Изготовить механический дровокол своими руками хотят многие. Однако, с чего начать, знают далеко не все. Интересно прочитать о конструкции того или иного устройства. На фотографиях они выглядят довольно привлекательно.
В торговой сети предлагают желающим целый арсенал машин для раскалывания чурбаков. Для некоторых из них сняты довольно интересные видеоролики, года демонстрируются особенности работы. На стендах около предлагаемых моделей присутствуют результаты измельчения дров на отдельные полена.
Зачем нужны дрова – повышение качества топлива
В современном мире довольно много источников энергии:
- Природный газ доступен на обширных территориях. Достаточно открыть горелку и зажечь, как появляется синеватый огонек, который выделяет значительный тепловой поток.
- Жидкое топливо, подаваемое через форсунки, горит ярким красным или желтоватым пламенем. Даже в тепловых машинах применяют разные виды жидких энергоносителей.
- Уголь и продукты его переработки имеют продолжительный цикл горения. Красноватое пламя долго отдает тепло не только конвекцией, мощный поток теплового излучения поступает на все окружающие предметы.
- Дрова – были первыми доступными источниками тепла. Актуальными они остаются и в настоящее время.
Во многих домах используется печное отопление. Бани и сауны, рекламируя свои услуги, указывают, что в качестве источника тепла используют дрова определенных пород деревьев. Приготовление пищи на открытом воздухе традиционно предусматривает использование древесины в технологии тепловой обработки продуктов.
Теоретические основы теплотехники – сгорание твердого топлива
Чтобы легче поджечь дерево, его нужно расщепить на сравнительно небольшие фрагменты. После раскалывания чурбаков на отдельные поленья увеличивают поверхность контакта горючего материала с воздухом. В результате мгновенная теплоотдача внутри топки возрастает пропорционально площади горения. Поэтому процедура колки дров – это прием, позволяющий повысить эффективность использования топлива.
Внимание! Расколотые на поленья дрова укладывают в поленницы. В них происходит их высушивание. Влага, находящаяся внутри древесины, интенсивно испаряется. Видимая теплота сгорания повышается, так как не нужно тратить энергию на испарение жидкости, располагающейся в межклеточном пространстве.
В теплотехнике для характеристики топлива введены понятия:
- Высшая теплота сгорания, подразумевающая суммарную теплоту, выделяемую при сгорании конкретного типа горючего вещества.
- Низшая теплота сгорания – фактическое количество теплоты, в котором учитываются затраты энергии на нагрев топлива, удаления из него в процессе горения ингредиентов, не участвующих в самом процессе.
Поэтому сушка дров – это прием, улучшающий характеристики топливного элемента. Предварительное измельчение повышает эффективность высушивания дров, а в дальнейшем и горения в печи или ином устройстве для сжигания твердого топлива.
Процесс раскалывания древесины
Колоть дрова можно разными способами. Традиционно принято производить удары топором, стараясь расщепить отпиленный фрагмент бревна, нанося удар по торцевой части.
Тяжелый клин (топор имеет клиновидную форму) внедряется в тело чурбака. Если попадается древесина без сучков и рыхлой структурой, то даже при сравнительно небольших физических затратах произойдет внедрение клина внутрь. Тангенциальные усилия раздвинут волокна, произойдет раскалывание тела на две составляющие.
Если угол при вершине сделать небольшим, то клиновидное тело будет глубоко проникать внутрь, но величина тангенциальных сил окажется небольшой. Разрушающего усилия окажется недостаточно. Топор будет заклинивать в образующейся щели.
При образовании менее острого угла, касательные силы окажутся более значимыми. Они сумеют расколоть древесину.
В лабораториях проводится изучение реологических свойств разных пород дерева. Вязкость зависит от многих факторов. Установлено, что для большинства видов древесины желательно иметь клин с углом при вершине 25…30 °. У подобного режущего инструмента рубящие свойства оказываются наилучшими по раскалывающим свойствам.
При медленном проникновении клина определяющими становятся не накопленная в результате замаха и последующего удара кинетическая энергия. Процесс происходит внедрением в пластическое тело, где при достижении определенных значений происходит разрыв связей между волокнами.
Исследования показали, что для дровоколов угол при вершине должен быть 30…38 °. Тогда проникновение клина будет сопровождаться разрыванием связей при меньших усилиях. Только некоторые породы будут оказывать сопротивление: вяз, клен, яблоня, вишня.
Для сосны, дуба, ясеня и ряда других пород достаточно небольшого внедрения в тело. Разрыв связей происходит довольно легко.
На величину сил влияет и длина чурбака. Чем он короче, тем меньшее сопротивление оказывает дерево при раскалывании. Обычно длину определяет глубина топки – дрова должны помещаться внутри печи так, чтобы можно закрывать дверку.
Механические помощники для раскалывания дров
Ряд предприятий металлообработки изготавливают дровоколы. По принципу действия их делят на несколько типов:
- Колуны – установки рубящего действия. Осуществляется постановка чурбаков на специальные опоры, а затем наносятся удары утяжеленным долотом.
- Клин для рубки ставят неподвижно, на них опирают раскалываемые предметы. Удары наносят тяжелыми кувалдами, раскалывание выполняется при прохождении через пассивный рабочий орган.
- Давилки – это установки с механическим приводом толкателя. Бревно укладывается на ложе, а потом его проталкивают через плоский или крестообразный нож.
- Винтовые разрушители внедряются внутрь слоистого материала. Проникая глубже, расщепляют даже прочную и свилеватую древесину.
Рубка древесины клиновыми устройствами
Клинья являются самыми простыми устройствами для рубки дерева. В них уровень механизации труда минимальный. Основная задача приспособления – это ориентированная фиксация чурбака относительно режущих кромок. Удары наносит сам пользователь, размахивая тяжелым молотком или кувалдой.
