Винтовой конусный дровокол для дачи

Как изготовить дровокол на пружине

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

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

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

Расчетная схема длины рычага и веса груза на конце

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

Для сборки рычажного дровокола используйте простые материалы:

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

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

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

Постройка металлической конструкции

Чтобы устройство получилось более дешёвым, желательно использовать подручный материал. Для строительства каркаса прекрасно подойдёт любой железный уголок либо швеллер. Вначале из них необходимо болгаркой отрезать четыре ноги. Они получатся наиболее устойчивыми, если использовать старые водопроводные трубы. Чем больше будет диаметр, тем прочнее и надёжнее окажется станок. Высота его должна получиться не очень низкой, но и не слишком большой. В противном случае трудно будет работать, потому что спина быстро начнёт уставать. Оптимальный размер обычно составляет на 5−10 сантиметров ниже пояса.

Далее предстоит сделать ещё четыре отрезка из уголка или швеллера. Они пойдут на строительство верхней части стола. Каждую заготовку поочерёдно сваркой соединяют на трубы так, чтобы получился каркас в виде стола. После этого наверх кладут металлический лист и отчерчивают мелом по периметру. Лишние края ровно обрезают болгаркой и с помощью сварочного аппарата закрепляют всё на прихватки. Затем ниже к ногам приваривают ещё четыре перекладины и закрывают железом. Получится нижняя полка, на которой будет располагаться мотор.

Монтаж электродвигателя

При разделке больших чурок дровокол-морковка испытывает значительные нагрузки. Зачастую изобретатели используют мотор от старой стиральной машины. Но этот вариант не всегда оправдывает себя. Когда требуется расчленить крепкую чурку с сучками, то маломощный двигатель не справляется с задачей и просто останавливается. Поэтому лучше сразу найти хороший и мощный электромотор, который применяется на станках в серьёзных производствах.

И только после этого наверх устанавливают электродвигатель. Потом его выравнивают, размечают отверстия, сверлят и закрепляют болтами. По окончании к валу прикручивают шкив и подключают кабель.

Сборка и установка морковки

Если устройство винтового колуна было полностью куплено в магазине, то установить его не составит труда. Для этого агрегат помещают на стол и отмечают точки крепления. Затем там сверлят отверстия, вставляют болты и накрепко их затягивают. Зачастую не все могут осуществить дорогую покупку. В этом случае можно попробовать сделать конусное устройство значительно дешевле своими руками. Но за морковку для колки дров с валом заплатить всё-таки придётся. Так как изготовить эти детали самостоятельно без токарного станка практически невозможно.

Когда токарь выточит конус для дровокола, потребуется найти подходящие подшипники в соответствии с диаметром вала морковки. А также отыскать небольшую трубу, чтобы туда плотно входили их наружные обоймы. Затем взять и постараться аккуратно собрать все детали в единую конструкцию и сзади на вал поставить шкив.

Самостоятельное изготовление дровокола с винтовым конусом

Вначале необходимо заготовить основные детали станка. В качестве привода достаточно применить электродвигатель от старой стиральной машины. Для изготовления редуктора для дровокола подойдут детали от той же стиральной машины. Большой шкив от барабана, а малый остаётся на двигателе. И ремень подойдёт от того же агрегата. Это уже половина станка.

За время изготовления заказных деталей можно смастерить верстак для сборки на нем основных деталей в единое целое. С помощью сварочного аппарата изготавливается каркас станины со столом из профильной трубы ли стального уголка с утолщёнными полками. Чертёж можно скопировать из интернета или разработать самому. Отверстия для крепежа агрегатов просверливаются по наличию образца или по снятому заранее шаблону.

В окончание процесса все детали поэтапно собираются в единое целое с соблюдением очерёдности:

• сначала устанавливается вал с подшипниками на верхней площадке,
• затем прикручивается электрический двигатель,
• следующим шагом устанавливаются шкивы, большой и малый,
• надевается ремень,
• производится контрольный запуск системы для проверки слаженной работы всех агрегатов,
• в случае необходимости производится корректировка и центровка установочных параметров,
• завершающим этапом следует установка винтового конуса на основной вал,
• следует окончательная проверка работоспособности станка для рубки дров с применением древесного чурбака.

