Изготовление гидравлического дровокола своими руками

Винтовой колун — что это такое?

Простая конструкция конусного дровокола очень эффективна, если требуется переколоть несколько кубометров дров

Колоть дрова, не прилагая при этом больших усилий, можно с помощью винтового колуна. Чтобы понять, как работает это приспособление, достаточно вспомнить, как в процессе неудачного ввинчивания шурупа в деревянную рейку или планку эти предметы раскалывались в месте физического воздействия. Бороться с этим явлением просто — достаточно предварительно засверлить отверстие под саморез, и он пойдёт как по маслу. Принцип раскалывания древесины при вкручивании винта был использован домашними мастерами в рассматриваемой конструкции. Вот только простой шуруп раздвигает волокна недостаточно, поэтому его модифицировали, намного увеличив конусность и уменьшив соотношение глубины резьбы к диаметру инструмента. В результате получили винт, который представляет собой симбиоз клина и самореза. Приспособление легко вворачивается в древесину благодаря резьбовой части и разрывает её по волокнам за счёт многократного увеличения диаметра инструмента.

Схема винтового дровокола

В зависимости от конструкции привода существует несколько разновидностей винтовых дровоколов. В одних винт насажен непосредственно на вал электрического двигателя. Требования к силовому агрегату в этом случае выдвигаются довольно жёсткие — электромотор должен быть низкооборотным (не более 500 об/мин), и достаточно мощным (не менее 3 кВт).

Схема, при которой конус устанавливают прямо на вал электродвигателя, подходит только для тихоходных силовых установок

В других схемах винтовых колунов используются электродвигатели любого типа, а снижение оборотов вращения достигается за счёт применения механических редукторов, ремённых и цепных передач. При этом на вал силового агрегата устанавливают шкив (звёздочку) малого диаметра, а на вал дровокольного конуса — большого. Соотношения их размеров подбирают так, чтобы понизить частоту вращения электродвигателя до приемлемых 300 – 500 об/мин. Иногда при использовании высокооборотных моторов достичь этого без существенного увеличения диаметра ведомой звёздочки (шкива) невозможно. В таком случае устанавливают промежуточный вал и двойную (ступенчатую) передачу.

Максимально упростить конструкцию механического колуна при сохранении высокой производительности можно, установив электродвигатель с редуктором

Все детали конструкции монтируют на прочной станине, которую для удобства работы оснащают откидным столиком.

К достоинствам конусных дровоколов можно отнести:

• простоту конструкции;
• возможность изготовления в домашних условиях (практически все комплектующие, кроме конуса, можно найти на собственном подворье);
• высокую производительность оборудования;
• низкую стоимость установки;
• эксплуатация агрегата не требует квалификации оператора.

К сожалению, простая и надёжная конструкция винтовых колунов не лишена недостатков. Огромным минусом конусного дровокола является то, что древесина с переплетающимися волокнами — непреодолимое препятствие для его буравчика, поэтому прикорневые и особо сучковатые чурбаки придётся разделывать другим способом. Второй недостаток заключается в неполном разделении чурок на поленья. Нередко заканчивать разделку большого чурбака на две отдельные части приходится вручную, а это не каждому под силу. Ещё хотелось бы отметить невозможность изготовления конуса дровокола без применения токарного станка. Конечно, занести это в минусы можно лишь частично, поскольку в сети есть множество предложений как по изготовлению, так и по продаже винтов любого размера.

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.

Чертеж дровокола.
Чертеж дровокола.
Чертеж каркаса.
Чертеж каркаса.
Чертеж колуна.
Чертеж консоли.
Чертеж кронштейна.

Процесс изготовления дровокола

По габаритам гидравлического домкрата и длины отрезков бревен подбираются габариты будущего устройства.

С помощью УШМ производится нарезка заготовок, рассчитанным по эскизному проекту.

Производится подсчет нужных заготовок перед началом сварочных работ. При проектировании разрабатывается спецификация всех элементов, используемых в конструкции.

Предварительная стыковка фрагментов, чтобы уточнить правильность предварительных расчетов и проектирования.

Подготовлены опоры под станину. Для придания качества все швы и поверхности зачищаются после завершения приварки элементов друг к другу.

Чтобы не было сбоев, основные узлы фиксируются на ровной площадке.

При необходимости после прихватки можно повернуть свариваемые детали, чтобы гарантированно проварить все швы.

Лезвие будущего ножа изготавливается из листовой стали. В конструкции нож будет состоять из двух пластин, устанавливаемых под углом друг к другу.

Элементы ножа соединяются сваркой. Его монтируют сразу на станине.

Производится примерка домкрата по месту его будущего расположения.

Фиксация осуществляется с помощью хомутов, изготавливаемых по месту.

Изготовление толкателя. Используется пластина 10 мм. Чтобы шток не смещался в сторону, применяется кольцо, изготовленное из подходящего куска трубы.

Примеряются пружины, разрабатываются крепления к толкателю и задней опоре.

После изготовления петель их приваривают к толкателю, а также к задней опоре. Фиксация выполняется крюками с резьбой, чтобы проще регулировать усилие натяжения пружин.

Сначала изделие покрывают грунтовкой.

В дальнейшем окрашивается черной краской.

Производится сборка дровокола.

