Самодельные системы сбора пыли для деревообрабатывающих станков. Циклон из бочки своими руками. Опыт FORUMHOUSE. Что необходимо для работы
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:
- Фильтрующая мембрана. Самый массовый и дешевый способ убрать пыль. Применяется в большинстве современных пылесосов;
- 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.
- 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).
Мембранный фильтр загрязняется минимально, и его надо лишь изредка очищать после проведения уборки. Вся грязь просто высыпается из накопителя, и пылесос снова готов к работе.
Пылесосы с таким фильтром стоят дешевле водяных, но все же более дорогие, в сравнении с мембранными. Поэтому многие народные умельцы делают фильтр типа «циклон» своими руками, и соединяют его с входом в обычный пылесос.
Ремонтные и строительные работы не только являются трудными, но и оставляют много пыли и мусора, который чаще всего лень убирать, а обычные домашние пылесосы просто не способны справиться с поставленной задачей. Поможет циклон для пылесоса, способный отсеивать стружку, опилки и другой мусор, не засоряя при этом сам пылесборник.
Принцип действия
Многие знают, что такое строительный сор, и как его трудно убирать, особенно в промышленных масштабах. На рынке существуют специальные строительные пылесосы, которые обладают высокой мощностью, в сравнении с бытовыми, но при этом имеют крупные габариты и немалую цену
. Поэтому мастера своего дела создают стружкоотсосы типа циклон своими руками, тем самым совершенствуют свои бытовые пылесосы и облегчают свою работу.
Фильтр представляет собой конструкцию из двух отсеков: внешнего и внутреннего. Под действием центробежной силы весь сор, поступающий в пылеулавливатель, на основе циклонного принципа сортируется на крупные и мелкие частицы .
Крупные оседают во внешней камере, а мелкие - во внутренней. Именно из-за такого принципа работы фильтра его и назвали циклонным.
Изготовление своими руками
Перед началом работы необходимо запомнить, что соорудить столь незамысловатое устройство не составит труда, поэтому после освоения принципов можно сразу вносить в механизм собственные мастерские доработки.
При изготовлении циклона своими руками из подручных материалов необходимы:
Чтобы сделать пылесос своими руками, необходимо:
- В крышке от ёмкости необходимо сделать отверстие для полипропиленового колена в 90 градусов и в боковой части самой ёмкости такое же отверстие для колена в 30 градусов.
- Внутрь ёмкости помещается фильтр, уже соединённый с полипропиленовым коленом.
- Все отверстия следует плотно закрыть с помощью герметика.
Шланг плотно фиксируется с полипропиленовым коленом и направляется чётко вниз, тем самым задавая устойчивую траекторию. Проводится тестирование на жёстком соре.
Аквафильтр из подручных средств
При возникновении проблем с поиском магазинного аквафильтра можно спокойно сделать циклонный фильтр для пылесоса своими руками. Для этого понадобится всего лишь пластмассовая труба, размеры которой устанавливают, опираясь на размер ёмкости (подойдет канализационная небольшого диаметра)
.
Чтобы сделать фильтр самостоятельно, необходимо распилить трубу на части и плотно соединить в Т-образную форму так, чтобы между камерами спокойно проходил воздух, а боковые ответвления нужно заглушить тканевым воздухопроницаемым материалом.
Снизу, у основания широкой части, необходимо просверлить дырочки в шахматном порядке (для забора воды). Далее необходимо соединить циклонный фильтр с водяным при помощи полипропиленового колена так, чтобы водяной фильтр, находясь внутри ёмкости, слегка касался воды.
Вода добавляется непосредственно перед эксплуатацией пылесоса.
Мешок для сбора пыли
При изготовлении мешка для пылесоса своими руками материал подойдет любой, но важно, чтобы он был плотным. Для того чтобы сделать такой мешок, понадобится всего три материала:
- Текстолит (размер подбирается индивидуально под каждый пылесос).
- Любой текстильный плотный мешок (многие используют мешки из-под обуви).
- Зажим для части сброса мусора.
В текстолите проделывается отверстие диаметром с выход клапана пылеулавливания, размеры у всех разные, в зависимости от модели пылесоса. Далее в мешке проделывается такое же отверстие и закрепляется между текстолитом и мешком.
В противоположной части мешка проделывается отверстие для сброса пыли и сора, после чего мешок закрепляется с помощью зажима.
Циклон был создан в 1986 году Джеймсоном Дайсоном и с тех пор завоевал свой авторитет на рынке продаж и держит свои позиции и по сей день.
Ни одна промышленная сфера не обходится без этого изобретения, имеющего такие качества, как скорость и надёжность.
Если у человека есть своя мастерская, то одним из важнейших вопросов стоит уборка помещения. Но в отличие от уборки пыли в квартире, обычный бытовой пылесос тут не поможет, так как он не рассчитан на строительный мусор и опилки – его резервуар для мусора (пылесборник или мешок) очень быстро забьется и придет в негодность. Поэтому часто используют самодельный циклонный фильтр, который вместе с бытовым пылесосом, поможет убрать мастерскую.
