Как сделать механический дровокол своими руками?
- Конструкция и принцип работы
- Плюсы и минусы самодельных моделей
- Инструменты и материалы
- Как сделать?
- Инструкции по технике безопасности
Такой источник тепла, как древесина (дрова), известен человечеству с древних времен, и хотя почти повсеместно сейчас применяется газовое отопление, дрова и по сей день остаются актуальными и востребованными для большого количества населения. Однако заготовка дров на зиму в качестве источника тепла — дело трудоемкое, ведь нужно не только доставить древесину, но и переработать её. Человеческая мысль с течением времени усовершенствовала этот процесс — народные умельцы придумали такое удобное приспособление, как механический дровокол.
Конструкция и принцип работы
Дрова еще длительное время не потеряют своей актуальности, оставаясь удобным, экономичным и экологичным видом топлива. Причин тому несколько:
- в глубинке во многих домах и по сей день нет альтернативы печному отоплению;
- сауны, бани, предлагая свои услуги по привлечению клиентов, практически всегда указывают, что используют для получения тепла именно дрова, причем экологически чистые и определенных пород;
- ни один пикник не обойдется без старого доброго костра – как для приготовления пищи, так и для создания тепла и уютной атмосферы.
Изначально для облегчения процесса колки дров использовались различные виды ручных колунов и клиньев. Но в процессе эксплуатации такие примитивные приспособления зарекомендовали себя как малоэффективные, так как являлись травмоопасными, а зачастую просто застревали в полене. Поэтому им на смену пришел дровокол. Этот нехитрый механизм экономит не только силы, но и большое количество времени. Но народные умельцы не остановились и на этом, решив полностью свести к минимуму силы и время на процесс заготовки дров, совершенствуя технологию дровоколов. Так появились дровоколы механического типа.
Эту идею подхватили многочисленные промышленные предприятия, однако стоят такие механизмы недёшево, поэтому ответ на вопрос — как изготовить механический дровокол своими руками — остается весьма актуальным.
В зависимости от типа конструкции дровокол состоит из простейшей опоры-плеча для повышения применяемого усилия или ряда побочных механизмов, служащих для облегчения процесса заготовки дров. К побочным механизмам относят плечо, к которому крепится колун, и раму – станину, на которой колун держится. В целом комплекс таких простейших приспособлений образует механизм, способный облегчить работу по заготовке дров.
Плюсы и минусы самодельных моделей
Рассмотрим несколько наиболее успешных моделей механических дровоколов, которые просты в изготовлении, удобны в использовании, безопасны и способны максимально упростить процесс переработки древесины в дрова. Механические дровоколы подразделяются на несколько видов. Рассмотрим их положительные стороны и недостатки.
Механизированный дровокол
Несложный вариант самодельного дровокола с простейшим приводом, изготовить который проще всего, так как он не требует больших денежных затрат. Даже в том случае, когда необходимых деталей не найдется, их приобретение не составит особенного труда. Однако наибольшую пользу такое устройство принесет только при минимальной потребности в дровах. Минусами такого дровокола являются длинная ручка, на которую крепится резак, и немалые усилия. Но даже такой примитивный механический дровокол способен заметно облегчить труд по заготовлению дров.
Пружинный прижимной дровокол
Прижимной или пружинный дровокол подразумевает под собой определенные затраты на материалы для изготовления, но значительно снизит нагрузку на мускулы работника. Механика остается прежней, но к стойке добавляют полку для пружины. Пружина должна не деформироваться при сжатии и иметь определенную упругость (рис. 2). Высота станины такого дровокола обычно 65-80 см. Конструкция нехитрая, занимает немного места, но имеет свои недостатки:
- такой дровокол требует комплексной работы с ударным инструментом, что повышает риск получения травмы;
- он значительно облегчает, но не сводит усилия при заготовке дров к минимуму.
Вертикально-инерционный дровокол
Еще один простой вариант механического дровокола. Плюсами такого дровокола служат простота изготовления и дешевизна материала. А также этот дровокол приятно облегчит работу с мягкими породами древесины. Минусов у такого дровокола немного — он бесполезен для работ с вязкими разновидностями дерева, так как колун будет вязнуть в полене и достать его, учитывая малые размеры дровокола, будет проблематично.
Электромеханический дровокол
Для того чтобы максимально облегчить свой труд в процессе превращения древесины в твердое топливо посредством применения механического дровокола, возможно установить на него электрический привод, как это показано на фото (рис. 4). Однако изготовление такого дровокола требует определенных затрат, знаний в электромеханике, умения читать чертежи и применения электросварки.
Инструменты и материалы
Чтобы изготовить собственноручно механический дровокол, вам понадобится:
- труба;
- металлический профиль;
- топор или колун.
Для изготовления вертикально-инерционного дровокола понадобятся:
- две металлических трубы разного диаметра;
- увесистый кусок металла в форме пластины для основания;
- непосредственно исполнительный инструмент – резак.
Для того чтобы собрать наиболее эффективный вид — электромеханический дровокол — в домашних условиях, понадобится изготовить конус. Он изготовляется из цилиндра СТ-45. Длина – 14.5 см, диаметр – 55 мм. Угол наклона 30 градусов. Затем на токарном станке на получившуюся деталь наносится резьба глубиной 2 мм (шаг 7 мм). Изготовленную деталь надевают на вал двигателя или ось редуктора и закрепляют штифтом. С другой стороны вала на ось насаживают подшипник, и крепят звездочку для цепи или шкив для ремня. Конус располагается на высоте 10-15 см от поверхности рамы-станины.
Материалы для изготовления:
- цилиндр СТ – 45;
- электродвигатель;
- металл для сборки станины;
- ремни или цепь;
- пусковое устройство;
- тонколистовая сталь для изготовления защитных кожухов.
Плюсы — минимум усилий в процессе заготовки. Минусы — собрать такой дровокол дома будет дорого. Нужно потратиться не только на приобретение необходимых материалов, но и на услуги токарей, электрослесарей и сварщиков.
