Как сделать дровокол на пружине

Чертежи и инструкция по изготовлению своими руками механического дровокола

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:

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:

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

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.

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:

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.

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:

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:

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:

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.

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.

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.

Источник

Как сделать дровокол

Заготовка дров требует значительных усилий: их нужно распилить, наколоть, сложить в дровник для просушки. Больше всего сил уходит на то, чтобы дрова наколоть. Облегчить и ускорить процесс может дровокол. Представлены они в достаточном количестве, но стоят солидных денег. В тоже время, сделать простейший дровокол своими руками можно из металлолома — труб, уголков и т.п. На все потребуется буквально несколько тысяч — если нет металла, его придется купить.

Механические дровоколы

Если объемы заготовки дров небольшие, с ними легко справится механический дровокол. Отличаются они простотой конструкции, минимальным количеством сложных узлов, а также тем, что затраты минимальны, даже если в хозяйстве нет подходящих железяк.

Самый простой и безопасный вариант. Жаль только производительность низкая. Зато безопасно

Простой дровокол своими руками: механика

Самый простой механический дровокол напоминает колодезный журавль. Конструкция один к одному, только вместо ведра закреплен резак и ручки. Соединение стойки (стоек) и перекладины можно сделать самым простым — шарнирным. Потребуется только хорошая смазка.

Принцип работы, наверное всем понятен. Чурбак ставят на подставку, резко тянут вниз рычаг, за счет силы инерции резец набирает значительную силу и раскалывает чурбак. Процесс повторяется до тех пор, пока не получатся поленья требуемой толщины.

Самый простой дровокол собрать своими руками можно из нескольких труб

Такой механический дровокол своими руками собрать просто, причем, буквально, из того, что есть — трубы, уголок любого размера, в качестве резака можно использовать даже топор. К тому же такую конструкцию можно сделать разборной — чтобы была возможность его переносить.

Минусов немало. Колка дров требует значительных усилий. Причем больше усилий прикладывается чтобы остановить ход колуна после того, как полено развалилось. Второй минус — подобный дровокол занимает солидную площадь, ведь чем длиннее рычаг, тем меньше усилий надо прикладывать. Тем не менее, даже такое примитивное механическое приспособление намного снижает трудоемкость процесса.

Один из вариантов — колун приварен к квадратной трубе, залитой бетоном

В данной конструкции колун должен быть тяжелым. Потому само лезвие приваривают к цельнометаллической болванке. Более доступный вариант — приварить к трубе (круглой или квадратной) и залить ее бетоном. Согласитесь, сделать такой дровокол своими руками по силам любому, кто умеет обращаться со сварочным аппаратом.

Пружинный дровокол

Есть доработанная конструкция ручного механического дровокола, которая, при меньших размерах, колет дрова лучше, требует меньших усилий. В этой модели основной рабочий узел — пружина, которая закреплена на станине, а верхняя ее часть упирается в стационарную перекладину, на которой закреплен колун.

Конструкция пружинного дровокола

В этой конструкции основное усилие — удержать колун после того как полено раскололось — принимает на себя пружина. Соответственно, главное — подобрать пружину и упор так, чтобы прилагались минимальные усилия, но они были достаточными для того чтобы расколоть даже сложные, суковатые чурбаки. Упор под пружину можно сделать подвижным. Тогда можно подстраивать параметры под конкретные условия. Реально же «перенастройка» требуется под конкретного человека. Если работать с орудием будет один человек, то можно делать все стационарно, подобрав высоту опытным путем.

Не менее важно сделать подвижное сочленение рамы и рычага, на котором закреплен колун. Лучший вариант — подшипники. Они должны быть качественными, желательно — самовыравнивающиеся.

Готовый самодельный пружинный дровокол

Минимальная высота самодельного дровокола — около 800 мм. Но тогда или придется работать наклонившись, или устанавливать станок на стол/станину. Более комфортный вариант, требующий минимальных усилий, — сделанный под свой рост. Определяете, на какой высоте вам удобно чтобы стояло полено, к этой цифре добавляете высоту самого чурбака, получаете высоту станины. В этом случае тоже придется наклоняться, но только когда устанавливаете чурку на подставку, а не каждый раз, как опускается колун.

Чтобы добавить конструкции мобильности, варят станину, с одной стороны которой закреплены колеса, на второй приварены упоры. Сделать такой дровокол своими руками несколько сложнее, но, если есть пружина и подшипники — это такая уж и сложная задача.

Дровокол инерционный вертикальный

Еще один несложный вариант для самостоятельного изготовления. Чтобы сделать такой дровокол своими руками нужны две трубы большего и меньшего диаметра. Еще потребуется тяжелая пластина — основание, и, собственно, колющая часть — резак/колун.

Конструкция — одна из самых простых, усилия требуются небольшие. На массивной платформе закрепляется толстостенная труба, а лучше — штырь. Высота — около метра. Это ведущая труба. По ней свободно движется колун, который приварен к кольцам трубы чуть большего диаметра, чем ведущая труба. Колет дрова он следующим образом: поднимаете вверх колун и отпускаете его. Можно немного придать ускорение вниз. За счет силы тяжести полено раскалывается.