Введение
Древесная пыль и иной технический мусор хоть и кажется безобидными на первый взгляд, но на самом деле таят в себе много разных опасностей, как для мастера, так и для оборудования. Например, продолжительная работа без средств защиты, предотвращающих попадание пыли в органы дыхания, может вызвать серьезные осложнения с дыхательными путями, ухудшить обоняние и пр. Кроме того, и инструмент, находящийся в мастерской под воздействием пыли может быстро выйти из строя. Это происходит по тому, что:
- пыль, смешиваясь со смазкой внутри инструмента, образует смесь, совершенно непригодную для смазывания движущихся частей, что в результате приводит к перегреву и дальнейшей поломке
- пыль может затруднять вращение движущихся частей инструмента, что приводит к дополнительным нагрузкам, перегреву и выходу из строя,
- пыль забивает воздуховоды, предназначенные для вентиляции нагретых частей инструмента и отвода тепла от них, в результате снова перегрев, деформация и выход их строя.
Таким образом, вопрос качества удаления продуктов пиления и в целом уборки помещения стоит очень остро. Современный электроинструмент снабжен системами отвода пыли и стружки непосредственно из зоны пиления, что не позволяет пыли распространяться по мастерской. В любом случае для процесса пылеудаления нужен пылесос (или стружкосос)!
Есть хорошие промышленные пылесосы и если есть возможность, то лучше подобрать наиболее оптимальный вариант по цене и качеству и купить строительный пылесос.
Тем не менее, бывают случаи, когда уже есть бытовой пылесос и проще его модернизировать и решить проблему сбора строительного мусора в помещении. Для этого нужно использовать циклонный фильтр – делается он за полчаса при наличии всех необходимых элементов.
Принцип работы
Различных конструкций циклонов существует великое множество, но всех их объединяет один и тот же принцип работы. Все конструкции циклонных стружкососов состоят из трех основных частей:
- Бытовой пылесос
- Циклонный фильтр
- Емкость для сбора мусора
Конструкция его такова, что поток всасываемого воздуха, направляется по кругу и получается его вращательное движение. Соответственно на строительный мусор, содержащийся в этом потоке воздуха (это крупные и тяжелые фракции), действует центробежная сила, которая прижимает его к стенкам камеры циклона и под действием силы тяжести он постепенно оседает в резервуаре.
Недостатком циклонного пылесоса является то, что таким образом можно собирать только сухой мусор, если же в мусоре есть вода, то при всасывании такой субстанции будет проблемы.
Пылесос должен быть достаточно мощным, так как в его штатном режиме работы предполагается всасывание воздуха через стандартный шланг. В случае применения дополнительного циклонного фильтра, на пути воздуха появляется дополнительный фильтр, а также общая длина воздуховода увеличивается более чем в два раза за счет дополнительного воздуховода. Так как конструкция получается на столь маневренная, как отдельный пылесос, то длина последнего шланга должна быть достаточной для комфортной работы.
Подготовительные работы
Как говорилось выше, можно сделать циклонный фильтр для мастерской за полчаса, но для этого нужно проконтролировать наличие всего необходимого для производства стружкососа своими руками, а именно: инструменты, материалы и расходники.
Инструменты
Для производства работ будут необходимы следящие инструменты:
- электродрель,
- шуруповёрт,
- электролобзик,
- циркуль,
- струбцины,
- отвёртка крестообразная,
- карандаш,
- по дереву (50-60мм),
- набор .
Материалы и крепёж
Материалы можно использовать как новые, так и бывшие в употреблении, поэтому внимательно просмотрите нижеследующий список – возможно, что-то у Вас уже есть в наличии;
- Воздуховод (шланг) для пылесоса гофрированный или в текстильной оплётке.
- Канализационная труба диаметром 50мм и длиной 100–150 мм, в один из концов которой должен вставляться воздуховод Вашего бытового пылесоса.
- Канализационный отвод 30 или 45 градусов, длиной 100–200 мм, в один концов которого будет в дальнейшем вставляться воздуховод, указанный в п.1.
- Ведро («большое») пластиковое 11-26 литров с герметически закрывающейся крышкой.
- Ведро («малое») пластиковое 5-11 литров.Примечание. Важно, чтобы разница между двумя максимальными диаметрами ведер, была примерно 60–70 мм.
- Лист толщиной 15–20 мм.Примечание. Размер листа должен быть больше максимального диаметра Большого ведра.
- Саморезы по дереву с плоской широкой головкой и длиной 2/3 толщины .
- Гелевый герметик универсальный.
