Самодельный строительный пылесос циклонного типа. Домашняя мастерская: стружкоотсос своими руками Самодельный пылесос для опилок

Отличный способ сэкономить на стружкоудалении - это изготовить в мастерскую самодельный стружкоотсос. Его стоимость на сегодняшний день начинается примерно от 9000 рублей, так что экономия выходит немалая. Именно такой проект и предложил нам мастер из Дзержинска Сергей Юркевич.

Все началось с того что возникла проблема обустроить рейсмус стужкоудалением, так как мастерская маленькая и очень нервируют опилки под ногами, сначала делал , под который даже спер у тещи последний советский пылесос "Ракета")) Но ненадолго,он сгорел. Но времени работы его хватило чтоб сделать вывод: для стружкоудаления это не лучший вариант.

Идея и ее воплощение была найдена на Ютубе. А именно, изготовление улитки без пылесоса.. Чертежей не делал, вся работа по проектированию шла прямо по ходу изготовления, примерно как рассказывали создатели ролика...

Первое что было изготовлено - сам диск-вентилятор. Изготавливался он из 9 мм фанеры диаметром 300 мм.... Нижний круг сплошной - с отверстием под шпиндель. В этом месте целесообразно наклеить еще один-два круга-усилителя, чтобы вал не болтался. Верхний круг с отверстием под "всос"

Изготовить такие окружности несложно с помощью, например, фрезерного стола, есть методики и с помощью циркулярки....

Потом надо было сделать корпус, в ход пошло то, что.было под рукой. На листе старого ДСП скрутил короб пред этим разметив на нем расположение вентилятора, внутрь короба вставил изогнутую полосу ДВП,углы закрыл поролоном а швы на клее ПУР.. Чтобы полоска ДВП не раскручивалась - усилил ее клиньями по углам короба.

Вибраций при вращении практически нет, балансировка производилась путем высверливания выемок на более тяжелой стороне до тех пор пока крыльчатка не начинала с легкостью останавливаться в разных местах на своем весу...

Сначала этот барабан ставил на асинхронный движок 500Вт 2800 об/мин, Для нормального функционирования требуется не менее 3000 об/мин. Но, движок оказался слабоват, слишком большое сопротивление.. - быстро перегревался... Поставил движок от стиральной машины но и тут минут 10 работы и теплозащита вырубает но уже это через маленький вал на подшипниках..

Сбоку поставил бочонок старенький из алюминия какой уж нашел) надо ж куда то стружку девать)) Это типа как в заводских стружкососах.. У бочонка удалено дно, а сбоку прорезано отверстие под выход из улитки. При этом поток воздуха закручивается по стенке, по типу циклона, осаждая опилки.

Получившаяся труба крепится к корпусу стружкоотсоса парой болтов. Снизу этого бачка хомутом крепится мешок для опилок, сверху - тканевой мешок-фильтр.

Потом сделал основную крышку на улитку, вход стружки труба диаметром 80 мм, (опять таки позаимствовал у жены на кухне от круп всяких))

На испытаниях отсос показал такую мощность, что спокойно удерживал брусок.

Ну, вот, так как с движком проблемы,плюнул на все поставил с самодельного станка 2,2 киловата через конденсаторы с пусковым.. Стало совсем прекрасно..

Надо было и сверху какой то фильтр воздушный ставить, у всех спрашивал какая для этого используется ткань, но четкого ответа не не нашел, Решение предложила теща! Наволочка от подушки, не знаю как ткань называется, но пыль не пропускает.. Так и стоит))

Стружкоотсос пока используется только на рейсмусе Makita 2010NB ... Надо сделать распределитель на другое оборудование, но это пока в проекте.

Распределитель нужен не только для того, чтобы разгонять поток на несколько устройств. При работе рейсмусом 30 мм могут забиваться стружкой. Вот его принципиальная схема.

Конструкция, конечно, получается более громоздкой, но более универсальной.

Древесина всегда считалась экологичным и безопасным материалом. Мелкая древесная пыль, образующаяся во время обработки деревянной заготовки, не так уж безобидна, как может показаться. Ее вдыхание отнюдь не способствует насыщению организма полезными микроэлементами. Накапливаясь в легких и верхних дыхательных путях (а древесная пыль не перерабатывается организмом), она медленно, но результативно уничтожает дыхательную систему. Крупная стружка постоянно скапливается возле станков и рабочих инструментов. Убирать ее лучше сразу, не дожидаясь появления непреодолимых завалов в пространстве столярной .