Но этот механический дровокол сразу раскалывает далеко не все чурбаки. Чтобы увеличить его эффективность, на колун можно сделать утяжелитель. Его можно «добавлять» при необходимости. Второй вариант — ударить пару раз по колону молотком. Этот способ хорош, если резец застрял в древесине. Альтернатива — поднять вместе чурбаком вверх и резко опустить. Но молотком махнуть легче.

Дровоколы с электроприводом

Винтовой (конусный)

Одна из самых распространенных моделей — конусный или винтовой дровокол. Отличие между ними только в отсутствии/наличии резьбы на колющем элементе, который в данной модели выполнен в виде конуса.

Конусный дровокол ускоряет заготовку дров

Чурбаки раскалываются за счет того, что вращаемый мотором конус врезается в древесины, постепенно разрывая на части. У больших чурбаков откалывают сначала края, затем разрывают середину.

Параметры конуса и резьбы

Сначала режущую часть вытачивали в виде гладкого конуса. Если использовать гладкий конус, при работе приходится довольно сильно налегать на чурбак, чтобы цилиндр «вгрызался» в древесину. Намного легче идет процесс, если на его поверхности нарезана резьба. В таком случае чурбак как-бы накручивается на винт, а потом раскалывается.

Чертеж с размерами конуса с резьбой для винтового дровокола

Основное — правильно сделать конус с резьбой. Если есть токарный станок и опыт работы можно попытаться сделать самостоятельною. Если нет — придется заказывать. Резьбу делают разной, но оптимальными признаны такие параметры: шаг 7 мм, глубина 3 мм (минимум — 2 мм). Еще важный момент — глубина посадочного места на редуктор мотора — не менее 70 мм.

Винт для дровокола

Если есть конус с нарезанной резьбой, изготовить этот дровокол своими руками не составит особого труда.

Электромотор и редуктор

Нужен электромотор достаточно мощный (2 кВт и выше или 5-9 л/с), но с небольшой частотой вращения: 250-600 об/мин. При 250 оборотах и ниже колет очень медленно, а если обороты больше 500 — работать опасно, та как может вырвать полено из рук.

Дровокол с винтом, надетым непосредственно на коленвал

Если удалось найти движок с такими параметрами, можно сделанную пику (винт) насадить непосредственно на коленвал (на фото выше). Если оборотов больше, надо ставить понижающий редуктор или делать цепную или ременную передачу для снижения частоты вращения.

Соотношение высчитываете в зависимости от оборотов движка. Например, есть двигатель на 900 оборотов. Сделав редуктор 1:2 получим 450 оборотов/мин. Как раз оптимальный вариант.

Понижающий редуктор для винтового дровокола

Передачи могут быть ременные или цепные. Цепные работают в разы громче, требуют постоянной мазки, да и выточить звездочки с нужными параметрами стоит, обычно, дороже. Ременная передача желательна двойная (как на фото выше). В этом случае меньше будет проскальзываний.

Где расположить мотор

Если конструкция предусматривает наличие передачи, мотор лучше поставить внизу, а сам винт закрепить на рабочей поверхности. Высоту рабочей поверхности выбираете под свой рост, чтобы не пришлось работать в наклоне.

Более безопасная модель. Сделать такой дровокол своими руками — значительно облегчить себе жизнь

Есть еще такой параметр, как высота расположения винта над рабочей поверхностью. Зазор от стола до цилиндра должен быть в районе 8-20 см. Выше располагать не стоит — может повернуть чурбаки малого диаметра. Оптимальное расстояние — 8-12 см. Даже маломерные чурбаки не поворачиваются.

Гидравлический дровокол

Гидравлический дровокол — самый мощный, но и самый сложный и дорогой в изготовлении. Кроме станины, двигателя и режущих ножей, нужен гидравлический цилиндр достаточной мощности. Стоят они стоят недешево. К тому же нужны еще масляный бак и насос.

Устройство гидравлического колуна

Гидравлический колун для дров развивает солидные усилия, потому при его изготовлении используется металл значительной толщины — 6-10 мм в зависимости от мощности привода. Развиваемого усилия вполне хватает чтобы за один раз развалить чурку на 6-8 поленьев. Потому ножи изготавливают в виде «звездочки».

Колун с гидравлическим приводом оснащают сложным резаком, Который разваливает чурбак на несколько поленьев сразу

При изготовлении ножей их разносят друг от друга на несколько сантиметров. Так, чтобы в работе был только один. Например, сначала — горизонтальный, затем — вертикальный, потом — правый и в конце — левый. При этом каждый из ножей усиливайте, приваривая сзади усиливающие пластины. Сталь желательно использовать жесткую, предварительно ее заточив по тому же принципу, что и на колунах.

Видео по теме

Источник