Гранулятор своими руками — основные детали, этапы сборки
Гранулятор – оборудование, которое позволяет спрессовывать под высоким давлением измельченные или перетертые материалы в небольшие гранулы.
Область применения данного оборудования очень широка. Грануляторы могу использоваться как на линии переработки вторсырья, так и при производстве гранулированных кормов для животных. Если для промышленного использования (например, при переработке пластика или производстве пелет для твердотопливных котлов) рационально использовать грануляторы заводского производства — имеющие определенные характеристики и функции, то для небольшого фермерского хозяйства при малых объемах потребления гранулированных кормов приобретение дорогостоящей установки может быть очень накладно.
Принцип работы гранулятора для пеллет
Поскольку в современном мире экономия это одно из важных условий позволяющих мелким предпринимателям держаться на плаву, а разница в стоимости обычного и гранулированного кормов ощутима – для современных фермеров вопрос о наличии собственного гранулятора становится ребром (гранулированный корм лучше хранится, а так же имеет ряд других преимуществ).
Принцип работы гранулятора заключается в том, чтобы продавливать подробленный корм через цилиндрические отверстия металлической матрицы при помощи прессующих роликов.
Так же существуют грануляторы, в которых продавливание сквозь матрицу происходит с помощью шнека.
При прессовке измельченного корма, в него можно добавлять витамины и прочие профилактические средства, необходимые животным. Получаемый гранулированный корм намного лучше сохраняет свои свойства, его удобно хранить и транспортировать. Если необходимо кормление животных определенными порциями, лучше, чем гранулированным кормом порцию определить не удастся.
Устройство гранулятора
В этой статье мы с вами будем говорить о грануляторе с прессующими роликами. Существует два варианта исполнения таких грануляторов.
Первый, это когда в основной рабочей паре – плоская матрица и ролики, продавливание происходит за счет вращения роликов.
Во втором случае вращающий момент придается самой матрице, а ролики закреплены на неподвижной оси в раме гранулятора.
В обоих случаях продавливание происходит за счет попадания материала под валки, которые плотно прилегают к поверхности матрицы.
Давайте подробнее рассмотрим вариант, который наиболее подходит для самостоятельного изготовления гранулятора – второй вариант. На рисунке ниже представлена схема одного из заводских грануляторов подобного плана.
Можно немного подробнее рассмотреть данную схему. Передача вращающего момента на плоскую матрицу происходит при помощи зубчатой передачи с пересекающимися осями. Вращающий момент передается от зубчатой шестерни расположенной на ведущем валу (получает привод посредством цепной или ременной передачи, от электродвигателя) на зубчатый венец, который крепится на валу, на который устанавливается плоская матрица.
Вся эта конструкция монтируется в корпусе.
Поскольку мы с вами не работаем на токарном заводе и даже не имеем токарного станка у себя в гараже, будем выкручиваться из того что есть. Главное, что данная схема дает представление о конечном варианте и не важно, какой вид он будет иметь, главное чтобы работал.
Подготовка основных узлов гранулятора, сборка
Основные рабочие элементы гранулятора — ролики и матрицу конечно можно попытаться изготовить самостоятельно, но проще будет приобрести уже готовые с необходимыми вам параметрами. Они продаются по достаточно доступным розничным ценам.
Другое дело – это соорудить корпус для самодельного гранулятора, да и к тому же, найти зубчатую передачу, которая подходила бы по размерам будет не так-то просто. В любом случае, при создании корпуса, отталкиваться необходимо от найденной вами зубчатой передачи и, если у вас в наличии таковой нет, поиски можно начать с ближайшей автомобильной разборки или попытаться найти еще где-нибудь.
На фотографии ниже можно увидеть зубчатую передачу, которую удалось найти одному умельцу, правда фото с уже приваренными на нее цилиндрическими деталями корпуса и смонтированными плоской матрицей и роликами.
После того, как основные узлы смонтированы на зубчатую передачу, необходимо для будущего гранулятора подобрать подходящий эл. двигатель и сварить жесткую раму, на которой он будет крепиться вместе с зубчатой передачей в сборе. Конструкция может выглядеть, как на фото ниже.
В принципе, это уже практически готовый гранулятор, на который осталось поставить ременной или цепной привод, сделать лоток для гранул и воронку для загрузки материала.
Вышеописанный пример базируется на зубчатой передаче с пересекающимися осями (угловая передача), но это не принципиально. В своем грануляторе вы можете использовать обычный ременной или цепной привод, в котором ось ротора эл. двигателя и ось вала, на который устанавливается плоская матрица – параллельны друг другу и находятся в одной плоскости.
При таком решении вам просто будет необходимо установить двигатель не в горизонтальном, а в вертикальном положении.
Как видите, изготовление гранулятора – это вполне осуществимая задача. Необходимо только определиться с подходящим решением и приняться за его реализацию.
Теперь предлагаем посмотреть видео, демонстрирующее сборку гранулятора:
Уважаемые читатели, если у вас остались вопросы, задавайте их, используя форму ниже. Мы будем рады общению с вами 😉
Рекомендуем другие статьи по теме
Гранулятор своими руками (для комбикорма)
СодержаниеГранулятор — универсальный агрегат, незаменимый в любом хозяйств. С его помощью можно изготавливать корма, перерабатывать древесные, пластиковые и прочие отходы.
Конструкция гранулятора несложная, и при желании можно сделать аналог промышленной установки своими руками. В домашних условиях проще всего собрать гранулятор с шнековым принципом действия и плоской матрицей.
Зачем нужен гранулятор?
Иметь в хозяйстве свой персональный гранулятор – выгодно. Эти установки используют для утилизации остатков древесины и формирования пеллет для печи и котла. Популярны грануляторы для пластиковых отходов — полимер (полиэтилен, полипропилен, полистирол) превращается в мелкие катышки и вывозится на переработку.
На частном подворье самое популярное применение – превращение сыпучих кормов в пеллеты. Гранулирование устраняет повышенную влажность исходного сырья. Получившийся продукт лучше хранится, его удобнее транспортировать.
Большое достоинство переработанного в пеллеты корма – высокая плотность и соответственно большая питательная ценность в пересчете на массу. На гранулированный комбикорм переводят цыплят-бройлеров и прочую птицу, кроликов, свиней, лошадей, крупный рогатый скот.
Линия грануляции пластиковых отходов
Установка для гранулирования позволяет перерабатывать дробленное зерно, солому, сено, отходы кукурузы, шелуху подсолнечника. В процессе можно смешать корм с витаминными добавками и получить на выходе продукт повышенной ценности.
Гранулятор комбикорма бытовой работает с сырьем влажностью не более 15%. Возможно, перед помещением в установку корм необходимо будет просушить.
к меню ↑
Виды грануляторов
Самая распространенная перерабатывающая техника для комбикорма – пресс грануляторы. Простейшая модель представляет собой бункер, куда засыпается сырье, специальный вальцевой или шнековый пресс, рабочую матрицу. Пресс продавливает сырьевую смесь через матрицу, ножи отрезают необходимую длину. Готовый продукт попадает в контейнер для пеллет.
Рабочая матрица определяет размер будущих гранул. В промышленных устройствах можно получать пеллеты диаметром от 2 мм. Матрицы при необходимости можно менять, если молодняк подрос или в хозяйстве появились новые виды животных.
- для птицы — около 5 мм;
- для свиней –8-10 мм;
- для крупного рогатого скота, лошадей –10-15 мм.
Продукт кормового гранулятора
Исходя из вида матрицы, различают:
- Пресс гранулятор с матрицей кольцевой (цилиндрической). Это старый тип грануляторов, где сырьевая смесь вдавливалась в отверстия перфорированного барабана с помощью вращающихся катков. На конце прессовального канала, с внешней стороны барабана, ножи отрезали необходимую длину гранулы. Матрицы такого типа дорогие, недолговечные, а само устройство обладает низкой производительностью.
- Пресс гранулятор с матрицей плоской. Конструкция представляет собой вал, на котором закреплен металлический диск с отверстиями. Зубчатые прижимные ролики продавливают массу сквозь отверстия.
Данная система — современная, высокопроизводительная, может перерабатывать очень плотное сырье, непосильное кольцевой матрице, например, отходы переработки дерева твердых пород.
Данная система — современная, высокопроизводительная, может перерабатывать очень плотное сырье, непосильное кольцевой матрице, например, отходы переработки дерева твердых пород.По типу используемого оборудования при прессовании гранулятор может быть шнековый и поршневой. В частных хозяйствах в основном используют первый. Поршень создает очень большое давление, а потому применяется, например, при утилизации пластика.
к меню ↑
Как сделать гранулятор самостоятельно?
Из всех устройств для получения пеллет своими руками проще всего сделать гранулятор шнековый. По сути это большая электромясорубка с двигателем, редуктором, к которому присоединяется шнековый вал и матрица из толстой металлической пластины.
Электродвигатель для работы прибора можно взять от ненужной техники. Чтобы сделать шнековый вал на гранулятор своими руками, на тело шнека по спирали наваривают стальной прут. С одной стороны оставляется пространство для подшипников, с другой – наконечник для крепления матрицы.
Устройство гранулятора с плоской матрицей для древесины
Если делать гранулятор своими руками, то проще всего оборудовать его плоской матрицей. На диске-заготовке вырезаются отверстия нужного диаметра. Толщина матрицы подбирается под диаметр отверстий. Например, на матрицу с ячейками 3 мм необходимо брать заготовку толщиной 20 мм. На более крупную сетку болванка увеличивается соответственно:
- при ячейках диаметром 4 мм толщина заготовки – 25 мм;
- при ячейках 6 мм толщина — 40 мм.
Общий диаметр заготовки следует выбирать под размеры шнека. Собранный прибор помещается в корпус из обреза трубы или сделанный из стального листа. В верхней части размещается раструб для помещения сырья. Проще всего его сделать из жестяного ведра без дна. Попадая на вал вращения, кормовая масса двигается вниз, к матрице, и, проходя через отверстия, попадает в выходное окно для пеллет.
Простой гранулятор реально сделать своими руками из мясорубки. Выточенная рабочая матрица с нужными параметрами надевается на наконечник шнека.
Для закрепления понадобится выточить новую крышку к мясорубке. На конце шнекового вала крепится нож, который будет обрезать пеллеты. Электродвигатель к будущей перерабатывающей установке подсоединяется через ремень. Для устойчивости гранулятора самодельного целесообразно закрепить его болтами на прочной основе (стол, верстак).
Не покупая, а собрав гранулятор комбикорма своими руками, можно существенно сэкономить. Более того, изготавливая модель самостоятельно, ее можно приспособить под себя, сделать классической вертикальной или горизонтально ориентированной, задать нужный формат пеллет и легко его поменять при необходимости.
к меню ↑
Изготовление шнекового гранулятора (видео)
Матрица для гранулятора чертеж
Матрица для гранулятора, чертеж и краткое описание.
Рассмотрим конструкцию плоской матрицы бытового гранулятора в комплекте с роликами.
Справка.Толщина матрицы зависит от диаметра рабочих отверстий:
- диаметр отверстий 3 (мм) – толщина 20 (мм)
- диаметр отверстий 4 (мм) – толщина 25 (мм)
- диаметр отверстий 6 (мм) – толщина 40 (мм)
Материал для изготовления – сталь 40Х или 40ХМ
Технология изготовления
- Путем механической обработки получаем матрицу заданных размеров.
- По шаблону, начерченному на бумаге, на плоскости заготовки, керном размечаем центра отверстий.
- Сверлим сквозные отверстия заданного диаметра.
- Сверху, рассверливаем отверстия конусной фрезой на глубину 5 (мм). Угол заточки фрезы составляет 16…17°.
- Закаливаем заготовку.
- Производим шлифовку верхней поверхности.
В дополнение, можем посмотреть видеоматериал.
Ролики гранулятора (устройство)
- Вал.
- Винт DIN 478 M5 x 10.
- Крышка подшипника.
- Подшипник DIN 625 — 6207.
- Втулка.
- Ролик.
- Стопорное кольцо DIN 471 – 35 x 1,5.
Представленный видеоматериал демонстрирует порядок сборки роликов для гранулятора с плоской матрицей
Чертеж роликов гранулятора.
Заказать чертеж
Поделитесь с друзьями!
Гранулятор своими руками | Строительный портал
Использование пеллет в системе отопления позволяет существенно сэкономить на обогреве помещения. Данный вид топлива отличается одним из наивысших КПД, среди альтернативных источников теплового производства. Изготовление гранул своими руками — еще один способ сэкономить на покупке пеллет.
Как сделать гранулятор, разберем далее.
Оглавление:
- Принцип и технология производства пеллет
- Разновидности грануляторов
- Устройство гранулятора
- Гранулятор для пеллет своими руками
- Изготовление редуктора для самодельного гранулятора
- Гранулятор: особенности изготовления
- Советы по изготовлению матрицы для гранулятора
- Рекомендации по изготовлению гранулятора
Принцип и технология производства пеллет
Гранулятор для производства пеллет — это устройство, которое помогает изготовить гранулированое топливо или корм в домашних условиях. Перед тем как ознакомиться с рекомендациями по изготовлению гранулятора, рассмотрим технологический процесс производства пеллет с помощью самодельного гранулятора.
Пеллеты производят из различного рода сырья, например, из древесных опилков или отходов, из торфа, коры дерева, соломы, куриного помета и т.д.
Сырье для производства пеллет должно отвечать следующим требованиям:
- иметь процент влажности 11-13%;
- содержать большое количество клеящихся веществ, смол;
- должно быть очищенным от постороннего мусора.
Технология изготовления пеллет выглядит таким образом:
1. Очищенное от посторонних предметов сырье, попадает в дробилку или первичный размельчитель. В нем, происходит процесс измельчения материала для производства пеллет.
2. Сырье помещается в барабанную или аэродинамическую сушилку. В домашних условиях, для производства такого агрегата отлично подойдет деревянная или металлическая бочка.
3. В сушилке материал доводят до необходимой влажности, если влажность ниже требуемой, сырье обрабатывают горячим паром.
4. Следующий этап: повторное измельчение, которое включает вторичную переработку материала для пеллет.
5. Завершающий этап — переработка материала в грануляторе и, собственно, изготовление пеллет.
6. Готовые пеллеты сушатся и используются для системы отопления.
Преимущества использования гранулятора:
- возможность вторичной переработки отходов,
- получение качественного, готового к дальнейшему использованию продукта,
- легкость работы,
- изготовление гранулятора — довольно не сложный процесс, с которым справится и непрофессионал, при условии тщательного соблюдения инструкции,
- гранулятор способствует изготовлению топлива, которое не занимает много места и удобно в хранении,
- возможность изготавливать как топливные, так и кормовые пеллеты.
Разновидности грануляторов
В зависимости от вида матрицы грануляторы разделяют на устройства:
- с кольцевой матрицей,
- с плоской матрицей.
Первоначально был изобретен гранулятор с кольцевым видом матрицы.
Недостатки таких грануляторов:
- большая стоимость матрицы,
- низкая скорость работы.
Цилиндрическая или кольцевая матрица имеет вид перфорированного барабана, на котором расположены вращающиеся катки. Смесь для гранул вдавливается в барабанные отверстия с помощью катков. При помощи ножей, на внешней части барабана гранулы отрезаются до определенного размера.
Грануляторы с плоским видом матрицы имеют современную конструкцию, отличаются высококачественной и быстрой производительностью. Плоская матрица имеет вид вала, на котором закреплен жесткий диск. Такие устройства способны перерабатывать различного рода отходы, в том числе и с твердых пород деревьев.
Для гранулятора с кольцевой матрицей, такая задача является непосильной.
В соотношении с креплением матрицы выделяют грануляторы:
- горизонтального типа,
- вертикального типа.
В соответствии с типом работы выделяют:
- грануляторы редукторного типа,
- пресс-грануляторы.
Осуществление процесса производства пеллет в редукторном гранулятора выполняет редуктор. В зависимости от типа редуктора такие грануляторы разделяют на:
- одноступенчатые,
- двухступенчатые.
Пресс-грануляторы более распространены, чем редукторные. Ключевой деталью, которая отвечает за правильность работы устройства является прессовый узел. Основной его составляющей служат роллеры, отвечающие за раскатку сырья. Матрицы данного устройства оснащены специальными формами, которые формируют пеллеты.
В зависимости от назначения выделяют:
- грануляторы для производства корма,
- грануляторы для изготовления топливных пеллет.
Устройство гранулятора
Основные компоненты гранулятора включают:
- основную раму,
- грануляторный пресс,
- дверцу.
Подготовленное сырье подается в гранулятор с помощью дозатора, которые отмеряет определенное количество материала. Перемешивающее устройство размешивает и обрабатывает с помощью пара сырье, таким образом обеспечивая более надежное склеивание гранул.
