Как сделать дровокол механический. Приспособление для колки дров: виды и сборка своими руками

Обновлено:

2016-09-10

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:

Минимизация сил при колке дров.
Быстрота и результативность в работе.
Оптимизация физических усилий: человеку не нужно постоянно нагибаться в процессе колки.
Мгновенная готовность к работе: потребуется только подключить прибор.
Выносливость в течение эксплуатации агрегата: он имеет возможность беспрерывно колоть дрова на протяжении длительного периода.
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:

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

Колуны качественным образом отличаются от топора – традиционного приспособления для рубки дров. Топор считается более универсальным инструментом, а колун способен выполнять только одно задание – колоть деревянные заготовки на мелкие части. Также топоры активно используют в ювелирной работе.

Виды колунов

Винтовой электромеханический дровокол колун

Современные технологии обработки дерева ушли далеко в развитии, вследствие этого появились разные «помощники» дровосекам:

Механический колун используется в промышленных целях, где требуется большая скорость обработки дерева. Механизм приводится в действие специальной машиной и дополнительным утяжелением (от 100 кг до 1 тонны, в зависимости от модели). Нередко механический аппарат встречается и в домашнем хозяйстве. А некоторые из них местные умельцы делают своими руками. Механизм приводится в действие пружиной, которая крепится к рабочей рукоятке. После завершающего движения пружина создает сопротивление, за счет которого противовес возвращается в исходное положение. Приспособление для колки дров приводится в действие за счет механического усилия руки.
Механический колун с приводом. В простонародье такой тип колуна известен более, как электрический. По принципу действия ничем не отличается от вышеописанного. Единственное, что указывает на их разницу – это электродвигатель, который приводит в действие все оборудование. Механические приспособления для раскалывания дров часто делают своими руками в сельской местности или на дачах.
Гидравлический дровокол. Этот вид механизма использует энергию сжатой жидкости. В основе действия механизма лежит принцип гидравлического пресса. Большинство моделей оснащается дополнительными лезвиями, за счет которых происходит раскалывания заготовки сразу на несколько частей.
Дровокол на винтовой передаче. Этот тип устройства работает на винтовой передаче, то есть, его работа основывается на преобразовании вращательного движения колуна с наружным винтом в поступательное движение гайки. Такой колун для дров хорошо справляется со своей задачей. Эта модель отличается высокой производительностью и точностью работы. Своими руками сделать такое оборудование почти невозможно и даже опасно.

Самостоятельное изготовление

Не у всех есть возможность приобрести дорогую модель, поэтому большинство дачников и сельских жителей предпочитают самодельный рассекатель дров. Практика показала, что своими руками можно сделать много чего. Итак, приступим.

Для изготовления вам понадобятся: чертежи приспособления, толстый лист стали (примерно 10 мм), сварка, молоток и плоскогубцы. Толстый лист стали затачивается с обеих сторон под острым углом на заточном станке. В конце должно получиться лезвие с двусторонней заточкой. Стоит отметить, что на работу с заточным станком уходит слишком много времен, поэтому для ускорения работы можно использовать болгарку – отрежьте ненужные куски стали под углом. Обрезок шлифуется на заточном станке до необходимых параметров.

На самодельный колун необходимо наварить две металлические трубы с обеих сторон небольшого диаметра (30 мм вполне достаточно). Делается это для того, что устройство, сделанное своими руками, не застревало в чурках. Помните, чем надежнее закреплены заготовки, тем проще вынимать колун для дров из брусков.

Боковые пластины, которые также навариваются на стальную пластину, изготавливаются из листа нержавейки, толщиной 5 мм. Обе кромки затачиваются под углом 45 градусов. Делается это для того, чтобы в момент удара ни возникало сильного сопротивления со стороны самодельного приспособления. Для приваривания металлических пластин вам понадобится помощник, который будет держать заготовку своими руками, пока вы работаете со сваркой.

Самодельный колун для дров

Для придания дополнительной жесткости конструкции пластины можно закрепить шпилькой М8. Пластины, сделанные своими руками, накладываются на полотно под углом 45 градусов, это главное требование. На вставленную шпильку необходимо надеть жесткую пружину, которая будет выполнять роль амортизатора при ударе. Пружина крепится гайками такого же размера, что и шпилька.

Колун для дров

Колун для дров почти готов, осталось приварить проушину, в которую вставится топорище. В качестве заготовки для проушины можно использовать водопроводную трубу с диаметром 40 мм и длиной 80-100 мм. Чтобы отрезать такую толстую трубу вам понадобится помощь партнера – путь он держит своими руками трубу, пока вы режете.

