Vol.1 木材破砕機

自走式木材破砕機といえば大きく分けると『タブ式』と『横入れ式』の2つのタイプがありますね。
この選択を適宜行うことが、破砕作業の効率に大きく影響を及ぼします。

実際に利用するにあたって、投入する木材のサイズによっては破砕機に投入する前に小さく砕く等の処理が必要ですし、直径より長いまっすぐな木材を破砕するためには、前もって2mほどの長さに切断しておくことが必要となります。
また、タブの中に投入した木材は自重で底部の破砕機に接触していくため、自重が軽くなると破砕機が空回りしてしまい、結果的にタブ内へ投入した破砕材の80％くらいしか破砕できません。

ただし、破砕室入り口の高さ寸法以上の大きさ（≒木材の太さ）の木材は送ることができないため、破砕できる太さには限界がありますね。
また、竹は非常に筋状の繊維が出やすいという特徴があって、タブ式で破砕すると竹の繊維がタブの隙間にたまり、ホッパーが故障してしまうことがあります。
そのため、竹の破砕を目的とする場合には横入れ式の木材破砕機をおすすめします。
まとめて考えると、根株・抜根の破砕にはタブ式、解体木材・細長い木材には横入れ式を選択するのがセオリーということになりますね。

自走式木材破砕機を生産している国内メーカーは、コマツ建機、諸岡、日立建機、古河などがあります。また木材破砕機の本場ともいえるアメリカをはじめとする海外にもメーカーが存在し、代表的なものとしてピータソン、モバーク、ドップシュタット、ジェンツ、ウィリーバルド、フォーラス等が挙げられます。

国内・国外のメーカーは次のような傾向にあります。

・日本製
サイズ：小・中型（エンジン出力100～300ps中心）
メンテナンス：迅速な対応
ユーザー：初心者でも可

・海外製
サイズ：大型が中心（400～700ps以上も多い）
新車販売価格：高め
メンテナンス：部品調達に時間がかかる場合あり
ユーザー：慣れている方対象

利用する場所の狭さや移動距離、またチップ化の必要量などを考慮すると、小・中型サイズの自走式木材破砕機のニーズがどうしても高くなりますね。
逆に、小・中型の木材破砕機では間に合わないような大量の処理が必要な場合は海外メーカーを選択するのが良いのではないでしょうか。
これらの理由から、初めて木材破砕機を導入する際は国内メーカーの木材破砕機の方が安心なのかもしれませんね。
海外製の機械でも日立建機やキャタピラーグループが取扱いしている商品、輸入代理店がしっかりアフターサポートしている商品もあるので、よく情報を集めることをおすすめします。

自走式木材破砕機は巨大な力で木材を破砕ビット(動歯)やアンビルプレート(固定歯)に打ち付けて破砕する仕組みをもつ重機なので、破砕室に石・鉄等の破砕対象物以外の異物が混入し、砕室内の構造物が破損することがありますね。

大部分の木材破砕機は磁選機が装備されており、釘くらいの大きさの鉄が混入しても大丈夫なように設計してありますが、特に解体現場での破砕作業の場合、廃材中のボルト・釘等の金属部品が投入する廃材に混入してしまうリスクはどうしても存在します。
混入した異物の大きさによっては破砕ドラム・破砕ビットが破損するケースもありますので、注意していただきたいですね。

多くの自走式木材破砕機は事故発生防止のための安全装置や操作方法が電子制御されており、数多くの電子回路が装着されています。
木材の破砕作業で生み出される木材チップが木材破砕機内部に蓄積され、それを放置してしまうと、時間とともにたまった木材チップが腐敗し電気配線の被覆部を腐らせ、断線を起します。
機械を始動させたのに反応がない場合、木材破砕機本体には不良箇所は無く、安全装置もしくは電気系統に上記のようなトラブルが発生し、エラーコールがディスプレイに表示され、木材破砕機が始動できない事態を引き起こしているというケースは結構ありますね。