Требования к конусному дровоколу

Конструкция винтового колуна должна обеспечивать не только высокую надёжность и производительность, но и безопасность во время эксплуатации

Поэтому при выборе схемы агрегата и его изготовлении важно придерживаться требований к оборудованию этого типа и рекомендаций мастеров, опробовавших станок в деле

Гибкая передача — простой и доступный способ изменить скорость вращения винта при использовании высокооборотных электромоторов

• мощность электродвигателя должна находиться в пределах от 2 до 4 кВт;
• для снижения количества оборотов рекомендуется применять редуктор или гибкую передачу;
• частота вращения конусного винта — не более 500 об/мин;
• станок в обязательном порядке должен оборудоваться кнопкой включения/выключения (магнитным пускателем) и устройством защитного отключения (УЗО);
• вал конуса устанавливается на подшипниковых опорах;
• конус должен иметь упорную резьбу;
• при ремённой передаче лучше использовать двухручейные шкивы и пару клиновидных ремней;
• во время работы подача чурбаков должна осуществляться с их вертикальной ориентацией, иначе возможно заклинивание винта и повреждение установки.

Как выбрать надежный дровокол

Если дрова нужны для бани или мангала, то небольшой объем можно наколоть с помощью ручного дровокола. В отличие от колуна (топора) это приспособление требует меньше физических затрат, одного-двух ударов кувалдой хватает для четвертования крупного бревна. Ручной дровокол выручит и вдали от электросети.
Когда стоит задача заготовить дрова на зиму для частного дома или мастерской, то лучше отдать предпочтение электрическим моделям. Они приводятся в действие с помощью электрического двигателя, оператору нужно только правильно уложить (поставить) бревно и нажать кнопку «пуск». Даже небольшой по мощности мотор (1,5 кВт) с легкостью раскалывает сучковатые бревна. Примерное усилие на чурку будет составлять около 4 тонн

Для больших бревен лучше подобрать модель с более мощным электродвигателем (2,2-3,0 кВт) и величиной усилия (5-7 т).
При длительной работе важной опцией будет возможность регулировки высоты станины. Она позволит выбрать наиболее удобное положение при работе. Хотя некоторым пользователям нравится заниматься заготовкой дров, сидя на стульчике.
При выборе дровокола следует учесть размеры бревен, которые предстоит расколоть агрегату

Чаще всего хватает длины до 50 см, но в некоторые печи или котлы с легкостью войдут и метровые дровишки. С толщиной дело выглядит несколько проще, даже при превышении максимального диаметра чурку можно будет расколоть за несколько приемов, постепенно ее поворачивая.
Для перемещения электрических дровоколов обычно применяются колеса. В сочетании с удобной ручкой переместить агрегат весом 40-50 кг не составит труда. Если устройство будет иметь постоянное место дислокации, то вес не будет иметь определяющего значения.
В процессе работы нельзя забывать о безопасности. Производители оснащают свои изделия двуручным включением, чтобы исключить попадание рук в рабочую зону. Специальные металлические экраны снижают риск повреждения работника отскочившими щепками.

Хотя некоторым пользователям нравится заниматься заготовкой дров, сидя на стульчике.
При выборе дровокола следует учесть размеры бревен, которые предстоит расколоть агрегату. Чаще всего хватает длины до 50 см, но в некоторые печи или котлы с легкостью войдут и метровые дровишки. С толщиной дело выглядит несколько проще, даже при превышении максимального диаметра чурку можно будет расколоть за несколько приемов, постепенно ее поворачивая.
Для перемещения электрических дровоколов обычно применяются колеса. В сочетании с удобной ручкой переместить агрегат весом 40-50 кг не составит труда. Если устройство будет иметь постоянное место дислокации, то вес не будет иметь определяющего значения.
В процессе работы нельзя забывать о безопасности. Производители оснащают свои изделия двуручным включением, чтобы исключить попадание рук в рабочую зону. Специальные металлические экраны снижают риск повреждения работника отскочившими щепками.

