Эл дровокол своими руками. Как сделать самодельный механический дровокол. Особенности работы на дровоколе

Обновлено:

Дровокол своими руками используют, как правило, жители сел и поселков, которые отапливают свои дома при помощи дровяных заготовок. Приобрести профессиональную установку весьма дорого и не по карману обычному сельскому жителю. К тому же такие станки в основном применяют на больших предприятиях. Однако при желании соорудить дровокол своими руками нетрудно, механизм его нехитрый и крайне полезен в загородном хозяйстве.

Приспособление для колки дров подразделяют на механическую и гидравлическую модификацию. В зависимости от подачи бревен на установку классификация по ориентации бывает горизонтальной, вертикальной или смешанного типа.

Самодельный дровокол также классифицируется по источнику питания. Это могут быть модели как с электрическими или бензиновыми двигателями, так и одновальные — на тракторной тяге. Все эти приспособления для колки дров отличаются друг от друга спецификой установки и индивидуальностью по части принципа работы.

Однако у всех дровоколов есть общие положительные качества:

1. Минимизация сил при колке дров.
2. Быстрота и результативность в работе.
3. Оптимизация физических усилий: человеку не нужно постоянно нагибаться в процессе колки.
4. Мгновенная готовность к работе: потребуется только подключить прибор.
5. Выносливость в течение эксплуатации агрегата: он имеет возможность беспрерывно колоть дрова на протяжении длительного периода.
6. Универсальность: колоть дрова с помощью дровокола сможет даже человек без особых преимуществ в физической силе.

Из минусов можно назвать завышенную цену при покупке уже готового дровокола, а также сложность механизма, если делать гидравлический дровокол своими руками.

Простой дровокол своими руками

Наиболее легкой системой самостоятельного изготовления приспособления для колки дров являются конусные дровоколы. В их основе заложен стальной конус с резьбой, который приводится во вращательное движение с помощью электродвигателя. Сложность при создании такого дровокола может создать только конус, так как его нужно будет выточить на токарном агрегате.

Перед тем как сделать дровокол своими руками, нужно приобрести следующие инструменты и материалы:

• силовой агрегат — электродвигатель или бензомотор;
• редуктор;
• подшипники;
• станину (лучше металлическую);
• рабочий конус — буравчик.

Все эти инструменты и материалы для дровокола подбираются индивидуально, определенной схемы не существует. В этом случае приспособление для колки дров будет предельно точно отвечать всем условиям и обеспечит требуемую рабочую производительность.

Самодельный дровокол, в основе которого лежит резьбовой конус, вытачивается на токарном станке, затем с помощью болгарки на нем делают спиралевидную резьбу. Далее конус насаживают на вал с подшипниками, где его фиксируют с помощью штифта для дальнейшей возможности снятия с вала и производства замены буравчика.

Во время колки дров конус может заклинивать в бревне, поэтому возможность снятия его с вала необходима.

Далее между двигателем и валом монтируется редуктор или распорка из труб и гаек. Редуктор необходим для того, чтобы повысить крутящий момент, понизить обороты, а также обеспечить стабильное давление воздуха перед каждым ударом. Распорка же из труб и гаек предназначена для натягивания цепи.

Самодельный дровокол готов, нужно только включить механизм и привести конус в движение. Когда он начнет вращаться, на него с помощью упора наводится бревно. Таким образом рабочий конус, вкручиваясь в древесину, расколет ее пополам.

Гидравлический дровокол своими руками

Для обрабатывания большого количества бревен на дрова рекомендуется смастерить или купить гидравлическую модель дровокола. В таком приспособлении главным силовым компонентом является цилиндр, шток которого выдвигается под действием давления жидкости внутри. С этой целью в конструкции предусмотрен насос и электродвигатель.

Чтобы изготовить дровокол своими руками, логически правильным будет использовать чертежи со схемами. Гидравлический колун может быть сделан на штоке или в конструкции упора. Это устройство статично, что повышает прочность всей конструкции.

Самая легкая модель собирается следующим образом: в нижней части вертикальной рамы на платформе монтируется автомобильный домкрат. Затем вместо режущего элемента, ножа, устанавливается конусный клин. Верхняя часть рамки разъемная, для удобства регулировки под размер и длину раскалываемого бревна. Клин же подводится к дровам с помощью центрального винта, затем в процесс колки вступает домкрат. Однако гидравлический дровокол своими руками, смонтированный на неподвижной станине, требует некоторых знаний и навыка, поэтому не рекомендуется мастерить подобный аппарат без опыта.

