Вертикальный дровокол своими руками. Пружинный механический колун для дров – самостоятельное изготовление оборудования по чертежам

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:

1. Природный газ доступен на обширных территориях. Достаточно открыть горелку и зажечь, как появляется синеватый огонек, который выделяет значительный тепловой поток.
2. Жидкое топливо, подаваемое через форсунки, горит ярким красным или желтоватым пламенем. Даже в тепловых машинах применяют разные виды жидких энергоносителей.
3. 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.
4. 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:

1. Колуны – установки рубящего действия. Осуществляется постановка чурбаков на специальные опоры, а затем наносятся удары утяжеленным долотом.
2. Клин для рубки ставят неподвижно, на них опирают раскалываемые предметы. Удары наносят тяжелыми кувалдами, раскалывание выполняется при прохождении через пассивный рабочий орган.
3. Давилки – это установки с механическим приводом толкателя. Бревно укладывается на ложе, а потом его проталкивают через плоский или крестообразный нож.
4. 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:

1. Электродвигатель, от него крутящий момент передается на исполнительный механизм.
2. Ведущий и ведомый шкивы с клиновым ремнем, понижающая клиноременная передача помогает увеличить крутящий момент, а также снизить частоту вращения на основной детали устройства.
3. 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.
4. 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:

1. Швеллер №№ 10…16 (номер определяет высоты выраженную в сантиметрах).
2. Профильная труба 40·60 мм (30·60 мм).
3. Рельс длиной 300…400 мм.
4. Двутавр №№ 12…16.
5. Уголок № 30…50.
6. Втулка от подвески автомобиля (она может иметь износ).
7. Трубы диаметром 40…70 мм.
8. 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

1. Облегчить заготовку дров можно использованием дровоколов. Простейшие виды этих устройств можно изготовить своими руками.
2. Выполняя пошаговые действия при самостоятельном изготовлении пружинного устройства, несложно самостоятельно изготовить удобный дровокол ударного действия.

Заготовка дров на зиму – трудоемкое и хлопотное занятие. Помимо распиловки, дрова необходимо поколоть и сложить в сушилку или в сарай. Самая сложная часть работы – колка. Чтобы упростить себе жизнь и сэкономить время, имеет смысл максимально автоматизировать процесс.

Как сделать дровокол своими руками, с фото и примерами, различные их разновидности – механические, в том числе пружинный и инерционный, а также конусный электрический – тема данной статьи.

Механические дровоколы

В случаях, если заготовки дров не носят массовый и регулярный характер, задача вполне осуществима при помощи механических дровоколов. Их отличает простота и дешевизна конструкции, делаются они, по сути, из металлолома.

Простейший механический дровокол

Агрегат имеет большое сходство, как по виду, так и по принципу действия с колодезным журавлем. Разница заключается в том, что вместо ведра приделан колун с ручками. Стойки с перекладиной соединяют при помощи шарниров, недостаток в том, что соединение придется частенько смазывать.

Принцип действия дровокола прост – чурка ставится на подставку, рывком подают вниз рычаг, колун под действием усилия и силы тяжести набирает скорость и раскалывает полено. Процесс повторяют, получая все более тонкие поленья.

Собирается приспособление из подручных материалов – труб и уголков, а в качестве колуна подойдет старый топор без топорища. Лучше предусмотреть возможность разбора дровокола, чтобы было удобнее его транспортировать с места на место.

Конструкция имеет некоторые недостатки. Во-первых, чтобы остановить колун после того как он расколет полено, приходится прилагать усилия. Во-вторых, приспособление достаточно громоздкое – для уменьшения прилагаемого усилия требуется длинный рычаг.

Невзирая на недостатки, такое устройство значительно упрощает процесс колки дров. Чтобы оно работало как надо, требуется утяжелить колу приваренной к нему болванкой, либо залитой бетоном трубой.

Пружинный дровокол

Если доработать вышеописанный механический дровокол, можно сделать меньшее по размеру устройство, требующее при этом меньших затрат физической силы при работе с ним. Для этой цели к станине крепят пружину, упирающуюся одним в перекладину, служащую также креплением для колуна.

Принцип действия схож с предыдущим устройством, за исключением того, что нагрузку после того, как расколото полено, амортизирует пружина. Основная задача – подбор упора и пружины так, чтобы при наименьших усилиях получался наибольший результат. Для удобства регулировки усилия упор делается подвижным.

