Чертежи механического колуна дров

Чертежи механического колуна дров

Существует несколько видов конструкций дровокола. Различия между ними существенные. Они различаются по сложности изготовления конструкции, по степени безопасности при работе с ними, по удобству и скорости работы. Рассмотрим подробно каждый вид дровокола отдельно.

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.

Его преимущество в том, что он безопасен в работе, легок в изготовлении, занимает мало места. Не требует доставки каждого полена к нему. С ним будет удобно переходить от одного полена к другому. Во время работы с ним спина остается прямая, что немаловажно при колке дров большого объема. Не нужно нагибаться над каждым поленом, чтобы его расколоть.

Но он требует применения физической силы человека и во время работы издает громкий металлический звук. Для защиты от звука придется работать в наушниках.

Лом-колун состоит всего из двух частей. Первая часть непосредственно колун с направляющей трубой, а вторая часть ударная. Ударная часть может быть наружной, то есть обхватывать собой направляющую трубу или внутренней – входить во внутрь направляющей трубы. Чтобы данный колун был эффективным, при его изготовлении нужно соблюсти одно правило. Часть колуна с направляющей и лезвием должна быть как можно легче, а ударная часть как можно тяжелее, но в разумных пределах, так как подымать ударную часть придется вручную. Чем больше разница по массе между эти двумя частями, тем выше КПД колуна.

При изготовлении лом-колуна главное соблюсти правило большой разности масс частей колуна и выдержать достаточную длину хода ударной части для создания сильного удара. Эта длина должна быть примерно 50-60см.

Чтобы первую часть колуна сделать максимально легкой, нужно в качестве направляющей использовать тонкостенную трубу и лезвие колуна сделать узким.

Если во время удара вибрация передается на руки, то можно ее значительно снизить, если сделать ручки деревянными. Если ручки изготавливаются металлические, то их нужно приварить на самую тяжелую и массивную ударную часть, это также будет способствовать снижению вибрации.

Для плавности хода ударной части и снижения звука трущихся друг об друга металлических частей, следует использовать полипропиленовую трубу между этими частями.

Чтобы избежать быстрого расклепывания металла в месте удара двух частей лом-колуна, пятно контакта между ними не должно быть слишком маленьким.

Для удобства работа с лом-колуном поленья следует ставить во внутрь старого автомобильного колеса. Это предотвратит разлет отколотых частей от поленьев, и они всегда будут в одном положении.

Смотрите видео: ручной дровокол лом-колун

Механический дровокол на пружине.

Этот дровокол также, как и лом-колун использует физическую силу человека. Но физическая сила нужна небольшая, только чтобы вывести из равновесия балансир с колуном. Данный дровокол немного сложнее в изготовлении чем лом-колун, но более эффективный.

Усилие, которое нужно приложить для колки поленьев направлено вниз, поэтому практически нагрузка на спину отсутствует. По сравнению с лом-колуном требует значительно меньше физических усилий. Мощность удара зависит не только от физической силы человека, но и от массы колуна. У данного дровокола можно сделать достаточно мощный удар, который будет раскалывать практически любые поленья. Довольно высокая производительность.

Но у этого дровокола большие габариты и вес. Травмоопасный, но не более чем обычный топор. Требует доставки каждого полена к нему. Немного более сложный в изготовлении, чем лом-колун.

Принцип действия этого дровокола основан на ударе лезвия колуна с большой массой. Задача человека сводиться в выводе плеча дровокола из равновесия, то есть движением вниз нужно сдвинуть лезвие колуна, а оно уже из-за своей большой массы пойдет дальше по инерции. Возврат плеча дровокола в исходное положение происходит автоматически пружиной.

Чертежи конструкции дровокола. Важные моменты.

На чертежах ниже представлен дровокол на пружине. При его изготовлении все трубы можно заменить на любые другие, главное, чтобы хватило жесткости конструкции. Вместо одной толстостенной трубы сечением 40х60х6 мм можно использовать две трубы сваренные вместе с меньшей толщиной стенки и другого сечения.

Сила удара данного колуна зависит от массы его подвижной части. Чем больше масса колуна с грузом, тем больше энергия удара. Груз можно набрать из любых тяжелых металлических частей, например приварить два куска рельсы. Главное, чтобы груз был максимально большим, в идеале необходимо чтобы колун с грузом весил 50-55кг.

