Гидравлический пресс своими руками: особенности применения и технологии. простые схемы и чертежи для создания своими руками (170 фото)

Общая информация о брикетах

Сырьем для данного вида биотоплива являются мелкие древесные отходы, в основном опилки. Конечно, их можно жечь и так, но это не очень удобно, топлива уходит много и оно быстро прогорает. А все потому что плотность древесной массы невелика, куда больше тепла получится, если сырье предварительно спрессовать. В этом и заключается технология производства брикет.

Вначале происходит переработка опилок и других отходов, их измельчение и просушивание. Влажность сырья перед прессованием должна находиться в пределах 6-16%, что и обеспечивает сушильное оборудование. Затем идет собственно изготовление топлива, что производится двумя способами:

• с помощью гидравлического пресса сырье формуется в брикеты прямоугольной или цилиндрической формы. Процесс проходит при давлении от 30 до 60 МПа и высокой температуре;
• методом экструзии на шнековом прессе из готовой смеси выдавливается брикет 4-х или 6-гранной формы под давлением около 100 МПа. Изделие проходит термическую обработку.

Следует отметить, что производство топливных брикетов из опилок не предусматривает добавления в состав смеси связующих компонентов. Под воздействием высокого давления и температуры частицы склеиваются лигнином, он содержится в любой древесине. В результате получаются «кирпичики» или «колбаски», чья теплотворная способность составляет до 5 кВт/кг. Производственный процесс показан на видео:

Бить иди давить?

Прессовочные операции осуществляются в основном давлением и ударом. Ударная прессовка весьма экономична: от удара в металле заготовки возникает волна упругости, отчего металл лучше течет и меньше сопротивляется деформации. В практике любителей и мастеров-индивидуалов ударная прессовка широко применяется для холодной ковки металлов, особенно художественной. Ударные прессы выполняются чаще всего ударно-инерционными: энергия аккумулируется в механическом накопителе (маховике, падающем грузе). Затем накопитель вводится в зацепление с пуансоном пресса, который и бьет по заготовке. Ударно-инерционные прессы весьма компактны: такой пресс массой 1 т и размерами в плане ок. 1х1 м способен создать мгновенное усилие больше 1000 тс. Но ударная прессовка – одна из самых аварийно- и травмоопасных операций, поэтому далее будет рассмотрен только один вариант ударного пресса, пригодный для использования в домашней мастерской.

Инструкция по изготовлению и сборке

Порядок операций при изготовлении пресса выглядит так:

1. Из швеллеров необходимо сварить основание устройства.
2. Из уголка делаем 4 стойки длиной по 1,5 метра. Они привариваются вертикально и с одинаковым шагом.
3. Далее из трубы или листа жести необходимо изготовить барабан, в котором будет перемешиваться сырье. Если у вас есть поломанная стиральная машина, барабан, а также подшипники, можно извлечь из нее.
4. Барабан нужно прикрепить к стойкам. Если есть возможность, его следует оборудовать электродвигателем. Если мотор является слишком высокооборотистым и понизить скорость вращения барабана до приемлемого значения за счет одной только разницы в диаметрах шкивов не удается, следует применить редуктор.
5. Под барабаном необходимо закрепить лоток, по которому подготовленный материал будет подаваться в матрицу.
6. В стенках трубы, используемой в качестве заготовки для матрицы, необходимо выполнить несколько отверстий диаметром 3 – 5 мм. Их надо распределить равномерно, чтобы воздух и вода выдавливались по всему объему брикета.
7. Снизу к матрице необходимо приварить фланец, к которому будет прикручиваться съемное дно. Это дно вырезается из стального листа в виде диска с проушинами.
8. Матрица приваривается или прикручивается к основанию под загрузочным лотком.
9. Из стального листа вырезаем круглый пуансон. Это просто диск, диаметр которого позволяет ему свободно входить в матрицу.

Шток изготавливается из трубы: достаточно диаметра 30 мм. Одной стороной он приваривается к пуансону, а другой — крепится к гидравлической установке.