Но если предусматривается, что дровоколом работает все время один и тот же человек, делают стационарный упор, высоту его, как и жесткость пружины, подбирают экспериментально. Соединение рамы с рычагом делается подвижным, на подшипниках хорошего качества.

Высота такого дровокола должна быть не ниже 80 см. Правда, при такой высоте его нужно устанавливать на платформу либо работать в согнутом положении.

Более разумно рассчитать высоту дровокола под свою комплекцию, для этого высчитывают высоту станины так – удобная высота расположения полена плюс наибольшая возможная высота раскалываемых поленьев. Наклоняться в этом случае будет необходимо только для установки поленьев на подставку.

Инерционный дровокол

Для его изготовления помимо колуна, понадобятся метровый штырь круглого сечения, обрезок трубы чуть большего диаметра и массивная платформа, к которой приваривают нижнюю часть штыря. Колун приваривают к обрезку трубы и одевают на штырь.

Принцип действия – вручную поднимают колун, на платформу ставят полено, затем колун с силой опускают. Если полено попалось очень прочное, по колуну сверху бьют молотком.

Конусный дровокол с электроприводом

Принцип действия механизма – стальной конус с резьбой глубиной 3 и шагом 7 мм (скорее всего, придется заказывать у токаря) сажают на редуктор электродвигателя. Вращаясь, конус работает как бур и разрывает чурбаки. Более толстые поленья начинают разрывать с краев, а затем рвут середину.

Электродвигатель нужен с оборотами 250-600 об/мин, и мощностью не менее 2 кВт. При низких оборотах, менее 200, производительность будет слишком маленькая, а свыше 500 работать становится опасно.

Если нашелся двигатель с искомыми параметрами, конус насаживают на него без редуктора. Если же нет, рассчитывают, насколько нужно снизить обороты, и применяют насадку конуса через редуктор.

Основная проблема при сборке конструкции – найти подходящий конус, с электродвигателем и редуктором дело обстоит несколько проще. Такое приспособление имеет смысл делать при необходимости заготовки больших объемов дров.

Фото дровоколов своими руками

Многие люди, которые занимаются заготовкой дров для отопления дома в зимний период, знают важность дровокола – инструмента, который в значительной мере облегчает обработку древесины. Несмотря на то, что современные механизированные инструменты могут выполнять множество различных функций, благодаря простоте их конструкции они могут изготовляться самостоятельно.

Каким функциональным и техническим параметрам должен отвечать такой инструмент для обеспечения бесперебойного и высокопроизводительного рабочего процесса? Как использовать самодельный дровокол и, главное, что понадобится для изготовления такого механизма своими руками – мы и попробуем рассмотреть максимально подробно.

Особенности деревозаготовительного станка

Под дровоколом подразумевается механизм для заготовки древесины, на который возложены задачи по торцовке и расколу брёвен , поленьев и чурок. Его можно охарактеризовать как высокотехническое, многофункциональное, практичное, простое в эксплуатации и доступное в техническом обслуживании механическое устройство. Такой инструмент имеет высокие технические характеристики, незначительные размеры и при возникновении необходимости перемещается в нужное место.

Важной особенностью данного механизма является длительный эксплуатационный ресурс. Дровокол или как его называют, колун, укомплектован деталями с высокой механической прочностью и поэтому имеет повышенную износостойкость. Благодаря возможности выдерживать повышенные нагрузки такой станок может эксплуатироваться в любых условиях , обеспечивая бесперебойность заготовки дров достаточно длительное время без необходимости вмешательства со стороны человека.

На сегодняшний день есть множество моделей дровоколов, которые могут работать как на жидком топливе, так и электрической энергии. При этом в зависимости от конструктивных особенностей такие агрегаты бывают промышленного и бытового назначения. Естественно, промышленный станок невозможно сделать своими руками, поэтому и будет рассмотрена конструкция бытового дровокола.

Конструкция и принцип функционирования

Самодельный дровокол, как и его заводской аналог, имеет достаточно простую конструкцию, зависящую от вида станка. При этом большинство стандартных установок имеют в своём комплекте следующее составляющие:

Подбор деталей дровокола собираемого своими руками выполняется индивидуально в зависимости от условий эксплуатации оборудования и потребностей пользователя. Благодаря этому станок будет соответствовать всем предъявляемым требованиям.

