Колка дров – крайне утомительный процесс, сопряженный с определенной опасностью и отнимающий много времени и сил. Именно поэтому многие люди, которым приходится регулярно выполнять эту работу, стараются приобрести специальный дровокол или даже изготовить его самостоятельно. Конечно, чтобы собрать дровокол своими руками, чертежи, фото, инструкции нужны. Но кроме того, необходимо знать, какой именно модели отдать предпочтение.
Вконтакте
Какие бывают дровоколы
Итак, прежде чем отвечать на вопрос, как сделать дровокол своими руками, нужно решить, какая именно модель является лучшим решением для конкретного пользователя. На сегодняшний день наиболее распространены три варианта:
- гидравлический;
- электрический;
- ручной (инерционный).
Теперь рассмотрим каждый из этих вариантов более детально, чтобы потенциальный пользователь смог выбрать наиболее подходящий для себя механизм для колки дров.
Гидравлический
Пожалуй, именно гидравлический дровокол является наиболее востребованным. Дело в том, что именно он обладает наибольшей производительностью.
При работе с таким оборудованием можно легко и быстро распилить практически любую древесину, включая влажную и наиболее прочную.
Основным элементом данного дровокола является гидравлический цилиндр. На него укладывается бревно, после чего цилиндр, под давлением жидкости, толкает заостренное лезвие.
Благодаря значительному давлению работа выполняется за секунду. Высокая производительность позволяет в минимальные сроки наколоть большое количество дров.
Важно! Выбирая материал, из которого будет изготовлено лезвие на дровоколе, собранном вручную, отдавайте предпочтение максимально твердым маркам стали, чтобы не пришлось часто его затачивать.
Увы, именно эта разновидность оборудования является наиболее сложной в изготовлении. Поэтому, чтобы сконструировать дровокол гидравлический своими руками, чертежей будет недостаточно – нужно обладать ещё и немалым опытом работы с подобными механизмами.
Электрический дровокол
Более бюджетный вариант, который также не требует особых сил – соблюдая определенную технику безопасности, даже десятилетний ребёнок может успешно работать с ним. Принцип действия схож с гидравлическим. Однако здесь лезвие раскалывает полено не под действием гидравлического механизма. Здесь основной действующей силой является электрический двигатель.
Благодаря более простому устройству, он стоит значительно дешевле. Да и собрать его самостоятельно (при наличии соответствующих комплектующих) будет гораздо легче.
Важно! При установке электрического дровокола выберите место на небольшой возвышенности и обязательно постелите под него резиновый коврик, чтобы избежать замыкания, если земля мокрая после дождя.
Однако тут есть определенные ограничения. Во-первых, нужно чтобы поблизости был источник электричества. Впрочем, на большинстве дач и частных домов с этим проблем не возникает. Во-вторых, убедитесь, что проводка способна выдержать дополнительную нагрузку. Дровокол с редуктором, как сделанный своими руками, так и заводской оснащается довольно мощным двигателем, и если проводка окажется слишком слабой, это может привести к выбиванию пробок.
Ручной (инерционный) дровокол
Схема дровокола этого типа отличается простотой, что обеспечивает ему определенную популярность. Для изготовления не понадобится никакой двигатель, а справиться со сборкой сможет даже человек, не слишком привыкший работать руками.
На длинной, около полутора метров, металлической трубе устанавливается лезвие. Под ним фиксируется чурка, на которую устанавливается полено. После этого пользователь просто с размаха опускает основную рабочую часть вниз.
Мускульная сила в сумме с инерцией легко раскалывает большинство поленьев, с которыми справиться вручную будет довольно сложно.
В некоторых случаях дровокол дорабатывается. Например, рабочая часть оснащается снизу пружиной, другой конец которой фиксируется возле чурки. Пользователь поднимает часть с лезвием вручную, разгибая пружину, после чего резко отпускает – под своей тяжестью и натяжением пружины лезвие наносит сильнейший удар, разрубая даже проблемное полено с сучками.
Также на противоположный конец трубы можно подвесить небольшой груз – это заметно облегчит процесс поднятия, хотя немного снизит мощность удара.
Наконец, на металлическую трубу, в районе лезвия, можно навесить дополнительный груз. Поднимать лезвие будет тяжелее, зато и удар будет значительно сильнее.
Достоинством ручного или инерционного дровокола является простота, неприхотливость и возможность сборки из подручных средств. Но есть и минус. Нужно обладать определенной физической силой, чтобы успешно наколоть достаточное количество дров. Да и времени на это уйдет значительно больше, чем при работе с гидравлическим или электрическим устройством.
Какой дровокол выбрать
Выше описаны наиболее распространенные разновидности дровоколов. Их можно изготовить вручную – одни из них проще, другие сложнее. Но имея чертеж, самодельный дровокол установить у себя на даче сможет каждый человек.
Очень важно решить, какое именно устройство станет удачным выбором для вас. Ведь на изготовление уйдет немало сил, времени, а также средств. Потому вероятность ошибки следует исключить.
Начнем с гидравлического. Его главным достоинством является высокая производительность и простота эксплуатации. Но есть и минус – он отличается сложностью, для его создания понадобится специальное оборудование и определенные навыки, которые есть не у каждого человека. Подобному оборудованию следует отдавать предпочтение в случаях, когда пользователю предстоит регулярно работать с большим количеством дров.
Плюсом электрического дровокола является большая простота и мощность, не уступающая гидравлическому. Весьма неплохое решение для обычного дачника – заготовить несколько кубометров дров, располагая таким помощником, можно без особого труда. А для того, чтобы весь дачный сезон топить баню, а во время заморозков немного протапливать основное жилое помещение, этого будет вполне достаточно.
Наконец, ручной дровокол. Как уже говорилось, он отличается простотой. Практически всё необходимое можно найти в пункте приема черного металла, заплатив за необходимые составляющие не больше нескольких сотен рублей, а порой и значительно меньше. Но чтобы продуктивно работать с ним, нужно обладать хорошей физической подготовкой.
Рубить дрова инерционным дровоколом хотя и легче, чем обычным колуном, но все-таки довольно тяжело. Поэтому выбирать его стоит только людям, обладающим недюжинной силой, но при этом не желающим или не способным работать колуном. Впрочем, если нужно расколоть всего несколько чурок на поленья, при этом не рискуя здоровьем (неумелое обращение с топором часто приводит к серьёзной опасности) и не слишком уставая, это решение станет удачным.