自走式木材破砕機が使用されている木材チップ生産現場では、残念ながら火災につながるトラブルが多く発生していますね。例を挙げると自然発火ですね。堆積して放置されている木材チップの内部が発酵して、その熱が自然発火につながります。例えば落葉を発酵により腐葉土化させる場合、発酵熱により内部は最高で70℃まで上昇するのです。

排出用ベルコンの勾配を強く設定して、自走式木材破砕機から運搬用ダンプに破砕チップを直接積み込む作業を行うと、勾配が急なため、排出コンベアの根元に木材チップが溜まってしまい自然発火につながる恐れがでてきますね。

他には木材に金属を混入してしまった際、破砕室でドラムと衝突して火花を生むことがあります。火花が木材チップに落ちて火災の原因になってしまうのですね。

木材破砕の現場では、火を使うことは少ないですが、ディーゼルエンジンや油圧モーターを使用することが多い自走式木材破砕機の場合、重機自体や破砕時の摩擦熱により破砕ローターなどが熱を持ちます。その重機の隙間に木くずが溜まると火災につながることも多いですね。

燃えやすい「木」を大量に扱う現場ですから、ユーザー様には火災に対して本当に十分な注意を払っていただきたいですね。

破砕物選別等の破砕作業の前処理を確実に行っていただくとか、破砕作業時に異音等を感じたら即座に作業を停止して破砕機の状態確認を行うことも大切ですね。

発酵による自然発火の場合、溜まっているチップが多いと表面には何も兆しは無いのに、内部では可燃性ガスが発生している可能性もあります。木材チップを堆積・放置すると染み込んだ雨水が発酵を促進するので、溜まった木くずを均し、量を減らす等して発火の恐れをなくします。

ベアリングについては交換の目安が提示されていないために気付きにくいのですが、摩耗しやすい箇所ですね。
そのため、あまり気にすることなく使い続けてガタつきや異音発生の原因になることがあります。異音がないかというのは中古の木材破砕機を選ぶ際の一つのチェックポイントでもあります。

破砕ビットはその種類によって消耗時間が異なりますね。通常よく採用されている「ピンチップ」を生産するための「ハンマービットタイプ」の場合、破砕する材料によっても異なりますが100～200時間ぐらいで破砕効率が落ちて要交換となるのではないでしょうか。
一方「切削チップ」を生産するための「切削カッタータイプ」のビットは、メーカーにもよりますが、8時間ぐらいでの交換が推奨されているようです。

近年、バイオマス発電所での需要から「切削チップ」を生産できる自走式木材破砕機が輸入されたり、国内でも製造されていますが、切削カッターは木材の繊維を断ち切り、断面を直線的に(焼却炉への送り込み時にアーチを作らないように)しなくてはならないため、ビットの刃先にかかる負担がより大きくなります。

どうやって自走式木材破砕機のメンテナンスコストを抑えるかですが、ハンマービットは本来、破砕効率が処理能力計算書等で約束されている純正部品を使うことが理想ですが、低コストなイミテーションパーツも販売されています。
見た目は全く一緒ですので、使用してみるのもコストダウンの面から有効ですね。

1枚の価格が安価な使い捨て方式と高価な再研磨方式にするか、どちらの場合も採用しようとする木材破砕機の切削刃の枚数とメンテナンス性を考慮にいれ、スペア刃の使い回しのサイクルを考えることがコスト削減の上で重要ですね。
破砕ローターなどの簡単に交換できない部分については、フラットバー鋼材などを溶接して摩耗しやすい部分をあらかじめ補強しておくことも効果的です。

補強した後には破砕ローターのバランス取りをおすすめします。自動車のタイヤバランスと同じ原理で、バランス取りを行うと破砕時の振動が軽減され、フレームの亀裂等を予防できます。きっと燃費効率も上がると思います。
破砕ローターを保持しているベアリングへのグリスアップは頻繁にしたほうが良いでしょう。木材破砕機の破砕ローターは高速回転することが特徴です。恐らくかなり高温になっているかと思います。
転動体がフレーキングを起こすと「ゴー」音が出て、がたつきが出てきますし、かじりを起こすと「ガタン」音が出ます。要交換ですが、汎用ベアリングカタログで規格寸法を合わせても、この部分だけは純正品を使ったほうが良いと思いますね。