Пружина должна быть достаточно мощной, чтобы удерживать плечо колуна в горизонтальном положении. То есть здесь должен быть баланс между массой колуна с грузом и силой сжатия пружины. Если не хватает усилия пружины, то можно добавить вторую пружину меньшего диаметра, просто вставив её во внутрь первой пружины. Пружину можно взять от автомобиля, примерный диаметр пружины 110мм и высота 450-500мм. В сжатом состоянии, когда консоль дровокола находиться горизонтально, пружина будет длиной 300мм.

Найти баланс между весом колуна с грузом и усилием пружины поможет регулируемая консоль, чем ближе будет колун к пружине, тем выше будет подыматься консоль.

Смотрите видео: механический дровокол на пружине

Электрический винтовой дровокол

Данный дровокол является наиболее простым среди электрических дровоколов. Из-за этого он приобрел в последнее время популярность.

Принцип действия основан на раскалывании полена конусным винтом с крупной упорной резьбой. Данный винт ввинчиваясь в дерево раскалывает его.

У винтового дровокола есть существенные недостатки. Он энерго затратный. Требует наличия электроэнергии. По сравнению с лом-колуном и дровоколом на пружине сложный в изготовлении. Для его изготовления необходим конусный винт с резьбой, электродвигатель, редуктор, цепь со звездочками или ремни со шкивами. Очень травмоопасный. При неосторожной работе с ним может привести к сильным травмам. Существует вероятность заклинивая винта в полене из-за нехватки крутящего момента.

Выбираем двигатель и увеличиваем крутящий момент.

Данный вид дровокола можно изготовить с несколькими конструктивными решениями. Самое главное добиться большого крутящего момента на винте. Это можно сделать нескольким способами:

  • поставить мощный электродвигатель 5-7квт.
  • Использовать тяжелый маховик. Маховик затруднит пуск двигателя, но с ним меньше шансов, что винтовой конус заклинит в дереве. Так как при раскрутке маховика он набирает большую кинетическую энергию, и чтобы его остановить нужно создать большое усилие. В паре с маховиком можно использовать электродвигатели небольшой мощности 2-3квт. Маховик необходимо устанавливать на валу электродвигателя, а не на промежуточных валах цепной или ременной передачи. Только на электродвигателе обороты будут максимальные, а значит набранная кинетическая энергия маховика тоже будет максимальная.
  • Использовать редуктор, ременную или цепную передачу для снижения числа оборотов на конусном винте и увеличения крутящего момента. Цепная передача предпочтительнее ременной так как исключает пробуксовку цепи и звездочки. В данном случае можно использовать электродвигатели небольшой мощности, но с большими оборотами около 3000. Уменьшая обороты с помощью редуктора или цепной передачи в 5 раз тем самым, увеличиваем крутящий момент на винтовом конусе в столько же раз.

Цепную или ременную передачу нужно подобрать таким образом, чтобы число оборотов на конусном винте было примерно 500-700 обмин. На слишком больших оборотах полено может вырвать из рук.

Высота от кончика конуса до стола должна быть 7-10см. Если сделать выше или ниже, то поленья будут тяжело колоться.

Под конусом необходимо приварить пластину, она предотвратит проворачивание полена.

Техника безопасности при работе с электрическим винтовым дровоколом.

Работать с винтовым дровоколом необходимо без перчаток. В них работать нельзя, так как винт может зацепить перчатку и затянуть руку. С одежды не должно свисать никаких ремней и шнурков, которые могут попасть на винт.

Для аварийной остановки винтового дровокола нужно предусмотреть педаль экстренной остановки или большую аварийную кнопку. Причем недостаточно выключить питание с электродвигателя, так как вал после отключения питания будет еще крутиться по инерции. Особенно это заметно на станках с маховиком. Поэтому для быстрой аварийной остановки вала электродвигателя, на станке необходимо установить электромагнитный тормоз в нормально замкнутом состоянии. То есть без подачи электроэнергии тормоз находиться в сжатом состоянии, при подаче электроэнергии тормоз отпускает вал. Следовательно, если выключить электроэнергию тормоз сработает и остановит вал электродвигателя.

Поленья к конусному клину следует подавать только вертикально.

Смотрите видео: электрический винтовой дровокол

Электромеханический дровокол с толкателем и редуктором.

Данный вид дровокола довольно массивный и энерго затратный. Стоимость его изготовления высокая, так как предполагает наличие мощного редуктора, но его производительность больше, чем у винтового дровокола.

