Чертеж и инструкция для изготовления своими руками винтового дровокола

Особенности эксплуатации

Как и всякая техника, колун к мотоблоку (так тоже называют дровокол), требует обязательного соблюдения норм безопасности. Вал дровокола мотоблока вращается довольно быстро (около 500 оборотов в минуту), имеет резьбу и острый кончик. При несоблюдении техники безопасности возможны серьезные травмы.

Поэтому, приступая к колке дров, стоит соблюдать эти простые правила:

Перед тем, как приступить к работе, надо проверить натяжение ремня, крепление конуса и всех болтов. Если необходимо, надо отрегулировать их натяжение

Также надо контролировать это и в процессе работы.
Использовать защитные очки для глаз.
Обувь должна быть жесткой, способной защитить при падении полена на ногу.
Нельзя колоть дрова в рукавицах, поскольку при малейшей неосторожности, рукавицу или перчатку может намотать на вал вместе с рукой.
Рабочая одежда не должна свободно болтаться.
При работе с дровоколом, необходимо держать руки на максимально возможном удалении от вала и от образовывающихся на полене трещин, поскольку это может привести к травмам.

Изготовление

Сначала разрежьте уголки и трубы в соответствии с вашими замерами. Из листа вырежьте крышку стола и площадку, на которой будет установлен мотор. Соедините верхнюю и нижнюю рамы, приварите ножки. Для мобильной установки к станине нужно будет приварить оси. На эти оси установите колеса.

После этого установите столешницу и полку, на которой будет установлен двигатель. Установите мотор. Соедините вал двигателя с ведущим шкивом. Соберите узел вала конуса. Для этого нужно будет поместить подшипники в корпуса, установить шкивы и вал. Теперь просверлите в станине отверстия и закрепите на ней собранный узел. Для этого понадобятся болты и гайки. Проверьте вращение вала – никакого сопротивления быть не должно.

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.

Разработка компоновочной схемы дровокола

Самодельный гидравлический дровокол выполняется по определенной схеме. В ней обязательно присутствуют основные элементы: 1 – нож с острым лезвием; 2 – толкатель; 3 – шток гидроцилиндра; 4 – бак; 5 – насос; 6 – распределитель; 7 – гидроцилиндр; 8 – станина.

Из бака 4 рабочая жидкость (масло) поступает насос 5. Гидрораспределитель 6 направляет потоки в разные полости гидроцилиндра 7. При подаче жидкости снаружи шток 3 цилиндра перемещает толкатель 2 в сторону лезвия 1.

Если на станине 8 в это время располагается фрагмент, который необходимо расколоть, то он будет двигаться на лезвие ножа 1 и раскалываться.

Чтобы самостоятельно начать изготовление установки для механической колки дров, необходимо скомпоновать основные элементы на станине.

Саму станину нужно изготавливать из прокатного профиля (двутавров или швеллеров). Так как усилие будет развиваться довольно значительное, то выбирается профильные элементы номеров от 14 до 20 (номер – это размер по высоте, выраженный в сантиметрах).

Станина устанавливается горизонтально на шасси. Подобное решение обосновано тем, что в будущем дровокол можно перемещать на небольшие расстояния во дворах. В период выпадения осадков установку можно перекатить под крышу.

Для удобного размещения бревен на станине монтируется ложе. Его изготавливают из листа металла. Задают профиль, чтобы происходило самостоятельное центрирование заготовки.

Разрубленные поленья выходят за пределы ножа. На выходе монтируют подставки. С них удобно брать дрова и переносить в поленницы.

Можно изготавливать машину с полуавтоматическим режимом работы. Оператор только подает заготовки и снимает расколотые фрагменты. Но подобные конструкции целесообразны при организации бесперебойной подачи заготовок на рубку. Нужны вспомогательные механизмы для подвоза напиленных чурбаков и ориентирования их перед подачей.

Автоматизированный дровокол оправдан при организации удаления разрубленных дров на место складирования.

Значительно проще собрать конструкцию, в которой каждым движением толкателя управляет оператор. Производственный цикл производится в следующем порядке:

• Партия заготовок подвозится к дровоколу.
• Каждое бревно определенного размера укладывается на ложе.
• Переключается распределитель на подачу масла во внешнюю полость гидроцилиндра.
• Перемещаемый под давлением толкатель давить на заготовку. Она раскалывается, попадая на нож.
• Расколотые поленья перемещаются на подставки за пределами ножа.
• Оператор переключает гидрораспределитель для обратного перемещения толкателя.
• Пока исполнительный механизм возвращается к исходному положению, оператор выносит дрова за пределы установки.
• Далее цикл раскалывания бревен повторяется до полной переработки доставленной партии заготовок.