Таблица стандартных размеров круглых пластиковых ведер.
| Объем, л | Диаметр крышки, мм | Высота, мм |
| 1,0 | 125 | 115 |
| 1,2 | 132 | 132 |
| 2,2 | 160 | 150 |
| 2,3 | 175 | 133 |
| 2,6 | 200 | 124 |
| 3,0 | 200 | 139 |
| 3,4 | 200 | 155 |
| 3,8 | 200 | 177 |
| 3,8 | 200 | 177 |
| 5,0 | 225 | 195 |
| 11 | 292 | 223 |
| 18 | 326 | 275 |
| 21 | 326 | 332 |
| 26 | 380 | 325 |
| 33 | 380 | 389 |
Изготовление циклонного фильтра
Создание самодельного стружкососа складывается из ряда этапов:
- Создание фиксирующего кольца и фигурной вставки
- Установка фиксирующего кольца
- Установка бокового патрубка
- Установка верхнего ввода
- Установка фигурной вставки
- Сборка циклонного фильтра
Создание фиксирующего кольца и фигурной вставки
Нужно у малого ведра обрезать бортик, который используется для крепления крышки. В итоге должен получиться вот такой цилиндр (ну, чуть на конус).
Делаем разметку — ставим малое ведро на и чертим линию по краю – получаем окружность.
Затем определяем центр этой окружности (см. школьный курс геометрии) и размечаем еще одну окружность, радиус которой больше существующей на 30 мм. Затем размечаем кольцо и фигурную вставку, как показано на рисунке.
Установка фиксирующего кольца
Фиксируем кольцо на кромке малого ведра так, чтобы получился бортик. Крепление производим с помощью саморезов. Желательно предварительно засверлить отверстия, чтобы не расщепить .
Делаем разметку крыши большого ведра. Для разметки нужно поставить на крышку большого ведра самое ведро и обвести его контур. Разметку лучше делать фломастером, так как хорошо виден след.
Важно отметить, что все соединения должны быть герметичным, соответственно перед установкой крышки нужно место соединения промазать герметиком. В также нужно промазать и место стыка деревянного кольца и малого ведра.
Установка бокового патрубка
Боковой патрубок делается из канализационного отвода 30 градусов (или 45 грудусов). Для его установки нужно просверлить коронкой отверстие в верхней части малого ведра. Обратите внимание, что верхней частью малого ведра теперь стало его дно.
Установка верхнего ввода
Для изготовления верхнего ввода нужно просверлить отверстие в верхней части стружкососа (малого ведра), то есть в центре бывшего дна.
Для прочной фиксации вводного патрубка нужно использовать дополнительный элемент прочности в виде квадратной заготовки из толщиной 20 мм с центральным отверстием под патрубок 50 мм.
Крепление этой заготовки выполняется снизу четырьмя саморезами. Перед монтажом для герметичности место стыка нужно промазать герметиком.
Установка фигурной вставки
Фигурная вставка — очень важный компонент самодельного стружкососа, она должна быть закреплена внутри циклонного фильтра, как показано на фото.
Сборка циклонного фильтра
Затем необходимо правильно подсоединить воздуховоды:
- Верхний патрубок – к бытовому пылесосу
- Угловой отвод, входящий сбоку под углом – к шлангу.
Самодельный циклонный пылесос (стружкосос) готов.
Видео
Видео, по которому сделан данный обзор:
Статья о том, как я делал самодельный строительный пылесос
с фильтром типа «циклон». Производительность этой полезной самоделки для дома
можно оценить посмотрев видео его работы.
Для демонстрации работы собрал ведро песка. Результатом проделанной работы в общем доволен (если учесть, что это так сказать действующий макет-прототип).
Скажу сразу: эта статья является изложением моей истории создания моего первого (и как я думаю не последнего) самодельного пылесоса-циклона , и я ни в коей мере не собираюсь кому-либо что-то навязывать, доказывать и утверждать, что описанные здесь решения являются единственно правильными и безошибочными. Поэтому прошу отнестись с пониманием, так сказать «понять и простить». Надеюсь, мой маленький опыт будет полезен таким же, как я «больным» людям, которым «дурная голова рукам покоя не дает» (в хорошем смысле этого выражения).
Задумался я как-то о предстоящем ремонте и вытекающих из этого последствиях в виде пыли, строительного мусора и т.п. А так как предстоит штробить, пилить бетон и «перфорировать», то опыт прошлого подсказал, что надо искать решение для этих проблем. Покупать готовый строительный пылесос накладно, да и конструкция их в большинстве все равно предусматривает фильтр (в некоторых моделях даже со специальным «встряхивателем») или бумажный мешок+фильтр, который забивается, ухудшает тягу, периодически требует замены и также стоит немалых денег. Да и просто эта тема заинтересовала, и появился так сказать «чисто спортивный интерес». В общем, решено было делать пылесос-циклон. Очень много информации было почерпнуто здесь: forum.woodtools.ru Специальных расчетов (например по Биллу Пенцу) не проводил, делал из того, что попалось под руку и по собственному чутью. По случаю, на сайте объявлений (за 1100 руб.) и совсем рядом с моим местом жительства попался вот такой пылесосик. Поглядел параметры, вроде устраивают – будет донором!
Сам корпус циклона решил делать металлическим, потому как были сильные сомнения в том, как долго продержатся, например пластмассовые стенки под воздействием «наждачки» из струи песка и кусочков бетона. А также по поводу статического электричества при трении мусора о его стенки, и не хотелось, чтобы будущий самодельный пылесос метал искры в своих пользователей. И лично я думаю, что налипание пыли из-за статики не скажется положительно на работе циклона.