Ориентируясь же при выборе конкретной модификации, нужно учесть следующие характеристики дровокола:

1. Сила раскола, зависящая от габаритов цилиндра и мощности электродвигателя. Она колеблется в пределах от 4-10 т.
2. Максимальная величина заготовки — 0,5-2,0 м.
3. Расположение древесины — отвесное или лежачее.
4. Мощность мотора в зависимости от типа двигателя — от 1,2-2 кВт.

Гидравлический дровокол имеет большую пропускную способность, в связи с этим его часто используют в коммерческих целях. Однако его можно установить и у себя дома, подобное устройство способствует удобному и качественному расколу дров для отопления дома, бани и прочего подсобного хозяйства. Соорудив его своими руками, можно сэкономить немалую сумму, однако важно учесть при этом максимальный диаметр заготовки и скорость ее обрабатывания.

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

Приходится ежегодно заготавливать 4-12 кубов поленьев. Несомненно, физические упражнения полезны для здоровья, но колка ручным топором отнимает слишком много времени. Существует 2 способа ускорить процесс рубки: купить механический колун для дров либо сэкономить и сделать дровокол своими руками. Рассмотрим варианты самодельных приспособлений и технологию их изготовления.

Выбор конструкции дровокола

Сначала напомним, что такое колун для дров. Это видоизмененный топор с длинной рукояткой (около 0.8 м) и тяжелым лезвием, заточенным под относительно тупым углом – 30-35 градусов. Конструкция рассчитана на раскалывание древесины вдоль волокон, для обычной рубки и тески данный инструмент не годится.

Справка. Вес «головы» традиционного ручного колуна с длинным топорищем лежит в диапазоне 2-3 кг.

Механические дровоколы унаследовали некоторые из указанных характеристик, о чем мы расскажем далее. Нынче в домашних хозяйствах используется 3 вида аппаратов заводского изготовления и самодельных аналогов:

• пружинные с ручным приводом;
• электрические – винтовые и реечные;
• гидравлические.

Предлагаем рассмотреть конструкции механических колунов и выяснить, какое приспособление лучше сделать исходя из объемов колки и стоимости комплектующих. Если же требуется перерубить множество мелких веток, то лучше изготовить другой станок - .

Пружинное приспособление с рычагом

Показанные на фото варианты дровоколов состоят из следующих элементов:

• рама из металлических профилей или труб с горизонтальными подпорками;
• длинная стрела – рычаг, закрепленный на шарнире;
• со стороны шарнира стрела опирается на пружину, вставленную между двумя чашками;
• на конце рычага закреплен груз и лезвие колуна плюс сделана рукоятка для удобного хвата.

Примечание. Конструкция рамы - произвольная. Главная задача – предотвратить опрокидывание механизма в процессе рубки колод. Иногда конец стрелы заделывается в стену либо крепится к различным придомовым сооружениям.

Принцип действия дровокола основан на усилении удара за счет упругости растягиваемой вручную пружины. Под лезвием на удобной высоте размещается подставка, куда устанавливаются отпиленные колоды. Оператор одной рукой раскачивает рычаг как маятник, второй подвигает дерево под удары импровизированного топора.

Плюсы пружинного колуна, сделанного из металла своими руками:

• простота и минимальная цена материалов для изготовления приспособления;
• работа механизма не зависит от электроэнергии;
• благодаря частым колебаниям рычага колоды легко рубить на дрова любых размеров – от лучин до поленьев, главное – сноровка.

Основной минус дровокола – опасность подсунуть пальцы между колеблющимся лезвием и колодкой в процессе перестановки. Ну и второй момент: механизм не освобождает домовладельца от тяжелого физического труда – нужно раскачивать стрелу, быстро двигать колоду и убирать дрова.

Замечание. Колоть сучковатые обрезки и «рогатки» гораздо сложнее – приходится наносить несколько ударов в одну точку.

Электрические модели

Механизированные колуны – винтовые и реечные, работающие от электродвигателя, значительно облегчают труд рубщика. Но стоимость этих дровоколов возрастает за счет применения моторов, деталей привода и специального раскалывающего инструмента:

1. Главный рубящий элемент винтовой модели – металлический конус с крупной резьбой, нарезанной в сторону, противоположную вращению вала. Крутящаяся «морковка» сама острием захватывает колоду, врезается в толщу древесины и разламывает ее на 2 части.
2. Реечная передача – основной элемент второй конструкции с электроприводом. Принцип работы напоминает автомобильную рулевую рейку – колодка насаживается на неподвижное лезвие колуна толкателем, прикрепленным к зубчатой стальной рейке.