В зависимости от конструктивных особенностей устройства для колки дров все станки могут отличаться по принципу работы. Стандартный дровокол функционирует в соответствии со следующим принципом: посредством редуктора приводится в движение вал, на котором расположен буравчик, который вращаясь, ввинчивается в деревянную чурку, раскалывая её на части.

Плавность работы механизма обеспечивается вхождением режущей кромки в древесину без удара, благодаря чему происходит раскол заготовки без сдавливания. В случае нехватки мощностей для раскола древесины работа цилиндра прекращается, а насос переходит в холостой режим тем самым, предотвращая поломку станка.

Самостоятельное изготовление винтового станка

Винтовой колун , собранный своими руками – конструктивно простое изделие. Из расходных материалов понадобится запастись резьбовой конусной насадкой, станиной, в изготовлении которой использовался высокопрочный металл, мотором с необходимой мощностью, валом и редуктором понижающего типа.

Крепление мотора и редуктора выполняется непосредственно к станине. Насадка рабочего конуса выполняется прямо на вал, а для приведения его в действие используется редуктор понижающего типа, подключённый к двигателю. При самостоятельной сборке дровокола желательно просмотреть видео и придерживаться следующих правил:

• нельзя насадку соединять напрямую с двигателем;
• ремённая или цепная передача должна размещаться в защитном кожухе;
• все части дровокола связанные с электричеством должны иметь хорошую изоляцию.

Скорость, с которой может вращаться насадка должна колебаться в пределах 200–350 об/мин. При уменьшении скорости резко падает производительность станка.

Особенности изготовления гидравлического колуна

Изготовление гидравлического дровокола своими руками намного сложнее винтового станка. Самым сложным узлом считается гидравлический механизм, в состав которого входит цилиндр с толкателем , узел распределения потоков жидкости, насосный механизм, резервуар с маслом и приводящий все узлы в движение двигатель.

Основой станка для колки дров является металлическая рама, в изготовлении которой используются прочные сорта стали. В процессе подготовки проекта рамы для дровокола, собираемого своими руками целесообразно предусмотреть её постановку на колёса . В дальнейшем такой станок будет легко транспортировать.

Перед непосредственным изготовлением дровокола важно ознакомиться с видео и оценить насколько это выгодно с экономической стороны. Если дрова нужны для декоративного камина или мангала, то их проще приобрести, чем застрачиваться на сооружение самодельного колуна.

Собрать устройство для колки древесины своими руками не слишком сложно, главное - подготовить необходимые составные части и механизмы. При этом самостоятельно проще изготавливать конусный колун, хотя его эффективность намного меньше, чем у самодельного гидравлического дровокола.

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.

1. При помощи угловой шлифмашины раскраивают металлические уголки и профильные трубы на отрезки, необходимые для изготовления станины.
2. Из металлического листа толщиной 4 – 5 мм вырезают прямоугольное перекрытие крышки стола и нижнюю полку.

   Сборка станины

3. Используя сварочный аппарат, соединяют детали верхней и нижней рамы, после чего к ним приваривают ножки.
4. В мобильной версии к станине приваривают оси, на которые устанавливают колёса.

   Монтаж колёс

5. Монтируют столешницу и полку.
6. Собирают опорную раму электродвигателя и крепят её к станине.
7. Монтируют электродвигатель, устанавливают на его валу ведущий шкив.
8. 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

9. 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.

   

Заготовка дров требует значительных усилий: их нужно распилить, наколоть, сложить в для просушки. Больше всего сил уходит на то, чтобы дрова наколоть. Облегчить и ускорить процесс может дровокол. Представлены они в достаточном количестве, но стоят солидных денег. В тоже время, сделать простейший дровокол своими руками можно из металлолома — труб, уголков и т.п. На все потребуется буквально несколько тысяч — если нет металла, его придется купить.

Механические дровоколы

Если объемы заготовки дров небольшие, с ними легко справится механический дровокол. Отличаются они простотой конструкции, минимальным количеством сложных узлов, а также тем, что затраты минимальны, даже если в хозяйстве нет подходящих железяк.

Простой дровокол своими руками: механика

Самый простой механический дровокол напоминает колодезный журавль. Конструкция один к одному, только вместо ведра закреплен резак и ручки. Соединение стойки (стоек) и перекладины можно сделать самым простым — шарнирным. Потребуется только хорошая смазка.

