Дровокол механический своими руками чертежи. Чертежи и инструкция по изготовлению своими руками механического дровокола. Как выбрать дровокол

В наш век современных технологий, электричества и других источников питания, механизация ручного труда происходит повсеместно. Даже такую, чисто мужскую работу, как рубка дров, усовершенствовали, а значит — облегчили.

На смену традиционному топору пришли дровоколы. Этот сегмент рынка представлен довольно большим ассортиментом механических колунов.

Что необходимо о них знать, что бы сделать правильный выбор, и приобрести то, что нужно именно вам?

Все дровокольные механизмы делятся на:

Бытовые дровоколы . Как правило, они выполняют только раскол древесины.
Профессиональные дровоколы . Это не только дровоколы, но и дровокольные станки, которые осуществляют подачу брёвен, их торцовку по заданной длине, последующую колку и отвод готовых поленьев. Естественно, они и на порядок дороже, так как их мощность, производительность, размеры и функциональность несравнима с бытовыми механизмами.

Виды дровоколов

По рабочему направлению (расположению раскалываемого бревна) их изготавливают:

Горизонтального типа . Бревно (отпиленная часть бревна) располагается на горизонтальном жёлобе. Схема колки следующая: либо бревно движется (продвигается толкателем к ножу механизма), а нож закреплён на месте, либо наоборот — чурбак лежит на месте, а нож движется к нему.
Вертикального типа. Часть бревна ставится вертикально, а нож движется, и давит на него сверху. Такие механизмы более производительны, но иногда требуется поддерживать раскалываемое бревно руками, что требует тщательного соблюдения техники безопасности. Зато они более требуют меньше эксплуатационного пространства. Как правило, такой тип рабочего направления выполняют у профессиональных дровоколов.
Смешанного типа . В нём сочетаются возможности как горизонтального, так и вертикального автоматизированного процесса. Применяют в профессиональной сфере.

В зависимости от источника питания двигателя:

1. Модели с электрическими двигателями , который приводит в действие гидравлический насос. Это самые простые механизмы для колки дров. Они просты в эксплуатации, экологичны – можно использовать даже в помещениях. Им не нужно специализированное обслуживание, они просто и быстро подготавливаются к работе. Именно такие модели используют для бытовых нужд. У них только один недостаток – не всегда есть доступ к сети электроснабжения.

2. Модели с бензиновыми (дизельными) двигателями . Они могут быть более мощными, чем механизмы с электроприводом. Такие станки используются не только лесозаготовщиками-профессионалами, но и умельцами на дачных участках.

3. Дровоколы на тракторной тяге . Он соединяется с гидравлической системой трактора, или с его валом отбора мощности. Эти механизмы мощные и прочные. Их использование – это лесные хозяйства, фермы, коммерческие предприятия.

4. С комбинированными двигателями . Выпускают следующие сочетания источников привода дровокола:

Тракторный привод и электродвигатель
Тракторный привод и бензиновый двигатель

В зависимости от принципа работы, колуны делятся на:

. С помощью гидравлического насоса, нож давит на чурбак с огромной силой, и раскалывает его. Цена такого дровокольного, бытового механизма, в зависимости от страны-изготовителя, колеблется от 9500руб. до 32000руб., в зависимости от мощности двигателя и устройства рабочего направления.
. Вместо ножа используется конус с резьбой, который вращаясь, вворачивается в бревно, и раскалывает его. Основываясь на этом принципе работы дровокольного механизма, легче всего сделать самодельныйдровокол. Ломаться у него практически нечему. Резьбы конуса хватает для колки 2000 м3 берёзовых дров, что впечатляет. Единственный минус – винтовой дровокол требует более мощный электродвигатель, чем гидравлический. Цена такого механизма, в зависимости от вида двигателя, колеблется от 17500руб. до 38000руб.

В зависимости от возможности передвижения, дровоколы подразделяют на:

Стационарные механизмы. Как правило, в таком исполнении идут тяжёлые дровокольные аппараты.
Передвижные механизмы. Наличие специальных транспортных колёс даёт возможность передвигать станок в требуемое место без всякого труда.

Технические характеристики дровоколов

1. Мощность расщепления – это показатель усилия, с которым будет производиться колка подготовленных чурбаков. В бытовых дроворубах мощность расщепления варьируется от 3 до 7 тонн. В винтовых колунах обращают внимание на скорость вращения насадки. Её оптимальное значение – 400 – 600 об/мин.

