Wielu entuzjastów majsterkowania i rolników z pasją decyduje się na samodzielną budowę rębaka do gałęzi, poszukując ekonomicznych i efektywnych rozwiązań do utylizacji odpadów drzewnych. Projektowanie i wykonanie takiej maszyny wymaga uwzględnienia wielu aspektów, od wyboru typu rębaka, przez dobór odpowiedniego napędu, aż po kwestie bezpieczeństwa i materiałów.
Planowanie i projektowanie rębaka tarczowego
Początkowe zamierzenia budowy rębaka często napotykają na wysokie ceny fabrycznych urządzeń, co skłania do poszukiwania alternatyw. Celem wielu konstruktorów jest stworzenie rębaka zdolnego do rozdrabniania gałęzi o średnicy do 200 mm, z silnikiem o mocy 80-100 KM, umieszczonym na jednej osi. Taki sprzęt miałby służyć do własnych potrzeb, np. zrębkowania 1,5 hektara młodnika, a także do świadczenia usług.
Jednym z preferowanych typów jest rębak tarczowy z czterema nożami. Ważnym elementem jest lej podawczy, który powinien być ustawiony pod kątem 45 stopni względem tarczy rębaka. Sama tarcza często wyposażona jest w łopatki wentylatora promieniowego, co ułatwia wyrzut zrębków. Kwestia podawania materiału rozważana jest między mechanicznym rozwiązaniem z przekładnią 1:40 względem obrotów tarczy a systemem hydraulicznym.
Jako podwozie do rębaka często wykorzystuje się elementy z demobilu, takie jak podwozie z kuchni polowej lub agregatu na jednej osi. W kwestii silnika, po analizie wymagań dotyczących jakości rozdrabniania i średnicy materiału, preferowane są jednostki o mocy 80-100 KM, np. Perkins lub SW 400. Powstały materiał powinien nadawać się do podajnika o ślimaku 100 mm w profilu.
Aspekty bezpieczeństwa i konstrukcji
Bezpieczeństwo (BHP) jest kluczowym elementem w budowie rębaka. Należy zapewnić zabezpieczenie rozłączające mechanizm podawania materiału. W kontekście materiałów, rębaki tarczowe do rozdrabniania gałęzi o średnicy do 160 mm zazwyczaj wyposażone są w silniki o mocy 30-45 kW. Jest to wartość graniczna, pozwalająca na trwałe zrębkowanie materiału o średnicy do 120-130 mm.
W akcji: rębaki Vermeer
Istnieją obawy co do budowy urządzeń z masami wirującymi rzędu 200 kg bez odpowiedniego wyważania i konstrukcji sprawdzonej na przeciążenia, drgania i zmęczenie materiału. Tarcza nożowa powinna być wykonana w profesjonalnym zakładzie ślusarskim i wyważana łącznie z wałem. Obudowy części wirujących powinny być z blachy 8 mm, a reszta konstrukcji z 4 mm. Wszystkie części zespołu nożowego powinny być wykonane z 25% naddatkiem materiałowym. Przykładowo, wał w fabrycznym rębak ma 55 mm, a w samoróbce może mieć 75 mm.
Noże i ich konfiguracja
Kwestia liczby noży i ich ustawienia jest przedmiotem dyskusji. Sześć noży przy 1500 obr./min daje 9000 uderzeń na minutę (150 uderzeń na sekundę). Taki układ powoduje, że wiór będzie bardzo drobny, co może utrudniać podawanie drewna. Dwoma nożami uzyskujemy 50 uderzeń na sekundę. Średnica wałka z nożami wynosząca około 280 mm i mniejsze uderzenia noży podczas pracy rębaka oznaczają mniejsze zapotrzebowanie na moc silnika i mniejsze obciążanie bezpieczników.
- Noże powinny być wykonane ze stali narzędziowej lub stali resorowej (np. 220x75x22 mm).
- Kąt ustawienia noży: W dużych rębakach noże są prostopadłe do przeciw noża. Ustawienie noży pod kątem, np. 15 stopni, może powodować przesuwanie się gałęzi do końca bębna i nierównomierne zużycie noża.
- Regulowany przeciwnóż jest ważnym elementem w efektywnym cięciu.
Wybór napędu: Ciągnik czy silnik elektryczny?
Wybór napędu jest kluczowym elementem konstrukcji rębaka.
Napęd z ciągnika
Rębaki napędzane z ciągnika (WOM) są popularnym rozwiązaniem, zwłaszcza w gospodarstwach rolnych. Dyskutuje się o optymalnym przełożeniu, konstrukcji wałka tnącego i konieczności zastosowania koła zamachowego. Ciągniki takie jak Ursus C-330 czy C-360 są często wykorzystywane do napędu tego typu maszyn.
Silnik o mocy 35 KM wymaga sprzęgła przeciążeniowego o wartości około 1000 Nm. Wielu rolników obawia się nadmiernego obciążania silnika ciągnika, szczególnie w przypadku rębaka bez własnego silnika. Duże koło zamachowe jest zalecane dla stabilności pracy i zmniejszenia drgań. Moment obrotowy z ciągnika jest wystarczający do pracy, jednak przy zatrzymaniu bębna (zbyt mała bezwładność) może dojść do poślizgu pasków napędowych.
