Винтовой дровокол: способ изготовления и видео

Дровокол из бензопилы

Самый простой способ использовать безнопилу как дровокол – установка специальной насадки. Они продаются для определенных моделей и без проблем сопрягаются с устройством.

Для работы с такой насадкой не нужен стол или какое-либо приспособление для удержания поленьев. Их можно придерживать просто ногой. Процесс работы с насадкой показан в видео.

Если такой вариант не устраивает – можно сделать самодельный станок.

Для этого бензопилу в обычной комплектации устанавливают на подготовленной деревянной станине.

Закрепляют все устройство и полотно.

Жесткая рама из труб ПВХ и металла позволяет удерживать изделие на месте, невзирая на сильную вибрацию при работе.

Однако следует понимать – это скорее устройство для распиловки бруса, досок, бревен по длине, чем для раскалывания их на поленья, что хорошо видно в заключительно части ролика.

Одна из разновидностей механического дровокола

Нам понадобятся следующие материалы и инструменты:

• Старый обод от колес.
• Угловая шлифовальная машина.
• Болгарка.
• 2 стальные трубы диаметром 50 миллиметров.

Для начала необходимо вырезать внутреннюю часть из обода с помощью болгарки. Края обработаем шлифовальной машиной. Привариваем к ободу две трубки с разных сторон. Между трубами устанавливаем режущий элемент. Сверху к трубам привариваем остатки от внутренней части обода.

С получившейся самоделкой очень просто работать. Устанавливаем на режущей элемент полено и ударяем по нему кувалдой. Полено раскалывается.

Основные преимущества механических дровоколов:

• Простота использования.
• Легкость конструкции.
• Долговечный механизм.

Основные недостатки:

• Низкая производительность
• Ограничение по длине и толщине бревен.
• Для работы необходимо приложить физические усилия.
• Не эстетичный внешний вид.

Инструкция по технике безопасности при работе с дровоколом.

• Если поршень слишком быстро вращается при работе дровокола, то можно травмироваться.
• Гидравлический и реечный дровокол не работают без топлива, позаботьтесь об этом заранее.
• Слишком быстрое передвижение бревна к колуну может спровоцировать заклинивание или поломку.
• На стадии проектировании устройства позаботьтесь о правильном расположении режущего элемента. Он должен находиться в недоступном месте. Иначе есть риск травмироваться.
• В реечном дровоколе желательно установить предохранитель в виде муфты.
• Если дровокол сломался, все работы по починке необходимо выполнять при выключенном электродвигателе.
• Любые действия с заготовками осуществляются после выключения аппарата.

При работе с дровоколами необходимо использовать:

• Спецодежду из плотной ткани.
• Защитные очки.
• Наушники.

Сделать дровокол самостоятельно вполне осуществимая идея. Тем более что покупные устройства стоят довольно дорого. При работе необходимо соблюдать технику безопасности. Если следить и вовремя ремонтировать дровокол он сослужит вам долгую службу.

Дровоколы с электроприводом

Ручной дровокол, конечно, облегчает заготовку дров, но все равно требует солидных физических усилий. Не столько, сколько их расходуют махая обычным колуном, но все-таки… Сделать усилия еще меньшими помогает электромотор. На его основе делают дровоколы различных конструкций. Но сделать такой дровокол своими руками сложнее. Тут и устройство более сложное, и требуется хоть минимальные знания электрики -желательно подключать мотор через пускатель, причем с кнопками «старт» и «пуск».

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.

Способ создания самодельного станка

Но прежде чем приступить к работе, необходимо сначала закупить на строительном рынке металлические листы и уголки. Еще придется подобрать подходящий двигатель. А вот вал, шкивы для передачи и рабочий конус можно приобрести в специализированном магазине или самостоятельно выточить на токарном станке.

Некоторые мастера монтируют на дрель или перфоратор мощностью до 2 кВт небольшой конус, правда, подобное устройство обладает малой эффективностью. Толщина распиливаемого материала в этом случае не будет превышать 11 см.

Если не хотите создавать ременную передачу, то можно зафиксировать винтовой конус на валу тихоходного электромотора. Он должен иметь мощность не менее 2,5—5,5 кВт, а число оборотов выходного вала — 500 об/мин. Конечно, найти такой двигатель очень трудно, поэтому все же лучше делать с ременной передачей.

После того как все необходимые детали будут куплены и собраны, можно переходить к изготовлению дровокола. Сначала для него нужно сварить раму из металлических угольников, а потом нарезать из стальных листов прямоугольники толщиной в 2 мм. Их приваривают прямо к раме.

На нижний уровень рамы монтируют болтами движок, на вал которого надевают шкив небольшого размера. Затем создают блок ведущего вала. Для этого подшипники устанавливают на обточенный стальной прут и фиксируют в отверстиях на коробке. Ее можно сделать своими руками из обычного железа и приварить к металлическому каркасу или снять со старого редуктора.