2. Рабочая длина (расстояние между клином и поршнем) . Она определяет длину брёвен, с которыми может работать данный дроворуб. Обычно, в бытовых механизмах, длина чурок составляет 50см. В профессиональных – 50/60/90/100см, в зависимости от модели.

У винтового дроворуба, длина бревна определяется тем, насколько легко или тяжело будет держать его в руках во время колки. Но кто будет делать поленья длиннее самой печи?

3. Диаметр раскалываемой чурки в бытовых механизмах равен от 30 см. Конусный дровокол расколет обрубок бревна любого диаметра.

4. Ход поршня – расстояние, которое преодолевает поршень за одну операцию. На данный момент, бытовые дровоколы стали комплектовать ограничителем длины хода поршня, что очень удобно при колке коротких чурбаков. Это даёт увеличение производительности почти вдвое, и неплохую экономию электроэнергии.

5. Скорость движения поршня в бытовых дровоколах:

Скорость движения вперёд – до 4 см/сек.
Скорость движения назад – до 7,5 см/сек.

От неё зависит время распила чурок на поленья.

6. Мощность электродвигателя в бытовых дроворубах варьирует от 1500вт до 2300вт. Понятно, что от этой характеристики зависит и производительность станка, и расход электроэнергии. Винтовой колун для дров требует трёхфазный двигатель, мощностью 3000 — 4000вт.

7. Габариты бытовых дровоколов невелики . Они варьируют в зависимости от модели и производителя, но кардинально не отличаются.

8. Дополнительные возможности:

На данный момент, стали выпускать бытовые гидравлические механизмы, на которых можно установить насадку из 4-х резцов, что так же позволяет увеличить производительность — чурбан колется сразу на четыре части.
Для удобства работы есть возможность комплектации специальным столом, что позволяет увеличить рабочую высоту дроворуба до уровня пояса.

Как сделать дровокол?

Дровоколы для дачи, частного дома – абсолютно необходимая вещь. Но не многие могут, да и хотят отдавать за этого помощника десятки тысяч рублей. Есть абсолютно недорогая альтернатива дровоколу заводского изготовления.

Можно просто купить резьбовой конус-насадку или готовые узлы, и собрать дровокол своими руками. Из схемы видно, что дровокол-шуруп состоит из станины, на которой закреплён двигатель. Далее, рабочий конус сидит на валу, который приводится в движение двигателем через понижающий редуктор.

Надо помнить, что:

Нельзя присоединять насадку напрямую к двигателю. Это опасно, ведь скорость вращения двигателя достигает 3000 об/мин.
Скорость вращения насадки не должна быть меньше 250-300 об/мин. При меньшей скорости получается совсем низкая производительность колуна.
Цепная или ременная передача (она передаёт вращение от редуктора мотора к рабочему конусу) обязательно должна быть в защитном кожухе.
Электрической частью дровокола должен заниматься специалист.

Цена подшипникового узла (верхняя часть для самодельного дровокольного механизма) в сборе, колеблется от 4200 руб. до 5600 руб., в зависимости от диаметра рабочего конуса.

Ручная колка дров является тяжёлым и утомительным занятием, облегчить которое можно, применяя разные виды специальной техники, в том числе современные или самодельные дровоколы. Дровокол своими руками - нужное и доступное по цене приспособление, значительно облегчающее самостоятельную заготовку дров.

Что такое дровокол, история создания устройства и его назначение

Дровокол (англ. logsplitter) - станок, который предназначается для наколки дров. Такой тип инструмента часто называют дровокольным станком, колуном или станком для расколки дров. При этом дровокольные станки выполняют также торцовку дров и раскол их на отдельные поленья.

Первые механизмы для колки дров появились в Европе в XVI веке. Их приобретали владельцы крупных промышленных предприятий в целях создания тепловой энергии. Замена традиционного ручного труда помогала быстрее выполнять заготовку дров. С тех пор инженерами было создано несколько типов дровокольных станков, различающихся в первую очередь по принципу работы.