Круглую трубу необходимо сплющить при помощи молота. Бить по металлической трубе необходимо до тех пор, пока она не начнет обретать овальную форму. Немного помучавшись и получив отверстие для топорища овальной формы, привариваем его к заготовке.

Что касается рукоятки, то сделать ее можно также своими руками. Особых требований к рукоятке топорища нет, главное, чтобы вам было с ней удобно работать. Длинная рукоять уменьшает точность, но увеличивает силу удара.

Принцип работы такого колуна достаточно простой: при ударе торцевой части по деревянному полотну заточка приникает острием внутрь. Стоит только полотну углубиться больше чем на 20 мм, в древесину дополнительно впиваются заточенные боковые пластины. Чем глубже колун войдет в древесину, тем сильнее раздвинутся боковые пластины, разрывая древесину на два куска. Эта модель хороша тем, что не требует от своего владельца долгой адаптации к приспособлению. Уже после нескольких ударов вы научитесь рассекать полено за один мах.

Таким образом, изготовление колуна не отличается сложностью процессов и не требует от человека особых знаний или умений в пользовании инструментами. Все, что необходимо – это четко придерживаться чертежа и внимательно перечитывать инструкции перед тем, как что-то сделать.

Видео: Механический топор – колун на пружине

Время чтения ≈ 11 минут

Многим семьям даже в XXI веке приходится отапливать своё жильё дровами в твердотопливных котлах или варочных плитах, а их заготовка достаточно трудоёмкий процесс. Но чтобы облегчить себе жизнь, можно купить или сделать самодельный механический дровокол своими руками. Учитывая тот факт, что первый вариант потребует немалых финансовых затрат, мы остановимся на втором и рассмотрим несколько вариантов.

Работа с механическим дровоколом

Какой дровокол можно сделать самостоятельно

Механический дровокол

Все дровоколы можно разделить, как минимум, на два основных вида, но у них ещё есть подвиды. Вся эта классификация механизмов связана с типом привода.

Дровокол может быть механическим, разделяясь на:

устройство с простой механикой;
с пружинным приводом;
инерционный вертикальный механизм.

Для облегчения труда на него можно установить электропривод и в то же время это будет:

конусный или винтовой дровокол;
с одним электродвигателем или в комплекте с редуктором;
также существуют гидравлические дровоколы и хотя они самые сложные по конструкции, но всё-таки имеют место при заготовке дров.

Механические устройства

Проще всего сделать самодельный механический дровокол своими руками, так как устройство всех его подвидов максимально просто и не требует больших затрат, даже если в хозяйстве не найдётся подходящих деталей. Но такое приспособление имеет наибольший КПД лишь при небольших потребностях в дровах, например, для отопления загородного дома или дачи.

Устройство с простой механикой

Наиболее простое механическое приспособление

Такой простой механизм, как на фото вверху собрать легче всего, причём все составляющие материалы, скорее всего, найдутся в домашнем хозяйстве. Это может быть круглая или профильная труба, металлический уголок, к тому же при нехватке длины можно сварить разные профили в одно целое. В качестве резака превосходно подойдёт топор или колун – они всегда найдутся в любом доме с печным отоплением. Устройство может быть разборным, и его легко будет переносить с места на место.

Способ сборки здесь чрезвычайно прост: стержень с резаком устанавливают на вертикальную рейку с подошвой в виде рамы из любого металлического профиля, но так, чтобы она свободно двигалась. Для этого даже необязательны подшипники – подвижный узел может состоять из двух приваренных ушей (с отверстиями) на стойке и металлического пальца, который одновременно послужит и валом для вращения плеча с колуном и креплением.

Проблема здесь состоит в том, что у такого дровокола немало отрицательных качеств. Во-первых, ручка, на которой фиксируется резак (колун или топор), должна быть, как можно длиннее, чтобы при рубке дров затрачивать меньше усилий, следовательно, приспособление потребует много места. Во-вторых, даже при длинной ручке придётся прикладывать немалые усилия. Но, как бы там ни было, даже такая примитивная механика значительно снизит трудоёмкость заготовительного процесса.

Примечание. Чтобы сделать ручку короче, можно резак приварить к толстой круглой или профильной трубе, а затем залить её бетоном. Но проблема в том, что такая конструкция будет тяжёлой (сама ручка) и это ненамного облегчит ваш труд.

Механическое пружинное устройство

Пружинный дровокол

При небольшой доработке механики можно сделать пружинный дровокол, который потребует значительно меньше мускульной нагрузки человека. По сути, принцип сборки здесь не изменится и останется всё та же механика, разве что придётся приварить на стойке полку для упора пружины. Пружина должна быть из инструментальной стали, чтобы при сжатии она не деформировалась.

