Пылесосы для стружки и опилок: особенности, принцип работы и изготовление

Бытовой пылесос – вполне привычный и удобный инструмент для наведения порядка в доме. Но если прибраться бытовым пылесосом в гараже, результат может оказаться плачевным. И мусор останется на полу, и пылесос сломается.

Проблема в том, что бытовой пылесос рассчитан только на уборку пыли и совсем мелкого мусора. В мастерской отходы состоят из довольно крупных опилок, камушков, щепок и металлической стружки. С таким мусором домашнему аппарату не справиться.

Обычно поток воздуха очищают от мусора, пропуская его через матерчатый фильтр или ёмкость с водой. Этого вполне достаточно для удержания пыли и мелкого бытового мусора.

Пылесос для стружки и опилок имеет иную конструкцию. Матерчатого фильтра в нём нет, потому что тот лишь создаёт лишнее сопротивление потоку воздуха. Пыль, стружки и опилки удаляются из воздушного потока в аппарате центробежной фильтрации, так называемом циклоне.

На крупных производствах для отсоса стружки и опилок из рабочей зоны деревообрабатывающего станка используют промышленные пылесосы-стружкоотсосы. Это большие мощные аппараты, но они устроены так же, как маленькие столярные пылесосы.

Циклон устроен на первый взгляд примитивно. Это просто большая круглая ёмкость (ведро или бочка). Входящий поток воздуха поступает в верхнюю часть ёмкости, причём струя воздуха направлена горизонтально вдоль стенки. За счёт этого поток спирально закручивается.

Центробежная сила отбрасывает все твёрдые частицы мусора к стенке и они постепенно собираются на дне ёмкости. Воздух лёгкий, поэтому очищенный воздушный поток постепенно успокаивается и собирается в центре ёмкости.

Разрежение в корпусе циклона создаётся отсосом воздуха из патрубка, расположенного строго по оси ёмкости. Воздух в этой части циклона уже очищен от пыли, стружки и опилок, а потому может отсасываться любым насосом подходящей производительности. В качестве насоса часто используют обычный бытовой пылесос.

В конструкциях промышленных пылесосов на основе циклона, как правило, применяется специальный насос. Обычно используют насосы центробежной конструкции. Выглядит такой насос как «беличье колесо» с поперечными лопатками, вместо спиц.

Колесо размещается в корпусе, формой напоминающем улитку. Приводимое в движение электромотором центробежное колесо разгоняет массу воздуха по кольцу и с силой выбрасывает через выхлопной патрубок, расположенный на наружной стенке насоса. При этом в центре центробежного колеса образуется разрежение.

Насосы центробежной конструкции отличаются хорошей производительностью и неприхотливостью.

Выбирая для мастерской пылесос для удаления стружек и опилок, необходимо в первую очередь определиться, какого рода загрязнения мы будем удалять.

Если обычно ведутся работы по металлу, придётся озаботиться покупкой или конструированием мощного стружкоотсоса стационарной конструкции.

В качестве столярного пылесоса для отсасывания древесной стружки и деревянной пыли обычно используют компактные передвижные агрегаты с длинным гибким шлангом стружкоотсоса.

В большинстве конструкций ручного инструмента для деревообработки уже предусмотрены патрубки для подключения отсасывающего шланга стандартного диаметра 34 мм, что точно соответствует размеру шланга бытового пылесоса.

Итак, промышленный пылесос для удаления пыли и стружки, состоит из следующих основных частей:

• вакуумный насос;
• воздуховоды;
• циклонный фильтр;
• рабочая насадка.

Задавшись целью сделать стружкоотсос своими руками, рассмотрим, какие узлы и агрегаты мы можем применить готовые, а какие придётся сделать из подручных материалов.

Если нам нужно сделать мощный и производительный пылесос для удаления металлической стружки в слесарной мастерской, нам придётся подыскать или сделать мощный центробежный насос. При достаточной аккуратности узел улитки и центробежного колеса вполне можно изготовить своими руками из фанеры и металлических уголков. Для привода насоса надо использовать электродвигатель мощностью 1,5-2,5 кВт.

Если мы конструируем для мастерской стружкоотсос высокой производительности, надо внимательно отнестись к выбору размеров и материалов, из которых будут изготовлены воздушные соединения.

Чем больше диаметр воздуховодов, тем меньше потери мощности. В трубе малого диаметра не только сильно тормозится воздушный поток, но и могут со временем образовываться заторы из скоплений мелкой стружки и остатков древесной пыли.

Сегодня в продаже есть готовые гофрированные рукава для воздуховодов самых разных диаметров. Спиральный каркас из пружинящей стали обеспечивает таким воздуховодам достаточную прочность. При сборке воздуховодов из таких гофрированных рукавов следует внимательно отнестись к заделке стыков и соединений. Малейшая щель приводит к подсосу воздуха и снижению эффективности всего стружкоотсоса.

Очень удобно для сборки стационарных воздуховодов использовать полипропиленовые канализационные трубы. Они уже имеют манжеты и муфты. Это обеспечивает лёгкость сборки и разборки, гарантируя при этом надёжное и герметичное соединение.