Принцип действия дровокола основан на шатунном механизме. Редуктор крутит шатун, который скользит по своей направляющей по направлению к ножу. Редуктор создает довольно большое усилие, которое может расколоть практически любые поленья.

Выбор редуктора, двигателя и диаметров шкивов.

Редуктор можно применить с передаточным отношением не менее 1:20, но лучше всего подойдет редуктор с отношением 1:40 и выше. Но подойдет не всякий редуктор с таким передаточным числом. Нужен редуктор, который выдержит большой крутящий момент и не сломается. Поэтому при выборе редуктора следует обратить внимание на диаметр выходного вала. Он должен быть не менее 40мм.

Читайте также:  Как ставить кухонный плинтус

Количество оборотов на выходном валу редуктора должно быть в пределах 11-14 обмин. Чтобы получить такие обороты необходим двигатель с оборотами 950 обмин и редуктор с передаточным отношением 1:70. Получим обороты выходного вала редуктора 95070=13.5 обмин. Если же двигатель и редуктор с другими параметрами, то для понижения числа оборотов придется между двигателем и редуктором делать дополнительную ременную передачу.

Например, двигатель 1500 обмин и редуктор с передаточным отношением 1:30. Рассчитаем диаметры шкивов ременной передачи.

Считаем до каких оборотов редуктор понижает. Для этого делим обороты двигателя на передаточное число редуктора. 150030=50 обмин. А нам необходимы обороты в пределах 11-14 обмин. Следовательно, нужно дополнительно ставить ременную передачу. Посчитаем какое передаточное число должно быть на шкивах, чтобы получить 11-14 обмин. Для этого 50 оборотов разделим на 14, получим 3.57. Такое передаточное отношение немного большое для ременной передачи. Для одного ремня передаточное отношение должно быть не более 1:3 иначе ремень может проскальзывать, когда дровоколу попадутся особо твердые и сучковатые поленьях. Следовательно, нужен или более тихоходный двигатель или делать двух ручьевые шкивы и ставить два ремня. Так как такое отношение ненамного больше, чем 1:3, то можно оставить и так.

Рассчитаем диаметры шкивов. Шкив малого диаметра примем сами за 150мм. Тогда шкив большего диаметра должен быть больше на необходимое нам передаточное число. То есть 150х3.57=535мм. Также чтобы снизить вероятность проскальзывания ремня на малом шкиву, его диаметр нужно принимать как можно большим. То есть шкив с диаметром 100мм имеет больше шансов на проскальзывание ремня, чем шкив с диаметром 150мм. На больших диаметрах и ремни медленнее изнашиваться будут.

Проверим расчеты. 1500 обмин делим на передаточное 3.57 получим 420обмин на малом шкиве. Теперь 420обмин делим на передаточное отношение редуктора 30 и получим 14обмин.

Двигатель желательно выбирать мощностью от 3квт. Если двигатель слабый, то можно поставить на его вал маховик, с ним маломощный двигатель будет гораздо меньше останавливаться от нехватки крутящего момента в момент раскалывания сучковатых поленьев.

Для такого вида дровокола металлический каркас должен быть достаточно мощным, иначе есть вероятность отрыва редуктора от каркаса или деформации самого каркаса в момент большой нагрузки. Каркас лучше всего сделать из швеллеров №12 или аналогичного им металлопроката.

Нож дровокола желательно сделать из твердой закалённой стали, для этих целей хорошо подойдет пружинная сталь 65Г. Из этой стали делают плоские рессоры. Так, что если в хозяйстве есть кусок такой рессоры, то она идеально подойдет в качестве ножа.

Выбор длины кривошипа

Длина кривошипа, а, следовательно, длина хода толкателя должны выбираться в зависимости от размеров поленьев. Например, поленья длиной примерно 40см. Ход толкателя выберем такой же, то есть 40см. Так как толкатель будет не доходить немного до ножа примерно 5 см, то максимально расстояние между толкателем и ножом получиться 5+40=45см. Длину кривошипа берем в 2 раза меньше хода толкателя, то есть 20см. Это будет расстояние по центрам валов. Длина кривошипа очень важна, так как чем меньше будет длина кривошипа, тем больше будет усилие на толкателе.

Техника безопасности при работе с дровоколом.

Данный дровокол довольно травмоопасный. Чтобы его сделать менее травмоопасным следует устанавливать аварийную кнопку отключения. Желательно, чтобы данная кнопка была довольно большая и в виде гриба. Такую кнопку всегда легко нажать просто ударив по ней рукой. Если вы правша, тогда кнопку выключения следует делать под левой рукой, так как правая будет занято поленом. Вместо аварийной кнопки можно установить педаль, тогда для работы дровокола нога всегда должна держать нажатой педаль, а если ногу убрать, то дровокол выключается.

