Рубрика: Строительство

Самодельный шредер для бумаги

Если у вас есть большая стопка бумаги или газет, которые вы можете применить во блага, то используйте их для создания своего биотоплива. Не спешите выбрасывать и старые документы и бумаги, вместе мы превратим все это в источник топлива, который не занимает много места, а самое главное, приносит существенную пользу.

Посмотрим на процесс, который показан в видеоролике самоделки:

Для создания биотоплива в домашних условиях, вам понадобится:
– вода;
– много газет или бумаги, чем больше будет газет, чем лучше будет для нас;
– уничтожитель бумаги;
– несколько пластиковых или металлических ёмкостей разного размера;
– сито для процеживания;
– форма для создания брикета.

Изготовление топлива состоят из нескольких простых этапов, прежде всего вы должны, измельчить бумагу на мелкие кусочки. Шредер это делает очень хорошо и быстро.

Если у вас нет шредера, то можно порвать газеты в ручную или использовать ножницы. Конечно, так будет процесс происходить гораздо дольше, но зато вам будет, чем заняться свободным вечером.

Переложите измельченную бумагу в большой тазик и залейте ее теплой водой. Воды должно быть столько, сколько сможет покрыть всю бумагу.

Помните бумагу руками, чтобы частицы стали еще меньше. Если у вас есть промышленный или домашний блендер, он размельчит бумагу практически до каши. Такая консистенция бумаги нам и нужна.

Оставьте емкость с бумагой и водой на 10-12 часов, чтобы она полностью размокла.

Далее возьмите сито, и процедить бумажную массу, это поможет избавиться от воды и сократить время сушки.

Сито использовать не обязательно, но только в том случае, если вы не боитесь запачкаться. Бумагу можно отжать и руками.

Теперь в ход идут металлические формы. В одну форму мы накладываем бумагу.

Дном второго контейнера необходимо прижать бумажную массу, чтобы удалить весь остаток влаги и сформировать брикет.

Готовые лепешки будет легче достать, если на дно контейнера положить пленку или пластиковый пакет.

Получившиеся полуфабрикаты, перед использованием должны хорошо высохнуть. Оставьте их на несколько дней в теплом месте, например, поместите их на батарею.

В среднем брикету нужно 3 дня, чтобы высохнуть, а горят они намного дольше, чем обычная бумага.

10-15 лепешек хватит, чтобы развести хороший костер на пикнике.

Превращаем принтер в уничтожитель бумаг: анти-принтер THG

Как известно, лазерные принтеры печатают на бумаге, а не уничтожают её. Но как насчёт того, чтобы, при необходимости, превратить принтер в самый, что ни на есть, настоящий уничтожитель бумаг?

Причиной зарождения нашего проекта оказались слишком часто встречающиеся заедания бумаги у старого принтера в быстро растущей программистской компании, которой владеет мой друг. У него появилось много конфиденциальных документов, постоянно скапливающихся стопкой рядом со стандартным уничтожителем бумаг. Плюс к этому, недавно он умудрился совершить роковую ошибку.

Владельцы компаний из сферы малого бизнеса не всегда технически подкованы и порой не подозревают, что лазерный принтер может перегреться. После нескольких попыток распечатать документ на новой специальной пластиковой бумаге, посылая листок за листком, из которых ни один так и не вышел из принтера, мой друг понял, что появилась проблема. После внимательного осмотра принтера оказалось, что несколько страниц специальной бумаги расплавились в принтере и полностью вывели его из строя.

В это же время я решил подобрать ему автоматический уничтожитель бумаг. Конечно, на рынке присутствует множество моделей, но цены на них меняются от $3000 до $12 000. Но что только не придумают наши талантливые люди! После серьёзного мозгового штурма мне в голову пришла идея, как использовать остатки лазерного принтера для создания уничтожителя бумаг (шредера).

Поскольку уничтожитель будет рассчитан на определённый объём листов, нам нужно надёжное и добротное решение с приличной скоростью. Компания Xerox построила свою репутацию на качестве и скорости своих принтеров. Так неужели при такой репутации компании уважающий себя моддер не сможет немного изменить назначение её продукта?

Комплектующие и материалы

Собрать уничтожитель бумаг очень просто. Большая часть времени (и не меньшая часть удовольствия) пришлась на разборку принтера, чтобы удалить "печку" и избежать любых опасностей возгорания. С поиском комплектующих никаких проблем не возникло.

Принтер: основное устройство для сборки уничтожителя бумаг. Мы использовали версию XEROX 3450/B, которая способная выводить 25 страниц в минуту. Нижний отсек имеет ёмкость 500 листов бумаги. Верхний отсек с ёмкостью 100 страниц лучше справляется с толстой бумагой. Розничная цена принтера составляет около $500, но на eBay и других интернет-аукционах можно купить подержанные модели за $200 – $400.