Классификация дровоколов
Кроме тех моделей, о которых было рассказано ранее, встречаются и иные. Например, с конусообразным колуном. Весьма удобное решение, чаще всего создаваемое на базе электрического оборудования. Используя любой достаточно мощный двигатель (подойдет от насоса, мотоцикла или даже стиральной машины), можно легко изготовить качественное оборудование. Конус вращается с большой скоростью – достаточно поднести к нему полено и слегка надавить, чтобы оно раскололось вдоль волокон. Нет нужды махать топором – на то, чтобы превратить увесистую чурку в кучу поленьев, пригодных для сжигания в печи, даже у неопытного пользователя уйдут считанные секунды.
Чертеж дровокола реечного.
Также популярны чертежи дровокола реечного – своими руками смастерить его хотят многие пользователи. Чем он интересен? В целом он похож на обычный гидравлический. Различие здесь лишь одно. Если в большинстве дровоколов в бревно вбивается лезвие, то на реечном наоборот – бревно раскалывается о лезвие. Для этого на подходящей площадке (обычно изготовленной из толстой жести) устанавливается лезвие. Перед ним укладывается чурка, на которую давит подвижная часть дровокола. За секунду толстое, увесистое полено раскалывается пополам, потом – на четыре части и так далее.
Простой механизм для колки дров из подручных материалов
Наш народ отличается смекалкой и любовью к нестандартным решениям. Поэтому многие мастера изготавливают дровокол механический своими руками. Он представляет из себя раму, с одной стороны которой закреплен нож, а с другой – тугая пружина. На раму закладывается чурка (чаще всего не очень большая, чтобы легко расколоть с одного раза), после чего пружина затягивается. Это делается как вручную, так и при помощи специального ворота. Потом пружина резко отпускается. Она наносит сильный удар по бревну, которое раскалывается о нож. Механизм прост, но при этом надежен, эффективен и не требует большой физической силы.
Как сделать ручной дровокол своими руками
Начнем с самого простого варианта – расскажем, как сделать в домашних условиях дровокол ручной. По сути это даже не дровокол, а простое приспособление, упрощающее процесс колки дров и делающее его более безопасным.
Для этого вам потребуется:
- толстый металлический лист (толщиной 7-10 мм) размером 150х600 мм– будущее лезвие;
- металлическая пластина толщиной 5 мм и размером 300х300 мм – основание;
- металлический прут (сечение может быть как круглым, так и квадратным, но не менее 20 мм) – около 3 метров.
Теперь приступаем к сборке. Схема самодельного дровокола максимально проста. Толстый лист разрезается на части: одна 150х300 и две 150х150 миллиметров. Они затачиваются с одной стороны и привариваются к металлическому основанию в форме креста.
Прут разрезается на две части: 1 и 2 метра. Первая приваривается к основанию сбоку, строго перпендикулярно. Вторая сгибается в окружность и приваривается к первой на высоте 30 см.
Вот и все, конструкция готова. Теперь вставьте в образованное прутом кольцо полено, упирая его в заточенный крест, и нанесите удар сверху кувалдой – оно расколется на четыре аккуратных части.
Как сделать пружинный дровокол пошагово
Если вы хотите сделать пружинный колун своими руками, чертежи не понадобятся – схема здесь максимально простая. Потребуется всего несколько деталей:
- металлические уголки;
- два куска швеллера;
- мощная пружина (можно рессора от легкового автомобиля);
- пластина, выполняющая роль ножа (можно использовать старый колун);
- шарнирный узел;
- кусок трубы, диаметр которой чуть меньше диаметра пружины;
- утяжелитель.
Когда у вас есть все необходимое, можно начинать сборку:
- Используя один швеллер как основание, приварите к нему перпендикулярно второй.
- Подготовьте площадку для установки пружины.
- Приварите на основание трубу и распорки (уголки).
- Сделайте болгаркой на балке вырез, через который конструкция будет крепиться к основанию.
- Приварите балку.
- Навесьте балку с шарнирным узлом на опору.
- Установите пружину.
- Зафиксируйте валун на подвижной балке.
- Приварите утяжелитель сверху валуна.
Конструкция готова – можно покрасить её, чтобы защитить от ржавчины.
Дровокол-морковка
Именно так прозвали в народе дровокол, использующий винт для раскалывания дров. Здесь конструкция сложнее – чтобы собрать винтовой дровокол своими руками, чертежи, фото, инструкции потребуются. Прежде чем приступить к работе, подготовьте:
- двигатель – достаточно мощный и обеспечивающий скорость вращения 200-250 оборотов в минуту;
- конус с шурупной резьбой диаметром 5-6 см и длиной 20-22 см;
- две опоры вращения;
- цепь;
- вал длиной 30 см и толщиной 3 см.
Чертеж дровокола морковка.
Проблемы обычно возникают при поиске конуса – его проще всего заказать у токарей или купить в магазине, стоит он не слишком дорого. Теперь приступайте к работе:
- Установите вал на подшипник, приварите сзади фланец.
- Наденьте конус на вал, зафиксируйте.
- Приварите опоры к подшипнику, чтобы закрепить конструкцию на столе.
- Сделайте между двигателем и валом распорку – с её помощью натянете цепь.
- Установите конструкцию на столе, зафиксируйте и натяните цепь между фланцем и двигателем.
Если используете электрический двигатель – не забудьте защитить конструкцию от влаги, а при возможности – заземлите её.
Как сделать гидравлический дровокол
Гидравлический дровокол является самым сложным. Обычно в роли мотора выступает бензиновый двигатель от легкового автомобиля или мотоцикла. Сразу стоит предупредить – обойдется его создание недёшево. Но комфорт работы и производительность полностью компенсируют затраты. Итак, что же понадобится, чтобы собрать бензиновый дровокол своими руками, и во сколько это обойдется?
- Двигатель на 12-14 лошадиных сил – 14 000.
- Гидрораспределитель – 3500.
- Гидроцилиндр 100х40х61 – 10500.
- НШ32 – 1500.
- Привод НШ – 4000.