Как сделать?
Проще всего сделать механизированный дровокол (схема 1). Сборка очень проста: режущую часть крепят на вертикальный стержень с подошвой из любого профилированного метала, но оставляя возможность свободного передвижения стержня. Узел движения может состоять из двух приваренных ушей с отверстиями на стойке и металлического фиксатора-пальца, служащего валом для поворота крепления и колуна.
Прижимной или пружинный дровокол потребует несколько больших усилий в изготовлении. Между станиной и горизонтальным подвижным плечом с резаком приваривается полка, на которую устанавливается и крепится пружина, второй конец пружины крепится к горизонтальному плечу дровокола, амортизируя удары по резаку (колуну). При учёте того, что исполнительная часть дровокола утяжеляется, то удар по раскалываемой колоде производится с минимумом усилий (рис. 2). Однако все же некоторые усилия необходимы, так как из-за пружины появится отдача. В этом моменте следует уделить внимание используемой в приспособлении пружине, чтобы колун при ударе оставался эффективным, мог спокойно колоть древесину, и при этом плечо конструкции было бы легче удержать при отдаче.
Собрать вертикально-инерционный дровокол очень просто. Для начала нужно приварить первую трубу к основанию-пластине. Длина такой трубы немногим больше метра (рис. 3). Потом из трубки большего диаметра необходимо отрезать кусок, который будет больше длины колуна. Затем необходимо приварить колун к куску трубки большего диаметра и надеть на трубку-основание. Принцип работы чрезвычайно прост – устанавливают полено на основание под колун и бьют сверху другим поленом или кувалдой.
Электромеханический дровокол потребует затрат на сам двигатель, металл для изготовления рамы, редуктор, конус (исполнительную деталь), комплектующие и расходный материал. Чертеж исполнительной детали (конуса) приведен ниже (рис. 5).
На раму устанавливается двигатель, его соединяют с редуктором, который передает движение на конус напрямую или посредством ременной передачи. Для того чтобы запитать такой электродвигатель, потребуются определенные навыки, так как учитываются особые параметры и требования для двигателя. Мощность двигателя не должна быть меньше 2 кВт, а количество оборотов, как правило, от 250 до 500. Такой двигатель можно подсоединять напрямую к конусу.
Не беда, если найти походящий двигатель не удалось. В этом случае нужно приобрести редуктор — повышающий или понижающий количество оборотов в зависимости от количества оборотов двигателя. Следовательно, двигатель с количеством оборотов от 250 до 500 можно устанавливать напрямую с конусом, а двигатель с использованием редуктора лучше расположить внизу рамы и передать движение ремнями.
Инструкции по технике безопасности
При работе с механическими устройствами любого типа всегда существует риск получения травмы. При использовании самодельных дровоколов этот риск зачастую не уменьшается, а увеличивается. Всегда и при любых условиях не стоит забывать о технике безопасности. При использовании механического дровокола:
- для того чтобы максимально обезопасить себя от всевозможных травм, попадания опилок или щепок в глаза, необходимо работать в защитной одежде, обуви, очках и защитной каске;
- древесина, задействованная в переработке, должна быть прочно установлена и закреплена в желобах или специальных углублениях;
- не стоит работать в условиях плохой видимости или на скользкой поверхности;
- все элементы механического дровокола должны быть прочно сварены и закреплены между собой;
- колун или резак не должны иметь сколов и трещин;
- не следует заниматься заготовкой дров в непосредственной близости от других людей;
- важно внимательно следить за состоянием используемого инструмента.
При использовании механизмов с электрическим приводом в первую очередь следует уделить внимание электрической части, а также:
- проводка должна соответствовать нужному сечению кабеля и не греться во время пользования инструментом;
- все используемые части – розетки, электрические вилки, пусковая аппаратура – не должны иметь видимых повреждений и быть запитанными в электрическую сеть согласно стандарту;
- все движущиеся элементы механизма должны быть огорожены защитным кожухом и решеткой во избежание попадания в них рабочей одежды, волос и прочего;
- рабочая одежда должна быть плотной, быть заправленной, целостной и не иметь провисаний;
- при пользовании ремнем свободный остаток лучше всего заправить;
- очки и перчатки должны быть целостными, очки должны иметь хороший обзор.
Дровоколы стали незаменимыми помощниками при заготовке большого количества дров. Они во много раз экономят время и силы человека, и не требуют затрат значительных средств при собственноручном изготовлении в отличие от заводских образцов. Но не стоит забывать, что в разумных объемах физический труд облагораживает и воспитывает волю человека. Поэтому иногда приятней и полезней выполнить небольшую часть заготовки дров обычным топором.
О том, как сделать дровокол своими руками, смотрите в следующем видео.
Жители русских деревень, лишённые обычных для горожан удобств? не имеют возможности пользоваться преимуществами центрального отопления, поэтому они вынуждены отапливать свои жилища при помощи традиционных русских печей, работающих на дровах.
Дрова они потому дровами и называются, что, по сути своей являются изделиями из древесины. То есть, для того, чтобы ими можно было «накормить» печь, длинные брёвна сначала нужно распилить на чурки, после чего чурки раскалываются на поленья.
Содержание
- Эволюция дровокола
- Два кольца, два конца, а посередине лезвие
- Дровокол с пружинным механизмом
- Неподвижная часть механизма
- Подвижная часть
- Принцип действия
- Дровокол типа «морковка»
- Изготовление морковки
- Сборка дровокола
- Фото дровокола своими руками
Эволюция дровокола
Самым трудоёмким из этих процессов, является расколка чурок на поленья. Единственное орудие, позволяющее колоть дрова – это дровокол. Издревле на Руси дровоколом был молодой мужчина, самостоятельно коловший дрова для своей печки посредством топора или колуна.