Правила эксплуатации

Перед началом работы необходимо подготовить бревна и сам дровокол. Агрегат устанавливается на ровной твердой поверхности, а если инструмент оснащен транспортировочными колесами – их нужно предварительно снять.

Убедитесь в том, что устройство не имеет никаких дефектных деталей, а также повреждений гидравлики. При обнаружении любых нарушений целостности следует обратиться в сервисный центр либо, если вы работаете с самодельным инструментом, заменить деталь на новую. Бревна нужно использовать сухие, в этом случае раскалывать их проще и быстрее

Важно, чтобы в чурках не было никаких гвоздей, болтов и скоб, которые могут повредить режущую панель

Полено размещают таким образом, чтобы оно максимально надежно удерживалось направляющими, после этого следует нажать кнопку запуска и подождать несколько секунд – мягкое включение нужно для того, чтобы двигатель вышел на наибольшее число оборотов, только после этого можно нажать на второй рычаг, который приводит в действие поршень, толкающий бревно к резаку

Обратите особое внимание на то, что кнопку запуска, как и рычаг управления, следует удерживать во время раскола. Если хоть что-то одно из этого отпустить, поршень сразу же возвращается в исходное положение

Это своеобразная защитная система – если во время работы оператору установки нужно что-то поправить, то он не может этого сделать, не отключив весь механизм.

При работе с реечными дровоколом, вне зависимости от его типа и способа изготовления, следует придерживаться инструкций техники безопасности. Имейте в виду, что если поршень будет двигаться слишком быстро либо же неправильно работать, то во время раскола деревянных заготовок можно травмироваться. При быстрой подаче чурки к режущему полотну инструмент может заклинить, что приводит к его поломке.

При монтаже движущегося ножа следует еще на этапе проектирования оборудования позаботиться о грамотном его расположении. Место должно быть укрыто от работающего человека, в противном случае не удастся избежать получения травм. Если заготовку заклинило – не нужно стучать по ней, ваши руки во время работы агрегата должна быть максимально удалены от поршня и режущего полотна.

В следующем видео вас ждет первое испытание реечного дровокола.

Пошаговая инструкция по сборке

После составления чертежа будущей конструкции и подготовки необходимых узлов и материалов, можно приступать к сборке механического колуна. Лучше всего воспользоваться готовой инструкцией и выполнять работу в чётком соответствии с планом.

1. При помощи угловой шлифмашины раскраивают металлические уголки и профильные трубы на отрезки, необходимые для изготовления станины.

2. Из металлического листа толщиной 4 – 5 мм вырезают прямоугольное перекрытие крышки стола и нижнюю полку.

3. Используя сварочный аппарат, соединяют детали верхней и нижней рамы, после чего к ним приваривают ножки.

4. В мобильной версии к станине приваривают оси, на которые устанавливают колёса.

5. Монтируют столешницу и полку.
6. Собирают опорную раму электродвигателя и крепят её к станине.
7. Монтируют электродвигатель, устанавливают на его валу ведущий шкив.

8. Собирают узел рабочего вала конуса, для чего подшипники запрессовывают в корпуса. После этого монтируют вал и устанавливают шкивы. Узел в сборе крепят к станине болтами с гайками, предварительно просверлив отверстия в столешнице. После сборки главный вал должен легко вращаться. Шкивы можно устанавливать на шпоночное соединение или крепить боковыми винтами, предварительно сделав на валу углубления.

9. Устанавливают ремни и проверяют прямолинейность их траектории. При необходимости вал с опорами сдвигают, просверлив по паре дополнительных отверстий. При вращении не должно быть радиальных и осевых биений, иначе ремни будут постоянно слетать и быстро изнашиваться.

10. Посредством шпоночного соединения на ведущий вал устанавливают винтовой конус, после чего крепят его винтами. Во время работы конус может застрять в древесине так, что извлечь его можно будет только обратным вращением. Поскольку реверс в данной конструкции организовать проблематично, то придётся проворачивать клин при помощи газового ключа. Избежать его проскальзывания можно, сделав лыски на выступающей части вала.