Роллеры — отвечают за процесс выдавливания готовой массы, и за формирование пеллет. В соответствии с заданной длинной, смесь разрезается специальными ножами. После остывания гранул — они готовы к использованию. Остывание является обязательной процедурой, без которой пеллеты не обретут крепости и целостности.
Для изготовления гранулятора своими руками, потребуется наличие:
- электродвигателя,
- редуктора,
- вала,
- основы под гранулятор,
- шерстей,
- матрицы.
Гранулятор для пеллет своими руками
Размер основы для рамы под гранулятор определяет мощность прибора. Для ее изготовления понадобится профиль с прямоугольным сечением. Минимальное сечение профиля 4х2,5 см. Электродвигатель нужно купить на рынке, или использовать старый, ненужный, но рабочий.
Используйте листовой материал для изготовления корпуса гранулятора. Он состоит из двух частей, одна — отвечает за подачу сырья, а вторая — за выход готовых пеллет. Рекомендуется изготавливать корпус в форме цилиндра. Чтобы матрица осуществляла вращение свободно, сделайте корпус диаметром чуть больше, чем матрица.
Нижняя часть корпуса должна быть оснащена желобом, по которому будут выходить готовые пеллеты.
Не следует соединять две части корпуса, с помощью сварки, для этого лучше использовать болты. Этот процесс обеспечит легкость в чистке гранулятора.
Гранулятор своими руками чертежи:
Изготовление редуктора для самодельного гранулятора
Для изготовления самодельного редуктора возможно использование заднего моста от мотоциклов, таких как Урал или Днепр.
Данную деталь легко достать на рынках автозапчастей. Вертикально сзади редуктора расположится электродвигатель. Для его соединения используйте кардан или упругую муфту от мотоцикла.
Если использовать электродвигатель мощностью 1500 оборотов, то выходная мощность составит 325 оборотов.
Гранулятор: особенности изготовления
Схема гранулятора довольно сложная, но вполне выполнимая в домашних условиях. Для изготовления гранулятора понадобится наличие:
- металлического уголка,
- матрицы,
- листов качественного металла,
- вала вращения,
- электродвигателя,
- крепежных элементов,
- сварки.
Инструкция по изготовлению гранулятора:
1. Для сооружения прочного основания под гранулятор воспользуйтесь металлическим уголком и сваркой.
2. Короб — это основание гранулятора. Он изготавливается с помощью металлического листа и сварки.
3. Горизонтальная верхняя часть короба должна содержать отверстие, диаметром, чуть больше матрицы. Это отверстие служит местом загрузки сырья для изготовления гранул.
4. Возьмите металлический лист, ширина которого не превышает 100 мм, и по диаметру отверстия соорудите борт, оторые будет препятствовать выпаданию сырья.
5. Нижняя часть короба должна содержать отверстие, размер которого зависит от диаметра матрицы.
6. Боковая часть должна также содержать отверстие, через которое будут выходить готовые гранулы.
7. Из металлического листа следуйте желоб, который следует прикрепить к боковому отверстию.
8. Чтобы установить вал вращения и матрицу воспользуйтесь гайками. Матрица должна крепиться на одном уровне с верхней частью короба.
9. С помощью гаек и болтов закрепите устройство на основании. Установите и зафиксируйте электродвигатель.
10. С помощью ремневой передачи зафиксируйте вал мотора и матрицу.
11. Используйте старое жестевое ведро, предварительно избавившись от его дна, для изготовления раструба, который облегчит подачу сырья.
Соорудить раструб возможно из металлического листа.
12. Произведите установку катка и шестерней на поверхность матрицы.
Советы по изготовлению матрицы для гранулятора
Матрица — это довольно сложный прибор, от работы которого зависит производительность и качество изготовляемых гранул. Рекомендуется приобрести готовую матрицу для самодельного гранулятора, такие устройства продаются на рынке, как отдельные запчасти к заводским устройствам.
При желании в самостоятельном изготовлении матрицы, следует приобрести диск, минимальная толщина которого составляет 2 см.
От диаметра диска зависит производительность гранулятора. При производстве 150 кг гранул в течении одного часа, следует приобрести диск диаметром 25 см и двигатель мощностью 15 кВт.
Центральную часть диска следует просверлить и сделать отверстие, в соответствии с размером валового сечения. Для выполнения жесткой посадки воспользуйтесь пазом, чтобы пеллеты хорошо прессовались и выводились, нужно сделать конусообразные отверстия.
Ширина роликов или шестерней должна быть такой же как и рабочая поверхность матрицы.
Процесс сборки матрицы включает надевание шестерней на вал, прикрепите вал с шестернями с помощью муфты перпендикулярно редукторному валу.
Рекомендации по изготовлению гранулятора
1. Для изготовления корпуса гранулятора воспользуйтесь металлической трубой или цельным стальным листом. Основная функция верхней части корпуса — осуществление процесса загрузки сырья, а нижняя часть отвечает за выход прессованной массы.
2. Щель между матрицей и корпусом гранулятора должна быть минимальной.
3. Для крепления редукторного выходного вала воспользуйтесь муфтой и подшипниками.
4. Установка корпуса на раму должна быть жесткой.
5. Готовое устройство следует окрасить с помощью краски по металлу, предварительно покрыв поверхность антикоррозийным раствором.
Гранулятор своими руками видео:
youtube.com/embed/YT-46Aruz6I?rel=1&autoplay=0&wmode=opaque» frameborder=»0″>
Притирка матрицы гранулятора: пошаговое руководство
Сразу после покупки нового гранулятора вы можете столкнуться с проблемой – попросту оборудование не производит пеллеты, матрицы забивается сырьем, и «на выходе» получается сухая смесь.
Чтобы решить эту проблему, нужно выполнить притирку матрицы, ведь если она новая и не отполированная, то агрегат не будет производить пеллеты. Притирка матрица означает полировку ее внутренних каналов (отверстий).
Почему матрицы не притирают производители? Все просто – так они теряют «товарный вид». Поэтому, покупая новую матрицу, не забывайте о ее обязательной полировке перед применением.
Конечно, вы можете обратиться к производителю и заказать полировку (что не бесплатно). Но, процедуре довольно простая и справиться с ней можно и своими силами. Рассмотрим этот момент подробнее.
Смесь для полировки: рецепт
Что нужно подготовить:
- 10 кг. перемолотого сырья для изготовления пеллет;
- 400 грамм мелкого песка;
- Растительное масло (столько, сколько сможет впитать смесь).
перемолотого сырья для изготовления пеллет;Все ингредиенты нужно тщательно перемешать до получения однородной консистенции. Проверить готовность полировочной смеси просто – нужно лишь сжать ее в руке, и если масло выделяется, но не капает, можно приступать к притирке.
Как притирать матрицу гранулятора:
- Запустить оборудование с полировочной смесью на 60-120 минут;
- Добавить небольшую порцию состава, посыпая по кругу, и ожидая, пока начнут появляются полноценные гранулы;
- Постепенно добавлять сырье для пеллет.
Как только пеллеты начнут образовываться, смесь для полировки можно убрать и выбросить. Если гранулы еще не имеют нормальный вид, полировку нужно продолжить до наступления требуемого эффекта.
Полезные советы:
- Смесь для изготовления паллет нужно предварительно увлажнить пульверизатором. Оптимально – до достижения 15% влажности. Если нет пульверизатора, сгодится и обычная бетономешалка. Не переживайте, если смесь будет влажной – в процессе грануляции она подвергается нагреву до 60 градусов и быстро высыхает;
- Бытовое оборудование для изготовления пеллет с матрицей на 10 см. не способно прессовать сено, полову, тырсу и шелуху в необработанном виде. Для работы с вышеперечисленным и другим топливным сырьем нужно подбирать прессовщики с матрицами на 20 и больше см.;
- Между рабочими роликами и непосредственно матрицей должно быть расстояние от 0,1 до 0,2 мм. Это продлить эксплуатационный срок оборудования. Выставить этот параметр можно и самостоятельно – для этого используются 2 пластины, вырезанные из офисной бумаги или ПЭТ бутылки. Их нужно поместить между роликами с матрицей и зажать;
- Гранулируемая смесь должна подаваться постепенно, в малом количестве. На самой матрице в начале работы должны быть не более 5 мм. Смеси. Засыпать емкость доверху не нужно, так как сырье начнет забиваться. Такого режима работы нужно придерживаться до 2-х тонн, после чего производительность будет увеличена.
Если нет пульверизатора, сгодится и обычная бетономешалка. Не переживайте, если смесь будет влажной – в процессе грануляции она подвергается нагреву до 60 градусов и быстро высыхает;
Чтобы подробнее разобраться с пеллетами и их разновидностями, читайте статью «Что такое пеллеты: как их изготовить и где использовать».
из мясорубки для комбикорма, видео, пресс бытового, чертежи шнекового, самодельный
При изготовлении гранулятора своими руками первым делом стоит выбрать мотор Гранулятор, изготовленный в домашних условиях, позволяет обеспечить себя пеллетами из опилок для отопления частного дома, если ваш котел работает на твердом топливе. Пеллеты, изготовленные своими руками, – это не только экологически чистое топливо, но и отличный способ практически бесплатно обеспечить себя теплом. Возможность создавать пеллеты у себя дома, при условии, что рядом находится лесопилка – отличный способ утилизации отходов при производстве, и, соответственно, вашей экономии на дровах.
Принцип работы гранулятора
Изготовление гранул процесс, применяемый на многих производствах, в частности, для переработки полимеров.
В крупном производстве используется экструдер, позволяющий создавать из полимеров, например, трубы.
При помощи такого устройства изготовление гранул получается автоматизированным и достаточно легким. Однако, в связи с дороговизной этого аппарата, многие предпочитают построить его самостоятельно. Принцип работы гранулятора, изготовленного своими руками, мало чем отличается от заводской версии – специальные ролики продавливают измельченное сырье через отверстия матрицы.
Гранулятор состоит из следующих элементов:
- Опора и корпус;
- Матрица с конусовидными отверстиями;
- Зубчатые ролики или шнек;
- Жестяные листы;
- Резервуар для сырья;
- Электродвигатель;
- Редуктор;
- Вал.
Перед тем как начать эксплуатацию гранулятора, стоит ознакомиться с принципом его работы, изучив инструкцию
Матрицу, ролики и шнек удобнее всего покупать отдельно, так как для их изготовления, как правило, требуются специальные станки и навыки обращения с таковыми. Продаются эти элементы по невысокой цене. В том числе, можно воспользоваться досками объявлений.
Грануляторы для комбикорма своими руками: этапы сборки
Главное в создании бытового кормогранулятора – правильно составить чертежи. Когда под рукой есть все необходимое, можно приступить к сборке. В создании этого механизма вам поможет канал: «Цирюльня хромого Йосипа», где вы найдете отличные советы по самодельному изготовлению различных устройств.
Разбиваем ее на следующие этапы:
- Свариваем основу для гранулятора. Она должна быть достаточно прочной, чтобы выдерживать все вибрации аппарата. Многие приделывают к ней колеса для удобства перемещения. А при желании, можно оставить ее неподвижной.
- Из уголков можно приварить каркас, который будет крепить корпус и электродвигатель.
- Корпус гранулятора выполняется из жестяных труб или ведер. Корпус делится на две части. В верхней части сырье подается на шнек (по принципу мясорубки) или на плоскую матрицу. А в нижней части располагаются уже гранулы.
- Для вывода гранул в нижней части корпуса устанавливается желоб.
- Под корпусом устанавливается редуктор, который можно снять с заднего моста старой Лады.
- К редуктору крепится электродвигатель.
Диаметр трубы корпуса должен быть таким, чтобы матрица могла свободно вращаться, но при этом зазор между ними был минимальным.
Существует еще цилиндрическая матрица, которая напоминает барабан стиральной машины, но плоская более популярна из-за своей надежности и простоты использования. Чтобы не возникала ржавчина, гранулятор снаружи обрабатывается краской для металла.
Гранулы из опилок: этапы производства
Проблемой при изготовлении пеллет из опилок в домашних условиях может стать потребность в дополнительном оборудовании. Вы можете собрать отличный пеллетайзер своими руками, но важно помнить о дополнительных этапах производства пеллет.
При работе с гранулятором нужно соблюдать правила техники безопасности
Схема этапов, через которые опилки проходят перед гранулированием:
- Крупное дробление. Опилки и щепки могут быть крупными и сырыми, то есть непригодными для изготовления пеллет. Поэтому первым этапом будет дробление. На выходе размеры древесных отходов не должны превышать 1,25 сантиметров в кубе.
- Второй этап – сушка. Опилки, которые лежали, например, под открытым небом могли подвергаться воздействию воды. Но даже если опилки складировались в специальных бункерах, уровень влажности для изготовления пеллет не должен превышать 8-13%.
- Следующий этап – мелкое дробление. Как правило, используются дробилки молоткового типа. На выходе размеры опилок не превышают 1,5 мм и 4 мм – для производственных низкосортных пеллет.
- Далее происходит само гранулирование. Для лучшего склеивания опилки увлажняют. Для мягких пород дерева используют воду, для твердых – горячий пар. Лучше всего склеиваются породы с высоким содержанием смолы.
- Пятый этап – прессование опилок. На этом этапе происходит само гранулирование.
- Теперь опилки нужно остудить, так как после процесса гранулирования, из-за давления, их температура может достигать 80-ти градусов. При такой температуре они легко крошатся.
- Отсеиваются опилки, которые не спрессовались, и, для удобства, гранулы фасуются.
Учитывая прохождение всех этих этапов, можно сделать вывод, что процесс изготовления пеллет в домашних условиях процесс достаточно трудоемкий.
Однако при использовании опилок, которые подходят по стандартам влажности и размеров, можно использовать только пеллетный гранулятор.
Шнековый гранулятор из мясорубки: компоненты
Если в вашем доме валяется без дела старая механическая мясорубка, то на ее основе может получится отличный самодельный шнековый гранулятор. К сожалению, на переработку твердого сырья она непригодна, но отлично подойдет для переработки травы и сена.
Чтобы создать гранулятор из мясорубки, потребуется:
- Механическая мясорубка;
- Матрица, изготовленная отдельно. Размеры гранул соответствуют размерам матрицы;
- Нож для обрезания гранул;
- Колесо для вращения шнека;
- Ремень, соединяющий двигатель и колесо, вращающее шнек;
- Два шкива для уменьшения/увеличения скорости вращения шнека;
- Электродвигатель.
Колесо, которое вращает шнек, не должно иметь зубья, так как при затруднении работы механизма, ремень должен пробуксовывать.
Среди преимуществ шнекового гранулятора из мясорубки стоит отметить небольшую стоимость и компактность
Конечно, гранулятор из мясорубки не обладает достаточной мощностью, для создания пеллет, но вполне подходит для изготовления гранул из мягких кормов. Мясорубка в связке с электродвигателем станет отличным помощником для переработки травы и сена в гранулы. Это, в свою очередь, позволит лучше сохранить корм, а также эффективнее накормить мелкий скот и птиц.
Что можно гранулировать
Когда гранулятор уже готов к работе, уместно задать вопрос: что можно гранулировать? На больших заводах и утилизирующих станциях давно перерабатывают в гранулы пластик. В домашних условиях мы далеки от этих экспериментов.
При помощи грануляторов, сделанных своими руками, можно перерабатывать на корм и отопление следующие материалы:
- Смеси прикорма для рыб;
- Смесь измельченных круп для скота;
- Траву;
- Сено;
- Солому для отопления;
- Опилки и щепки;
- Шелуху гречихи подсолнечника и риса.
Изготовление гранул из шелухи и соломы зерновых культур позволяет сельхозпредприятиям утилизировать отходы и производить экологически чистое топливо. Фермеров привлечет идея прессовать травяные гранулы для скота. Возможность утилизации опилок полезна деревообрабатывающим предприятиям.
Гранулятор из мясорубки своими руками (видео)
Создание гранулятора в домашних условиях позволит сэкономить на покупке заводской версии аппарата. Вы сможете использовать экологически чистое топливо для отопления вашего дома, не потратив ничего, кроме электроэнергии при создании гранул из опилок. Так как экологически чистое топливо и корм для скота являются востребованными на рынке, стоит задуматься об открытии собственного производства. Если вы ведете фермерское хозяйство, гранулятор поможет прокормить все поголовье, а излишки корма можно складировать или продать.
Добавить комментарий
Гранулятор для комбикорма своими руками
Все больше владельцев частных птицеферм и животноводческих хозяйств задумываются о покупке или создании гранулятора. Это устройство экономит затраты на кормление, а также обеспечивает животных более сбалансированным кормом.
Гранулятор можно сделать своими руками из мясорубки — такая модель довольно проста в использовании и пригодная для небольших хозяйств и частных подворий.