Справка. В реечной модели используется одна деталь традиционного колуна – заостренное под 30° лезвие. Кстати, вместо электродвигателя можно использовать подходящий одноцилиндровый мотор на бензине либо подсоединить вал отбора мощности сельскохозяйственного мотоблока.

Сборка электрического дровокола потребует затрат на изготовление ключевых деталей – резьбовой «морковки» либо рейки с шестерней. Если электромотор, шкивы привода и металлопрокат может найтись в домашнем хозяйстве, то конусный элемент придется заказать токарю, а зубчатую рейку – фрезеровщику.

С точки зрения безопасности труда предпочтительнее реечный станок, поскольку вращающиеся детали находятся под рамой, остается лишь беречь руки. С винтовым дровоколом случаются проблемы – конус легко захватывает и моментально накручивает элементы одежды. При эксплуатации агрегата нужно проявлять внимание и осторожность.

Гидравлический колун

Данная конструкция считается дорогостоящей для самостоятельного изготовления. Помимо опорной рамы, дровокол состоит из таких функциональных элементов:

• электродвигатель, вращающий масляный насос;
• гидроцилиндр с рукавами высокого давления;
• распределитель усилий с ручным переключением;
• бак с маслом и фильтром;
• железный толкатель, прикрученный к штоку цилиндра;
• лезвие колуна, как правило, - крестообразное.

Работа агрегата построена на усилии 4-10 тонн, развиваемом гидравликой, что позволяет раскалывать колодку сразу на 4 полена (можно сделать и больше). Алгоритм действия привода выглядит так:

1. После запуска электромотора насос поднимает давление в системе до нужной величины. Излишки масла сбрасываются распределителем через обратную линию в бак.
2. Когда оператор нажимает ручку управления распределителем, жидкость подается в цилиндр и давит на поршень. Последний перемещает толкатель вместе с колодой к лезвию.
3. После раскалывания оператор переключает агрегат в другой режим и масло начинает давить на поршень с другой стороны, поступая по второму шлангу. Шток и толкатель отодвигается назад.

Эксплуатация гидравлического колуна сводит физический труд к минимуму – рубщику нужно лишь класть дерево на станину и включать привод. Риск получить травму довольно низкий – руки и одежда оператора находится далеко от движущихся частей машины.

Наиболее сложной представляется сборка реечного механизма – нужно найти или выточить зубчатую передачу и направляющие, по которым станет двигаться толкатель. Вдобавок нужно с высокой точностью подобрать скорость вращения и передаточные числа. Другие версии рубящих устройств делаются несколько проще.

Конструкцию колуна выбирайте в зависимости от условий ведения работ, наличествующих в хозяйстве материалов и бюджета, выделенного на покупку комплектующих. Наши рекомендации:

1. На даче, где электричество отсутствует либо подается с перебоями, лучше сделать простой рычажный дровокол. Финансовые затраты минимальны.
2. Второе место по простоте занимает винтовой станок. Хотите малой механизации с небольшими вложениями – заказывайте конусный элемент и подыскивайте электромотор мощностью 1.5-3 кВт.
3. Аппарат с гидравлическим приводом очень поможет домовладельцам пожилого и пенсионного возраста. Сложность заключается в приобретении комплекта гидравлики – насоса, цилиндра и распределителя.

Примечание. Мы специально не упомянули о масляном баке – металлический резервуар требуемого объема нетрудно сварить самому либо найти в готовом виде.

Как изготовить дровокол на пружине

Выше мы уже писали, что конструкция рамы выбирается произвольно, главное – устойчивость. Но перед тем как сделать рычаг, нужно рассчитать основные размеры по схеме распределения усилий. Задача – добиться идеального баланса между длиной стрелы, массой груза на конце и расстоянием от шарнира до пружины. Механика данной системы описывается уравнением:

• М – масса противовеса на конце балки, кг;
• F – сила упругости пружины;
• l – расстояние от шарнира до пружины, м;
• L – общая длина рычага, м.

Если пренебречь расчетом, то возможны 2 сценария: придется прилагать большое усилие на раскачку стрелы или колун станет бить очень слабо. Физический смысл: чем дальше пружина отстоит от шарнира и чем выше ее жесткость, тем длиннее потребуется рычаг и масса груза.

