Дровокол своими руками

Винтовой конусный

Наиболее простой в изготовлении, надежной конструкцией – является винтовой дровокол, изготовленный своими руками. Используется две разновидности, отличаются лишь наличием резьбы на вращающемся элементе. Разбитие чушки происходит за счет врезания в ее середину, у более крупных в первую очередь откалываются края, затем середина.

Схема винтового дровокола

Перед сборкой конструкции необходимо подловить составные части. Раскалывающая часть должна быть выточена по чертежу конусного дровокола. Если использовать инструмент без резьбы, придется прикладывать достаточное усилие при расколе дров. Резьбовой наконечник вгрызается в древесину, тем самым делает процесс более облегченным.  Изготовление наконечника производится на токарном станке с определенными параметрами. Обычно такие работы заказывают в токарном цеху, но если есть опыт работы и оборудование, возможно изготовить приспособление для конусного дровокола своими руками.

Электромотор для работы необходимо подобрать по параметрам мощности, количеству оборотов. Прямое соединение возможно, если параметры электродвигателя следующие:

• Частота вращения вала 300-500 оборотов в минуту, меньший показатель будет слишком малым для работы, способствует затягиванию процесса, а большее количество оборотов опасно, так как может вырвать заготовку из рук.
• Мощность двигателя не менее 2-х кВт, для бесперебойной работы двигателя с твёрдыми породами дерева.

Бывают случаи, когда найти двигатель с идентичными параметрами невозможно. Тогда необходимо установить редуктор или ременную передачу. Установка дополнительного оборудования позволяет использовать двигатель при необходимых параметрах. Передача бывает также цепного типа, она надежнее, но издает повышенный шум при работе.

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;
• УЗО;
• 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

Как выбрать?

При выборе дровоколов заводского производства следует принять во внимание несколько важных параметров. Сила удара – это одна из основных характеристик, имеющих принципиальное значение при выборе провода

Она измеряется в тоннах, при этом для бытового использования более чем достаточно моделей с параметром 5-6 т. Этого параметра хватает для того, чтобы быстро наколоть дрова для растопки бани либо небольшой печки

Сила удара – это одна из основных характеристик, имеющих принципиальное значение при выборе провода. Она измеряется в тоннах, при этом для бытового использования более чем достаточно моделей с параметром 5-6 т. Этого параметра хватает для того, чтобы быстро наколоть дрова для растопки бани либо небольшой печки.

В промышленности используют дровоколы с показателем в 10 т, они оптимальны для котельных либо на больших деревообрабатывающих производствах.

Имейте в виду, что чем выше усилие, тем выше должна быть мощность. Некоторые недобросовестные изготовители уверяют, что слабые моторы могут создавать значительное усилие на расколе – это обман. Мощностных параметров менее 3 кВт может хватить только на усилие в 4-5 т.

Особого внимания заслуживает выбор таких параметров, как однофазные или трехфазные двигатели. Трехфазные приспособления считаются более мощными, они требуют профессиональной проводки с напряжением 380В. Такие приспособления оптимальны для крупных производств с высокой интенсивностью использования, а вот в быту стоит ограничиться однофазными механизмами. Они могут подключаться к стандартной электросети, имеют встроенную защиту от скачков напряжения.

Важен такой параметр, как наибольший размер бревна, который он может расколоть. Этот параметр напрямую зависит от особенностей хода поршня. Для горизонтальных механизмов он должен составлять не больше 40 см, для вертикальных – не свыше 50 см.

Обзор модельного ряда винтовых дровоколов в видео ниже.

Технические характеристики

Дровоколы, выполненные своими руками или на заводе, как механизмы обладают своими параметрами, которые характеризуют их производственные возможности:

1. Мощность расщепления измеряется количеством оборотов в минуту; в промышленных устройствах достигается 500-700 и более об/мин.
2. Скорость передвижения поршня измеряется сантиметрами в секунду (5-8 см/сек).
3. Скорость обратного движения поршня (обычно не более 7-8 см/сек).
4. Мощность двигателя на электрическом ходу (достигается стандартно 1500-2000 Вт и выше).
5. Рабочая длина – обычно от полуметра до метра.
6. Дополнительные функции – дровоколы нередко снабжаются 4-резцовой насадкой, за счет чего производительность установки резко увеличивается. Также некоторые модели укомплектовываются механизмом поднятия стола, что позволяет отрегулировать оптимальную высоту рабочей поверхности.

