Чертеж электро дровокол своими руками. Как собрать дровокол собственными силами? Конусный или винтовой дровокол

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

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

Механические дровоколы

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

Простейший механический дровокол

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

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

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

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

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

Пружинный дровокол

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

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

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

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

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

Инерционный дровокол

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

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

Конусный дровокол с электроприводом

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

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

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

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

Фото дровоколов своими руками

Заготовка топлива для отопления дома в зимний период является важным и ответственным мероприятием. Много сил отнимается во время ручной рубки дров. Чтобы ускорить и облегчить процесс, хозяева зачастую максимально механизируют операции. В частности можно изготовить для домашнего пользования дровокол своими руками. Покупка такого аппарата потребует существенных финансовых затрат, а самодельный дровокол обойдется дешевле и будет оптимизирован под конкретные условия использования.

Качественное горение поленьев в твердотопливной печи зависит не только от породы дерева, но и от физических параметров поленьев, к которым относится:

• длина заготовки;
• диаметр полена;
• форма.

Чрезмерно толстые заготовки будут долго разгораться и могут даже не полностью перегореть. Слишком маленькие и тонкие дрова быстро перегорят, не отдав достаточное количество тепла помещению. В подобной ситуации выручит собранный дровокол своими руками, чертежи, фото, инструкции для которого готовятся заранее.

Классификация оборудования

Перед тем, как сделать дровокол гидравлический своими руками либо в гаражных условиях собрать механический дровокол своими руками, стоит определиться с типом конечного устройства. В каждой конструкции имеются свои достоинства и недостатки. Однако, подобное устройство для колки дров окажется более выгодным в финансовом плане, чем приобретенное в строительном магазине.

По типу установки заготовки оборудование делится на две группы:

• Горизонтальный тип. Бревно укладывается на станину горизонтально и перемещается вдоль своей оси по направлению к рабочему инструменту. Готовый самодельный аппарат может быть разработан с обратным действием, когда сама режущая часть внедряется в неподвижное зафиксированное бревно.
• Вертикальный тип. В заготовку режущая часть входит вертикально. При данном позиционировании требуется фиксация бревна. В некоторых случаях это делается руками либо специальными приспособлениями.

• Комбинированный тип. Встречается достаточно редко в самодельных схемах. Востребован в промышленных условиях на деревообрабатывающих предприятиях.
• Выбирая способ, как сделать дровокол своими руками, необходимо подбирать тип привода для оборудования:
• За счет работы бензиновых или дизельных аппаратов. Такие варианты являются наиболее распространенными из всех автономных самоделок. Они являются высокоэффективными и благодаря своей мобильности могут использоваться максимально близко к источнику сырья.
• Дровокол механический является достаточно надежным оборудованием и применяется в случае выполнения относительно небольшого объема работ. Самодельный механический агрегат нуждается в небольшом количестве материалов, что является его преимуществом перед остальными типами конструкций.

• Дровокол ручной своими руками на электротяге является стационарным. Однако, при подобной схеме исполнения пользователь получит менее производительное устройство.

Ключевым элементом в конструкции любого агрегата, включая гидравлический дровокол, изготовленный своими руками, является форма колуна - рабочей части станка. Колун бывает следующих форм:

• Клиновая форма. Клин врезается с большой скоростью между деревянными волокнами и расщепляет заготовку на две части.

• Крестообразная форма. Для работы аппарата требуется большое усилие, чтобы войти между волокнами и поделить заготовку на четыре и более частей.
• Винтовая (конусная) форма. Рабочая часть с нарезанным винтовым профилем на конусе вкручивается между волокнами и расщепляет таким образом заготовку.

Разновидности приспособлений

Перед тем, как приступить к работе, желательно определиться с видом оборудования, которое классифицируется по нескольким признакам:

• наличие двигателя - это могут быть пружинные колуны, независимые от электричества, гидравлика, бензиновый или электрический агрегат;
• собственно конструкция - вертикальная, горизонтальная, смешанного типа, реечная или конусная;
• способ раскола дров - с помощью винтовой пары, по принципу шурупа, воздействие пневматики или гидравлики.

