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.
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.
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
Классификация по положению в пространстве
В зависимости от способа укладки бревна выделяют вертикальные, горизонтальные устройства.
Разберем их отличия и особенности.
Горизонтальный
Этот тип бытового назначения, используется для колки дров в домашних условиях, на колесах, поэтому его удобно перемещать по участку.
Больше подходит для самостоятельного изготовления.
Вертикальный
Применяются чаще в промышленных целях. Поручать работу на нем рекомендуется профессиональным кольщикам.
Отличается высокой производительностью и мощностью.
Для большинства электрических моделей нужна трехфазная сеть 380 вольт.
По безопасности оборудование в разы уступает горизонтальному, поскольку зона раскола круговая. Во избежание получения травмы рабочий должен быть в плотных защитных перчатках, очках, одежде.
Разновидности гидравлического дровокола
На рынке строительной аппаратуры представлены десятки моделей, стоимость которых варьируется от 15 до 250 тысяч рублей.
Цена устройства формируется, исходя из таких важных критериев:
- Мощность. Чем она выше, тем дороже оборудование.
- Тип двигателя.
- Вес.
- Максимальная длина полена.
- Если вы покупаете модель с электрическим двигателем, нужно смотреть на заявленное напряжение.
Источник питания может быть электрическим и бензиновым.
Рассмотрим особенности каждого типа:
- Электродвигатель. В недорогих станках, предназначенных для эксплуатации в быту, установлен электрический двигатель. Модель предельно проста, экологически безопасна. Подходит для ежедневной работы даже в условиях гаража. А если изготовление дровокола производилось своими руками, и модель получилась достаточно компактной, вы без труда сможете перенести ее вручную. Пожалуй, главным минусом такого устройства является невозможность работы без электропитания.
- Бензиновый мотор. Как правило, ставят на мощные модели. Транспортировать его к месту заготовки дров вручную уже не получится. Работающее на бензине приспособление имеет внушительный вес, стоит гораздо дороже. Но и эффективность такого аппарата значительно выше.
Электрический дровокол Sadko
В зависимости от способа закладки дров, различают такие виды колунов:
Вертикальный. Отличается компактными размерами. Движение резца осуществляется сверху вниз. Бревно устанавливается внизу в вертикальном положении. В продаже встречаются модели, в которых все происходит наоборот. Нож неподвижен, по направлению к нему движется дерево.
Горизонтальный. Самый популярный тип дровокола. Дерево укладывается горизонтально и движется к ножу.
Смешанный. Купить оборудование практически невозможно, оно считается большой редкостью. Как правило, закладкой двух типов обладают исключительно профессиональные модели
Универсальность – важное преимущество. Благодаря ей, процесс переработки ускоряется в разы
Чаще всего смешанные механические колуны устанавливают на больших предприятиях и лесопилках.
Поскольку покупка оборудования далеко не всем по карману, самодельный дровокол гидравлический своими руками становится наиболее эффективным и рентабельным решением. Все зависит от познаний мастера, его сноровки и бюджета. При хороших усилиях можно собрать практически профессиональное оборудование. И даже поставить станок «в линию» для выполнения автоматической торцовки. Если вы намерены создать гидравлический дровокол своими руками, необходимые чертежи и рекомендации легко найти в интернете.
Самый популярный тип дровокола – горизонтальный
Виды дровоколов
Существуют три основных вида дровоколов, которые отличаются по источнику энергии для воздействия на полено:
- гидравлические;
- электрические;
- кинетические (ручные).
Электрический реечный дровокол
Устройство гидравлического типа
Гидравлические дровоколы
Это устройство работает по принципу гидравлического пресса. Гидроцилиндр толкает полено на острозаточенный клин, который и раскалывает дрова. Такие дровоколы приводятся в действие масляным насосом, работающим от бензинового или дизельного двигателя. Их основной недостаток – дороговизна качественных гидроцилиндров, управляющих блоков и насосов.
Электрический дровокол
Электрические (реечные) дровоколы работают по тому же принципу, что и гидравлические. Их основа реечный редуктор, который толкает полено на острый клин. Их преимущество в доступности деталей и их невысокой цене. Такие редукторы устанавливают на откатные ворота и другую аналогичную технику. Электрические (конусные) дровоколы работают по принципу самореза. На стальном конусе нарезана резьба, поэтому он вкручивается в полено и разрывает его.
Ручной (инерционный) дровокол
Основа этого дровокола – металлическая труба (журавль), с помощью шарнира закрепленная на металлической опоре. На трубе установлено лезвие дровокола, а также различные стальные усиливающие элементы. Иногда ставят противовес, чтобы облегчить поднятие трубы. Чтобы расколоть полено, трубу резко опускают. Лезвие под действием инерции трубы и усиливающих элементов раскалывает полено. Преимущество такого устройства в том, что его можно изготовить из любых стальных труб, которые за несколько сотен рублей продаст работник ближайшего пункта приема черного металла. Недостаток этого дровокола в том, что для его работы используется мускульная сила, поэтому человек быстро устает.
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.
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).
Винтовой конус
Из всех механических разновидностей, пожалуй наиболее простую конструкцию имеет устройство именно этого типа. Своими руками сделать такой самодельный дровокол довольно просто. К тому же, в хозяйстве могут найтись необходимые детали (двигатель, цепь, шкивы, редукторы и т. д.), так что работа потребует минимума финансовых затрат.
Единственная уникальная часть такого приспособления — это конус. Его диаметр у основания должен быть примерно 50 мм. Если не удастся найти готовый элемент, его нужно вырезать на токарном станке.
