Дровокол своими руками: как облегчить заготовку и колку дров

В зависимости от навыков, опыта, имеющихся в распоряжении инструментов и материалов, можно своими руками изготовить разные варианты дровоколов.

Некоторые конструкции довольно простые, не требуют много времени и усилий на сборку. Другие же более основательные, и далеко не каждый новичок с подобными задачами справится.

Чтобы каждый мог найти для себя оптимальный вариант, стоит рассмотреть несколько наиболее популярных самодельных дровоколов.

Классификация дровоколов

Чтобы составить представление о дровоколах, обратимся к одной из их типизаций. По методу закладки поленьев бывают:

• горизонтальные — на станину выкладываются бревна и либо лезвие двигается им навстречу, либо чурка надвигается на нож;
• вертикальные — колун надавливает на полено сверху, но в таком случае деревянную заготовку нужно будет зафиксировать руками, или придумать конструктивный элемент, выполняющий эту функцию.

По приводному типу выделяют следующие механизмы для заготовки дров:

• механические дровоколы — простые и надёжные, идеально подходят для малого объёма работы;
• электрические — стационарно размещённые, ограниченные местом подключения к сети, средней мощности, поэтому не слишком производительны;
• бензиновые или дизельные — относительно автономные, имеющие наибольший потенциал выработки.

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.

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.

Схема сборки ручного устройства

Этот тип только облегчает процесс раскалывания поленьев, так что потрудиться всё-таки придётся.

Для изготовления нам понадобятся:

• материалы, которые уже имеются у вас, или придётся их докупить;
• чертежи, видеоуроки практиков, фото готовых экземпляров и рабочего процесса — найти эти материалы в интернете не так сложно;
• инструменты — болгарка, сварочный инвертор;
• навыки сварщика, умение составить и рассчитать схему и смекалка, ведь любую готовую схему надо будет приспособить к имеющимся у вас в наличии деталям.

Варится круглая рама, которая своим диаметром немного превышает диаметр чурок (приблизительно 23 см). Для этого необходимо взять круглую, толстую металлическую заготовку и приварить к ней две трубы, высота которых должна составлять 35 см. Чтобы закончить раму, сверху ещё потребуется приварить кольцо. Внизу устанавливается остриём наверх нож, а в основе проделываются отверстия для крепежей.

На нож устанавливается полено и сверху ударяется кувалдой. Однако стоит помнить, что такой дровокол подходит только для мягких пород деревьев.

Виды механических колунов для дров: их преимущества и особенности функционирования

Видов механических дровоколов намного больше, чем устройств ручного типа. Это связано с большим многообразием типов используемых приводов. Однако преимущество механических приспособлений заключается не только в практическом отсутствии прикладывания физических усилий, но и возможности колки дров больших размеров. Расколотые дрова гораздо легче распилить на маленькие поленья, чем осуществлять распил больших бревен.

Принцип работы механических дровоколов основывается на выполнении следующих манипуляций:

• укладка или установка бревна в специальный желоб;
• привод (бывает разных видов) приводит в движение опорную часть или режущее лезвие, тем самым воздействуя на заготовку;
• нож впивается в древесину, в результате чего заготовка раскалывается на две и больше частей, что зависит также от конструктивного исполнения ножа.

Неоспоримым достоинством таковых агрегатов также является высокая скорость работы, а также возможность обработки больших объемов дров. Нельзя не отметить тот факт, что благодаря механическим дровоколам, можно осуществлять раскалывание древесины различных пород, с чем не всегда могут справиться ручные приспособления.

Как и ручные дровоколы, механические устройства также можно изготовить своими руками. Причем для этого не понадобится ничего покупать, так как устройства можно сделать из подручных средств, которые имеются в вашем гараже. Собственно этому уделим особое внимание, но для начала рассмотрим, какие же виды механические приспособления подразделяются, и чем они отличаются.

Изготовление пружинного дровокола

Вам понадобятся:

• отрезок швеллера;
• уголки;
• автомобильная пружина;
• пластина-нож;
• отрезок трубы;
• шарнирный узел;
• рельса-утяжелитель.

Сперва варим опору для будущего дровокола, готовим площадку под пружину. Следующим шагом будет приваривание трубы, распорок и площадки к опоре. Вырезаем место под крепление балки к опоре. Саму балку с шарнирным узлом навешиваем на опору и привариваем, сохраняя её подвижность. Прикрепляем балку с колуном в горизонтальном положении. Привариваем рельсу и ручку к нашему станку для колки дров.