В колунах движение клинового топора выполняется по постоянной траектории. Объект обработки ставят на неподвижную площадку. Чтобы сила удара была максимальной, массу исполнительного механизма увеличивают.
Для смягчения работы устройства его комплектуют мощными пружинами. Они смягчают удар в конечной точке, не позволяя клину касаться опор (предотвращают притупление клина). Попутно пружины помогают пользователю поднимать тяжелый нож для нанесения очередного удара.
В стабильном положении вся система находится в уравновешенном состоянии. Момент, создаваемый весом груза G, расположенном на плече L₁, уравновешивается силой пружины F на плече L₂.
G·L₁ = F·L₂
Удобнее всего использовать пружины от автомобиля. Для стандартных авто начальная величина сжатия составляет F = 8 кН (800 кГ). Плечо L₁ = 2,0 м. Приняв плечо L₂ = 0,3 м, получится вес груза G = 300 кН (30 кГ). Пружинный механизм работает довольно мягко, хотя действие дровокола основано на ударах по разрубаемым чурбакам.
Человек приподнимает груз от уровня пояса на 0,5…0,6 м. В дальнейшем производится отпускание клина. Он падет и разбивает чурбак. Если полного разрушения не произошло, то приходится поднимать колун и чурбан. При последующих ударах действует вес всей системы, удар получается сильнее. Даже сучковатые обрезки разбиваются при многократном ударении.
Механизмы подачи бревна на расщепление
Дровоколы, в которых реализуется принцип продавливания через неподвижные ножи, механизируют основной технологический процесс: раскалывание чурбаков на отдельные фрагменты. По типу привода толкателя принято определять:
- Гидравлические, в них толкатели связаны со штоками гидроцилиндров. Насосом создается давление в масле, которое передается внутрь механизма. Это самые простые конструкции, так как гидроприводные устройства не имеют дополнительных преобразователей энергии.
- Инерционные используют вращающиеся массы. Накопленная маховиками энергия преобразуется в поступательное движение толкателя. Устройства используют специальные муфты сцепления, включаемые оператором после установке на ложе фрагмента бревна.
- Реечные механизмы используют преобразователь из вращательного в поступательное движение с использованием зубчатого колеса и рейки с зубьями. В нужный момент шестерня поворачивается до зацепления с зубьями исполнительного устройства. Толкатель передвигает чурбан на неподвижные ножи. Он раскалывается на меньшие по размеру элементы.
- Кривошипно-шатунный механизм из редуктора получает крутящий момент. Он преобразуется в поступательное перемещение толкателя. Включение (выключение) регулируется постоянно разомкнутой муфтой сцепления. В нужный момент оператор включает сцепление, кривошип начинает вращаться, заставляя шатун перемещаться поступательно. Цикл завершается возвращением кривошипа и шатуна в исходное положение.
- Разъемной гайкой и ходовым винтом. Включается двигатель, вращение вала передается на ходовой винт. В нужный момент разъемная гайка соединяется, вращающийся вал перемещает ее, действуя на толкатель. Для возврата меняют направление вращения вала (используется зубчатая передача обратного вращения).
Подобные устройства не обладают высокой производительностью, но они занимают сравнительно немного места. Их устанавливают в дровяниках (помещениях для хранения дров). Там же производят раскалывание брусков на небольшие поленья и щепу.
В состав станка входят:
- Электродвигатель, от него крутящий момент передается на исполнительный механизм.
- Ведущий и ведомый шкивы с клиновым ремнем, понижающая клиноременная передача помогает увеличить крутящий момент, а также снизить частоту вращения на основной детали устройства.
- Конус является основным рабочим органом. На конической поверхности нарезана упорная коническая резьба. При вращении внутри разрушаемого тела коническая винтовая часть врезается глубже, подтягивая полено к опоре.
- Клин – это вспомогательное приспособление, которое помогает разрушить притянутую деталь.
Механизм простой, управляет им один человек. В процессе работы приходится подавать чурбак на конус. Его конструкция сложнее. Нарезается упорная резьба с шагом 7 мм.
Самостоятельное изготовление дровокола
У многих жителей сельской местности, а также у дачников возникают вопросы: «Как сделать механический дровокол своими руками? Насколько сложно изготовить станок для колки дров?»
Еще больше вопросов возникает в процессе изготовления. Начинать можно с самого простого устройства. Освоив приемы работы на нем, можно переходить к изготовлению более сложных дровоколов и не только.
Пошаговое руководство по изготовлению пружинного дровокола
Для выполнения работы потребуются инструменты:
- УШМ (болгарка) с набором отрезных дисков и зачистных лепестковых кругов.
- Сварочный аппарат, современные бытовые устройства инверторного типа для сварки стальных конструкций сравнительно небольшие по массе. Процесс выполняется на постоянном токе, поэтому сварные швы получаются аккуратными, расплавленный металл электрода полностью заполняет стыки между деталями.
- Струбцины помогут соединять свариваемые детали.
- Мерительный и разметочный инструменты помогут изготавливать заготовки будущей конструкции.
Нужны материалы:
- Швеллер №№ 10…16 (номер определяет высоты выраженную в сантиметрах).
- Профильная труба 40·60 мм (30·60 мм).
- Рельс длиной 300…400 мм.
- Двутавр №№ 12…16.
- Уголок № 30…50.
- Втулка от подвески автомобиля (она может иметь износ).
- Трубы диаметром 40…70 мм.
- Пружина подвески легкового автомобиля, например, от ВАЗ.
Перед началом работы прорисовывается эскизный проект. Некоторые умельцы освоили программы инженерного проектирования, с помощью которых могут проработать детали будущего изделия. Подробности изготовления показаны ниже.
Примерная схема поможет сориентироваться в процессе изготовления установки.