- Ступицы от автомобиля ВАЗ – 1500.
- Шкиф для двигателя – 1000.
- Клиновидные ремни – 900.
- 40 литров гидравлического масла – 2500.
- Муфты и РВД – 2500.
- Фланцы для НШ – 400.
- Металлическая пластина – 1000.
- Металлический профиль – 4000.
- Крепежный материал – 700.
- Масло в двигатель – 400.
- Резиновый шланг и хомуты – 300.
- Краска – 600.
- 2 кг электродов ф4мм и 5 кг ф3мм – 1000.
- Диски на болгарку (обычные и зачистные) – 700.
- Кисть для нанесения краски – 100.
Итого, придется выложить около 51 тысячи рублей, а может и больше. Если вы закупили все необходимые элементы, можно приступать к работе.
Собираем каркас
Сборка происходит следующим образом:
- Приварите к 50 мм трубе уголок 30х30 мм – ступицы. Должно получиться два треугольника.
- На переднюю ось, изготовленную из уголка 60х60 мм, приварите распорки из уголка 30х30 мм.
- Приделайте колеса к оси.
- На заднюю ось приварите основу, на которую будете укладывать двигатель.
- Сварите прочную раму из швеллера.
- Соберите подвижную конструкцию из 80 мм швеллера.
- Сварите из швеллера треугольную площадку, толкающую полено на нож.
- Для предотвращения падения бревна закрепите с обоих боков платформы упоры.
Как сделать нож для расколки
Хороший колун – основа комфортной и безопасной работы. Подойдет кусок камазной рессоры. К счастью, его изготовление сравнительно простая процедура – чтобы изготовить колун для дров своими руками, чертежи не понадобятся. А вот без инструментов не обойтись – понадобится станок для заточки.
Заточите металл – угол должен составлять 60-70 градусов. Приварите нож на станину.
Как собрать мотор и масляный бак
В качестве масляного бака можно воспользоваться пустым пропановым баллоном. Работа заключается в следующем:
- Залейте водой баллон.
- Не выливая воду, спилите вентиль при помощи болгарки.
- Создайте отстойник – отделите четверть объема баллона, установив стальную перегородку высотой не менее 10 см.
- Установите сетку-фильтр, оснащенную магнитом, в 5 см от дна. Фильтр будет удерживать стружку, увеличивая срок службы двигателя.
- Приварите патрубок – через него в насос будет поступать масло. Забор не должен доходить до самого дна, чтобы насос не всасывал мусор.
- Установите бак чуть выше насоса, используя уровень
Как сделать дровокол мобильным
Вы хотите иметь возможность легко и быстро перемещать дровоколку самоделку, сделанную своими руками, которая весит под центнер или даже больше?
Оснастите его небольшими колёсами, например, от садовой тачки.
Наиболее осторожные пользователи также устанавливают на колёса тормоза.
Но можно использовать несколько кирпичей, чтобы конструкция надежно стояла на месте.
Чем отличается самодельный дровокол от заводской модели
Главное отличие – стоимость. Даже если вы решаете изготовить гидравлический дровокол, за комплектующие для которого отдадите около 50 тысяч рублей, вы всё равно здорово сэкономите. Ведь стоимость заводского начинается со 100 тысяч. Про винтовой или ручной можно и не говорить – они обойдутся в несколько сотен или тысяч рублей, ведь всё необходимое есть во многих хозяйствах или может быть куплено совсем недорого.
Теперь вы хорошо разбираетесь в типах дровоколов и сможете без труда изготовить подходящий.
Перед началом отопительного сезона владельцы дровяных печей и твердотопливных котлов запасаются дровами. Купить или заготовить брёвна в лесу, а затем привезти их на собственное подворье, не является большой проблемой. Да и порезать кругляк на чурки при помощи бензопилы или циркулярного станка не составит сложностей. Многочасовой изнуряющий труд подкрадывается в виде тяжёлого колуна, клиньев и молота, которыми чурбаки раскалывают на поленья.
Такой непродуктивный и трудоёмкий способ просто не мог быть оставлен без внимания домашних умельцев, пытающихся механизировать эту работу. Одним из приспособлений, которым можно легко и быстро колоть дрова, является конусный дровокол. Учитывая его несложную конструкцию и возможность использовать в работе подручные материалы, предлагаем изготовить механический винтовой колун своими руками. К тому же всё, что для этого требуется можно приобрести интернет-магазине комплектующих винтовых дровоколов по ценам завода производителя. В каталоге представлены конусы разных диаметров, крепления и готовые комплекты, которые остаётся только прикрепить к мотоблоку или двигателю.
Винтовой колун - что это такое?
Простая конструкция конусного дровокола очень эффективна, если требуется переколоть несколько кубометров дров
Колоть дрова, не прилагая при этом больших усилий, можно с помощью винтового колуна. Чтобы понять, как работает это приспособление, достаточно вспомнить, как в процессе неудачного ввинчивания шурупа в деревянную рейку или планку эти предметы раскалывались в месте физического воздействия. Бороться с этим явлением просто - достаточно предварительно засверлить отверстие под саморез, и он пойдёт как по маслу. Принцип раскалывания древесины при вкручивании винта был использован домашними мастерами в рассматриваемой конструкции. Вот только простой шуруп раздвигает волокна недостаточно, поэтому его модифицировали, намного увеличив конусность и уменьшив соотношение глубины резьбы к диаметру инструмента. В результате получили винт, который представляет собой симбиоз клина и самореза. Приспособление легко вворачивается в древесину благодаря резьбовой части и разрывает её по волокнам за счёт многократного увеличения диаметра инструмента.
Схема винтового дровокола
В зависимости от конструкции привода существует несколько разновидностей винтовых дровоколов. В одних винт насажен непосредственно на вал электрического двигателя. Требования к силовому агрегату в этом случае выдвигаются довольно жёсткие - электромотор должен быть низкооборотным (не более 500 об/мин), и достаточно мощным (не менее 3 кВт).