Для того чтобы поддерживать в домашней столярке необходимый уровень чистоты, можно купить дорогостоящую вытяжную систему, состоящую из мощного вентилятора, циклона, стружкоуловителей, емкости для стружки и вспомогательных элементов. Но пользователи нашего портала – не из тех, кто привык покупать то, что можно сделать своими руками. Используя их опыт, любой может собрать вытяжную систему, мощность которой будет соответствовать потребностям небольшой домашней мастерской.

Пылесос для сбора опилок

Стружкоотсос с использованием обычного бытового пылесоса – наиболее бюджетный вариант из всех существующих решений. И если вам удастся задействовать в работу своего старого помощника для уборки, который из жалости до сих пор не был выброшен на помойку, значит, присущая вам бережливость еще раз сослужила для вас добрую службу.

ADKXXI Пользователь FORUMHOUSE

Моему пылесосу больше пятидесяти лет (марка – «Уралец»). Вполне справляется с ролью стружкососа. Тяжелый он только, как мои грехи, но умеет не только сосать, но и дуть. Иногда этой возможностью пользуюсь.

Сам по себе бытовой пылесос, установленный на почетное место в мастерской в качестве стружкоотсоса, будет бесполезен. И основная тому причина – слишком малый объем мешка (емкости) для сбора пыли. Именно поэтому между пылесосом и станком должен находиться дополнительный узел вытяжной системы, состоящий из циклона и объемного резервуара для сбора опилок.

Ося Пользователь FORUMHOUSE

Самая простая установка – пылесос и циклон. Причём, пылесос можно использовать самый домашний. Вместо циклона (цилиндрического конуса) можно использовать разделительную крышку.

Пылесос для опилок своими руками

Схема рассматриваемого нами стружкоотсоса предельно проста.

Устройство состоит из двух основных модулей: циклон (поз. 1) и емкость для стружки (поз. 2). Принцип его работы следующий: с помощью пылесоса в камере циклона создается разрежение. Из-за разницы давлений внутри и снаружи устройства опилки вместе с воздухом и пылью поступают во внутреннюю полость циклона. Здесь под действием сил инерции и тяжести механические взвеси отделяются от воздушного потока и падают в нижнюю емкость.

Рассмотрим конструкцию устройства более подробно.

Циклон

Циклон можно сделать в виде крышки, которая устанавливается поверх накопительной емкости, а можно просто совместить эти два модуля. Для начала рассмотрим второй вариант – циклон, выполненный в корпусе емкости для стружки.

Первым делом нам следует приобрести резервуар с подходящим объемом.

ForceUser Пользователь FORUMHOUSE,
Москва.

Емкость – 65 л. Брал по принципу – нужны объем и удобства во время переноски заполненной емкости. У этой бочки присутствуют ручки, что очень удобно для ее очистки.

Вот список дополнительных элементов и материалов, которые нам понадобятся для сбора устройства:

• Винты, шайбы и гайки – для крепления входного патрубка;
• Отрезок канализационной трубы с манжетами;
• Переходная муфта (с канализационной трубы на всасывающий патрубок пылесоса);
• Пистолет с монтажным клеем.

Пылесос из бочки своими руками: последовательность сборки

В первую очередь в боковине резервуара проделывается отверстие под входной патрубок, который будет расположен по касательной к корпусу. На рисунке изображен вид с наружной стороны резервуара.

Патрубок целесообразно устанавливать в верхней части пластикового бочонка. Это позволит добиться максимальной степени очистки.

Изнутри входной патрубок выглядит следующим образом.

Щели между трубой и стенками резервуара следует залить монтажным герметиком.

На следующем этапе проделываем отверстие в крышке, вставляем туда переходную муфту и тщательно герметизируем все щели вокруг патрубка. В конечном итоге конструкция стружкоотсоса будет иметь следующий вид.

Пылесос подсоединяется к верхнему выходу устройства, а патрубок, отводящий стружку от станка, вдевается в боковую трубу.

Как видим, представленная конструкция не оснащается дополнительными фильтрами, что не сильно отражается на качестве очистки воздуха.