Принцип работы, наверное всем понятен. Чурбак ставят на подставку, резко тянут вниз рычаг, за счет силы инерции резец набирает значительную силу и раскалывает чурбак. Процесс повторяется до тех пор, пока не получатся поленья требуемой толщины.

Такой механический дровокол своими руками собрать просто, причем, буквально, из того, что есть — трубы, уголок любого размера, в качестве резака можно использовать даже топор. К тому же такую конструкцию можно сделать разборной — чтобы была возможность его переносить.

Минусов немало. Колка дров требует значительных усилий. Причем больше усилий прикладывается чтобы остановить ход колуна после того, как полено развалилось. Второй минус — подобный дровокол занимает солидную площадь, ведь чем длиннее рычаг, тем меньше усилий надо прикладывать. Тем не менее, даже такое примитивное механическое приспособление намного снижает трудоемкость процесса.

Один из вариантов — колун приварен к квадратной трубе, залитой бетоном

В данной конструкции колун должен быть тяжелым. Потому само лезвие приваривают к цельнометаллической болванке. Более доступный вариант — приварить к трубе (круглой или квадратной) и залить ее бетоном. Согласитесь, сделать такой дровокол своими руками по силам любому, кто умеет обращаться со

Пружинный дровокол

Есть доработанная конструкция ручного механического дровокола, которая, при меньших размерах, колет дрова лучше, требует меньших усилий. В этой модели основной рабочий узел — пружина, которая закреплена на станине, а верхняя ее часть упирается в стационарную перекладину, на которой закреплен колун.

В этой конструкции основное усилие — удержать колун после того как полено раскололось — принимает на себя пружина. Соответственно, главное — подобрать пружину и упор так, чтобы прилагались минимальные усилия, но они были достаточными для того чтобы расколоть даже сложные, суковатые чурбаки. Упор под пружину можно сделать подвижным. Тогда можно подстраивать параметры под конкретные условия. Реально же «перенастройка» требуется под конкретного человека. Если работать с орудием будет один человек, то можно делать все стационарно, подобрав высоту опытным путем.

Не менее важно сделать подвижное сочленение рамы и рычага, на котором закреплен колун. Лучший вариант — подшипники. Они должны быть качественными, желательно — самовыравнивающиеся.

Минимальная высота самодельного дровокола — около 800 мм. Но тогда или придется работать наклонившись, или устанавливать станок на стол/станину. Более комфортный вариант, требующий минимальных усилий, — сделанный под свой рост. Определяете, на какой высоте вам удобно чтобы стояло полено, к этой цифре добавляете высоту самого чурбака, получаете высоту станины. В этом случае тоже придется наклоняться, но только когда устанавливаете чурку на подставку, а не каждый раз, как опускается колун.

Можно работать одной рукой или придумать зажим для установки поленьев (более безопасно) Узел подвижного сочленения и крепление пружины — вариантов несколько

Чтобы добавить конструкции мобильности, варят станину, с одной стороны которой закреплены колеса, на второй приварены упоры. Сделать такой дровокол своими руками несколько сложнее, но, если есть пружина и подшипники — это такая уж и сложная задача.

Дровокол инерционный вертикальный

Еще один несложный вариант для самостоятельного изготовления. Чтобы сделать такой дровокол своими руками нужны две трубы большего и меньшего диаметра. Еще потребуется тяжелая пластина — основание, и, собственно, колющая часть — резак/колун.

Конструкция — одна из самых простых, усилия требуются небольшие. На массивной платформе закрепляется толстостенная труба, а лучше — штырь. Высота — около метра. Это ведущая труба. По ней свободно движется колун, который приварен к кольцам трубы чуть большего диаметра, чем ведущая труба. Колет дрова он следующим образом: поднимаете вверх колун и отпускаете его. Можно немного придать ускорение вниз. За счет силы тяжести полено раскалывается.

Тяжелый колун — вот залог успеха в этой модели

Но этот механический дровокол сразу раскалывает далеко не все чурбаки. Чтобы увеличить его эффективность, на колун можно сделать утяжелитель. Его можно «добавлять» при необходимости. Второй вариант — ударить пару раз по колону молотком. Этот способ хорош, если резец застрял в древесине. Альтернатива — поднять вместе чурбаком вверх и резко опустить. Но молотком махнуть легче.