Из швеллера изготавливается опора. К ней приваривают стойку. Для стойки лучше всего использовать двутавр. У этого вида проката высока жесткость. При длительных нагрузках изогнуть такой элемент довольно сложно.
Чтобы обеспечить устойчивость основанию, к нему приваривают укосины. Дополнительно из имеющихся труб создают упоры, они предотвратят возможное падение всего изделия.
Из швеллера вырезается опора для пружины. В ней пропиливается квадратное отверстие. Оно позволит в дальнейшем надежно зафиксировать элемент на стойке.
Высоту установки опоры определяют по длине имеющейся пружины. Попутно ориентируются на высоту всего дровокола, а также удобство использования его для человека. Удобно приподнимать груз, расположенный на высоте пояса. Приподнимать придется немного выше уровня груди.
Все эти размышления позволят выбрать высоту установки опоры для пружины на стойке.
Из уголков изготавливают укосины. Они будут удерживать опору. Тогда при динамическом нагружении дровокола не будут происходить смещения опорной поверхности.
Чтобы зафиксировать нижний конец пружины, нужно изготовить цилиндрический фиксатор. Для его изготовления используется небольшой отрезок трубы. Желательно, подобрать трубу по внутреннему диаметру пружины. Тогда она не будет смещаться в процессе работы.
В верхней части стойки выполняется прорезь. В нее устанавливают втулку. Затем ее проваривают. При монтаже нужно выдержать перпендикулярность к стойке. Ось втулки должна быть параллельной земле. Для сварки используют кондуктор, который позволит выполнить указанные условия.
Во втулку устанавливают вал. К нему приваривают коромысло (используется швеллер). На нижней части коромысла монтируют небольшой фрагмент трубы. В нем будет фиксироваться верхняя часть пружины.
Чтобы коромысло перемещалось свободно, в нем прорезается окно, его размеры зависят от параметров стойки.
К коромыслу приваривается профильная труба. На ее конец устанавливают зубило. Эти инструменты изготавливают из углеродистой стали У9…У10. Твердость такого металла составляет HRC 60…63. Такой инструмент прослужит долго. В процессе эксплуатации его несложно заточить с помощью УШМ и заточного круга.
Дровокол обретает рабочий вид. Выше зубила приваривают груз (часть рельса). Для удобства использования приваривается рукоятка. Чтобы меньше повреждать руки, надевают резиновые элементы. Они погасят вибрацию при ударах.
Для работы потребуется установить обрезок бревна большого размера. На него будут устанавливать поленья, которые придется разрубить.
Чурбак придерживают одной рукой. Приподнимают колун, а потом наносят удар.
Колун опускается вниз. Находящийся снизу фрагмент раскалывается. Зубило опускается ниже. Если происходит полное раскалывание, то острие ударяется в деревянную опору и не тупится.
Организация производственного процесса
После изготовления дровокола придется заниматься колкой дров. Чтобы работа выполнялась легко, необходимо правильно организовать производственный процесс.
Напиленные фрагменты нужно расположить с одной стороны. Чтобы меньше уставать, расстояние должно быть всего два-три шага.
Нарубленные поленья желательно укладывать на тележку. Объем тележки небольшой, в нее поместится не более 30…40 кг дров.
После наполнения их нужно отвозить и укладывать на поленницу. Пока нарубленные дрова перевозятся к месту хранения, можно отдохнуть от основной работы. Смена занятий – это тоже отдых.
Видео: механический дровокол своими руками или как собрать дровокол.
Заключение
- Облегчить заготовку дров можно использованием дровоколов. Простейшие виды этих устройств можно изготовить своими руками.
- Выполняя пошаговые действия при самостоятельном изготовлении пружинного устройства, несложно самостоятельно изготовить удобный дровокол ударного действия.
Дровокол на дачном участке - это решение огромной проблемы. Рубить топором большой объем дров - занятие тяжелое, требующее много времени. Поэтому многие жители загородных поселков сегодня пользуются именно дровоколами. Правда, готовый заводской станок стоит немалых денег, поэтому умельцы сами изготавливают это оборудование, используя детали и узлы от других станков или бытовой техники.
Сегодня существует две разновидности дровоколов, в основе которых лежат два разных рабочих органа. Это колун (острая, в виде ножа, вертикально установленная пластина), на который деревянную чурку с усилием надвигает толкатель. Такой дровокол называют реечным. И конус, на котором нарезана винтовая резьба. Сделать тот и другой дровокол своими руками (чертежи используя) не проблема. Главное найти все необходимые детали, основными из которых являются двигатель и рабочий орган.
Винтовой дровокол
Из двух вышеобозначенных конструкций, самый простой - винтовой дровокольный станок. Если вы посмотрите на рисунок ниже, то вы поймете, из чего его собирают, и как он работает. Это на самом деле простая конструкция без сложных узлов. В его состав входят электродвигатель, конус винтовой, пара подшипников, вал и редуктор. Кстати, последний может быть в виде ременной передачи, цепной, может быть использован заводской редуктор с зубчатой передачей.
Что касается мотора, то оптимальный вариант - это электрический, хотя можно установить и бензиновый, если собирается большая дровокольная установка. Кстати, можно для небольшого станка использовать двигатель от старой стиральной машинки, работающего от напряжения 220 вольт. Он хоть и маломощный, но установив хороший редуктор, можно увеличить его мощность в два-три раза. Здесь главное - правильно подобрать оба элемента. К примеру, можно установить на валу двигателя малый по размерам шкив, а на вал, на который насажен конус, установить большого диаметра шкив. И чем разница между диаметрами шкивов будет больше, тем мощнее будет дровокол.
Внимание! Очень важный показатель - скорость вращения рабочего органа. Она не должна превышать 500 об/мин. Поэтому необходимо правильно подобрать редуктор к электрическому двигателю.
