This page is an automatic translation to Romanian of A hand-powered hay and leaf baler.This translation is distributed in the hope that it will be useful, but without any guarantee of accuracy.Read more...

Acest articol oferă o modalitate detaliată de construcție și utilizare a acestui baler și are un design. De asemenea, este inclusă o discuție despre aplicarea acestui sistem și a balotilor acestuia, precum și o scurtă introducere a mașinilor alternative.

Balotarea materialelor pe fân, paie sau frunze are multe avantaje, deoarece aceste baloturi sunt de obicei folosite pentru a stoca excesul de materiale sau a hrăni animalele. Baloții de paie sunt, de asemenea, folosiți ca material de construcție pentru construcții. Această practică a început în America de Nord încă din anii 1800 și a cunoscut recent o renaștere ca parte a mișcării de construcție ecologică și naturală. Baloții de paie sunt materiale de construcție ieftine și disponibile, deoarece paiele sunt un produs secundar agricol omniprezent. Aceste baloturi pot oferi atât izolarea clădirii, cât și suport structural. Disponibilitatea acestui potențial material de construcție consideră că este considerat o tehnologie adecvată. Costurile mari asociate combinelor mecanice și fermierilor cu loturi mici de teren necesită o alternativă cu costuri reduse. Există multe opțiuni disponibile și acest articol examineazăO mașină de balotat manual pentru fân și frunze, realizată de Larry McWilliams, care se află pe CD3WD . Scopul proiectului CD3WD este de a ajuta Lumea a 3-a să se ajute, conținutul poate fi găsit aici . Acest articol oferă o modalitate mult mai detaliată de construcție și utilizare a acestui bailer și are un design. De asemenea, este inclusă o discuție despre aplicarea acestui sistem și a balotilor acestuia, precum și o scurtă introducere a mașinilor alternative.

Considerații

Acces la materiale de balotat

Materialele de balotat există în toate părțile lumii unde aceasta este agricultura. Plantele de cereale cresc în toate părțile lumii, cu excepția deserturilor foarte uscate și a polilor acoperiți de gheață. ^[1] Dar mai precis, paiele sunt un produs secundar al plantelor de cereale. balotii din paie sunt folosiți ca material de construcție. Paiele sunt ceea ce rămâne după ce boabele și pleava au fost îndepărtate; este cunoscută și sub numele de tulpina plantei. Africa găzduiește multe plante de cereale native, iar colonizarea a adus multe alte specii în zonă. ^[2] Cu alte cuvinte, această tehnologie poate fi utilă în aproape orice parte a lumii.

Acces la materiale de construcție și capacitatea de a construi

Presa de balotat care este detaliată mai jos a fost realizată cu scule electrice și lemn nominal. Acest lucru se datorează faptului că acestea sunt materialele și instrumentele care sunt disponibile și cele cu care mi-am dezvoltat abilitățile de lucru. Acestea nu sunt disponibile în întreaga lume, dar este posibil să se facă această structură din diferite materiale folosind instrumente mai simple. În secțiunea de construcție există un tabel pentru instrumentele sugerate și potențiale pentru construirea acestei prese de balotat. Un meșter priceput ar fi capabil să recreeze această structură. În cazul în care un grup se deplasa într-o zonă în care aceste unelte și materiale nu erau disponibile, o soluție simplă ar fi să le predecupăm și să le transportăm lăsând asamblarea finală până la locul final. O analiză completă a preselor alternative trebuie efectuată înainte de a se produce acest lucru.

Aplicabilitatea baloturilor

Baloții de paie pot fi utilizați în construcții, iar aplicația obișnuită este pentru locuințe cu cost redus, cu impact redus asupra mediului. Locuința este o prevedere aparent de bază, care oferă familiilor un loc unde să se încălzi, să doarmă, să interacționeze între ele, precum și un loc pentru a se adăposti de potențiale pericole din mediu, inclusiv de boli. A avea o casă are multe beneficii, iar deținerea uneia servește ca o piatră de temelie către succesul viitor. Clădirile din baloți de paie reprezintă o utilizare ieftină și eficientă a resurselor regenerabile și locale. Paiele sunt, de asemenea, un produs secundar care este de obicei arse, ^[3]Folosindu-l ca material de construcție, sechestrează carbonul care ar putea ajunge în atmosferă. Baloții au și scopuri agricole, deoarece aceasta este o sursă potențială de hrană sau așternut pentru animale. Depozitarea baloturilor poate fi utilă în lunile de iarnă sau în perioadele de secetă în aplicații agricole. Este important de reținut că, indiferent de utilizare, balotii trebuie păstrați uscati și fără insecte, deoarece vor putrezi.