Под матрицей фиксируем приемный лоток

Важно установить в таком положении, чтобы он не мешал снимать и устанавливать на место съемное дно матрицы.. Чтобы сократить время, затрачиваемое на извлечение готового брикета из матрицы, и сделать тем самым станок более производительным, к днищу матрицы можно приварить пружину с диском такого же диаметра, что и пуансон.

Чтобы сократить время, затрачиваемое на извлечение готового брикета из матрицы, и сделать тем самым станок более производительным, к днищу матрицы можно приварить пружину с диском такого же диаметра, что и пуансон.

После отключения гидравлической установки и извлечения пуансона изделие будет выталкиваться пружиной автоматически.

Технология изготовления брикетов

Процесс производства отопительного материала трудоемкий и требует выполнения последовательных операций.

При необходимости нужно подготовить сырье перед использованием:

1. Дробление материала;
2. Сушка дробленного сырья;
3. Измельчение (чем лучше измельчены компоненты брикетов, тем выше показатели теплоотдачи).

Для изготовления своими руками сырье нужно смешать со связующим. Для этого вполне подойдет глина в соответствии 1 до 10, где берется 1 кг глины и 10 кг дробленого материала

Полученную смесь нужно смешать с водой для образования однородной массы, важно чтобы она была ни жидкой, ни твердой

Полученную массу нужно загрузить в специальное оборудование. При прессовании лишняя жидкость выходит и изделие получает окончательную форму. Если использовать самодельный пресс, то есть возможность что небольшое количество влаги все же останется внутри изделия.

Обязательным моментом при изготовлении отопительного материала является просушка после прессования. Сушить можно на открытом воздухе, под солнечными лучами и ветром. Время данного этапа зависит от объема брикетов, а также от использованных технологий прессования.

После просушки изделие нужно переместить в специальное место для хранения или упаковать.

Пресс для брикетирования RUF 600

Промышленность выпускает специальный пресс RUF 600, на котором получаются брикеты с габаритами 150х60 мм.

Применение такого пресса имеет несколько преимуществ

:

1. Невысокий износ.
2. Повышенная надежность.
3. Небольшой расход электричества.
4. Качественные и плотные брикеты.
5. Высокая производительность.
6. Постоянный режим работы.

Модель RUF 600 использует в своей работе двухразовое гидравлическое прессование.
Применяется материал, влажность которого от 6 до 14% без добавок связующих веществ.

Сначала создается небольшое давление, благодаря которому материал начинает уплотняться за счет имеющихся пустот, образовавшимся между частицами. После этого происходит уплотнение и последующая деформация самих частиц, образуется мощное сцепление на молекулярном уровне.

За счет высокого давления, которое создается в конце операции, упругая деформация переходит в состояние пластической. В результате структура брикета становится намного прочнее, заданная форма полностью сохраняется.

На фоне других видов твердого топлива брикеты из отходов деревообработки выглядят не слишком популярными. Это можно объяснить наличием более доступных в плане стоимости дров, притом, что способ сжигания тех и других одинаков. Однако, списывать со счетов данное топливо не стоит, так как оно имеет массу достоинств. Некоторые домовладельцы, оценившие эти преимущества в полной мере, даже начали изготавливать топливные брикеты своими руками. Мы же рассмотрим, как это делается и стоит ли игра свеч.

Какой делать?

Прессование давлением позволяет выполнять практически все необходимые в обыденной жизни прессовочные операции. Самодельные прессы выполняются чаще всего энергетически автономными, т.е. без отдельного привода, резервуаров рабочего тела, станций подкачки и пр. Выбор той или иной конструктивной схемы пресса определяется в конечном итоге его назначением и рабочим усилием.

В качестве встроенного в пресс силового блока проще всего применить автомобильный домкрат – он развивает усилие до 100 тс, а домкраты на 10 тс общеупотребительны. Единственная операция, с которой пресс из домкрата не справится – это формовка (сплющивание) концов прутьев при художественной холодной ковке.