Теперь о выборе подшипников. В принципе, подойдут любые, главное, чтобы изготавливаемый под них вал соответствовал действующим на него нагрузкам. Для небольших дровоколов можно установить вал диаметром 25-30 мм. Соответственно под него подбираются подшипники с внутренним диаметром, соответствующим внешнему диаметру самого вала.
Сами подшипники устанавливаются на дровокол в специальном корпусе из чугуна или стали. Корпус может быть отдельным для каждого подшипника или единым для двух сразу. Можно заказать корпус токарю, но лучше приобрести б/у конструкции, которые всегда найдутся на любой свалке металлолома.
Крепятся подшипники к станине с помощью болтов. Сама станина в месте установки должна быть очень прочной, поэтому именно в местах крепления под корпуса подшипников устанавливается металлический профиль (уголок, швеллер), который к станине дровокола приваривается электросваркой. Сама основа станка собирается из труб или уголков.
И самый главный элемент дровокола винтового с двигателем 220 вольт - это конус. Начнем с того, что изготавливают его из инструментальной стали, очень прочной. Поэтому самостоятельно его сделать, даже токарю в домашних условиях, непросто. Но этого делать и не надо, потому что винтовые конуса сегодня продаются свободно. Важно - правильно его выбрать по размеру, потому что от этого будет зависеть, какие чурки можно резать. Вот соотношение размеров конуса с размерами разрезаемых бревен, при одинаковой длине инструмента.
- Диаметр -70 мм, размер скоса - 1,1. При таких параметрах глубина раскола будет составлять 450 мм.
- Диаметр - 80 мм, скос - 1,2, глубина раскола - 550 мм.
- Диаметр - 100 мм, скос - 1,5, глубина раскола - 750 мм.
На фото выше показаны размеры конуса, а также описаны показатели винтовой резьбы. Особое внимание направлению нарезки резьбы. Она должна быть левой. То есть, при вкручивании конуса, он должен врезаться в полено, при этом тянуть его на себя. По сути, с помощью резьбы выполняется дополнительное движение заготовки - поступательное. При том, как сам рабочий орган вращается. Это очень важно для конусных дровоколов (220 вольт) бытового типа, потому что у них будет отсутствовать подающий узел. Все будет производиться вручную. Именно этот вариант создаст условия, при которых не нужно будет использовать большое давление на разрезаемую деревянную чурку.
Выбор конуса зависит от его конструкции. Их две: с хвостовиком и с внутренним посадочным отверстием. В первом случае в валу, на который конус будет устанавливаться, сверится с торца отверстие под размер диаметра хвостовика. Последний вставляется в отверстие вала и крепится в нем при помощи стопорного винта, который вкручивается сбоку вала. Во втором случае сам вал вставляется в посадочное отверстие конуса, где закрепляется двумя стопорными винтами (болтами). На фото ниже показана вторая конструкция винтового конуса.
Размеры дровокола
Схема расположения узлов и деталей дровокола может быть произвольной. Здесь нет каких-то строгих ограничений. Главное - удобство его эксплуатации, поэтому высота станка должна соответствовать росту человека. Есть, правда, средне рекомендованные габариты, которые можно взять за основу сборки.
- Длина станка - 85 см.
- Высота - 65 см.
- Ширина - 45 см.
Специалисты еще рекомендуют устанавливать двигатель под столом, на котором будет производиться резка древесины. Во-первых, это уменьшит длину дровокольного станка, во-вторых, стол - это защита мотора от стружек и щепок, которые летят в процессе резки. Если в конструкции оборудования присутствуют открытые вращающиеся детали (ремни, цепи, полумуфты, соединяющие вращательные элементы двух узлов), то их необходимо обязательно закрыть. Таковы требования техники безопасности.
Что касается используемого для изготовления дровокола материала, то лучше всего для этого использовать металлические уголки размером 40х40 мм и листовую сталь толщиною 1 мм.
Кстати, данная конструкция дровокола позволяет не использовать электрический или бензиновый двигатель. Можно вообще отказаться от мотора, использовав силу человека. Для этого к редуктору надо прикрепить рукоятку, которой и надо будет крутить вал. Такой механический дровокол прост, но неудобен в эксплуатации, потому что для рубки дров придется участвовать двум людям: один крутит ручку, второй подает чурки.
Упрощенная конструкция винтового дровокола
Как вы сами смогли убедиться, изготовить винтовой дровокол своими руками несложно. Конечно, если есть возможность найти все вышеперечисленные детали к станку. Но есть вариант более простой. Для него нет необходимости использовать редуктор и подшипники, промежуточный вал и сложную станину. Все, что вам потребуется, это двигатель и винтовой конус. Чтобы вы поняли, о чем идет речь, посмотрите на фото ниже, где показан этот простой дровокол.
То есть, на вал электродвигателя насаживается конус, который крепится на нем двумя стопорными винтами. Их концы входят в пазовую канавку вала. И это очень надежное крепление. Единственное, на что необходимо обратить внимание, это на сам электродвигатель.
- Его мощность должна быть в пределах 4 кВт. Мощнее не надо.
- Скорость вращения вала должна быть в пределах 750 об/мин, лучше меньше.
Габариты двигателя значения не имеют, он может быть небольших размеров, но мотор можно приподнять, установив под него маленькую станину или подставки из металлического кругляка. На фото выше видно, что двигатель, наоборот, опустили, потому что высота вала была очень большой.
Время чтения ≈ 11 минут
Многим семьям даже в XXI веке приходится отапливать своё жильё дровами в твердотопливных котлах или варочных плитах, а их заготовка достаточно трудоёмкий процесс. Но чтобы облегчить себе жизнь, можно купить или сделать самодельный механический дровокол своими руками. Учитывая тот факт, что первый вариант потребует немалых финансовых затрат, мы остановимся на втором и рассмотрим несколько вариантов.