В наш обзор попали 5 лучших дровоколов. При составлении рейтинга учитывалось мнение экспертов и отзывы отечественных потребителей.

Комплектующие элементы конструкции

Для небольшого бытового приспособления подойдет мотор 220 В от старой стиральной машины. При недостаточной мощности двигатель можно оснастить редуктором, внимательно изучив чертеж конуса для дровокола, можно применить следующий вариант сборки: на вал двигателя установить шкив небольшого диаметра, сам вал конуса оснастить шкивом большего диаметра. Увеличив разницу диаметров, можно получить дровокол нужной мощности, при этом скорость вращения рабочих органов не должна превышать 500 об/мин.

Следующим этапом является выбор подшипников для вала с учетом нагрузок. Для дровокола небольшой мощности подойдет вал и подшипники с диаметром посадочного места 30 мм.

На рабочий орган станка подшипник устанавливается в индивидуальном корпусе из стали или чугуна, закрепляется болтом. Для подшипников на станине приваривается швеллер, уголок или стальной профиль, саму станину под электроколун своими руками можно изготовить из уголков или стальных труб.

Винтовую резьбу должен нарезать профессиональный токарь, так как обработка материала требует специальной профессиональной подготовки. Сегодня в продаже имеются готовые модели конусов, среди которых потребитель может выбрать деталь под размер бревен.

Чертеж конусного дровокола и таблица расчетов диаметра режущего элемента позволяет правильно подобрать шаг и направление резьбы, которая в обязательном порядке должна быть левой. При вкручивании поступательно вращающаяся «морковка» будет врезаться внутрь круглого полена, при этом «разрывая» материал на отдельные фрагменты. При расчете глубины раскола можно получить следующие результаты:

1. если диаметр основания конуса составляет 7,0 см, а размер скоса достигает 1,1, то глубина раскола = 450 мм;
2. при диаметре рабочего узла 8,0 мм и скосе конуса 1,2, глубина раскола = 550 мм;
3. если на вал установлен конус диаметром 10,0 см при скосе сторон 1,5, глубина раскола будет = 750 мм.

Дровокольный станок может оснащаться узлом разной конструкции: с хвостовиком и внутренним отверстием для посадки на вал. Для первого варианта в торце вала сверлится отверстие под хвостовик, для закрепления комплектующего элемента применяется стопорный шуруп.

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.

Кратко об устройстве дровокола и принципе его работы

Основными элементами стандартного гидравлического дровокола являются рама с закрепленным на ней ножом, гидравлическим поршнем и приводом. Нож играет роль острия того самого колуна, которым приходится размахивать за отсутствием рассматриваемого здесь оборудования. Необходимое усилие создается за счет работы двигателя в связке с гидравлическим поршнем, который толкает заготовку на нож. Все довольно прозаично и выглядит примерно так, как на видео ниже.

По такому принципу работает абсолютное большинство заводских изделий. При изучении информации вам наверняка могут попасться на глаза так называемые винтовые (конусные, морковка и т.п. названия) колуны. Они приобрели большую популярность благодаря простому устройству и возможности изготовления своими руками. Подробно про конструктивные особенности таких дровоколов мы поговорим в последней части статьи.

Техника безопасности при работе

При работе с винтовым колуном надо быть особенно осторожным — высокий крутящий момент на валу конуса может быть небезопасным. Поэтому насаживать чурки на винт следует только голыми руками. При работе в перчатках или рукавицах возникает опасность их накручивания на винт, что может серьёзно травмировать кисти или пальцы.