Когда мужчине двадцать, тридцать или даже сорок лет, он легко справляется с этой задачей. Размахнись рука, раззудись плечо. К пятидесяти годам, даже втянутому в физический труд человеку, размахивать колуном становится тяжеловато, и он начинает задаваться вопросом: как сделать дровокол и облегчить свой труд, создать особое приспособление для колки дров, назначив его дровоколом вместо себя? Читайте также: как установить водостоков своими руками.
Обзавестись дровоколом сегодня совсем несложно. Взял да и купил, благо производят их крупные компании, гарантирующие шикарные функциональные возможности этих машин. Однако сельский житель нашей Родины не располагает достаточными средствами для его приобретения.
Наш человек – от рождения «Кулибин» — ему достаточно посмотреть на фото дровокола сделанного своими руками кем-то другим, чтобы самому загореться этой идеей и сделать это полезнейшее приспособление самостоятельно.
Существует несколько видов механических дровоколов: ручные, конусные, пружинные. Все они в большей или меньшей степени облегчают процесс расколки дров.
Два кольца, два конца, а посередине лезвие
Простейший ручной дровокол предназначен не столько для облегчения труда, сколько для того, чтобы как-то обезопасить этот труд. Делается он достаточно просто: сваривается круглая железная рама диаметром примерно 25 сантиметров или чуть больше.
Внизу делается металлическое основание, в котором сверлятся отверстия для крепления. Сверху устанавливается железное кольцо диаметром 25 см. Между опорами закрепляется направленное вверх лезвие и приваривается к основанию.
Многочисленные фото самодельных дровоколов такого типа встречаются повсюду в сети и не вызывает особого вдохновения у наших самоделкиных Процесс расколки дров в таком дровоколе напоминает расколку дров топором или колуном.
В кольцо вставляется чурка и устанавливается на лезвие. Для того чтобы её расколоть, нужно просто ударить по ней сверху кувалдой. Конечно, никакой экономии физических усилий, в данном случае не получается, но, поскольку махать приходится не остро отточенным лезвием топора или конусом колуна, а обычной кувалдой, труд становится намного безопаснее.
Дровокол с пружинным механизмом
Несколько более совершенную пружинную конструкцию имеют другие простейшие механические дровоколы, они обеспечивают не только безопасность пользователя, но и значительно облегчает его труд.
Делается пружинный дровокол из бросовых материалов, его изготовление по силам, практически любому мужчине, у которого руки растут от туда, откуда надо. Механизм дровокола состоит из подвижных и неподвижных частей.
Неподвижная часть механизма
Его неподвижной частью является основа, изготавливаемая из стального швеллера, к нему вертикально под углом 90 градусов приваривается неподвижная металлическая опора – такой же швеллер.
Для придания конструкции большей прочности внизу опору с двух сторон укрепляют ещё и стальным уголком в виде распорок.
После чего к нижней части опоры на уровне крепления уголков приваривается площадка с приваренным к ней обрезком трубы таким образом, чтобы угол между площадкой и основанием составил 90 градусов.
Подвижная часть
Далее идёт конструирование подвижной части дровокола. Сверху к основе на шарнире прикрепляется подвижная стальная балка. С одного конца балки внизу так же приваривается обрезок трубы. Обрезки труб на площадке внизу опоры и снизу балки в верхней части опоры должны находиться точно напротив друг друга.
Между ними устанавливается автомобильная рессора, которая удерживается в нужном положении обрезками труб, располагающимися сверху и снизу напротив друг друга.
С другого конца балки приваривается острый металлический клин, направленный вертикально вниз и горизонтально направленная ручка. Сверху над клином приваривается утяжелитель, в качестве которого можно использовать всё что угодно, например, обрезок ржавого рельса.
Принцип действия
Принцип действия этого механизма прост. Автомобильная рессора удерживает балку дровокола в исходном положении. Под клин дровокола устанавливается чурка, которую нужно расколоть. «Оператор» дровокола резко нажимает на ручку, двигая её вниз. Под действием мускульной силы человека, умноженной на массу утяжелителя, клин раскалывает чурку пополам. После этого ручка отпускается, балка под действием рессоры возвращается в исходное положение.
Простые дровоколы с ручным приводом в одну человеческую силу намного эффективней обычного топора или даже колуна, но всё же недостаточно производительны.
Дровокол типа «морковка»
Другое дело дровокол, оснащённый электроприводом или двигателем внутреннего сгорания. Разновидностью таких агрегатов являются конусные дровоколы, которые сегодня запущены в серийное производство на многих предприятиях.
Тем не менее, вряд ли стоит тратить деньги на то, что можно сделать своими руками из подручных материалов. Для этого нужно всего лишь пара шарикоподшипников, пара опор карданного вала, собственно карданный вал и шкив.
Изготовление морковки
Любые из этих деталей легко найдёт почти каждый человек в своём гараже. Иное дело, конус или так называемая морковка, изготовление её требует квалификации токаря и высококачественной стали. Цилиндрическая заготовка должна иметь длину не менее 15-20 см. и диаметр 5-6 см. Конус должен иметь угол 30 градусов. На конус наносится резьба глубиной 2 мм. и шагом 7 мм.
Во внутренней части конуса необходимо выточить достаточно глубокую полость и просверлить два три отверстия на той части заготовки, где нет резьбы, с нанесённой на них внутренней резьбой.
Сборка дровокола
После этого можно начинать сборку «морковного» дровокола. Подшипники устанавливаются в опоры кардана и привариваются к ним. Карданный вал вставляется в подшипник одной из опор, затем на него надевается втулка, которая должна играть роль защиты вала от мусора, затем на вал надевается вторая опора с шарикоподшипником, до упора во втулку.
Затем на один из концов карданного вала надевается конус и закрепляется на нём болтами. Другой конец вала плотно насаживается на шкив, который закрепляется на карданном вале гайкой.
Опоры шарикоподшипников прикрепляются к станине, под которой устанавливается электромотор, соединённый с дровоколом посредством ремённой передачи. Для снижения количества оборотов «морковки» рекомендуется использовать редуктор.
Данная модель дровокола достаточно эффективна и имеет только один существенный недостаток: при раскалывании берёзовых чурок, он плохо справляется с берёзовой корой. Его недоработки приходится исправлять обычным топором или колуном.
Фото дровокола своими руками
Существует несколько видов конструкций дровокола. Различия между ними существенные. Они различаются по сложности изготовления конструкции, по степени безопасности при работе с ними, по удобству и скорости работы. Рассмотрим подробно каждый вид отдельно.
Ручной дровокол лом-колун
Он является самым простым в изготовлении. Принцип его работы основан на энергии удара по колуну тяжелым предметом. Эффект получается практически такой же как если поставить топор на полено и ударить по обуху топора кувалдой. Но этот лом-колун удобнее в работе и скорость работы выше.
Его преимущество в том, что он безопасен в работе, легок в изготовлении, занимает мало места. Не требует доставки каждого полена к нему. С ним будет удобно переходить от одного полена к другому. Во время работы с ним спина остается прямая, что немаловажно при колке дров большого объема. Не нужно нагибаться над каждым поленом, чтобы его расколоть.
Но он требует применения физической силы человека и во время работы издает громкий металлический звук. Для защиты от звука придется работать в наушниках.
Лом-колун состоит всего из двух частей. Первая часть непосредственно колун с направляющей трубой, а вторая часть ударная. Ударная часть может быть наружной, то есть обхватывать собой направляющую трубу или внутренней – входить во внутрь направляющей трубы. Чтобы данный колун был эффективным, при его изготовлении нужно соблюсти одно правило. Часть колуна с направляющей и лезвием должна быть как можно легче, а ударная часть как можно тяжелее, но в разумных пределах, так как подымать ударную часть придется вручную. Чем больше разница по массе между эти двумя частями, тем выше КПД колуна.
При
изготовлении лом-колуна главное соблюсти правило большой разности масс частей
колуна и выдержать достаточную длину хода ударной части для создания сильного
удара. Эта длина должна быть примерно 50-60см.
Чтобы
первую часть колуна сделать максимально легкой, нужно в качестве направляющей
использовать тонкостенную трубу и лезвие колуна сделать узким.
Если
во время удара вибрация передается на руки, то можно ее значительно снизить,
если сделать ручки деревянными. Если ручки изготавливаются металлические, то их
нужно приварить на самую тяжелую и массивную ударную часть, это также будет
способствовать снижению вибрации.
Для
плавности хода ударной части и снижения звука трущихся друг об друга металлических
частей, следует использовать полипропиленовую трубу между этими частями.
Чтобы
избежать быстрого расклепывания металла в месте удара двух частей лом-колуна,
пятно контакта между ними не должно быть слишком маленьким.
Для удобства работа с лом-колуном поленья следует ставить во внутрь старого автомобильного колеса. Это предотвратит разлет отколотых частей от поленьев, и они всегда будут в одном положении.
Механический дровокол на пружине.
Этот дровокол также, как и лом-колун использует физическую силу человека. Но физическая сила нужна небольшая, только чтобы вывести из равновесия балансир с колуном. Данный механизм немного сложнее в изготовлении чем лом-колун, но более эффективный.
Усилие, которое нужно приложить для колки поленьев направлено вниз, поэтому практически нагрузка на спину отсутствует. По сравнению с лом-колуном требует значительно меньше физических усилий. Мощность удара зависит не только от физической силы человека, но и от массы колуна. У данного дровокола можно сделать достаточно мощный удар, который будет раскалывать практически любые поленья. Довольно высокая производительность.
Но у него большие габариты и вес. Травмоопасный, но не более чем обычный топор. Требует доставки каждого полена к нему. Немного более сложный в изготовлении, чем лом-колун.
Принцип действия этого механизма основан на ударе лезвия колуна с большой массой. Задача человека сводиться в выводе плеча дровокола из равновесия, то есть движением вниз нужно сдвинуть лезвие колуна, а оно уже из-за своей большой массы пойдет дальше по инерции. Возврат плеча дровокола в исходное положение происходит автоматически пружиной.
Чертежи конструкции дровокола. Важные моменты.
На чертежах ниже представлен дровокол на пружине. При его изготовлении все трубы можно заменить на любые другие, главное, чтобы хватило жесткости конструкции. Вместо одной толстостенной трубы сечением 40х60х6 мм можно использовать две трубы сваренные вместе с меньшей толщиной стенки и другого сечения.
Сила
удара данного колуна зависит от массы его подвижной части. Чем больше масса
колуна с грузом, тем больше энергия удара. Груз можно набрать из любых тяжелых
металлических частей, например приварить два куска рельсы. Главное, чтобы груз
был максимально большим, в идеале необходимо чтобы колун с грузом весил 50-55кг.
Пружина должна быть достаточно мощной, чтобы удерживать плечо механизма в горизонтальном положении. То есть здесь должен быть баланс между массой колуна с грузом и силой сжатия пружины. Если не хватает усилия пружины, то можно добавить вторую пружину меньшего диаметра, просто вставив её во внутрь первой пружины. Пружину можно взять от автомобиля, примерный диаметр пружины 110мм и высота 450-500мм. В сжатом состоянии, когда консоль находиться горизонтально, пружина будет длиной 300мм.
Найти баланс между весом колуна с грузом и усилием пружины поможет регулируемая консоль, чем ближе будет колун к пружине, тем выше будет подыматься консоль.
Его преимущество в том, что он безопасен в работе, легок в изготовлении, занимает мало места. Не требует доставки каждого полена к нему. С ним будет удобно переходить от одного полена к другому. Во время работы с ним спина остается прямая, что немаловажно при колке дров большого объема. Не нужно нагибаться над каждым поленом, чтобы его расколоть.
Но он требует применения физической силы человека и во время работы издает громкий металлический звук. Для защиты от звука придется работать в наушниках.