Самый простой дровокол состоит из стационарного стола, консоли и стойки.

Для работы конусного агрегата понадобится уже двигатель с соответствующим оснащением, приводной вал и рабочий орган, соединенный с механизмом цепью или ремнем передачи.

Для нормальной работы реечного дровокола нужны двигатель, приводной вал, цепная или ременная передача, шестерня и рейки. По самостоятельной сборке это сложная конструкция, принцип работы которой сводится к преобразованию крутящегося вала в последовательное движение рабочей части.

Если речь идет о небольшом объеме деревянного топлива, то с этим справится простая конструкция - механический или гидравлический дровокол. Помимо того, что сама сборка не требует исключительных знаний, они легко разбираются и работают без двигателя и сложной оснастки. Такого объема хватает для камина, бани, которой пользуются изредка, и дружеских посиделок у костра. Если же нудно заготовить дрова для отопления дома зимой или для нормальной работы теплицы на печном отоплении, механики будет недостаточно. Для этих целей покупают, как правило, бензиновые или электрические дровоколы.

Механический пружинный аппарат

Наименее затратной в изготовлении является механическая схема. Усилие в ней формируется за счет пружины. Станина из металлических квадратных профилей базируется в это время на горизонтальной плоскости. Торец заготовки упирается в расположенный внизу колун.

Устройство состоит из нескольких элементов:

• консоль;
• опорный стол;
• стойка.

ВИДЕО: Очень простой, но эффективный механический колун

Винтовые колуны

В последнее время весьма популярными стали агрегаты с конусной винтовой рабочей частью. Это связано с относительной простотой их изготовления и удобным обслуживанием. Подобная конструкция требует предварительного составления подробной схемы, чертежа либо образмеренного эскиза.

Составными элементами ручного дровокола такого типа являются:

• станина, сваренная из строительного металлического профиля и листового железа;
• силовая установка в виде мотора на электротяге или жидком топливе;
• привод цепной со звездочками и цепью или ременной со шкивами и ремнем;
• вал с винтовым конусом, закрепленный в подшипниках качения;
• упор для заготовки.

Конус изготавливается из стали марок ст45 или 40Х. Желательно готовое изделие закалить, чтобы придать ему необходимую твердость.

В процессе изготовления и сборки необходимо руководствоваться некоторыми правилами безопасности:

• категорически запрещено по правилам безопасности использовать насадку напрямую с мотором без понижающего редуктора, которым обычно вступает цепной привод или установленный редуктор с шестернями;
• монтаж электрического блока должен проводиться в соответствии с основами безопасности;
• для ременной или цепной передачи требуется защитный кожух, чтобы предотвратить захватывание приводом обшлага рукавов и пр.;
• оптимальной является скорость вращения рабочей части около 250 об/мин;
• опоры вала предпочтительней крепить не сваркой, а винтами.

Чтобы повысить мобильность изобретения, стоит установить всю конструкцию на колеса. При этом необходимо позаботиться о наличии тормозной системы. Стоит учитывать, что при значительном снижении скорости вращения уменьшается производительность оборудования, а повышение сказывается на безопасности.

Как сделать гидравлический дровокол

Внутри гидроцилиндра рабочие жидкости способны создавать существенно большие усилия, чем это возможно для винтовых пар. В связи с этим нередко данное оборудование применяется в качестве толкателя заготовки к колуну.

Чтобы в домашних условиях сделать самодельный гидравлический дровокол с минимальными затратами, можно использовать для данных целей гидродомкрат.

Принцип работы такого устройства заключается в том, чтобы на стационарно установленное лезвие надвигать деревянную заготовку. Для этого гидравлический толкатель перемещается по направляющим из швеллеров к ножу.