Чурбаки следует насаживать на клин в вертикальном положении. В противном случае возможно заклинивание винта или его поломка

Следует быть внимательным и раскалывая поленья с большими сучками, а также чурки из комлевой части кругляка. Процесс в этом случае может пойти непредсказуемо — с заклиниванием вала, резким проворачиванием полена, выбросом крупных щепок в сторону и т. д. Таит в себе опасность и повышенная частота вращения конуса — слишком высокие обороты не дадут возможности контролировать работу, поэтому лучше, если число оборотов ведомого вала будет находиться в рекомендуемых границах.

Чтобы сделать конусный дровокол своими руками, потребуются минимальные навыки работы со слесарными инструментами. Один день, потраченный на его изготовление, в дальнейшем окупится экономией времени и сил

Важно только при колке дров соблюдать правила техники безопасности, и тогда это простое занятие не принесёт неожиданностей

Пошаговые инструкции: особенности сборки

В домашних условиях можно собрать любой дровокол своими руками: чертежи, фото, инструкции помогут сделать это правильно. К каждой модели требуется отдельный подход.

Из описания видно, что реечную конструкцию можно смонтировать своими руками. Для этого стоит придерживаться определенных рекомендаций и последовательности работ:

Изображение	Этапы работ
	Выбор чертежа.
	Подготовка необходимых материалов.
	Сборка станины. Важным элементом является несущая рама, ее выполняют из швеллера, двутавра или профильной трубы.
	Монтаж конструктивных деталей. Выполняется установка толкательного механизма. Можно установить дополнительные детали: тепловое реле, защитную муфту.
	Колун следует выбирать четырехрезцовый.

Реечный агрегат лучше оборудовать устройством укладки горизонтального направления, которое делается в виде желоба.

Watch this video on YouTube

Сборка гидравлической модели отличается сложностью из-за механизма. Понадобится найти масляной бак, специальный цилиндр, узел управления потоками жидкости и насосным оборудованием.

Устройство гидравлической модели

Прежде всего, делается рама. Ее лучше монтировать на колеса или шасси, чтобы перемещать устройство в нужное место. На раму крепится основная гидравлическая часть. Вместо ножа приспосабливается конусный клин, который перемещается к бревну при помощи центрального винта.

Принципиальная схема гидравлического агрегата

Большей производительностью характеризуются колуны с двигателями. Для их монтажа требуется гидроцилиндр, бак для масла, блок управления и электродвигатель. Подобное устройство работает быстрее, чем механизм с домкратом. При этом требуется меньше усилий.

При помощи кнопки управления передается команда распределительному устройству на подачу жидкости в полость цилиндра. В результате этого, упорная пятка передвигается в нужном направлении.

Основные узлы агрегата

Подобная конструкция не обладает большой скоростью работы, но отличается определенным удобством.

Watch this video on YouTube

Как соорудить модель винтового дровокола своими руками: чертежи

Проще всего самостоятельно собрать винтовой агрегат. Для этого нужно  купить винтовой конус для дровокола. Также понадобится мощный двигатель, крепкая станина, понижающий редуктор и вал.

Так работает самодельный агрегат

Прежде всего, к станине монтируется двигатель и редуктор. На вал крепится конус, а сам механизм подключается к понижающему редуктору с помощью мотора. При сборке следует учитывать важные моменты:

• насадку нельзя напрямую монтировать к мотору;
• если нет навыков электрика, то электрические механизмы должен делать высококвалифицированный специалист;
• ременная и цепная передачи защищаются специальным кожухом;
• минимальная скорость вращения колуна – 250-300 оборотов в минуту.

Самодельная винтовая модель

Подобный тип дровокола работает с помощью вращающегося металлического конуса, раскалывающего бревна за счет специальной резьбы. При сборке винтовой модели с конусообразным колуном необходимо правильно подобрать конус в зависимости от используемых бревен. Основание для устройства имеет вид рабочей площадки с закрепленным валом колуна. К столу приваривается киль, позволяющий избегать попадания частиц под вращающийся механизм. Монтируются силовые опоры, и колун устанавливается в рабочее положение. Затем подсоединяется двигатель.

