Конусный дровокол своими руками. простая конструкция для облегчения ручного труда

Меры безопасности

Если станок для колки дров предполагается изготавливать самостоятельно, надо помнить о таком обстоятельстве, как высокая скорость вращения рабочего элемента. Скорость от 500 оборотов в минуту сильно увеличивает риск возможных травм при работе, так как полено будет сложно удерживать в руках.

Чтобы уменьшить опасность травм, под винтом колуна иногда устанавливают стальную неподвижную деталь, чтобы полено не отскакивало. Также некоторые умельцы вместо электрического двигателя устанавливают агрегат, снятый с мотоблока и работающий от бензина, мощностью от 6 лошадиных сил. Но для таких устройств предпочтительнее использование электромотора с частотой вращений от 250 оборотов в минуту.

При сборе элементов для составления их в единое устройство наибольшей сложностью могут стать поиски конусного шурупа. Приобрести его не так легко, если вы полны решимости собрать аппарат своими руками из подручных средств.

Многие мастера предпочитают самостоятельно изготовить такую деталь. Для этого можно выбрать один из следующих вариантов.

Разновидности древоколов

Основной принцип работы устройства – воздействие на древесину путем ввинчивания или удара массивного колуна. При этом по типу колуна выделяют:

• конусные. Здесь раскалывание дерева идет под действием ввинчивающегося внутрь колоды конусного элемента. Эту деталь по внешнему сходству еще называют «морковкой»;

• с клином-лезвием, врезающимся в древесину как обычный топор.

По типу привода выделяют:

• ручные механизмы, где усилие прилагает человек, а увеличивается оно за счет правильного приложения нагрузки и жесткого закрепления заготовки;

• электрический, где усилие задается электродвигателем. Чаще всего в таком варианте реализуют конусные модели, поскольку очень легко организовать вращение основной детали напрямую, без передаточных механизмов. Двигатель может работать от сети или на жидком топливе (бензине);

• гидравлический, точнее, гидравлический с электроприводом. Здесь первичное усилие дает электрика, а необходимое давление на заготовку передается через гидравлическую систему.

Также можно разделить устройства по методу укладки дров: горизонтально и вертикально. В большинстве бытовых моделей фрагмент ствола укладывается горизонтально, на специальную станину/подставку, причем более низко расположенные опоры больше подходят для массивных колод большого диаметра, а высоко – для относительно тонких кругляков. Модели с вертикальным расположением чаще встречаются в профессиональном сегменте, они мощнее и производительнее.

Встречаются также профессиональные устройства с возможность и горизонтальной, и вертикальной закладки дров.

Отдельно стоит также рассмотреть стационарные и мобильные изделия.

Защитные функции

Двуручное управление – предполагает работу дровокола только при одновременном удерживании двух рычагов. Тем самым полностью исключается вероятность получения травмы.

Аварийный выключатель – останавливает работу колуна в случае возникновения нештатной ситуации. Повышает безопасность эксплуатации агрегата.

Защита от перегрузки – автоматическое отключение устройства при заклинивании чурбана или достижении максимального рабочего давления. Снижает риск преждевременного выхода из строя дровокола.

Реверс (винтовые дровоколы) – вращение конуса в обратном направлении. Полезная опция, если винтовой клин застрял в полене.

В хорошем дровоколе предусматривается защита от короткого замыкания и перепадов напряжения в электросети.

Мощность

Этот параметр определяет рабочее давление дровокола. Единица измерения – киловатты (кВт) или лошадиные силы (л. с.). Чем мощнее мотор, тем выше усилие раскалывания. В то же время более мощное устройство стоит дороже и потребляет больше электроэнергии / топлива.

Для правильной оценки мощности стоит учесть, что двигатель 3 кВт дает рабочее давление в 5 тонн, мотор 6-7 кВт (до 10 л.с) – около 10 тонн.

Важно: иногда удобнее сравнивать мощность нескольких дровоколов в одних единицах, например, в ваттах. Чтобы перевести лошадиные силы в ватты воспользуйтесь соотношением: 1 л

с. приблизительно равна 735 ваттам.

Достоинства и недостатки

Главными достоинством любого дровокола являются

• облегчение работы по раскалыванию;
• высокая производительность;
• снижение требований к физической силе, выносливости и квалификации работника;
• повышение безопасности работы.

Среди недостатков дровоколов отмечают:

• сложность конструкции, особенно у гидравлических моделей;
• необходимость технического обслуживания;
• эксплуатационные расходы на электричество или топливо;
• высокая стоимость производительных моделей.

Покупать такой агрегат имеет смысл только тогда, когда предстоит большой объем работы, например, наколоть дрова для отопления большого дома долгой зимой. Если требуется наколоть небольшую поленницу для растапливания камина по выходным- сложное и дорогое устройство не окупится.

Простые модели дровоколов можно сделать и своими руками в домашней мастерской.

Рабочее давление

Рабочее давление или усилие раскалывания – основная характеристика дровокола. Измеряется в тоннах. Чем выше этот параметр, тем легче агрегату расколоть твердые, длинные и толстые чурбаки.