11. Устанавливают рассекатель.

12. Выполняют электрические подключения — монтируют магнитный пускатель, УЗО, проводку.

13. Запускают станок и проверяют его в действии.

После проведения испытаний все части дровокола очищают от ржавчины, обрабатывают преобразователем ржавчины, грунтуют и красят.

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.

Дровокол винтового типа

Колоть дрова можно винтовой конусной конструкцией. У нее есть преимущества и недостатки, собрать ее можно самостоятельно.

Плюсы и минусы дровокола винтового типа

Преимущества станков винтового типа следующие:

• простая конструкция;
• высокая производительность;
• возможность изготовления своими силами;
• невысокая стоимость;
• для работы с дровоколом не требуется специальное обучение.

Недостаток винтового устройства в том, что иногда он расщепляет поленья не до конца, потому приходится дополнительно пользоваться обычным топором или другим инструментом. Дровокол винтового типа не подходит для сучковатых поленьев и древесины со сложной волокнистой структурой.

Принцип действия винтового дровокола

Такой станок раскалывает поленья за счет резьбового клина, ввинчивающегося в древесину. На рабочий винт передается вращательный момент.

Способа два:

• винт ставят на вал движка, мощность привода минимум 3 кВт, а частота вращения максимум 500 об/мин;
• используется любой движок, а обороты снижаются редуктором, цепной передачей или ремнем-приводом – на вал движка и вал-вращатель конуса ставят шкивы с разным диаметром, что снижает частоту вращения.

Для установки и закрепления конструкции делают прочную станину. По желанию делают откидную часть.

Материалы и инструменты

Чтобы сделать винтовой механизм, надо подготовить:

• конусный винт – можно купить готовый, заказать у токаря, сделать самому;
• вал;
• шкивы, чтобы собрать систему передачи вращения;
• клиновые ремни (на замену автомобильная или мотоциклетная цепь);
• подшипники;
• профиль;
• листовая сталь на столешницу, минимальная толщина 4 мм;
• движок;
• выключатель (можно заменить магнитным пускателем);
• УЗО;
• дрель;
• болгарка;
• сварочный аппарат.Чтобы готовая конструкция прослужила дольше, надо обработать ее. Для этого лучше использовать антикоррозийные составы. Для подготовки поверхности понадобится щетка для металла.

Как собрать своими руками

Начинать работу надо с подготовки схемы. Если опыта в электрике нет, то надо привлечь специалиста.

Алгоритм работы следующий:

1. Подготовьте конусный винт. Рекомендуется делать его из инструментальной стали. Диаметр и длина максимально возможные, резьба упорная двухзаходная, шаг 5 мм, глубина от 2 мм.
2. Займитесь станиной. Максимальная высота 0,8 м, ширина 0,6 м (с откидным столиком 1 м), длина до 0,85 м. Подбирая размеры, ориентируйтесь на свой рост.
3. Внизу конструкции установите движок, предварительно установив ведущий шкив.
4. Соберите рабочий вал конуса, смонтируйте его на раму над движком. Блоки подшипников жестко закрепите на раме.
5. Сзади вала установите ведомый шкив. Для закрепления узла просверлите отверстия, используйте болты.
6. Установите ремни, проверьте траекторию хождения. Чтобы ремень не соскакивал, должна быть одна вертикальная плоскость.
7. Смонтируйте конус. Делайте шпоночные соединения, для дополнительной фиксации используйте винты.
8. На столешницу под конусом установите рассекатель. Его можно сделать из старого молотка.
9. Подключите пускатель, проводку, УЗО.
10. Выполните пробный запуск.

После сборки и успешной проверки можно зачистить конструкцию и покрасить.

Меры безопасности

Винтовой дровокол считается безопасным, но риск травм есть.

При работе важны меры безопасности:

Расщепляйте поленья только голыми руками

При работе в перчатках (рукавицах) есть риск закручивания материала на винт.
С тяжелой, плотной, сильно сучковатой древесиной работайте осторожно. Есть риск выворачивания поленьев из рук, выброса крупных щепок.
Соблюдайте рекомендованную частоту вращения. При ее превышении последствия аналогичны предыдущему пункту.
Подавайте поленья на винт плавно и вертикально, чтобы древесина раскалывалась по волокнам

В противном случае возникает риск быстрой и серьезной поломки.