Опускаясь на чурку, колун раскалывает её и возвращается в исходное положение — вот и весь принцип действия.

О конструкции

Основная конструкция конусного дровокола

Станок состоит из основных двух частей:

• Базовая часть представлена крепкой станиной. Она изготавливается из профильной трубы и имеет форму тумбочки. Состоит из четырёх стоек скреплённых между собой перемычками. Верх накрывается стальным листом по размеру периметра и толщиной 10 мм. На него устанавливаются два крепления под подшипники. На среднем уровне крепится подобная пластина. В ней сверлятся отверстия под крепление электрического мотора. К станине приваривается стол для подачи материала. Изготавливают его из двух стоек, с использованием профильной трубы, соединённых перемычкой. Верх выполняется из стального листа. Размеры соответствуют периметру стола. Толщина металла 10 мм. к поверхности стола приваривается нож разъединяющий полено. Он предотвращает неожиданное попадание осколка под винтовой конус с последующим его затягиванием и деформацию вала. Приваривается н строго под конусом на расстоянии 20 мм от самого большого диаметра конуса имеющегося в наборе к данному станку.
• Механическая часть представлена валом, двумя подшипниками, шкивом понижающим число вращения, конусом с винтовой резьбой, электродвигателем, малым шкивом для двигателя и прорезиненным ремнём.

Как работает?

Стальной вал помещается в подшипники и устанавливается в крепления на станине. На конце его закрепляется шкив диаметром 400 мм. на среднюю площадку устанавливается электродвигатель с малым шкивом диаметром в 140 мм. между ними устраивается ремённая передача.

Разность диаметров шкивов позволяет сократить частоту вращения от двигателя на вал с конусом в три раза, но позволяет увеличить мощность станка в 3 раза.

Длина конуса 250 мм, диаметр основания под вал составляет от 40 мм до 100 мм.

В основании высверливается отверстие для вала. Закрепляется конус на валу при помощи винтов или внутренней резьбы.

Типы приводов для конусного дровокола

Приводом для производства работы механического колуна могут быть:

• Электрические двигатели с питанием от сети напряжения в 220 V и 380 V. Выбор зависит от необходимой мощности станка.
• Двигатели внутреннего сгорания, работающие на бензине или дизельном топливе.
• От специального приспособления у механической газонокосилки или минитрактора. Это привода временного характера.

Принцип работы электрического колуна

Материал находится в вертикальном положении. Принцип ручной подачи необходим для тактильного контроля силы надавливания на чурбак. Конус с помощью винтовой резьбы вворачивается в древесину. Форма колуна обеспечивает постепенное раскалывание дерева на поленья необходимого размера. Остаётся только сложить полученный продукт в поленницу.

Важно! Особое внимание необходимо уделять безопасности производства работ на данных станках. Они имеют большое количество открытых вращающихся частей с большой мощностью. Для работы применяется электрический ток. Важно соблюдать все правила техники безопасности

Обязательное применение спецодежды и средств индивидуальной защиты, рукавицы, сапоги кирзовые, очки

Важно соблюдать все правила техники безопасности. Обязательное применение спецодежды и средств индивидуальной защиты, рукавицы, сапоги кирзовые, очки

Винтовой (конусообразный) станок

Распространённой моделью для заготовки дров в небольших объёмах, является станок с конусным колуном, на который может быть дополнительно нарезана резьба, движителем является электро- или бензомотор. Чурки такой аппарат раскалывает за счёт вращающегося конуса, разрывающего древесину, и механического давления, оказываемого на заготовку человеком.

Режущую часть можно купить или самому выточить, если у вас есть навыки токаря. Помните, что наличие резьбы облегчит вам работу с дровоколом, поэтому желательно её нарезать (рекомендуем левую нарезку). Глубина резьбы 2−3 мм, шаг 6−7 мм. Нос у конуса должен быть острозаточенным. Место посадки на редуктор должен иметь глубину не менее 70 мм.

Двигатель должен быть мощностью 1,5−2 кВт, напряжение — от 380 В. Количество оборотов 250−500 в минуту, скорость ниже 250 об/мин сильно замедлит процесс заготовки дров, а выше 500 об/мин — присутствует опасность вырывания поленьев из рук. Если двигатель с данным количеством оборотов у вас есть в наличии, можно насадить «морковку» на коленвал. Если обороты зашкаливают, придётся монтировать понижающий редуктор или делать ременную либо цепную передачу для снижения частоты вращения.