Пример определения основных размеров балки. Берем пружину от автомобиля «Жигули», сжимающуюся при усилии около 200 кг (вес машины – 0.8 тонны), и отодвигаем ее от стойки на 30 см. Остальные показатели вычисляем методом подбора – длину стрелы принимаем 2 м, тогда вес груза равен 30 кг, включая массу колуна и рычага. Проверяем: 30 / 200 = 0.3 / 2 = 0.15.

Для сборки рычажного дровокола используйте простые материалы:

• пружина от легкового автомобиля–малолитражки (ВАЗ, «Таврия» и подобные);
• готовое лезвие от ручного колуна либо заготовка из низкоуглеродистой стали толщиной 20 мм;
• труба по диаметру пружины – на изготовление чашек;
• различный металлопрокат для рамы – уголки, трубы круглые и профильные с толщиной стенки 3 мм.

Совет. В качестве шарнира необязательно применять вал на подшипниках, это излишество. Механизм достаточно грубый, поэтому сгодится простая шарнирная пара вал – втулка, как сделано на фото. Похожие детали ставятся на гаражные ворота в качестве навесов.

Процесс сборки довольно прост и не требует подробного описания. Ориентируясь по чертежу, сварите устойчивую раму, изготовьте чашки и установите пружину с рычагом. В конце приделайте к балке груз и раскалывающее лезвие.

Если конструкция окажется неустойчивой, просто наденьте на горизонтальные опоры дополнительные трубы. Обзор готового колуна с указанием размеров смотрите на видео:

Собираем винтовой и гидравлический аппарат

Сильно упростить конструкцию колуна поможет подходящий двигатель с числом оборотов 500 об/мин мощностью 1.5-2 кВт. Такой электромотор стыкуется с конусом напрямую, ставить ременную передачу не придется. Если агрегат с данными характеристиками найти не удалось, готовьте следующий комплект материалов:

Рекомендация. Не заказывайте токарю винтовую «морковку», пока не узнаете диаметр ведомого вала либо основного вала двигателя. Резьба рабочего конуса выполняется с двумя заходами, марка стали – Ст35…Ст45 (высокоуглеродистая).

Из металлических профилей надобно сварить стол, сверху закрепить лист металла. Мотор крепится на плите под столешницей, вторичный вал с конусом – наверху. Шкивы ставятся на шпонки либо фиксируются стопорными винтами. При подключении кабеля электропитания побеспокойтесь о заземлении агрегата.

Важный момент. При колке дров винтовым устройством надо правильно придвигать колодку к инструменту – строго в вертикальном положении. Если уложить ее набок, одно полено застрянет между конусом и столешницей.

Сборка гидравлического колуна отличается монтажом оборудования. Вместо электродвигателя и «морковки» нужно установить лезвие, пластину–толкатель и рабочий цилиндр. Заметьте, остальные комплектующие можно разместить отдельно, подведя к цилиндру рукава высокого давления от насоса гидростанции.

Очень подробно и доходчиво процесс изготовления гидравлического агрегата показан в видеосюжете:

Напоследок о ручных топорах

Если у вас нет возможности самостоятельно изготовить механизированный дровокол, придется рубить дровишки традиционным способом. Здесь важно подобрать удобный инструмент, который максимально облегчит работу.

Как выбираются топоры для колки дров:

1. В магазинах продаются колуны с разной длиной рукояти и весом лезвия (2-5 кг). Приобретайте инструмент, подходящий вашей физической форме, ведь махать топором нужно часто и долго. Не стоит сразу брать самые тяжелые экземпляры.
2. Деревянное топорище качественных изделий выстругивается из вяза, клена или березы. Указанные породы не крошатся в щепы и не раскалываются.
3. Не покупайте топор со слишком короткой рукояткой, уменьшающей силу нанесения ударов. Чересчур длинное топорище легко обрезается под нужный размер.
4. Проследите, чтобы «голова» плотно сидела на рукояти.

Если позволяет бюджет, стоит обратить внимание на более практичные импортные колуны с прочной пластмассовой рукояткой и различными профилями лезвия, сделанного из качественной стали. Популярные варианты – прямые топоры бренда Fiskars и колуны для заготовки дров со смещенным центром тяжести от производителя Vipukirves.

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.