При ее превышении последствия аналогичны предыдущему пункту.
Подавайте поленья на винт плавно и вертикально, чтобы древесина раскалывалась по волокнам. В противном случае возникает риск быстрой и серьезной поломки.

Пошаговая инструкция по изготовлению механического дровокола своими руками

Разберем детально сборку пружинного механизма с описанием каждого этапа.

Материалы, инструменты

Для работы понадобятся:

• рулетка, уровень, карандаш;
• болгарка с отрезными дисками;
• сварочный аппарат, электроды, маска;
• рельс (хватит 30‒40 см);
• профильная труба размерами 3*6 см или 4*6 см;
• швеллеры;
• металлический уголок;
• амортизатор от легкового автомобиля;
• втулка от машинной подвески (не обязательно новая);
• трубы из стали (в диаметре от 4 до 7 см);
• двутавр (12‒16).

Во время нарезки и сварки работать рекомендуется в защитных очках или маске, перчатках.

Чертежи

Поэтому предварительно на бумаге стоит схематично изобразить будущую конструкцию. Для ускорения создания эскиза допускается использовать компьютерные программы инженерного проектирования или брать за основу готовую схему дровокола.

Соединение элементов, сборка

Собирается дровокол так:

1. Опора делается из швеллера. Стойка ‒ из двутавра, поскольку даже при длительных нагрузках такой металл сложно согнуть. Чтобы во время работы устройство не упало, привариваются опоры из труб. К основанию крепятся укосины.
2. Из швеллера болгаркой вырезаются опоры под пружину. Делается отверстие квадратной формы для надежного крепления к стойке.
3. Высота конструкции зависит не только от длины пружины, но и от удобства использования. Поднятие груза лучше выполнять, когда он расположен на высоте пояса.
4. Из металлических уголков вырезаются укосины. Повысят устойчивость опоры. Так изделие не будет сдвигаться при работе.
5. Из небольшого куска трубы, который подбирается с учетом диаметра пружины, создается фиксатор.
6. Вверху стойки вырезается отверстие, вставляется втулка и приваривается. Проверяется перпендикулярность крепежа. Ось втулки должна быть параллельно грунту.
7. Во втулку вставляется вал. К валу приваривается кусок швеллера в виде коромысла, снизу крепится фиксатор (из трубы) для пружины.
8. В коромысле делается отверстие в соответствии с размерами стойки. Это необходимо для свободного перемещения коромысла.
9. Теперь профильная труба приваривается к коромыслу. На один из концов фиксируется зубило. Сырье зубила ‒ углеродистая сталь марки У9 или У10. Чтобы наточить зубило, используется болгарка с специальным кругом.
10. Выше зубила сваркой присоединяется рельсовый элемент, который послужит грузом.
11. Для удобства работы приваривается рукоятка. Чтобы избежать вибраций, сверху лучше надеть резиновые накладки.
12. Изделие готово. Осталось провести пробный запуск. Дерево должно расколоться на несколько частей.

Поленья для раскола лучше ставить сверху толстого куска бревна. Когда пружинный колун расколет полено, лезвием уткнется в дерево, а поэтому будет меньше тупиться.

Классификация самодельных дровоколов

Перед тем, как сделать дровокол своими руками для обеспечения бани дровами, необходимо выбрать оптимальный вариант для конкретных условий. Оборудование этого типа классифицируется по признакам:

• наличие двигателя – энергонезависимые пружинные колуны, гидравлические, электрические, бензиновые дровоколы
• конструкция – вертикальные, горизонтальные, комбинированные, реечные, конусные
• принцип действия – «шуруп», винтовая пара, гидравлика/пневматика

Бюджетным вариантом колуна является механическая модель, состоящая из опорного стола, стойки, консоли.

Самы простым вариантом является механический дровокол

Конусный дровокол своими руками потребует, как минимум, двигатель, оснастку, цепную или ременную передачу от приводного вала к рабочему органу.

Так выглядит конусный винтовой дровокол, он буквально буравит полено в дрова

Реечный дровокол своими руками является сложной конструкцией, требующей преобразования крутящего момента в вала двигателя в поступательное движение рабочего органа. Поэтому, для сборки потребуется рейка, шестерня.