Домкрат используется чаще всего гидравлический бутылочный (но см. также ниже). В таком случае гидравлический пресс своими руками можно сделать по одной из след. рамных конструктивных схем (см. рис.):

Основные конструктивные схемы самодельных прессов

• Поз. А – домкрат перевернут, наглухо закреплен на неподвижной верхней траверсе, а к головке рабочего штока домкрата крепится пуансон. Это самая простая и в то же время надежная и вибрационно устойчивая конструкция (о роли вибраций в работе пресса см. далее). Недостатки – если домкрат понадобился по прямому назначению, демонтировать его достаточно сложно и долго, а качать рычаг домкрата, висящего вверх ногами, не очень-то сподручно.
• Поз. Б – схема с подвижным столом. Конструктивно сложнее, т.к. добавляется подвижная траверса – стол. Качают домкрат как всегда, снять его просто, т.к. он может быть вовсе не закреплен. Недостатки – наихудшая вибростойкость; кроме того, технология большинства прессовочных операций рассчитана на то, что пуансон давит на заготовку или деталь сверху, а если наоборот, то сложно и может вовсе не получиться. Зато для ремонтных и/или механосборочных работ это оптимальный вариант: если нужно выдавить из шкива или подшипника намертво приржавевший к нему вал или, наоборот, напрессовать их на вал, то его (вала) длина ограничивается только высотой потолка в мастерской. В целом же гидропресс с подвижным столом из домкрата это наилучший вариант для гаража или СТО.
• Поз. В – с силовым блоком на подвижной траверсе. Конструктивно наиболее сложен, но виброустойчив, прочен и долговечен, т.к. нагрузка на самое слабое звено – подвижную траверсу – не точечная, а фактически рассредоточенная. Домкрат также может быть не закреплен, но, если вывернется и грохнется, последствия будут хуже, чем если свалится с опорной плиты. Недостаток – качать домкрат, который потихоньку ползет вниз, не вполне удобно.

Винтовой пресс с ручным приводом (поз. Г) позволяет создавать усилие максимум до 1,5-2,5 тс. В работе с металлом применяется, когда такого достаточно, в след. случаях (см. также видео):

Когда достаточно усилия прессовки менее указанных значений:

Только ли гидравлика?

Самодельный пресс из домкрата может быть не только гидравлическим. Многие легковушки при продаже комплектуются ромбическим винтовым домкратом. Усилие он дает не более 2-2,5 тс, но дешев («новый, хороший» можно приобрести за 1300 руб.). Небольшое усилие не только недостаток: рама пресса с винтовым домкратом может быть сделана из деревянного бруса от 150х150, и к нему же возможно приспособить в качестве привода электродрель, см. рис.:

Самодельный механический пресс с электроприводом из винтового ромбического домкрата

Если максимум, что вам нужно – гнуть прутья до 8-10 мм, такого пресса на это хватит. И любопытный факт: автору статьи лет 10 тому назад довелось случайно познакомиться с деятелем, который, работая по 3-4 часа по первым 2-3 дням недели, зарабатывал 20-25 тыс. руб. в мес. В то время сумма немалая. Каким образом? Скупал за половину закупочной цены металлолома пустые металлические банки, плющил и сдавал уже по нормальной цене. Банок-то больше всего приносили пивных, они алюминиевые, а он дорогой. Жаловался, правда, что работа грязная – основной объем сырья притаскивали бомжи.

Прессовка и вибрации

Вибрации тянущегося при прессовке металла – бич большой промышленности, и прессы-гиганты, вроде того что еще из СССР поставил НКМЗ французскому «Форжалю», из-за этого представляют собой сложнейшие агрегаты

Но ИП и любителям тоже стоит обратить самое серьезное внимание на виброустойчивость пресса. Задир на каленом валу или шейке полуоси – неисправимый брак

Изготовление брикетов на небольших производствах

В промышленности используют такие технологии прессования:

• С помощью гидравлических прессов (на выходе отопительный материал в форме кирпичиков);
• На ударно-механических прессах (брикеты цилиндрической формы);
• Под воздействием высокой температуры и давления с помощью механических (шнековых) прессов (в виде многогранника).

В результате прессования из самой древесины выделяется лигнин, который выступает как склеивающее средство. На самодельных прессах невозможно или очень трудно добиться таких результатов и нужно использовать глину или другой связующий материал, например, измельченную бумагу.