ден_61 Пользователь FORUMHOUSE

Сделал стружкоотсос по мотивам темы. За основу взят пылесос "Ракета" мощностью 400 Вт и бочка объемом 100 л. После сборки агрегата успешно проведены испытания. Все работает, как надо: опилки – в бочке, мешок пылесоса пуст. Пока что пылесборник подведен только к фрезеру.

Как бы там ни было, но определенный процент древесной пыли циклон задержать все-таки не может. И для того, чтобы довести степень очистки до максимума, некоторые пользователи нашего портала задумываются над необходимостью установки дополнительного фильтра тонкой очистки. Да, фильтр нужен, но не всякий фильтрующий элемент будет уместен.

Ося Пользователь FORUMHOUSE

Я думаю, что после циклона фильтр тонкой очистки ставить не совсем правильно. Вернее, нужно ставить, но замучаешься его чистить (очень часто придется). Там и просто фильтрующая ткань прокатит (типа мешка в пылесосе). У меня в Корвете верхний мешок задерживает основную массу мелкой пыли. Я это вижу, когда снимаю нижний мешок для удаления опилок.

Тканевый фильтр можно создать, прикрепив каркас к верхней крышке циклона и обтянув его плотным материалом (можно брезентом).

Основная задача циклона состоит в том, чтобы отводить опилки и пыль из рабочей зоны (от станка и т.п.). Поэтому качество очистки воздушного потока от мелкодисперсных взвесей играет в нашем случае второстепенную роль. А, учитывая, что стандартный пылеприемник, установленный в пылесос, обязательно задержит оставшийся мусор (неотфильтрованный циклоном), мы добьемся необходимой степени очистки.

Циклон-крышка

Как мы уже говорили, циклон можно сделать в виде крышки, которая будет одеваться на накопительный резервуар. Действующий пример подобного устройства представлен на фото.

ОстриеБревна Пользователь FORUMHOUSE

По фотографиям конструкция должна быть ясна. Пластик паял обычным паяльником, используя мелкую стальную сетку. Циклон довольно эффективный: при наполнении бочки на 40 литров, мусора в мешке пылесоса скопилось не более стакана.

Несмотря на то, что этот циклон входит в состав самодельного строительного пылесоса, его с успехом можно внедрить в конструкцию столярного стружкоотсоса.

Опилкопровод

Шланги, подключаемые к стружкоотсосу, лучше приобретать именно от пылесоса. По стене можно проложить пластиковый трубопровод с гладкими внутренними стенками. Он будет соединять станок с всасывающим патрубком циклона.

Определенную опасность представляет статическое электричество, которое образуется во время движения опилок по пластиковой трубе: налипание опилок на стенки трубопровода, воспламенение древесной пыли и т. д. Если вы желаете нейтрализовать подобное явление, то лучше сделать это в процессе строительства опилкопровода.

На явление статического электричества внутри опилкопровода обращают внимание далеко не все владельцы домашних мастерских. Но если делать конструкцию стружкоотсоса в соответствии с правилами противопожарной безопасности, то в качестве опилкопровода следует использовать гофру со встроенным металлическим проводником. Подключение такой системы к заземляющему контуру поможет избежать проблем в процессе эксплуатации.

alex_k11 Пользователь FORUMHOUSE

На пластиковые трубы обязательно заводить заземление. Шланги следует брать с проводом, иначе статика скапливается очень сильно.

А вот какое решение для борьбы со статическим электричеством в пластиковых трубах предлагает один из пользователей FORUMHOUSE: обвить пластиковую трубу фольгой и подсоединить ее к заземляющему контуру.

Вытяжные устройства

Конструкция устройств, отводящих стружку непосредственно от рабочих органов столярного оборудования, зависит от особенностей самих станков. Поэтому в качестве вытяжных элементов можно использовать изделия из пластика, фанеры и других подходящих материалов.

Для того, чтобы решить эту проблему, корпус резервуара можно оснастить металлическим каркасом, или вставить внутрь несколько металлических обручей подходящего диаметра (как предлагает пользователь alex_k11 ). Конструкция получится более громоздкая, но зато абсолютно надежная.