Схема, при которой конус устанавливают прямо на вал электродвигателя, подходит только для тихоходных силовых установок
В других схемах винтовых колунов используются электродвигатели любого типа, а снижение оборотов вращения достигается за счёт применения механических редукторов, ремённых и цепных передач. При этом на вал силового агрегата устанавливают шкив (звёздочку) малого диаметра, а на вал дровокольного конуса - большого. Соотношения их размеров подбирают так, чтобы понизить частоту вращения электродвигателя до приемлемых 300 – 500 об/мин . Иногда при использовании высокооборотных моторов достичь этого без существенного увеличения диаметра ведомой звёздочки (шкива) невозможно. В таком случае устанавливают промежуточный вал и двойную (ступенчатую) передачу.
Максимально упростить конструкцию механического колуна при сохранении высокой производительности можно, установив электродвигатель с редуктором
Все детали конструкции монтируют на прочной станине, которую для удобства работы оснащают откидным столиком.
К достоинствам конусных дровоколов можно отнести:
- простоту конструкции;
- возможность изготовления в домашних условиях (практически все комплектующие, кроме конуса, можно найти на собственном подворье);
- высокую производительность оборудования;
- низкую стоимость установки;
- эксплуатация агрегата не требует квалификации оператора.
К сожалению, простая и надёжная конструкция винтовых колунов не лишена недостатков. Огромным минусом конусного дровокола является то, что древесина с переплетающимися волокнами - непреодолимое препятствие для его буравчика, поэтому прикорневые и особо сучковатые чурбаки придётся разделывать другим способом. Второй недостаток заключается в неполном разделении чурок на поленья. Нередко заканчивать разделку большого чурбака на две отдельные части приходится вручную, а это не каждому под силу. Ещё хотелось бы отметить невозможность изготовления конуса дровокола без применения токарного станка. Конечно, занести это в минусы можно лишь частично, поскольку в сети есть множество предложений как по изготовлению, так и по продаже винтов любого размера.
Требования к конусному дровоколу
Конструкция винтового колуна должна обеспечивать не только высокую надёжность и производительность, но и безопасность во время эксплуатации. Поэтому при выборе схемы агрегата и его изготовлении важно придерживаться требований к оборудованию этого типа и рекомендаций мастеров, опробовавших станок в деле.
Гибкая передача - простой и доступный способ изменить скорость вращения винта при использовании высокооборотных электромоторов
- мощность электродвигателя должна находиться в пределах от 2 до 4 кВт;
- для снижения количества оборотов рекомендуется применять редуктор или гибкую передачу;
- частота вращения конусного винта - не более 500 об/мин;
- станок в обязательном порядке должен оборудоваться кнопкой включения/выключения (магнитным пускателем) и устройством защитного отключения (УЗО);
- вал конуса устанавливается на подшипниковых опорах;
- конус должен иметь упорную резьбу;
- при ремённой передаче лучше использовать двухручейные шкивы и пару клиновидных ремней;
- во время работы подача чурбаков должна осуществляться с их вертикальной ориентацией, иначе возможно заклинивание винта и повреждение установки.
Не стоит идти на поводу «умельцев», предлагающих простейшую конструкцию дровокола, в которой вал с клиновидным винтом зажимают в патрон мощной электродрели или перфоратора. Такое устройство не только имеет низкую эффективность, но ещё и очень опасно, поскольку удержать его в руках при повышенном сопротивлении древесины будет непросто. Если вы всё же решились использовать данную схему, то постарайтесь закрепить инструмент на прочном основании, чтобы использовать его традиционным способом.
Чтобы получить мобильную конструкцию, в приводе станка используют двигатель внутреннего сгорания
Что понадобится для изготовления
Изготовление «железного дровосека» не требует применения дефицитных деталей, поэтому большинство узлов и заготовок можно найти дома или в гаражах друзей и знакомых. Вот что понадобится в процессе работы:
- конус (винт можно самостоятельно выточить или приобрести на строительном рынке);
- вал (при самостоятельном изготовлении резьбового клина можно использовать подходящую ступицу от сельскохозяйственных механизмов);
- шкивы или звёздочки;
- приводной ремень или цепь от автомобильной либо мотоциклетной техники;
- подшипники с корпусами (отличным вариантом являются опоры карданных валов автомобилей);
- стальные профильные трубы или уголки для станины;
- металлический лист толщиной не менее 4 мм для рабочего стола;
- электродвигатель;
- проводка;
- выключатель или магнитный пускатель;
- болты и гайки М8 или М10.
Большинство деталей можно использовать от старой автомобильной или сельскохозяйственной техники . Единственное, с чем могут возникнуть трудности - изготовление конусного винта. Тем не менее, не стоит даже пробовать вырезать эту деталь при помощи болгарки, как советуют некоторые «авторитетные» источники. Потраченное время не стоит полученного недоразумения, которое можно лишь косвенно назвать винтом. Тем более что в работе эта «морковка» даже на йоту не приблизится к эффективности, которую даст конус, сделанный токарным способом.
Основные узлы конусного дровокола
Если предполагается использовать дровокол в качестве передвижной установки, то стоит заранее позаботиться о прочных металлических колёсах. По-настоящему мобильная конструкция получается с использованием в качестве силовой установки бензинового или дизельного двигателя.
При изготовлении станка потребуются инструменты, которые найдутся у любого «рукастого» хозяина:
- сварочный аппарат;
- электрическая дрель с набором свёрл;
- болгарка;
- молоток;
- набор гаечных ключей;
- рулетка, маркер.
Для защиты от коррозии подойдёт любая эмаль для наружных работ. Важно только хорошо подготовить поверхность металла под покраску, поэтому при необходимости подготовьте щётку по металлу (ручную, а также в виде насадки на дрель или «болгарку»), грунтовку и преобразователь ржавчины.
Подготовительные работы: примерные размеры и чертежи
Перед тем как браться за инструмент важно составить хотя бы простую схему-набросок с расположением основных узлов и деталей станка и указанием его основных размеров. Кроме того, понадобится схема электрических соединений, к работе над которой можно подключить знакомого электрика. Представленные вашему вниманию схемы и чертежи готовых конструкций помогут правильно сконфигурировать дровокол и избежать ошибок при его изготовлении.
Компоновка станка для раскалывания поленьев
Важнейшим этапом в процессе создания механического колуна является изготовление клина, поэтому остановимся на этом подробнее.