Что лучше: блоки или монолит таблица?

Строить дома из опилкобетона можно по двум технологиям – из блоков либо из монолитного материала. У каждого из этих методов есть и плюсы и минусы.

Здания, возведенные из блоков:

Дом из блоков можно возводить постепенно, без особой спешки.
Возводимые стены могут быть любыми, к тому же при таком методе не нужна опалубка.
Данный материал легко переносит длительное хранение.
Построить дома из опилкобетона быстро не получится. Ведь большое количество изделий не удастся применить сразу – после укладки каждого ряда, необходимо ждать некоторое время, пока швы просохнут и приобретут прочность.

Здания, возведенные из монолита:

• В доме из монолитов лучше теплоизоляция.

Заливка монолита проводится в короткие сроки и за один раз, так как места соединения могут быть хрупкими, если проводить в разные периоды.

Так как для строительства необходима опалубка, то задать особую форму стенам будет тяжело. Однако при создании прямоугольной коробки дома, установка происходит в рекордно короткие сроки.
Если строительные работы предстоят не скоро, то составляющие для раствора не стоит покупать заранее. Нельзя так делать, потому что цемент из-за влияния влажности может окаменеть, а опилки — сгнить.

Опалубку наполняют раствором всего за один день. Вероятно и более быстрое выполнение работы, но главное влияние на скорость оказывает приготовление смеси.

По сути оба метода обладают своими преимуществами. Но чаще всего специалисты рекомендуют применять второй вариант возведение дома. Ведь в такой технологии отсутствуют швы в стенах, а это улучшает теплоизоляцию здания.

Оборудование для создания отопительного материала

На сегодняшний день существует множество фирм, поставляющих оборудование для производства топливных брикетов, зачастую они же и предлагают услуги по установлению. В некоторых случаях проводят уроки пользования приборами.

Для изготовления топлива своими руками понадобится следующее:

• для измельчения вторсырья;
• Пресс для брикетирования (гидравлический, шнековый или ударно-механический;
• готового изделия.

Если есть возможность просушки материала на свежем воздухе или получать их сухими от других производств, то можно обойтись и без просушивающего комплекса, но следует учесть что опилки должны обладать влажностью не более 13%. А при использовании опилок дробилка не понадобится.

Компост

Самое простое и чисто огородное дело. Компостные удобрения всегда нужны и особенно ценны за свое природное происхождение. Поскольку свежие опилки в качестве удобрения не подходят — они забирают из почвы азот — то из них нужно сделать компост, вернее добавить их туда, где он уже создан. Опилки помогают созревать основным компонентам компоста и к тому же весной он быстрее разогреется. Процесс можно запускать с начала лета. Обычно опилки закладываются в компост слоями, которые проливаются водой с удобрениями — мочевиной, суперфосфатом и хлоридом калия. Также рекомендуется каждый слой посыпать известью. Под конец лета компост можно применять.

Оборудование для производства брикетов

Прессовое и сушильное оборудование, представляющее собой технологическую линию по производству брикет, в домашних условиях недоступно из-за своей высокой стоимости и габаритов. Домашние мастера используют самодельные станки, позволяющие отформовать смесь для топливных брикетов в кирпичики или «шайбы». Главные элементы подобной установки – это механизм, создающий давление, и сама форма. Как их объединить в одно целое – решать вам, вариантов существует множество.

На данный момент самодельный пресс для брикетов изготавливается домашними умельцами в 3 исполнениях:

• с ручным приводом;
• с применением домкратов;
• с гидравлическим приводом.

Первый вариант самый простой. Из металлической профильной трубы на сварке выполняется рама, которая для удобства может прикрепляться к стене дома или сарая. В нижней части рамы неподвижно устанавливается форма круглой или прямоугольной конфигурации, а сверху на шарнире крепится длинный рычаг. К нему присоединяется нажимной элемент, входящий внутрь формы с небольшим зазором.