Дровокол помогает в домашнем хозяйстве при заготовке дров. Достаточное количество времени теряется на колку дров и установку на просушку. Существуют несколько видов механических дровоколов, которые позволяют не прикладывать больших физических усилий при работах.

Механические дровоколы

Небольшой объем работ можно производить с помощью простого устройства. Отличается дровокол простой конструкцией и возможным изготовлением из любого подручного материала. Производительность данного устройства низкая, но дает возможность безопасно производить работы по заготовке дров своими руками. Существует немного совершенные устройства для колки дров, которые можно изготовить при домашнем хозяйстве.

Наиболее легкий и простой вариант для сборки дровокол своими руками по конструкции похож на колодезный журавль. Стойки соединяются шарнирным способом, вместо емкости установлены ручки с резаком. Таким механизмом работа происходит за счёт физической силы. Сборка может быть произведена из любых подручных средств, понадобится уголки и несколько труб, в качестве резака можно использовать сломанный топор.

Изготовленный своими руками механический колун имеет ряд недостатков. Для более упрощенного процесса следует использовать удлиненный рычаг, что сказывается на габаритах механизма. Наиболее распространенный вариант, это установка рычажной системы с более весомым колуном. В следствие повышенной массы, конструкцию проще всего залить бетоном в землю. Данное устройство компактнее, эффективнее своего конкурента.

Классификация дровоколов

Заготовка дров в хозяйстве – дело частое, требует множество усилий. Перед изготовкой самодельного приспособления для колки дров своими руками, необходимо определиться с объемами, предназначением устройства. Предполагаемое оборудование подразделяется на основные категории:

• Механическое устройство – наличие двигателя, как привода для винта или гидравлики, электрические и пружинные энергозависимые дровоколы.
• Конструктивные особенности – реечные, вертикальные, конусные, горизонтальные и так далее, существует масса конструкций для колки дров.
• Принципы действия могут быть гидравлическим или пневматическим, в форме винта.

Наиболее дешевым по конструкции вариантом является колун механического типа, состоящий из стойки и опорного стола. Для более сложных конструкция, например конусного дровокола, понадобится оснастка для соединения двигателя и сам вращающий элемент. Данный станок в разы повысит производительность по сравнению с механическим устройством.

Используя соответствующие чертежи возможно изготовить своими руками более сложную реечную конструкцию. Принцип действия основывается на преобразовании вращательной энергии в поступательные движения, исходя из этого, понадобятся дополнительные материалы для изготовки.

Дровокол инерционный вертикальный

Ручной вертикальный дровокол, механизм которого состоит из металлической трубы, связанной шарниром с опорой, способствует быстрой колке дров. На конце трубы устанавливается режущий элемент для расколки, усиливающий силу груза.

Самоделка данного типа дровокола работает за счет резкого опускания трубы вниз, которая под воздействием груза, колит древесину. Преимуществом станка является доступность составных материалов, которые можно найти при своем или соседнем гараже.

Недостатком считается повышенный вес режущего устройства, продолжительное время человеку не удастся проработать по причине усталости.

Дровоколы с электроприводом

Ручные инструменты и механические приспособления помогают справиться с повседневными задачами. Однако, если требуется серийное производство заготовок дров, механическим дровоколом будет не легко сделать большое количество, в силу физической усталости человека. Для более легкого и быстрого процесса возможно применение электродвигателей на конструкциях дровоколов. Своими руками изготовить электрический дровокол сложнее, но если правильно подогнать детали по чертежам, возможно добиться конструкции, не отличающейся от продаваемых на рынке.

Винтовой конусный

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

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

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

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

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

Гидравлический дровокол

Модели гидравлического типа тяжелее при изготовлении. Для изготовления понадобиться схема гидравлического дровокола, при сборке необходимо учитывать множество параметров:

• Расположение чушки может быть горизонтальным либо вертикальным, в зависимости от типа материала.
• Габариты агрегата подбираются под средние размеры обрабатываемых заготовок.
• Размер гидравлического цилиндра и мощности привода зависят на силу раскалывания бревна.

Изготовить гидравлический дровокол своими руками несколько тяжелее, чем остальные. Отличительными особенностями является равномерные детали на выходе, скорость раскола. Инструмент может использоваться как в домашних целях, так и при мелком производстве дров для продажи на рынке. Усилие, прикладываемое при процессе велико, поэтому материал при изготовке гидравлического дровокола своими руками должен обладать достаточной толщиной. Режущие ножи устанавливаются в форме квадрата или звездочки для распила чушки на несколько частей за один процесс.