Польза гранулятора
Рыночная цена на гранулированный комбикорм всегда выше, чем на рассыпной даже с аналогичным составом. Это объясняется тем, что гранулированный корм лучше храниться и легче транспортируется, не боится перепадов температуры, повышения влажности и может находится под прямыми солнечными лучами.
Гранулированный корм также позволяет снизить себестоимость содержания птиц и животных и удешевить статью расходов на кормление.
Корма, пропущенные через гранулятор, консервируются, что позволяет снизить угрозу попадания в пищу опасных бактерий. Животные и птицы получают сбалансированный корм и не имеют возможности выбрать только то, что им нравится, каждая гранула содержит сразу несколько компонентов. А витамины, стимулирующие вещества и микроэлементы, которые можно добавить к составу комбикорма, позволяют увеличить продуктивность фермы на 20 – 30 процентов.
Грануляторы для комбикорма можно купить в специализированном магазине, но все больше частных фермеров отдают предпочтение самодельным конструкциям. Производство гранулированного комбикорма также является неплохим бизнесом – излишек кормов можно продавать по рыночным ценам или же заниматься производством гранулированного корма по своему собственному рецепту.
Такой корм пользуется большим спросом, поскольку является более натуральным и чистым.
Гранулятор с матрицей, изготовленной самостоятельно
Гранулятор для комбикорма бытовой своими руками можно изготовить и с самодельной матрицей.
Для изготовления потребуется:
- Двигатель,
- Вал,
- Диск, толщиной примерно 2 см,
- Жестяные листы,
- Металлические углы,
- Болты для крепежа деталей,
- Сварочный аппарат,
- Линейка,
- Штангенциркуль,
- Набор гаечных ключей,
- Перфоратор и болгарка,
- Фломастеры,
- Редуктор,
- Металлический диск.
Изготовление матрицы
Для изготовления матрицы берется металлический диск, толщиной большей, чем 2 см. Чем больше площадь диска, тем выше производительность устройства.
В центре диска высверливаются отверстия с пазами. Для этого можно использовать дрель или токарный станок. Пазы обеспечат более плотную посадку матрицы. На матрице также просверливают конусовидные отверстия для выхода гранул.
Корпус устройства
Корпус устройства изготавливается из отрезка трубы или жестяного ведра без дна. В верхнюю часть насыпаются составляющие комбикорма. В нижнюю часть корпуса после прохождения через матрицу поступает уже спрессованный готовый корм. Диаметр корпуса должен быть больше диаметра матрицы для более свободного вращения. В нижней части корпуса проделывается квадратное отверстие и под него помещается лоток для сбора готового корма.
Сборка гранулятора
Редуктор крепится внизу конструкции при помощи подшипников или муфты. Две части корпуса свариваются между собой с помощью ушек и специальных болтов. Шестеренки и ролики матрицы монтируются в корпус. Раму корпуса изготавливают из уголков или швеллеров и устанавливают на гранулятор. Устройство крепится к станине. Последним устанавливается электродвигатель. После завершения работы гранулятор снаружи красится краской для металла для предотвращения ржавления.
Гранулятор комбикорма бытовой своими руками изготовленный по данной схеме функционирует за счет вращения матрицы. Вращение обеспечивается прочным креплением и приводом редуктора.
Гранулятор из мясорубки
Инструкция по изготовлению
Изготовление гранулятора комбикорма своими руками начинается с чертежей конструкции. Сделанные своими руками чертежи позволят не только сэкономить время, но и понять принцип работы гранулятора. Для примера можно использовать:
Как сделать гранулятор:
Гранулятор для комбикорма своими руками из мясорубки – одна из простейших моделей. Свой собственный небольшой гранулятор хорошо иметь даже частным подворьям с небольшим поголовьем скота и птицы. Это сэкономит затраты на корма и сделает кормление более сбалансированным и полезным.
Чтобы сделать гранулятор, понадобятся:
- Устойчивая ровная поверхность,
- Механическая мясорубка,
- Токарный станок,
- Сверла,
- Два шкива, для снижения оборотов двигателя и увеличения мощности,
- Тонкая болванка для изготовления матрицы. Рекомендуемая толщина не более семи сантиметров,
- Ремень,
- Электродвигатель. Можно использовать двигатели от бытовых приборов.
Работа начинается с крепления ножей мясорубки к столу. Для этого в ножах проделываются отверстия и закрепляются болтами. Матрица — плотный диск с отверстиями, она изготавливается того же диаметра, что и решетка мясорубки. Для более плотного примыкания матрицы можно сточить ребра. Крышку делают с небольшим допуском на случай, если понадобится более толстая матрица. На крышке нарезаются канавки или привариваются кусочки проволоки для более легкого прикручивания. С наружной стороны матрицы крепятся ножи для нарезки готовых гранул. Последними монтируются два шкива, двигатель и ремень. Ремень натягивается не слишком прочно, чтобы уберечь двигатель от перегрева и сгорания. Устройство готово к работе.
Грануляторы медной проволоки для продажи
Продажа новых и бывших в употреблении грануляторов медной проволоки!
Если вы думаете о покупке нового гранулятора медной проволоки, вы знаете, что переработка медной проволоки может быть прибыльным делом. Восстановление медного и проволочного лома из отходов — это эффективный способ заработать на переработке и извлечении очень ценного ресурса!
Если вы заинтересованы в покупке нового или бывшего в употреблении гранулятора медной проволоки, вы обратились по адресу! Компания Solid Equipment Company — ваш национальный ресурс для покупки нового и бывшего в употреблении промышленного оборудования для вторичной переработки, такого как новейшие и бывшие в употреблении грануляторы проволоки.
Позвоните в компанию Solid Equipment Company по телефону (866) 511-7720, чтобы запросить расценки на промышленное оборудование для вторичной переработки!
Машины для измельчения медной проволоки на продажу
Monster EVO обеспечивает разделение пластика и металла на 99,9% за первый проход!
Мы предлагаем грануляторы для медной проволоки, которые идеально подходят для любого материала, площади, мощности или бюджета, которые вы имеете в виду! Новые и подержанные машины для измельчения медной проволоки, которые мы предлагаем на продажу, могут разрезать все комплекты оборудования с помощью передовых методов измельчения.Наш кабельный гранулятор Monster EVO — один из наших самых популярных продуктов, но мы также продаем множество продуктов для гранулирования проволоки.
Свяжитесь с компанией Solid Equipment Company прямо сейчас, чтобы обсудить или приобрести гранулятор для медной проволоки, который подходит именно вам! Независимо от того, в какой стране вы находитесь, мы можем предоставить вам гранулятор проволоки.
Позвоните в компанию Solid Equipment Company по телефону (866) 511-7720, чтобы узнать больше о новых и подержанных грануляторах для медной проволоки, которые у нас есть в продаже!
Продажа кабельных грануляторов Monster EVO
Monster EVO может обрабатывать до 220 фунтов.кабеля и провода каждый час. Когда вы добавляете предварительный измельчитель и систему дозирования порошка, гранулятор из медной проволоки может обрабатывать широкий диапазон:
- Кабель бытовой
- Проволока
- Ткацкие станки автомобильные
- Жгут проводов
Очень эффективный и относительно небольшой гранулятор Monster EVO может достигать 99,9% отделения пластика от металлов за первый проход.
Вы можете добавить блок Turbo, чтобы повысить производительность вашей системы, избавившись от необходимости предварительно сортировать провода и кабели.Если вы обрабатываете только жесткую проволоку, аксессуар Turbo может не понадобиться.
Свяжитесь с компанией Solid Equipment Company сегодня!
Solid Equipment Company имеет обширный парк грануляторов медной проволоки. Эти промышленные машины для переработки отходов идеально подходят для гранулирования проволоки, что может помочь вам увеличить прибыль для вашего бизнеса по переработке отходов.
Чтобы узнать о ваших вариантах новых и подержанных грануляторов проволоки, которые мы предлагаем на продажу, позвоните в компанию Solid Equipment Company по телефону (866) 511-7720 или просмотрите наши варианты грануляторов проволоки ниже!
MG 150
Гранулятор меди MG 150 — это компактная машина, специально разработанная для минимального потребления энергии при извлечении меди из электрических кабелей.Это промышленное оборудование для вторичной переработки способно переработать от 330 до 660 фунтов. лома каждый час. Машина MG 150 может разделять жесткую и тонкую проволоку в процессе измельчения и разделения. Еще одна впечатляющая функция гранулятора MG 150 — это его функция самоочистки, которая удаляет пыль, сокращая затраты на техническое обслуживание.
MG 220
Медный гранулятор MG 220 с большей производительностью очень эффективно отделяет отходы, имеющие различный вес, путем измельчения, гранулирования и разделения их с помощью процесса воздушного потока.Машина выдерживает от 660 до 1100 фунтов. сырья каждый час и имеет самоочищающуюся систему пылеудаления для сокращения расходов и времени на техническое обслуживание.
МГ 220 ВЗТ
Гранулятор медной проволоки MG 220 VZT — это машина большего объема, которая извлекает медь практически из любых компонентов проводки, которые вам могут понадобиться, включая электрические кабели и другой лом различной плотности. Благодаря запатентованной системе измельчения MG, MG 220 VZT перерабатывает от 1,100 до 1300 фунтов. лома каждый час.Промышленная перерабатывающая машина способна определять и отделять грубый жесткий материал от тонкой проволоки. Он направляет эти материалы в соответствующие разделы системы для дополнительной обработки.
MG 380 VZT
Гранулятор медной проволоки MG 380 VZT обрабатывает от 1765 до 2650 фунтов. материала каждый час. После измельчения лома машина MG 380 VZT сортирует материалы различного веса с помощью процесса разделения воздушного потока. Оборудование предназначено для полного извлечения алюминия и меди даже из самых тонких материалов.Используя дополнительный измельчитель Tritonic Pre-shredder, машина подстраивается под толщину скрапа, прежде чем направить его в гранулятор и разделительную часть системы. Как и другие грануляторы MG, эта модель оснащена автономной системой пылеудаления, что упрощает обслуживание и снижает расходы.
Матрица серии 2000
Система MG Matrix может обрабатывать более 2000 фунтов. каждый час измельчения и сепарации материала. Эта крупносерийная серия на удивление компактна и перерабатывает большое количество проводов и кабелей, отделяя при этом всю медь от пластика.Эта машина имеет эффективность 99,9% при отделении алюминия или меди от пластика во время первого прохода.
Продажа грануляторов медной проволоки
Специалисты Solid Equipment Company предлагают разнообразный выбор высококачественных грануляторов медной проволоки. Мы посоветуем вам решить, какая промышленная машина для вторичной переработки лучше всего соответствует вашим потребностям. включая материал или объем, который вы планируете обрабатывать, и будет ли машина работать синхронно с другими вашими действиями по переработке.
Свяжитесь с компанией Solid Equipment прямо сейчас, чтобы найти гранулятор для медной проволоки, который подходит именно вам!
Проектное предложение прототипа для производства гранул из древесных опилок посредством моделирования
Мексиканская промышленность производит тонны органических отходов, которые не используются и вызывают социальные, экологические проблемы и проблемы со здоровьем. Основным органическим остатком, образующимся при производстве древесины, являются опилки (биомасса). Чтобы уменьшить проблемы, связанные с отходами, был разработан прототип для производства гранул биотоплива с использованием машины для гранулирования с плоской матрицей в соответствии со стандартом EN 14961-2.Конструкция машины состоит из нержавеющей стали 304 и углеродистой стали для производства окатышей диаметром и длиной 6 мм и 30 мм соответственно при 50–100 об / мин. Предлагаемые типы матриц были радиальными, спиральными и гексагональными. Для быстрого строительства конструкция стандартизирована. Результаты анализа методом конечных элементов показывают, что с этой конструкцией, соответствующей стандарту, можно производить окатыши от 50 до 1000 фунтов на квадратный дюйм (от 344,7 кПа до 6894,7 кПа).
1. Введение
Использование ископаемого топлива в качестве первичного источника энергии привело к негативному воздействию на окружающую среду, например, к глобальному потеплению и загрязнению воздуха.В последние годы во всем мире прилагаются усилия для создания различных технологий, основанных на экологически чистом производстве энергии [1, 2].
В настоящее время промышленность Мексики проявила интерес к замене ископаемого топлива этими возобновляемыми источниками энергии [3]. В частности, лесопильная промышленность производит огромное количество отходов, что усложняет управление в некоторых частях страны. Исходя из этого спроса, одной из наиболее важных альтернатив для разработки новых продуктов является его биомасса [4].Чтобы уменьшить эту проблему, гранулы биотоплива из опилок являются новым источником энергии, которые могут быть разных типов, таких как брикеты, брикеты, кубики, древесная щепа и гранулы [5]. Более того, помимо биотоплива, гранулы можно использовать даже для более продвинутых целей, включая производство органических гранулированных удобрений после периода компостирования и специальной процедуры [6, 7]. Процесс получения гранул состоит из сбора сырья, сушки, измельчения, кондиционирования, гранулирования / брикетирования и просеивания / просеивания.Для этой цели можно найти два типа грануляторов: роликовый пресс с плоской матрицей и пресс с кольцевой матрицей [8]. Кольцевые штамповочные прессы считаются оптимальной технологией для производства древесных гранул [9].
Компьютерная технология предлагает благоприятный путь для использования экспериментального ноу-хау и анализа руководства для новых и эффективных технологий, которые позволяют быстро, экономично и автоматически оценивать большое количество характеристик, которые могут привести к высокоэффективному машины. Полученные экспериментально результаты для формулирования математических представлений используются либо в компьютерном моделировании, либо в оптимизации в дальнейших экспериментах для проверки результатов и оптимизации [10].Таким образом, компьютеризированные технологии играют важную роль в области технологий твердого биотоплива. Моделирование и моделирование компонентов машины для гранулирования необходимо для концептуального понимания системы [11].
Мексика — страна с широким спектром возобновляемых ресурсов биомассы, технологии для этих целей недостаточны, а машины для укладки на поддоны, используемые для производства биотоплива из опилок, — это только новые темы [12].
Это исследование сосредоточено на разработке и анализе пресса с плоской матрицей для производства гранул из опилок биомассы.Вальцовая секция, а также плоская матрица были выбраны для определения окончательных параметров для создания и настройки геометрии гранулятора. Затем основной целью этой работы было проектирование и сравнение радиальной, спиральной и гексагональной матриц для моделирования лучшего производства окатышей с помощью анализа методом конечных элементов. Работа организована следующим образом. В Разделе 2 сообщается о последних исследованиях. В разделе 3 описаны технические характеристики конструкции грануляторов и характеристики гранул согласно стандарту EN 14961-2.В разделе 4 показаны основные компоненты гранулятора, опилки, прессованные в термо-холодном прессе, размеры гранул, сжатие опилок, перемещение и коэффициент безопасности. В разделе 5 представлены выводы и будущая работа.
2. Уровень техники
Полезная модель, описанная в CN200945426Y (китайский), состоит из деревообрабатывающего оборудования, в котором по меньшей мере два вращающихся ролика, противоположно расположенных на приводном валу в осевом направлении, и модуль роликовых колец, расположенный по периферии.Точно так же изобретение в RU2566692C2 (русский) описывает пресс-гранулятор для изготовления частиц с модульной конструкцией и работой с целью регулировки, избегая обслуживания отдельных модулей. В патенте США В US 4511321 описана машина для уплотнения и гранулирования экструдируемого материала. Он включает в себя, в комбинации, плоскую горизонтальную фильеру и средства приложения давления, расположенные над штамповочной плитой, средства приложения давления, имеющие различные альтернативные формы, такие как средства непрерывной цепи, несущие множество разнесенных прижимных элементов, или средства ролика, несущие возвратно-поступательную раму.CN205672878U относится к гранулятору с кольцевой матрицей и устройству для гранулирования, которые обеспечивают простую конструкцию, малый объем, высокую эффективность и низкое энергопотребление кольцевой формы в машине. Другой полезной моделью является гранулятор с круглой матрицей с вертикальным главным валом, оснащенный машиной с двойным редуктором, которая приводит в движение главный вал и вращается (CN205517625U). Как было заявлено Селиком и др., Исследования, связанные с проектированием оптимального штампа с помощью автоматизированного проектирования и подходов к оптимизации конструкции, очень ограничены [13].Для этой конструкции были рассмотрены такие параметры, как сила, необходимая для уплотнения, емкость, поверхность давления плаггера, диаметр и скорость гидравлического цилиндра, скорость потока уплотнителя, гидравлический насос и выбор двигателя. Эта машина работает без экструзии, камер предварительного нагрева и проблем выброса, которые были связаны с ручным прессом.