Второй и третий варианты отличаются тем, что пресс для опилок механизирован домкратом либо гидроприводом, устанавливаемым вместо рычага. Для того чтобы во время прессования из формы могла вытекать вода, в ее донной части делается несколько небольших отверстий. Конструкция такого станка показана на видео:

Схема

Рычажный и винтовой самодельный прессы не требуют применения покупных изделий, но и значительным усилием сжатия они похвастаться не могут. Предлагается собрать пресс на основе гидравлического домкрата или такого же пресса.

Он может быть оснащен электродвигателем либо ручным приводом:

1. К гидравлической установке присоединим пуансон. Его размеры должны соответствовать размерам матрицы, в которой сырье будет спрессовываться в брикет.
2. Саму матрицу изготовим из толстостенной трубы — это самый простой вариант. Для выхода воздуха и влаги в ее стенках будут проделаны отверстия.
3. Матрицу оснастим съемным дном. Удалив его, готовый брикет можно будет вытолкнуть пуансоном в приемный лоток.

Чертеж-схема изготовления брикетов из размоченной бумажной массы

Рабочий механизм поместим в корпус, снабженный для удобства транспортирования двумя ручками.

Пресс для изготовления топливных брикетов своими руками

Покупка готового оборудования для изготовления брикетов в зависимости от его мощности обойдется в сумму от 300 тыс. до 1 млн. руб.

Разумеется, для частника, желающего заняться изготовлением данного топлива чисто для собственных нужд, такие затраты нецелесообразны, поскольку окупятся они не скоро. Более правильным будет изготовить пресс из подручных материалов, тем более что ничего сложного в его конструкции нет.

Можно соорудить необходимое оборудование с нуля либо воспользоваться готовыми механизмами.

Самодельный станок

Изготовление установки с нуля

Создать значительное усилие, необходимое для сжатия сырья, можно при помощи:

• рычага (на него можно воздействовать собственным весом);
• винтового механизма.

Рычажный пресс можно изготовить даже из дерева, для винтового обязательно понадобятся стальные заготовки и токарный станок.

Шнековый экструдер (пресс для опилок) теоретически также можно изготовить своими руками и некоторым умельцам это даже удалось, но обходится такая затея из-за сложной обработки деталей и необходимости применять специальную высококачественную сталь очень дорого.

Отопление на пеллетах не только экономичное, но и экологичное, ведь в качестве топлива используется вторсырье. Можно изготовить или же переделать твердотопливник под пеллеты.

Подробную инструкцию по изготовлению твердотопливного котла своими руками вы найдете .

Сомневаетесь по поводу выбора пеллетного котла? По этой ссылке: вы найдете отзывы реальных пользователей о данных котлах. Читайте и делайте выводы.

Изготовление пресса на базе готового механизма

Для изготовления брикетов можно приспособить какое-нибудь более доступное, чем настоящий станок, устройство — домкрат или небольшой гидравлический пресс. Его останется только снабдить пуансоном и матрицей.

Следует понимать, что любой самодельный пресс, даже изготовленный на базе гидравлического домкрата, не сможет развивать усилий, обеспечивающих выделение лигнина.
Поэтому вместо него в сырье приходится добавлять сторонние связующие.

В этом качестве применяют:

1. Дешевый клей, например, обойный.
2. Глину (добавляется 1 часть на 10 частей опилок).
3. Размокшую бумагу, в том числе гофрокартон — содержащийся в ней лигнин при контакте с влагой проявляет свои клейкие свойства (это свойство бумаги используется при напылении теплоизолятора типа «Эковата»).

Еще одно отличие от промышленной технологии состоит в том, что исходный материал не сушат, а наоборот замачивают в воде — тогда частички лучше склеиваются. Затем готовый брикет сушат на открытом воздухе.

Как измельчить сырье

За хлопотами по изготовлению самодельного пресса нельзя забывать о таком важном этапе производства брикетов, как измельчение сырья. Резать его вручную очень трудно — тут также необходима механизация

Некоторые делают измельчители самостоятельно из старой активаторной стиральной машинки — устанавливают вместо активатора ножи.

Еще вариант — приобрести роторный станок.
Назначением этого прибора как раз и является измельчение растительности — дачники используют его для изготовления удобрений из листьев и травы.