С небольшими объёмами заготовки дров справлялись обычными механическими дровоколами, которые отличались простотой конструкции, а также минимальным количеством сложных узлов. Самые простые механические дровоколы напоминали обычный колодезный журавль, но вместо ведра в данной конструкции закреплялся резак с ручками. Стоечное соединение и перекладины были шарнирными с применением хорошего смазочного материала. Принцип работы такой конструкции интуитивно понятен и предполагал установку чурбака на подставку с резким оттягиванием рычага вниз. Инерция резца набирала значительную силу, благодаря чему чурбак раскалывался, а весь процесс повторялся до получения полена нужной толщины.

Современные дровоколы чаще всего являются гидравлическими устройствами и широко используются для быстрого и лёгкого раскроя брёвен. Основное преимущество эксплуатации любого современного дровокола - максимально высокая безопасность, поэтому колуны бензинового или электрического типа по большинству показателей во много раз превосходят ставший уже традиционным топор.

Общая классификация

Все виды дровоколов отличаются методом укладки брёвен, объёмами перерабатываемой древесины, мобильностью и типом привода.

Горизонтальные

В горизонтальных моделях укладка бревна осуществляется внутрь горизонтального жёлоба, после чего уложенный элемент проталкивается по направлению к ножу. В некоторых инструментах бревно может лежать неподвижно внутри жёлоба, а сам нож двигается в его сторону. Горизонтальные модели могут быть на коротких ножках (настольные) и на длинных (для работы в полный рост).

Станок представляет собой прочную горизонтальную раму, на которую установлен желоб расколки с делительным ножом

Вертикальные

В вертикальных моделях бревно устанавливается вертикально, а сверху посредством гидравлического цилиндра толкается нож. КПД у этого станка выше, чем у горизонтальных моделей, что обусловлено отсутствием движения бревна в процессе раскола без создания дополнительного трения. Тем не менее работа с криво отпиленными элементами требует их ручного удерживания, что идёт в разрез с техникой безопасности эксплуатации этого оборудования.

Станок представляет собой прочную вертикальную конструкцию

Промышленные

Промышленные дровоколы, чаще всего оснащаемые электрическим двигателем, используются с двигателем на 220 или 380 В при мощности от 3 кВт или более.

Промышленные дровоколы очень мощные, способны справиться с огромными объемами заготовки дров

Бытовые дровоколы

Бытовые модели отличаются максимальной конструктивной простотой, предельной лёгкостью в эксплуатации и абсолютной непритязательностью в плане обслуживания.

Конструкция самого простого механического дровокола напоминает колодезный журавль

Виды по типу привода

С электрическим, бензиновым двигателем, с валом отбора мощности или с гидросистемой и комбинированным видом привода (по типу привода).

Бензиновые дровоколы подходят для предприятий средних размеров

Небольшой электрический дровокол отлично подойдет для бытового применения

Стационарные и мобильные

Первый вариант таких механизмов, как правило, представлен массивными промышленными моделями или целыми многофункциональными станками. Эксплуатация стационарного дровокола в бытовых условиях чаще всего совсем не целесообразна. Передвижные или мобильные модели комплектуются транспортировочными колёсами, которые значительно облегчают перемещение устройства практически в любое место работы и оптимально подходят для бытового применения.

Классификация самодельных дровоколов

Выполненные своими руками дровоколы могут быть механическими и снабжёнными обычным электрическим приводом гидравлического, реечного и винтового типа. Дровоколы конусные, винтовые представлены конусом «шуруп», который при «всверливании» в деревянную заготовку со стороны коры, выполняет её раскол на части или так называемые на поленья.

Внешние характеристики реечного и гидравлического привода дровокола

Реечного типа дровоколы раскалывают поленья благодаря удару рейки с наконечником в торцевую часть полена. Дровоколы гидравлические функционируют аналогично реечным моделям, но работа привода зависит от гидронасоса, и рассчитана на обработку больших, сучковатых чурбаков. Важно помнить, что гидравлические модели обладают значительными показателями мощности, соответственно, и самостоятельно изготовить их сложнее, чем более простые конусные конструкции.

Механический

Этот вариант устройства достаточно прост в изготовлении своими руками и последующей эксплуатации. Наиболее удачные варианты представлены агрегатами, устроенными по принципу рычага, включая модели дополненные пружиной, и инерционными устройствами на основе пары труб с разным диаметром. Устройство функционирует с использованием возвратного механизма, а благодаря наличию в конструкции мощных возвратных пружин обеспечивается очень большая производительность дровокола с быстрым возвращением механизма в исходное положение.

С электроприводом

Дровоколы, оснащённые электрическим приводом, могут иметь реечный, гидравлический и винтовой вариант исполнения.

Гидравлический вариант дровокола с вертикальным типом компоновки

Устройство реечного дровокола

Реечный вариант представлен следующими элементами:

1 - поворотный механизм для регулирования подъёма ножа по высоте;
2 - бак гидростанции;
3 - нож гидравлического колуна;
4 - стационарный лоток;
5 - раскалываемая заготовка;
6 - раскос фиксации в верхней части ножа;
7 - подвижная упорная пята;
8 - опора передняя гидравлического цилиндра;
9 - гидравлический распределитель;
10 - гидравлический цилиндр;
11 - опора задняя для гидроцилиндра;
12 - электрический двигатель;
13 - вводное устройство для электрической сети;
14 - заливной патрубок гидравлического бака;
15 - кронштейн для гидронасоса;
16 - рама.

Устройство винтового дровокола

В винтовом варианте исполнения дровокола размеры бура, а также оптимальные показатели угла наклона конуса, определяющие максимальные размеры разбиваемого полена, подбираются в индивидуальном порядке или в соответствии с табличными значениями.

Таблица: параметры дровоколов винтового типа

Пошаговые инструкции по изготовлению инструмента своими руками

Безусловно, самым простым и быстрым в самостоятельном изготовлении является механический тип инструмента, который не нуждается в использовании специальных узлов или какого-либо профессионального оборудования. Тем не менее дровокол с электроприводом имеет более широкое применение, он практичен и очень удобен в эксплуатации.

Механический вариант

Наиболее востребованной и простой в самостоятельном изготовлении является стандартная реечная конструкция.

Реечный дровокол самый простой в изготовлении

Дровокол с электроприводом

Для самостоятельного изготовления агрегата для колки дров с электрическим приводом следует подготовить материалы, представленные:

стальной станиной для фиксации всех элементов установки;
двигателем, мощность которого выбирается в соответствии с индивидуальными потребностями;
валовым механизмом;
понижающим редуктором;
конусной насадкой с резьбой.

Могут использоваться три типа двигателей: коллекторные, с электронным видом управления или асинхронные, но последний вариант является наиболее востребованным и распространённым.

Простой, но функциональный механизм под незамысловатым названием «Морковка» легко изготавливается самостоятельно и не требует использования высокотехнологичных или слишком дорогостоящих деталей. Самостоятельное изготовление предполагает подготовку привода, простого редуктора с ремённой передачей, пары подшипников и вала, а также конуса с нарезанной резьбой и рамного стола.

Перед изготовлением дровокола ознакомьтесь со схемой его устройства

Привод с показателями мощности около 2 кВт и более можно демонтировать с любой старой стиральной машины, а самая сложная часть такой системы представлена конусом, который приобретается в готовом виде или изготавливается на заказ. Быстрое и лёгкое раскалывание деревянных чурок происходит благодаря процессу ввинчивания конуса в волокна древесины.

Менее популярна реечная конструкция, что обусловлено повышенным уровнем опасности при эксплуатации этого устройства. При этом рейка и пластина толкателя должны размещаться на каретке, перемещаемой по станине. Максимальное внимание потребуется уделить устойчивости рамы, а также качественным характеристикам устанавливаемой рейки.

Эксплуатация такой самодельной конструкции предполагает очень тщательный расчёт скорости вращения шестерёнки, которая передаёт усилие на рейку. Чаще всего колка чурбаков при помощи такого дровокола осуществляется легко и быстро. Оператор приводит устройство в движение при прижиме рейки к шестерёнке. В результате отпускания ручки, контакт с работающей шестерёнкой уменьшается, что обусловлено наличием пружины и срабатывание возвратного механизма.

Видеоматериалы по теме

https://www.youtube.com/embed/Qrh8eHnFD7E https://www.youtube.com/embed/iIiiUqyiaGM https://www.youtube.com/embed/BZXmsj8Nlkg

Меры предосторожности

Особого внимание и повышенной осторожности требует работа на электрических моделях дровокола:

использовать дровокол можно только по прямому назначению;
перед эксплуатацией нужно внимательно ознакомиться с инструкцией;
нельзя эксплуатировать дровокол при наличии в зоне действия третьих лиц, в особенности детей или животных;
при работе используются специальные перчатки, средства индивидуальной защиты органов слуха и зрения;
нельзя оставлять работающую машину без присмотра;
руки необходимо держать на достаточном расстоянии от режущего механизма;
перед работой нужно убедиться в надёжной фиксации всех узлов;
обслуживать, ремонтировать или транспортировать дровокол нужно в выключенном состоянии.

Запрещено раскалывать слишком крупные поленья или чурбаки с гвоздями и прочими посторонними предметами, способными вызвать поломку устройства. Перед эксплуатацией нужно проверить гидравлическую систему и убедиться в отсутствии протечек масла.

Преимущества и недостатки самодельных и покупных моделей дровоколов

Самодельные дровоколы, как правило, заметно уступают заводским установкам не только в плане мощности, но и по внешним данным.

Однако при необходимости обрабатывать небольшой объём древесины в условиях домашнего производства, сделанные своими руками устройства подходят очень хорошо и обладают рядом преимуществ, представленных:

дешевизной по сравнению с профессиональными машинами;
несложной самостоятельно сборкой с применением самых простых материалов;
приобретением опыта по изготовлению бытовых устройств.

Тем не менее в процессе самостоятельной сборки должны в обязательном порядке учитываться все конструктивные особенности механизма, поэтому наряду с заводскими установками, все выполненные своими руками дровоколы соответствуют набору основных минимальных требований:

стандартная минимальная мощность мотора - порядка 2кВт;
изготовление всех стационарных и подвижных элементов на основе твёрдой стали или достаточно прочных сплавов;
минимальное расстояние от конуса прибора до пола - 80–90 см;
количество оборотов для установки в бытовом использовании - 400–500 в минуту.

Дровоколы можно не только изготовить самостоятельно, но также приобрести уже готовыми, в сборке. Принципиальная разница представлена ценой, так как стоимость достаточно мощных моделей составляет несколько десятков тысяч рублей. Основное достоинство такой заводской сборки состоит в том, что нет необходимости тратить время и силы на изготовление, а готовый агрегат более безопасен в работе. Габариты установки подбираются строго индивидуально, но стандартное исполнение дровокола предполагает соблюдение размеров Д/Ш/В на уровне 85/40/65 см.

Простой механический, сабельный и ножной рыжачный дровокол

Таблица: сравнение дровоколов заводской сборки

Модель	Тип	Безопасность и надёжность	Мощность	Стоимость (руб)
Champion LSH5000	электрический (230 В) горизонтальный	Высокая	2,2 кВт	от 17 тыс.
AL-KO KHS 5204	электрический (230 В) горизонтальный	Высокая	2,2 кВт	от 19 тыс.
Texas 520 H	электрический (220 В) горизонтальный	Высокая	1,5 кВт	от 20 тыс.
Raptor t700	электрический (230 В) горизонтальный	Высокая	2,2 кВт	от 25 тыс.
AL-KO KHS 3704	электрический (230 В) горизонтальный	Высокая	1,5 кВт	от 19 тыс.
PROFI PLS 700E	электрический (230 В) горизонтальный	Высокая	2,3 кВт	от 19,5 тыс.
Texas 600VG	Бензиновый вертикальный	Высокая	3,7 кВт	от 55 тыс.
CHAMPION LSV6000	электрический (230 В) вертикальный	Высокая	2,7 кВт	от 38 тыс.
MTD LS 550	Бензиновый вертикальный/ горизонтальный	Высокая	5,5 кВт	от 220 тыс.

Как показывает практика эксплуатации, самодельное дровокольное устройство вполне может быть настроено на удобную работу и практичное использование, обходится такая конструкция, выполненная своими руками, на порядок дешевле готовых и современных заводских изделий.

При наличии необходимых материалов вполне можно изготовить своими руками один из вариантов простого механического дровокола или оснастить такое устройство электроприводом, что является оптимальным вариантом для работы с небольшим объёмом дров.

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.

Необходим ли колун для дров, если в хозяйстве имеется топор? Автономное отопление, использующее древесный материал, до сих пор является приоритетным в тех населенных пунктах, где отсутствует магистральный газ и возникают перепады электроэнергии. Колун для дров отличается от топора функциональной нагрузкой. Если топор способен в значительной степени оттачивать деревянную деталь, то колун – идеальный способ для получения грубого чернового контура.

Примечание: Простыми словами, расколоть полено на несколько крупных частей за один удар гораздо проще, используя такой приспособление, как колун. Его можно изготовить своими руками.

Различаются колуны для дров на два основных типа:

механический;

Механический колун для дров

с электроприводом.

Колун с электроприводом для дробления дров

Механический колун, который имеет ручной привод, несложно сделать своими руками. Чертежи его просты, а принцип работы заключается в упрощенных механических движениях.

Работа механического колуна с пружиной

Самодельный колун состоит из:

металлического клина;

пружинного механизма.

Механизм для рубки дров

Настраивается такой колун регулированием пружины. Изменяя ее положение, уменьшая или увеличивая расстояние до рабочего клина, можно обрабатывать поленья разной длины. Колун с ручным приводом используется вместе с твердым основанием. На него устанавливается полено, а работник, поднимая вверх колун, с небольшим усилием опускает на материал, раскалывая его.

Именно клин играет роль «раскалывателя». Пружина позволяет механизму возвращаться в исходное положение для следующей партии дров. Главными вспомогательными силами в работе механического колуна являются: сила тяжести и упругости стального клина.

Большое преимущество приспособления перед стандартным топором заключается в снижении нагрузки на работника при раскалывании дров. Это в значительной степени оптимизирует работу, позволяет за один и тот же промежуток времени расколоть больше поленьев, чем при аналогичных действиях топором.

Обычный колун для дров с коротким плечом

Электрический или колун с электроприводом еще больше облегчает задачу работнику. Основная функциональная деталь, после запуска электродвигателя, постоянно вращается. Оператору остается только устанавливать новую партию поленьев для раскола.

Рабочая деталь такого механизма – конус с определенным углом. Он имеет винтовую нарезку. В процессе вращения, благодаря спиралевидному конусу, элемент беспрепятственно входит в древесину. Работающая деталь в буквальном смысле разрывает волокна древесины, что упрощает расколку.

Электрический колун для дров

Электрический колун для дров имеет также рабочий вал и рубящий наконечник. На концах вала имеются пазы, в которые устанавливается шкив ременной передачи. Вал крепится к станине благодаря двум креплениям с подшипниками. Однако есть чертежи упрощенного механизма, где показан прямой монтаж конуса на вал.

Примечание: В тех случаях, когда возможен перепад напряжения или перебои в поставке электроэнергии, приспособление можно оснастить двигателем внутреннего сгорания с цепной передачей. Очень важно при работе с таким устройством знать, что на конус, при его вращении, поленья можно подавать только вертикально.

Электрический колун с двигателем от стиральной машины в действии

Гидравлика

Еще одним видом механического колуна является гидравлический . Его принцип работы основан на использовании энергии сжатой жидкости. В этом случае давление передается рабочему поршню через жидкость. Он, в свою очередь, оказывает давление на бревна.

Гидравлический колун в действии

При изготовлении такого колуна своими руками важно обратить внимание на станину. Она должна быть сделана из стального швеллера с толстыми стенками. По ней будет осуществляться ход поршня с режущим элементом. Применение такого механизма позволяет за один ход получить расколотые бревна на несколько частей. Важно при таком способе кола обзавестись дополнительными направляющими.

При выборе гидравлического колуна для дров важно обращать внимание на максимальную длину обрабатываемого полена (она должна быть до 63 см) и усилие давления (до 9 т). При таких параметрах устройство с легкостью за 2 секунды раскалывает полено в 40 см диаметром.

Винтовая передача

Еще один тип устройства, который использует передачу винт-гайка. Принципом работы такого приспособления является преобразование вращательного движения винта в поступательное движение гайки. Устройства даже небольшого размера дают возможность при минимальном физическом усилии раскалывать поленья на несколько частей.

Винтовой дровокол может быть нескольких типов:

бытовые – чаще всего встречаются в частных домах; могут быть мобильными, если каркас снабжен осью с парой колес;
промышленные – это целые комплексы, которые используются на пилораме и требуют профессионализма в обращении.

По типу установленного привода винтовые устройства делятся на:

электро;

бензиновые.

Электродровокол способен работать от двух типов сетей: одно- и трехфазной. Так как провести на участок три фазы – достаточно дорогостоящее мероприятие, большинство потребителей выбирает модели на одну фазу.

По типу резьбы винтовой дровокол может быть:

с метрической резьбой – имеет меньшую надежность, так как данный тип резьбы быстрее истирается, есть риск соскакивания полена;
с упорной резьбой – благодаря достаточной форме и остроте она хорошо врезается в дерево, является более долговечной.

Колун и топор своими руками

Цены на колуны для дров зависят от их типа. И, естественно, с приводами устройства дороже. Тип двигателя также влияет на стоимость. В среднем колун с двигателем внутреннего сгорания дороже электрического на 15%.

Выбор

Самыми важными нюансами при выборе удобного колуна являются:

Материал ножа. Данная деталь должна изготавливаться из закаленной стали. Такой элемент прослужит очень долго.
Безопасность. Качественное оборудование должно быть оснащено двухрычажной системой, которая будет осуществлять блокировку. Это минимизирует риски травмирования при использовании колуна. Работник удерживает рычаги руками, отпуская один из них, устройство останавливается.
Упор. Самыми удобными агрегатами будут те колуны, в которых установлен регулированный по высоте упор. При изготовлении приспособления своими руками на эту деталь также важно обращать внимание. При такой настройке расколка дров будет происходить с минимальными нагрузками для человека, а значит, с большей производительностью.
Удобство. Если колун изготавливается своими руками, работник имеет возможность подогнать все параметры под личный комфорт. Если же оборудование приобретается, стоит обращать внимание на возможность его передвижения и удобство использования.

В заключение остается добавить, что своими руками проще всего сделать устройство для колки дров, используя слегка заостренный стальной клин и деревянную ручку. Но если предстоит значительный объем, например, заготовка на зиму, тогда своими руками либо приобретать устройство для колки дров нужно в полном комплекте и желательно с приводом.

Тестирование колуна в условиях российской зимы

Не за горами осень. И, если ваша дача отапливается твёрдотопливным котлом, самое время подумать о заготовке дров. При большом объёме отапливаемых помещений механизированная заготовка явно предпочтительнее по производительности, чем обычный топор. Гидравлический дровокол (или, иначе, гидравлический колун) – хорошее решение проблемы.

Разновидности и принцип работы гидравлического дровокола

Сразу стоит отметить, что механизировать процесс получения дров можно и иначе – например, применением винтового колуна с электрическим или даже ручным приводом. Однако гидравлический привод позволяет осуществить предварительный прижим полена, что обезопасит работу с дровоколом и гарантирует более качественное расщепление. Запитку насосной установки обычно производят от электродвигателя мощностью 3…6 кВт, либо от бензинового двигателя.

Привод гидравлического дровокола может иметь два исполнения – горизонтальное и вертикальное. Применимы оба, всё определяется наличием свободной площади на участке хозяйственных помещений, и – в случае изготовления гидравлического колуна своими руками — доступностью имеющейся насосной установки, которую предполагается задействовать.

Отметим, что вертикальный агрегат снабжён рамой с колёсами, что позволяет перемещать его по участку. Представленную конструкцию можно усовершенствовать, используя вместо обычного плоского ножа инструмент с Х-подобным лезвием, что позволило бы делить баклан не на два, а на четыре фрагмента.

С управлением гидродровокола вертикального типа легко справляется один человек, хотя высота исходного полена здесь ограничивается габаритами рамы. Считается, что продольная устойчивость привода при такой компоновке снижается, поэтому по мощности модели гидравлических дровоколов вертикального типа уступают своим горизонтальным «коллегам». Для привода устройства можно использовать гидросистему любого колёсного трактора, а принципиальная схема мало чем будет отличаться от той, что приведена на рисунке.

Как выбрать дровокол?

Исходными пунктами выбора подходящей модели промышленного исполнения являются:

Давление, создаваемое на торец расщепляемого полена. В зависимости от модели агрегата это давление варьируется в пределах 100…200 бар, что в пересчёте на усилие даёт примерно 60…80 кН. Специалисты полагают, что таких расчётных параметров вполне достаточно для того, чтобы колоть поленья из обычной древесины диаметром 45…50 мм (дуб, секвойя, граб и т. п. экзотика, понятно, исключаются).
Рабочий ход поршня. Обычно производители предусматривают рабочее перемещение поршня (к штоку которого присоединяется клин) в пределах 200…400 мм, при двухскоростном приводе: на прямой ход 30…80 мм/с, на возвратный 100…150 мм/с.
Тип привода. Зависит от конкретных условий пользователя. При нестабильности подачи электроэнергии лучше ориентироваться на бензиновые или даже дизельные двигатели. Потребляемая мощность, в зависимости от типа насосной установки, составляет 2…4 кВт.
Дополнительные опции, важнейшими из которых считаются мобильность установки, настройка высоты раскалываемой заготовки, наличие гидрораспределителя (позволяет снизить затраты электроэнергии при возвратном перемещении штока), а также принцип управления (вариант с двумя рычагами безопаснее, поскольку руки оператора находятся вне рабочей зоны).