Мотор: для простоты мы заменим существующий мотор в принтере. Дело в том, что оригинальный мотор является ступенчатым, поэтому он более медлителен, стоит дороже, да и контроллер для него собирать сложнее. Проще подключить обычный мотор постоянного тока. Мы взяли мотор от блока уничтожения бумаг (см. ниже). Его ведущий вал построен на червячной передаче, аналогичной оригинальному мотору принтера.

Блок питания: одними из причин нашего выбора принтера (за исключением того, что он достался бесплатно) были стандартная механика и простота его работы. Недостатком оказалась необходимость удаления всей имеющейся электроники, за исключением трёх соленоидов. Нам потребуется блок питания с постоянным током около 5 В для их питания.

Комплектующие и материалы, продолжение

По случаю у нас завалялся блок питания Samsung на 4,75 В. Нам понравился его размер, поскольку его можно легко скрыть под кожухом принтера. Подобный блок питания можно купить где-то за $5.

Блок уничтожения бумаг (2 шт): мы пробовали большое количество блоков, прежде чем нашли лучший. Верите или нет, но мы выбрали блок уничтожения за $15: Aurora 5 Sheet Strip-Cut Paper Shredder. В него встроен резак только по полоскам, но для наших нужд он вполне подойдёт. Кроме того, блок имеет защиту от перегрева мотора и выключит себя при неблагоприятных условиях.

Читайте также:  Самодельные окна из дерева

Контроллер соленоида: это ключевой элемент нашего устройства. Перед нами простая светодиодная "мигалка", но вместо светодиодов она будет подавать ток на соленоиды. Скорость мигания (или подачи тока в данном случае) можно задать с помощью резистора и конденсатора. После работы с макетной платой мы создали простую схему для питания соленоидов со скоростью, которая не перегружала бы блок уничтожения бумаг. Мы создали две независимые схемы для соленоидов верхнего и нижнего отсеков, что позволяет отдельно выставлять скорости подачи.

Примечание по технике безопасности: будьте аккуратны! Прежде, чем пользоваться каким-либо инструментом, прочитайте инструкцию. Конечно, никакие бумаги не заменят личного опыта, но лучше учиться на чужих ошибках, а не на своих. Если вы не знаете, что делаете, лучше обратитесь к кому-либо за помощью. Помните лозунг: "Технику безопасности я знаю, как свои три пальца".

Разборка и подготовка

Приступаем к работе отвёрткой! Этот раздел носит описательный характер, поскольку вряд ли вы будете работать с той же самой моделью принтера, что и мы. Но принципы для любого принтера общие: ролики двигают бумагу, а скорость подачи бумаги зависит от соленоидов и реле.

Основных целей у разборки две. Во-первых, снять всё, что нам не нужно, дабы освободить место для модификации. Во-вторых, предотвратить возможность возгорания. У лазерных принтеров много деталей с очень высокой температурой, которые потенциально могут вызвать возгорание или плавление (это узнал мой друг на собственной ошибке, обошедшейся в $600). Лучше всего удалить ВСЕ ненужные детали. Начнём с простого. Удалим панель заднего доступа и "печку" принтера. Как известно, "печка" закрепляет тонер на бумаге термическим способом.

Затем следует удалить боковые панели принтера. Там следует убрать несколько компонентов: плату с процессором принтера, блоки питания и, в данном случае, шаговые двигатели. Что нам нужно оставить, так это реле и соленоиды. В нашем принтере используется три соленоида, но в некоторых моделях он только один.

Разборка и подготовка, продолжение

Затем перейдём к другой стороне принтера. Она отвечает за активное охлаждение. Там же находятся контакты с высоким напряжением для картриджа. Удаляем.

Сняв верхнюю крышку, мы можем добраться ещё глубже. Мы обнаружим лазерный блок, а также различные провода. Всё это нужно снять. Картридж, конечно, тоже нужно удалить, если вы ещё не сделали это раньше. У данной модели принтера в картридж встроен ролик подачи бумаги, который нам понадобится, так что не будем убирать картридж далеко.

Удалив картридж и лазерный блок, можно заняться снятием всех плат и проводов, чтобы у них не было возможности попасть в систему подачи бумаги.

Удалите все вентиляторы, платы и провода и с боковых панелей. Снимите плату с главным процессором и соответствующими проводами.

Итак, на данном этапе мы полностью "раздели" принтер. Теперь можно приступать к сборке.

Возьмите второй блок уничтожения бумаг, снимите с него мотор, обрежьте провода (оставьте достаточно провода для работы), после чего аккуратно прикрепите мотор к ведущему механизму – вместо старого шагового двигателя. Для этого, возможно, придётся просверлить отверстия, а закрепить мотор можно будет винтами, которые остались при разборке блока уничтожения бумаг.