Устройство простой самодельной установки

Пользуется популярностью модель дровокола с двигателем от стиральной машины. Можно использовать три типа моторов: асинхронные, коллекторные или с электронным управлением. Самым распространенным вариантом считаются асинхронные моторы. В старых моделях есть отдельная обмотка для запуска.

Двигатель от стиральной машины отлично подходит для сооружения дровокола

Watch this video on YouTube

Про самоделки

При ознакомлении с заводскими изделиями у некоторых могла появиться вполне закономерная мысль: «Почему бы не сэкономить и не сделать что-то подобное самостоятельно?». При наличии правильных рук и светлой головы возможно все. Предлагаем вам ознакомиться с наиболее интересными схемами дровоколов, которые реально сделать своими руками.

Пружинный дровокол

Является эволюционной ступенью в развитии классических колунов. Использование пружинного дровокола требует применения мускульной силы, но в меньшей мере – благодаря пружинному механизму, большому плечу и дополнительному грузу. На схеме это выглядит следующим образом.

Конструкция такой самоделки включает металлическую трубу или профиль (это будет нашим плечом, увеличивающим выигрыш в силе, с лезвием на конце), металлическую опору и шарнирного соединения между ними. Возвратный механизм пружинного типа, можно использовать старый амортизатор. В ролике ниже пример работы с таким механизмом.

«Морковка»

Механизм с таким незамысловатым названием тоже не требует применения высокотехнологичных деталей. Для его изготовления необходим привод, простой редуктор с ременной передачей, пара подшипников, вал, конус с нарезанной резьбой и стол-рама. Привод мощностью более 2 кВт, хотя бы от старой стиральной машины, найти не проблема. Парадоксально, но самой сложной частью системы является конус. Его нужно либо покупать готовым, либо заказывать опытному знакомому фрезеровщику. Схема винтового колуна изображена на рисунке ниже.

Раскалывание чурок осуществляется за счет ввинчивания конуса, благодаря чему волокна древесины буквально разрываются. Главное не заработаться, подавая бревна – это довольно небезопасная конструкция, и морковка так же успешно может навинтить рукав вашей одежды. Как это работает – в следующем видео.

https://youtube.com/watch?v=-eJXbrdLZMw

Реечная конструкция

При всей своей эффективности реечный дровокол является спорным решением. И в первую очередь это касается безопасности. Нужно тщательно рассчитать скорость вращения шестеренки, усилие от которой передается рейке. Как правило, колка таким дровоколом осуществляется очень быстро. Прижимая рейку к шестеренки нажатием на ручку, оператор приводит ее в движение. Отпуская ручку, контакт с шестерней уменьшается благодаря пружине, срабатывает возвратный механизм и рейка возвращается в исходное положение. Рейку нужно разместить на каретке, которая будет перемещаться по станине. Собственно на ней же необходимо закрепить пластину толкателя. Схематически это выглядит следующим образом.

Получается, что максимальное внимание стоит уделить раме, т.е. ее устойчивости, а также качеству рейки – выточить такую без специальных навыков не получится

В остальном же помогут хоть какой-то опыт в сварке и применении электроприводов. Конечный результат может выглядеть как у этого умельца из видеоролика.

Гидравлический колун

На наш взгляд, это самое сложное в техническом плане решение, оно же – наиболее безопасное. Вооружившись законом паскаля, гидроцилиндром, приводом, насосом и масляным баком, с помощью опытного гидравлика вы сможете создать систему, развивающую усилие от 5 т и выше. Схематически устройство такого изделия выглядит следующим образом.

Человек из видео смог, может получится и у вас?

Вместо заключения

Если у вас нет необходимых материалов и частей для сооружения дровокола, то подумайте несколько раз, стоит ли их приобретать и тратить свое драгоценное время на «изобретение велосипеда». Ведь за довольно адекватную сумму можно сразу приобрести готовое заводское изделие, безопасное и с гарантией!