Станина — стол на который будут класться чурбаки. Изготавливается либо из листовой стали, либо из толстых деревянных досок, ножки к нему должны быть металлические 40 см длинной.

Расстояние от стола до колуна — 8−20 см, если его увеличить, возникнет опасность переворота чурок небольшого диаметра. Установка полена — вертикальная, иначе дерево застрянет между «морковкой» и столом и, скорее всего, погнёт вал. Заготовки должны быть не длиннее 0,5 м и не превышать диаметр 0,6 м. Для этого дровокола не брать породы деревьев с переплетёнными волокнами (берёза, дуб и т. п. ). Для безопасной работы оденьте кожух на двигатель и цепь (ремень).

Прочие нюансы

Большое значение имеет передаточное число редукторного узла. Его определяют, используя сведения о количестве витков электромотора и о требуемых параметрах кручения выводных валов. Установленный в результате расчета показатель округляют до ближайшего типового значения. Важно отметить, что вал мотора, а значит, и выводной редукторный вал не должны крутиться быстрее 1500 раз в минуту. В этих пределах параметры мотора подбирают соответственно общим требованиям к устройству.

Требуемое число ступеней устанавливается по специальным таблицам. Исходным показателем для определения как раз оказывается передаточное число. Если в ГОСТ на редуктор указано, что он будет использоваться «эпизодически», это означает, что:

• предельная загрузка будет составлять 2 часа на каждые 24 часа (не более);
• за час производится 3 или 4 включения (не более);
• механические движения производятся без ударов по самому механизму.

Также определяют и так называемые консольные нагрузки на валах. Они должны совпадать с тем уровнем, который прописан в сопроводительных документах на редукторные узлы, или даже быть меньше. Нужно учитывать и средний уровень работы на протяжении часа (в минутах), и крутящий момент. Поскольку в самодельных конструкциях все эти нюансы трудно предсказуемы, изготавливать редукторы из заднего моста и тому подобных подсобных агрегатов не рекомендуется. Качество их работы оказывается неудовлетворительным по сравнению даже со «средненькими» заводскими устройствами.

Мотор-редуктор предпочтителен, если на первом месте оказывается компактность привода. Свыше 95% конструкций такого рода рассчитаны на произвольное размещение выводного вала. В пошаговых инструкциях сборки отмечается также отсутствие необходимости использовать муфты, стыкуя мотор и редукторный узел. Но нужно понимать, что подобные аппараты дороги. Кроме того, каждый раз должен направляться индивидуальный заказ с требуемыми параметрами.

Самостоятельно собрав аналог, требующий использовать муфты, можно легко сократить расходы на 10% и даже на 20%.

Гидравлический дровокол ручной сборки

Если количество дров для заготовки очень велико, стоит задуматься над сооружением более сложного агрегата для их переработки. Гидравлический дровокол изготовить труднее, но вполне возможно. Вот принцип его действия: чурбан, под давлением цилиндра, по платформе скользит к ножам, где раскалывается на части. В зависимости от конструктивных особенностей ножа, чурка может разделяться на 2, 4, 6, 8 частей.

Собирая дровокол, нужно учитывать следующие параметры:

• горизонтальное или вертикальное расположение чурбана;
• наибольший размер заготовляемых при помощи механизма чурок;
• сила раскалывания полена, зависящая напрямую от размера гидроцилиндра и мощности двигателя.

Вам понадобятся гидравлический цилиндр, масляный бак, насосное оборудование, узел управления потоками жидкости, блок управления, двигатель.

Сначала нужно будет сделать раму, если в будущем вы собираетесь перемещаться на другое место заготовки дров, заранее подумайте о колёсном варианте дровокола. На раму прикрепляете часть сборки с гидравликой. Чтобы соединить в рабочую цепь эти элементы, лучше пригласить хорошего гидравлика.

Конструкция может быть более упрощённой: крестообразный нож заменяется колуном, а гидроцилиндр — домкратом, соответственно. Если вы использовали домкрат движущим элементом, то запомните, давление в нём создаётся только с одной стороны поршня, и обратный ход обеспечивается пружинами. В гидроцилиндре масло может создавать давление с разных сторон, благодаря подаче масла за или перед цилиндром. Это значительно ускоряет ход в обратную сторону.