Стружкоотсос для нескольких станков

Система на основе бытового пылесоса обладает небольшой производительностью. Поэтому одновременно она может обслуживать только один станок. Иными словами, при наличии нескольких станков всасывающий патрубок придется подключать к ним поочередно. Можно также установить стружкоотсос централизованно. Но для того, чтобы мощность всасывания не падала, неработающие станки следует отключать от общей системы с помощью шиберов (заслонок).

При обработке деревянных заготовок каждый наверняка сталкивался с тем, что всё вокруг покрывается большим количеством стружек, опилок и древесной пыли. Чтобы хоть частично от них избавиться, применяют различные пылеулавливатели, стружкоотсосы, фильтры и другие приспособления. Многие электроинструменты и станки имеют собственные пылесборники, а на других есть специальные отводы для подключения пылесоса.

В домашних мастерских будет получше всё-же применить спец. пылесос, чем бытовой. Во-1-ых, движок в спец. пылесосе рассчитан на более чем продолжительную работу, а во-2-х, как правило он снабжен шланг длиной от 3 м, что заметно упрощает его применение с электроинструментом. И всё же минусом каждого пылесоса есть небольшая ёмкость для мусора.

Как сделать фильтр циклон своими руками

Задавшись целью как-то упростить работу по чистке пылесоса и сократить расходы на мешки, я начал собирать информацию по данному вопросу. В Интернете обнаружил описание разных видов несложных приспособлений в виде промежуточных пылесборников для пылесоса. Во-первых, это пылеуловители в виде мини-циклона. Они неплохо выполняют свою функцию по сбору пыли в отдельный контейнер, препятствуя попаданию её в пылесос, что в десятки раз увеличивает срок службы мешков. Облегчается и процесс очистки пылесборника от мусора. Готовые приспособления продаются через интернет-магазины, но стоимость их довольно высока при очень простой конструкции.

Конструкция. Я решил изготовить пылесборник типа мини-циклон самостоятельно. Автором и разработчиком данной конструкции считается Билл Пентз (Bill Pentz) из Калифорнии. Заработав себе серьёзную аллергию на мелкую древесную пыль, он впоследствии много времени и сил посвятил борьбе как с самой болезнью, так и с её причинами.

Пылесборник представляет собой устройство, основным элементом которого является перевёрнутый усечённый конус, вставленный нижней частью в ёмкость для сбора пыли. В верхнюю часть пылесборника вставлена трубка для подключения к пылесосу, а сбоку по касательной - трубка для подключения шланга от инструмента.

При втягивании пылесосом воздуха внутри аппарата образуются завихрения, и мусор, двигаясь вместе с воздухом, отбрасывается центробежными силами к внутренним стенкам фильтра, где они продолжают своё движение. Но по мере сужения конуса частицы чаще сталкиваются, замедляют движение и под действием гравитации ссыпаются в нижнюю ёмкость. А частично очищенный воздух меняет направление и выходит через установленную вертикально трубу и попадает в пылесос.

Есть два обязательных требования для данной конструкции. Это, во-первых, её герметичность, иначе будет резкая потеря мощности всасывания и качества очистки воздуха. И, во-вторых, жёсткость ёмкости и самого корпуса циклона - в противном случае он норовит сплющиться.

В Интернете есть таблицы с чертежами циклонов для различных по размеру частиц. Корпус циклона можно самим изготовить из оцинковки или пластика либо подобрать готовый контейнер похожей формы. Я, например, видел циклоны, сделанные на базе дорожного конуса (обязательно жёсткого), пластиковой цветочной вазы, жестяного рупора, большой тубы от тонера копировального аппарата и т.д. Всё зависит от того, какого размера нужен циклон. Чем крупнее частицы мусора, тем больше по диаметру должны быть трубки для подключаемых шлангов и тем массивнее получается сам циклон.

Билл Пентз указывает на некоторые особенности своей конструкции. Так, чем меньше циклон по диаметру, тем будет больше нагрузка на пылесос. А если ёмкость для мусора низкая и плоская, то есть вероятность подсоса мусора из ёмкости и попадания его в пылесос. При использовании ёмкости любой формы её нельзя заполнять мусором доверху.