В последнее время исследователи используют программное обеспечение Solidworks® и инструмент FEA для моделирования элементов машин, таких как штамп [14]. Например, давление, поддерживаемое гидроцилиндром в спроектированной уплотнительной машине, составляет 100 тонн при 10000 фунтов на квадратный дюйм (100000 кг при 68947.5 кПа), при этом необходимо было обеспечить давление, поддерживаемое задним блоком, верхним блоком и матрицей уплотнения, а также блокирующим устройством. По этой причине Деринг проанализировал максимальное растяжение, предел упругости и коэффициент безопасности деталей [15]. С другой стороны, группа Macko оптимизировала силу и кинематику движения каждого компонента с помощью программного обеспечения Solidworks® в машине с производительностью до 100 кг / ч [16]. Celik et al. изучили степень сжатия (CR) с помощью анализа методом конечных элементов (FEA), основанного на дизайне образца в плоской головке с одним отверстием, параметры (геометрические размеры) в сравнении с различными значениями давления сжатия [13].Аналогичным образом, Šooš et al. разработан, спроектирован и испытан пресс-пресс (с защищенным патентом) для производства прессового биотоплива оптимальной формы, почти круглой формы [17].
В этом же контексте анализ механики жидкости (CFD) гранулятора с использованием Solidworks® Flow Simulation показал, что существуют факторы, важные для гранулирования. Эти факторы в основном связаны с качеством; здесь приводятся некоторые примеры: сырье, производительность гранулятора и ход процесса гранулирования, трение в матрице, поверхность и материал, из которого изготовлены матрица и пресс, длина и диаметр отверстий в матрице, толщина материала биомассы, который подвергается давлению роликов на поверхность фильеры — толщина слоя материала, достигающего отверстий фильеры, и частота сжатия — и скорость, с которой движется прижимной валок.Однако модель должна быть ограничена одним входом и одним выходом, а система конструкции должна быть упрощена для расчетов [18]. Чтобы проанализировать конечный продукт прессованного биотоплива сфероидальной формы, конструкция компактирующей машины была выполнена на основе оптимизации таких параметров, как отношение поверхности к объему, плотность и форма. Результаты показали, что необходимо некоторое время удерживать уплотненную деталь под высоким давлением и температурой [19].Olawale et al. спроектировал недорогую, малогабаритную поршневую брикетировочную машину с гидравлическим приводом под давлением 40 бар и производительностью 120 брикетов в час [20].
3. Материалы и методы
Эта работа начинается с поиска информации, связанной с различными типами грануляторов, о которых сообщается. Кроме того, данные, соответствующие опилкам и типу стали, которая будет использоваться, были получены из нескольких таблиц данных и статей в литературе. Впоследствии были выполнены расчеты путем определения параметров, относящихся к роликовой части и плоской головке, которая должна иметь гранулятор с вертикальным слоем для уплотнения биомассы и производства гранул.Предыдущее испытание было проведено, чтобы оценить, можно ли прессовать биомассу из опилок при давлениях, близких к давлениям стандартов, и зарегистрировать. Для этого биомассу предварительно сушили в сушильном шкафу при 100 ° C в течение 24 часов; Были рассмотрены два типа систем, основанных на размерах частиц: первая представляла собой опилки в исходном состоянии, а вторая — опилки, измельченные с использованием сита 0,5 мм в мельнице CT 293 Cyclotec Sample Mill (FOSS, Дания). Для получения гранул каждого размера частиц использовали холодно-теплообменный пресс.Затем 1 г продукта прессовали под давлением 50, 100, 500 и 1000 фунтов на квадратный дюйм (344,7 кПа, 689,4 кПа, 3447,38 кПа и 6894,7 кПа). После того, как данные были найдены и установлены, а также после расчета параметров, программное обеспечение Solidworks® было использовано для создания и редактирования геометрии модели станка. Машина была спроектирована из углеродистой стали, за исключением матрицы, которая спроектирована из нержавеющей стали 304 для производства от 300 до 1220 кг / ч гранул диаметром и длиной 6 мм и 300 мм соответственно.
Также были разработаны три разные матрицы: радиальная, спиральная и шестиугольная. Радиальный тип обычно используется для производства пеллет; однако его рабочая поверхность не используется в значительной степени, тогда как конструкция рабочей поверхности спирального и гексагонального типов может улучшить производство гранул без изменения физических и химических характеристик продукта. Как известно, основной частью является матрица, поскольку она подвержена напряжениям и механическому трению.Таким образом, предлагаемая конструкция должна быть подтверждена численным моделированием. По этой причине конструкции матриц были численно смоделированы с помощью Software Inventor Autodesk® версии 2017 с учетом нержавеющей стали AISI 304 с физическими характеристиками, указанными в таблице 1.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Был проведен статический анализ при давлении 8,89476 МПа и 20 МПа на рабочей поверхности матрицы. Первое значение — это тип, используемый для этой машины, и оптимальное значение, наблюдаемое во время физических испытаний в холодно-холодном прессе для получения гранул из опилок; однако важно отметить, что было включено большее давление для подтверждения возможных деформаций.
4. Результаты и обсуждение
4.1. Основные компоненты гранулятора
Моделирование гранулятора, полученное с помощью программного обеспечения Solidworks®, показано на рисунке 1, и оно состоит из системы подшипников длиной и диаметром 140 мм и 80 мм, соответственно. Эта система имеет на концах подшипниковый соединитель, регулируемый винтами высокого давления; Важно отметить, что подшипник имеет регулировочную направляющую, которая регулирует рабочее давление. Его производительность составляет 60 кг / ч при скорости вращения диска от 50 до 100 об / мин для гранул диаметром и длиной 6 мм и 30 мм соответственно.
4.2. Опилки, прессованные в машине для горячего и холодного прессования
На рисунке 2 показаны физические характеристики гранул, полученных в виде первичных опилок и опилок, измельченных под давлением 50, 100, 500 и 1000 фунтов на квадратный дюйм (344,7, 689,4, 3447,38 и 6894,7 кПа соответственно). .
Было замечено, что гранулы можно получать из биомассы опилок либо в виде первичных, либо размолотых с размером частиц 0,5 мм. Внешний вид гранул улучшается при увеличении давления прессования. По этой причине было решено и подтверждено, что 1000 фунтов на квадратный дюйм — это оптимальное условие для конструкции машины.
4.3. Размеры гранул
В соответствии со стандартами EN-14961-2 и CEN / TS 14691, гранулы диаметром 6 мм (Ø) являются достаточными для предотвращения крошения во время транспортировки. По этой причине гранулы, изучаемые в этом исследовании, были выбраны на основе этого диаметра. Параметры, учитываемые при проектировании гранулятора, приведены в Таблице S1 (Дополнительные материалы). Важно отметить, что машина для гранулирования спроектирована на основе стандартов EN 14961-2 и CENT / TS 14691, которые определяют характеристики гранул и сертификаты для твердого биотоплива соответственно.
4.4. Сжатие опилок
Во время сжатия опилок ролики выполняют основную функцию сжатия материала в отверстии круглой плоской матрицы, и, как следствие, в матрице возникают силы. По этой причине необходимо учитывать различные параметры сжатия; они упомянуты в таблицах S2 – S4 (дополнительные материалы).
Мощность гранулятора рассчитывается на основе усилия, необходимого каждому ролику для прижатия материала со скоростью вращения основной матрицы.Червячные передачи обычно используются на малую и среднюю мощность, не превышающую 60 кВт. В небольшом пространстве они могут получить относительно высокий коэффициент скорости. По этой причине этот тип трансмиссии был выбран для движения вала, соединенного с роликами. Червячные винты обычно изготавливаются из углеродистой стали (от 0,40 до 0,50 мас.% По C), а также из низколегированной стали с содержанием Cr и Cr-Ni. Изношенные колеса изготовлены из бронзы, состав которой зависит от скорости скольжения и напряжения трансмиссии (таблица S5, дополнительный материал для расчета).
Лопасти соединены с главными осями, их скорость вращения составляет 261 об / мин. Считалось, что эти лопасти расположены примерно на 5 ° по отношению к главной оси. При проектировании бункера учитывались стенки достаточно крутые и с низким коэффициентом трения. Для достижения этой цели была использована методология, представленная на Рисунке 3. Результаты показаны в Таблице S6 (Дополнительные материалы для оценки).
Для экспериментального определения функции потока материала (MF) предел текучести ограниченных опилок и основное напряжение ( σ 1 ) были рассмотрены для построения σ 1 по сравнению с и σ 1 по сравнению с 1 / участков (см. Таблицу 2 и Рисунок 4).На этих графиках пересечение обеих прямых линий показало критическое натяжение (CAS), которое в данном случае было примерно равным. 2 кПа. Используя CAS и (1) и (2), можно определить минимальный диаметр () (= 0,88 м):
| ||||||||||||||||||||
Объем 9115
и по этой причине высота () и диаметр () бункера были оценены на основе следующих уравнений:
Учитывая,
и соответствуют 1,0305 м и 0,3139 м, соответственно.
4.5. Смещение
Максимальные смещения, которые давление может вызвать в радиальной матрице, были обнаружены при 0,136 мм и 0,3946 мм при 1000 фунтов на квадратный дюйм и 2900 фунтов на квадратный дюйм (6894,7 кПа и 19994,8 кПа), соответственно. Это можно увидеть на рисунке 5. Для спиральной матрицы смещение составило 0,1275 мм и 0,3698 мм при 1000 фунтов на квадратный дюйм и 2900 фунтов на квадратный дюйм (6894,7 кПа и 19994,8 кПа), соответственно (см. Рисунок 6). А для гексагональной матрицы это смещение составляло 0,1134 мм и 0,3289 мм при давлении 1000 фунтов на квадратный дюйм и 2900 фунтов на квадратный дюйм (6894.7 кПа и 19994,8 кПа) соответственно (см. Рисунок 7).
В этом смысле анализ FEA показал, что конструкции с тремя матрицами под давлением 1000 фунтов на квадратный дюйм и 2900 фунтов на квадратный дюйм (6894,7 кПа и 19994,8 кПа) не влияют на их механическую структуру, поскольку величина смещения для радиального диска составляет 0,3946, а для шестиугольный диск составляет 0,3289 при давлении 2900 фунтов на квадратный дюйм (19994,8 кПа).
Статический анализ показывает, что геометрия является ключевым фактором при проектировании матрицы; гексагональная матрица дает больше гранул в соотношении 150/72, чем гексагональная и радиальная; то есть, по сравнению с радиальной матрицей, можно удвоить производство с конфигурацией гексагональной матрицы, не влияя на ее структуру.
4.6. Фактор безопасности
Фактор безопасности — это отношение между значением и максимальной производительностью системы и значением фактически ожидаемого требования, которому она будет подвергаться; другими словами, это указывает на превышение емкости системы над ее требованиями. На рисунках 8–10 представлены результаты моделирования трех типов матриц. Значения безопасности были следующими: 0,38 и 0,13 для радиального при 1000 и 2900 фунтов на квадратный дюйм (6894,7 кПа и 19994,8 кПа), 0.47 и 0,16 для спирали при 1000 и 2900 фунтов на квадратный дюйм (6894,7 кПа и 19994,8 кПа) и 0,55 и 0,19 для гексагональной при 1000 и 2900 фунтов на квадратный дюйм (6894,7 кПа и 19994,8 кПа).
На основании этих результатов машина для гранулирования с плоской матрицей была разработана в соответствии с европейским стандартом EN 14961-2. Результаты моделирования методом FEA показали, что конструкция радиальной, спиральной и гексагональной матриц под нагрузкой 1000 и 2900 фунтов на квадратный дюйм (6894,7 кПа и 19994,8 кПа, соответственно) не влияет на их механическую структуру.Максимальное смещение для радиального и шестиугольного было 0,3946 мм и 0,3289 мм при нагрузке 2900 фунтов на квадратный дюйм (19994,8 кПа), соответственно. Они демонстрируют, что геометрия является важным фактором при проектировании; гексагональная матрица будет производить больше гранул при соотношении гексагональной / радиальной матрицы 150/72. Возможно удвоение производства конфигурацией гексагональной матрицы; эта конфигурация не повлияет на структуру машины. Гранулятор был разработан из нержавеющей стали 304 и углеродистой стали, производительность от 300 до 1220 кг / ч для гранул диаметром 6 мм и длиной 30 мм, соответственно.Процесс производства гранул сложен, поскольку в него вовлечены разные факторы: тип биомассы, влажность, давление уплотнения, конструкция и тип материала машины, размер частиц, температура опилок и скорость вращения матрицы.
Чтобы поддержать эту конструкцию, мы делаем упор на физическое испытание на уплотнение, в котором ключевую роль играют давление, состав биомассы и размер частиц. Как отмечают Castellano et al. [21], состав биомассы играет ключевую роль в качестве гранул, поскольку он влияет на величину трения внутри матрицы каналов и определяет возможность агломерации частиц.В аналогичных исследованиях изучается сырье для производства гранул: овсяница, люцерна, сорго, тритикале, мискантус и ива [22], в то время как другие изучают процент относительной влажности, который является важным фактором для производства гранул [23]. Важно отметить, что биомасса используется не только в энергетических целях; Souri et al. изучали выделение азота как фактор роста растений после производства гранулированных удобрений как добавленную стоимость коровьего навоза. Они отмечают, что для этих целей предпочтительно низкое компактное давление [6, 7].
Для численного моделирования методом FEA давление уплотнения, использованное в этой работе, составляло 6,89 МПа и 20 МПа (1000 и 2900 фунтов на квадратный дюйм), в то время как для физических испытаний учитывались четыре различных давления: 0,344, 0,689, 3,447 и 6,894. МПа (50, 100, 500 и 1000 фунтов на квадратный дюйм) соответственно.
Различные исследования, касающиеся теоретического давления сжатия, подтверждают интервал между 188 МПа и 295 МПа. Также упоминается, что биомасса, температура, влажность и размер частиц определяют давление прессования [24].При производстве окатышей в пилотном масштабе сообщалось о давлении прессования 8,65–9,5 МПа [25].
Существуют различные модели для конструкции гранулятора [26]; однако результаты этого исследования методом конечных элементов и испытаний на физическое уплотнение показали, что можно производить окатыши с такой конструкцией в соответствии с EN 14961-2. Еще одним важным моментом является то, что конструкция станка стандартизирована для быстрого и экономичного производства.
5.Выводы
Гранулятор с плоской матрицей был разработан на основе европейского стандарта EN 14961-2 (определение характеристик гранул) и стандарта CENT / TS 14691 (Европейский сертификат твердого биотоплива). Эта машина была разработана из нержавеющей стали 304 и углеродистой стали, производительность от 30 до 60 кг / час для гранул диаметром 6 мм и длиной 30 мм; Разработаны матрицы трех типов: радиальная, спиральная и гексагональная; они были сравнены посредством моделирования для лучшего производства гранул.Конструкция была подтверждена методом конечных элементов на трех типах матрицы, и испытания на физическое уплотнение были выполнены при различных давлениях: 50, 100, 500 и 1000 фунтов на квадратный дюйм (344,7, 689,4, 3447,38 и 6894,7 кПа).
Результаты моделирования с помощью конечных элементов показывают, что конструкции радиальных, спиральных и гексагональных матриц под нагрузкой 1000 и 2900 фунтов на квадратный дюйм (6894,7 кПа и 19994,8 кПа) не влияют на их механическую структуру; статический анализ показывает, что геометрия является важным фактором в конструкции матриц, а гексагональная матрица обеспечивает большее производство гранул в соотношении 2: 1 по сравнению с радиальным типом, в то время как испытания на физическое уплотнение показывают производство гранул под давлением. около 1000 фунтов на квадратный дюйм.
Процесс производства гранул сложен, потому что в него вовлечены различные факторы, такие как тип биомассы, влажность, давление уплотнения, конструкция и тип материала машины, размер частиц, температура опилок и скорость вращения матрицы между прочими. По этой причине эта работа будет продолжена для производства различных гранул с различными физико-химическими параметрами и для анализа того, как эти параметры влияют на качество гранул. Конструкция этой машины стандартизирована с технической точки зрения, чтобы ее можно было построить быстро и экономично; однако его конструкция необходима для проведения соответствующих испытаний с учетом всех факторов, которые могут повлиять на производство гранул.
Номенклатура
| : | Давление ролика | |||
| : | Среднее напряжение текучести при деформации | |||
| : | Экструзия деформации | |||
| b0 1,2–1,5: | Эмпирические константы под углом от 50 ° до 60 ° | |||
| : | Поверхность матрицы | |||
| : | Среднее значение предела текучести опилок во время деформации (60 МПа) | |||
| : | Начальная высота после прохождения рабочей поверхности ролика | |||
| : | Давление сжатого материала на стенку контейнера | |||
| : | Коэффициент трения между опилками и сталью | |||
| : | Начальная высота материала перед прохождением через рабочую поверхность | : | Диаметр уплотняющего ролика | |
| : | Радиус уплотняющего ролика | |||
| : | Поверхность ролика | |||
| : | Плотность стали | : | Нормальная скорость ролика | |
| R : | Радиус матрицы | |||
| : | Объемный расход. |
Доступность данных
Данные, использованные для подтверждения выводов этого исследования, можно получить у соответствующего автора по запросу.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации этой статьи.
