Головна Про к.б. Плуг Про Лохвицю
Система очистки повітря "Циклон".

З раннього свого дитинства я невзлюбив як мінімум три речі: шум, пил і дурні балачки. З ними я так і не зміг здружитися, тому в даній статті піде мова про боротьбу з моїм заклятим ворогом - пилом. Як виявилося я не одинокий в цьому світі хто недолюблює пил, і хоробрими воїнами вже розроблено багато методів і способів боротьби з ним. Про впровадження одного із них я і спробую розповісти в даній статті, більше того я спробую створити інструкцію по якій будь хто зможе вступати в лави борців з цим заклятим ворогом людства.

Теорія:

Виявляється людство винайшло непоганий прилад для уловлювання пилу під назвою циклон. В ньому утворюються хитрі завихрення потоків повітря і частинки пилу під дією сил доцентрового прискорення відкидаються на стінки циклона, а потім по конусу потрапляють в пилозбірник. Є багато типів циклонів, я зупинився на циклоні розробки НИИОГАЗ ЦН-15. Далі теорія буде сухою, без зайвих літературних відступів. Можливо не всим пощастило вивчати таку чудову науку як нарисна геометрія тому будуть подані конкретні рекомендації по побудові необхідних елементів циклона. Будувати розгортки цих елементів можна двома способами на компютері в програмі Комас чи Автокад роздруковувати і склеювати шаблони деталей, або звичайною розміткою на жерсті.

Для розрахунку всих розмірів зроблено спеціальний онлайн калькулятор, розрахунок ведеться по діаметру циліндра циклона, розрахунок ідеалізований, товщина жерсті не враховується. Всі розміри всих величин, що позначені на кресленнях беруться з таблиць.

Таблиця 1. Основні розміри циклона.

Dмм
dмм
d1мм
htмм
hbмм
hфлмм
Hцмм
Hкмм
Hмм
dфлмм

Конструкція циклона зварна. Весь циклон розбитий на 5 простих елементів.

Елемент №1. Основний циліндр циклона.

Таблиця 2. Дані для побудови розгортки основного циліндра циклона.
h2цмм
h1цмм
Sцмм

Розгортка основного циліндра являє собою поверхню циліндра із хитрим, але простим вирізом.


Рис.2 Розгортка циліндра.

Елемент №2. Зрізаний конус.

Нижня частина циклона являє собою поверхню зрізаного конуса, тому далі ми будуємо його розгортку.

Таблиця 3. Дані для побудови розгортки нижньої конусної частини циклона.
Rмм
R1мм
∠α°
Sмм

Спосіб перший Рис.3(зліва) для тих в кого є кутомір, або для тих хто будує шаблон розгортки на компютері. Будуємо два концентричних кола радіусами R та R1, з центра кіл проводимо два відрізки під кутом ∠α між собою, ці відрізки перетинаючи кола і утворять потрібну нам розгортку конуса.

Спосіб другий Рис.4 (справа) для тих вкого нічого крім листа жерсті і мотузки немає. За допомогою мотузки з двома цвяхами на кінцях нашкрябуємо кола радіусами R та R1, потім стаємо одним цвяхом в довільну точку А на колі з радіусом R і будуємо коло радіусом S до перетину з колом радіусом R в точці B. З точок А і B проводимо відрізки в точку О, вони перетинають коло радіусом R1 і утворюють розгортку потрібного нам конуса.

Рис.3,Рис.4 Побудова розгортки зрізаного конуса.

Елемент №3. Шнекоподібна заглушка.

Верхня заглушка циклона є пером шнека, тому далі ми будуємо наближену розгортку пера шнека.

Таблиця 4. Дані для побудови розгортки верхньої шнекоподібної заглушки.
Rv1мм
Rv2мм
∠β°
Svмм

Спосіб перший Рис.5 (зліва) для тих в кого є кутомір, або для тих хто будує шаблон розгортки на компютері. Будуємо два концентричних кола радіусами Rv1 та Rv2, з центра кіл проводимо два відрізки під кутом ∠β між собою, ці відрізки перетинаючи кола і утворять потрібну нам розгортку пера шнека.

Спосіб другий Рис.6 (справа) для тих вкого нічого крім листа жерсті і мотузки немає. За допомогою мотузки з двома цвяхами на кінцях нашкрябуємо кола радіусами Rv1 та Rv2, потім стаємо одним цвяхом в довільну точку А на колі з радіусом R і будуємо коло радіусом Sv до перетину з колом радіусом Rv2 в точці B. З точок А і B проводимо відрізки в точку О, вони перетинають коло радіусом Rv1 і утворюють розгортку потрібного нам конуса. Посуті побудова аналогічна побудові розгортки конуса, тільки там ми беремо менший сегмент круга, а тут більший.

Рис.5,Рис.6 Побудова розгортки пера шнека.

Елемент №4. Вихлопна труба.

Таблиця 5. Дані для побудови розгортки вихлопної труби циклона.
htмм
Stмм

Вихлопна труба є ніщо інше як поверхня циліндра.