Работа с механическим дровоколом
Какой дровокол можно сделать самостоятельно
Механический дровокол
Все дровоколы можно разделить, как минимум, на два основных вида, но у них ещё есть подвиды. Вся эта классификация механизмов связана с типом привода.
Дровокол может быть механическим, разделяясь на:
- устройство с простой механикой;
- с пружинным приводом;
- инерционный вертикальный механизм.
Для облегчения труда на него можно установить электропривод и в то же время это будет:
- конусный или винтовой дровокол;
- с одним электродвигателем или в комплекте с редуктором;
- также существуют гидравлические дровоколы и хотя они самые сложные по конструкции, но всё-таки имеют место при заготовке дров.
Механические устройства
Проще всего сделать самодельный механический дровокол своими руками, так как устройство всех его подвидов максимально просто и не требует больших затрат, даже если в хозяйстве не найдётся подходящих деталей. Но такое приспособление имеет наибольший КПД лишь при небольших потребностях в дровах, например, для отопления загородного дома или дачи.
Устройство с простой механикой
Наиболее простое механическое приспособление
Такой простой механизм, как на фото вверху собрать легче всего, причём все составляющие материалы, скорее всего, найдутся в домашнем хозяйстве. Это может быть круглая или профильная труба, металлический уголок, к тому же при нехватке длины можно сварить разные профили в одно целое. В качестве резака превосходно подойдёт топор или колун – они всегда найдутся в любом доме с печным отоплением. Устройство может быть разборным, и его легко будет переносить с места на место.
Способ сборки здесь чрезвычайно прост: стержень с резаком устанавливают на вертикальную рейку с подошвой в виде рамы из любого металлического профиля, но так, чтобы она свободно двигалась. Для этого даже необязательны подшипники – подвижный узел может состоять из двух приваренных ушей (с отверстиями) на стойке и металлического пальца, который одновременно послужит и валом для вращения плеча с колуном и креплением.
Проблема здесь состоит в том, что у такого дровокола немало отрицательных качеств. Во-первых, ручка, на которой фиксируется резак (колун или топор), должна быть, как можно длиннее, чтобы при рубке дров затрачивать меньше усилий, следовательно, приспособление потребует много места. Во-вторых, даже при длинной ручке придётся прикладывать немалые усилия. Но, как бы там ни было, даже такая примитивная механика значительно снизит трудоёмкость заготовительного процесса.
Примечание. Чтобы сделать ручку короче, можно резак приварить к толстой круглой или профильной трубе, а затем залить её бетоном. Но проблема в том, что такая конструкция будет тяжёлой (сама ручка) и это ненамного облегчит ваш труд.
Механическое пружинное устройство
Пружинный дровокол
При небольшой доработке механики можно сделать пружинный дровокол, который потребует значительно меньше мускульной нагрузки человека. По сути, принцип сборки здесь не изменится и останется всё та же механика, разве что придётся приварить на стойке полку для упора пружины. Пружина должна быть из инструментальной стали, чтобы при сжатии она не деформировалась.
Если учесть, что плечо делается тяжёлым, то удар по чурбаку нанести несложно – гораздо больше усилий приходится прилагать после раскола колоды, так как будет отдача от пружины. Следовательно, выбору пружины здесь нужно уделять особое внимание – чтобы легче опускать рычаг вниз и легче удерживать при отдаче. Кроме того, нужно учитывать физическую силу человека, который будет колоть дрова, а также длину и сучковатость колоды.
Примечание. Для сочленения рычага со стойкой лучше всего использовать подшипники – это значительно облегчит работу.
Принципиальная схема пружинного устройства
На схеме, расположенной выше, вы видите принцип действия пружинного механического дровокола. Теперь поговорим о наиболее оптимальных размерах такого приспособления. Минимальная высота такого приспособления должна составлять не менее 80 см, но если человек, который будет ним пользоваться, высокий, то 80 см окажется недостаточно. Расстояние от стойки до колуна должно быть порядка 100-150 см, и это не считая ширины самого резака и ручки, то есть, это длина плеча. Для облегчения работы над колуном приваривают металлическую болванку или трубу с залитым в неё бетоном, чтобы в результате получилось 10-20 кг. Дополнение для массы болванки может стать колун, если его самостоятельно сделать из большой кувалды.
Совет. Чтобы пружинный дровокол было легче перемещать с места на место, с одной стороны опорной рамы можно приварить ось с колёсами, а с другой – стойки для упора и выравнивания рамы.
Видео: применение пружинного дровокола
Инерционный вертикальный механизм
Инерционный вертикальный дровокол
Очень простым вариантом можно также назвать инерционный вертикальный дровокол, который достаточно легко изготовить своими руками. Для изготовления такого устройства понадобится две трубы, где наружный диаметр одной где-то на миллиметр меньше внутреннего диаметра (ДУ, DN) другой. В качестве основы можно использовать толстый лист стали (10-12 мм) или сварить раму из металлического профиля (можно трубчатого). И самым основным элементом, конечно, является резак из топора, колуна или выточенный из инструментальной стали.
Упрощённый эскиз инерционного колуна
Теперь давайте разберёмся, как сделать такое устройство и как оно работает. В первую очередь к станине или раме приваривают реечную направляющую в вертикальном положении около метра высотой. Для этого можно использовать круглую или профильную трубу, главное хорошо зафиксировать её снизу и для этого лучше всего использовать рёбра жёсткости с четырёх сторон. Затем колун приваривают к трубчатому профилю чуть большего сечения, чтобы резак можно было свободно надеть на стояк, как это показано на чертеже.
Чтобы расколоть колоду резак попросту поднимают на стояке, и силой своей тяжести он обрушивается на чурбак. Но не всегда полено раскалывается с первого раза – это зависит от плотности древесины, длины чурбака, сучковатости и так далее. В таких случаях по обуху колуна бьют поленом или даже маленькой кувалдой. Можно, конечно, поднять деревяшку вместе с резаком и опустить заново, но первый вариант легче в физическом отношении.