Выполнив сборку этого узла, необходимо его проверить на легкость, а потом на другой конец вала закрепить шкив огромного диаметра. Далее, устанавливают ремни и осуществляют проверку легкости вращения. Не допускается появление биений. Если все-таки они имеются, то их надо обязательно устранить. Винтовой конус фиксируется на выходной вал, а к мотору подключается кабель с пускателем.

По окончании сборки необходимо испытать винтовой дровокол. Следует взять полено желательно из хвойных пород и включить электродвигатель. Таким образом, проверяется понижающий редуктор. Работать он должен без рывков и сильных вибраций. На поднесенное к конусу полено придется немного надавить, на буре резьба врежется в древесину и распилит его.

Если на полене много сучьев, то с раскалыванием могут возникнуть проблемы. Из-за этого может произойти фиксация конуса. В такой ситуации нужно сразу отключить агрегат. Бур придется вручную вытаскивать из полена. А вот чтобы винтовой дровокол защитить от коррозии, его стоит покрасить.

Принцип действия, преимущества и устройство винтового дровокола

Конус дровокола вращается с помощью электродвигателя. Он входит в полено и, за счет постепенного увеличения диаметра, разрывает его по волокнам. Дрова на винт подаются вручную. Самодельный винтовой дровокол обладает следующими преимуществами:

1. Простота конструкции.
2. Низкая стоимость узлов.
3. Легкая доступность узлов (почти все, кроме конуса, они имеются в быту).
4. Высокая производительность (до 12 м3 дров длиной около 60 см).
5. Простота эксплуатации.

Имеются у этого устройства и недостатки. Во-первых, он плохо разрезает древесину с переплетающимися волокнами. Во-вторых, чурки разделяются на поленья не полностью – приходится заканчивать этот процесс вручную. А для этого требуются определенные усилия.

В-третьих, для изготовления конуса потребуется токарный станок. Хотя, винт можно сделать и самому – на просторах интернета имеется масса информации по этому поводу. Кроме того, эту деталь можно приобрести в готовом виде.

Вал с конусом необходимо установить на прочной, устойчивой платформе. Рекомендуемый диапазон частоты вращения конуса – от 300 до 500 об/мин. В данной схеме электродвигатель обеспечивает вращение винта за счет ременной передачи.

Преимущество этой схемы в том, что здесь можно любые двигатели. А требуемая частота вращения винта достигается за счет ременной или цепной передачи. На вал электродвигателя устанавливается шкив меньшего диаметра, на вал винта – большего.

При большой частоте вращения двигателя, для обеспечения требуемого вращения рабочего органа потребуется большая разница диаметров ведущего и ведомого шкивов. В таком случае используется двухступенчатая передача. То есть, между ведущим и ведомым шкивами устанавливается промежуточный вал.

Для упрощения конструкции агрегата рекомендуется использовать электродвигатель с редуктором. На производительности такое решение никак не скажется.

Существует вариант, при котором электродвигатель соединяется с конусом напрямую. Максимальная частота оборотов двигателя должна в этом случае быть 500 об/мин, минимальная мощность – 3кВт.

Вариант, при котором двигатель расположен под столешницей, более предпочтителен. Длина столешницы в таком случае потребуется меньше. Кроме того, это позволит защитить мотор от щепок. В данной схеме подойдет однофазный электродвигатель, что поможет снизить затраты на изготовление устройства.

Дровокол должен также соответствовать следующим требованиям:

• допустимая мощность электродвигателя – 2-4 кВт;
• наличие кнопки включения и выключения, а также устройства, предназначенного для защитного отключения в случае возникновения внештатных ситуаций;
• вал винта должен находиться на подшипниковых опорах;
• на конусе должна быть упорная резьба;
• высота агрегата должна быть около 800 мм;
• ремни желательно использовать клиновидные, а шкивы – двухручейные;
• заготовки должны подаваться вертикально (если заготовки будут подаваться по-другому, винт может заклинить).

Разновидности двигателей дровоколов

В зависимости от источников питания станки для колки дров подразделяются на следующие виды:

1. Устройства с электродвигателями наиболее просты в конструкции, эксплуатации и обслуживании. Они наиболее популярны для работы в бытовых условиях. Единственное требование для их эксплуатации – наличие источника питания.

2. Агрегаты с дизельными или бензиновыми двигателями являются более мощными. Чаще всего их применяют для заготовки леса, но подойдут они и для работ на приусадебных участках.

3. Устройства на тракторной тяге – это мощные профессиональные дровоколы, которые используются на крупных промышленных предприятиях, фермах, в лесопромышленных комплексах.

Работа колунов не зависит от вида двигателя и имеет следующий принцип:

• вал, на котором расположен конус, запускается через редуктор;
• бур, вращаясь, вворачивается в чурку и раскалывает ее на несколько частей.