Общая схема построения пылесоса такая:
Загрязненный воздух проходит через циклон, в котором крупные частицы оседают в нижнюю емкость-мусоросборник. Остальное проходит через автомобильный воздушный фильтр, двигатель и через выходной патрубок наружу. Было принято решение сделать патрубок и на выход, причем размеры входа и выхода должны быть одинаковыми. Это позволит использовать пылесос, например для продувки чего-либо. Также можно дополнительным шлангом сделать выход «отработанного» воздуха на улицу, чтобы не поднимать пыль в помещении (это наталкивает на мысль пристроить этот блок в качестве «встроенного» стационарного пылесоса где-нибудь в подвале или на балконе). Используя два шланга одновременно можно чистить всякого рода фильтры, не раздувая пыль вокруг (одним шлангом дуть, другим втягивать).
Воздушный фильтр выбран «плоский» не кольцевой, чтобы при выключении попавший туда мусор падал в мусоросборник. Если учесть, что в фильтр попадает только оставшаяся после циклона пыль, то его замена потребуется не скоро как в обычном строительном пылесосе с фильтром без циклона. Причем по цене такой фильтр (где-то 130 руб.) гораздо дешевле «фирменных», которые используются в промышленных пылесосах. Также можно частично прочистить такой фильтр обычным бытовым пылесосом, присоединив его к входному патрубку «циклона». При этом мусор из мусоросборника засасываться не будет. Крепление фильтра сделано разборным для упрощения его чистки и замены.
Для корпуса циклона очень кстати нашлась подходящая жестяная банка, а центральный патрубок сделан из баллончика от монтажной пены.
Входной патрубок сделан с расчетом на пластиковую канализационную трубу 50 мм в которую с соответствующей резиновой муфтой довольно плотно вставляется имеющийся в пылесосе шланг.
Второй конец патрубка переходит в прямоугольник так сказать для «спрямления» потока. Его ширина была выбрана по наименьшему диаметру входного отверстия шланга (32 мм), чтобы не забивался. Примерный расчет: L= (3.14*50 мм — 2*32)/2=46,5 мм. Т.е. сечение патрубка 32*46 мм.
Собирал всю конструкцию на пайке с кислотой и 100 Ваттным паяльником (с жестью работал практически первый раз, если не считать пайку корабликов в детстве, поэтому прошу прощения за красоту швов)
Впаял центральный патрубок. Конус сделал по предварительно подогнанному картонному шаблону-развертке.
Корпус для автофильтра также сделан по шаблонам из оцинковки.
Верхнюю часть центральной трубы воздуховода выгнул в форме квадрата и подогнал под него нижнее отверстие корпуса (пирамиды) автофильтра. Собрал все вместе. По бокам банки циклона сделал три направляющих для повышения жесткости и крепления. Получилась вот такая «гравицапа».
Для мусоросборника и моторного отсека использовал 2 бочки из-под машинного масла (60 литров). Великоваты, конечно, но это то, что удалось найти. В днище моторного отсека сделал отверстия для крепления циклона, а на поверхность прилегания мусоросборника для уплотнения по периметру наклеил губчатую резину. После этого в боковине вырезал отверстие для входного патрубка с учетом толщины резиновой манжеты.
Циклон-«гравицапу» крепил шпильками М10 и гайками с фторопластом для предотвращения откручивания от вибрации. Здесь и далее все места, где необходима герметичность, сочленял с резиновым уплотнителем (или резиновыми шайбами) и автогерметиком.
Для соединения моторного отсека и мусоросборника использовал защелки от военных деревянных ящиков (отдельное спасибо Игорю Санычу!). Пришлось их немного отквасить в растворителе и «подкорректировать» молотком. Крепил заклепками (с резиновыми прокладками из камеры).
После этого для пущей жесткости и уменьшения шума запенил всю конструкцию монтажной пеной. Можно, конечно заполнить все доверху, но я решил подстраховаться, вдруг возникнет необходимость разобрать. К тому же получилось все довольно жестко и крепко.
Для удобства передвижения и переноски мусоросборника прикрепил 2 дверные ручки и 4 колеса с тормозами. Так как бочка-мусоросборник имеет снизу отбортовку, то пришлось для установки колес сделать дополнительное «дно» из пластмассового листа толщиной 10 мм. К тому же это позволило укрепить днище бочки, чтобы не «хлюпало» при работе пылесоса.
Основание для крепления воронки фильтра и площадки двигателя сделал из ДСП с креплением к бочке по периметру мебельными «евровинтами». Для фиксации площадки двигателя вклеил на эпоксидку 8 болтов М10 (я так думаю, достаточно было бы и 4). Покрасил. По периметру места установки фильтра проклеил губчатой резиной.
При сборке горловину корпуса автофильтра по периметру промазал герметиком и притянул к основанию саморезами с плоской шляпкой.
Площадку двигателя сделал из 21 мм фанеры. Для более равномерного распределения воздуха по площади фильтра, выбрал фрезером в площадке углубление 7 мм.