Устройства с электроприводом
Ещё больше облегчит работу по заготовке дров установка на дровоколе электропривода. Но в этом случае изготовление инструмента получится более сложным и школьных знаний про электричество будет недостаточно. Дело в том, что для таких устройств, двигатель лучше всего подключать через пускатель, а также обеспечить пультом управления, чтобы была возможность отключения в любой момент – это вполне соответствует инструкции по технике безопасности и здравому смыслу в частности.
Конусный или винтовой дровокол
Самодельный конусный дровокол
Конечно, сделать самодельный механический дровокол своими руками гораздо проще, но если добавить на него электропривод… но не спешите с выводами. Такие устройства представляют собой электрический двигатель с гладким или винтовым конусом на краю вала – это их единственное отличие. Здесь колода раскалывается не за счёт удара, а за счёт того, что в неё впивается вращаемый двигателем конус. Начинать колку можно по краям (для больших чурбаков) или с центра.
Конус и резьба
Чертёж винтового конуса с размерами в мм
Как вы уже, наверное, догадались, винтовым конусом, как на чертеже и ниже, работать гораздо легче, нежели гладким, так как в последнем случае затрачивается гораздо больше усилий на прижим. Если на конусе есть резьба, то древесина на неё накручивается и колется, даже когда там много сучком, а вам при этом почти не приходится прилагать усилий. Но, тем не менее, принципы работы конусного дровокола любого типа совершенно одинаковы.
Винтовые конусные насадки разного диаметра
Чтобы сделать хороший станок, очень важно правильно выточить конус и нарезать на нём резьбу. Если у вас дома есть токарный станок вместе с опытом работы на нём, то эту деталь вы можете сделать самостоятельно, но при отсутствии этого вам придётся заказывать её у токаря. Резьба может быть разной, тем более, если нарезающий её человек не имеет опыта в работе с такими дровоколами. Но есть те, кто этот опыт имеет и они утверждают:
- минимальная глубина посадки на редуктор – 70 мм;
- шаг – 7 мм;
- глубина резьбы – 2-3 мм.
Электродвигатель и редуктор
Двигатель с редуктором крепятся к рабочему столу
К электродвигателю здесь предъявляются особые требования: нужно чтобы его мощность составляла, как минимум 2 кВт, но обороты при этом были низкими, от 250 до 500 об/мин. Всё дело в том, что при более низких оборотах рабочий процесс будет очень медленным, а при более высоких опасным. Так что если вы нашли мотор с такими параметрами, то можете насаживать винт непосредственно на его вал.
Иногда приходится использовать редуктор
К сожалению, не всегда удаётся найти электродвигатель с нужными параметрами, во всяком случае, с нужным количеством оборотов. В таких ситуациях придётся приобрести понижающий редуктор, если оборотов больше нормы или повышающий, если их мало. Но удобнее всего в таких ситуациях вместо повышающего или понижающего редуктора использовать шкив и ременную передачу. Чем больше диаметр шкива на редукторе, тем меньше обороты и наоборот.
Чтобы правильно рассчитать количество оборотов редуктора можно прибегнуть к простой арифметике. Например, вы приобрели электродвигатель со скоростью 900 об/мин и здесь можно прибегнуть к системе1/2. То есть на вал редуктора устанавливаете шкив, который в два раза превышает диаметр шкива на валу электродвигателя, и в результате получаете скорость 450 об/мин. Но передача может быть не только ременной, но цепной – во второй ситуации вместо шкивов устанавливают шестерни.
Возможно, у кого-то возникнет вопрос, где должен находиться электродвигатель. В этом случае стол обязательно делают с дополнительной нижней столешницей или хотя бы полкой. Высота верхней столешницы определяется ростом того, кто там будет работать, но не менее 80 см. Конус над рабочей поверхность должен находиться на расстоянии 8-12 см, хотя в качестве исключения допускается 20 см, но ни сантиметром больше – это не позволит колоть короткие чурбаки.
Видео: работа с гладким конусом
Гидравлический дровокол
Устройство с гидравлическим приводом
Гидравлический дровокол можно назвать самым мощным среди всех существующих аналогов. Для сборки такого агрегата понадобится:
- электродвигатель;
- станина;
- режущий нож;
- мощный гидравлический цилиндр:
- масляный бак;
- насос.
Примечание. Все эти компоненты очень дорогие и такая сборка имеет смысл только в том случае, если заниматься заготовкой дров на профессиональном уровне.
Схема гидравлического механизма
Такой дровокол работает по принципу пресса и развивает очень большую мощность. В связи с этим нож должен быть сделан из инструментальной стали толщиной 6-10 мм (этот параметр зависит от мощности приводного механизма). Зачастую нож делают, как звёздочку, что позволяет раскалывать чурбак за один заход на 4 или даже 8 частей. Один из способов изготовления гидравлического дровокола в домашних условиях вы можете посмотреть на видео ролике, расположенном ниже.
Видео: нож рассчитан для колки на 8 частей
Заключение
Будете ли вы собирать своими руками самодельный механический дровокол или же снабдите его электроприводом, зависит в первую очередь от количества заготавливаемых дров. Но, как бы там ни было, любой из этих механизмов сделает вашу жизнь легче.
В наш век современных технологий, электричества и других источников питания, механизация ручного труда происходит повсеместно. Даже такую, чисто мужскую работу, как рубка дров, усовершенствовали, а значит — облегчили.
На смену традиционному топору пришли дровоколы. Этот сегмент рынка представлен довольно большим ассортиментом механических колунов.
Что необходимо о них знать, что бы сделать правильный выбор, и приобрести то, что нужно именно вам?
Все дровокольные механизмы делятся на:
- Бытовые дровоколы . Как правило, они выполняют только раскол древесины.