Если мы конструируем столярный стружкоотсос на базе бытового пылесоса, можно использовать для воздуховодов полипропиленовые трубы и патрубки диаметром 32 или 40 мм.

Это наиболее распространённые размеры, широкий ассортимент арматуры позволит без проблем собрать хитроумную конструкцию. Полипропиленовые детали пригодятся и для изготовления циклонного фильтра.

Самый интересный и сложный агрегат в конструкции стружкоотсоса. Разумеется, можно купить готовый циклон. Циклонные агрегаты воздухоочистки промышленным способом изготавливаются самых разных размеров и производительности. Они обеспечивают высокую эффективность очистки и удобство обслуживания.

Но гораздо дешевле и интереснее собрать самодельный агрегат. В сети нетрудно найти готовые чертежи и технологии сборки циклонных фильтров из подручных материалов. Но размеры и конструкция циклонного фильтра будут зависеть от того, что именно окажется у вас в мастерской.

Для того чтобы время от времени удалять скопившиеся отходы, ёмкость должна иметь съёмную крышку или люк. При этом крышка должна прилегать очень плотно, не допуская ни малейшего подсоса воздуха.

В качестве рабочей ёмкости можно использовать:

• самодельную ёмкость;
• большое пластиковое ведро из-под краски;
• пластиковый бочонок ёмкостью несколько десятков литров.

Самым сложным будет предусмотреть в конструкции плотно закрывающееся отверстие для удаления отходов. Можно использовать, например, вырезанный верх жестяной банки из-под краски. Такая крышка легко открывается, но в то же время плотно укупоривает лючок выгрузки мусора.

Удобно использовать для корпуса циклонного фильтра плотно закрывающееся пластиковое ведро. В такой таре продаются разнообразные краски, шпаклёвки и строительные смеси. Из ведра ёмкостью 15-20 литров можно сделать компактный и мобильный фильтр для столярного стружкоотсоса на базе бытового пылесоса.

Лучшие циклонные фильтры для мастерской получаются из пластиковой бочки с плотно закручивающейся крышкой. Такие бочки есть самой разнообразной ёмкости — от 20 до 150 литров. Только имейте в виду, что бочка квадратной формы для изготовления циклона не подойдёт. Обязательно нужна круглая.

Ключевая деталь циклона — устройство отсоса из ёмкости воздуха и подачи «грязного» воздушного потока от рабочей насадки. Отсос воздуха производится вертикально по оси фильтра. Патрубок отсоса можно закрепить прямо по центру крышки нашей бочки или ведра.

Только надо учитывать, что лучшие результаты получаются, если отсасывать воздух не прямо из-под крышки, а на высоте примерно от половины до двух третей размера ёмкости. Поэтому сквозь крышку будет проходить не короткий патрубок, а трубка подходящей длины.

Подвод грязного воздушного потока осуществляется также сверху, но горизонтально. И вот тут-то заключена хитрость. Для того чтобы воздушный поток закручивался вдоль стенки циклона, впускной патрубок должен быть направлен вдоль стенки.

Самым простым способом организовать такой поток будет установка в качестве входного патрубка уголка. Воздух, поступив в патрубок, повернёт свой поток на 90° и направится вдоль стенки циклона. Но в угловом патрубке воздушный поток сильно тормозится. К тому же в углу обязательно будут скапливаться пыль и стружка.

Более качественным решением является установка входного патрубка в виде прямой трубки, вмонтированной наискось как можно ближе к стенке бака. Такой патрубок позволит загрязнениям без помех попасть внутрь циклона и хорошо разогнаться вдоль стенки. Таким образом будет сформирован мощный спиральный поток.

Все соединения должны выполняться как можно более жёсткими. При работе стружкоотсоса корпус циклона заметно вибрирует. Обязательно следует обеспечить наилучшую герметичность, для чего лучше всего использовать эластичные герметики, применяемые при монтаже окон и сантехники.

Если конструируется стационарный стружкоотсос для металлорежущего станка, вполне допустимо собрать жёсткую конструкцию воздуховода, закреплённую непосредственно на станине станка.

Если стружкоотсос используется в столярной мастерской, шланг рабочей насадки должен быть довольно длинным и гибким. Как нельзя лучше для этого подходят обычные шланги бытовых пылесосов.

Особенно удобно то, что пылесосные шланги обычно легко стыкуются друг за другом. А также из комплекта бытового пылесоса для отсоса стружки и пыли очень хорошо подходит «щелевая» насадка на шланг. А без насадки бытовой шланг, как правило, плотно стыкуется с патрубком отсоса ручного электролобзика или ленточной шлифовальной машинки.

Воздух после циклонного фильтра всё-таки не до конца очищен от древесной стружки и металлической пыли. Поэтому воздуховоды время от времени необходимо чистить.

Поэтому же выхлопной патрубок промышленного пылесоса нежелательно размещать внутри мастерской. Лучше всего от воздушного насоса (или пылесоса, если используется он) вывести воздуховод из мастерской наружу.

Следите за заполнением корпуса циклона. Накопившиеся отходы не должны подступать к центральному (отсасывающему) патрубку ближе, чем на 100-150 мм. Поэтому своевременно опорожняйте бункер.

О том, какие существуют особенности пылесосов для стружки и опилок, смотрите в следующем видео.