Napęd elektryczny
Rębaki z napędem elektrycznym również znajdują zastosowanie, szczególnie w mniejszych gospodarstwach. Widziano rębaki z silnikiem elektrycznym o mocy 75 kW. Należy jednak pamiętać o problemach z zabezpieczeniami przedlicznikowymi, które mogą wybijać przy rozruchu urządzeń pod obciążeniem. Już silnik 7,5 kW w dmuchawie czy kompresorze może powodować takie problemy. Natomiast rozpędzony silnik, nawet zwalniając przy obciążeniu, powinien się "zebrać" bez wybijania bezpieczników.
Zastosowanie rębaka o "średniej" wydajności na własny użytek na domowym przyłączu może być problematyczne ze względu na prąd rozruchowy, który jest podstawą do wszelkich obliczeń, a nie sama moc silnika. Przeciętny przydział mocy powyżej 15 kW jest rzadkością w domowych warunkach.
Modyfikacje sieczkarni i typy rębaków
Przerabianie sieczkarni na rębak jest często omawianym tematem. Sieczkarnia do kukurydzy (np. MB 300) może być wykorzystana do cięcia gałęzi o grubości butelki od piwa. Jednak do rozdrabniania konarów o średnicy 150-200 mm nie nadaje się, gdyż jest przeznaczona do gałązek.
Modyfikacje sieczkarni w celu rozdrabniania gałęzi wymagają wzmocnienia noży, łożysk i dodania masy wirującej. Taka przeróbka nie zawsze jest opłacalna, jeśli planuje się intensywną pracę lub świadczenie usług. Często na aukcjach internetowych można znaleźć używane rębaki ze stołem w cenie 3-4 tys. zł.
Rodzaje rębaków
Wśród nowych rozdrabniaczy do gałęzi wyróżnia się trzy główne typy:
- Rębaki walcowe: Nadają się do cięcia mniejszych gałęzi (do ok. 8 cm średnicy), często wyposażone we własny silnik i przystosowane do workowania.
- Rębaki tarczowe: Przeznaczone do gałęzi o maksymalnej średnicy 12 cm. Ich koszt to ok. 3-6 tys. zł.
- Rębaki bębnowe: Bardziej wytrzymałe, do rozdrabniania gałęzi, konarów, odrostów (również z liśćmi i igliwiem) oraz pni drzew o średnicy do 16 cm. Polecane dla plantatorów wierzby energetycznej. Ceny zaczynają się od 6 tys. zł.
Profesjonalne rozdrabniacze bębnowe czy tarczowe charakteryzują się małym obciążeniem dla ciągnika. Niektóre modele wyposażone są w elektroniczny system No-stress, który zapobiega przeciążeniom poprzez zatrzymanie układu podającego. Układ napędowy w takich rębakach może być zasilany przez własną pompę hydrauliczną, eliminując potrzebę korzystania z hydrauliki ciągnika.
Praktyczne wskazówki i doświadczenia
Wielu amatorów potwierdza, że wykonanie dobrego rębaka tarczowego w warunkach amatorskich jest możliwe przy rozsądnych kosztach. Wałek z nożami, koło pasowe i oprawy łożyskowe to kluczowe elementy. Części można pozyskać z demontażu starych maszyn (np. koło pasowe z kosiarki, oprawy łożyskowe ze starej krajzegi) lub z aukcji internetowych i złomowisk.
W akcji: rębaki Vermeer
Należy zwrócić uwagę na problem drobnego wióru, który łatwo ulega pleśni i procesom gnicia, zwłaszcza przy cięciu mokrych i świeżych gałęzi. Wióry należy odpowiednio przechowywać, a suszenie drewna może zwiększyć jego wartość energetyczną nawet o 50%.
Podczas testów i eksploatacji pojawiają się problemy, takie jak niewystarczająca wydajność wałka podającego (np. z 36 zębami o wysokości 2 mm), poślizg pasków napędowych przy braku ich naciągu, czy zbyt mała bezwładność bębna. Ważne jest, aby konstrukcja była solidna, szczególnie podstawy wałka tnącego i układu napędowego.
Jeden z użytkowników podzielił się doświadczeniami z rębakiem zbudowanym na bazie sieczkarni. Wałek podający został poprawiony, noże się nie odkręcają, a cięcie mokrych i suchych gałęzi (sosna, brzoza, gruszka) odbywa się bez problemu. Łożyska wytrzymują, a jedyny element, który wymagał wymiany, to pasek napędowy. Całkowity koszt budowy takiego rębaka wyniósł 200 zł.
Kluczowe kwestie, na które zwracają uwagę doświadczeni konstruktorzy:
- Minimalna moc silnika do efektywnego zrębkowania gałęzi o grubości 10 cm to co najmniej 30-45 kW.
- Koło zamachowe o jak największej masie jest niezbędne dla stabilności pracy.
- Żeliwne elementy mogą być kruche i nie nadają się do mocowań noży w rębakach pod dużym obciążeniem.
- Paski klinowe w układzie napędowym muszą mieć możliwość naciągu, a ich liczba powinna być odpowiednio dobrana (np. co najmniej trzy paski).