Благодарности
Авторы выражают признательность за финансовую поддержку, оказанную Secretaría de Investigación y Posgrado (SIP) Национального политического института (IPN) Мексики в рамках проектов SIP 20192030, 201
и 20196710.Дополнительные материалы
Таблица S1: основные параметры гранул и их соответствующие значения. Таблица S2: формула и данные параметров, относящихся к сжатию опилок в матрице. Таблица S3: формула и данные параметров, относящихся к ролику. Таблица S4: формула и данные параметров, относящихся к матрице и рабочей поверхности. Таблица S5: формула и данные, относящиеся к требуемой мощности, винту и заводной головке. Таблица S6: формула и данные, относящиеся к конструкции бункера. (Дополнительные материалы)
(PDF) Гранулятор пластиковых отходов с открытым исходным кодом
Technologies 2019,7, 74 20 из 21
39.
Zander, N.E .; Gillan, M .; Lambeth, R.H. Рециклированный полиэтилентерефталат как новый исходный материал для FFF.
доп. Manuf. 2018,21, 174–182. [CrossRef]
40.
Hart, K.R .; Frketic, J.B .; Brown, J.R. Переработка пакетов с готовой к употреблению мукой (MRE) в полимерную нить для производства добавок для экструзии материалов
. Addit. Manuf. 2018,21, 536–543. [CrossRef]
41.
Tian, X .; Лю, Т .; Wang, Q .; Дилмурат, А .; Li, D .; Цигманн, Г.Переработка и переработка напечатанных на 3D-принтере
непрерывных композитов из PLA, армированных углеродным волокном. J. Clean. Prod. 2017, 142, 1609–1618. [CrossRef]
42.
Pringle, A.M .; Рудницкий, М .; Пирс, Дж. Нить для 3D-печати на основе переработанных отходов деревянной мебели. Для. Prod.
J. 2018,68, 86–95. [CrossRef]
43.
Zander, N.E. Переработанное полимерное сырье для аддитивного производства при экструзии материалов. В области полимеров
Аддитивное производство: последние разработки; Серия симпозиумов ACS; Американское химическое общество:
Вашингтон, округ Колумбия, США, 2019; Том 1315, стр.37–51. ISBN 978-0-8412-3426-0.
44.
Облак, П .; Gonzalez-Gutierrez, J .; Zupanˇciˇc, B .; Аулова, А .; Эмри И. Технологичность и механические свойства
полиэтилена высокой плотности, подвергнутого обширной переработке. Polym. Деграда. Stab. 2015,114, 133–145. [CrossRef]
45.
Hyung Lee, J .; Sub Lim, K .; Gyu Hahm, W .; Хун Ким, С. Свойства переработанных и первичных волокон из смеси полиэтилена
терефталата. Прил. Polym. Sci. 2012,128, 2.
46.
Bai, X .; Isaac, D.H .; Смит, К. Переработка акрилонитрил-бутадиен-стирольных пластиков: взаимосвязь структура-свойство
. Polym. Англ. Sci. 2007, 47, 120–130. [CrossRef]
47.
Sasse, F .; Эмиг Г. Химическая переработка полимерных материалов. Chem. Англ. Technol.
1998
, 21, 777–789.
[CrossRef]
48.
Павло, С .; Fabio, C .; Хаким, Б .; Маурисио, К. Распределенная переработка пластика на основе 3D-печати: концептуальная модель
для проектирования цепочки поставок с замкнутым циклом.В материалах Международной конференции IEEE 2018 по
Инженерное дело, технологии и инновации (ICE / ITMC), Штутгарт, Германия, 17–20 июня 2018 г .; С. 1–8.
49.
Volpato, N .; Кречек, Д .; Foggiatto, J.A .; да Силва Крус, К. Экспериментальный анализ экструзионной системы
для аддитивного производства на основе полимерных гранул. Int. J. Adv. Manuf. Technol.
2015
, 81, 1519–1531.
[CrossRef]
50.
Beaudoin, A.JMS-1704: 3D-принтер с несколькими головками. Кандидат наук. Диссертация, Вустерский политехнический институт Вустер,
Вустер, Массачусетс, США, 2016.
51.
Whyman, S .; Arif, K.M .; Потгитер Дж. Проектирование и разработка системы экструзии для 3D-печати
гранул биополимера. Int. J. Adv. Manuf. Technol. 2018,96, 3417–3428. [CrossRef]
52.
Giberti, H .; Sbaglia, L .; Сильвестри, М. Мехатронный дизайн машины для производства аддитивов на основе экструзии
.Машины 2017,5, 29. [CrossRef]
53.
Liu, X .; Chi, B .; Jiao, Z .; Tan, J .; Лю, Ф .; Yang, W. Крупномасштабный двухступенчатый винтовой 3D-принтер для наплавления пластиковых гранул
. J. Appl. Polym. Sci. 2017, 134, 45147. [CrossRef]
54.
Хондокер, M.A.H .; Самеото, Д. Прямое соединение стационарных шнековых экструдеров с использованием гибких шлангов с подогревом для печати
FDM на чрезвычайно мягких термопластичных эластомерах. Прог. Addit. Manuf. 2019,4, 197–209.[CrossRef]
55.
Хорн, Р. Разработка Reprap и дальнейшие приключения в области 3D-печати своими руками: больше нет нити? -Запрос на универсальный экструдер для гранул
для 3D-печати. Разработка Reprap и дальнейшие приключения в области 3D-печати «сделай сам»
2014. Доступно в Интернете: https://richrap.blogspot.com/2014/12/no- more- flament- quest-for-universal.html
(по состоянию на 9 августа. 2018).
56. Универсальный экструдер гранул. Доступно в Интернете: http: //upe3d.blogspot.com / (по состоянию на 9 августа 2018 г.).
57.
Braanker, G.B .; Duwel, J.E.P .; Flohil, J.J .; Токойя, Г. Разработка надстройки по переработке пластмасс для 3D-принтера RepRap
. Доступно в Интернете: https://reprapdelft.wordpress.com (по состоянию на 9 августа 2018 г.).
58.
Woern, A .; Byard, D .; Oakley, R .; Fiedler, M .; Snabes, S .; Pearce, J .; Woern, A.L .; Byard, D.J .; Oakley, R.B .;
Fiedler, M.J .; и другие. Изготовление плавленых частиц 3D-печать: оптимизация вторичных материалов и механические свойства
.Материалы 2018,11, 1413. [CrossRef] [PubMed]
59.
Byard, D.J .; Woern, A.L .; Oakley, R.B .; Fiedler, M.J .; Snabes, S.L .; Пирс, Дж. М. Green Fab Lab Приложения
для аддитивного производства на основе полимерных отходов на больших площадях. Addit. Manuf. 2019 г., 27, 515–525. [CrossRef]
60.
Reich, M.J .; Woern, A.L .; Tanikella, N.G .; Пирс, Дж. М. Механические свойства и применение вторичного аддитивного производства на основе поликарбонатных частиц
на основе экструзии.Материалы
2019
, 12, 1642. [CrossRef]
61.
Гибб, А. Создание оборудования с открытым исходным кодом: производство своими руками для хакеров и производителей; Pearson Education:
Лондон, Великобритания, 2014; ISBN 978-0-321-
-5.62.
Oberloier, S .; Пирс, Дж. М. Общая процедура проектирования бесплатного оборудования с открытым исходным кодом для научного оборудования
. Designs 2017,2, 2. [CrossRef]
Как сделать капсулы Softgel: полное руководство
Сегодняшнее руководство будет посвящено тому, как приготовить капсулы Softgel.
В нем вы познакомитесь с рецептурой капсул Softgel, ингредиентами, оборудованием и другими процедурами обработки, а также другими важными аспектами.
В конце концов, вы не только научитесь делать капсулы Softgel, но и выберете правильное оборудование для этого процесса.
Без лишних слов, давайте начнем с формулировки по мере продвижения.
Состав Softgel
Перед тем, как приступить к изготовлению мягких желатиновых капсул, вам необходимо знать, что на самом деле представляет собой капсула Softgel.
В этом разделе вы узнаете об ингредиентах, из которых состоит мягкая желатиновая капсула.
Мягкая желатиновая капсула состоит из двух основных частей:
i. Наружная оболочка
ii. Наполняющая матрица
Состав Softgel
Начнем с состава Softgel внешней оболочки.
Что такое желатин?
Желатин — это продукт, который получают из продуктов животного происхождения, таких как кости, соединительные ткани и кожа.
Желатин можно получить из продуктов животного происхождения путем частичного гидролиза коллагена.
Помните, процесс поиска желатина должен соответствовать следующим критериям:
i. Прочность желатина должна быть от 150 до 200
ii. Вязкость желатина должна составлять от 25 до 40 миллипуаз.
iii. Размер частиц желатина
iv. Широкое молекулярное распределение веса.
Подразумевается, что желатин является одним из основных продуктов, которые вам понадобятся при изготовлении капсулы Softgel.
А как насчет вегана?
Давайте вкратце рассмотрим это.
Варианты желатина для веганов
Поскольку желатин поступает из продуктов животного происхождения, веганы или люди, соблюдающие строгие диеты, не могут его использовать.
Однако это не означает, что они не будут использовать капсулы Softgel.
Мягкие гелевые капсулы
Теперь веганы могут использовать мягкие гелевые капсулы, в которых основной ингредиент оболочки поступает из растительных продуктов.
Вы используете тапиоку, продукт, полученный из растений маниоки.
Он будет служить той же цели, что и желатин, что делает его лучшим вариантом для веганов.
Вода в желатине
Для приготовления мягких желатиновых капсул требуется достаточно воды или растворителя.
Количество воды, которое вам понадобится, будет зависеть от вязкости мягкой желатиновой капсулы.
В среднем вы будете использовать около 45% веса воды на единицу веса.
Пластификатор в желатине
Чтобы мягкая желатиновая капсула стала податливой и эластичной, в ингредиенты необходимо добавить пластификатор.
Можно использовать самые распространенные типы пластификаторов, такие как глицерин и сорбит.
По мере смешивания пластификатора соотношение будет меняться, но часто находится в диапазоне от 0,3 до 1,8.
Вариация будет зависеть от конечной прочности капсулы, которая вам понадобится.
Другие ингредиенты мягкой желатиновой оболочки
Помимо основных ингредиентов, вы можете использовать и другие ингредиенты.
Среди других ингредиентов, которые вы можете использовать:
Цвет
Вы можете выбрать синтетический или натуральный цвет для вашей мягкой желатиновой капсулы.
Ваш выбор цвета будет зависеть от желаемого внешнего вида мягкой желатиновой капсулы.
Цвет важен для идентификации мягких желатиновых капсул.
Выбирая цвет, необходимо убедиться, что он не приведет к потемнению или выцветанию при хранении.
Это может произойти, если выбор цвета отрицательно влияет на другие мягкие желатиновые ингредиенты.
Глушители
Вам необходимо использовать глушители, например диоксид титана.
Глушитель создает непрозрачную оболочку для предотвращения фотодеградации конкретного содержимого мягкой желатиновой капсулы.
Обратите внимание, что глушитель потребуется только при работе с суспензионными формами состава.
Консерванты
Вам необходимо добавить консерванты, чтобы увеличить срок хранения мягких желатиновых капсул.
Ароматизаторы
Скорлупа всегда безвкусна и может иметь несовместимый вкус с активными ингредиентами.
В качестве ароматизатора мягких желатиновых капсул можно использовать эфирные масла, сахарозу и ванилин.
Итак, ингредиенты, указанные выше, являются основными составами для внешней оболочки капсулы.
Давайте посмотрим на матрицу заполнения.
Матрица наполнения или ингредиенты внутреннего наполнителя
Вы понимаете, что наиболее важной функцией изготовления капсул Softgel является дозирование активных ингредиентов.
Структура мягкого геля
В мягкой желатиновой капсуле вы найдете активные ингредиенты в:
i. Жидкие растворы
ii. Полутвердые растворы
iii. Подвески
iv. Эмульсии
Вам необходим уникальный состав, который будет учитывать следующие факторы:
i. Гарантия стабильности активных ингредиентов
ii. Повышение биодоступности активных соединений
iii. Обеспечение эффективного процесса розлива
iv. Получение физически прочной капсулы.
Матрицу наполнения можно разделить на заливки растворов, масляные смеси и суспензии.
Давайте вкратце рассмотрим эти классификации.
Масляные смеси
Вы можете называть маслянистые смеси чистыми веществами, поскольку они состоят из чистых масляных жидкостей.
Раствор заполняет
Активные ингредиенты могут быть в растворе с раствором-носителем.
В качестве примера можно использовать соевое масло и Myglyol 812.
Вы также можете включать нелетучие растворители, которые не влияют на желатиновые оболочки, такие как моноэтиловый эфир диэтиленгликоля.
Кроме того, вы также можете включать воду, глицерин и поливинилпирролидон.
Суспензионный наполнитель
Вы можете получить суспензионный наполнитель, содержащий активный ингредиент в однородной дисперсии в составе носителя.
Он может комфортно вместить около 30% твердых частиц без дестабилизации вязкости.
Некоторые из наполнителей суспензии, которые вы можете использовать, включают масляные смеси, полиэтиленгликоль и глицериды.
Вкратце, это некоторые из основных ингредиентов мягких желатиновых капсул.
Имея это в виду, давайте перейдем к основным машинам, которые вам понадобятся для изготовления мягких желатиновых капсул.
Технология капсулирования Softgel
Каждый раз, когда вы думаете о том, как сделать капсулы Softgel, выбор правильной машины является приоритетом.
В этом разделе вы узнаете о машинах, которые можно использовать для изготовления мягких желатиновых капсул.
Давайте начнем с основной машины — машины для инкапсуляции мягкого желатина.
Машина для инкапсуляции Softgel
Вам понадобится машина для инкапсуляции Softgel всякий раз, когда вы захотите сделать капсулы Softgel.
Машина для инкапсуляции Softgel
Она имеет различные части, которые помогают в изготовлении внешней оболочки и матрицы наполнения.
В какой-то момент машины он заполнит внутренними ингредиентами внешнюю оболочку и полностью закроет ее.
Он также имеет систему инструментов, которая позволяет вам определять форму мягкой желатиновой капсулы, которая вам нужна.
Обратите внимание, что большинство функций машины автоматические.
Машины доступны в различных типах и размерах в зависимости от ваших производственных предпочтений.
Несмотря на характер машины, вам может потребоваться другое оборудование, о котором вы скоро узнаете.
Выбирая хорошую инкапсулирующую машину, убедитесь, что в ней есть следующее:
i. Соответствует стандартам качества CE и cGMP
ii. Отвечает правильным критериям производства, так как есть машины с низкой, средней и высокой производительностью.
iii. Обладает правильными характеристиками и функциями.
iv. Простая в обслуживании, эксплуатации и смене инструментальная система
v. Имеет надежные панели управления и системы автоматизации.
Вспомогательное оборудование для капсулирования мягких желатиновых капсул
При производстве мягких желатиновых капсул вам необходимо будет пропускать их через различное оборудование.
Вспомогательное оборудование для инкапсуляции Softgel будет служить вам в различных функциях и поддерживать процесс инкапсуляции мягкого желатина.
Вот часть оборудования, которое вам понадобится:
i. Система охлаждения
ii. Система плавления желатина
iii. Сушильные лотки
iv. Сушилки для белья
v. Softgel Polisher
vi. Пульверизатор Softgel
vii. Pharmaspec
viii. Толстосорт
ix. Емкость для обслуживания и лекарств с желатином
x. Вакуумный смеситель для гомогенизации
xi. Коллоидная мельница
Теперь у вас есть все основные требования для изготовления мягкой желатиновой капсулы.
Приступим к первому этапу изготовления мягкой желатиновой капсулы.
Шаг первый: подготовка желатина
Резервуар для плавления желатина
Выбор подходящего плавильного резервуараВам необходимо выбрать лучшие реакторы, которые будут производить надежные и высококачественные оболочки.
В этом случае вам нужно выбрать подходящий плавильный резервуар для нагрева, плавления и смешивания всех подходящих ингредиентов.
При выборе подходящего плавильного бака необходимо учитывать следующие технические характеристики:
i. Потребляемая мощность
ii. Емкость бака
iii. Температура резервуара
iv. Скорость перемешивания
v. Размеры, такие как вес, среди других ключевых факторов.
vi. Тепловые куртки для предотвращения потери тепла
После этого следующим шагом будет нагревание и плавление ингредиентов.
Давайте кратко рассмотрим этот процесс.