При самостоятельной сборке конусного дровокола наибольшую сложность вызывает поиск рабочего конуса. Приобрести его достаточно трудно, поэтому многие домашние мастера изготавливают его своими руками.

Разновидности дровоколов

Дровоколы отличаются друг от друга несколькими признаками. В зависимости от выполняемых работ выделяют 2 больших класса установок:

• дровокол (также его часто называют колун) – с его помощью можно выполнять только раскалывание крупных чурок на мелкие поленья; эти механизмы в основном используются в домашних условиях;
• дровокольный станок, который наряду с функцией раскола чурок способен выполнить торцовку заготовок; чаще применяется в промышленном производстве.

По сфере применения выделяют дровоколы:

• бытовые (именно эти дровоколы легче всего изготовить своими руками);
• промышленные.

Механизмы могут работать за счет разного типа энергий, в соответствии с чем выделяют:

• бензиновые;

электрические;

на тракторной тяге (рабочая часть подсоединяется к специальной установке трактора, которая и производит движение механизма);

комбинированные (сочетают сразу несколько источников энергии).

По особенностям подачи заготовки существуют дровоколы:

• вертикальные;

горизонтальные;

смешанные.

В зависимости от того, можно ли перемещать устройство, бывают:

• мобильные дровоколы (предназначены для небольших объемов производства, а также для бытовых задач);
• стационарные (используются в промышленных масштабах).

Наконец, по принципу работы механизма выделяют:

• механические дровоколы;
• реечные (в полено ударяет рейка со специальным наконечником);

гидравлические (работают так же, но используют в качестве источника энергии гидравлический насос, благодаря чему справляются с более тяжелыми чурками);

конусные, винтовые (на чурку воздействует так называемый шуруп, который проникает в поверхность дерева, за счет чего оно распадается на составные части).

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.

Винтовой конус дровокола
Чертеж винтового конуса дровокола.

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.

Винтовой дровокол с маховиком.

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 об\мин. 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.

Конусный дровокол с ременной передачей.

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.

Схема демонстрирует почему поленья нельзя подавать горизонтально.

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.

В лабораториях проводится изучение реологических свойств разных пород дерева. Вязкость зависит от многих факторов. Установлено, что для большинства видов древесины желательно иметь клин с углом при вершине 25…30 °. У подобного режущего инструмента рубящие свойства оказываются наилучшими по раскалывающим свойствам.

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.

Пример ножного гидроколуна

А теперь давайте рассмотрим пример, когда вы не хотите платить за свет и за бензин или другое топливо, но какой-то простейший гидроколун хочется. Как сделать так, чтобы все работало от человеческой силы? На самом деле просто.

Как это работает в жизни, можно посмотреть на видео:

Материалы и инструменты для сборки:

• гидравлический домкрат;
• профильная труба 40х50;
• уголки;
• стальные пластины толщиной 6-8 мм;
• резиновый жгут;
• кусок металла толщиной не менее 30 мм (для создания клина, который будет раскалывать древесину);
• болты М12;
• сварка, болгарка, измерительный инструмент, дрель и прочее.

Процесс изготовления

Шаг 1. Изготавливаем раму.

Основа служит профильная труба диаметром 40х50 мм. Но в одиночку она не справится и может согнуться. Тут варианта 2. Либо берем толще трубу, либо усиливаем существующую. С первым вариантом все понятно, а как сделать второй можно увидеть на фото. Делается простая ферма.

Чтобы изготовить ползунок необходимо воспользоваться уголком. Режем на необходимые отрезки и свариваем. Основная задача сделать свободное скольжение по направляющей, но сильные следите чтобы не появились сильные люфты. Для усиления места, куда в последствии будет упираться шток гидравлического домкрата, приваривается косок пластины.

Шаг 2. Делаем основу для домкрата.

Требуется гидравлический домкрат с подъемной мощность в 10 т. Но можно мощность подобрать и меньше, к примеру, 6 тонн тоже справляется достаточно хорошо. Но необходимо подготовить хорошую опору. Для этого берем полоски металла толщиной 6–8 мм и привариваем под пятку домкрата.

Шаг 3. Ручка.

По задумке домкрат работает от ноги, поэтому приходится модернизировать ручку. Для этого просто свариваем детали для получения необходимого изгиба удобного для ноги. Можно также приварить специальную педаль, чтобы нога не соскальзовала. Для возврата ручки в исходное положение, можно воспользоваться пружиной. Но автор пошел более сложным путем и приварил ролик и привязал к ручке жгут.

Шаг 4. Нож.

Режущую часть делаем из стали не менее 3 мм. Затачиваем в виде клина. Для крепления к направляющей используем винты М12. Винты требуют периодической проверки.

Фото ножа для колки дров

На этом ножной пресс для колки дров готов. Основное его преимущество, он не требует много ресурсов, весь подходящий материал можно найти в гараже. Источник http://www.sense-life.com/hands/drovokol.php