- Профессиональные дровоколы . Это не только дровоколы, но и дровокольные станки, которые осуществляют подачу брёвен, их торцовку по заданной длине, последующую колку и отвод готовых поленьев. Естественно, они и на порядок дороже, так как их мощность, производительность, размеры и функциональность несравнима с бытовыми механизмами.
Виды дровоколов
По рабочему направлению (расположению раскалываемого бревна) их изготавливают:
- Горизонтального типа . Бревно (отпиленная часть бревна) располагается на горизонтальном жёлобе. Схема колки следующая: либо бревно движется (продвигается толкателем к ножу механизма), а нож закреплён на месте, либо наоборот — чурбак лежит на месте, а нож движется к нему.
- Вертикального типа. Часть бревна ставится вертикально, а нож движется, и давит на него сверху. Такие механизмы более производительны, но иногда требуется поддерживать раскалываемое бревно руками, что требует тщательного соблюдения техники безопасности. Зато они более требуют меньше эксплуатационного пространства. Как правило, такой тип рабочего направления выполняют у профессиональных дровоколов.
- Смешанного типа . В нём сочетаются возможности как горизонтального, так и вертикального автоматизированного процесса. Применяют в профессиональной сфере.
В зависимости от источника питания двигателя:
1. Модели с электрическими двигателями , который приводит в действие гидравлический насос. Это самые простые механизмы для колки дров. Они просты в эксплуатации, экологичны – можно использовать даже в помещениях. Им не нужно специализированное обслуживание, они просто и быстро подготавливаются к работе. Именно такие модели используют для бытовых нужд. У них только один недостаток – не всегда есть доступ к сети электроснабжения.
2. Модели с бензиновыми (дизельными) двигателями . Они могут быть более мощными, чем механизмы с электроприводом. Такие станки используются не только лесозаготовщиками-профессионалами, но и умельцами на дачных участках.
3. Дровоколы на тракторной тяге . Он соединяется с гидравлической системой трактора, или с его валом отбора мощности. Эти механизмы мощные и прочные. Их использование – это лесные хозяйства, фермы, коммерческие предприятия.
4. С комбинированными двигателями . Выпускают следующие сочетания источников привода дровокола:
- Тракторный привод и электродвигатель
- Тракторный привод и бензиновый двигатель
В зависимости от принципа работы, колуны делятся на:
- . С помощью гидравлического насоса, нож давит на чурбак с огромной силой, и раскалывает его. Цена такого дровокольного, бытового механизма, в зависимости от страны-изготовителя, колеблется от 9500руб. до 32000руб., в зависимости от мощности двигателя и устройства рабочего направления.
- . Вместо ножа используется конус с резьбой, который вращаясь, вворачивается в бревно, и раскалывает его. Основываясь на этом принципе работы дровокольного механизма, легче всего сделать самодельныйдровокол. Ломаться у него практически нечему. Резьбы конуса хватает для колки 2000 м3 берёзовых дров, что впечатляет. Единственный минус – винтовой дровокол требует более мощный электродвигатель, чем гидравлический. Цена такого механизма, в зависимости от вида двигателя, колеблется от 17500руб. до 38000руб.
В зависимости от возможности передвижения, дровоколы подразделяют на:
- Стационарные механизмы. Как правило, в таком исполнении идут тяжёлые дровокольные аппараты.
- Передвижные механизмы. Наличие специальных транспортных колёс даёт возможность передвигать станок в требуемое место без всякого труда.
Технические характеристики дровоколов
1. Мощность расщепления – это показатель усилия, с которым будет производиться колка подготовленных чурбаков. В бытовых дроворубах мощность расщепления варьируется от 3 до 7 тонн. В винтовых колунах обращают внимание на скорость вращения насадки. Её оптимальное значение – 400 – 600 об/мин.
2. Рабочая длина (расстояние между клином и поршнем) . Она определяет длину брёвен, с которыми может работать данный дроворуб. Обычно, в бытовых механизмах, длина чурок составляет 50см. В профессиональных – 50/60/90/100см, в зависимости от модели.
У винтового дроворуба, длина бревна определяется тем, насколько легко или тяжело будет держать его в руках во время колки. Но кто будет делать поленья длиннее самой печи?
3. Диаметр раскалываемой чурки в бытовых механизмах равен от 30 см. Конусный дровокол расколет обрубок бревна любого диаметра.
4. Ход поршня – расстояние, которое преодолевает поршень за одну операцию. На данный момент, бытовые дровоколы стали комплектовать ограничителем длины хода поршня, что очень удобно при колке коротких чурбаков. Это даёт увеличение производительности почти вдвое, и неплохую экономию электроэнергии.
5. Скорость движения поршня в бытовых дровоколах:
- Скорость движения вперёд – до 4 см/сек.
- Скорость движения назад – до 7,5 см/сек.
От неё зависит время распила чурок на поленья.
6. Мощность электродвигателя в бытовых дроворубах варьирует от 1500вт до 2300вт. Понятно, что от этой характеристики зависит и производительность станка, и расход электроэнергии. Винтовой колун для дров требует трёхфазный двигатель, мощностью 3000 — 4000вт.
7. Габариты бытовых дровоколов невелики . Они варьируют в зависимости от модели и производителя, но кардинально не отличаются.
8. Дополнительные возможности:
- На данный момент, стали выпускать бытовые гидравлические механизмы, на которых можно установить насадку из 4-х резцов, что так же позволяет увеличить производительность — чурбан колется сразу на четыре части.
- Для удобства работы есть возможность комплектации специальным столом, что позволяет увеличить рабочую высоту дроворуба до уровня пояса.
Как сделать дровокол?
Дровоколы для дачи, частного дома – абсолютно необходимая вещь. Но не многие могут, да и хотят отдавать за этого помощника десятки тысяч рублей. Есть абсолютно недорогая альтернатива дровоколу заводского изготовления.