Растопите и нагрейте желатиновые ингредиентыВам необходимо нагреть и растопить все желатиновые ингредиенты в течение примерно 3 часов.
Обратите внимание, что это может варьироваться в зависимости от типа используемого вами устройства.
Все ингредиенты равномерно смешаются и образуют жидкую расплавленную массу.
Когда желатин готов, можно приступить к процессу инкапсуляции.
При подготовке к капсулированию необходимо следить за тем, чтобы желатин оставался горячим в жидком состоянии.
В жидком состоянии вы позволите желатину стечь в распределительную коробку.
В распределительном ящике желатин распределится до необходимого вам уровня, а затем перейдет в охлаждающий барабан.
В результате образуется тонкая желатиновая лента.
Вы закончили первый шаг, и теперь вам нужно подготовить заполняющий материал.
Вот как вы позаботитесь о подготовке заливочного материала.
Шаг второй: Подготовка заполняющего материала
Вы знаете, что заполняющая матрица — это материал, который вы будете заключать в желатин.
Вы также понимаете, что наполнитель может быть жидким, полутвердым или в виде суспензии.
В процессе приготовления необходимо убедиться, что конечный продукт однороден.
Однородность гарантирует, что все важные компоненты находятся в капсуле.
В зависимости от типа заполняющих материалов, которые вы готовите, вам может потребоваться следующее оборудование:
i. Молотковые мельницы
ii. Процессоры с псевдоожиженным слоем
iii. Бункеры и бочки
iv. Фармацевтические печи
Следует помнить, что процесс приготовления наполнителя зависит от ингредиентов.
Например, приготовление паст сложнее и требует большего внимания, чем приготовление масляных смесей.
Вы соответствующим образом смешаете все ингредиенты начинки и получите желаемый материал начинки.
Когда наполнитель на месте, приступим к основному процессу изготовления мягких желатиновых капсул.
Этап третий: начало процесса инкапсуляции
Это этап, на котором желатиновые материалы и матрица наполнения объединяются и образуют мягкую желатиновую капсулу.
Процесс начинается с:
Перемещение желатиновой оболочки к системе инструментовТеплые желатиновые материалы поступают в распределительную коробку и равномерно поступают в охлаждающие барабаны.
Из него получится прочная желатиновая лента.
В большинстве мягких желатиновых капсул в качестве основной системы охлаждения используется воздух.
Почему?
Air имеет следующие ключевые параметры:
i. Кубический фут в минуту
ii. Относительная влажность
iii. Температура
В инкапсуляционной машине Softgel у вас будут все компоненты справа и слева.
Желатиновые ленты справа и слева доходят до инструмента одновременно.
Перемещение заполняющих материалов в систему инструментовПосле подготовки заполняющих материалов вы заполните их в резервуар для продукта или бункер.
С помощью поршневого насоса вы позволите заполняющему материалу переместиться к инжекционному клину.
Он будет следовать за некоторыми трубками по мере продвижения к клину для горячего впрыска.
Между двумя штамповочными роликами находится клин для впрыска.
Фактическое производство капсул SoftgelТаким образом, инжекционный клин будет вводить заполняющий материал в полости матрицы.
Помните, что правая и левая ленты также перемещаются в систему фильерных роликов.
Процесс инкапсуляции Softgel
Система фильерных роликов разрезает и герметично скрепит две ленты вместе.
Вы должны знать, что ролики определяют размер и форму мягких желатиновых капсул.
Другими словами, процессы происходят одновременно.
Процесс производства мягкой желатиновой капсулы зависит от машины.
Вот некоторые из процессов инкапсуляции мягкого желатина, которые следует учитывать:
i. Процесс ротационной штамповки
ii. Процесс пластин
iii. Поршневой штамп
iv. Машина Accogel
Вы можете выбрать любой из вышеперечисленных процессов в зависимости от ваших производственных потребностей и доступности машины.
В этом руководстве мы используем ротационную фильеру, которая является наиболее распространенным процессом изготовления капсул Softgel.
Кроме того, вы также можете использовать технику пластины, которая включает в себя следующие шаги:
i. Вы поместите листы желатина на матрицу, имеющую множество углублений для матрицы.
ii. Вакуум втягивает желатиновые листы в гнезда матрицы
iii. После этого вы можете заполнить карманы матрицы заполняющим материалом.
iv. Наконец, вы поместите еще один лист желатина над пластиной фильеры, чтобы расположить ее между собой, используя процесс прессования.
На этом этапе происходит формирование мягких желатиновых капсул и их можно разрезать.
После запечатывания мягких желатиновых капсул вы позволите им переместиться через разгрузочный желоб к конвейерной ленте.
Конвейерная лента транспортирует капсулы для дальнейшей обработки.
Шаг четвертый: Дальнейшая обработка мягких желатиновых капсул
Зачем вам нужна дальнейшая обработка мягких желатиновых капсул?
Их нужно дополнительно обработать, чтобы они стали прочнее.
Когда мягкие желатиновые капсулы покидают упаковочную машину на конвейерной ленте, они часто становятся слишком мягкими и влажными.
В таком состоянии мягкие желатиновые капсулы не могут выдерживать определенных условий окружающей среды и могут быть повреждены.
Кроме того, вам необходимо проверить мягкие желатиновые капсулы, чтобы убедиться, что в каждой капсуле есть нужное количество наполнителя.
Итак, давайте посмотрим, как вы будете выполнять эти процессы.
Сушка мягких желатиновых капсулМягкие желатиновые капсулы необходимо высушить, чтобы удалить излишнюю влагу из мягких желатиновых капсул.
Размер и количество капсул определяют время, необходимое для их сушки.
Вы проведете капсулы через два основных этапа, включая:
Использование барабанной сушилки
Машина для капсулирования мягкого желатина имеет прямое соединение с сушильной машиной.
Вы увидите, как мягкие желатиновые капсулы на конвейерной ленте движутся прямо в сушильную машину.
Сушилка для белья для обработки мягких желатиновых капсул
Сушилки удаляют почти четверть влаги из мягких желатиновых капсул.
Использование штабелируемых лотков для сушки мягких желатиновых капсул
Вы извлечете мягкие желатиновые капсулы из сушильной машины и поместите их на штабелируемые лотки.
После этого вы отнесете штабелируемые противни в сушильные камеры или сушильные туннели.
Сушильный туннель пропускает воздух с нужной влажностью и температурой, вызывая эффект сушки.
Поднос для сушки
Время, необходимое для завершения процесса сушки, обычно составляет 24 часа или более.
Это будет зависеть от влажности капсулы.
Процесс сушки может значительно увеличить стоимость изготовления мягкой желатиновой капсулы.
Это основная причина, по которой вы должны выбрать современные герметизирующие машины с холодильными установками и осушителями.
После успешного процесса сушки теперь вы можете осматривать мягкие желатиновые капсулы.
Давайте посмотрим, как вы будете сортировать капсулы.
Сортировка мягких желатиновых капсул
Сортировка — это процесс контроля качества мягких желатиновых капсул
Машина для сортировки мягких желатиновых капсул
На этом этапе вы осмотрите все мягкие желатиновые капсулы и удалите любые из них. капсулы с дефектами.
Вы можете воспользоваться услугами машины для сортировки мягкого желатина, которая устранит все ошибки.
В процессе контроля качества мягких желатиновых капсул обратите внимание на следующее:
i. Устранение мягких желатиновых капсул с повреждениями, различной формы и поломок.
ii. Проверка внешнего вида, однородности содержимого и веса капсул.
iii. Провести микробиологический тест
iv .Определите уровень влажности, вес, механизм запечатывания и толщину оболочки.
Убедившись, что мягкие желатиновые капсулы соответствуют определенным требованиям, пора переходить к заключительным этапам.
Полировка мягких желатиновых капсул
Полировка включает очистку мягких желатиновых капсул.
Вы очистите все мягкие желатиновые капсулы и удалите все возможные загрязнения.
Полировщик Softgel
Полировка гарантирует, что мягкая желатиновая капсула имеет правильную текстуру и цвет.
Для очистки поверхности можно использовать галтовку или растворитель.
Обратите внимание, что полировка будет зависеть от типа и конструкции полировальной машины для мягкого желатина.
После полировки капсул вам может потребоваться наклейка на мягкую желатиновую капсулу.
Ну вот и можно.
Маркировка мягкой желатиновой капсулы
Вам понадобится машина для печати на мягком желатине.
Машина поможет вам в нанесении и нанесении этикеток уникальных знаков на мягкие желатиновые капсулы любой формы.
После этого финальным процессом будет упаковка.
Упаковка мягких желатиновых капсул
В этом случае вы будете использовать любую технологию для упаковки мягких желатиновых капсул.
Упаковка должна защищать мягкие желатиновые капсулы от любых повреждений.
Мягкие желатиновые капсулы
Вы также должны убедиться, что это гарантирует стабильность активных ингредиентов в мягких желатиновых капсулах.
Итак, теперь вы готовы транспортировать мягкие желатиновые капсулы в разные места.
Храните капсулы в прохладном и сухом месте, чтобы избежать повреждений.
Заключение
На этом этапе вы можете претендовать на звание эксперта по производству мягкого желатина.
Все, что вам нужно сделать, это обеспечить высочайший уровень точности на каждом этапе.
Почему?
Мягкие желатиновые капсулы очень чувствительны, поскольку они помогают вылечить и укрепить здоровье людей.
Итак, вы готовы к работе.
Водорастворимые связующие
Производство таблетки включает прессование лекарства с несколькими вспомогательными веществами. Простое уплотнение сухого порошка между двумя пуансонами дает таблетку, которая легко крошится. Для достижения успешного производства таблеток рецептура сырого порошка обычно подвергается гранулированию, процессу, который разбивает большие частицы порошка на более мелкие частицы более однородного размера. Влажное гранулирование обычно предпочтительнее гранулирования сухих порошков, поскольку оно позволяет получить тонкий порошок, который легче течет в фильеры таблетирующих машин.Влажная грануляция использует жидкость и связующий агент, и именно связующий агент помогает удерживать частицы порошка вместе в виде крошечных гранул. Жидкость должна быть нетоксичной и предпочтительно водой, хотя можно рассмотреть различные другие растворители, такие как пропан-2-ол и этанол для материалов, чувствительных к влаге или теплу. Когда гранулированная смесь подвергается прессованию, получается таблетка, достаточно прочная, чтобы выдержать жесткие условия последующей упаковки и транспортировки.
Определенные природные и синтетические полимеры и сахара обычно используются в качестве связывающих агентов. В данной статье основное внимание уделяется широко используемым водорастворимым связывающим агентам. При этом отмечалось, что полимеры все чаще разрабатываются для решения конкретных проблем, связанных с новыми системами доставки лекарств. например, конъюгаты полимер-лекарственное средство для различных лекарств (инсулин, пептиды и липиды) для получения прозрачных мягких гелевых капсул для транспортировки нерастворимых лекарств и в виде гидрогелей для замедленного высвобождения местного лекарственного средства.Обсуждаемые ниже связующие агенты для удобства разделены на две категории (1) синтетические и (2) натуральные.
1. Синтетические водорастворимые полимеры
1.1 Полиэтиленгликоль (PEG)
Этот полимер синтезируется из этиленгликоля и имеет более низкий индекс полидисперсности (PDI), чем большинство полимеров, что означает, что PEG имеет надежное время пребывания в организме . Он растворим в воде и органических растворителях и не токсичен, что делает его широко используемым полимером в фармацевтических продуктах.Высокая гидрофильная природа ПЭГ повышает физическую стабильность лекарств и предотвращает агрегацию лекарств in vivo , а также при хранении. Его можно использовать для улучшения пластичности других связующих агентов и может продлить время распадаемости таблеток, когда концентрация выше, чем прибл. 5% по весу. ПЭГ использовался в качестве плавкого связующего в качестве безводного связующего агента там, где нельзя использовать воду или спирт. ПЭГ химически легко модифицировать, и были синтезированы различные конъюгаты лекарственных средств, которые применялись в качестве связующих агентов или доставки лекарств. системы.
1,2 Поливинилпирролидон (ПВП или повидон).
Это, наиболее широко используемый синтетический связующий агент, представляет собой водорастворимый полимер с молекулярной массой от 40 000 до 360 000. Он синтезируется путем полимеризации винилпирролидона в воде или пропан-2-оле и доступен в различных вариантах в зависимости от молекулярной массы. Мокрая грануляция с ПВП, имеющим молекулярную массу от 25000 до 50000, обычно дает твердые гранулы с хорошей текучестью, высоким связыванием и низким рыхлость.Другим преимуществом ПВП является то, что он увеличивает растворение активного ингредиента (API). Например, исследования показали, что таблетки парацетамола, содержащие 4% ПВП
в качестве связующего, высвобождают лекарство быстрее, чем таблетки с желатином или гидроксипропилцеллюлозой в качестве связующего. . Было показано, что растворимые сорта ПВП улучшают биодоступность многих плохо растворимых в воде лекарств. Помимо улучшения биодоступности таблеток, ПВП также можно использовать для приготовления лекарственных препаратов в виде стеклянных растворов путем экструзии горячего расплава (НМЕ).Повидон и триместры лимонной кислоты также можно комбинировать для получения прозрачных мягких желатиноподобных капсул с нерастворимыми лекарственными веществами. Некоторые сорта ПВП также можно использовать для приготовления таблеток с замедленным высвобождением.
1.3 Поливиниловый спирт (PVA)
Этот полимер синтезируется путем полимеризации винилацетата с образованием ацетатного полимера, который затем гидролизуется. Степень гидролиза и содержание ацетатных групп влияют на кристаллизуемость и растворимость PVA в воде.Этот полимер также растворим в этиленгликоле и н-метилпирролидоне и поэтому часто находится в смесях с этими материалами. PVA часто используется в гидролизованной форме в качестве геля для местных фармацевтических препаратов, в таблетках с замедленным высвобождением и в качестве стабилизатора в эмульсиях.
1.4 Другие синтетические полимеры
Ряд водорастворимых синтетических полимеров был испытан в качестве связывающих агентов или в качестве основы конъюгатов лекарственное средство-полимер для систем доставки лекарственного средства. Хотя они еще не получили широкого распространения, их важность может возрасти для конкретной пероральной дозировки. формы.К ним относятся полиакриламиды и поли-метиакриламиды (в качестве носителя для лекарств и биоактивных молекул), ангидрид малеинового эфира (в качестве противоопухолевого агента), полиоксазолин (в качестве адгезивов или покрытий) и различные типы полифосфатов (используемые в тканевой инженерии).
2. Природные водорастворимые полимеры
2.1 Крахмал
Крахмал является одним из первых известных связующих веществ, которые использовались в производстве таблеток. Это белый порошок без запаха и вкуса. Химически крахмал в основном состоит из двух гомополимеров D-глюкозы: амилазы и разветвленного амилопектина.Полимеры крахмала имеют много функциональных гидроксильных групп, и поэтому материал является гидрофильным по природе. Нативные крахмалы могут быть получены из широкого спектра растительных источников, таких как кукуруза, картофель и пшеница. Для достижения воспроизводимых характеристик требуется тщательная подготовка. они очень вязкие, агломерируются и обладают плохой текучестью, что затрудняет обращение с ними в процессе производства таблеток. По этим причинам свежеприготовленный крахмал в настоящее время редко используется в качестве связующего.
2.2 Предварительно клейстеризованный крахмал
Крахмал может быть химически и физически модифицирован для улучшения его свойств, таких как прозрачность и стабильность при хранении при хранении. Кукурузный, картофельный или рисовый крахмал можно легко гидролизовать или частично гидролизовать при нагревании с водой. всю или часть структуры крахмала, и после последующей сушки используется в качестве предварительно желатинизированного геля. Крахмал также обычно модифицируют с помощью процесса гидроксипропилирования. -ассоциация крахмальных цепей.В результате получается более устойчивый крахмальный гель.
Прежелатинизированный крахмал обычно содержит 5% свободной амилазы, 15% свободного амилопектина и 80% немодифицированного крахмала. Он является широко используемым вспомогательным веществом при изготовлении таблеток и действует как связующее, разбавитель и усилитель текучести. Его можно использовать в концентрации от 5 до 75% в качестве связующего для влажного гранулирования или для сухого гранулирования при более низких концентрациях.
2.3 Жидкая глюкоза
Жидкая глюкоза представляет собой вязкую жидкость от бесцветного до желтого цвета, которую получают из кукурузного крахмала.Процесс производства включает частичный гидролиз крахмала с помощью кислоты или фермента. Будучи вязкой жидкостью с сильным когезионным свойством, он действует как хорошее связующее при производстве таблеток.