Затем выполняется его монтаж на стену.

Устанавливается на станине полено. Увеличивая давление на домкрате, добиваются его раскалывания.

Видео: гидравлический дровокол своими руками.

Устройство на базе автомобильного гидравлического домкрата готово к использованию. Оно простое по устройству и надежное в эксплуатации. Прослужит не один год.

При подготовке к отопительному сезону, немаловажным инструментом является дровокол гидравлический по другому его называют дровокольный станок. Этот инструмент весьма ускорит скорость заготовки дров, и облегчит физические затраты на их заготовку.

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.

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.

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).

Виды ручных дровоколов

Самыми популярными являются ручные дровоколы (их также называют кинетическими), работающие за счет простых физических принципов и не требующие специальных физических возможностей. Вот основные типы приспособлений:

лом-колун (полено, на которое устанавливается колун, колется при резком поступательном движении при помощи специального стержня-лома);

Дровокол-лом

пружинный (имеется рычаг силы, применяется способ утяжеленного рабочего элемента);

Пружинный ручной дровокол, сделанный своими руками

• с ручным приводом (есть специальная тумба, на ней находится лезвие, ориентированное вверх. Полено ставится на лезвие и легко раскалывается надвое с помощью, например, кувалды);
• реечный (присутствует специальная рейка с зазубринами, являющаяся толкающим элементом).

Самодельный реечный дровокол
Инструмент для колки дров с ножной педалью

Если вы часто топите дровами, то уже неоднократно сталкивались с проблемой их заготовки. Чтобы максимально упростить процесс, можете использовать ручные мини-дровоколы – такие как Greenween, «Стрела», Kolundrov. Подобные приспособления помогут быстро и качественно расколоть самые «сложные» поленья, а орудовать ими могут даже женщины (в том числе пожилые).

Удобно пользоваться такими вот мини-дровоколами
Пользоваться таким дровоколом смогут даже женщины

Greenween

Приспособление имеет базовую и многофункциональную модификации. Но устройство в обоих случаях идентично: на раме закреплено широкое лезвие, выполненное из высокопрочной стали. На краях лезвия наплавлены ребра – специальные жесткие пластины, разделяющие на части треснувшее полено.

Фото дровокола Greenween
Дровокол GreenWeen

Базовая модель отличается от многофункциональной диаметром чурок, которые можно колоть. С помощью второй версии приспособления можно справиться даже с самыми толстыми чурбанами. У нее есть специальная полукруглая пластина, в которую упирается свободный конец полена.

Основным преимуществом дровокола Greenween является его безопасность

Базовая же модификация оснащена сплошным металлическим кольцом, выступающим в роли боковой опоры. Внутренний диаметр кольца указывает, какова максимальная толщина чурок. Дровокол Greenween тщательно проработан и эргономичен, а потому работать с ним легко и не утомительно. Весит он 5,7 кг, его высота – всего 35 см. Многофункциональный вариант инструмента весит еще меньше – 4,8 кг.

У базовой модификации дровокола имеется сплошное металлическое кольцо

«Стрела»

Это ручной инструмент, что-то среднее между строительным ломом и топором-колуном. Вследствие этого может применяться для многих целей, а не только для колки дров. Например, для сбивания льда или наледи, для взрыхления замерзшей или плотной почвы во время строительства.

Ручной дровокол «Стрела»

Конструкция инструмента телескопическая, есть рабочий элемент (длинный стержень с ручкой) и ударный (остроконечный конус в нижней части). Ручки резиновые, поэтому инструмент не соскальзывает во время эксплуатации. Сам принцип работ прост: стержень поднимается и падает на полено, в результате чего то раскалывается.

Этот инструмент многофункциональный

С помощью «Стрелы» можно раскалывать очень тяжелые и толстые поленья. Работать с инструментом легко, он отлично справляется с деревом мягких пород. Что касается других преимуществ, то к таковым можно отнести:

• небольшие размеры;
• уменьшение прикладываемой физической силы во время работы;
• универсальность (об этом мы рассказали выше).

«Стрела» может раскалывать самые тяжелые и толстые поленья
Дровокол имеет небольшие размеры

Но есть минусы, среди которых:

• непривлекательный внешний вид;
• нагрузка на поясницу (это никуда не девается);
• высокий риск получить травму (клин может соскользнуть с чурки – как правило, малого диаметра, еще щепки или само полено могут отскочить);
• появление мозолей (даже невзирая на то, что рукоятки резиновые).

При работе с дровоколом есть риск получить травму

Kolundrov

Это альтернатива «Стреле», но более безопасная в применении. Kolundrov имеет высокую производительность, выглядит вполне симпатично и безопасен в эксплуатации. Нижняя часть стабильна, она имеет отверстия для крепления, благодаря металлическому кольцу сверху щепки и раскалываемые поленья не отлетают в стороны, а значит, не могут поранить человека.

Ручной дровокол Kolundrov

С помощью заостренных ножей легко разбиваются даже сучковатые и влажные чурбаны.

Таблица. Среднерыночные цены на популярные ручные дровоколы в 2019-2020 гг.

Наименование дровокола	Средняя стоимость, руб.
Greenween	5 650
«Стрела»	1 690
Kolundrov	5 800

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).

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.

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.