Можно просто купить резьбовой конус-насадку или готовые узлы, и собрать дровокол своими руками. Из схемы видно, что дровокол-шуруп состоит из станины, на которой закреплён двигатель. Далее, рабочий конус сидит на валу, который приводится в движение двигателем через понижающий редуктор.
Надо помнить, что:
- Нельзя присоединять насадку напрямую к двигателю. Это опасно, ведь скорость вращения двигателя достигает 3000 об/мин.
- Скорость вращения насадки не должна быть меньше 250-300 об/мин. При меньшей скорости получается совсем низкая производительность колуна.
- Цепная или ременная передача (она передаёт вращение от редуктора мотора к рабочему конусу) обязательно должна быть в защитном кожухе.
- Электрической частью дровокола должен заниматься специалист.
Цена подшипникового узла (верхняя часть для самодельного дровокольного механизма) в сборе, колеблется от 4200 руб. до 5600 руб., в зависимости от диаметра рабочего конуса.
В старину для отопления своего жилища люди использовали дрова, которые рубили вручную. Основным инструментом для этого был специальный топор – колун. На сегодняшний день появилось большое количество механических, электрических и гидравлических помощников человека, с помощью которых можно без особых усилий справиться с заготовкой дров на зиму. Приспособления имеют различный вид, но принцип их работы один и тот же – они сразу раскалывают полено на несколько частей. Но не каждый собственник частного дома способен позволить себе купить такое устройство. Однако для домашнего пользования самые простые модели колунов можно изготовить своими руками.
Все дровоколы можно разделить на два типа:
В свою очередь, дровоколы для домашнего пользования различаются по принципу работы и по типу источника их питания.
Ручное приспособление – колун
Инструмент дровосека предназначен для колки дров. Чтобы колун служил долго, он должен быть кованным и хорошо закаленным.
Самая лучшая и удобная ручка инструмента – деревянная. Колуном, оснащенным металлической и пластиковой ручкой работать сложнее. При неверно направленном ударе такая рукоятка может даже лопнуть.
Вес колуна и длина ручки должны подбираться индивидуально. Так как приспособлением придется махать очень много раз, его нужно выбрать таким, чтобы держать его можно было уверенно.
В качестве «рабочего места », где будут рубиться дрова с помощью колуна, рекомендуется выбрать самую широкую и большую колоду. Ее нужно поставить на ровное место, вокруг которого не должно быть ничего, что бы можно было задеть во время замаха дровоколом. И, конечно, при рубке дров обязательно необходимо соблюдать технику безопасности.
Такие устройства представляют собой подобие станков, на которых фиксируется чурбак.
Достаточно большой массы колун приводится в действие с помощью рычагов, что значительно облегчает процесс колки поленьев. Нагрузка на дровосека снижается за счет пружинного механизма, который облегчает управление и компенсирует тяжесть удара.
С помощью таких приспособлений чаще всего возможна колка поленьев различной длины . Для этого нужно отрегулировать положение пружины, изменив расстояние от нее до рабочего органа.
Зафиксировав чурбак, одной рукой нужно поднять дровокол вверх и опустить его на полено. Колун разрубит подготовленную заготовку, а пружина возвратит механизм в первоначальное положение. Усилия при такой работе прикладываются совсем небольшие, поэтому, производительность увеличивается.
Приспособления могут иметь различный вид и принцип действия. Некоторые делят полено сначала только на две части, а некоторые сразу на несколько. В домашних хозяйствах можно встретить заводские механические колуны и их аналоги, изготовленные своими руками.
Колун гидравлический
Такое приспособление для колки дров устроено по принципу предыдущего, однако, усилие в нем создает гидравлический домкрат. Принцип его действия в нагнетаемом через жидкость давлении, которое передается на осуществляющий на полено давление рабочий поршень. Более наглядно механизм работы такого приспособления можно посмотреть по видео ролику.
Конструкция гидравлического колуна:
Станина в такой конструкции должна быть изготовлена из достаточно толстого стального швеллера.
Гидравлические дровоколы могут быть разной комплектации и различной мощности . Их выбор в магазинах довольно большой.
Электрический дровокол своими руками. Видео
По видео ролику можно посмотреть, как без топора легко можно колоть дрова. Делается это с помощью конуса, который вкручивается в полено и раскалывает его. Самую простую модель такого электроколуна достаточно просто изготовить своими руками.
Всех сложнее в таком приспособлении изготовить конус. Его, согласно чертежу, который можно найти в интернете, необходимо выточить на токарном станке. Кроме этого, на конусе нужно нарезать левую упорную резьбу.
При отсутствии токарного станка можно воспользоваться болгаркой из металла , насадив ее на шкиф электрического двигателя. После того как болгарка начнет свободно вращаться, со всех сторон одинаково следует снимать металл.
Кроме конуса, для конструкции еще понадобится:
- блок ведущего вала;
- электрический двигатель;
- металлические листы и уголки.
Сделав своими руками конус, можно начинать собирать конструкцию:
Конусный дровокол готов. При его изготовлении необходимо учитывать некоторые рекомендации:
- цепная или ременная передача должна быть оснащена защитным кожухом;
- для большей производительности конструкции насадка должна вращаться со скоростью от 250 оборотов в минуту;
- нельзя соединять насадку с двигателем напрямую, так как из-за большого количества оборотов это опасно;
- все связанные с электричеством работы лучше доверить специалисту.
Кроме этого, не стоит забывать, что при работе с электрическим дровоколом следует соблюдать технику безопасности. Травма может быть гарантирована даже при одном неверном движении.
С механическим, гидравлическим или электрическим колуном можно не беспокоиться о заготовке дров на зиму. С его помощью это будет сделать достаточно легко. А если еще приспособление для рубки дров сконструировать своими руками, то в семейном бюджете можно сэкономить немало средств.