Выбор материала. Я решил использовать в качестве заготовок пластиковые трубы для наружной канализации и фитинги к ним. Конечно, из них создать полноценный конус не удастся, но я оказался не первым, кто попытался их использовать для этой цели. Преимущество такого выбора - в жёсткости деталей и герметичности их соединений за счёт уплотнителей. Ещё один плюс в том, что есть различные резиновые вставки для труб, позволяющие легко и герметично подключить шланг пылесоса. К тому же при необходимости конструкцию можно легко разобрать.

Для своей для сбора крупных древесных опилок и стружки я сделал циклон из трубы ∅160 мм. В качестве соединителей для шлангов использовал трубы ∅50 мм. Хочу обратить внимание, что эксцентрический переходник с трубы ∅110 мм на ∅160 мм должен быть обязательно воронкообразной формы. Я встречал плоские, но они не подойдут - с ними ничего не получится, и мусор будет застревать.

Циклон своими руками ход работ

Порядок работы. В заглушке на трубу ∅160 мм и трубе корпуса сделал отверстия под отводы для шлангов. Дальше, используя термопистолет, вклеил в заглушку кусок трубы ∅50 мм. Она должна располагаться посередине корпуса циклона и быть на пару сантиметров ниже боковой трубки, поэтому лучше сначала в заглушку вклеить трубу более длинную, а затем обрезать по месту во время сборки.

В Интернете я нашёл жалобы на то, что термоклей не прилипает к ПВХ трубе, и совет сваривать детали с помощью паяльника и кусочков самой трубы. Я попробовал, но так делать не стал. Во-первых, клей у меня отлично прилип, а, во-вторых, запах расплавленной пластмассы отбил всякую охоту что-либо сваривать таким способом, хотя соединение, возможно, будет более прочным и аккуратным.

Сложность работы с термоклеем в том, что он не растекается, и шов при отсутствии навыков получается не очень ровным. У меня был такой печальный опыт - я для выравнивания шва решил нагреть его феном. Ровную поверхность клеевого наплыва я получил, но при этом деформировалась сама пластиковая трубка, и её пришлось выбросить.

На следующем этапе я приклеил к внутренней поверхности корпуса спираль, которая должна направлять воздушный поток вниз к пылеуловителю. Такое решение рекомендовал сам Билл Пентз - по его словам, это повышает КПД циклона чуть ли не вдвое. Спираль высотой около 20% зазора должна плотно прилегать к корпусу и делать один виток с шагом, равным диаметру входного отверстия для боковой трубы.

В качестве материала для неё я использовал пластиковый стержень, который нагрел феном и согнул в форме спирали (фото 1) , после чего вклеил его в корпус (фото 2) , используя термопистолет. Затем вклеил боковую трубку (фото 3) , внутренний конец которой направлен немного вниз.

Как только клей остыл и затвердел, я отмерил и обрезал трубку вертикального отвода, чтобы она была ниже обреза боковой трубки на 2-3 см, и окончательно собрал всю конструкцию.

Ёмкость для мусора сделал из жёсткой пластиковой бочки, к днищу которой прикрепил колёсики - для её чистки это оказалось очень удобно (фото 4) . Сбоку в бочке прорезал смотровое окошко и закрыл акриловым стеклом на термоклее. Сверху усилил соединение пластиковым кольцом и болтами. Через такой иллюминатор удобно следить за заполнением ёмкости.

Крышки от бочки у меня не было, и я сделал её из куска столешницы, который долго ждал своего часа после врезки мойки на кухне (фото 5) . С нижней стороны столешницы фрезером выбрал паз под края бочки и в него для герметичности соединения вклеил оконный уплотнитель (фото 6) . Отверстие в крышке по правилам нужно делать в центре, но тогда у меня возникли бы проблемы с размещением циклона в мастерской, поэтому я сделал отверстие со смещением. Крышка крепится к бочке на защёлках от давно сломанного пылесоса. От него также использовал шланг для подключения циклона. Хочу обратить внимание, что шланги лучше брать именно от пылесосов. Если взять, скажем, гофрированную трубу для электропроводки, при включении пылесоса появляются свист и жуткий шум.