Механический пружинный колун

Доработанная версия ручного колуна – механическое пружинное устройство. Дровокол действует по принципу центробежной силы, главное назначение конструкции – удержать колун с внушительной массой при конце цикла. Пружина должна быть изготовлена подвижной, для регулировки усилия, прилагаемого для остановки колуна. Устройство, изготовленное своими руками должно обладать соответствующей росту человека высотой, для наименьших нагрузок.

Изготовление зажима для поленьев производится в целях безопасности. Механизм рамы испытывает постоянные нагрузки, поэтому необходимо изготовить ее из двойного материала. Для возможной мобильности имеется возможность установить колеса на одну из сторон для перемещения.

Простой дровокол своими руками механика

Распространенным видом дровокола является реечный тип механизма. Принцип работы состоит из пуска цикла, после чего происходит сцепка всех элементов, толкатель упирается в заготовку и происходит процесс резки, путем соединения с ножом. Чтобы изготовить самодельный дровокол, понадобятся следующие элементы:

• Привод, обычно используется электродвигатель. При местах отсутствия электроэнергии, возможно использовать двигатель, работящий от горючих смесей.
• Шкив передачи на валу, передача соединяется ремнем.
• Шестерня зубчатая, расположенная на конце вторичного вала.
• Рама для колоды, режущий нож, рычаг управления.

Двигатель необходимо подбирать с большим запасом мощности. Дровокол реечного типа, изготовленный своими руками может использоваться со всеми типами древесины. Контроль за безопасностью, нагрузки на двигатель достигается путем улучшенной передачи и плавности усилия.

Также механический дровокол имеет простую конструкцию при винтовом исполнении. Наименьшее количество затрат на изготовление, делают его незаменимым в хозяйстве. Своими руками изготовить инструмент возможно имею старый электродвигатель, подготовленный конусный винт, базовые знания в электрике для подключения двигателя к пусковому устройству.

Как сделать дровокол мобильным

Мобильный дровокол необходим в ситуациях, когда устройство необходимо переместить на большое расстояние. Сделать дровокол мобильным дают возможность прикрепленные колеса.

Следует учитывать вес изготовленной конструкции, рассчитать нагрузку на оси.

Для безопасной работы необходимо предусмотреть блокировку колес или пользоваться подножками во время использования инструмента.

Как выбрать дровокол особенности изделия

Выбор модели устройства зависит от предназначения при использовании. Изготовленный своими руками инструмент окажется бюджетным вариантом, а купленный на рынке сэкономит время и имеет гарантию. Цена на мощные модели дровоколов в магазинах может составлять до 100 тысяч рублей.

Изготовленный самостоятельно инструмент можно использовать по прямому предназначению. Возможность добавить или убрать функции, может значительно сэкономить бюджет при производстве. Единственным крупным отличием будет внешний вид, так как изготовленное самостоятельно устройство не столь аккуратно и гармонично.

Для использования на производствах или коммерческих целях лучшим вариантом будет покупка готового агрегата. На рынке существуют модели с различным типом двигателей и вариантов распила чушки.

Преимущества и недостатки использования дровокола

Перед изготовлением любого агрегата своими руками, стоит задаться вопросом, так необходим ли он в хозяйстве. Покупка или самостоятельное изготовка устройства потребует немало финансовых затрат и усилий, необходимо взвесить все достоинства и недостатки. К плюсам устройства относятся.

1. Физические нагрузки на человека. Оператор машины лишь производит загрузку, контролирует процесс, основную физическую работу выполняет механизм дровокола.
2. Устройство, которое включает в себя электропривод быстрее справится с поставленными задачами, нежели производить работы вручную.
3. Удобное использование сохраняют здоровье и физическую силу.
Применение дровокола

Недостатков при эксплуатации заметно меньше, но все-таки они присутствуют, как и у каждого устройства.

1. Сложная конструкция некоторых моделей. Для более равномерного полено в конечном результате используется гидравлический дровокол. Изготовить в домашних условиях своими рукам такой механизм накладно и отнимет достаточно времени.
2. Высокая стоимость готовых конструкций. Покупка готового дровокола сэкономит время на изготовку, однако стоимость некоторых моделей настолько высока, что не оправдывает себя при процессе использования.

Необходимо понимать, что для небольшого участка покупка оборудования не целесообразна. Имея четкое предназначение и постоянную реализацию дров стоит задуматься о покупке или изготовке своими руками дровокола.