Лом-колун состоит всего из двух частей. Первая часть непосредственно колун с направляющей трубой, а вторая часть ударная. Ударная часть может быть наружной, то есть обхватывать собой направляющую трубу или внутренней – входить во внутрь направляющей трубы. Чтобы данный колун был эффективным, при его изготовлении нужно соблюсти одно правило. Часть колуна с направляющей и лезвием должна быть как можно легче, а ударная часть как можно тяжелее, но в разумных пределах, так как подымать ударную часть придется вручную. Чем больше разница по массе между эти двумя частями, тем выше КПД колуна.
При
изготовлении лом-колуна главное соблюсти правило большой разности масс частей
колуна и выдержать достаточную длину хода ударной части для создания сильного
удара. Эта длина должна быть примерно 50-60см.
Чтобы
первую часть колуна сделать максимально легкой, нужно в качестве направляющей
использовать тонкостенную трубу и лезвие колуна сделать узким.
Если
во время удара вибрация передается на руки, то можно ее значительно снизить,
если сделать ручки деревянными. Если ручки изготавливаются металлические, то их
нужно приварить на самую тяжелую и массивную ударную часть, это также будет
способствовать снижению вибрации.
Для
плавности хода ударной части и снижения звука трущихся друг об друга металлических
частей, следует использовать полипропиленовую трубу между этими частями.
Чтобы
избежать быстрого расклепывания металла в месте удара двух частей лом-колуна,
пятно контакта между ними не должно быть слишком маленьким.
Для удобства работа с лом-колуном поленья следует ставить во внутрь старого автомобильного колеса. Это предотвратит разлет отколотых частей от поленьев, и они всегда будут в одном положении.
Механический дровокол на пружине.
Этот дровокол также, как и лом-колун использует физическую силу человека. Но физическая сила нужна небольшая, только чтобы вывести из равновесия балансир с колуном. Данный механизм немного сложнее в изготовлении чем лом-колун, но более эффективный.
Усилие, которое нужно приложить для колки поленьев направлено вниз, поэтому практически нагрузка на спину отсутствует. По сравнению с лом-колуном требует значительно меньше физических усилий. Мощность удара зависит не только от физической силы человека, но и от массы колуна. У данного дровокола можно сделать достаточно мощный удар, который будет раскалывать практически любые поленья. Довольно высокая производительность.
Но у него большие габариты и вес. Травмоопасный, но не более чем обычный топор. Требует доставки каждого полена к нему. Немного более сложный в изготовлении, чем лом-колун.
Принцип действия этого механизма основан на ударе лезвия колуна с большой массой. Задача человека сводиться в выводе плеча дровокола из равновесия, то есть движением вниз нужно сдвинуть лезвие колуна, а оно уже из-за своей большой массы пойдет дальше по инерции. Возврат плеча дровокола в исходное положение происходит автоматически пружиной.
Чертежи конструкции дровокола. Важные моменты.
На чертежах ниже представлен дровокол на пружине. При его изготовлении все трубы можно заменить на любые другие, главное, чтобы хватило жесткости конструкции. Вместо одной толстостенной трубы сечением 40х60х6 мм можно использовать две трубы сваренные вместе с меньшей толщиной стенки и другого сечения.
Сила
удара данного колуна зависит от массы его подвижной части. Чем больше масса
колуна с грузом, тем больше энергия удара. Груз можно набрать из любых тяжелых
металлических частей, например приварить два куска рельсы. Главное, чтобы груз
был максимально большим, в идеале необходимо чтобы колун с грузом весил 50-55кг.
Пружина должна быть достаточно мощной, чтобы удерживать плечо механизма в горизонтальном положении. То есть здесь должен быть баланс между массой колуна с грузом и силой сжатия пружины. Если не хватает усилия пружины, то можно добавить вторую пружину меньшего диаметра, просто вставив её во внутрь первой пружины. Пружину можно взять от автомобиля, примерный диаметр пружины 110мм и высота 450-500мм. В сжатом состоянии, когда консоль находиться горизонтально, пружина будет длиной 300мм.
Найти баланс между весом колуна с грузом и усилием пружины поможет регулируемая консоль, чем ближе будет колун к пружине, тем выше будет подыматься консоль.
Электрический винтовой дровокол
Данный механизм является наиболее простым среди электрических дровоколов. Из-за этого он приобрел в последнее время популярность.
Принцип действия основан на раскалывании полена конусным винтом с крупной упорной резьбой. Данный винт ввинчиваясь в дерево раскалывает его.
У винтового дровокола есть существенные недостатки. Он энерго затратный. Требует наличия электроэнергии. По сравнению с лом-колуном и механизмом на пружине сложный в изготовлении. Для его изготовления необходим конусный винт с резьбой, электродвигатель, редуктор, цепь со звездочками или ремни со шкивами. Очень травмоопасный. При неосторожной работе с ним может привести к сильным травмам. Существует вероятность заклинивая винта в полене из-за нехватки крутящего момента.
Выбираем двигатель и увеличиваем крутящий момент.
Данный вид дровокола можно изготовить с несколькими конструктивными решениями. Самое главное добиться большого крутящего момента на винте. Это можно сделать нескольким способами:
- поставить мощный электродвигатель 5-7квт.
- Использовать тяжелый маховик. Маховик затруднит пуск двигателя, но с ним меньше шансов, что винтовой конус заклинит в дереве. Так как при раскрутке маховика он набирает большую кинетическую энергию, и чтобы его остановить нужно создать большое усилие. В паре с маховиком можно использовать электродвигатели небольшой мощности 2-3квт. Маховик необходимо устанавливать на валу электродвигателя, а не на промежуточных валах цепной или ременной передачи. Только на электродвигателе обороты будут максимальные, а значит набранная кинетическая энергия маховика тоже будет максимальная.
- Использовать редуктор, ременную или цепную передачу для снижения числа оборотов на конусном винте и увеличения крутящего момента. Цепная передача предпочтительнее ременной так как исключает пробуксовку цепи и звездочки. В данном случае можно использовать электродвигатели небольшой мощности, но с большими оборотами около 3000. Уменьшая обороты с помощью редуктора или цепной передачи в 5 раз тем самым, увеличиваем крутящий момент на винтовом конусе в столько же раз.
Цепную
или ременную передачу нужно подобрать таким образом, чтобы число оборотов на
конусном винте было примерно 500-700 обмин. На слишком больших оборотах полено
может вырвать из рук.
Высота
от кончика конуса до стола должна быть 7-10см. Если сделать выше или ниже, то
поленья будут тяжело колоться.
Под конусом необходимо приварить пластину, она предотвратит проворачивание полена.
Техника безопасности при работе с электрическим винтовым дровоколом.
Работать
с винтовым дровоколом необходимо без перчаток. В них работать нельзя, так как
винт может зацепить перчатку и затянуть руку. С одежды не должно свисать никаких
ремней и шнурков, которые могут попасть на винт.
Для аварийной остановки нужно предусмотреть педаль экстренной остановки или большую аварийную кнопку. Причем недостаточно выключить питание с электродвигателя, так как вал после отключения питания будет еще крутиться по инерции. Особенно это заметно на станках с маховиком. Поэтому для быстрой аварийной остановки вала электродвигателя, на станке необходимо установить электромагнитный тормоз в нормально замкнутом состоянии. То есть без подачи электроэнергии тормоз находиться в сжатом состоянии, при подаче электроэнергии тормоз отпускает вал. Следовательно, если выключить электроэнергию тормоз сработает и остановит вал электродвигателя.
Поленья к конусному клину следует подавать только вертикально.
Электромеханический дровокол с толкателем и редуктором.
Данный вид механизма довольно массивный и энерго затратный. Стоимость его изготовления высокая, так как предполагает наличие мощного редуктора, но его производительность больше, чем у винтового механизма.
Принцип действия основан на шатунном механизме. Редуктор крутит шатун, который скользит по своей направляющей по направлению к ножу. Редуктор создает довольно большое усилие, которое может расколоть практически любые поленья.
Выбор редуктора, двигателя и диаметров шкивов.
Редуктор можно применить с передаточным отношением не менее 1:20, но лучше всего подойдет редуктор с отношением 1:40 и выше. Но подойдет не всякий редуктор с таким передаточным числом. Нужен редуктор, который выдержит большой крутящий момент и не сломается. Поэтому при его выборе следует обратить внимание на диаметр выходного вала. Он должен быть не менее 40мм.
Количество оборотов на выходном валу должно быть в пределах 11-14 обмин. Чтобы получить такие обороты необходим двигатель с оборотами 950 обмин и редуктор с передаточным отношением 1:70, тогда получим обороты выходного вала редуктора 95070=13.5 обмин. Если же двигатель и редуктор с другими параметрами, то для понижения числа оборотов придется между ними делать дополнительную ременную передачу.
Например, двигатель 1500 обмин и редуктор с передаточным
отношением 1:30. Рассчитаем диаметры шкивов ременной передачи.
Считаем до каких оборотов редуктор понижает. Для этого делим
обороты двигателя на передаточное число редуктора. 150030=50 обмин. А нам необходимы
обороты в пределах 11-14 обмин. Следовательно,
нужно дополнительно ставить ременную передачу. Посчитаем какое передаточное
число должно быть на шкивах, чтобы получить 11-14 обмин. Для этого 50 оборотов
разделим на 14, получим 3.57. Такое передаточное отношение немного большое для
ременной передачи. Для одного ремня передаточное отношение должно быть не более
1:3 иначе ремень может проскальзывать, когда дровоколу попадутся особо твердые
и сучковатые поленьях. Следовательно, нужен или более тихоходный двигатель или
делать двух ручьевые шкивы и ставить два ремня. Так как такое отношение ненамного
больше, чем 1:3, то можно оставить и так.
Рассчитаем диаметры шкивов. Шкив малого диаметра примем сами
за 150мм. Тогда шкив большего диаметра должен быть больше на необходимое нам
передаточное число. То есть 150х3.57=535мм. Также чтобы снизить вероятность проскальзывания
ремня на малом шкиву, его диаметр нужно принимать как можно большим. То есть
шкив с диаметром 100мм имеет больше шансов на проскальзывание ремня, чем шкив с
диаметром 150мм. На больших диаметрах и ремни медленнее изнашиваться будут.
Проверим расчеты. 1500 обмин делим на передаточное 3.57
получим 420обмин на малом шкиве. Теперь 420обмин делим на передаточное
отношение редуктора 30 и получим 14обмин.
Двигатель желательно выбирать мощностью от 3квт. Если
двигатель слабый, то можно поставить на его вал маховик, с ним маломощный
двигатель будет гораздо меньше останавливаться от нехватки крутящего момента в
момент раскалывания сучковатых поленьев.
Для такого вида дровокола металлический каркас должен быть достаточно мощным, иначе есть вероятность отрыва редуктора от каркаса или деформации самого каркаса в момент большой нагрузки. Каркас лучше всего сделать из швеллеров №12 или аналогичного им металлопроката.
Нож дровокола желательно сделать из твердой закалённой стали,
для этих целей хорошо подойдет пружинная сталь 65Г. Из этой стали делают плоские
рессоры. Так, что если в хозяйстве есть кусок такой рессоры, то она идеально
подойдет в качестве ножа.
Выбор длины кривошипа
Длина кривошипа, а, следовательно, длина хода толкателя
должны выбираться в зависимости от размеров поленьев. Например, поленья длиной
примерно 40см. Ход толкателя выберем такой же, то есть 40см. Так как толкатель
будет не доходить немного до ножа примерно 5 см, то максимально расстояние
между толкателем и ножом получиться 5+40=45см. Длину кривошипа берем в 2 раза
меньше хода толкателя, то есть 20см. Это будет расстояние по центрам валов. Длина
кривошипа очень важна, так как чем меньше будет длина кривошипа, тем больше
будет усилие на толкателе.
Техника безопасности при работе с дровоколом.
Данный механизм довольно травмоопасный. Чтобы его сделать менее травмоопасным следует устанавливать аварийную кнопку отключения. Желательно, чтобы данная кнопка была довольно большая и в виде гриба. Такую кнопку всегда легко нажать просто ударив по ней рукой. Если вы правша, тогда кнопку выключения следует делать под левой рукой, так как правая будет занято поленом. Вместо аварийной кнопки можно установить педаль, тогда для работы дровокола нога всегда должна держать нажатой педаль, а если ногу убрать, то он выключается.
При сборке дровокола на шатуне некоторые мастера допускают грубую ошибку. Они делают так, чтобы шатун подходил вплотную к ножу практически без зазора. Так делать нельзя. Нужно обязательно оставлять зазор минимум в 5см. Полено расколется в любом случае, даже если шатун будет немного не доходить до ножа, но зато в этом случае рука останется целая, если попадет между шатуном и ножом.
Электромеханический реечный дровокол.
Данный механизм можно назвать одним из самых производительных. Его подвижный нож закреплен на зубчатой рейке, которую в движение приводит шестерня. В изготовлении он довольно сложен, так как требует таких деталей как зубчатая рейка, шестерня, маховик, но скорость его работы перекрывает все минусы изготовления. Рекомендую посмотреть видео о работе реечного дровокола и обзор его конструкции.
Рекомендую посмотреть видео о работе реечного дровокола.
Заготовка дров требует значительных усилий: их нужно распилить, наколоть, сложить в дровник для просушки. Больше всего сил уходит на то, чтобы дрова наколоть. Облегчить и ускорить процесс может дровокол. Представлены они в достаточном количестве, но стоят солидных денег. В тоже время, сделать простейший дровокол своими руками можно из металлолома — труб, уголков и т.п. На все потребуется буквально несколько тысяч — если нет металла, его придется купить.
Содержание статьи
- 1 Механические дровоколы
- 1.1 Простой дровокол своими руками: механика
- 1.2 Пружинный дровокол
- 1.3 Дровокол инерционный вертикальный
- 2 Дровоколы с электроприводом
- 2.1 Винтовой (конусный)
- 2.1.1 Параметры конуса и резьбы
- 2.1.2 Электромотор и редуктор
- 2.1.3 Где расположить мотор
- 2.2 Гидравлический дровокол
- 2.1 Винтовой (конусный)
- 3 Видео по теме
Механические дровоколы
Если объемы заготовки дров небольшие, с ними легко справится механический дровокол. Отличаются они простотой конструкции, минимальным количеством сложных узлов, а также тем, что затраты минимальны, даже если в хозяйстве нет подходящих железяк.
Электрический винтовой дровокол
Данный механизм является наиболее простым среди электрических дровоколов. Из-за этого он приобрел в последнее время популярность.
Принцип действия основан на раскалывании полена конусным винтом с крупной упорной резьбой. Данный винт ввинчиваясь в дерево раскалывает его.
У винтового дровокола есть существенные недостатки. Он энерго затратный. Требует наличия электроэнергии. По сравнению с лом-колуном и механизмом на пружине сложный в изготовлении. Для его изготовления необходим конусный винт с резьбой, электродвигатель, редуктор, цепь со звездочками или ремни со шкивами. Очень травмоопасный. При неосторожной работе с ним может привести к сильным травмам. Существует вероятность заклинивая винта в полене из-за нехватки крутящего момента.
Выбираем двигатель и увеличиваем крутящий момент.
Данный вид дровокола можно изготовить с несколькими конструктивными решениями. Самое главное добиться большого крутящего момента на винте. Это можно сделать нескольким способами:
- поставить мощный электродвигатель 5-7квт.
- Использовать тяжелый маховик. Маховик затруднит пуск двигателя, но с ним меньше шансов, что винтовой конус заклинит в дереве. Так как при раскрутке маховика он набирает большую кинетическую энергию, и чтобы его остановить нужно создать большое усилие. В паре с маховиком можно использовать электродвигатели небольшой мощности 2-3квт. Маховик необходимо устанавливать на валу электродвигателя, а не на промежуточных валах цепной или ременной передачи. Только на электродвигателе обороты будут максимальные, а значит набранная кинетическая энергия маховика тоже будет максимальная.
- Использовать редуктор, ременную или цепную передачу для снижения числа оборотов на конусном винте и увеличения крутящего момента. Цепная передача предпочтительнее ременной так как исключает пробуксовку цепи и звездочки. В данном случае можно использовать электродвигатели небольшой мощности, но с большими оборотами около 3000. Уменьшая обороты с помощью редуктора или цепной передачи в 5 раз тем самым, увеличиваем крутящий момент на винтовом конусе в столько же раз.
Цепную
или ременную передачу нужно подобрать таким образом, чтобы число оборотов на
конусном винте было примерно 500-700 обмин. На слишком больших оборотах полено
может вырвать из рук.
Высота
от кончика конуса до стола должна быть 7-10см. Если сделать выше или ниже, то
поленья будут тяжело колоться.
Под конусом необходимо приварить пластину, она предотвратит проворачивание полена.
Техника безопасности при работе с электрическим винтовым дровоколом.
Работать
с винтовым дровоколом необходимо без перчаток. В них работать нельзя, так как
винт может зацепить перчатку и затянуть руку. С одежды не должно свисать никаких
ремней и шнурков, которые могут попасть на винт.
Для аварийной остановки нужно предусмотреть педаль экстренной остановки или большую аварийную кнопку. Причем недостаточно выключить питание с электродвигателя, так как вал после отключения питания будет еще крутиться по инерции. Особенно это заметно на станках с маховиком. Поэтому для быстрой аварийной остановки вала электродвигателя, на станке необходимо установить электромагнитный тормоз в нормально замкнутом состоянии. То есть без подачи электроэнергии тормоз находиться в сжатом состоянии, при подаче электроэнергии тормоз отпускает вал. Следовательно, если выключить электроэнергию тормоз сработает и остановит вал электродвигателя.
Поленья к конусному клину следует подавать только вертикально.
Электромеханический дровокол с толкателем и редуктором.
Данный вид механизма довольно массивный и энерго затратный. Стоимость его изготовления высокая, так как предполагает наличие мощного редуктора, но его производительность больше, чем у винтового механизма.
Принцип действия основан на шатунном механизме. Редуктор крутит шатун, который скользит по своей направляющей по направлению к ножу. Редуктор создает довольно большое усилие, которое может расколоть практически любые поленья.
Выбор редуктора, двигателя и диаметров шкивов.
Редуктор можно применить с передаточным отношением не менее 1:20, но лучше всего подойдет редуктор с отношением 1:40 и выше. Но подойдет не всякий редуктор с таким передаточным числом. Нужен редуктор, который выдержит большой крутящий момент и не сломается. Поэтому при его выборе следует обратить внимание на диаметр выходного вала. Он должен быть не менее 40мм.
Количество оборотов на выходном валу должно быть в пределах 11-14 обмин. Чтобы получить такие обороты необходим двигатель с оборотами 950 обмин и редуктор с передаточным отношением 1:70, тогда получим обороты выходного вала редуктора 95070=13.5 обмин. Если же двигатель и редуктор с другими параметрами, то для понижения числа оборотов придется между ними делать дополнительную ременную передачу.
Например, двигатель 1500 обмин и редуктор с передаточным
отношением 1:30. Рассчитаем диаметры шкивов ременной передачи.
Считаем до каких оборотов редуктор понижает. Для этого делим
обороты двигателя на передаточное число редуктора. 150030=50 обмин. А нам необходимы
обороты в пределах 11-14 обмин. Следовательно,
нужно дополнительно ставить ременную передачу. Посчитаем какое передаточное
число должно быть на шкивах, чтобы получить 11-14 обмин. Для этого 50 оборотов
разделим на 14, получим 3.57. Такое передаточное отношение немного большое для
ременной передачи. Для одного ремня передаточное отношение должно быть не более
1:3 иначе ремень может проскальзывать, когда дровоколу попадутся особо твердые
и сучковатые поленьях. Следовательно, нужен или более тихоходный двигатель или
делать двух ручьевые шкивы и ставить два ремня. Так как такое отношение ненамного
больше, чем 1:3, то можно оставить и так.
Рассчитаем диаметры шкивов. Шкив малого диаметра примем сами
за 150мм. Тогда шкив большего диаметра должен быть больше на необходимое нам
передаточное число. То есть 150х3.57=535мм. Также чтобы снизить вероятность проскальзывания
ремня на малом шкиву, его диаметр нужно принимать как можно большим. То есть
шкив с диаметром 100мм имеет больше шансов на проскальзывание ремня, чем шкив с
диаметром 150мм. На больших диаметрах и ремни медленнее изнашиваться будут.
Проверим расчеты. 1500 обмин делим на передаточное 3.57
получим 420обмин на малом шкиве. Теперь 420обмин делим на передаточное
отношение редуктора 30 и получим 14обмин.
Двигатель желательно выбирать мощностью от 3квт. Если
двигатель слабый, то можно поставить на его вал маховик, с ним маломощный
двигатель будет гораздо меньше останавливаться от нехватки крутящего момента в
момент раскалывания сучковатых поленьев.
Для такого вида дровокола металлический каркас должен быть достаточно мощным, иначе есть вероятность отрыва редуктора от каркаса или деформации самого каркаса в момент большой нагрузки. Каркас лучше всего сделать из швеллеров №12 или аналогичного им металлопроката.
Нож дровокола желательно сделать из твердой закалённой стали,
для этих целей хорошо подойдет пружинная сталь 65Г. Из этой стали делают плоские
рессоры. Так, что если в хозяйстве есть кусок такой рессоры, то она идеально
подойдет в качестве ножа.
Выбор длины кривошипа
Длина кривошипа, а, следовательно, длина хода толкателя
должны выбираться в зависимости от размеров поленьев. Например, поленья длиной
примерно 40см. Ход толкателя выберем такой же, то есть 40см. Так как толкатель
будет не доходить немного до ножа примерно 5 см, то максимально расстояние
между толкателем и ножом получиться 5+40=45см. Длину кривошипа берем в 2 раза
меньше хода толкателя, то есть 20см. Это будет расстояние по центрам валов. Длина
кривошипа очень важна, так как чем меньше будет длина кривошипа, тем больше
будет усилие на толкателе.
Техника безопасности при работе с дровоколом.
Данный механизм довольно травмоопасный. Чтобы его сделать менее травмоопасным следует устанавливать аварийную кнопку отключения. Желательно, чтобы данная кнопка была довольно большая и в виде гриба. Такую кнопку всегда легко нажать просто ударив по ней рукой. Если вы правша, тогда кнопку выключения следует делать под левой рукой, так как правая будет занято поленом. Вместо аварийной кнопки можно установить педаль, тогда для работы дровокола нога всегда должна держать нажатой педаль, а если ногу убрать, то он выключается.
При сборке дровокола на шатуне некоторые мастера допускают грубую ошибку. Они делают так, чтобы шатун подходил вплотную к ножу практически без зазора. Так делать нельзя. Нужно обязательно оставлять зазор минимум в 5см. Полено расколется в любом случае, даже если шатун будет немного не доходить до ножа, но зато в этом случае рука останется целая, если попадет между шатуном и ножом.
Электромеханический реечный дровокол.
Данный механизм можно назвать одним из самых производительных. Его подвижный нож закреплен на зубчатой рейке, которую в движение приводит шестерня. В изготовлении он довольно сложен, так как требует таких деталей как зубчатая рейка, шестерня, маховик, но скорость его работы перекрывает все минусы изготовления. Рекомендую посмотреть видео о работе реечного дровокола и обзор его конструкции.
Рекомендую посмотреть видео о работе реечного дровокола.