Для сбора уходящего воздуха и крепления двигателя был использован имеющийся в пылесосе пластмассовый моторный отсек. С него обрезано «всё лишнее» и вклеен на эпоксидку с усилением саморезами выходной патрубок. Все вместе собрано на герметике и при помощи металлического профиля (в него вставлена толстая губчатая резина) притянуто к площадке двигателя двумя длинными болтами М12. Их головки утоплены заподлицо в площадку и для герметичности залиты термоклеем. Гайки с фторопластом для предотвращения откручивания от вибрации.
Таким образом, получился съемный моторный модуль. Для удобства доступа к автофильтру он крепится при помощи восьми барашковых гаек Увеличенные шайбы приклеены (шоб не убежали).
Сделал отверстие для выходного патрубка.
Покрасил весь «пепелац» в черный цвет из баллончика, предварительно зачистив наждачкой и обезжирив.
Регулятор оборотов двигателя использовал существующий (см. фото), дополнив его самодельной схемой для автоматического запуска пылесоса при включении электроинструмента.
Пояснения по схеме самодельного пылесоса:
Автоматы (2х полюсные) QF1 и QF2 защищают соответственно цепи для подключения электроинструмента (розетка XS1) и схему регулирования оборотов двигателя пылесоса. При включении инструмента ток его нагрузки протекает через диоды VD2-VD4 и VD5 Они выбраны по справочнику из-за большого падения напряжения на них при прямом токе. На цепочке из трех диодов при протекании одной (назовём её «положительной») полуволны тока создается пульсирующее падение напряжения которое через предохранитель FU1, диод Шоттки VD1и резистор R2 заряжает конденсатор С1. Предохранитель FU1 и варистор RU1 (на 16 Вольт) защищают схему управления от повреждений при перенапряжении, которое может возникнуть, например, при обрыве (перегорании) в цепочке диодов VD2-VD4. Диод Шоттки VD1 выбран с малым падением напряжения (чтобы «сберечь» и без того маленькие Вольты) и предотвращает разряд конденсатора С1 во время «отрицательной» полуволны тока через диод VD5. Резистор R2 ограничивает ток заряда конденсатора С1. Напряжение, полученное на С1 открывает оптрон DA1, тиристор которого включен в цепь управления регулятора скорости двигателя. Переменный резистор R4 для регулирования скорости двигателя подобран такого же номинала как в плате регулятора пылесоса (он удален) и сделан выносным (в корпусе от диммера) для размещения на верхней крышке пылесоса. К нему параллельно припаян вынесенный из платы резистор R. Выключатель S2 «вкл/выкл» в разрыве цепи резистора R4 служит для ручного включения пылесоса. Выключатель S1 «автомат/ручной». В ручном режиме управления S1 включен и ток регулятора идет по цепочке R4 (R) – S2 включен – S1. В автоматическом режиме S1 выключен и ток регулятора идет по цепочке R4 (R) –выводы 6-4 DA1. После отключения электроинструмента за счет большой емкости конденсатора С1 и инерции двигателя пылесос продолжает работать порядка 3-5 сек. Этого времени достаточно, чтобы втянуть остатки мусора из шланга внутрь пылесоса.
Схема автоматического запуска собрана на макетной плате. Выключатели S1, S2, корпус диммера (для размещения переменного резистора R4) и розетка XS1 подобраны из одной не очень дорогой серии так сказать для эстетики. Все элементы размещены на верхней крышке пылесоса, выпеленной из ДСП 16 мм и оклеенной ПВХ окантовкой. В дальнейшем необходимо будет сделать изолированные корпуса для плат, чтобы защитить находящиеся под напряжением детали от случайного прикосновения.
Для питания пылесоса выбран трехжильный гибкий кабель в резиновой изоляции КГ 3*2,5 (5 метров) и вилка с заземляющим контактом (не забываем об электробезопасности и боремся со статическим электричеством). Учитывая кратковременный прерывистый режим работы пылесоса совместно с электроинструментом, выбранного сечения кабеля достаточно, чтобы не нагреваться. Более толстый кабель (например КГ 3*4) соответственно более тяжелый и грубый, что создало бы неудобство при пользовании пылесосом. От устройства для смотки кабеля, которое было в пылесосе-доноре, решено было отказаться, так как существующие там контакты не выдержали бы суммарную нагрузку пылесоса и электроинструмента.
Верхняя крышка фиксируется при помощи шпильки и барашковой гайки.
Для удобства снятия верхней крышки двигатель соединяется со схемой управления через разъем. Корпус двигателя и пылесоса присоединяются к защитному заземляющему проводнику. Для охлаждения схемы регулятора в выходном патрубке просверлил небольшое отверстие, чтобы создать проток воздуха внутри корпуса моторного отсека.
Для того, чтобы в мусоросборник можно было вставить пакет для мусора, верхнюю кромку оклеил разрезанным вдоль резиновым уплотнителем для дверей.