Рис.7 Розгортка вихлопної труби.

Елемент №5. Вхідний патрубок.

Таблиця 6. Дані для побудови шаблонів елементів вхідного патрубка.
bмм
b1мм
a1мм
lмм
Snмм

Вхідний патрубок складається з двох деталей Рис.8 (зліва) це бокові елементи і двох деталей Рис.9 (зправа) це верхній і нижній елементи патрубка. Прямокутник 13 мм загинається і утворює приєднуючий флянець.

Рис.8,Рис.9 Розгортки елементів вхідного патрубка.

Конструкція пилозбірника і кріплення турбіни всмоктування повітря в даному тексті не висвітлюється оскільки вони не є розрахунковими і робляться довільними в залежності від потреб і доступних матеріалів.

Список використаної літератури:
1.) Цыклоны НИИОГАЗ Руководящие указания по проектированию, изготовлению, монтажу и эксплуатации. Ярославль 1970.
2.) Технические развёртки изделий из листового материала. Высоцкая И.Н., Иерусалимский А.М., Иевельсон Р.А., Федоренко В.А., изд-во "Машиностроение" 1968. 272 стр. Табл. 29. Илл. 211. Библ. 33 назв.

Практика:

Якщо теоретична підготовка знаходиться на належному рівні, то практична сторона перетворюється в дитячу забаву. Я накреслив всі розгортки в Компасі і роздрукував їх на принтері, після чого склаяв до купи, вирізав і отримав готові шаблони.


Рис.10 Розгортка циліндра.

Основний циліндер я взявся робити не з листового металу а з старого вогнегасника, діаметром 150 мм, який вже мав циліндричну форму. Я приклеїв скотчом шаблон і вирізав по ньому необхідну деталь.

Рис.11,Рис.12 Виготовлення циліндра циклона.

По шаблону ножницями по металу вирізав розгортку пера шнека, притулив її до циліндра і обварив шов.

Рис.13,Рис.14 Верхня шнекоподібна заглушка.

Так само виготовив конус і вихлопну трубу, все зварив до купи.


Рис.15 Циклон без вхідного патрубка.

По шаблонах вирізав елементи вхідного патрубка, зварив їх в одну деталь.

Рис.16,Рис.17 Вхідний патрубок.

Вварив патрубок в циклон. На цьому частина з розрахунками і шаблонами закінчилася.


Рис.18 Циклон зварений докупи.

Тепер лишалося примудрити контейнер для осідання пилу і вентилятор, який буде засмоктувати повітря. Контейнер для пилу я зробив з ще одного вогнегасника, але іншого. Закріплюється він трьома болтами, що в свою чергу приварені до спеціальних завіс, виготовлених з ланок велосипедного ланцюга. Взагалі то там повинні бути барашкові гаєчки, але їх я покищо не знайшов, хоча не дуже ще й шукав, та всеодно вони там будуть, тільки трошки пізніше.


Рис.19 Конструкція завісних болтів.

Також до самого циклона я приварив три ноги, щоб він міг на них стояти і флянець, до якого через оті спецболти на завісах повинен кріпитися контейнер для збору пилу. Після чого конструкція набула вигляду Рис.20


Рис.20 Система Циклон без вентилятора.

Якщо про виготовлення самого циклону в мене вийшло дати конкретні методичні вказівки, то вибір вентилятора для цього циклона зводиться до експерементального метода без розрахунків, тому що навіть виміряти повітряний поток, чи розрідження, чи ту саму продуктивність вентилятора без спеціального обладнання складно. Добрі люди підігнали мені турбінку із якоїсь військової техніки, от її я й причепив на циклон, та її продуктивність здалася мені замалою, тоді я зліпив патрубок який зёєднує вихід однієї турбінки з входом другої, після чого тягти вона стала значно краще.

Рис.21,Рис.22 Вентилятор.

Далі були випробування, які показали потрібність і ефективність даного "Циклона", до ума, якто кажуть я його так і не довів, тому що використовувати "Циклон" сам по собі не зовсім зручно. Набагато зручніше було б якби цей циклон був вбудований в гріндер, був його невідємним конструктивним вузлом, щоб забір пилу здійснювався, скежемо, через пустотілий ригель, а сам "Циклон" відігравав роль рами гріндера. Взагалі то є пара задумок подібної конструкції такого гріндера - циклоногріндера і можливо колись вони будуть реалізовані.


Рис.23 Циклон притулений до гріндера.

Випробування "Циклон" проходив не один місяць і він вловив немало пилу, що без нього міг осісти на підлозі, обладнанні, в легенях Рис.24.


Рис.24 Уловлений пил.

Далі йде невеличкий відеоролік в якому наглядно продемонстрована робота "Циклона"

Висновок:Даний "Циклон" не є ідеальним, але його застосування значно підвищує комфорт роботи за гріндером, та чистоту робочого місця. Сама ж стаття дає можливість швидко розрахувати та побудувати розгортки потрібні для виготовлення "Циклону типу ЦН-15.

к.б. Плуг. Тоха. Лохвиця. 7373@mail.ru