Теперь обрежьте конец кабеля питания, который раньше обеспечивал ток оригинальному блоку питания принтера. Зачистите концы кабеля. Сделайте то же самое с концами кабелей питания мотора, 5-В блока питания и блока уничтожения бумаг. Соедините нужные провода вместе с помощью обжимного контакта или другим способом, не забыв после этого тщательно изолировать контакты, – ведь мы имеем дело с напряжением 220 В. Если вы не уверены в себе, пригласите на помощь человека, знакомого с электроникой. Установите блок питания внутрь корпуса с помощью суперклея.

Здесь приведена наша схема. Мы использовали простой осциллятор на основе 3909. Мы взяли две старые микросхемы LM 3909, которые лежали без дела, и два 100-UF – электролитических конденсатора на 6 В. Как можно видеть, схема очень простая. Два осциллятора нужны для независимого управления двумя системами подачи бумаги. Схему можно взять и другую, важно лишь подобрать нужные значения параметров.

Найдите место для нашего контроллера соленоидов и закрепите его в корпусе. В нашей модели мы установили контроллер в свободное место в передней части корпуса сбоку. Аккуратно припаяйте провода от существующих соленоидов к плате и не забудьте о питании. Кроме того, протестируйте схему мультиметром. Наконец, установите переключатель отсека подачи бумаги в легко доступное место. Мы установили переключатель на заднюю панель принтера, сделав это с максимальной пользой для эстетического вида (не считая мотора, выступающего из боковой части корпуса, конечно).

Если вы использовали мотор и принтер, как в нашем примере, то двигатель будет выступать примерно на сантиметр за пределы корпуса. Поэтому придётся проделать в стенке отверстие. Так как щётки мотора физически выставляются, придётся защитить его решёткой. Мы взяли решётку от 80-мм вентилятора.

Теперь в задней части принтера следует установить блок уничтожения бумаг. На данном этапе, как мы подразумеваем, ваша схема уже работает. Поэтому вы можете заправить в принтер бумагу, а на выходе правильно подобрать высоту и расположение уничтожителя бумаг. Кроме того, мы добавили две направляющих, формирующих своего рода воронку, чтобы у подаваемой бумаги была определённая свобода хода. Нам ведь не нужно, чтобы бумагу заело?

Наконец, установите боковые панели. К ним мы будем крепить блок уничтожения бумаг. Это можно легко сделать с помощью винтов. Отверстия мы проделали с помощью обычного гвоздя, нагрев его на огне, после чего мы сделали четыре отверстия на блоке уничтожения бумаг и на панелях. (Конечно, можно было взять и дрель, но с огнём интереснее). Убедитесь, что всё прочно закреплено, так как блок уничтожения бумаг будет вибрировать во время работы, и винты могут со временем ослабнуть.

Читайте также:  Размещение объектов на участке ижс

Всё готово. Основная часть работы закончена. Теперь осталось только протестировать наш анти-принтер.

Тут никаких сложностей возникнуть не должно. Мы загрузили принтер листочками с секретными документами (на что намекает фраза "Top Secret"). Затем, с помощью установленного сзади переключателя (он выбирает тот или иной соленоид – помните нашу светодиодную "мигалку"?) мы выбираем нижний отсек и включаем "принтер". Если всё собрано правильно, то уничтожитель бумаг заработает без проблем. Кроме того, если вы установили потенциометр вместо обычного резистора, можно отрегулировать скорость подачи бумаги. Убедитесь, что блок уничтожения бумаги справляется с установленной вами скоростью подачи.

Теперь выберите верхний отсек с помощью переключателя, загрузите в него сотню листков и проверьте скорость подачи. Как мы обнаружили, скорость подачи здесь другая, и с другими принтерами, скорее всего, дело обстоит так же. Мы использовали другой резистор, чтобы установить меньшую частоту пульсации, – и всё прекрасно заработало. Если вы припаяли потенциометр, то можно провести тонкую настройку.

А вот что получается на выходе. Единственное, что мы не учли, – лоток для сбора резаной бумаги. Мы взяли большую мусорную корзину, а сверху закрыли её фанерным листом с отверстием для бумаги. Мы не рекомендуем крепить корзину (или пакет) напрямую к блоку уничтожения бумаги, поскольку он довольно сильно нагревается во время работы.

Мы превратили сломанный принтер в уничтожитель бумаг. Занятие интересное и увлекательное. Кроме того, наша модель оказалась дешевле промышленного решения и неплохо показала себя в работе. Наш проект можно доработать. К примеру, оставить блок печати, и распечатанные листки будут поступать прямо в уничтожитель бумаг. Конечно, устройство получится бесполезным, зато каким забавным!

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.

Читайте также:  Практичный шкаф в спальню

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.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *