Принцип действия
Двигатель при помощи ременной передачи вращает шестерню. При повороте рукояти управления шестерня приходит в движение зубчатую рейку. Рейка, двигаясь вдоль направляющих, закрепленных на станине, продвигает вперед толкатель. На станине между колуном и толкателем располагается заготовка, по мере движения толкатель раскалывает заготовку об колун.
После того, как толкатель дойдет до конца, зубчатая рейка и шестерня расцепляются, и весь механизм приводится в первоначальное состояние. У некоторых дровоколов возврат рейки на место производится вручную — обратным движением рукояти управления. После отбрасывания получившихся дров и замены заготовки весь процесс повторяется заново.
Назначение дровоколов
Если вы являетесь счастливым обладателем собственного загородного дома, то наверняка хорошо знаете о том, как тяжело колоть дрова, размахивая тяжелым увесистым топором. Впрочем, прогресс не стоит на месте, поэтому в наши дни работу по заготовке дров можно существенно облегчить. Для этого используют специальные станки, получившие название «дровоколы».
Конечно, необходимость в подобной технике имеется далеко не у каждого. Если вы колете дрова раз в месяц, то вам вполне достаточно обычного колуна, но есть категории домовладельцев, которым без механического приспособления никак не обойтись. В первую очередь это люди, постоянно проживающие в домах с печным отоплением, каминами или твердотопливными котлами. Такое оборудование необходимо в дровяных котельных, ну и, конечно же, не стоит забывать о любителях русской бани — ведь прежде, чем хорошенько попарится, им непременно понадобится запастись дровами для растопки очага.
Поэтапная сборка
Установка мотора
Оптимальным и конечным вариантом будет дровокол винтовой двигателем 220В, хотя можно оборудовать дровокол и бензиновым мотором для повышения мощности на случай сборки крупногабаритной установки для колки более крупных поленьев. Если же дровокол планируется собрать небольших размеров, то идеально подойдет мотор от ненужной стиральной машины. Такой мотор станет экономичным, ведь будет работать от обычного напряжения 220В. Конечно, такой двигатель дровокола 220В является не сильно мощным, однако благодаря установке хорошего редуктора мощность электроприбора увеличивается в разы. Наиболее важным при сборке дровокола является правильное сочетание мотора и редуктора. На практике это означает, что установка на валу мотора более компактного шкива, а на валу, который оснащен конусом, большего по размеру шкива приведет к максимально эффективному результату. Чем больше будут отличаться между собой размеры данных шкивов, тем более мощным будет дровокол.
Внимание! Правильность подбора редуктора под электрический двигатель очень важна, ведь показатель скорости вращения конуса не должен быть более 500 оборотов в минуту, а ограничить данную характеристику как раз можно, правильно подобрав редуктор и мотор
Выбор подшипников
В целом можно установить подшипники любого типа, главное, чтобы они выдержали максимально возможную нагрузку со стороны вала. Если планируется собрать небольшой дровокол, вполне подойдет установка вала, имеющего диаметр не более 3 см. Для него нужно будет подобрать подшипники, внутренний диаметр которых равен внешнему диаметру вала.
Внимание! Подшипники должны выдерживать максимально возможные нагрузки со стороны вала
Установка подшипников осуществляется в корпусе, который выполнен из прочной стали. Можно взять цельный корпус для всех подшипников либо подобрать корпус для каждого подшипника отдельно. Корпус по силам сделать любой профессиональный токарь, однако лучше всего приобрести уже готовый корпус, оставшийся от старых станков.
Крепление подшипников к станине происходит болтами. Главное требование к станине – прочность. По этой причине эти места укрепляются с помощью металлических профилей, уголков или швеллеров. Профиль крепится путем электросварки наглухо. Каркас дровокола легко собрать с помощью стандартных металлических уголков или труб.
Подбор конуса
Теперь коснемся непосредственно рабочей части дровокола, то есть его наиболее важной детали, отвечающей за колку дров. Материалом для изготовления рабочего конуса должна служить высокопрочная инструментальная сталь
Это означает, что данную деталь остается только покупать, ведь даже самый опытный токарь не сможет сделать конус высочайшего качества в соответствии со всеми требованиями. Это под силу лишь заводу-изготовителю. Самый важный момент при выборе конуса – точно подобрать его размер, ориентируясь на то, какого размера поленья предстоит раскалывать. Как правильно подобрать конус в зависимости от размера дров? При диаметре 7 см раскол будет достигать глубины 45 см, при 8 см – 55 см, а при 10 см – 75 см соответственно.
На схеме сверху представлены размеры винта конуса. Немаловажным является и то, в каком направлении должна проводиться нарезка резьбы. Она должна быть левой. На практике это означает, что когда конус будет вкручиваться, врезаясь в бревно, он должен его притягивать к себе. Таким образом, левая резьба выполняет важную функцию, облегчая работу всего дровокола. Благодаря резьбе заготовка совершает поступательные движения при вращении конуса. Этот фактор является весьма важным для маломощных дровоколов, в основе которых лежит мотор, питающийся от напряжения 220В, ведь у таких приборов нет подающего узла. Такая работа выполняется своими руками. А благодаря левой резьбе отпадет необходимость нажимать на поленья, таким образом, создавая давление и ускоряя процесс распила
Вот почему важно не ошибиться с нарезкой резьбы
Типы конусов
Выбирая конус под дровокол, важно определиться с его конструкцией. Конусы бывают двух типов: имеющие хвостовик и имеющие посадочное отверстие
Как сделать конус с хвостовиком? Сбоку вала, к которому впоследствии прикрепится сам конус, нужно просверлить отверстие под хвостовик, а затем вставить его туда и надежно закрепить стопорным винтом, вкрутив с торца вала. Если имеется больше надобность во втором варианте с посадочным отверстием, то в него нужно вставить вал, а затем закрепить с помощью двух стопорных болтов. Ниже имеется фото, на котором как раз изображен второй вариант.
Разработка компоновочной схемы дровокола
Самодельный гидравлический дровокол выполняется по определенной схеме. В ней обязательно присутствуют основные элементы: 1 – нож с острым лезвием; 2 – толкатель; 3 – шток гидроцилиндра; 4 – бак; 5 – насос; 6 – распределитель; 7 – гидроцилиндр; 8 – станина.
Из бака 4 рабочая жидкость (масло) поступает насос 5. Гидрораспределитель 6 направляет потоки в разные полости гидроцилиндра 7. При подаче жидкости снаружи шток 3 цилиндра перемещает толкатель 2 в сторону лезвия 1.
Если на станине 8 в это время располагается фрагмент, который необходимо расколоть, то он будет двигаться на лезвие ножа 1 и раскалываться.
Чтобы самостоятельно начать изготовление установки для механической колки дров, необходимо скомпоновать основные элементы на станине.
Саму станину нужно изготавливать из прокатного профиля (двутавров или швеллеров). Так как усилие будет развиваться довольно значительное, то выбирается профильные элементы номеров от 14 до 20 (номер – это размер по высоте, выраженный в сантиметрах).
Станина устанавливается горизонтально на шасси. Подобное решение обосновано тем, что в будущем дровокол можно перемещать на небольшие расстояния во дворах. В период выпадения осадков установку можно перекатить под крышу.
Для удобного размещения бревен на станине монтируется ложе. Его изготавливают из листа металла. Задают профиль, чтобы происходило самостоятельное центрирование заготовки.
Разрубленные поленья выходят за пределы ножа. На выходе монтируют подставки. С них удобно брать дрова и переносить в поленницы.
Автоматизированный дровокол оправдан при организации удаления разрубленных дров на место складирования.
Значительно проще собрать конструкцию, в которой каждым движением толкателя управляет оператор. Производственный цикл производится в следующем порядке:
- Партия заготовок подвозится к дровоколу.
- Каждое бревно определенного размера укладывается на ложе.
- Переключается распределитель на подачу масла во внешнюю полость гидроцилиндра.
- Перемещаемый под давлением толкатель давить на заготовку. Она раскалывается, попадая на нож.
- Расколотые поленья перемещаются на подставки за пределами ножа.
- Оператор переключает гидрораспределитель для обратного перемещения толкателя.
- Пока исполнительный механизм возвращается к исходному положению, оператор выносит дрова за пределы установки.
- Далее цикл раскалывания бревен повторяется до полной переработки доставленной партии заготовок.
Как сделать дровокол гидравлический своими руками?
Основные этапы разработки станка своими руками:
- Тип устройства (вертикальное, горизонтальное). Прежде чем приступать к проектированию самодельного дровокола нужно определится с функциями, которые он должен выполнять и схемой по которой он будет функционировать. Для частного сектора, подойдут станки вертикального устройства. Их производительность ниже но они занимаю намного меньше места, и их изготовление вполне доступно обычному человеку. Но это не значит, что самостоятельно нельзя сделать дырокол горизонтального типа.
- Тип привода (бензиновый, электрический, ручной). Далее следует определиться с типом привода для дровокола. Бензиновый привод обеспечит самодельному гидравлическому колуну мобильность, и возможность применения прямо на делянке где производится рубка леса. Электрический мотор на много проще подключить к насосу, а также проще управлять им. Электромотор экологически чище бензинового, но сильно зависим от наличия электроэнергии, а значит весьма немобилен.
- Устройство ножа (клин, нож, икс образный нож). Нож, раскалывает полено на две части. Икс образный нож, колет полено на 4 части. Конусообразный клин. Колет полено на несколько частей. Обязательно попадание клина в центр заготовки, иначе колка будет не эффективной.
Самый простой в устройстве и исполнении, самодельный дровокол на основе автомобильного домкрата. Такой станок вообще не требует внешнего привода. При таком устройстве чурка колется за счет усилия домкрата. Внизу рамы станка устанавливается домкрат, и при помощи его усилия чурка поднимается вверх. В верху рамы установлен нож, чурка давит на нож, за счет чего заготовка раскалывается на части.
Гидравлический дровокол на основе домкрата
Самодельные дровоколы на основе домкрата с ручным приводом обладают низкой производительностью, и колка дров икс образным ножом в таких устройствах весьма затруднительна. Также раскол одной заготовки занимает значительное время. Так что рассмотрим станки на основе бензинового или электропривода.
Схема дровокола гидравлического с приводом
Первым делом нужно сделать раму. Рама представляет собой балку, оптимальная ширина которой представляет 10-15 см.
На раму с одной стороны крепится нож, виды ножей описаны выше, но я рекомендую использовать икс образный нож для обеспечения максимальной производительности станка. Также следует предусмотреть перемещение ножа по раме, это обеспечит регулировку длинны заготовки, которую можно будет расколоть на самодельном дровоколе.
С другой стороны, на раму крепится гидроцилиндр, он закрепляется над рамой на высоте 6-7 см. На конце штока следует установить толкатель из листа метала, толщина которого находится в пределах 8-10 мм. Далее на раму крепится привод, управляющий блок и бак под масло. Все это соединяется шлангами высокого давления.
ВСЕ ПЛЮСЫ И МИНУСЫ ВИНТОВОГО ДРОВОКОЛЬНОГО СТАНКА
Плюсов у такого механизма немало:
- распространённость комплектующих делает его доступным в производстве и дальнейшем ремонте;
- механизм удобен в работе: с ним легко совладает и женщина, и пенсионер;
- также дровокол универсален: подходит для заготовки дров, вне зависимости от типа древесины и размеров чурбачков;
- скорость заготовки дров при использовании дровокола увеличивается в несколько раз;
- в отличие от ручного труда, механизация процесса снижает усталость, позволяет выполнять большие объёмы работ в короткие сроки без последствий для организма.
Но важно учитывать, что дровокольный станок не обеспечивает полную автоматизацию процесса заготовки дров, поэтому хоть небольшая усталость, но всё же будет. Также очень важно отметить, что механизм у этого станка открытый, поэтому несоблюдение техники безопасности может стать причиной получения серьёзных травм
Что понадобится для сборки дровокола
Основой для моего станка послужил старый деревообрабатывающий станок. Из него я взял корпуса и электрику. Также от него в ход пошёл и электродвигатель мощностью 5 киловатт на 1400 оборотов в минуту.
В качестве стола для дровокола я использовал стол от старой циркулярной пилы. Поскольку привод решил организовать на ременной передаче, дополнительно мне пришлось купить 2 шкива. Их я нашёл на ближайшей приёмке металла — цена за два шкива составила 1000 рублей. На мотор был установлен шкив диаметром 160 мм, а на вал — 340 мм.
Сам вал и «морковку» пришлось заказывать у токаря. Обошлось это удовольствие мне в 600 рублей.
Теперь немного про конусный винт-«морковку». Некоторые «специалисты» рекомендуют вырезать деталь из подходящего по размеру конуса с помощью болгарки. Использование такой поделки в несколько раз может снизить эффективность дровокольного станка и отрицательно повлиять на его безопасность.
Поэтому единственным верным вариантом является заказ «морковки» у токаря. В качестве альтернативных способов можно попробовать поискать готовые конусы в интернете или в магазинах типа «всё для сада и огорода».
Как видно, изготовление дровокольного станка не требует использования редких и дефицитных деталей. Большую часть всех узлов и элементов дровокола вы легко можете найти в гараже у себя или же у своих знакомых.
И если я в качестве основы использовал старую циркулярку и деревообрабатывающий станок, то немалое число конструкторов используют следующие материалы:
- вал необязательно заказывать у токаря: в большинстве случаев можно использовать подходящую по размерам ступицу от сельскохозтехники;
- в качестве подшипников с корпусами идеально подходят опоры карданных валов автомобилей;
- для станины используются профильные трубы и уголки, в качестве рабочего стола — стальной лист толщиной около 4 мм;
- если запланировано использование ременной передачи, то необходим ремень подходящей длины и шкивы, если цепной — то цепь и звёздочки. И то и другое легко можно найти на авторазборах: могут подойти детали как от автомобилей, так и от некоторых моделей мотоциклов;
- в качестве двигателя стоит использовать однофазный электромотор мощностью порядка 3,5-5 киловатт. Ведь редко на каких участках прокинуты трёхфазные электрические сети, а использование конденсаторов для запуска трёхфазных моторов от однофазной сети не всегда удобно и экономически выгодно;
- для проводки можно использовать многожильные провода сечением не меньше 2,5 квадрата. Для их дополнительной защиты также можно взять гофротрубу;
- обязательно устанавливаем выключатель (или магнитный пускатель) и УЗО;
- также не забываем про наборы болтов, шайб, гаек и шпилек.
Большая часть всех необходимых деталей без труда приобретается на авторазборах, магазинах запчастей к автомобильной и сельскохозяйственной технике, электро- и бензоинструмента.
Когда все необходимые комплектующие и узлы будут закуплены и подготовлены, можно будет переходить к завершающему этапу — сборке винтового дровокольного станка.
Обзор лучших моделей дровоколов
За последние несколько лет многие компании наладили выпуск различных моделей бытовых дровоколов различных видов и модификаций. Чаще всего в продаже можно встретить дровоколы производства двух компаний: Артмаш и СПРИНТ. Ниже представлен обзор нескольких моделей для решения различных задач.
Если необходимо колоть небольшие заготовки и требуется дровокол с электрическим приводом, питающийся от сети 220В, то для этого прекрасно подойдет дровокольный станок производства компании Артмаш с электрическим двигателем мощностью 2,2 л. с. и создаваемым усилием в 12 т.
При питающем напряжении в 380В и необходимостью колоть более крупные заготовки, следует обратить внимание на дровоколы СПРИНТ с двигателем в 3 л. с., если же мощность двигателя не играет принципиальной роли, то лучше рассмотреть модель компании Артмаш
Дровокол реечный Артмаш 220 В
Тот же принцип действует для бензиновых и смешанных приводов. Практически все производители используют бензиновые двигатели в 6,5 л. с., при этом дровоколы СПРИНТ ориентированы на раскол более крупных заготовок, а для простых бытовых нужд больше подходят реечные дровоколы Артмаш.
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.
Чертежи реечного дровокола и его преимущества
Первое преимущество самодельного дровокола на зубчатой рейке — его минимальная цена и гибкость параметров. Действительно, зачем платить от 100 рублей за профессиональную модель, если можно своими руками из подручных материалов собрать вполне функциональное устройство. Да, возможно придётся его доводить и переделывать, зато в результате мы получим именно такой заготовительный станок, который устроит именно нас.
Кстати, если говорить о персонализации устройства, то можно делать дровокол и не только стационарным, а и передвижным. Вот несколько чертежей и схем таких конструкций. Его мобильность позволит сократить время заготовки дров и оптимизировать сам процесс, то есть, колоть дрова непосредственно возле места их складирования, а не тратить время на их перемещение. Сама же конструкция реечного дровокола может дать вот что:
- рейка из хорошего металла в паре с шестерней способны создать усилие до 10-12 тонн, а этого вполне хватит, чтобы расколоть не только бревно;
- при условии использовании бензинового двигателя расход топлива составит около стакана в час, в зависимости от модели, а раскол полуметрового полена займёт не более минуты, и никаких топоров;
- по производительности реечный дровокол не уступит промышленному гидравлическому устройству при цене ощутимо меньшей;
- устройство долговечно, его просто обслуживать и эксплуатировать, можно применять совершенно разные двигатели.
Техника безопасности
Во время изготовления и эксплуатации самодельного дровокола необходимо соблюдать правила техники безопасности. Благодаря им можно избежать травм и снизить вероятность возникновения чрезвычайных ситуаций.
Основные меры предосторожности:
- Во время проведения работы необходимо использовать средства индивидуальной защиты. К ним относятся не только очки, перчатки, но и специальная закрытая одежда. Если пренебречь этим правилом, то отлетевшая щепка может травмировать глаза или кожу.
- Изготавливать дровокол можно только в помещении, где соблюдены все средства пожарной безопасности. В противном случае небольшая искра может привести к пожару.
- Сварочные работы нужно выполнять в специальной маске, оберегающей глаза от негативного воздействия яркого свечения.
- При раскалывании поленьев запрещено протягивать руки к острым рабочим деталям, а также поправлять установленную заготовку.
- Если сделанное своими руками устройство работает от электродвигателя, то любые манипуляции можно проводить только после отключения питания.
Как выбрать дровокол: особенности изделия
Если в хозяйстве нужен дровокол, то важно решить: покупать ли готовое изделие или собрать его своими руками. При реализации последнего варианта потребуются определенные инструменты и навыки. Например, вы можете изучить каталог комплектующих для винтовых и конусных дровоколов какого-либо производителя и собрать самостоятельно надежный и производительный агрегат
Например, вы можете изучить каталог комплектующих для винтовых и конусных дровоколов какого-либо производителя и собрать самостоятельно надежный и производительный агрегат.
Устройство с вертикальным расположением бревна
Другие варианты оборудования работают по принципу – мотор перемещает на полено специальные ножи, при оказании давления на которые бревно раскалывается. Чтобы создать качественное изделие стоит изучить информацию, как сделать дровокол своими руками и какой тип устройства лучше выбрать.
Установок работающих по данному принципу очень много и они различаются друг от друга по отдельным признакам:
- по методу укладки бревна. Есть вертикальные и горизонтальные механизмы. Устройства вертикального типа считаются более мощными и могут работать с толстыми бревнами, но для кривого полена стоит выбрать горизонтальный прибор;
- максимально возможные значения укладываемых дров. В зависимости от этого фактора оборудование делится на промышленное и бытовое;
- типы привода. Для бытового использования достаточно применить электрический агрегат с мощностью около 2,5 кВт.
Достаточно мощные агрегаты можно сделать своими силами
Кроме того, значение имеет масса бытового инструмента. Подобное изделие можно сконструировать самостоятельно.
Инерционный дровокол
Есть еще один хороший способ колки дров – инерционное устройство, простое и надежное. Как в свое время говорил один знаменитый древний грек: «дайте мне точку опоры…»
Работа такого типа дровокола заключается в возможностях рычага. Точка опоры находится на расстоянии 1,5-1,8м от рабочей части механизма – колуна (топора). Прикладывая усилие к режущей части устройства, то есть, резко увлекая ее вниз, на подставленное полено, сила рук увеличивается во много раз.
Своими руками собрать такой дровокол для русских мужиков ничего не стоит. Да и материалов нужно немного.
Есть, конечно, и минус в конструкции – для того, чтобы остановить ход колуна, нужно приложить усилие, однако намного меньшее, чем для раскалывания полена колуном ручным.