А чтобы мусорный мешок не засосало внутрь циклона из-за подсоса воздуха через неплотности, необходимо сделать в нем небольшое отверстие.
Доделка и испытания получившегося пылесоса проходили уже при начавшемся ремонте, так сказать в «боевых» условиях. Тяга, конечно, в разы мощнее чем у бытового пылесоса, которого не хватило бы и на пару минут работы со строительным мусором. Относительно тяжелый мусор от бетона практически полностью осаждается в мусоросборнике и дополнительный фильтр долго не нуждается в очистке, при этом тяга равномерная и не зависит от степени заполнения мусоросборника. Пыль от шпаклевки (в виде муки) очень легкая и соответственно хуже отфильтровывается циклоном, что заставляет периодически чистить автофильтр. Задача сделать пылеводосос не ставилась и поэтому на данную функцию теста не проводилось.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ и ВЫВОДЫ:
Получившийся аппарат в конце концов оказался работоспособен и уже прошел проверку при ремонте одной комнаты. Сейчас рассматриваю его скорее как действующий макет из серии «получится или нет ради интереса».
Основные недостатки данной конструкции:
— относительно большие габариты не удобны для транспортировки в автомобиле, хотя по комнате на колесиках пылесос перемещается очень легко. Можно использовать бочки литров по 30 например. Как показала эксплуатация, такой большой мусоросборник неудобен для очистки, а мешок с большим количеством мусора может порваться.
— диаметр шланга можно увеличить, например, до 50 мм и применить шланг от промышленного пылесоса (но встает вопрос цены от 2000 рублей). Хотя и при имеющемся шланге мусор собирается достаточно бодро, если конечно не пытаться втянуть половинку кирпича.
— необходимо сделать легкосъемное крепление дополнительного автофильтра и двигателя, для более удобного и оперативного обслуживания и очистки.
— в цепь управления можно включить термореле (только определиться с температурой срабатывания) для защиты двигателя от перегрева.
Плохое отсеивание легкой мелкой пыли, что можно решить внедрением второй ступени более мелких циклонов.
В заключение хочется поблагодарить всех своих друзей, которые помогали идеями и материалами в постройке данного «пепелаца». И отдельное большое спасибо моей любимой жене Юле за то, что поддерживает меня в моих увлечениях.
Надеюсь мой небольшой опыт будет полезен читателям .
С самого начала работы в мастерской столкнулся с проблемой удаления пыли после работы. Единственной доступной возможностью навести порядок на полу было подмести его. Но из-за этого в воздух поднималось просто невероятное количество пыли, которая оседала ощутимым слоем на мебели, на станках, на инструментах, в волосах и в легких. Бетонный пол в мастерской усугублял проблему. Некоторым решением стало разбрызгивание воды перед подметанием и использование респиратора. Однако, это лишь полумеры. Вода зимой замерзает в неотапливаемом помещении и ее приходится возить с собой, кроме того, водно-пылевую смесь на полу трудно собирать и она тоже не способствует гигиене рабочего места. Респиратор во-первых блокирует не все 100% пыли, некоторая часть все же вдыхается, во-вторых он не защищает от оседания пыли на окружающую обстановку. Да и не во все закоулочки можно пролезть веником чтобы выковырять оттуда мелкий мусор и опилки.
В такой ситуации самым эффективным решением было бы пылесосить помещение.
Однако, использовать бытовой пылесос не получится. Во-первых, его придется чистить через каждые 10-15 минут работы (особенно если работать на фрезерном столе). Во-вторых, по мере заполнения пылесборника эффективность всасывания падает. В-третьих, количество пыли, сильно превышающее расчетные значения, сильно скажется на ресурсе пылесоса. Тут нужно что-то более специализированное.
Существует множество готовых решений для пылеудаления в мастерской, однако, их стоимость, особенно в свете Кризиса-2014, не делает их слишком доступными. На тематических форумах нашел интересное решение - использовать циклонный фильтр в совокупности с обычным бытовым пылесосом. Все перечисленные проблемы бытовых пылесосов решаются если удалять из воздуха грязь и пыль до штатного пылесосного пылесборника. Некоторые собирают циклонные фильтры из дорожных конусов, другие -из канализационных труб, третьи - из фанеры и всего того, на что хватает фантазии. Но я решил купить уже готовый фильтр с крепежом.
Принцип работы прост - воздушный поток закручивается в конусообразном корпусе фильтра и пыль удаляется из воздуха под действием центробежной силы. При этом пыль осыпается через нижнее отверстие в емкость под фильтром, а очищенный воздух выходит через верхнее отверстие в пылесос.
Одной из частых проблем в работе циклонов является так называемая "карусель". Это ситуация, когда грязь и опилки не падают в емкость для сбора пыли, а бесконечно кружатся внутри фильтра. Такая ситуация возникает от слишком большой скорости потока воздуха, создаваемого турбиной пылесоса. Нужно уменьшить немного обороты и "карусель" пропадет. В принципе она не мешает - следующая порция мусора продавливает в емкость большую часть из "карусели" и встает на ее место. Да и во второй модели пластиковых циклонов этой карусели практически не бывает. Для устранения подсоса воздуха промазал термоклеем место соединения фильтра с крышкой.