Реечный дровокол разрубает полено с помощью поступательного движения рейки

Существуют самоделки с кривошипно-шатунным механизмом, решающим эту же задачу.

Для небольших объемов заготовки дров достаточно простейших механических приспособлений, рассмотренных ниже. Их проще хранить, не нужно искать двигатель, сооружать массивную раму, выписывать либо изготавливать самостоятельно сложную оснастку. Однако, область применения подобных колунов ограничена потребностями в дровах садовой бани, дачного камина. Для регулярных больших объемов заготовки дров (печи теплиц, обогрев жилища) более подходят дровоколы с бензиновыми, электрическими приводами либо пневматические модели, работающие от компрессора.

Дровокол может быть на бензиновом двигателе

Для большого объема колки дров используется профессиональное оборудование

Для удобства дровокол может быть вертикальным

Примерные затраты на самостоятельное изготовление

Стоит отметить, что все затраты индивидуальные, так как у всех разные конструкции и наличие первоначального материала. Поэтому приводим примерную смету, сколько будет стоить изготовление колуна. Все цифры представлены в российских рублях.

1. Двигатель Лифан 13 л. с. — 14 300;
2. Гидроцилиндр 100/40/61 — 10 420;
3. Гидрораспределитель — 3 510;
4. НШ32 — 1 610;
5. Привод НШ от МАЗа — 3 960;
6. Ступицы с колесами от ВАЗ — 1 500;
7. Шкив на двигатель — 1 000;
8. Ремни клиновидные — 830;
9. Масло гидравлическое 40л. — 2 600;
10. РВД + муфты — 2 500;
11. Фланцы к НШ — 440;
12. Металл для ножей — 1 000;
13. Металл для всего остального — 4 000;
14. Болты, гайки, шайбы и т. п. — 640;
15. Масло в движок — 380;
16. Шланг резиновый + хомутки —300;
17. Краска — 630;
18. Электроды ф4мм — 2 кг и ф3мм — 5 кг — 1 050;
19. Диски для болгарок 230-12 шт. 230- 1 зачистной 125- 1 зачистной + 3 обычных — 700;
20. Кисти для покраски — 100.

Итого: 51 470 руб.

К этому надо еще прибавить непредвиденные расходы (сломалось сверло или деталь бракованная и приходится новую покупать). Плюс еще ваше время, усилия, нервы.

В итоге цена выходит не маленькая, поэтому может стоить подумать и проще купить уже готовый гидроколун с гарантией?

При сборке или проектировании, кому-то могут пригодится данные из паспорта станка Logsplit 100.

Цель использования

Важно учитывать усиление расщепления. Эта характеристика является одной из наиболее важных показателей

В том случае, если вы владеете загородным домом, имеете печное отопление, тогда следует технику выбирать с усилением до 5 тонн. С помощью его применения можно без особых усилий подготовить дрова на зиму.

В случае использования коммунальных служб применяют функцию до 5 – 7 тонн. Модели такого плана являются более интенсивными, чем бытовые модели. Они не такие большие, как, например, профессиональные типы.

К видам дровоколов относят также промышленные модели. Для них усиление расщепления составляет 7 – 25 тонн. Такая модель совмещает в себе несколько функциональных нагрузок. Помимо основной задачи – колки дров, с его помощью можно заняться торцовкой бревен.

На фото дровокола можно отметить бытовые, полу профессиональные модели. Для них достаточно небольшого показателя. Ведь большая скорость не понадобится, а цена остается высокой, что не является рациональным решением.

Виды

Ручные или кинетические дровоколы действуют на основе простых принципов физики и не требуют особых усилий для эффективного результата.

Существует несколько типов таких приспособлений:

• Лом-колун — агрегат в виде заострённого стержня устанавливают на полено и повторяющимися резкими движениями раскалывают материал.
• Модели с ручным приводом. Они представляют собой тумбы с направленным вверх лезвием. На остриё устанавливают полено и раскалывают при помощи удара кувалдой.
• Агрегаты с пружиной. Такие конструкции снабжены силовым рычагом и работают по принципу утяжеления действующего элемента.
• Реечные устройства. Толкающей деталью здесь выступает зазубренная рейка.

Мнение эксперта
Левин Дмитрий Константинович

Колуны в форме стрелы имеют простое строение и низкую стоимость, но в применении достаточно опасны: изделие может отскочить от чурки во время удара.