Особенности изделия

В хозяйстве дровокол всегда пригодится, его можно как купить в готовом виде, так и смастерить своими руками, используя подручные материалы. Готовые варианты усовершенствованы, здесь имеется ряд дополнительных функций, позволяющих за короткое время наколоть максимум дров.

Установок, работающих в автоматизированном формате, много. Это хорошо, ведь можно не тратить время на работу, а запустить машину, которая всё сделает сама. Специалисты выделяют несколько признаков, за которыми можно распределить механизмы на категории:

1. По способу укладки бревен машины могут быть вертикальными и горизонтальными. Отвесные конструкции считаются более мощными и выносливыми, поскольку могут за короткий период обработать даже толстую колоду. Если же полена кривые или имеют на себе много неровностей, то лучше отдать предпочтение горизонтальному механизму.
2. Максимальное количество укладываемых дров. В зависимости от этого критерия оборудование можно поделить на технику для домашнего применения и для промышленных масштабов.
3. Типы привода. Для домашнего использования подойдёт станок с маленький мощностью электрического типа.

В данном видео рассмотрим гидравлический дровокол:

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).

Выбор оборудования для самостоятельного изготовления гидравлического дровокола

Подбор оборудования возможен только после оценки прочностных характеристик раскалываемых брусков древесины. Нужно также подобрать гидравлический насос по производительности и давлению жидкости в гидросистеме.

В Московском государственном университете леса в начале девяностых годов проводили научно-исследовательские исследования по обоснованию параметров колунов для механических устройств для раскалывания дров. В таблице приведены результаты экспериментов для разных пород деревьев.

Усилие раскалывания древесины при движении колуна со скоростью 2,4 м/с (4 см/с)

Из представленной таблицы видно, что усилие изменяется от 2 кН (0,02 т) для липы (диаметр полена 200 мм) до 70 кН (7,0 т) для вяза (диаметр кругляка 400 мм). Усилие при использовании колуна с шириной лезвия 200 мм предельное значение на исполнительном механизме следует ожидать равным около 31 кН (примерно 3,1 т).

Если попадутся бревна с большим количеством сучков, то нужно рассчитывать на увеличение нагрузки в 2…3 раза.

При использовании шестеренчатого насоса НШ-50 и гидроцилиндра диаметром 100 мм и создаваемом давлении 130 кГ/см² будет обеспечено усилие 11 т (110 кН). Скорость перемещения штока составит около 2 см/с. Для привода потребуется мощность электродвигателя 2,2…2, 8 кВт с частотой вращения вала 1450 об/мин.

При использовании электродвигателя с числом оборотов 2850 об/мин, шток с максимальным усилием будет перемещаться со скоростью 4 см/с.

Многих самодеятельных мастеров интересует вопрос: «Как сделать самодельный гидравлический дровокол своими руками? Можно ли создать устройство, для применения внутри дома, отапливаемого индивидуальной печью?»

Простейший дровокол своими руками

конусные дровоколыметаллический конус с резьбой

В случае когда нет возможности заказать или сделать конус на станке, данную деталь можно сделать своими руками при помощи болгарки. При этом не нужно сильно выдерживать чёткие размеры. В этом случае просто нужно вначале насадить болгарку на шкив электрического двигателя, и равномерно срезать металл, добившись её свободного вращения.

Готовый конус надевается на вал с подшипниками необходимого размера, где в конце находится фланец со звёздочкой от колеса мотороллера. Конус с резьбой крепится на валу с помощь болта или штифта, это даёт возможность с лёгкостью убирать его с вала и выкручивать из чурбака при заклинивании.

Снятый конус, заклинивший в бревне, можно с лёгкостью выкрутить из дерева с помощью газового ключа. Если конус зафиксирован на валу намертво, то, при заклинивании, появляется необходимость снимать цепь привода, поточу что вал двигателя не всегда можно повернуть в другом направлении.

https://youtube.com/watch?v=qG_v8ZBSoVY

Особенности изготовления

Способ работы этого винтового дровокола очень прост. Во время вращения конус, подобно саморезу, вкручивается в бревно, раскалывая его. Работая с дровоколом, нужно быть предельно аккуратным и соблюдать правила безопасности.

Разновидности дровоколов

Бытовые устройства имеют только лишь функцию раскола бревна. Профессиональные аппараты представляют очень сложную конструкцию, которая производит подачу древесины, торцовку по заданной длине, раскалывание и выброс колотых дров. Естественно, и цена, и производительность, и мощность этих устройств не идёт в сравнении с обычными заводскими дровоколами, и уж тем более своими руками.

