примере самодельного оборудования, то дальше мы покажем несколько примеров использования вторичного пластика на кустарном производстве в Индии.

6. Полимерпесчаное производство

На примере мы можем увидеть, как в экструдер засыпается дробленка из пластика перемешанная с песчаной основой. На выходе получается тестообразная масса, которую помещают в пресс-форму. Далее пресс-форму ставят под ручной пресс и после сжатия получают готовое изделие. В зависимости от подготовленной формы, таким образом можно ту же полимерпесчаную черепицу или тротуарную плитку.

7. Изготовление строительных блоков

Здесь можно увидеть, как индийцы используют самодельную установку, по типу бетономешалки с подогревом. Засыпают в нее какой-то шлак, добавляют пластиковые бутылки и мешают до получения однородной массы. Готовую массу помещают в подготовленную форму, прессуют и охлаждают. На выходе получают готовый строительный блок.

Веревки из пластиковых бутылок

На видео показано как можно изготавливать в собственном гараже веревки из пластиковых бутылок:

Метлы из бутылок

На видео можно посмотреть как производят метлы из использованных пластиковых бутылок:

Станки для малого бизнеса в гараже:

Источник