Циклон для пылесоса своими руками

Подключение циклона к инструменту. Далеко не все инструменты имеют выход для пылесоса. Поэтому я решил изготовить несложный регулируемый держатель для шланга пылесоса. Для него из обрезков фанеры сделал заготовки рычагов (фото 7) . Держатель дополнил канализационным хомутом для крепления шланга (фото 8) . Подставку специально сделал больших размеров, чтобы была возможность закрепить её струбциной или удерживать грузом. Держатель получился удобным - я его использую не только для шланга пылесоса, но и для переносной лампы, лазерного уровня и поддержки длинной заготовки в горизонтальном положении.

После сборки циклона провёл несколько экспериментов для определения его КПД. Для этого всасывал стакан мелкой пыли, после чего измерял её объём, попавшей в ёмкость пылесборника. В результате убедился, что в бочку попадает примерно 95% всего мусора, а в мешок пылесоса - только очень мелкая пыль, и то незначительное её количество. Меня такой результат вполне устраивает - мешок теперь чищу в 20 раз реже, и только от мелкой пыли, что гораздо легче. И это при том, что моя конструкция по форме и пропорциям далеко не совершенна, что, безусловно, понижает КПД.

Разводка. Проверив работоспособность циклона, я решил сделать стационарную разводку шлангов по мастерской, так как трёхметрового шланга, безусловно, мало, а пылесос с циклоном громоздки и неповоротливы, каждый раз перемещать их по мастерской неудобно.

Благодаря тому, что использовались стандартные трубы, смонтировать такую разводку удалось за час. Пылесос и циклон я задвинул в самый дальний угол, а по мастерской проложил трубы ∅50 мм (фото 9) .

В мастерской использую специализированный пылесос BOSCH зелёной серии. После четырёх месяцев эксплуатации его в паре с циклоном могу сказать, что со своей задачей в целом они справляются. Но хотелось бы немного увеличить мощность всасывания (при работе с лобзиком приходится придвигать шланг чуть ли не вплотную к зоне резания) и уменьшить уровень шума. Так как в сам пылесос попадает мало стружки, есть идея изготовить более мощную крыльчатку и вынести её за пределы мастерской на улицу.

Ещё могу сказать, что мощность всасывания пылесоса немного упала при использовании его с циклоном, но на работе это не сильно заметно. Были сомнения, что на элементах может накапливаться статическое электричество, ведь вся конструкция - пластиковая, но практически этого не происходит, хотя раньше при сборе мелкой пыли шланг приходилось заземлять.

Безусловно, при использовании профессиональных с большими выходными отверстиями трубопроводов такого диаметра недостаточно. Лучше брать ∅110 мм или больше, но тогда и пылесос, и циклон должны быть более мощными. Однако для моих домашних работ и этого вполне хватает.

Шланг пылесоса жёстко закрепил на маленьком отводе трубы ∅50 мм и вставил его в нужном месте разводки. Остальные выходы разводки при этом закрываются заглушками, жёстко надетыми на короткие отводы. Перенести шланг - секундное дело.

В процессе эксплуатации столкнулся с одной небольшой проблемой. Если в шланг попадает маленький камушек (бетонные полы у меня давно не ремонтировались) или другой небольшой, но тяжёлый предмет, он движется по трубам до вертикального участка перед циклоном и там остаётся. При скоплении таких частиц за них цепляется другой мусор, и может образоваться засор. Поэтому перед вертикальным участком разводки я врезал камеру из трубы ∅110 мм с ревизионным окошком. Теперь весь тяжёлый мусор собирается там, и, открутив крышку, его легко достать. Это очень удобно, когда случайно в пылесос попадает крепёж или мелкая деталь. здесь простая - откручиваю крышку, включаю пылесос и рукой перемешиваю всё, что осталось в ревизии. Мелкие частицы тут же улетают в ёмкость циклона, а крупные остаются и легко вынимаются. Количество их обычно незначительное, но недавно в таком мусоре нашёл пропавшую биту шуруповёрта.

Также отверстие ревизии можно использовать для временного подключения шланга ∅100 мм. Достаточно открутить крышку - и получаем готовое отверстие ∅100 мм. Естественно, в этом случае надо заглушить все остальные входы разводки. Для упрощения подсоединения можно использовать гибкий переходник (фото 10) .

Для дистанционного включения пылесоса рядом с хомутом крепления шланга установил выключатель (фото 11) и дополнительную . Её можно использовать для подключения электроинструмента, тогда точно не забудешь включить пылесос перед использованием инструмента - со мной такое часто случается.