Лучшим материалом для конуса является инструментальная сталь, вот только не всякий токарь возьмётся изготавливать из неё деталь - металл обладает повышенной твёрдостью и требует особого обращения. Скорее всего, винт будет изготовлен из самой популярной марки конструкционной стали - Ст 45. В таком случае его резьбовую часть лучше упрочнить любым доступным способом - закалкой, азотированием или цементацией.
Длительная и эффективная работа конуса обеспечена только при его правильном изготовлении. Отдавая заказ токарю, обязательно уточните, что вам нужен винт с конусностью 1:2 и упорной двухзаходной резьбой с шагом 5 – 6 мм. Обычная метрическая резьба не подойдёт по причине быстрого износа. Кроме того, стандартный винтовой нарез намного хуже входит в древесину.
Размер винтового клина и величина его конусности напрямую связаны с максимальным размером раскалываемых поленьев, поэтому при определении параметров бура можно воспользоваться таблицей.
Таблица для расчёта размеров конуса
Примерные габариты станины зависят от комплекции оператора и могут составлять:
- высота - до 80 см;
- ширина - до 60 см (с откидным столиком 100 см);
- длина - до 85 см.
Чаще всего используется схема с нижним расположением электромотора. Это позволит защитить его вращающиеся части от стружки и щепок. Если же в качестве силового агрегата применяют двигатель внутреннего сгорания, то его устанавливают на одном уровне с клином. Такая компоновка более удобна как во время запуска, так и в процессе работы, когда требуется подрегулировать обороты вращения клина, заправить бак топливом и т. д.
Конус, установленный на станине циркулярной пилы, избавляет от необходимости изготавливать ещё один металлический рабочий стол, делает конструкцию универсальной и позволяет экономить место при хранении оборудования под навесом или в сарае.
В процессе проектирования конусного дровокола обязательно предусматривают способ натяжения цепи или ремня - с помощью дополнительной звёздочки или ролика, салазок и т. д. Нелишним будет и защитный кожух, установленный на цепной или ремённой передаче. Его можно согнуть из жести и закрепить на станине при помощи винтов.
Обратите внимание, как грамотно обустроена защита гибкой передачи
Пошаговая инструкция по сборке
После составления чертежа будущей конструкции и подготовки необходимых узлов и материалов, можно приступать к сборке механического колуна. Лучше всего воспользоваться готовой инструкцией и выполнять работу в чётком соответствии с планом.
- При помощи угловой шлифмашины раскраивают металлические уголки и профильные трубы на отрезки, необходимые для изготовления станины.
- Из металлического листа толщиной 4 – 5 мм вырезают прямоугольное перекрытие крышки стола и нижнюю полку.
Сборка станины
- Используя сварочный аппарат, соединяют детали верхней и нижней рамы, после чего к ним приваривают ножки.
- В мобильной версии к станине приваривают оси, на которые устанавливают колёса.
Монтаж колёс
- Монтируют столешницу и полку.
- Собирают опорную раму электродвигателя и крепят её к станине.
- Монтируют электродвигатель, устанавливают на его валу ведущий шкив.
- Собирают узел рабочего вала конуса, для чего подшипники запрессовывают в корпуса. После этого монтируют вал и устанавливают шкивы. Узел в сборе крепят к станине болтами с гайками, предварительно просверлив отверстия в столешнице. После сборки главный вал должен легко вращаться. Шкивы можно устанавливать на шпоночное соединение или крепить боковыми винтами, предварительно сделав на валу углубления.
Монтаж главного вала и электродвигателя
- Устанавливают ремни и проверяют прямолинейность их траектории. При необходимости вал с опорами сдвигают, просверлив по паре дополнительных отверстий. При вращении не должно быть радиальных и осевых биений, иначе ремни будут постоянно слетать и быстро изнашиваться.
Установка конуса
- Посредством шпоночного соединения на ведущий вал устанавливают винтовой конус, после чего крепят его винтами. Во время работы конус может застрять в древесине так, что извлечь его можно будет только обратным вращением. Поскольку реверс в данной конструкции организовать проблематично, то придётся проворачивать клин при помощи газового ключа. Избежать его проскальзывания можно, сделав лыски на выступающей части вала.
- Устанавливают рассекатель.
Чурбаки следует насаживать на клин в вертикальном положении. В противном случае возможно заклинивание винта или его поломка
Следует быть внимательным и раскалывая поленья с большими сучками, а также чурки из комлевой части кругляка. Процесс в этом случае может пойти непредсказуемо - с заклиниванием вала, резким проворачиванием полена, выбросом крупных щепок в сторону и т. д. Таит в себе опасность и повышенная частота вращения конуса - слишком высокие обороты не дадут возможности контролировать работу, поэтому лучше, если число оборотов ведомого вала будет находиться в рекомендуемых границах.
Чтобы сделать конусный дровокол своими руками, потребуются минимальные навыки работы со слесарными инструментами. Один день, потраченный на его изготовление, в дальнейшем окупится экономией времени и сил. Важно только при колке дров соблюдать правила техники безопасности, и тогда это простое занятие не принесёт неожиданностей.
Многие владельцы частных домов, отапливаемых печами и твердотопливными котлами, для заготовки дров на зиму пользуются дровоколами. Не каждый желающий может приобрести промышленные агрегаты из-за их дороговизны. Чтобы изготовить дровокол своими руками, достаточно иметь под рукой его схему и соблюдать последовательность выполняемых работ.
Что это такое
Оборудование, предназначенное для раскола древесной заготовки на поленья, называется дровоколом.
Для профессиональной заготовки в промышленных объёмах выпускаются дровокольные станки. Это комплексы способны торцевать бревно на заготовки нужной длины и колоть их на поленья. Готовая продукция из рабочей зоны отводится конвейером.
Дровокольные станки используется на лесопилках для расщепления брёвен на поленья необходимого размера
Бытовой дровокол предназначен только для раскола чурки на поленья, но предварительно бревно требуется распилить на заготовки. Производительность и время работы данного оборудования ограничены. С помощью бытовых дровоколов в частном секторе заготавливают дрова для бани, камина и на зимний период.