По устройству подачи раскалываемой древесины дровоколы могут быть вертикальными, горизонтальными и комбинированными.

В горизонтальных аппаратах чурбак крепится на горизонтальном жёлобе. Причём, с учётом конструкции, или толкатель двигает полено к колющему ножу, или нож по направляющей движется по направлению к полену.

В вертикальных дровоколах полено подаётся вертикально, а передвигающийся нож сверху его раскалывает. Механизмы этой конструкции наиболее производительны, они занимают не такую большую площадь, но имеют и свои минусы. Так, во время работы вертикальных дровоколов нужно своими руками поддерживать раскалываемые поленья, что требует чёткого соблюдения техники безопасности.

Устройства комбинированного типа объединяют себе возможности описанных выше аппаратов и используются только на деревообрабатывающих заводах.

Учитывая источник питания, дровоколы делятся на такие виды:

• Аппараты на тракторной тяге. Такие устройства подсоединяются к гидросистеме трактора с мощным валом отбора. Это профессиональные и мощные аппараты, которые предназначаются для работы в крупных промышленных предприятиях, лесопромышленных фермах и комплексах.
• Дровоколы с дизельными или бензиновыми двигателями. Это очень мощные аппараты, которые используются, как правило, на лесозаготовках. Однако они подходят и для работы в загородных домах.
• Комбинированные устройства. Некоторые модели имеют электрические двигатели или ДВС, а также приспособлены к работе от тракторного вала.
• Дровоколы с электрическими двигателями. Это самые простейшие конструкции дровоколов. Электрический двигатель активирует гидронасос. Эти агрегаты просты в эксплуатации и обслуживании, их можно поставить почти в любом помещении.

Дровоколы с электрическими двигателями не требуют особого обслуживания и лучше всего подойдут для использования в домашних условиях. Единственным непременным условием для их работы является наличие электроэнергии.

С учётом конструкции механизма колки брёвен, дровоколы делятся на такие виды:

1. Конусные или винтовые (мы как раз и рассказывали выше, как сделать этот дровокол своими руками). В данных устройствах роль ножа выполняет конус с резьбой, он раскалывает полено, вкручиваясь в него. С помощью такого принципа работы, можно вполне сделать дровокол своими руками, потому что он довольно прост, и не нуждается в изготовлении дополнительных механизмов. Но, для его производительной работы потребуется мощный электродвигатель.
2. С гидроприводом. В основе этих устройств находится гидравлический насос, который приводит в действие нож-колун, он, надавливая с большой силой на полено, раскалывает его.

Также промышленные устройства различаются между собой по способу транспортировки. Чаще всего тяжёлые и крупные аппараты делаются в стационарном варианте. А вот в конструкции лёгких аппаратов предусмотрены колёса, они позволяют с лёгкостью проводить их передвигать.

Как выбрать самодельный дровокол: общие положения

Выбор схемы и типа привода зависит от того, в каких условиях и на каких объемах будет использоваться дровокол.

Для неопытного дровосека, перерабатывающего незначительное количество древесины для личных нужд, подойдет ручной древокол. Его устройство обычно очень простое, не требуется подача энергии.

Для небольших хозяйств и частных домов, отапливаемых дровяными котлами и печами, а также для приготовления пищи на огне удобны электрические винтовые или компактные гидравлические модели. Выбор типа энергии – электричество или бензин – зависит от его доступности.

Мощные модели с гидравлическим приводом и большой производительностью подходят для лесозаготовительной промышленности, предприятий, поставляющих дрова в продажу. Здесь самодеятельность уместна мало, для стабильной работы необходима покупка профессионального оборудования.

Рассмотрим основные материалы и инструменты, необходимые для изготовления дровокола своими руками, а также технологию их изготовления.

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 подключать мотор через пускатель, причем с кнопками «старт» и «пуск».

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.

Конусный дровокол ускоряет заготовку дров

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.

Чертеж с размерами конуса с резьбой для винтового дровокола

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.

Винт для дровокола

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.

Дровокол с винтом, надетым непосредственно на коленвал

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.

Понижающий редуктор для винтового дровокола

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.

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.

Устройство гидравлического колуна

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».

Колун с гидравлическим приводом оснащают сложным резаком, Который разваливает чурбак на несколько поленьев сразу

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.

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