Преимуществом данной конструкции перед электрической схемой является то, что во втором случае электропривод будет толкать пенек даже при высоком сопротивлении, что способно привести к сгоранию мотора. Гидравлика наращивает силу постепенно и во время достижения значительного сопротивления может оставаться на месте, не ломая конструкцию и не причиняя иного ущерба станку.

Большинство гидравлических аппаратов работает в горизонтальном виде, однако, принципиальная схема обоих типов является одинаковой. Развиваемое усилие составляет около 3-5 т и зависит от используемого цилиндра. Для бытовых условий данной мощности вполне хватает. Считается, что такой тип является более эффективным, чем винтовая конструкция.

ВИДЕО: Как сделать колун своими руками

Создать дровокол своими руками, чертежи, фото и инструкции к которому разработаны опытными мастерами, может любой желающий. Для этого можно использовать большое количество подручных средств, что никак не ухудшит эффективность созданного оборудования. Оно существенно облегчит ведение домашнего хозяйства и автоматизирует непростой процесс заготовки дров.

Классификация дровоколов и их особенности

Самодельный дровокол - отличное решение, по сравнению с дорогостоящим оборудованием подобного типа. Он обычно работает по следующему принципу: мотор перемещает дерево на специальные ножи, которые раскалывают его на несколько частей. При выборе конструкции самодельного аппарата следует обращать внимание на такие особенности:

• метод укладки бревен – вертикальный или горизонтальный. Первый вариант более мощный, второй – помогает разрезать кривые полена;
• производительность. Подобные приборы могут быть бытовыми или промышленного назначения;
• мощность привода. В домашних условиях лучше всего сделать агрегат с мощностью до 2,5 кВт.

Классификация оборудования

Дровоколы, с учетом типа привода, разделяют на такие виды:

• на бензиновом или дизельном , который обеспечивает высокую степень эффективности и автономность;
• механического типа. Такие агрегаты будут полезны при работе с малыми объемами материалов;
• на электроприводе. Такие модели обычно стационарны, но отличаются высокой производительностью.

Разновидности дровоколов

Изготавливая дровокол своими руками, следует понимать, что он может иметь различную конструкцию. Это влияет на появление следующих разновидностей оборудования.

Реечный (электрический) тип

Данный тип оборудования сделать довольно легко. Оно отличается наличием специального толкателя, который подает бревна на механизм резки. Чтобы сделать такой агрегат своими силами, можно использовать детали из реечного домкрата. В процессе эксплуатации данного оборудования редко возникают трудности (из-за отсутствия сложных механизмов).

Гидравлический тип

Данное устройство работает по принципу гидравлического пресса. В данном случае гидроцилиндр перемещает бревно на острый клин, который и раскалывает его на несколько частей. Функционирование таких дровоколов возможно благодаря наличию в их конструкции масляного насоса. Обычно он работает от дизельного или бензинового двигателя.

Основной недостаток такого оборудования – дороговизна. Но она компенсируется высокой производительностью и простой эксплуатации.

Ручной тип

Ручной дровокол имеет простую конструкцию. Он состоит из металлической трубы, которая при помощи шарнира соединена с основанием. На своеобразном «журавле» находится рабочее лезвие и несколько усиливающих элементов. Чтобы сделать процесс поднятия трубы проще, иногда на нее дополнительно устанавливают противовесы.

Для раскалывания дерева «журавль» резко опускают вниз. Под влиянием силы инерции дерево разбивается на несколько частей.

Преимуществом такого дровокола называют простоту его конструкции и дешевизну. Для изготовления агрегата достаточно купить несколько труб. Основной недостаток – необходимость применения физической силы.

Как самостоятельно сделать дровокол?

Чтобы самостоятельно сделать дровокол, необходимо подготовить все материалы и найти чертежи. После этого можно переходить к изготовлению основных конструктивных деталей и сборке агрегата.

Материалы и инструменты

Чтобы сделать функционирующий дровокол, необходимо подготовить следующие материалы:

Элементы из которых состоит дровокол

• конус. При наличии соответствующих навыков можно изготовить самостоятельно или приобрести готовую деталь;
• шкивы;
• звездочки;
• приводной ремень. Можно использовать цепь от автомобиля или мотоцикла;
• подшипники, оснащенные корпусами;
• металлический уголок или трубы;
• стальной лист толщиной 4 мм для формирования рабочей поверхности;
• металлические обрезки;
• электрический двигатель;
• электропроводка;
• болты и гайки;
• магнитный пускатель.

Правила выполнения сборки

После подготовки всех необходимых материалов и инструментов можно переходить к сборке дровокола своими руками:

1. При помощи болгарки разрезают уголки и трубы на куски нужной длины для изготовления станины.
2. Из металлического листа вырезают перекрытие для стола и полку.
3. С использованием сварочного аппарата соединяют элементы каркаса дровокола.
4. Чтобы сделать агрегат мобильным, рекомендуется приделать к нему колеса.
5. На готовый каркас устанавливают столешницу и полку.
6. Устанавливают опорную раму электродвигателя и сам силовой агрегат.
7. Собирают вал конуса: подшипники монтируют в корпуса, устанавливают вал и шкивы.
8. После сборки узла его закрепляют на станине с использованием болтов и гаек. Он должен свободно вращаться.
9. Монтируют ремни. Чтобы сделать работу оборудования эффективной, обязательно проверяют прямолинейность их движения.
10. Винтовой конус при помощи шпоночного соединения устанавливается на вал.
11. Монтируют рассекатель.
12. Устанавливают УЗО, магнитный пускатель, электрическую проводку.
13. Если удалось сделать все правильно, дровокол будет запускаться в работу.

Как сделать гидравлический дровокол?

Если нужно сделать гидравлический дровокол своими руками, необходимо дополнительно к основному перечню материалов подготовить масляный бак и насос, металлические балки, шланги высокого давления, гидроцилиндр. Технология изготовления агрегата выглядит следующим образом:

1. Из прокатных материалов формируют станину.
2. Над балкой на высоте 5 см устанавливают гидроцилиндр.
3. На конце штока монтируют толкатель из листового материала.
4. Нужно сделать корпус для ножа, чтобы обеспечить его передвижение по станине.
5. В корпусе делают несколько отверстий и крепят нож с использованием болтов и гаек.
6. Соединяют в одну цепь все элементы гидравлической системы – насос, бак, гидроцилиндр, управляющий блок.

Основные положения техники безопасности при эксплуатации дровокола

Техника безопасности при работе на дровоколе

Если удалось сделать дровокол своими руками, необходимо не менее ответственно подойти к его эксплуатации. Из-за высокого крутящего момента на валу конуса данный прибор может быть небезопасным. Насаживать чурки рекомендуется голыми руками. В этом и заключается главная опасность. Работник использует перчатки, поэтому существует вероятность, что их затянет на винт. Это может привести к серьезной травме верхних конечностей.

Особенно внимательным следует быть при раскалывании бревен с большим количеством сучков, чурок из комлевой части кругляка. Если даже делать все правильно, существует вероятность появления аварийных ситуаций. Может произойти заклинивание вала, выброс щепок в разные стороны или прокручивание бревна.

Представляет потенциальную опасность и повышенная частота вращения конуса. В таком случае очень трудно контролировать рабочий процесс. Поэтому рекомендуется обеспечить частоту вращения вала в допустимых границах.

Видео: Как сделать дровокол своими руками

Для кого-то колоть дрова это старинная русская забава. А во многих регионах необъятной России – это способ выжить и не замерзнуть зимой. Да и в более цивилизованных регионах, на даче есть печи и камины. Покупая готовые дрова – вы экономите время, но не средства.

Поэтому под навесом во многих дровах лежат напиленные бревна, и ждут хозяина с топором.

Для облегчения этого хлопотного занятия, русские «левши» стали делать дровокол своими руками. Такие устройства продаются и в магазинах, но 90% жителей сельских районов с печным отоплением пользуются самодельными приспособлениями.

Виды приспособлений для раскалывания бревен

Самодельный гидравлический дровокол

Принцип действия – толкач, движимый гидроприводом, подает бревно на клиновую систему. Для работы требуется компрессор. Он может быть электрическим или собранным на внутреннего сгорания. Конструкция эффективная и достаточно надежная, поскольку механических частей мало. В обслуживании нуждается лишь сама гидравлика.

Промышленный дровокол гидравлический

Изготовить самостоятельно довольно проблематично, разве что удастся заполучить гидропривод от списанной сельхозтехники.

На видео пример работы самодельного дровокола. Как видно из ролика, нет ничего супер сложного в его конструкции. Основной гидроцилиндр от шнека зерноуборочного комбайна ход штока 50 см.

Толкач приводится в движение парой «шестерня-рейка», механизм понятен из иллюстрации. Привод может быть электрическим или бензиновым. Крутящий момент с вала электромотора при помощи редуктора многократно усиливается.

При помощи рычага зубчатая рейка прижимается к вращающейся тяговой шестерне, подавая толкач на бревно. Затем пружина возвращает механизм в исходное положение. Такой дровокол не настолько мощный, в сравнении с гидравлическим.

Однако для домашнего использования он вполне подходит. Стоимость устройства достаточно демократичная. Недостаток – рабочая шестерня быстро изнашивается и пара требует замены.
Такое приспособление можно изготовить своими руками.

В этом видео ролике представлен самодельный реечный дровокол с ременной передачей. Ничего мудреного, простая и эффективная конструкция производительность, которой выше чем у дровокола гидравлического.

Винтовой (конусный) дровокол

Самодельный винтовой дровокол

Самая популярная конструкция данного приспособления. Имеется в продаже в разных размерах и ценовых категориях. Принцип действие простой – бревно подается на вращающийся конус, выполненный в виде архимедова буравчика.

Изготовить механический дровокол своими руками хотят многие. Однако, с чего начать, знают далеко не все. Интересно прочитать о конструкции того или иного устройства. На фотографиях они выглядят довольно привлекательно.

В торговой сети предлагают желающим целый арсенал машин для раскалывания чурбаков. Для некоторых из них сняты довольно интересные видеоролики, года демонстрируются особенности работы. На стендах около предлагаемых моделей присутствуют результаты измельчения дров на отдельные полена.

Зачем нужны дрова – повышение качества топлива

В современном мире довольно много источников энергии:

1. Природный газ доступен на обширных территориях. Достаточно открыть горелку и зажечь, как появляется синеватый огонек, который выделяет значительный тепловой поток.
2. Жидкое топливо, подаваемое через форсунки, горит ярким красным или желтоватым пламенем. Даже в тепловых машинах применяют разные виды жидких энергоносителей.
3. Уголь и продукты его переработки имеют продолжительный цикл горения. Красноватое пламя долго отдает тепло не только конвекцией, мощный поток теплового излучения поступает на все окружающие предметы.
4. Дрова – были первыми доступными источниками тепла. Актуальными они остаются и в настоящее время.

Во многих домах используется печное отопление. Бани и сауны, рекламируя свои услуги, указывают, что в качестве источника тепла используют дрова определенных пород деревьев. Приготовление пищи на открытом воздухе традиционно предусматривает использование древесины в технологии тепловой обработки продуктов.

Теоретические основы теплотехники – сгорание твердого топлива

Чтобы легче поджечь дерево, его нужно расщепить на сравнительно небольшие фрагменты. После раскалывания чурбаков на отдельные поленья увеличивают поверхность контакта горючего материала с воздухом. В результате мгновенная теплоотдача внутри топки возрастает пропорционально площади горения. Поэтому процедура колки дров – это прием, позволяющий повысить эффективность использования топлива.

Внимание! Расколотые на поленья дрова укладывают в поленницы. В них происходит их высушивание. Влага, находящаяся внутри древесины, интенсивно испаряется. Видимая теплота сгорания повышается, так как не нужно тратить энергию на испарение жидкости, располагающейся в межклеточном пространстве.

В теплотехнике для характеристики топлива введены понятия:

• Высшая теплота сгорания, подразумевающая суммарную теплоту, выделяемую при сгорании конкретного типа горючего вещества.
• Низшая теплота сгорания – фактическое количество теплоты, в котором учитываются затраты энергии на нагрев топлива, удаления из него в процессе горения ингредиентов, не участвующих в самом процессе.

Поэтому сушка дров – это прием, улучшающий характеристики топливного элемента. Предварительное измельчение повышает эффективность высушивания дров, а в дальнейшем и горения в печи или ином устройстве для сжигания твердого топлива.

Процесс раскалывания древесины

Колоть дрова можно разными способами. Традиционно принято производить удары топором, стараясь расщепить отпиленный фрагмент бревна, нанося удар по торцевой части.

Тяжелый клин (топор имеет клиновидную форму) внедряется в тело чурбака. Если попадается древесина без сучков и рыхлой структурой, то даже при сравнительно небольших физических затратах произойдет внедрение клина внутрь. Тангенциальные усилия раздвинут волокна, произойдет раскалывание тела на две составляющие.

Если угол при вершине сделать небольшим, то клиновидное тело будет глубоко проникать внутрь, но величина тангенциальных сил окажется небольшой. Разрушающего усилия окажется недостаточно. Топор будет заклинивать в образующейся щели.

При образовании менее острого угла, касательные силы окажутся более значимыми. Они сумеют расколоть древесину.

В лабораториях проводится изучение реологических свойств разных пород дерева. Вязкость зависит от многих факторов. Установлено, что для большинства видов древесины желательно иметь клин с углом при вершине 25…30 °. У подобного режущего инструмента рубящие свойства оказываются наилучшими по раскалывающим свойствам.

При медленном проникновении клина определяющими становятся не накопленная в результате замаха и последующего удара кинетическая энергия. Процесс происходит внедрением в пластическое тело, где при достижении определенных значений происходит разрыв связей между волокнами.

Исследования показали, что для дровоколов угол при вершине должен быть 30…38 °. Тогда проникновение клина будет сопровождаться разрыванием связей при меньших усилиях. Только некоторые породы будут оказывать сопротивление: вяз, клен, яблоня, вишня.

Для сосны, дуба, ясеня и ряда других пород достаточно небольшого внедрения в тело. Разрыв связей происходит довольно легко.

На величину сил влияет и длина чурбака. Чем он короче, тем меньшее сопротивление оказывает дерево при раскалывании. Обычно длину определяет глубина топки – дрова должны помещаться внутри печи так, чтобы можно закрывать дверку.

Механические помощники для раскалывания дров

Ряд предприятий металлообработки изготавливают дровоколы. По принципу действия их делят на несколько типов:

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

Рубка древесины клиновыми устройствами

Клинья являются самыми простыми устройствами для рубки дерева. В них уровень механизации труда минимальный. Основная задача приспособления – это ориентированная фиксация чурбака относительно режущих кромок. Удары наносит сам пользователь, размахивая тяжелым молотком или кувалдой.

В колунах движение клинового топора выполняется по постоянной траектории. Объект обработки ставят на неподвижную площадку. Чтобы сила удара была максимальной, массу исполнительного механизма увеличивают.

Для смягчения работы устройства его комплектуют мощными пружинами. Они смягчают удар в конечной точке, не позволяя клину касаться опор (предотвращают притупление клина). Попутно пружины помогают пользователю поднимать тяжелый нож для нанесения очередного удара.

В стабильном положении вся система находится в уравновешенном состоянии. Момент, создаваемый весом груза G, расположенном на плече L₁, уравновешивается силой пружины F на плече L₂.

G·L₁ = F·L₂

Удобнее всего использовать пружины от автомобиля. Для стандартных авто начальная величина сжатия составляет F = 8 кН (800 кГ). Плечо L₁ = 2,0 м. Приняв плечо L₂ = 0,3 м, получится вес груза G = 300 кН (30 кГ). Пружинный механизм работает довольно мягко, хотя действие дровокола основано на ударах по разрубаемым чурбакам.

Человек приподнимает груз от уровня пояса на 0,5…0,6 м. В дальнейшем производится отпускание клина. Он падет и разбивает чурбак. Если полного разрушения не произошло, то приходится поднимать колун и чурбан. При последующих ударах действует вес всей системы, удар получается сильнее. Даже сучковатые обрезки разбиваются при многократном ударении.

Механизмы подачи бревна на расщепление

Дровоколы, в которых реализуется принцип продавливания через неподвижные ножи, механизируют основной технологический процесс: раскалывание чурбаков на отдельные фрагменты. По типу привода толкателя принято определять:

• Гидравлические, в них толкатели связаны со штоками гидроцилиндров. Насосом создается давление в масле, которое передается внутрь механизма. Это самые простые конструкции, так как гидроприводные устройства не имеют дополнительных преобразователей энергии.

• Инерционные используют вращающиеся массы. Накопленная маховиками энергия преобразуется в поступательное движение толкателя. Устройства используют специальные муфты сцепления, включаемые оператором после установке на ложе фрагмента бревна.

• Реечные механизмы используют преобразователь из вращательного в поступательное движение с использованием зубчатого колеса и рейки с зубьями. В нужный момент шестерня поворачивается до зацепления с зубьями исполнительного устройства. Толкатель передвигает чурбан на неподвижные ножи. Он раскалывается на меньшие по размеру элементы.

• Кривошипно-шатунный механизм из редуктора получает крутящий момент. Он преобразуется в поступательное перемещение толкателя. Включение (выключение) регулируется постоянно разомкнутой муфтой сцепления. В нужный момент оператор включает сцепление, кривошип начинает вращаться, заставляя шатун перемещаться поступательно. Цикл завершается возвращением кривошипа и шатуна в исходное положение.

• Разъемной гайкой и ходовым винтом. Включается двигатель, вращение вала передается на ходовой винт. В нужный момент разъемная гайка соединяется, вращающийся вал перемещает ее, действуя на толкатель. Для возврата меняют направление вращения вала (используется зубчатая передача обратного вращения).

Подобные устройства не обладают высокой производительностью, но они занимают сравнительно немного места. Их устанавливают в дровяниках (помещениях для хранения дров). Там же производят раскалывание брусков на небольшие поленья и щепу.

В состав станка входят:

1. Электродвигатель, от него крутящий момент передается на исполнительный механизм.
2. Ведущий и ведомый шкивы с клиновым ремнем, понижающая клиноременная передача помогает увеличить крутящий момент, а также снизить частоту вращения на основной детали устройства.
3. Конус является основным рабочим органом. На конической поверхности нарезана упорная коническая резьба. При вращении внутри разрушаемого тела коническая винтовая часть врезается глубже, подтягивая полено к опоре.
4. Клин – это вспомогательное приспособление, которое помогает разрушить притянутую деталь.

Механизм простой, управляет им один человек. В процессе работы приходится подавать чурбак на конус. Его конструкция сложнее. Нарезается упорная резьба с шагом 7 мм.

Самостоятельное изготовление дровокола

У многих жителей сельской местности, а также у дачников возникают вопросы: «Как сделать механический дровокол своими руками? Насколько сложно изготовить станок для колки дров?»

Еще больше вопросов возникает в процессе изготовления. Начинать можно с самого простого устройства. Освоив приемы работы на нем, можно переходить к изготовлению более сложных дровоколов и не только.

Пошаговое руководство по изготовлению пружинного дровокола

Для выполнения работы потребуются инструменты:

• УШМ (болгарка) с набором отрезных дисков и зачистных лепестковых кругов.
• Сварочный аппарат, современные бытовые устройства инверторного типа для сварки стальных конструкций сравнительно небольшие по массе. Процесс выполняется на постоянном токе, поэтому сварные швы получаются аккуратными, расплавленный металл электрода полностью заполняет стыки между деталями.
• Струбцины помогут соединять свариваемые детали.
• Мерительный и разметочный инструменты помогут изготавливать заготовки будущей конструкции.

Нужны материалы:

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

Перед началом работы прорисовывается эскизный проект. Некоторые умельцы освоили программы инженерного проектирования, с помощью которых могут проработать детали будущего изделия. Подробности изготовления показаны ниже.

Примерная схема поможет сориентироваться в процессе изготовления установки.

Из швеллера изготавливается опора. К ней приваривают стойку. Для стойки лучше всего использовать двутавр. У этого вида проката высока жесткость. При длительных нагрузках изогнуть такой элемент довольно сложно.

Чтобы обеспечить устойчивость основанию, к нему приваривают укосины. Дополнительно из имеющихся труб создают упоры, они предотвратят возможное падение всего изделия.

Из швеллера вырезается опора для пружины. В ней пропиливается квадратное отверстие. Оно позволит в дальнейшем надежно зафиксировать элемент на стойке.

Высоту установки опоры определяют по длине имеющейся пружины. Попутно ориентируются на высоту всего дровокола, а также удобство использования его для человека. Удобно приподнимать груз, расположенный на высоте пояса. Приподнимать придется немного выше уровня груди.

Все эти размышления позволят выбрать высоту установки опоры для пружины на стойке.

Из уголков изготавливают укосины. Они будут удерживать опору. Тогда при динамическом нагружении дровокола не будут происходить смещения опорной поверхности.

Чтобы зафиксировать нижний конец пружины, нужно изготовить цилиндрический фиксатор. Для его изготовления используется небольшой отрезок трубы. Желательно, подобрать трубу по внутреннему диаметру пружины. Тогда она не будет смещаться в процессе работы.

В верхней части стойки выполняется прорезь. В нее устанавливают втулку. Затем ее проваривают. При монтаже нужно выдержать перпендикулярность к стойке. Ось втулки должна быть параллельной земле. Для сварки используют кондуктор, который позволит выполнить указанные условия.

Во втулку устанавливают вал. К нему приваривают коромысло (используется швеллер). На нижней части коромысла монтируют небольшой фрагмент трубы. В нем будет фиксироваться верхняя часть пружины.

Чтобы коромысло перемещалось свободно, в нем прорезается окно, его размеры зависят от параметров стойки.

К коромыслу приваривается профильная труба. На ее конец устанавливают зубило. Эти инструменты изготавливают из углеродистой стали У9…У10. Твердость такого металла составляет HRC 60…63. Такой инструмент прослужит долго. В процессе эксплуатации его несложно заточить с помощью УШМ и заточного круга.

Дровокол обретает рабочий вид. Выше зубила приваривают груз (часть рельса). Для удобства использования приваривается рукоятка. Чтобы меньше повреждать руки, надевают резиновые элементы. Они погасят вибрацию при ударах.

Для работы потребуется установить обрезок бревна большого размера. На него будут устанавливать поленья, которые придется разрубить.

Чурбак придерживают одной рукой. Приподнимают колун, а потом наносят удар.

Колун опускается вниз. Находящийся снизу фрагмент раскалывается. Зубило опускается ниже. Если происходит полное раскалывание, то острие ударяется в деревянную опору и не тупится.

Организация производственного процесса

После изготовления дровокола придется заниматься колкой дров. Чтобы работа выполнялась легко, необходимо правильно организовать производственный процесс.

Напиленные фрагменты нужно расположить с одной стороны. Чтобы меньше уставать, расстояние должно быть всего два-три шага.

Нарубленные поленья желательно укладывать на тележку. Объем тележки небольшой, в нее поместится не более 30…40 кг дров.

После наполнения их нужно отвозить и укладывать на поленницу. Пока нарубленные дрова перевозятся к месту хранения, можно отдохнуть от основной работы. Смена занятий – это тоже отдых.

Видео: механический дровокол своими руками или как собрать дровокол.

Заключение

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