2.4 Простые эфиры целлюлозы
Чистая целлюлоза, которая представляет собой природный полимер, который встречается в растительных волокнах и нерастворим как в горячей, так и в холодной воде из-за сильной внутримолекулярной водородной связи. Целлюлозу можно химически модифицировать путем контролируемого гидролиза. В результате этого процесса образуется частично деполимеризованная форма целлюлозы, называемая микрокристаллической целлюлозой (МКЦ).Как правило, этот продукт имеет степень полимеризации менее 400. МКЦ и используется для приготовления таблеток, полученных прямым прессованием, а также методами влажного гранулирования. В отличие от других традиционных связующих, замедляющих процесс распада таблеток, МКЦ действует как связывающий и дезинтегрирующий агент. Таблетки, содержащие МКЦ, не следует подвергать воздействию высокой влажности, которая может привести к размягчению таблеток. Эта форма целлюлозы является одним из наиболее широко используемых связующих для таблеток.
Дальнейшая химическая модификация целлюлозы позволяет получить водорастворимые эфиры, наиболее распространенными из которых являются:
- Гидроксипропилметилцеллюлоза (HPMC)
- Гидроксипропилцеллюлоза (HPC)
- Гидроксиэтилцеллюлоза (HEC)
- Карбоксиметилцеллюлоза натрия (Na-CMC)
Эти модифицированные производные целлюлозы используются в широком диапазоне применений для улучшения удерживания воды и псевдопластических свойств, благодаря их пленкообразующим свойствам и легкости образования комплексов с активными ингредиентами лекарственного средства.Они обычно используются в качестве связывающих агентов, покрывающих агентов, эмульгаторов, стабилизаторов и в качестве дезинтегрирующих агентов для таблеток. Из синтетических связывающих агентов производные целлюлозы, возможно, являются наиболее распространенными водорастворимыми связующими агентами, используемыми в фармацевтических продуктах.
2.5 Карнаубский воск
Карнаубский воск используется в фармацевтической промышленности в качестве связующего и покрывающего материала для таблеток. Его получают из листьев пальмы Copernicia prunifera, выращиваемой только в Бразилии.Карнаубский воск также известен как пальмовый воск или бразильский воск. Карнаубский воск в основном состоит из сложных эфиров жирных кислот. Покрытие таблеток воском облегчает их проглатывание. Карнаубский воск имеет много других применений, в том числе от автомобильного до зубной нити. Карнаубский воск — безопасный, нетоксичный и инертный ингредиент.
2,6 Гуаровая камедь
Этот природный полисахараид получают из эндосперма растения гуар. Он широко используется в качестве связующего агента в таблетках, а также действует как стабилизатор, загуститель, эмульгатор и суспендирующий агент в жидких составах.Набухающая способность гуаровой камеди используется для замедления высвобождения лекарств из пероральных лекарственных форм.
2.7 Пектин
Пектин представляет собой смесь полисахаридов и получают из кожуры цитрусовых или яблочных помад, которые являются побочными продуктами производства сока. Пектин широко используется в качестве добавки в полуфабрикаты и в качестве связующего агента в производстве сока. производство таблеток вместе с гидроксиметилцеллюлозой. Пектин также имеет несколько уникальных свойств, которые позволяют использовать его в качестве матрицы для захвата и / или доставки различных лекарств, белков и клеток.Было показано, что пектин снижает уровень холестерина в различных группах субъектов, и сообщалось, что он удаляет свинец и ртуть из желудочно-кишечного тракта и органов дыхания.
2,8 Ксантановая камедь
Ксантановая камедь — это сыпучий порошок, растворимый как в горячей, так и в холодной воде с образованием вязкого раствора при низких концентрациях.
Грануляторы кормов своими руками
Каждый владелец личного подсобного хозяйства стремится выращивать свой скот с минимальными затратами. Гранулированный корм — один из способов добиться этого.Но если вы купите гранулы готового комбикорма, они будут стоить намного дороже, чем просто рассыпной пищевой продукт. Поэтому многие принимают решение сделать гранулятор комбикормового завода своими руками. Рисунки особой сложности не представляют и будут понятны любому заводчику.
Несколько слов о преимуществах гранул
Более высокая цена на комбикорм в гранулах в сравнении с аналогичным составом, но расыпным за счет наличия ряда преимуществ. Таким образом, гранулированный корм хранится дольше, его легче транспортировать.Хорошо переносит перепады климатических условий хранения (температура и влажность), попадание прямых солнечных лучей. В процессе гранулирования пища сохраняется. В новом состоянии труднее проникать в различные бактерии и микроорганизмы.
Еще одно важное преимущество гранулированных комбикормов — сбалансированность. В процессе изготовления гранул смесь можно дополнять различными питательными веществами, минералами, витаминами и другими добавками. Для каждого вида животных, в зависимости от их возрастной группы, вы можете приготовить свой вариант этого вида корма.Все компоненты тщательно перемешиваются и собираются в единую гранулу. Из-за этого животные не могут выбирать из еды только то, что им нравится. Они все вместе едят. При правильном подборе комплектующих производительность увеличивается до 25%. Все эти преимущества можно получить, если сделать гранулятор корма своими руками.
Принцип работы агрегата
Работают самодельные грануляторы по тому же принципу, что и заводские. Сырье высыпается в емкость.Ниже представлена матрица с рядом отверстий. Вращающиеся ролики проталкивают сырье через отверстия фильеры. Прессованная масса, проходя через отверстия матрицы, принимает форму длинного цилиндра, вращающимся ножом разрезается на мелкие гранулы. Через специальное отверстие (окошко) в корпусе готовые гранулы выливаются в подготовленную емкость.
Необходимые материалы
Разобравшись, как сделать гранулятор своими руками, можно приступать к подготовке необходимых деталей.А для этого потребуются следующие компоненты:
- Рама, на которую будут установлены все остальные элементы.
- Матрица с подготовленными отверстиями.
- Ролики, поверхность которых должна быть зубчатой.
После выбора необходимых компонентов можно приступать к сборке устройства.
Подготовка матриц
Одним из основных элементов рук гранулятора является матрица. Это металлический диск с отверстиями.Причем отверстия должны иметь форму конуса, чтобы смесь сжималась более плотно. Именно по этой причине матрицу чаще всего покупают готовой. Для его изготовления потребуются специальные станки.
Те, кто не боится трудностей, все-таки сделайте матрицу самостоятельно. Основа для него — металлический диск. Причем толщина металла должна быть не менее 2 см, а диаметр — соответствовать диаметру корпуса. Между ними не должно оставаться большого зазора.
В центре просверливается отверстие. Готовит бороздки, которые обеспечивают плотное прилегание матрицы. Далее на поверхности диска проделываем конические отверстия.
Сборка устройства
В качестве корпуса часто используют кусок металлической трубы или жестяную банку (нужно снять дно). Можно сложить цилиндр из стального листа. Снизу установлен лоток, предназначенный для осаждения готовых гранул.
Рама, на которой будет крепиться оборудование, изготовлена из прочного металла.Рама должна выдерживать большие нагрузки и сильную вибрацию при эксплуатации.
В нижней части рамы закреплен редуктор, который будет передавать вращение от электродвигателя на матрицу. Он соединяется с электродвигателем с помощью ременной передачи (возможно цепной).
В корпусе снизу установлена матрица, чуть выше прижимные ролики. Передача вращения осуществляется с помощью подшипников качения. Они также соединяют ролики с валом.
Гранулятор от измельчителя
Есть еще один тип аппарата, который отличается меньшими размерами. Соберите эти мини-пеллеты своими руками из мясорубки. Принцип их действия немного отличается от описанного выше: смесь кормов вдавливается в отверстия матрицы за счет вращения шнека.
Собрать грануляторы своими руками из мясорубки очень просто. Достаточно поменять местами матрицу и нож. К этому варианту также можно подключить электродвигатель.Это делается через ременную передачу. Двигатель должен вращаться с большой скоростью. Винт, наоборот, на маленьком. Для более плотной подачи создайте и установите маховик.
Для мясорубки сделана крышка. Ножи устанавливаются снаружи матрицы. Закрепите их болтами. В последнюю очередь собираются двигатель, шкивы и ремень.
Как видите, сделать гранулятор своими руками несложно. Главное правильно выбрать вариант и найти необходимые материалы.В результате получается гранулированный корм, который обязательно понравится животным (или птицам). И очень важно то, что гранулы будут содержать все самые необходимые вещества. В результате при экономии кормов производительность значительно возрастет.
Гранулированный синтез
Гранулированный синтез — это основная технология, лежащая в основе новейших алгоритмов растяжения по времени и изменения высоты звука, но его также можно использовать для создания необычайно развивающихся звуковых ландшафтов. Мы объясним, как работает этот процесс, и покажем, как получить максимальную отдачу от программного обеспечения, которое его использует.
Большинство программных инструментов используют вариации метода синтеза, известного как субтрактивный синтез. Это метод генерации звука, при котором вы начинаете с простых (но гармонично богатых) сигналов, таких как треугольник, квадрат и пилообразная волна, затем используете огибающие громкости, фильтры, огибающие фильтров и LFO (низкочастотные осцилляторы), чтобы преобразовать начальный звук в что-то более музыкальное. Причины, по которым субтрактивный синтез так доминирует, исторические и практические.Историческая причина в том, что большинство синтезаторов, которые повлияли на развитие производства электронной музыки (классический аналог Moogs, ARP, Korgs и т. Д.), Использовали эту схему. Следовательно, программные синтезаторы с субтрактивным управлением широко известны как «виртуальные аналоговые» инструменты. Эти инструменты — то, что музыканты привыкли использовать, и они издают характерные звуки, которые стали частью общего музыкального звукового репертуара. На практическом уровне эти синтезаторы относительно легко освоить, и их можно смоделировать в программном обеспечении без использования огромной вычислительной мощности.Вероятно, именно по этой последней причине субтрактивные синтезаторы и простые инструменты для воспроизведения сэмплов заняли лидирующие позиции в настольной музыке. Однако по мере того, как компьютеры стали намного быстрее, методы цифровой обработки сигналов, которые когда-то были прерогативой академических лабораторий и телефонных компаний, находят прочную точку опоры в музыкальном программном обеспечении.
Техника, широко известная как гранулярный синтез, представляет собой чрезвычайно мощную систему обработки звука, которая позволяет регулировать скорость, высоту тона и формантные характеристики аудиосэмплов независимо друг от друга и все в режиме реального времени, если ваш компьютер достаточно быстр.Однако принципы гранулярного синтеза могут также создавать новые и часто впечатляющие изменяющиеся звуки, используя самые простые средства.
Acid , теперь в версии 5 и находящийся под присмотром Sony, был первым, кто сделал хорошо известными корректировку высоты звука и времени в реальном времени, и в настоящее время большинство людей, занимающихся компьютерной музыкой, будут играть с программным обеспечением Ableton Live , изменяющим темп. , не говоря уже о Apple Garage Band . Celemony Melodyne теперь, пожалуй, самый чистый и сложный пакет для редактирования звука с использованием гранулярного синтеза, которому удалось занять нишу вместе с могущественным Auto-Tune .
Native Instruments В Reaktor эта технология всегда была в основе, но основное внимание уделяется творческим возможностям звукового дизайна при гранулярном подходе. Работа NI в этой области привела к мощным манипуляциям времени, высоты тона и тембра в их пакетах Kontakt , Intakt и Absynth , что окончательно стерло грань между сэмплерами и синтезаторами. Пакет Propellerhead Reason также содержит гранулированный синтезатор Malström , и даже Fruity Loops Studio имеет гранулятор Granulizer .
Верхняя осциллограмма показывает очень короткий отрывок записи вокала, а нижележащий фрагмент растянут во времени без снижения высоты звука, повторяя волновой рисунок для достижения дополнительной длины. Третья дорожка показывает звук, транспонированный на семь полутонов — увеличение высоты звука сжимает форму волны, поэтому она снова была зациклена для сохранения длины клипа. Цель этой статьи — объяснить основы того, как работает гранулярный синтез (для тех, у кого есть интерес к этим вещам), а также описать некоторые примеры его в действии.Для тех, кто использует программное обеспечение с технологией гранулярного синтеза под капотом — будь то для манипуляции временем / высотой тона или генерации звука — понимание того, как это работает, должно пролить свет на то, как приблизиться к некоторым из более эзотерических параметров, таких как размер зерна или сглаживание.
Вы когда-нибудь задумывались, как некоторые программы и плагины для редактирования аудио могут независимо управлять темпом и высотой звука? Обычно, конечно, законы физики связывают эти два параметра вместе: замедление звука и пропорциональное падение высоты звука.Снимок экрана на лицевой странице показывает некоторые очень близкие виды звуковых сигналов в Pro Tools . Верхний трек — очень короткий отрывок из записи женского вокала. Мы смотрим на часть звука «ооо» в слове «ты». Вторая дорожка содержит тот же аудиоклип, который был значительно замедлен с помощью Pro Tools ‘, встроенного в плагин Time Stretch . Обратите внимание на то, что сама форма волны не была растянута — это привело бы к падению высоты тона, потому что высота тона обратно пропорциональна длине волны.Вместо этого алгоритм Time Stretch обнаружил повторяющийся волновой паттерн и просто зациклил его, чтобы получить дополнительную длину. Третий трек показывает исходный клип, транспонированный на семь полутонов с помощью плагина Pitch Shift . Исходная форма волны была сжата по горизонтали (по времени) для увеличения высоты тона, поэтому алгоритму снова пришлось зацикливать форму волны, на этот раз для сохранения длины.
Эта схема работает, потому что, хотя большинство звуков звучат для нашего уха так, будто они быстро меняются и развиваются, когда вы увеличиваете масштаб и смотрите даже на самые сложные формы волны (например, речь), вы видите, что на самом деле многие части гармонических и вокальных звуков состоят из устойчивых периодов повторяющейся формы волны с короткими переходами между ними.Небольшой эксперимент проясняет это: попробуйте произносить свое имя очень медленно и прислушивайтесь к издаваемым вами звукам. Для меня это звучит примерно так: «ссс-ааа-эи-ммм-ннн». Ваш голос переходит от одного устойчивого устойчивого звука к другому, за исключением тех случаев, когда вы переходите к твердым согласным, таким как «к» или «т» (подробнее см. В блоке «Ударные и переходные»). На уровне формы волны устойчивые звуки представляют собой множество циклов одной и той же небольшой формы волны. Итак, если я записал свое произнесение своего имени с нормальной скоростью в Pro Tools , я мог бы увеличивать масштаб и тщательно зацикливать формы волны во время каждого раздела слова (перекрестное затухание точек редактирования), и в итоге получалось что-то похожее на меня. произносит слово медленно, но с той же тональностью.И наоборот, я мог бы ускориться, удалив несколько циклов из каждой части слова. Это основа того, как работает растяжение времени.
Теперь предположим, что я взял несколько циклов формы волны из каждого звука на свое имя и сопоставил их как циклы с клавишами в сэмплере. Одна клавиша давала ровное «sssssss», другая — устойчивое «ahhhhh» и так далее. Теперь, если бы я нажимал каждую клавишу в быстрой последовательности, она (примерно) повторно синтезировала исходную запись с использованием этих «крупинок» звука. Если бы я играл комбинацию клавиш быстрее, слово было бы реконструировано быстрее, но высота звука осталась бы прежней.Кроме того, я мог нажимать колесо изменения высоты тона, чтобы увеличить высоту сэмплов, но при этом играть ключевую последовательность с любой скоростью, которая мне нравилась. Более того, я мог воспроизводить последовательность в любом порядке и даже накладывать звуки, удерживая более одной клавиши за раз, создавая совершенно новый и более сложный звук. Так работает гранулированный синтез.
Гранулированный синтез — это общий термин для ряда различных аудиосистем, которые работают с использованием крошечных фрагментов звука, которыми можно управлять индивидуально и которые повторно объединяются для генерации окончательного вывода.Большинство доступных гранулированных систем используют аудиофайлы / образцы в качестве исходного материала. Сэмплы делятся (за кулисами) на серию крошечных секций, каждая обычно длительностью от одной сотой до одной десятой секунды. Каждый ломтик известен как «зерно», а последовательность зерен называется «зернистостью». Если программа создала зернистость, которая воспроизводит все зерна, извлеченные из данного образца, в их исходной последовательности и с исходной скоростью, то вы услышите воспроизведение исходного образца.Если программа воспроизводит последовательность медленнее, между фрагментами могут появиться промежутки, поэтому текущий фрагмент в зернистости обычно зацикливается. Воспроизведение происходит быстрее, каждое зерно перекрывается со следующим или некоторые зерна пропускаются в зависимости от того, как работает программное обеспечение. Чтобы избежать щелчков и сбоев, каждое зерно постепенно увеличивается и уменьшается с помощью огибающей объема. Этот процесс известен как «сглаживание».