Если учесть, что плечо делается тяжёлым, то удар по чурбаку нанести несложно – гораздо больше усилий приходится прилагать после раскола колоды, так как будет отдача от пружины. Следовательно, выбору пружины здесь нужно уделять особое внимание – чтобы легче опускать рычаг вниз и легче удерживать при отдаче. Кроме того, нужно учитывать физическую силу человека, который будет колоть дрова, а также длину и сучковатость колоды.

Примечание. Для сочленения рычага со стойкой лучше всего использовать подшипники – это значительно облегчит работу.

Принципиальная схема пружинного устройства

На схеме, расположенной выше, вы видите принцип действия пружинного механического дровокола. Теперь поговорим о наиболее оптимальных размерах такого приспособления. Минимальная высота такого приспособления должна составлять не менее 80 см, но если человек, который будет ним пользоваться, высокий, то 80 см окажется недостаточно. Расстояние от стойки до колуна должно быть порядка 100-150 см, и это не считая ширины самого резака и ручки, то есть, это длина плеча. Для облегчения работы над колуном приваривают металлическую болванку или трубу с залитым в неё бетоном, чтобы в результате получилось 10-20 кг. Дополнение для массы болванки может стать колун, если его самостоятельно сделать из большой кувалды.

Совет. Чтобы пружинный дровокол было легче перемещать с места на место, с одной стороны опорной рамы можно приварить ось с колёсами, а с другой – стойки для упора и выравнивания рамы.

Видео: применение пружинного дровокола

Инерционный вертикальный механизм

Инерционный вертикальный дровокол

Очень простым вариантом можно также назвать инерционный вертикальный дровокол, который достаточно легко изготовить своими руками. Для изготовления такого устройства понадобится две трубы, где наружный диаметр одной где-то на миллиметр меньше внутреннего диаметра (ДУ, DN) другой. В качестве основы можно использовать толстый лист стали (10-12 мм) или сварить раму из металлического профиля (можно трубчатого). И самым основным элементом, конечно, является резак из топора, колуна или выточенный из инструментальной стали.

Упрощённый эскиз инерционного колуна

Теперь давайте разберёмся, как сделать такое устройство и как оно работает. В первую очередь к станине или раме приваривают реечную направляющую в вертикальном положении около метра высотой. Для этого можно использовать круглую или профильную трубу, главное хорошо зафиксировать её снизу и для этого лучше всего использовать рёбра жёсткости с четырёх сторон. Затем колун приваривают к трубчатому профилю чуть большего сечения, чтобы резак можно было свободно надеть на стояк, как это показано на чертеже.

Чтобы расколоть колоду резак попросту поднимают на стояке, и силой своей тяжести он обрушивается на чурбак. Но не всегда полено раскалывается с первого раза – это зависит от плотности древесины, длины чурбака, сучковатости и так далее. В таких случаях по обуху колуна бьют поленом или даже маленькой кувалдой. Можно, конечно, поднять деревяшку вместе с резаком и опустить заново, но первый вариант легче в физическом отношении.

Устройства с электроприводом

Ещё больше облегчит работу по заготовке дров установка на дровоколе электропривода. Но в этом случае изготовление инструмента получится более сложным и школьных знаний про электричество будет недостаточно. Дело в том, что для таких устройств, двигатель лучше всего подключать через пускатель, а также обеспечить пультом управления, чтобы была возможность отключения в любой момент – это вполне соответствует инструкции по технике безопасности и здравому смыслу в частности.

Конусный или винтовой дровокол

Самодельный конусный дровокол

Конечно, сделать самодельный механический дровокол своими руками гораздо проще, но если добавить на него электропривод… но не спешите с выводами. Такие устройства представляют собой электрический двигатель с гладким или винтовым конусом на краю вала – это их единственное отличие. Здесь колода раскалывается не за счёт удара, а за счёт того, что в неё впивается вращаемый двигателем конус. Начинать колку можно по краям (для больших чурбаков) или с центра.

Конус и резьба

Чертёж винтового конуса с размерами в мм

Как вы уже, наверное, догадались, винтовым конусом, как на чертеже и ниже, работать гораздо легче, нежели гладким, так как в последнем случае затрачивается гораздо больше усилий на прижим. Если на конусе есть резьба, то древесина на неё накручивается и колется, даже когда там много сучком, а вам при этом почти не приходится прилагать усилий. Но, тем не менее, принципы работы конусного дровокола любого типа совершенно одинаковы.