Примеры конструкций

Вибрационная и механическая устойчивость пресса весьма существенны при ремонте и техобслуживании автомобилей; особенно легковых. Задиры и перекосы посадки сопряженных деталей это еще не все, важен и внешний вид машины. Т.е., пресс, применяемый при рихтовке и/или тюнинге автомобиля, должен иметь как можно более плавный ход и быть максимально точен. Достигается это повышенной материало- и трудоемкостью конструкции: колонны делаются стальными точеными, а стол и траверсы из цельных металлических плит.

Чертежи гидравлического пресса из домкрата повышенной точности и устойчивости даны на рис.:

Чертежи гидравлического пресса (из домкрата) повышенной точности и устойчивости

Без ущерба для эксплуатационных качеств пресса в геометрическом центре его верхней неподвижной траверсы (дет. 1) можно просверлить отверстие диаметром до 40 мм для прохода вала/оси при напрессовке на нее сопряженных деталей или, наоборот, выпрессовки его из них. Максимальное кратковременное (10 мин/1,5 час перерыв) рабочее усилие – ок. 10 тс.

На след. рис. даны чертежи пресса подобной конструкции и технического исполнения, но уже производственно-технологического назначения.

Чертежи производственно-технологического гидравлического пресса из домкрата с усилием в 12 тс

Максимальное усилие уже регулярное долговременное: до 50% рабочего времени, поэтому и конструкция данного изделия много сложнее. Особенность этого пресса – двойная комбинированная рама. Ее ходовая часть на круглых точеных колоннах, а опорная сварная из швеллеров. Такая рама очень хорошо гасит вибрации практически любой моды. Дело в том, что механическая добротность квадратной трубы, сваренной из швеллеров полками встык, очень низка: попавшие в нее волны упругости, образно говоря, запутываются в металле неравномерной толщины и дополнительно гасятся в сварных швах. Еще об опыте любительского изготовления гидропрессов из домкратов см. видео:

Пресс-молот

Чтобы покончить с ремонтно-технологическими прессами, вспомним обещанное: каким образом в домашней мастерской или у ИП-индивидуала применимо ударное прессование? В виде педального пресс-молота; он может использоваться как ковочный, заклепочный и штамповочный.

Прессы такого типа называются еще рычажными молотами. Их прародитель – кузнечный молот с приводом от водяного колеса. Сила удара пресс-молота далеко не рекордная, всего несколько тс. Но вследствие описанных выше особенностей поведения металла под ударом рычажные молоты достаточно  эффективны, тем более что силу и скорость удара можно регулировать соотв. характера нажатием на педаль.

Устройство рычажных молотов для ударной прессовки

Кинематическая схема рычажного молота показана на поз. а) рис., а на поз. б) – устройство его традиционного типа. На поз. в) – устройство усовершенствованного рычажного молота: параллелограммная подвеска верхнего бойка (так в данном случае называется пуансон) на паре серег (качающихся рычагов) обеспечивает прямой удар, а перемещением хомута тяги (водила) по нижней серьге, как показано стрелками, точно регулируется сила удара. Пара пружин (нижняя – регулируемая) позволяет добиться механического безразличия бойка: в пределах рабочего хода он остается в любом положении, куда его поставят рукой; это дает возможность, не меняя веса бойка, точно регулировать запасаемую в нем кинетическую энергию. Такие рычажные молоты применяют даже ювелиры и яхтсмены – для установки в паруса мощных люверсов и сборки дельных вещей внатяг.

Когда надо покупать

Настольный ручной механический мини-пресс

Но вот когда пресс ни в коем случае не надо делать самому, так это когда вы занимаетесь точной механикой, оптикой, ювелирными работами. Все самодельные прессы особой точностью не отличаются: в домашних и/или кустарных условиях их лучше и не сделаешь. А неточный мини-пресс может сломать или непоправимо испортить малюсенькую незаменимую детальку, расколоть линзу, драгоценный камень и т.п. В этих случаях лучше все же приобрести настольный мини-пресс; из них ручные механические реечные (см. рис. справа) есть в широкой продаже и цены на них приемлемы.