Про типы систем и не только

Готовясь собрать механический или гидравлический дровокол, нужно начать с подготовки кинематических схем. Именно они покажут, какие виды редукторных узлов стоит использовать.

• В цилиндрическомаппарате горизонтального исполнения оси входных и выходных валов размещаются в общей плоскости, но на параллельных линиях.
• Похожи по структуре иредукторы вертикального исполнения — отличается только ориентация основной плоскости.
• Учервячных редукторов с одной ступенью оси валов перекрещиваются под прямым углом. Двухступенчатые червячные редукторы конструируются с расчетом на параллельно размещенные оси валов. Их намеренно ставят в различные горизонтальные плоскости.

• Особым типом являются такжеконически-цилиндрические редукторы. Среди двух валов повышенное значение имеет выходной. Именно его ориентация в пространстве оказывает решающее воздействие. В аппаратах червячного типа можно ставить один вид редуктора для всех ориентаций выводного вала в пространстве. Цилиндрический и конический варианты исполнения почти всегда позволяют ставить выводные валы строго по горизонтали. Исключения редки, по большей части они достигаются конструкторскими ухищрениями.

При одинаковых размерах и массе цилиндрические механизмы на 50-100% эффективнее червячных аналогов. Настолько же дольше они служат. Именно поэтому (по соображениям экономической эффективности) выбор совершенно очевиден.

Реечный вариант устройства

В основе такого агрегата — закреплённый на рейке толкатель, двигающийся за счёт зубчатой передачи. Механизм задействуют нажатием на специальную ручку, которая сцепляет шестерни. Толкатель двигает бревно на закреплённый нож и последний разделяет заготовку на части. Отвод ручки назад возвращает толкатель в первоначальное положение. Движение обеспечивается мотором, который передаёт вращательный момент на шестерню при помощи клиновой ременной передачи.

В основном настраивать при сборке дровокола приходится ход рейки. Безопасность обеспечивается плавным наращиванием мощности усилия в ременной передаче. При перегрузке ремень пробуксовывает, предотвращая поломку двигателя.

Дровокол состоит из двигательного привода, шкива ременной передачи на выходном валу, ответного шкива, большего по диаметру, на вторичном валу вращающегося на подшипниках, зубчатой шестерни на вторичном валу, подпружиненной рейки, рамы, ножа, ручки управления.

Сначала собирается станина. Рама для неё делается из двутавра, швеллера или профильной трубы. Устанавливается толкательный механизм, нож, мотор и редуктор. Шестерёнка должна возвышаться над станиной на 4−6 см и находиться на расстоянии двух брёвен от ножа. На каретке устанавливается шарнир, позволяющий поднимать и опускать рейку, и делается крепление для пружины, позволяющее поднимать рейку выше шестерни. Смонтируйте возвратную пружину и установите ручку прижимающую рейку к шестерне. Если надо, обрежьте рейку, её длина должна быть меньше расстояния от подающей пластины до ножа.

Как вы убедились, сделать дровокол не так-то и трудно, если у вас есть рабочие навыки. Просто внимательно изучите выбранную вами схему, соберите нужные составляющие, во время сборки придерживайтесь правил безопасности и, наконец, обратите особое внимание на электрическую часть своего аппарата.

Как выбрать?

Правильно подобрать редукторный узел — значит, гарантировать общую надежность системы и ее длительную эксплуатацию. Если же допустить малейшую ошибку, придется в самый важный момент тратить деньги на ремонт или замену какой-либо детали. В худшем же случае придется менять и взаимосвязанные со сломанной деталью элементы. Поэтому очень важно пользоваться помощью профессиональных конструкторов и инженеров.

Они обращают внимание на самые разные факторы:

• размещение редуктора в пространстве;
• режим его работы;
• общий уровень загрузки;
• температура, до которой нагревается устройство;
• род выполняемых задач и степень их ответственности.

Существует немало разновидностей редукторных узлов. Если правильно выбрать элемент, червячный аппарат проработает минимум 7 лет. Срок эксплуатации цилиндрических систем может быть в 1,5-2 раза больше.

Однако получение консультаций у инженеров на практике не всегда возможно. В этом случае вас могут выручить простейшие рекомендации, которые будут рассмотрены далее.