Важным компонентом выбора является и цена гидравлического дровокола. Рынок предложений обширен, начиная от агрегатов отечественного производства, цена на которые стартует от 100000…140000 руб, до гидравлических колунов импортного производства (котируются изделия от торговых марок Sple, Lancman), стоимость которых достигает 280000 руб. Об особо навороченных моделях здесь не упоминается, поскольку они ориентированы на промышленного пользователя.

Гидродровокол своими руками

Прежде всего, стоит определиться с функциональностью и схемой устройства. Для собственных нужд более подходят гидравлические дровокол вертикального типа. Хотя они и менее производительны, зато значительно компактнее, и вполне доступны для изготовления своими руками.

Следующей позицией является выбор типа привода. Применение бензинового мотора придаст агрегату повышенную мобильность, вплоть до его применения непосредственно на участке рубки. Электропривод значительно экологичнее, а также проще в агрегатировании с насосом и последующем управлении, зато привязан к ближайшей электрической розетке. Рассчитывать следует только на питание 220 В.

Наконец, используя обычный автодомкрат, можно изготовить самодельное устройство, которое вовсе не потребует внешнего привода. В этом случае полено, перемещаясь вверх под усилием домкрата, будет раскалываться клином или ножом, которые закрепляются на верхней поперечине прямоугольной рамы. Домкрат устанавливается на Т-образной поперечине, которая составляет нижнюю часть рамы.

Рабочий инструмент может быть изготовлен в следующих исполнениях:

Обычный клин (как показано на рисунке), который включает в себя центровочное приспособление для направления полена точно вертикально оси предполагаемого скола. С этой целью по оси полена необходимо центровое отверстие, попав в которое, клин далее будет входить в полено строго перпендикулярно его нижнему торцу. Это повысит качество разделки;
Нож, который сразу будет расщеплять полено на две части. Нагрузка при этом увеличится, поскольку площадь соприкосновения инструмента с заготовкой возрастёт. Одновременно и возрастёт качество поверхности среза, что позволит избавиться от проблем с загрузкой твёрдотопливного котла;
Х-образный нож, который при внедрении в древесину выполнит её расщепление одновременно на четыре части. Это также облегчит загрузку котла, кроме того, стойкость такого ножа будет наибольшей.

Домкрат можно приспособить и для изготовления горизонтального гидродровокола. Приспособление в этом случае стоит спроектировать на колёсную раму.

Гидравлический самодельный колун работает так. При качательных перемещениях рукоятки домкрата его шток соприкасается с торцом полена, и начинает воздействовать на него. Противоположный торец заготовки вонзается в древесину, и раскалывает её. При сбросе давления в гидросистеме домкрата установленные слева и справа от него возвратные пружины возвращают шток в исходное положение.

При замене плоского ножа на Х-образный производительность колки дров возрастёт вдвое. Если и в этом случае темпы заготовки дров не устроят пользователя. Придётся оснащатьдровокол насосной установкой. Тут не обойтись без приобретения в магазине подходящего типа гидроцилиндра (параметры его выбора описаны ранее), масляного бака, насоса типа НШ-32 или НШ-50, а также гидрораспределителя.

Для изготовления рамы стоит использовать швеллер, а саму установку монтировать на передвижной тележке.

Гидродровокол горизонтального типа: а – общий вид, б – схема устройства:

1 – Опорная балка; 2 – Плита под полено; 3 – Фиксирующий крепёж; 5 – Ручка для установки сменного инструмента; 6 – Клин; 7 – Полено: 8 – Упорная плита под шток домкрата: 9 – Возвратная пружина; 10 – Домкрат; 11 – Вентиль сброса давления масла; 12 – Рукоятка; 13 – Задний упор; 14 – Передний упор; 15 – Силовой элемент скалывающего инструмента; 16 – Хомут для присоединения домкрата к опорной балке