Поленья после раскола можно использовать в качестве топлива для котла, камина или печи
Виды
Устройства выпускаются с вертикальным и горизонтальным расположениями заготовки. В первом варианте заготовку ставят на станину и сверху опускают колун. Преимущество вертикальных дровоколов в том, что на станину можно поставить изогнутые чурки, однако их придётся придерживать руками, строго соблюдая технику безопасности. У второго вида дровоколов заготовка размещается в горизонтальном желобе и передвигается к ножу. Эти устройства практичнее и безопасней вертикальных, но занимают больше места.
По типу используемой энергии колуны делятся на:
- Кинетические (ручные);
- Механические.
Первый вид колунов работает за счёт использования силы человека и не требует дополнительных технических средств. Данные изделия самые экономичные и наиболее популярны из-за дешевизны, простоты изготовления.
Лом-колун
Представляет собой длинный металлический стержень с заострённым конусом с одной стороны и рукоятью с другой. Колун поднимают руками и с силой опускают конусом на полено. Производительность низкая, а работа требует больших физических усилий.
Дровокол лом-колун отлично справляется с тяжёлыми и толстыми поленьями из мягких пород древесины
Цилиндрический ручной
Компактный и легко переносится. Используется для заготовки небольшого количества дров (для камина или бани). На подставке закреплён каркас с направленным вверх лезвием. По заготовке, размещённой внутри каркаса, наносят удары кувалдой. Лезвие разделяет чурку на поленья.
Для частного дома одним из самых простых и безопасных вариантов является цилиндрический ручной дровокол
Пружинный
Самый распространённый и производительный среди кинетических устройств. Заготовка раскалывается рабочей частью, закреплённой на балке и амортизируемой пружиной. Требует небольших усилий.
Механические дровоколы по типу работы различают на:
- Гидравлические;
- Конусные (винтовые);
- Реечные.
В пружинном дровоколе основное усилие принимает на себя пружина
Гидравлический
Преимуществами является плавность хода и создание большой нагрузки на заготовку.
Несмотря на создание большого усилия рабочего хода гидравлический дровокол не отличается высокой скоростью работы
Энергия от электрического или бензинового двигателя передаётся на гидроцилиндр. Рабочая жидкость поступает в шток, который перемещает упор с заготовкой к стационарно закреплённому ножу. Усилие, создаваемое гидроцилиндром, может достигать 10 тонн. Ход штока и направление движения регулируются распределителем. Он же предохраняет механизм от поломки, если его мощности не хватает для раскола чурки.
Винтовой
Принцип действия основан на ввинчивании конусообразного рабочего элемента в заготовку и раскола её на 2 и более частей. Выпускают винтовые устройства в 3 исполнениях, с разницей в способах передачи энергии от двигателя на рабочий конус. Конус напрямую или через маховик фиксируется на валу низко оборотистого электродвигателя (до 5 кВт, 400-500 об/мин).
Колун конусообразной формы чаще всего используется в бензиновых и электрических моделях
От двигателя вращающий момент на конус передаётся с использованием ременной или цепной передачи. Шкивы подбираются так, чтобы скорость движения конуса не превышало 300-400 об/мин. Иногда двигатель передаёт энергию конусу через мотор-редуктор. Данное исполнение относительно сложное и применяется в основном в промышленных дровокольных станках или народными умельцами.
Для продуктивной работы мощность привода должна быть не меньше 1,5 кВт
Реечный
Действие устройства базируется на методе работы зубчатой реечной передачи. Подвижная рейка передачи функционирует за счёт шестерни, закреплённой на понижающем шкиве ременной передачи, соединённой с двигателем. Контакт шестерни и рейки обеспечивает рукоять управления. Зубчатая рейка передвигается по направляющим, установленным на укреплённой раме, а с другого края которой находится колун. Обратный ход рейки производится за счёт возвратной пружины. Реечные дровоколы отличаются надёжностью, экономичностью и отличными показателями в работе.
Колун в конструкции реечного дровокола крепится к рейке, передвигающейся за счёт зубчатой передачи
По виду тяги дровоколы можно разделить на:
- Электрические. Питание происходит за счёт электродвигателя. Данные устройства не требовательны в обслуживании и просты в работе. Возможна установка в помещении. Минусом является малая мобильность из-за привязанности к источнику электроэнергии
- Дровоколы с бензиновым двигателем обладают большей мощностью и продуктивностью. Применяются как в быту, так и при промышленных заготовках.
- Дровоколы с тракторной тягой. Рабочий цилиндр аппарата подсоединяется к гидравлической системе транспорта, что в разы увеличивает скорость и рабочий ресурс дровокола. Эти модели применяют, когда необходимо заготовить большой объём дров в лесном хозяйстве или на ферме
- Комбинированная тяга. Применяется на промышленных дровокольных станках и бывает двух типов: тракторный гидропривод и электродвигатель, тракторный гидропривод и бензиновый двигатель.
Для решения бытовых проблем чаще всего применяют ручные и электрические дровоколы, реже - бензиновые.
Заводские модели гораздо более эффективны и имеют презентабельный вид
Перед покупкой или изготовлением любого дровокола необходимо уделить внимание следующим техническим характеристикам:
- Мощность расщепления гидравлического устройства должна быть в пределах 3-7 тонн.
- Приемлемая скорость вращения рабочего конуса винтового дровокола - 400-600 об/мин.
- Рабочая длина (расстояние между поршнем и ножом) показывает максимальный продольный размер раскалываемой заготовки. В бытовых дровоколах составляет 0,5-0,6 м, в промышленных - 0,5-1 м.
- Наличие ограничителя хода поршня повышает производительность и экономит ресурсы при обработке коротких заготовок.
- Оптимальная скорость движения поршня при движении вперёд (рабочем) равна 4 см/сек, назад - 7,5 см/сек.
- Мощность двигателя в гидравлических дровоколах составляет 1500-2300 Вт, в винтовых - 3000-4000 Вт.
- Габариты и мобильность устройства.
Изготовление дровокола своими руками
Приобретение заводского дровокола не всегда экономически оправдано, тем более, что некоторые виды данного механизма можно собрать собственноручно из простых материалов.
Пружинный
Для его создания понадобится следующий материал:
- Швеллер;
- Двутавровая балка;
- Трубы или уголок для рамы и рёбер жёсткости;
- Металлический уголок;
- Квадратная труба;
- Автомобильная пружина;
- Отрезок трубы диаметром немного меньше, чем у пружины;
- Шарнирный узел;
- Колун;
- Утяжелитель (кусок рельсы или швеллера с толстой полкой).