Винтовые конусные насадки разного диаметра

Чтобы сделать хороший станок, очень важно правильно выточить конус и нарезать на нём резьбу. Если у вас дома есть токарный станок вместе с опытом работы на нём, то эту деталь вы можете сделать самостоятельно, но при отсутствии этого вам придётся заказывать её у токаря. Резьба может быть разной, тем более, если нарезающий её человек не имеет опыта в работе с такими дровоколами. Но есть те, кто этот опыт имеет и они утверждают:

минимальная глубина посадки на редуктор – 70 мм;
шаг – 7 мм;
глубина резьбы – 2-3 мм.

Электродвигатель и редуктор

Двигатель с редуктором крепятся к рабочему столу

К электродвигателю здесь предъявляются особые требования: нужно чтобы его мощность составляла, как минимум 2 кВт, но обороты при этом были низкими, от 250 до 500 об/мин. Всё дело в том, что при более низких оборотах рабочий процесс будет очень медленным, а при более высоких опасным. Так что если вы нашли мотор с такими параметрами, то можете насаживать винт непосредственно на его вал.

Иногда приходится использовать редуктор

К сожалению, не всегда удаётся найти электродвигатель с нужными параметрами, во всяком случае, с нужным количеством оборотов. В таких ситуациях придётся приобрести понижающий редуктор, если оборотов больше нормы или повышающий, если их мало. Но удобнее всего в таких ситуациях вместо повышающего или понижающего редуктора использовать шкив и ременную передачу. Чем больше диаметр шкива на редукторе, тем меньше обороты и наоборот.

Чтобы правильно рассчитать количество оборотов редуктора можно прибегнуть к простой арифметике. Например, вы приобрели электродвигатель со скоростью 900 об/мин и здесь можно прибегнуть к системе1/2. То есть на вал редуктора устанавливаете шкив, который в два раза превышает диаметр шкива на валу электродвигателя, и в результате получаете скорость 450 об/мин. Но передача может быть не только ременной, но цепной – во второй ситуации вместо шкивов устанавливают шестерни.

Возможно, у кого-то возникнет вопрос, где должен находиться электродвигатель. В этом случае стол обязательно делают с дополнительной нижней столешницей или хотя бы полкой. Высота верхней столешницы определяется ростом того, кто там будет работать, но не менее 80 см. Конус над рабочей поверхность должен находиться на расстоянии 8-12 см, хотя в качестве исключения допускается 20 см, но ни сантиметром больше – это не позволит колоть короткие чурбаки.

Видео: работа с гладким конусом

Гидравлический дровокол

Устройство с гидравлическим приводом

Гидравлический дровокол можно назвать самым мощным среди всех существующих аналогов. Для сборки такого агрегата понадобится:

электродвигатель;
станина;
режущий нож;
мощный гидравлический цилиндр:
масляный бак;
насос.

Примечание. Все эти компоненты очень дорогие и такая сборка имеет смысл только в том случае, если заниматься заготовкой дров на профессиональном уровне.

Схема гидравлического механизма

Такой дровокол работает по принципу пресса и развивает очень большую мощность. В связи с этим нож должен быть сделан из инструментальной стали толщиной 6-10 мм (этот параметр зависит от мощности приводного механизма). Зачастую нож делают, как звёздочку, что позволяет раскалывать чурбак за один заход на 4 или даже 8 частей. Один из способов изготовления гидравлического дровокола в домашних условиях вы можете посмотреть на видео ролике, расположенном ниже.

Видео: нож рассчитан для колки на 8 частей

Заключение

Будете ли вы собирать своими руками самодельный механический дровокол или же снабдите его электроприводом, зависит в первую очередь от количества заготавливаемых дров. Но, как бы там ни было, любой из этих механизмов сделает вашу жизнь легче.

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

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

Зачем нужны дрова – повышение качества топлива

В современном мире довольно много источников энергии:

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

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

Теоретические основы теплотехники – сгорание твердого топлива

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

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

В теплотехнике для характеристики топлива введены понятия:

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

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

Процесс раскалывания древесины

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Механические помощники для раскалывания дров

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

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

Рубка древесины клиновыми устройствами

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

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

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

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

G·L₁ = F·L₂

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

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

Механизмы подачи бревна на расщепление

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

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

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

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

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

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

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

В состав станка входят:

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

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

Самостоятельное изготовление дровокола

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

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

Пошаговое руководство по изготовлению пружинного дровокола

Для выполнения работы потребуются инструменты:

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

Нужны материалы:

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

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

Примерная схема поможет сориентироваться в процессе изготовления установки.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Организация производственного процесса

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

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

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

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

Видео: механический дровокол своими руками или как собрать дровокол.

Заключение

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

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.

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

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

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.
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.