Propellerhead Reason’s Malström позволяет вам выбирать различные предустановленные сэмплы в качестве начальной градации, и вы можете установить начальную позицию для воспроизведения с помощью ползунка Index.Скорость, с которой Мальстрём воспроизводит гранулированный звук, определяется ручкой Motion. Intakt от Native Instruments — это инструмент для воспроизведения и управления петлей с тремя «звуковыми двигателями». Помимо базового воспроизведения сэмпла и режима нарезки ударов (обработка каждого ритмического события в цикле как отдельного сэмпла), Intakt имеет детализированный режим Time Machine. Слева от дисплея формы волны вы найдете две ручки, обе отмеченные Tempo. Меньший справа дает вам ручное управление скоростью воспроизведения сэмпла и отлично подходит для экспериментов с тем, как работает гранулярное растяжение по времени и звучит.Если во время воспроизведения сэмпла повернуть эту ручку против часовой стрелки, воспроизведение постепенно замедлится, но с сохранением исходной высоты звука. Если вы дойдете до крайности, вы должны быть в состоянии услышать, что происходит — примерно на пяти процентах от исходной скорости вы можете четко слышать дискретный переход от одного зерна к другому, при этом каждое зерно зацикливается до тех пор, пока не вступит в действие следующее.
Справа от формы волны находятся некоторые элементы управления, которые отображаются в разных формах в большинстве программ, основанных на детальном синтезе.Первый — это элемент управления «Размер зерна», который представляет собой всплывающий список параметров в Intakt . Размер зерна — это длина каждого фрагмента звука, определяющая, насколько мелко нарезан исходный сэмпл. В Intakt список дает рекомендации относительно того, какой размер зерна использовать для получения наиболее прозрачных результатов для различных типов материалов. Аналогичные параметры имеются в разделе «Деформация» программного обеспечения Ableton Live — опять же, вместо непрерывного элемента управления размером зерна предоставляется список параметров: удары, тона и текстуры.
Инструменты, такие как Intakt , Melodyne и Live , используют детальный синтез для редактирования и согласования темпа, таймингов и тональности записанных аудиоклипов. Целый ряд других продуктов использует гранулированные сэмплы в качестве источника звуков для инструментов. Такие, как Absynth , Malström и Kontakt , все используют знакомую структуру синтезатора / сэмплера с модулируемыми и фильтруемыми звуковыми генераторами. Разница в том, что все они могут поменять обычную ступень генерации звука осцилляторов или сэмплов на механизмы гранулярного синтеза.Подробный анализ того, как это работает в Malström , можно найти в колонке Reason Notes в SOS August 2005. Тот же принцип применим к другим современным гранулярным синтезаторам. При использовании в гранулированном режиме каждый источник звука в инструменте представляет собой гранулированный образец: гранулированный. Некоторые инструменты позволяют пользователю загружать собственный сэмпл (например, Reaktor , Kontakt и Absynth ), в то время как другие предоставляют предустановленные формы сигналов ( Malström ).
Поскольку вы можете загрузить любой сэмпл в Native Instruments Kontakt для детальной обработки, предусмотрены ручные элементы управления размером зерна и сглаживанием, чтобы вы могли оптимизировать обработку для различных звуков. Посмотрите на Reason Malström в разделе Oscillator A (звук- генерирующий модуль синтезатора), есть небольшое всплывающее окно, в котором выбирается сэмпл (с возможностью дробления), который будет использоваться в качестве отправной точки. На скриншоте я выбрал Ambient Chord 2. Остальные параметры модуля Oscillator A теперь должны иметь смысл.Ползунок Index устанавливает начальную позицию для воспроизведения в градации, и весь сэмпл отображается вдоль этого ползунка. Элемент управления движением просто устанавливает скорость, с которой Malström перемещается по зернистости, а основные настройки высоты тона транспонируют сэмпл — изменения скорости и высоты тона, конечно же, независимы. Наконец, ручка Shift обеспечивает независимое управление формантными характеристиками звука.
Когда все эти элементы управления находятся в нулевых положениях, Malström ведет себя как обычный сэмплер со значительным преимуществом, заключающимся в том, что перемещение вверх и вниз по клавиатуре не ускоряет и не замедляет сэмпл: это похоже на карту мультисэмпла, но без иметь более одного образца.Помимо этого, существует огромная гибкость, и вы можете быстро отойти от начальной точки, чтобы создать совершенно другие звуки. Все элементы управления можно модулировать с помощью LFO Malström , и именно изменение параметров придает гранулярным синтезаторам характерно богатый и «живой» звук. Что-то, что вы можете сделать с Malström , — это модулировать элемент управления индексом или позицию образца. Как мы увидим, когда мы посмотрим на Reaktor , это один из самых ценных инструментов для создания глубоких зернистых звуков и атмосфер.Игра с изменяемой позицией и характеристиками воспроизведения означает, что один сэмпл может предоставить материал для получения огромного количества неожиданных результатов.
Параметр Density в Native Instruments Absynth позволяет каждому зерну перекрывать следующие за ним, что часто создает фазовые металлические звуки. Kontakt не может модулировать положение сэмпла (хотя вы можете создавать точки петли), но он дает контроль над некоторыми другими параметрами, которые предварительно установлены в таблицах градаций Malström .В частности, в нем есть элементы управления размером зерна и сглаживанием. В Malström с предварительно загруженным списком гранулятов размер зерна был предварительно установлен для обеспечения наиболее прозрачного отклика. Поскольку Kontakt может загружать любой аудиофайл в качестве начальной точки, пользователь должен установить размер зерна. Это означает, что при желании вы можете забыть о прозрачности и выбрать более грубый звук. Вы также можете модулировать размер зерна с помощью LFO или огибающей. Напомним, что параметр Smoothing — это огибающая громкости, применяемая к каждому отдельному зерну, так что это фактически элемент управления плавным появлением / затуханием.Опять же, вы можете настроить это так, чтобы получить хороший равномерный отклик или использовать специальный эффект.
Последний синтезатор, на который я хочу обратить внимание, — это Absynth , потому что он имеет еще один параметр, ведущий нас к полной реализации гранулярного синтеза, который есть в Reaktor . Большинство параметров в Absynth 2 теперь должны быть вам знакомы, но также была добавлена настройка плотности. Это устанавливает количество зерен, которые могут воспроизводиться одновременно, которое в случае Absynth может составлять от одного до восьми.Все примеры, которые мы рассмотрели ранее, можно сравнить с единственной «игровой головкой», которая перемещается вокруг граничащей области в основном линейным образом. Однако гранулированный синтез становится действительно интересным как инструмент звукового дизайна, когда вы начинаете запускать несколько зерен одновременно, и не обязательно в последовательном порядке. Absynth не заходит так далеко: его контроль плотности просто обеспечивает варьирование перекрытия зерен, что означает, что вы можете одновременно запускать несколько соседних зерен во время игры с зернистостью.Это сглаживает и утолщает звук, но неизбежно добавляет металлический или фазовый характер, поскольку вы накладываете ряд похожих по звучанию крупинок с небольшой задержкой между ними.
Перкуссионные звуки и барабанные петли создают довольно серьезные проблемы для механизмов гранулярного синтеза, особенно когда вы хотите растянуть сэмплы по времени, чтобы замедлить их. Гранулярное растяжение во времени основывается на том факте, что многое из того, что мы слышим, состоит из повторяющихся циклов малых форм волны, но переходные процессы (например, удары барабана и твердые согласные в вокале / речи) совершенно разные.Эти части звука обычно представляют собой короткие, сложные, быстро меняющиеся формы волны. Когда образец разбивается на зерна, переходные процессы могут попадать в целое зерно или разделяться на несколько, в зависимости от используемого размера зерна. Ни одна из этих ситуаций не приветствуется, потому что, когда зернистость воспроизводится медленно, зерна раздвигаются и зацикливаются. Вы, вероятно, слышали о проблеме, которую это вызывает: барабаны, которые были замедлены из-за растяжения во времени, начинают звучать пламенно. То же самое и с вокалом, с твердыми согласными st-t-t-uutt-t-t-ering.
Регулятор Transient Size (TRS) и переключатель Transient Copy (TRC) предназначены для того, чтобы помочь избежать воспламенения ударных звуков, когда вы замедляете сэмплированные петли в режиме Time Machine от Intakt. Системы, у которых нет возможности компенсировать эту проблему, имеют очень ограниченный диапазон, в котором образец может быть замедлен. Если вы загрузите барабанный луп в Intakt , вы можете замедлить его и прислушаться, когда проблема начинает вызывать заметное ухудшение звука.Короткие, острые участки формы волны, такие как римшоты, представляют собой особенно тяжелое испытание, особенно если размер зерна устанавливается вручную без какого-либо интеллектуального анализа. Мои уши могут обнаружить, что римшот барабанной петли начинает «разбиваться» на два пика всего на два-три процента медленнее, чем исходная скорость, а обычные малые барабаны начинают вспыхивать примерно на четыре-пять процентов ниже.
Есть несколько способов, которыми разработчики гранулярного синтеза или системы растяжения во времени могут улучшить эту ситуацию, два из которых присутствуют в Intakt .Во-первых, программное обеспечение проанализирует образец и выберет различные размеры зерен. Другими словами, вместо того, чтобы полагаться на размер зерна, определяемый пользователем, программное обеспечение пытается измельчить каждую часть образца наиболее эффективным способом. Программа делает различие между областями, которые быстро меняются, и областями с более устойчивыми тонами. Это, по крайней мере, гарантирует, что переходные процессы не будут разделены более чем на одно зерно. В Intakt этот параметр установлен по умолчанию, и пользователь может при желании изменить размер зерна на фиксированный.
Второй способ улучшить обработку переходных процессов — это использовать систему обнаружения переходных процессов, чтобы гарантировать, что переходные процессы сохраняются в их исходном состоянии при любой скорости воспроизведения (как в реальной жизни при игре на ударных или вокальном исполнении). Это означает, что они не только должны содержаться в одном фрагменте (одно зерно), но и должны воспроизводиться только один раз, а не зацикливаться на более медленных скоростях. Intakt и Kontakt делают что-то подобное, когда вы нажимаете кнопку TRC (Transient Copy).Программное обеспечение обнаруживает пики и внезапные изменения и интерпретирует их как переходные процессы. Второй элемент управления, TRS (Transient Size), устанавливается вручную и определяет длину этих участков. Во время воспроизведения исходные переходные участки накладываются на петлю, при этом их положение остается правильным относительно остальной части сэмпла.
Ableton Live имеет аналогичную функциональность, но не использует обнаружение переходных процессов. Параметры растяжения по времени и детализации выбираются на панели «Деформация» окна редактора сэмплов, а установка здесь для типа звука Beats указывает программному обеспечению попытаться сохранить переходные процессы.Вместо того, чтобы их обнаруживать, Live использует временные интервалы, установленные пользователем в поле Transients, и должен предполагать, что удары барабана приземляются близко к ним. Любой, кто знаком с программным обеспечением для нарезки битов, таким как Propellerhead Recycle , возможно, заметил, что эта система представляет собой сочетание лучших из двух миров, сохраняя оригинальные удары (как при нарезке долей), но со временем заполняя пробелы. -растянутый материал. Еще одна проблема, связанная с нарезкой битов, заключается в том, что затухания и хвосты реверберации сложно сохранить естественным звучанием.Там, где это возможно, смесь малого размера зерна и больших переходных «окон» часто лучше всего работает с барабанами. Без компенсации переходных процессов, вероятно, будет лучше более крупный размер зерна.
Несмотря на всю гибкость семплирования и синтеза, которую обеспечивают приложения, которые мы рассмотрели до сих пор, когда большинство людей думают о гранулярном синтезе, они, вероятно, думают о богатых сменяющихся звуковых ландшафтах, генерируемых некоторыми патчами Reaktor . Вполне возможно построить синтезаторы в Reaktor , аналогичные тем, которые мы уже рассматривали.Например, Triptonizer находится не на расстоянии миллиона миль от Malström , за исключением того, что он использует огибающие для управления перемещением положения образца, форманты и т. Д. Однако, как и в случае с синтезаторами, которые мы рассмотрели, этот тип инструментов обычно довольно равномерно перемещается по зернистости. Для получения более странных и прекрасных звуков мы хотим разделить на слои кластеры зерен, ввести случайность и уйти от размышлений о семплах в целом. В результате получается составной звук, известный как «зернистое облако». Reaktor имеет простой модуль синтезатора сэмплов и Pitch Former (который похож, но преобразует результаты в определенный тональный звук), но также имеет модуль под названием Grain Cloud. Если у вас нет Reaktor , вы можете загрузить демо-версию и проверить заводские инструменты Grainstates и Travelizer, чтобы сразу понять, на что способен этот модуль.
Native Instruments Reaktor предлагает чрезвычайно мощные средства гранулированного синтеза, что продемонстрировано в его приборе Travelizer.Большинство опций передней панели Travelizer теперь должны иметь смысл. Большой контроллер XY устанавливает положение образца и размер зерна. На дисплее формы сигнала есть две вертикальные линии, которые указывают текущую позицию воспроизведения и размер зерна (длину). Панели слева позволяют модулировать высоту тона и позицию градации, а также есть знакомый элемент управления сглаживанием. Так что же отличает его, скажем, от Malström или Kontakt ? Во-первых, в модуле «Облако зерна», лежащем в основе этого инструмента, есть параметр «Расстояние», который устанавливает скорость срабатывания зерна.Это означает, что по мере того, как текущая позиция воспроизведения перемещается вокруг градации, вы можете запускать столько гранул, сколько захотите. Модуль Grain Cloud может перекрывать до 1000 зерен одновременно, поэтому выходной сигнал состоит из множества крошечных частей дискретизированной формы волны.
Здесь вы можете увидеть внутреннюю конструкцию прибора Travelizer, сосредоточенную вокруг модуля Reaktor Grain Cloud. В окне слева выбираются образцы с жесткого диска вашего компьютера для детальной обработки.В левой части модуля Grain Cloud находится длинный список узлов с подключенными кабелями от различных контроллеров и других модулей. Он представляет все параметры, которыми можно управлять и модулировать, и является ключом к необычайному разнообразию звуков, которые может генерировать устройство.
Последний ингредиент — включение входов Jitter в Grain Cloud. Они позволяют добавлять различные степени случайной «скачкообразности» к нескольким основным параметрам, а именно шагу, положению, длине, расстоянию и панорамированию.Теперь представьте, как все оживает при объединении всех этих вещей: крупинки звука вылетают из исходного сэмпла, некоторые сгруппированы в небольшие узнаваемые последовательности, а другие добавляются случайным образом. Длина зерен и скорость их появления и исчезновения хаотичны, они размазываются по стереополю, перекрываются и превращаются в кипящий рой. Создается звуковая среда, подобная которой вы не слышали раньше, но хаос и движение заставляют ваш мозг думать, что это может быть каким-то образом естественным, а не синтезатором.С этого момента вы можете формировать и ограничивать звук со всеми знакомыми инструментами — фильтрами, огибающими и эффектами — для создания игрового музыкального инструмента или просто наслаждаться им таким, какой он есть.
Большая часть того, что мы рассмотрели, — это технология гранулярного синтеза, в которой в качестве источника звуковых крупинок используется нарезанный аудиосэмпл. Это связано с тем, что подавляющее большинство доступных музыкальных продуктов, в которых используется гранулированный синтез, работают именно таким образом. Однако это лишь частичное представление о том, что можно сделать.Для начала, программное обеспечение вполне может использовать аудиовход в реальном времени вместо аудиофайла. Компьютеры достаточно быстры, чтобы на лету нарезать сигнал на крупинки, а затем синтезировать их и возиться с ними в реальном времени. Вот как работают эффекты на основе гранулярного синтеза, такие как Spektral Delay , KTGranulator и многие плагины Pluggo . Большинство питч-шифтеров и вокальных процессоров, работающих в режиме реального времени, вероятно, также будут придерживаться гранулярного подхода.
Упоминание Spektral Delay поднимает тему о других методах гранулярного синтеза, которые редко видели свет.Все, что мы рассмотрели до сих пор, использует зернистость, основанную на временной области, но также возможно разделить звуки по частоте, а затем повторно синтезировать их, как это делает Spektral Delay . Следующим логическим шагом будет для синтезаторов полностью отказаться от дискретных или оцифрованных источников звука и синтезировать свои собственные зерна с нуля. Это было бы похоже на двухэтапный процесс синтеза, при котором на первом этапе генерируется массив зерен и огибающих, каждый, вероятно, длиной в один цикл (и известный как «вейвлет»), который затем будет синтезирован на втором этапе.Что-то близкое к этому, вероятно, можно было бы построить в Reaktor , используя модуль Grain Delay, так что если у вас будет несколько месяцев отдыха, возникнет проблема!
Гранулярный синтез, вероятно, найдет свое применение во многих других инструментах в будущем, и он идеально подходит для тех дней, когда вам надоедает один и тот же старый массив воссозданных аналоговых звуков.