При сборке дровокола на шатуне некоторые мастера допускают грубую ошибку. Они делают так, чтобы шатун подходил вплотную к ножу практически без зазора. Так делать нельзя. Нужно обязательно оставлять зазор минимум в 5см. Полено расколется в любом случае, даже если шатун будет немного не доходить до ножа, но зато в этом случае рука останется целая, если попадет между шатуном и ножом.

Смотрите видео: электромеханический дровокол с толкателем и редуктором.

Электромеханический реечный дровокол.

Данный дровокол можно назвать одним из самых производительных. Его подвижный нож закреплен на зубчатой рейке, которую в движение приводит шестерня. В изготовлении он довольно сложен, так как требует таких деталей как зубчатая рейка, шестерня, маховик, но скорость его работы перекрывает все минусы изготовления. Рекомендую посмотреть видео о работе реечного дровокола и обзор его конструкции.

Смотрите видео: реечный дровокол против винтового.

Смотрите видео: обзор конструкции реечного дровокола.

Такой источник тепла, как древесина (дрова), известен человечеству с древних времен, и хотя почти повсеместно сейчас применяется газовое отопление, дрова и по сей день остаются актуальными и востребованными для большого количества населения. Однако заготовка дров на зиму в качестве источника тепла — дело трудоемкое, ведь нужно не только доставить древесину, но и переработать её. Человеческая мысль с течением времени усовершенствовала этот процесс — народные умельцы придумали такое удобное приспособление, как механический дровокол.

Конструкция и принцип работы

Дрова еще длительное время не потеряют своей актуальности, оставаясь удобным, экономичным и экологичным видом топлива. Причин тому несколько:

  • в глубинке во многих домах и по сей день нет альтернативы печному отоплению;
  • сауны, бани, предлагая свои услуги по привлечению клиентов, практически всегда указывают, что используют для получения тепла именно дрова, причем экологически чистые и определенных пород;
  • ни один пикник не обойдется без старого доброго костра – как для приготовления пищи, так и для создания тепла и уютной атмосферы.

Изначально для облегчения процесса колки дров использовались различные виды ручных колунов и клиньев. Но в процессе эксплуатации такие примитивные приспособления зарекомендовали себя как малоэффективные, так как являлись травмоопасными, а зачастую просто застревали в полене. Поэтому им на смену пришел дровокол. Этот нехитрый механизм экономит не только силы, но и большое количество времени. Но народные умельцы не остановились и на этом, решив полностью свести к минимуму силы и время на процесс заготовки дров, совершенствуя технологию дровоколов. Так появились дровоколы механического типа.

Эту идею подхватили многочисленные промышленные предприятия, однако стоят такие механизмы недёшево, поэтому ответ на вопрос — как изготовить механический дровокол своими руками — остается весьма актуальным.

В зависимости от типа конструкции дровокол состоит из простейшей опоры-плеча для повышения применяемого усилия или ряда побочных механизмов, служащих для облегчения процесса заготовки дров. К побочным механизмам относят плечо, к которому крепится колун, и раму – станину, на которой колун держится. В целом комплекс таких простейших приспособлений образует механизм, способный облегчить работу по заготовке дров.

Плюсы и минусы самодельных моделей

Рассмотрим несколько наиболее успешных моделей механических дровоколов, которые просты в изготовлении, удобны в использовании, безопасны и способны максимально упростить процесс переработки древесины в дрова. Механические дровоколы подразделяются на несколько видов. Рассмотрим их положительные стороны и недостатки.

Механизированный дровокол

Несложный вариант самодельного дровокола с простейшим приводом, изготовить который проще всего, так как он не требует больших денежных затрат. Даже в том случае, когда необходимых деталей не найдется, их приобретение не составит особенного труда. Однако наибольшую пользу такое устройство принесет только при минимальной потребности в дровах. Минусами такого дровокола являются длинная ручка, на которую крепится резак, и немалые усилия. Но даже такой примитивный механический дровокол способен заметно облегчить труд по заготовлению дров.