Дровоколы с электроприводом

Ручной дровокол, конечно, облегчает заготовку дров, но все равно требует солидных физических усилий. Не столько, сколько их расходуют махая обычным колуном, но все-таки… Сделать усилия еще меньшими помогает электромотор. На его основе делают дровоколы различных конструкций. Но сделать такой дровокол своими руками сложнее. Тут и устройство более сложное, и требуется хоть минимальные знания электрики -желательно .

Винтовой (конусный)

Одна из самых распространенных моделей — конусный или винтовой дровокол. Отличие между ними только в отсутствии/наличии резьбы на колющем элементе, который в данной модели выполнен в виде конуса.

Чурбаки раскалываются за счет того, что вращаемый мотором конус врезается в древесины, постепенно разрывая на части. У больших чурбаков откалывают сначала края, затем разрывают середину.

Параметры конуса и резьбы

Сначала режущую часть вытачивали в виде гладкого конуса. Если использовать гладкий конус, при работе приходится довольно сильно налегать на чурбак, чтобы цилиндр «вгрызался» в древесину. Намного легче идет процесс, если на его поверхности нарезана резьба. В таком случае чурбак как-бы накручивается на винт, а потом раскалывается.

Основное — правильно сделать конус с резьбой. Если есть токарный станок и опыт работы можно попытаться сделать самостоятельною. Если нет — придется заказывать. Резьбу делают разной, но оптимальными признаны такие параметры: шаг 7 мм, глубина 3 мм (минимум — 2 мм). Еще важный момент — глубина посадочного места на редуктор мотора — не менее 70 мм.

Если есть конус с нарезанной резьбой, изготовить этот дровокол своими руками не составит особого труда.

Электромотор и редуктор

Нужен электромотор достаточно мощный (2 кВт и выше или 5-9 л/с), но с небольшой частотой вращения: 250-600 об/мин. При 250 оборотах и ниже колет очень медленно, а если обороты больше 500 — работать опасно, та как может вырвать полено из рук.

Если удалось найти движок с такими параметрами, можно сделанную пику (винт) насадить непосредственно на коленвал (на фото выше). Если оборотов больше, надо ставить понижающий редуктор или делать цепную или ременную передачу для снижения частоты вращения.

Соотношение высчитываете в зависимости от оборотов движка. Например, есть двигатель на 900 оборотов. Сделав редуктор 1:2 получим 450 оборотов/мин. Как раз оптимальный вариант.

Передачи могут быть ременные или цепные. Цепные работают в разы громче, требуют постоянной мазки, да и выточить звездочки с нужными параметрами стоит, обычно, дороже. Ременная передача желательна двойная (как на фото выше). В этом случае меньше будет проскальзываний.

Цепная передача более шумная, но более надежная «Удлиннитель» для винта — чтобы рабочее пространство было подальше от мотора или ремней/цепей

Где расположить мотор

Если конструкция предусматривает наличие передачи, мотор лучше поставить внизу, а сам винт закрепить на рабочей поверхности. Высоту рабочей поверхности выбираете под свой рост, чтобы не пришлось работать в наклоне.

Более безопасная модель. Сделать такой дровокол своими руками — значительно облегчить себе жизнь

Есть еще такой параметр, как высота расположения винта над рабочей поверхностью. Зазор от стола до цилиндра должен быть в районе 8-20 см. Выше располагать не стоит — может повернуть чурбаки малого диаметра. Оптимальное расстояние — 8-12 см. Даже маломерные чурбаки не поворачиваются.

Гидравлический дровокол

Гидравлический дровокол — самый мощный, но и самый сложный и дорогой в изготовлении. Кроме станины, двигателя и режущих ножей, нужен гидравлический цилиндр достаточной мощности. Стоят они стоят недешево. К тому же нужны еще масляный бак и насос.

Гидравлический колун для дров развивает солидные усилия, потому при его изготовлении используется металл значительной толщины — 6-10 мм в зависимости от мощности привода. Развиваемого усилия вполне хватает чтобы за один раз развалить чурку на 6-8 поленьев. Потому ножи изготавливают в виде «звездочки».

При изготовлении ножей их разносят друг от друга на несколько сантиметров. Так, чтобы в работе был только один. Например, сначала — горизонтальный, затем — вертикальный, потом — правый и в конце — левый. При этом каждый из ножей усиливайте, приваривая сзади усиливающие пластины. Сталь желательно использовать жесткую, предварительно ее заточив по тому же принципу, что и на колунах.

Видео по теме