Principii de inginerie

Utilizarea balotului pentru aplicații structurale se bazează pe câțiva parametri. ^[4] Conținutul de umiditate, deoarece balotii trebuie să fie uscati pentru a preveni putrezirea, în timp ce densitatea uscată determină rezistența balotului. Ecuația pentru densitate, [kg/m ³ ] se găsește aici:

ρ =mV{\displaystyle \rho \ ={\frac {m}{V}}}

Densitatea unui balot se bazează pe compresibilitatea materialului și efortul exercitat de piston. Studiile au arătat că atunci când sunt așezate plat, balotii cu o densitate mai mare eșuează la o sarcină finală mai mare. ^[5] Studii ulterioare au arătat o corelație între densitatea și modulul balotului, dar orientarea are un efect mai mare asupra proprietăților mecanice. ^[6]Baloții de paie sunt utilizați pentru a forma un perete compozit cu tencuială pe ambele părți ale balotului. Atunci când acești pereți tencuiți sunt supuși unei sarcini de compresiune concentrică, acesta acționează ca o coloană compozită, tencuiala preia cea mai mare parte a sarcinii. Paiele furnizează în primul rând contravântuiri laterale pentru pielea de ipsos, în timp ce preia o mică parte din sarcina de compresiune. Dacă contravântuirea laterală este insuficientă, flambajul local al stratului subțire de tencuială va cauza defecțiuni. Baloții de paie asigură, de asemenea, izolație în aceste sisteme compozite. ^[4] Pentru fabricarea baloților, lucrul important de reținut este că o forță mare a pistonului va avea ca rezultat baloți mai denși, ceea ce oferă baloți mai solidi structurali. Baloții mai denși ar trebui să aibă proprietăți de izolație scăzute din cauza apropierii apropiate a moleculelor, dar sunt necesare teste suplimentare în acest domeniu.

Ceilalți factori care influențează utilitatea sunt istoria, deoarece balotii nu ar fi trebuit să fie aproape de umiditate sau mucegai, lungimea fibrei și compoziția materialului. Baloții de paie sunt mai potriviti pentru construcție, deoarece carbohidrații au fost îndepărtați. Fânul, care conține carbohidrați, va putrezi în mod natural pe măsură ce insectele și animalele se hrănesc cu el.

Pentru această structură, toate sarcinile sunt neglijabile în raport cu rezistența oferită de aria secțiunii transversale a elementelor. Design guvernat de utilitate, mai degrabă decât rezistența sau funcționalitatea.

Constructie

Un prototip al presei de balotat manual pentru fân și frunze a fost realizat folosind instrumentele enumerate în tabelul de mai jos. Figura 1a, arată o imagine a prototipului care a fost construit pe lângă desenul original și aspectul recomandat. Au fost aduse modificări la designul original pentru simplificare, iar modificările suplimentare sunt reflectate în designul prezentat în Figura 1b.

• 

  Fig 1: Original

• 

  Fig 1a: Prototip

• 

  Fig 1b: Recomandat

Tabelul de mai jos prezintă uneltele utilizate pentru construirea prototipului, precum și instrumentele de bază care pot fi utilizate pentru a produce aceeași presa de balotat. În ciuda faptului că prototipul a fost construit cu unelte electrice, uneltele de bază în mâinile unor meșteri pricepuți vor fi suficiente pentru a îndeplini această sarcină.

Lista de componente

Procedură

Pentru a accelera procesul de construcție, cel mai bine este să tăiați în prealabil multe dintre piese. Deși acest lucru este recomandat, asigurați-vă că construiți pistonul odată ce camera și celelalte piese au fost asamblate. Acest lucru se va asigura că pistonul se potrivește cu ceea ce ați construit. Dacă au existat modificări în proiectarea sau asamblarea pieselor, acestea vor deveni evidente când este timpul pentru asamblarea finală a presei. Pe parcursul pașilor, extindeți imaginile pentru a vedea numele părților și spațierea mai detaliat.

Pentru toți pașii, folosirea unui pătrat va asigura că piesele individuale sunt realizate corect, ceea ce face asamblarea mai ușoară. Pot fi folosite cuie sau șuruburi, dar șuruburile au fost folosite pentru preferință personală și pentru că sunt mai îngăduitoare dacă se comit greșeli sau în timpul procesului iterativ de prototipare. Piesele mai mici, precum cele găsite pe capul pistonului, sunt, de asemenea, mai ușor de atașat cu șuruburi. Factorii de mediu intră în joc atunci când se determină durata de viață a acestei structuri. Dacă urmează să fie utilizat pe o perioadă nedeterminată, șuruburile de exterior și o vopsea sau o pată vor păstra dispozitivul de evacuare și vor preveni intemperii și alte uzuri de mediu.