Для стационарного дровокола можно залить бетонное основание, вставив в него стойку. В таком варианте изготавливать раму не нужно. Все детали дровокола, кроме шарнира, соединяют при помощи электросварки. Отрезают куски швеллера для станины и двутавра для основания. Длина опоры - 0,6-1 м. Высота основания подбирается индивидуально. Опору соединяют со станиной, строго выдерживая угол 90 о. Для устойчивости конструкции к торцам станины горизонтально приваривают трубы. Соединение станины и основания усиливают распорками.
Для повышения устойчивости конструкции необходимо установить распорки
Площадкой для пружины служит кусок швеллера длиной 40-50 см. С одной его стороны вырезают болгаркой отверстие для соединения с основанием. К другому краю приваривают направляющую для пружины. Для определения места крепления площадки нужно от высоты опоры отнять длину пружины. Площадку также необходимо усилить распорками из уголка.
Для того чтобы определить место крепления площадки необходимо отнять от высоты опоры длину пружины
В верхней части основания вырезают посадочное место глубиной 8-10 см для наружного элемента шарнирного узла. Затем готовят швеллер для колуна. Для этого с одной стороны швеллера длиной 0,5-0,7 м на расстоянии 10-15 см от края вырезают прямоугольное отверстие такой длины, чтобы балка основания не препятствовала ходу надетого на неё швеллера. В центре отверстия приваривают внутренний стержень шарнирного узла. На втором краю швеллера крепят посадочное место для пружины.
Балка будет двигаться при помощи шарниров
Расстояние от основания до нижнего и верхнего стаканов под пружину должно быть одинаковым.
К одной стороне металлического квадрата снизу под углом 90 о приваривают колун, сверху - утяжелитель. Вторую сторону соединяют со швеллером для колуна так, чтобы общая длина полученного плеча была 1-1,5 м. Полученную конструкцию в сборе надевают на основание так, чтобы наружные элементы шарнира попали в посадочное место на балке, зафиксировав их сваркой. На посадочные чашки надевают пружину. Для удобства пользования возле колуна крепят рукоять.
Рельса, приваренная над колуном, будет выполнять роль утяжелителя
Чтоб устройство сделать мобильным, на раму со стороны основания крепят 2 колеса.
Видео: как сделать пружинный дровокол
Конусный или винтовой
Главной действующей частью данного дровокола является конус с резьбой, который раскалывает дерево, ввинчиваясь в его структуру наподобие самореза («морковка»).
Колуном винтового дровокола является конусообразный элемент, также известный как «морковка»
Для того чтобы сделать данный механизм необходимо:
- Выполнить по чертежу конус из цилиндра СТ-45 диаметром 55 мм длиной 14,5 см под углом 30 о.
- На токарной установке нанести на цилиндр упорную резьбу с шагом 6-7 мм и глубиной 2 мм.
- Готовый конус одевают на вал и закрепляют штифтом.
- С противоположной стороны вала насаживают 1 или 2 подшипника и приваривают фланец (звёздочку для цепи или шкив для ремня).
- К подшипникам приваривают опоры для фиксации механизма к столу.
- Между валом и двигателем размещают распорку для натяжения ремня или цепи.
- Конусная конструкция с электродвигателем с использованием опор фиксируется на столе из плотной крепкой древесины с металлическими ножками.
- Конус крепится на высоте 10-15 см от поверхности стола.
- Двигатель, ремень или цепь в целях безопасности накрывают металлическим кожухом.
При работе конус медленно врезается в полено и разламывает его на несколько частей
Если самостоятельно изготовить конус проблематично, то его следует приобрести в специализированном магазине.
Направление резьбы не имеет значения, но при нарезании правой резьбы появляется вероятность испортить конус
Видео: как изготовить «морковку» в гараже
Реечный
Для начала нужно определиться с чертежом, по которому изготавливается агрегат. Необходимо учитывать желаемую производительность, сорт древесины и место установки. По этим данным высчитывается мощность двигателя и параметры реечного механизма.
Основой реечного дровокола является мощный стальной каркас, к которому крепится привод и рама
- Мобильная рама изготавливается из профильной трубы и уголка. Для стационарного дровокола раму можно изготовить из более тяжёлых швеллера и двутавра.
- Сваривая каркас, нужно строго соблюдать вертикали и горизонтали, что в дальнейшем отразится на производительности и безопасности.
- Конструкция должна быть устойчивой, колёса на раме - надёжно закреплены и иметь фиксацию на время проведения работ.
- Длина рейки должна в 1,5 раза превышать расстояние до колуна.
- Скорость подачи бревна подбирается индивидуально и регулируется подбором понижающего числа шкивов.
Горизонтальный механизм укладки в форме желоба обеспечивает оптимальное передвижение заготовки к колуну.
Видео: самодельный реечный инерционный дровокол
Гидравлический дровокол из домкрата
Простейший гидравлический дровокол изготавливают по следующей схеме:
- Из швеллера сваривают вертикальную раму с основанием для автомобильного домкрата. Высота рамы зависит от длины раскалываемых заготовок.
- В центре верхней планки рамы устанавливают конусный клин на винтовой передаче. Для этого в отверстии на раме нарезают необходимую резьбу.
- Установленная на шток домкрата заготовка сначала фиксируется сверху клином с применением винта. Далее с использованием домкрата чурка нанизывается на клин и расщепляется на поленья.
Для изготовления гидравлического дровокола подойдёт автомобильный домкрат
Универсальной технологии создания гидравлического дровокола не существует. Всё зависит от системы гидравлики имеющейся в наличии, которая состоит из:
- Гидравлического цилиндра с толкателем;
- Гидронасоса;
- Распределителя потоков рабочей жидкости;
- Масляного бака;
- Электрического или бензинового двигателя.
Рама сооружается из металлического швеллера, двутавра, уголка и профильной трубы. Для мобильности рекомендуется размещать её на готовом шасси или колёсной паре.
Примером для собственноручного создания данного агрегата могут служить заводские модели или штучные экземпляры умельцев, фото и видео которых опубликованы в интернете.