Пружинный прижимной дровокол

Прижимной или пружинный дровокол подразумевает под собой определенные затраты на материалы для изготовления, но значительно снизит нагрузку на мускулы работника. Механика остается прежней, но к стойке добавляют полку для пружины. Пружина должна не деформироваться при сжатии и иметь определенную упругость (рис. 2). Высота станины такого дровокола обычно 65-80 см. Конструкция нехитрая, занимает немного места, но имеет свои недостатки:

  • такой дровокол требует комплексной работы с ударным инструментом, что повышает риск получения травмы;
  • он значительно облегчает, но не сводит усилия при заготовке дров к минимуму.

Вертикально-инерционный дровокол

Еще один простой вариант механического дровокола. Плюсами такого дровокола служат простота изготовления и дешевизна материала. А также этот дровокол приятно облегчит работу с мягкими породами древесины. Минусов у такого дровокола немного — он бесполезен для работ с вязкими разновидностями дерева, так как колун будет вязнуть в полене и достать его, учитывая малые размеры дровокола, будет проблематично.

Электромеханический дровокол

Для того чтобы максимально облегчить свой труд в процессе превращения древесины в твердое топливо посредством применения механического дровокола, возможно установить на него электрический привод, как это показано на фото (рис. 4). Однако изготовление такого дровокола требует определенных затрат, знаний в электромеханике, умения читать чертежи и применения электросварки.

Читайте также:  Как правильно сварить детали электросваркой

Инструменты и материалы

Чтобы изготовить собственноручно механический дровокол, вам понадобится:

  • труба;
  • металлический профиль;
  • топор или колун.

Для изготовления вертикально-инерционного дровокола понадобятся:

  • две металлических трубы разного диаметра;
  • увесистый кусок металла в форме пластины для основания;
  • непосредственно исполнительный инструмент – резак.

Для того чтобы собрать наиболее эффективный вид — электромеханический дровокол — в домашних условиях, понадобится изготовить конус. Он изготовляется из цилиндра СТ-45. Длина – 14.5 см, диаметр – 55 мм. Угол наклона 30 градусов. Затем на токарном станке на получившуюся деталь наносится резьба глубиной 2 мм (шаг 7 мм). Изготовленную деталь надевают на вал двигателя или ось редуктора и закрепляют штифтом. С другой стороны вала на ось насаживают подшипник, и крепят звездочку для цепи или шкив для ремня. Конус располагается на высоте 10-15 см от поверхности рамы-станины.

Материалы для изготовления:

  • цилиндр СТ – 45;
  • электродвигатель;
  • металл для сборки станины;
  • ремни или цепь;
  • пусковое устройство;
  • тонколистовая сталь для изготовления защитных кожухов.

Плюсы — минимум усилий в процессе заготовки. Минусы — собрать такой дровокол дома будет дорого. Нужно потратиться не только на приобретение необходимых материалов, но и на услуги токарей, электрослесарей и сварщиков.

Как сделать?

Проще всего сделать механизированный дровокол (схема 1). Сборка очень проста: режущую часть крепят на вертикальный стержень с подошвой из любого профилированного метала, но оставляя возможность свободного передвижения стержня. Узел движения может состоять из двух приваренных ушей с отверстиями на стойке и металлического фиксатора-пальца, служащего валом для поворота крепления и колуна.

Прижимной или пружинный дровокол потребует несколько больших усилий в изготовлении. Между станиной и горизонтальным подвижным плечом с резаком приваривается полка, на которую устанавливается и крепится пружина, второй конец пружины крепится к горизонтальному плечу дровокола, амортизируя удары по резаку (колуну). При учёте того, что исполнительная часть дровокола утяжеляется, то удар по раскалываемой колоде производится с минимумом усилий (рис. 2). Однако все же некоторые усилия необходимы, так как из-за пружины появится отдача. В этом моменте следует уделить внимание используемой в приспособлении пружине, чтобы колун при ударе оставался эффективным, мог спокойно колоть древесину, и при этом плечо конструкции было бы легче удержать при отдаче.

Собрать вертикально-инерционный дровокол очень просто. Для начала нужно приварить первую трубу к основанию-пластине. Длина такой трубы немногим больше метра (рис. 3). Потом из трубки большего диаметра необходимо отрезать кусок, который будет больше длины колуна. Затем необходимо приварить колун к куску трубки большего диаметра и надеть на трубку-основание. Принцип работы чрезвычайно прост – устанавливают полено на основание под колун и бьют сверху другим поленом или кувалдой.

Электромеханический дровокол потребует затрат на сам двигатель, металл для изготовления рамы, редуктор, конус (исполнительную деталь), комплектующие и расходный материал. Чертеж исполнительной детали (конуса) приведен ниже (рис. 5).