• 

  Fig 2: Lemn pretăiat

• 

  Fig 2a: Utilizarea unui pătrat și marcarea lemnului

Aceasta poate fi realizată de un meșteșugar intermediar, un muncitor mai priceput va putea să o facă mai rapid și mai precis. Indiferent de familiaritatea cu instrumentele, vă rugăm să urmați procedurile de siguranță adecvate. Dacă nu sunteți la fel de calificat, lucrul cu un partener sau găsirea pe cineva cu mai multă experiență vă va asigura că presa de balotat este realizată cu precizie și în siguranță.

Vă rugăm să citiți toți pașii înainte de a încerca construcția.

Cost

Projected costs for constructing the recommended baler from entirely new wood came to around $55. Actual costs for the prototype that was built were much lower. This is because the prototype was built using recycled materials. If this were to be built on a farm it is likely that there is excess lumber which will reduce costs. In comparison farm jacks which is only one component in alternative technologies start around this price of $55. Like all construction projects an allowance should be included for potential cutting mistakes or losing materials, the lumber listed above has this included. Another way to drastically reduce costs is looking through cut off sections in stores (if they are available). Off cuts from other projects provide a cheap source of small materials and also divert materials from waste. Screws or nails are not included in this cost estimate as they are typically bought in bulk.

Baling

Procedure:

1. Thread twine through gaps
   • 2, 4 or 6 pieces can be used depending on material
   • Thread twine only by door
   • Cut enough twine to wrap around the entire bale, 6' is recommended but make sure there is enough initially because adding additional twine after is difficult
2. Close door and begin baling by pushing piston
   • Use small amounts to ensure good compaction
3. Remove insert when enough material has been baled
4. Thread twine around bale and tie
5. Open door
6. Remove bale by pushing piston

Please see the following video for the baling procedure:

Please Note: This video shows the very first time I created a bale on the prototype. The entire process took under 20 minutes. With a helper and more practise this time will be greatly reduced so in a day enough bales could be made for a small home. The material being baled is also old and moist, both not useful properties. This was done simply because this material is what was available.

Machine Specific Recommendations

As the video showed it is possible for an individual to operate this baler, however it is more efficient to have two. One person can load the material to be baled while the second operates the piston. Switching reduces the monotony of the process while making sure neither worker gets tired.

Further improvements to the baler would include making it mobile by adding wheels. These wheels would have to flip up during the baling procedure to ensure the contraption does not move. This would allow the baler to be moved around a field to additional material that needs to be baled. Placing two wheels at the door end would allow this contraption to be pushed or pulled by human or preferably an animal. Since there is a large force being applied during the baling procedure, the entire structure is prone to moving in this direction. If this is a nuisance or hampers the bailing process dead weight can be added to the base of the structure which increases the frictional force resisting movement. Alternatively wedges or spikes that are attached to the structure would resist this motion as they act as anchors.

Bales expand once they have left the bailing chamber, if a specific bale size is required, experimentation or further work can be done to match chamber sizes with actual bale sizes. All bales made from non conventional methods, or mechanical balers, should undergo testing to assess their suitability for construction. Indicators of moisture content, dry density, wetting history, fibre length and material constitution are all necessary to determine usefulness as a building material.^[4]Additional problems arise when using bales produced by machines like this for structural applications. The nature of the machine produces bales with some variability. Changes in bale density can be attributed to different piston packing force and the amount of material baled at a time. Hand tying in an enclosed area also introduces variability.Additional information on strawbale construction can be found here on appropedia, while the Wikibook on Straw bale construction is a slightly more comprehensive resource.

Alternative Technologies

There are alternative low cost baling contraptions. Box baling is a simple method, with a self-explanatory method. A simple backwoods hay baler can be found on the CD3WD. A research study conducted by the UK Department for International Development as part of the Livestock Production Programme provided evidence for the benefits of box bailing forage for milk producers in Tanzania. There are devices like Clark Dorman's Mobile pinestraw baler but this although significantly smaller and cheaper than combines it is still powered by a gasoline engine.The best alternative is used and developed by the Pakistan Straw Bale and Appropriate Building organization (PAKSBAB). PAKSBAB strives to apply appropriate building methods in this region of seismic activity to create earthquake resistant homes. For Straw Bale Fabrication a compression mould and human powered farm jack is used. This device is presumably more expensive than Larry McWilliams' design because it is steel, but it is simpler, faster, requires less human effort, and reduces variability in bales.

References