Multitek Firewood Tumblers

薪割り作業そのものは、薪製造機があるので、一人でもかなり楽なのですが、そうやって製造した薪には、非常に細かな粉塵や、木くず、商品にならない細かすぎる破片状のものなどが混ざっており、それを分離するのにかなりの手間がかかります。

いろいろ考えたのですが、選別などは、人間が行うレベルことは、容易には機械化できないと思うので、まずは、ゴミ等をある程度取り除き、作業環境を多少なりとも清潔に保つ工夫をしたらどうかという結論に至りました。

基本的な構造は、トロンメルスクリーンでいこうと思うのですが、近所の鉄工所では、このサイズに鉄板を丸めることができないため、制作できずにいました。

動画は、Multitek Tirewood Tumbler という製品のものですが、仕様を見ると筒の直径は 4’(1.2m)、長さは 10’(3m)だそうです。

構造自体は極めて原始的ですから、筒さえ作れれば、後はどうにでもなるかとは思いますが、筒の直径、長さ、スクリーンのサイズ、そして回転速度などはとても重要なファクタだと思いますが、試作を繰り返す余裕はないので、既存の製品を分析して、ある程度使えるものを一発で作りたいと思います。

パイプの本数を数えてみたのですが、30〜32 本程度に見えます。
Photoshop で測ってみると、パイプの太さを 28 とすると、隙間は概ね 33 くらいでしたから、仮にパイプの本数を 32 本、パイプの太さを a cm とすると、32a + 31a x 1.17 = 120π, 68.27a = 377, a = 5.5cm ということになります。
パイプの太さはあまり重要でないですね、隙間は、6.5cm くらいです。

これと同じものを作るとすると、牛乳パックは 70mm 角なので、それよりも小さいものはみなふる落とす感じになりますね。

あとは、動力源をどうするのか、という問題があるんですが、トロンメルを運ぶ気はさらさらないので、電動でいいんじゃないのか、と思うわけですが、そうすると、単相で間に合うのか、それとも単相 200V をインバータで動力に変換してやるのか、という問題も出てくるわけで、その辺、ずぶのド素人なので、悩んでます。

他社製のものも、だいたい筒の直径や長さも一致しているのですが、回転数にはばらつきがあって、JAPA だと 12rpm とかなり低速です。

とりあえず、モータに求められる仕事量について考えているのですが、薪が筒の中にどれほど入っているか、それを持ち上げる向きに力が必要になるので、例えば、100kg 分の薪が入っても回転できるようにするには、100kgf(980N)・60cm となるので、1633N・m のトルクが必要、ということになるかと思うわけです。

実際問題水平になるまで持ち上げるわけではないのですが、まあ、入れすぎて回らないという状態は一番困るわけで、多少は余裕があったほうがいいというかで、そういう数字にしました。

さて、じゃあ、それくらいのトルクが必要ってことは分かったとして、それって、どれくらいの仕事量なのよ、ってことになるわけですが、さっぱりわからないので、Google 先生に聞いみると、ありがたや、そのものずばりの計算機が出てきました。

これによると、1633N・m で 12 rpm だと、2kW ほどのモータがいるようですね。
ということは、2.2kW ということですね。

当面は三相発電機で駆動して、小屋の工事が進めば、単相 200V でインバータ化すれば良いような気がしないでもないです。

後は、過負荷、薪を大量に突っ込みすぎてモータが停止した場合、焼損するんじゃないかと思うんですが、インバータで保護できるんでしょうかね。
まあ、多分、それくらいの知恵はある機械だと思うんですが。。。

そういえば!集じん機のインバータ化もしないと。
結局、薪製造機もエンジン丸のこも集塵をしていません。
ヤードの掃除には、相当時間がかかるので、これも早めに着手したほうが良さそうです。

バカが悩みながら計算したので、間違いが多数ありそうなので、通りすがりのお方で、嘘に気づいたら、ツッコミを入れていただけると有りがたく思います。