На раму устанавливается двигатель, его соединяют с редуктором, который передает движение на конус напрямую или посредством ременной передачи. Для того чтобы запитать такой электродвигатель, потребуются определенные навыки, так как учитываются особые параметры и требования для двигателя. Мощность двигателя не должна быть меньше 2 кВт, а количество оборотов, как правило, от 250 до 500. Такой двигатель можно подсоединять напрямую к конусу.

Не беда, если найти походящий двигатель не удалось. В этом случае нужно приобрести редуктор — повышающий или понижающий количество оборотов в зависимости от количества оборотов двигателя. Следовательно, двигатель с количеством оборотов от 250 до 500 можно устанавливать напрямую с конусом, а двигатель с использованием редуктора лучше расположить внизу рамы и передать движение ремнями.

Инструкции по технике безопасности

При работе с механическими устройствами любого типа всегда существует риск получения травмы. При использовании самодельных дровоколов этот риск зачастую не уменьшается, а увеличивается. Всегда и при любых условиях не стоит забывать о технике безопасности. При использовании механического дровокола:

  • для того чтобы максимально обезопасить себя от всевозможных травм, попадания опилок или щепок в глаза, необходимо работать в защитной одежде, обуви, очках и защитной каске;
  • древесина, задействованная в переработке, должна быть прочно установлена и закреплена в желобах или специальных углублениях;
  • не стоит работать в условиях плохой видимости или на скользкой поверхности;
  • все элементы механического дровокола должны быть прочно сварены и закреплены между собой;
  • колун или резак не должны иметь сколов и трещин;
  • не следует заниматься заготовкой дров в непосредственной близости от других людей;
  • важно внимательно следить за состоянием используемого инструмента.

При использовании механизмов с электрическим приводом в первую очередь следует уделить внимание электрической части, а также:

  • проводка должна соответствовать нужному сечению кабеля и не греться во время пользования инструментом;
  • все используемые части – розетки, электрические вилки, пусковая аппаратура – не должны иметь видимых повреждений и быть запитанными в электрическую сеть согласно стандарту;
  • все движущиеся элементы механизма должны быть огорожены защитным кожухом и решеткой во избежание попадания в них рабочей одежды, волос и прочего;
  • рабочая одежда должна быть плотной, быть заправленной, целостной и не иметь провисаний;
  • при пользовании ремнем свободный остаток лучше всего заправить;
  • очки и перчатки должны быть целостными, очки должны иметь хороший обзор.

Дровоколы стали незаменимыми помощниками при заготовке большого количества дров. Они во много раз экономят время и силы человека, и не требуют затрат значительных средств при собственноручном изготовлении в отличие от заводских образцов. Но не стоит забывать, что в разумных объемах физический труд облагораживает и воспитывает волю человека. Поэтому иногда приятней и полезней выполнить небольшую часть заготовки дров обычным топором.

О том, как сделать дровокол своими руками, смотрите в следующем видео.

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

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

Зачем нужны дрова – повышение качества топлива

В современном мире довольно много источников энергии:

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

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

Теоретические основы теплотехники – сгорание твердого топлива

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

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.

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.

Читайте также:  Уголки диваны для кухни

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

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

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

Механические помощники для раскалывания дров

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

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

Рубка древесины клиновыми устройствами

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

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

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

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

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.

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 дровокол

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

В состав станка входят:

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

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

Самостоятельное изготовление дровокола

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

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

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

Примерная схема поможет сориентироваться в процессе изготовления установки.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Организация производственного процесса

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

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

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

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

Видео: механический дровокол своими руками или как собрать дровокол.

Ссылка на основную публикацию
Чем укрыть фундамент на зиму
Из-за недостатка времени, проблем с финансами, других обстоятельств возведение загородного дома может затянуться на два года и даже дольше. Пришла...
Чем поливать компостную кучу для быстрого созревания
Компост для дачников и огородников иногда является единственно доступным органическим удобрением. Его производство осуществимо даже на малых территориях, но нужно...
Чем полить булочки с корицей
При необходимости приготовить десерт на скорую руку, можно воспользоваться быстрым рецептом булочек с глазурью. Мучная основа подбирается на свой вкус,...
Чем утеплить пол под ламинатом
В большинстве квартир утепление пола под ламинат производить особого смысла не имеет. Но если укладка напольного покрытия выполняется в комнатах...
Adblock detector