Для достаточной мощности устройства понадобится электродвигатель 5-7 кВт.
Когда решите вопрос с наконечником, можно приступать к сборке конструкции. Ниже приведены инструкции, фото и чертежи для изготовления дровокола своими руками:
- Наконечник нужно закрепить на валу при помощи штифта. Другой вариант — сделать вал и конус с резьбой.
- На другой конец вала надевают подшипники, приваривают звездчатую шестерню.
- Подшипники при помощи сварки приваривают к металлическим опорам, которые будут располагаться на станине или столе.
- Наконечник винтового конуса должен располагаться на расстоянии 10-12 см от рабочей поверхности.
- На столешнице можно сделать две направляющие из уголков. Они должны располагаться параллельно валу устройства, по обе стороны от него, на расстоянии 5-6 см от центральной оси.
- Цепь и электромотор нужно закрыть кожухом.
Имейте в виду, конусный дровокол достаточно травмоопасен
При работе с ним следует соблюдать особую осторожность, впрочем, как и в любом другом случае.
Ручной дровокол лом-колун
Этот
дровокол 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.
Дровокол лом-колун
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
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.
Дровокол лом-колун.
Чертеж дровокола лом-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.
Разновидность дровоколов
На сегодняшний день создано несколько вариаций приспособлений, чтобы колоть дрова. В зависимости от типа их привода выделяют такие несколько типов:
- Вариант автономных дровоколов, снабженных бензиновым либо дизельным двигателем.
- Модели, работающие при подключении к электросети.
- Механические дровоколы, актуальные для небольших объемов работы.
Специалисты выделяют и другие классификационные признаки дровоколов. В зависимости от того, как именно они будут колоть дрова, их подразделяют на:
- реечные дровоколы;
- гидравлические дровоколы;
- электрические модели, где полено располагается вертикально;
- самые мощные винтовые агрегаты.
Каждый из них имеет свои особенности и сферы практического использования. Для бытового использования наиболее предпочтительными остаются винтовые. Еще можно рассмотреть вариант гидравлических дровоколов.
Конструкция с конусообразным колуном
Многие дизельные агрегаты, электрические агрегаты, снабжаются колуном особой конусовидной формы. Резьба на них может присутствовать или отсутствовать. Особенность данной машины в том, что она разваливает чурбак посредством механического давления, совмещенного с вращением рабочего наконечника. В итоге агрегат прилагает минимальное усилие для получения результата, чем и объясняется его экономичность в работе.
Базовых составных элементов машины несколько.
Чертёж конуса
Станина – это своеобразный стол, закрепленный на ножках. На нем располагаются дрова. Это несущий элемент, к которому крепится двигатель и редуктор.
Двигатель может быть различного типа. Для полноценной работы в минуту он должен выполнять более 400 оборотов при напряжении в 380 Вт и мощности в 1,5 кВт.
Редуктор – приспособление, посредством которого устанавливается требуемое число оборотов мотора.
При самостоятельной сборке агрегата стоит обратить внимание на то, какой именно тип конструкции необходим. Детали для него стоят недорого
Он подойдет для домашнего пользования, так как не дает высокой производительности в работе
Это объясняется ручной подачей дров
Он подойдет для домашнего пользования, так как не дает высокой производительности в работе. Это объясняется ручной подачей дров.
Гидравлический дровокол
Если предполагается работа со значительными объемами дров, оптимальным вариантом будет дровокол гидравлического типа. Его работу обеспечивает двигатель в совокупности с гидравлическим насосом. Сам колун в этих агрегатах устанавливается на штоке либо в самом упоре. Причем в первом случае он более мощный, а во втором – надежный.
Для этого дровокола существует ряд основных характеристик, а именно:
- Максимальные габариты полена.
- Мощность двигателя.
- Горизонтальное либо вертикальное положение полена в аппарате.
- Сила раскалывания бревен, которая определяется мощностью мотора и его цилиндрами.
Чертеж для сборки гидравлического дровокола своими руками
Сборка дровокола данного типа предполагает ряд сложностей. Но затраченное время и силы стоит высокой производительности. Этот вариант актуален как для домашнего, так и для коммерческого пользования.
Принцип его работы схож с домкратом. Это можно заметить, при детальном рассмотрении чертежей машины
При самостоятельной сборке особенно важно верно выполнить расчет габаритов будущей установки в зависимости от того, с какими бревнами предполагается дальнейшая работа
Реечный дровокол
Устройство реечного дровокола
Третий популярный вариант оборудования данной категории – это реечные дровоколы. Бревна для раскалывания размещаются между защитным упором и самим колуном, который находится в области кожуха редуктора. Название реечных дровоколов объясняется вариантом крепления рабочего органа к рейке. А ее движение обуславливается зубчатой передачей.
При детальном рассмотрении чертежей дровоколов данного типа заметно, что рабочие элементы приходят в движение после нажатия на определенную ручку на агрегате. Движение рейки с закрепленным на ней колуном начинается на фоне сцепления шестерней, в итоге дрова делятся на мелкие части. После этого в ходе обратного движения рабочий орган возвращается в первоначальное положение.
Реечные дровоколы – это хорошие агрегаты для домашнего пользования. Их преимущество состоит в отсутствии специального обслуживания. Питание их в большинстве случаев обеспечивает электродвигатель.
Основные параметры этих машин следующие:
- форма колуна, от которой зависит, на сколько частей делится бревно;
- максимальные габариты полена;
- сила, применяемая при расколе обрабатываемого полена.
При желании можно собрать реечный дровокол своими руками – приобретение готового варианта обходится намного дороже.
Чертёж реечного колуна