Всеми перечисленными приспособлениями я регулярно пользуюсь. Результатом доволен - в мастерской стало заметно меньше пыли, проще проводить уборку. За это время собрал несколько мешков опилок, а в пылесосе скапливается очень мало мусора. Хочу проверить циклон на сбор мелкого садового мусора и пыли при зачистке бетонного пола.

Считаю данную конструкцию очень полезной и доступной для изготовления в домашних условиях.

Сергей Головков, Ростовская обл., г. Новочеркасск

Домашний пылесос настолько привычен в хозяйстве, что никто не задумывается о принципе его действия. С момента изобретения этого помощника в уборке помещений, использовался единственно возможный способ отделения пыли от чистого воздуха – фильтр.

С годами фильтрующий элемент совершенствовался, из банального мешка из плотного брезента, он превратился в высокотехнологичные мембраны, удерживающие мельчайшие частицы мусора. При этом от главного недостатка избавиться не удалось.

Создатели фильтров постоянно ищут компромисс между плотностью ячеек и пропускной способностью для воздуха. К тому же, чем загрязненнее мембрана, тем хуже проходит через нее воздушный поток.
30 лет назад, физик Джеймс Дайсон произвел прорыв в технологии уборки пыли.

Он изобрел компактный пылеотделитель, работающий по принципу центробежной силы. Надо сказать, что идея эта была не нова. Промышленные пилорамы использовали центробежные накопители опалок и стружек типа «циклон» достаточно давно.

Но никто не догадался применить это физическое явление в быту. В 1986 году зарегистрировал патент на первый пылесос циклонного типа, с названием G-Force.

Вообще существует три способа отделения пыли от чистого воздуха:

1. Фильтрующая мембрана. Самый массовый и дешевый способ убрать пыль. Применяется в большинстве современных пылесосов;
2. Водный фильтр. Воздух с мусором проходит через емкость с водой (как в кальяне), все частицы остаются в жидкой среде, на выход поступает идеально чистый воздушный поток. Такие устройства завоевали популярность, но их применение не стало массовым из-за высокой стоимости.
3. Центробежный фильтр сухой очистки типа «циклон». Является компромиссом по стоимости и качеству очистки в сравнение с мембраной и водяным фильтром. На этой модели остановимся подробнее.

Принцип работы циклона

На иллюстрации показаны процессы, происходящие в камере фильтра циклонного типа.

Загрязненный воздух через патрубок (1) попадает в корпус фильтра (2) цилиндрической формы. Патрубок расположен по касательной к стенкам корпуса, благодаря чему воздушный поток (3) закручивается в спираль вдоль стенок цилиндра.

Под действием центробежной силы частицы пыли (4) прижимаются к внутренним стенкам корпуса, и под воздействием силы тяжести оседают в пылесборник (5). Воздух с мельчайшими частицами мусора (на которые не действует центробежная сила), попадает в камеру (6) с обычным мембранным фильтром. После окончательной очистки выходят в приемный вентилятор (7).

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. При таком разнообразии организовать систему аспирации крайне сложно.
• Проблема № 3: высокое разнообразие фракций отходов. В процессе обработки могут образовываться щепа, крупная и мелкая стружка, опилки, пыль и пудра. Сложно представить единую систему фильтрации, на каждой ступени которой осуществляется задержка частиц определённого размера, в то время как создание универсального фильтра видится ещё менее вероятной перспективой.
• Проблема № 4: влияние на качество обработки. Как стружка, так и микроскопическая пыль могут образовывать наросты на режущих кромках или налипать на поверхность детали. Всё это негативно сказывается на чистоте поверхности, к тому же повышается вероятность загрязнения функциональных узлов оборудования.
• Проблема № 5: опасность побочных продуктов обработки. Речь идёт вовсе не о том, что колоссальное количество пыли оседает на инструментах и материалах или наносит вред органам дыхания. И даже не о том, что обилие легковоспламеняющихся частиц служит негативным фактором противопожарной безопасности. Взрывы в деревообрабатывающих мастерских носят поистине катастрофические масштабы, ведь взвесь мелкодисперсных горючих частиц в воздухе — не что иное, как взрывчатое вещество аэрозольного типа, аналогичное по разрушительности с газовоздушной смесью. Без шуток.

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.