Емкость для сбора пыли решил взять по-больше, чтобы реже нужно было выносить мусор. Купил бочку 127 литров, произведенную, кажется, в Самаре - размерчик что надо! Возить бочку до мусорки собираюсь как бабушка авоську - на другой тележке, чтобы не надрываться.
Дальше выбор компоновки. Некоторые устанавливают пылесборную установку стационарно и ведут каналы к станкам. Другие просто ставят рядом пылесос и бочку и перетаскивают их в нужное место. Мне же хотелось сделать мобильную установку на колесиках, чтобы перемещать все по мастерской одним блоком.
У меня довольно маленькая мастерская и вопрос экономии места весьма актуален. Поэтому решил выбрать компоновку, при которой бочка, фильтр и пылесос располагаются друг над другом, занимая минимальную площадь. Корпус установки решено варить из металла. Рамка из профильной трубы определяет габариты будущей установки.
При вертикальной компоновке возникает вероятность опрокидывания. Чтобы уменьшить такую вероятность нужно максимально утяжелить основание. Для этого материалом для основания выбран уголок 50х50х5, которого ушло почти 3,5 метра.
Ощутимый вес тележки компенсируется наличием поворотных колес. Были мысли, если конструкция будет не достаточно устойчивая, засыпать в полость рамки свинцовую дробь или песок. Но этого не потребовалось.
Для того, чтобы добиться вертикальности штанг пришлось применить смекалку. Пригодились недавно приобретенные тиски. Благодаря такой нехитрой оснастке удалось добиться точной установки углов.
Удобно перемещать тележку, держась за вертикальные штанги, поэтому усилил места их крепления. Кроме того, это дополнительное, пусть и не большое, утяжеление основания. Вообще, мне нравятся надежные вещи с запасом прочности.
Бочка будет фиксироваться в каркасе установки с помощью хомутов.
В верхней части штанг находится площадка для пылесоса. Далее в уголках в нижней части будут просверлены отверстия и закреплены деревянные дощечки с помощью саморезов.
Вот, собственно, и весь каркас. Вроде бы и ничего сложного, но почему-то на его сборку ушло четыре вечера. С одной стороны, я вроде не спешил, работал в своем темпе, стараясь выполнить каждый этап качественно. Но с другой стороны низкая производительность связана с отсутствием отопления в мастерской. Защитные очки и сварная маска быстро запотевают, ухудшая обзорность, громоздкая верхняя одежда сковывает движения. Но задача выполнена. Кроме того, до весны осталась всего пара-тройка недель.
Мне очень не хотелось оставлять каркас в таком виде. Хотелось его покрасить. Но на всех банках с краской, которые нашел в магазине написано, что использовать их можно при температуре не ниже +5, а на некоторых даже не ниже +15. Градусник в мастерской показывает -3. Как же быть?
Почитал тематические форумы. Народ пишет, что красить можно смело даже в мороз, лишь бы краска была не на водной основе и на детали не было конденсата. А если краска с отвердителем, так вообще не париться.
Нашел в загашниках старую, немного загустевшую банку Хаммерайта, которой еще летом красил на даче турник - . Краска довольно дорогая, поэтому решил испытать ее в экстремальных условиях. Вместо дорогого оригинального растворителя Хаммерайт долил в нее немного обычного обезжиривателя, чтобы сделать немного пожиже, размешал до нужной консистенции и начал красить.
Летом эта краска сохла за один час. Сложно сказать сколько она сохла зимой, но когда я вернулся в мастерскую к вечеру следующего дня краска высохла. Правда без обещанного молоткового эффекта. Наверное, виноват обезжириватель, а не отрицательная температура. В остальном других проблем не обнаружено. Покрытие и выглядит и на ощупь надежно. Пожалуй, не зря эта краска стоит в магазине почти 2500 рублей.
Корпус циклона сделан из хорошего пластика и имеет достаточно толстые стенки. Но крепление фильтра к крышке бочки довольно хлипкое - четыре саморезика, вкрученные в пластик. При этом на шланге, который крепится непосредственно к фильтру могут возникать значительные боковые нагрузки. Поэтому крепление фильтра к бочке нужно усиливать. Народ по-разному подходит к решению этой проблемы. В основном, собирают дополнительный каркас жесткости для фильтра. Конструкции самые разнообразные, но идея примерно такая:
Я подошел к этому несколько иначе. На одну из штанг наварил держатель для труб подходящего диаметра.
В этом держателе я зажимаю шланг, на который приходятся все скручивания и рывки. Таким образом, корпус фильтра защищен от каких-либо нагрузок. Теперь установку можно тянуть за собой прямо за шланг не боясь что-либо повредить.
Фиксировать бочку решил стяжными ремнями. Когда выбирал в хозяйственном магазине замки, сделал интересное наблюдение. Пятиметровый стяжной ремень с храповым замком иностранного производства обошелся мне в 180 рублей, а лежащий рядом голый замок типа "лягушка" российского производства обошелся бы мне в 250 рублей. Вот где торжество отечественной инженерной мысли и высоких технологий.