Пример горизонтальной конструкции гидравлического дровокола с масляным баком
Видео: гидравлическое устройство из подручных средств
Техника безопасности
Для безопасной работы с самодельным устройством необходимо соблюдать следующие правила:
- Процесс заготовки древесины нужно проводить в закрытой одежде, перчатках и защитных очках, чтобы не травмироваться отлетевшей от заготовки щепкой.
- Заготовка должна прочно располагаться в желобе и не смещаться при передвижении.
- При движении поршня запрещено протягивать руки к ножам и поправлять сдвинувшуюся заготовку.
- Любые манипуляции с заготовкой выполняют после выключения агрегата и полной остановки всех его узлов.
- Работы по починке или замене узлов дровокола проводят, отключив электродвигатель от питания сети.
Дровоколы существенно облегчают заготовку большого объёма дров, экономя силы и время. Однако для обеспечения дровами камина или бани нет необходимости приобретать сложное дорогостоящее оборудование. Гораздо приятней и полезней для здоровья воспользоваться обычным топором.
Колка дров считается весьма полезным занятием для здоровья человека – одновременно это и физическая подготовка, и стимуляция сердечной мышцы. Тем не менее махать топором для многих современных людей весьма утомительно – то ли физическая подготовка слабая, то ли негативным образом сказывается на них цивилизация. В общем, нынешние люди готовы проводить время в спортзале, но никак не за таким занятием, как колка дров. Даже если и приходится им сталкиваться с такой работой, то все равно они стараются облегчить ее, придумывая различные электрические дровоколы. Да, они хороши, но зачем тратить много средств на покупку оборудования, которое будет использоваться на даче от случая к случаю, если самостоятельно можно изготовить ручной дровокол, который одновременно и облегчит и обезопасит процесс заготовки дров?.
Колун для дров своими руками фото
Что понадобится для изготовления ручного дровокола
По большому счету, для того, чтобы самостоятельно изготовить простой ручной мини дровокол, понадобится не так уж и много – в первую очередь, это умение пользоваться сварочным аппаратом. Если у вас таких навыков нет, расстраиваться не нужно – всегда есть друзья и приятели, которые за теплую и душевную компанию смогут помочь вам в этом вопросе. В таком случае вам понадобится только собрать все необходимое и самостоятельно сделать заготовку. Для всего этого понадобятся следующие вещи.
- Лист толстого металла 7-10 мм. Кусок сравнительно небольшой – если говорить о фрагментах, то нужна будет полоса металла шириной порядка 100м. Из нее нужно вырезать один кусок длиной 300 мм и два куска длиной по 150 мм. В принципе, если вы планируете рубить поленья большого диаметра, то длину этих пластин нужно будет увеличить.
- Пластина металла для основания дровокола. Здесь можно взять железо тоньше – миллиметров пять в толщину вполне будет достаточно. Размер пластины, если исходить из указанных выше деталей, примерно составляет 300 на 300 мм.
- Металлический прут круглого или квадратного сечения – как вариант, подойдет и труба, но прут лучше. Дровокол будет подвергаться неслабым ударным нагрузкам, и труба может долго не протянуть. Сечение прута как минимум 20 мм в диаметре или в стороне квадрата. Сколько понадобится прутка? Ориентировочно около 3 метров.
В принципе, это все – если вы, конечно, не относитесь к разряду эстетов и не захотите украсить ручной колун для дров различными коваными финтифлюшками и выставить его на всеобщее обозрение. Не стоит смеяться, есть и такие люди – они просто любят коллекционировать необычные вещи ручной работы. Также не следует забывать и об инструментах – кроме , еще понадобится болгарка и электроточило, электроды и прочие мелкие инструменты типа зажимов, молотка и так далее. Чтобы лучше понимать, что придется изготавливать, можно посмотреть приложенное видео, в котором показан один из вариантов такого приспособления для колки дров.
Как сделать ручной дровокол своими руками
Для начала разберемся с нашими пластинами шириной 100 мм. Как и говорилось выше, их должно быть три. С ними нужно будет проделать такую штуку – сначала заточить по одной стороне наподобие как топор (с двух сторон). Потом с помощью сварки собрать из них крест – собрать так, чтобы заточенные края находились с одной стороны креста. По сути, к центру длинной полосы нужно будет приварить короткие полосы – думаю, разберетесь, сложного здесь ничего нет. Проваривать нужно хорошо со всех сторон. После того как крест будет готов, можно приступать к сборке .
После того, как ободок будет надежно приварен к стойкам, колун можно будет испытать. Работает он весьма просто. На крест устанавливается полено, по которому вы бьете кувалдой – в результате бревно разлетается на четыре части. Если нужно мельче – устанавливаем на крест каждую половинку в отдельности и опять бьем кувалдой. Скажете, зачем все это нужно? В смысле, такие сложности, когда можно просто топором помахать. Можно и помахать, если имеется сноровка – против этого ничего не имею, но так вы наверняка разбиваете одно бревно на четыре части с одного удара, а топором придется махать намного чаще и больше. В общем, это удобство и безопасность в том числе.
Как усовершенствовать ручной колун для дров
После того, как вы испытаете такое приспособление и вдоволь насладитесь плодами своих усилий, наверняка у вас возникнет желание несколько усовершенствовать свой самодельный колун для дров. Тем более что все предпосылки для этого имеются. На много здесь, конечно, рассчитывать не придется, но тем не менее парочку улучшений произвести можно.
В принципе, такой дровокол может иметь большее количество ножей. С одной стороны это хорошо – вроде как и бревно на большее количество частей разлетаться будет. А с другой стороны не совсем хорошо – чем больше ножей, тем в более стесненных условиях будут находиться расколотые дрова. Короче говоря, они там будут застревать, и очень много усилий и времени придется тратить на то, чтобы их вытащить из колуна. Вообще оптимально – это одно крестовое лезвие. Как вариант, вообще можно остановиться на одном – его вполне будет достаточно для нужд дачи, даже если вы отапливаете ее изредка .
В заключение темы про ручной дровокол остается добавить только одно – сказать, что такой дровокол позволяет рубить поленья не только на дрова большого размера, но и колоть их на очень тонкие щепки. Изготовить лучины для розжига печи или таким способом весьма несложно.
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.