Опыт показал, что у такого способа крепления есть важное достоинство. Дело в том, что на форумах, посвященных этим фильтрам пишут, что бочки как у меня при подключении мощного пылесоса могут быть раздавлены из-за вакуума, возникающего при забивании входного шланга. Поэтому при испытаниях я намеренно перекрыл отверстие шланга и под действием вакуума бочка сжалась. Но благодаря очень плотному обхвату хомутами бочка сжалась не вся, а лишь в одном месте ниже обруча возникла вмятина. И когда я отключил пылесос вмятина сама выправилась со щелчком.
В верхней части установки расположилась площадка для пылесоса
В качестве бытового пылесоса приобрел безмешкового почти двухкиловаттного монстра. Я уж было подумал, и дома мне такой пригодился бы.
Покупая пылесос по объявлению столкнулся с какой-то необъяснимой человеческой глупостью и жадностью. Народ продает бывшие в употреблении вещи без гарантии, с выработанной частью ресурса, недостатками во внешнем виде по ценам ниже магазинных на какие-то 15-20 процентов. И ладно это были бы какие-то ходовые вещи, но б/у-шные пылесосы! Судя по сроку размещения объявлений торговля эта тянется порой годами. И стоит только начать торговаться и называть адекватную цену, как натыкаешься на грубость и непонимание.
В итоге через пару дней все же нашел для себя отличный вариант за 800 рублей. Известный бренд, 1900 Ватт, встроенный циклонный фильтр (уже второй в моей системе) и еще один фильтр тонкой очистки.
Для его крепления не придумал ничего более элегантного, чем прижать стяжным ремнем. В принципе, держит надежно.
Пришлось немного помудрить с соединением шлангов. В итоге имеем такую установку. И она работает!
Обычно когда читаешь отзывы от первого использования таких штуковин народ захлебывается от восторга. Вот нечто подобное и я испытал при первом включении. Шутка ли - пылесосить в мастерской! Там, где все ходят в уличной обуви, где повсюду летит металлическая стружка и опилки!
Я никогда раньше не видел этот бетонный пол, который невозможно вымести из-за застрявшей в порах пыли, таким чистым. Настойчивые попытки подмести его приводят только к повышению плотности пыли в воздухе. И такая чистота далась мне за пару легких движений! Даже не пришлось надевать респиратор!
В бочку удалось собрать то, что осталось после предыдущей уборки веником. При работе устройства благодаря просвечиваемости фильтра можно наблюдать струйки пыли, закручивающиеся внутри. В пылесборнике пылесоса тоже оказалась пыль, но ее было незначительное количество и это были особо легкие и летучие фракции.
Очень доволен результатом. Больше в мастерской не будет пыльных бурь. Можно сказать, перехожу в новую эру.
Достоинства моей конструкции:
1. Занимает минимальную площадь, обусловленную лишь диаметром бочки.
2. Установку можно таскать и дергать за шланг не боясь вырвать фильтр.
3. Бочка защищена от раздавливания при забивании входного патрубка.
Через некоторое время использования установки все-таки столкнулся с проблемой нехватки жесткости бочки.
Приобрел более мощный пылесос. Бытовой, но сосет как зверь - засасывает камни, гайки, саморезы, отрывает штукатурку и вырывает кирпичи из кладки))
Этот пылесос схлопнул синюю бочку даже без засорения входного шланга
! Плотный обхват бочки хомутами не помог. Камеры с собой небыло, очень жаль. Но выглядит это примерно так:
На тематических форумах предупреждают о такой возможности, но все равно такого я не ожидал. С большим трудом выправил бочку и отправил ее, изрядно помятую, на дачу - хранить воду. На большее она не способна.
Из этой ситуации было два выхода:
1. Купить вместо пластиковой бочки металлическую. Но нужно найти бочку совершенно конкретного размера, чтобы она точно встала в мою установку - диаметр 480, высота 800. Поверхностный поиск в интернете результата не дал.
2. Самостотельно собрать короб нужного размера из 15 мм фанеры. Вот это реальнее.
Короб собирал на саморезы. Стыки уплотнял с помощью двустороннего скотча на вспененной основе.
Тележку пришлось немного переделать - переварить задний хомут под квадратный бак.
Новый бак, кроме прочности и увеличенного за счет прямых углов объема, имеет еще одно важное приемущество - широкое горло. Это позволяет установить в бак мусорный мешок. Он значительно упрощает выгрузку и делает ее на порядок чище (завязал мешок прямо в баке и без пыли вынул и выбросил). Старая бочка этого не позволяла.
Крышку уплотнял вспененным утеплителем для окон
Крышку удерживают четыре замка-лягушки. Они создают необходимый натяг для уптолнения крышки на вспененной прокладке. Чуть выше я писал о ценовой политике на эти замки-лягушки. Но пришлось раскошелиться.
Хорошо получилось. Симпатично, функционально, надежно. Как я люблю.