Модели с небольшим давлением зачастую требуют от оператора приложения физических усилий или вовсе не подходят для колки твердых заготовок. Правда, с возрастанием усилия раскалывания увеличивается цена и вес дровокола.

Рабочее давление зависит от класса дровокола:

• бытовые – до 5 тонн;
• полупрофессиональные – 5-7 тонн;
• промышленные – 7-25 тонн.

При выборе дровокола по рабочему давлению учитывается твердость сырья, которая обусловлена породой древесины:

• до 5 тонн – для работы с тополем, осиной, липой и другими мягкими породами;
• 5-7 тонн – для обработки дуба, груши, ореха и других твердых пород;
• более 7 тонн – для расколки сырой древесины и очень твердых пней.

В винтовых дровоколах помимо рабочего давления имеет значение и скорость вращения конуса. Лучше выбирать модель, у которой данная величина составляет 400-600 об/мин.

Критерии выбора

Прежде чем начинать листать буклеты и просматривать сайты компаний, предлагающих оборудование, следует определить следующие ключевые параметры выбора:

• потребность в дровах;
• качество леса (какие породы, прямой, узловатый, сухой, сырой);
• физические возможности того, кто будет работать;
• приемлемая цена покупки;
• сумма эксплуатационных расходов за время службы.

Выбор колуна зависит от породы дров, физических способностей Итак, какой колун выбрать для колки дров? Если по результатам этих оценок решено, что достаточно будет обычного ручного колуна, то необходимо подержать его в руке, взмахнуть несколько раз. Учтите, что таких взмахов вам предстоит не одна сотня. Для наколки сухих не толстых поленьев без сучков будет достаточно обычного клинового колуна весом 1,5-2 кг

Если же предстоят сырые и узловатые чурки, то лучше выбрать более тяжелый топор на длинной рукояти с дополнительными выступами перед обухом, весом 3-5 кг. Разумеется, он должен быть по плечу и по силам работающему.

Очень важна рукоятка. она должна быть ровной, без задиров и шероховатостей. Пяток поленьев для камина или субботнего шашлыка можно расколоть и обычной березовой рукояткой. Для больших объемов лучше подойдет пластиковая рукоять с резиновыми накладками. Он лучше погасит вибрации и удары, неизбежные при раскалывании плотной, сырой и узловатой древесины.

Если же производительность ручного дровокола не устраивает, то при выборе механизированной модели обязательно нужно учесть следующие моменты:

• Место для работы. Необходима ровная площадка, лучше под навесом от непогоды, чтобы разместить и гору поленьев, и сам агрегат, и наколотые за время работы чурки.
• Для вертикальных устройств высота помещения или навеса должна позволять свободно закладывать самые длинные поленья.
• Если работать агрегат будет под открытом небом- нужно место для его хранения.
• Возможности сети электроснабжения должны соответствовать потребляемой мощность привода.
• Для сложных устройств нужно сразу определиться, кто и где их будет обслуживать и ремонтировать в случае необходимости.

И, наконец, весьма важный фактор для решения вопроса, какой колун выбрать- это репутация изготовителя. Безымянный китаец вряд ли прослужит долго, а ремонт его может обойтись дороже, чем новый агрегат хорошего бренда.

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).

Особенности функционирования

Конусный дровокол (винтовой колун) работает по простому принципу: вращаясь, конус входит в древесину наподобие шурупа и раскалывает ее на части

При работе с этим устройством необходимо соблюдать элементарную технику безопасности и проявлять особое внимание

Итак, самым простым вариантом дровокола является конструкция, состоящая из верхнего конуса и нижнего домкрата, а также уложенной набок П-образной рамы.

Установленный чурбан зажимается между конусной оснасткой и штоком домкрата. В результате конус, поступательно набирающий скорость, выполняет разделение древесины на части.

В случае изготовления более сложного варианта, который отличается высокой производительностью, нужно устанавливать двигатель, работающий от бензина или электричества. На его вал насаживается конусная оснастка, которая при медленном вращении (80-100 об/мин) ввинчивается в древесину и раскалывает ее.

С применением подобной схемы рубки дров обеспечивается безопасность человека, обслуживающего устройство. Главным недостатком этого оборудования считается невозможность раскола чурбаков из пород древесины, отличающихся переплетением волокон. Для рубки дуба и березы используют гидравлический дровокол, характеризующийся существенно большим усилием толкателя (3-7 тонн).

Виды дровоколов и их особенности

Все устройства для колки дров объединяет наличие колуна – острого лезвия, рассекающего полено, и механизма, приводящего колун в движение. А вот в зависимости от вида механизма приборы делятся на несколько подвидов: механические, электрические и бензиновые. Рассмотрим их подробнее:

Простейшие механические устройства для колки дров

Механические колуны можно условно разделить на два подвида:

1. Пружинный – действует за счёт потенциальной энергии сжатой пружины. Имеет педаль или рычаг, работа с таким механизмом требует незначительных усилий.
2. Редукторный – работает за счёт вращения механизма шестернёй, преобразовывает вращение в поступательное движение.

Ножи на механических дровоколах бывают обычными плоскими или крестообразной формы. Первые колют полено пополам, вторые – на 4 части.

Механические колуны обычно компактны, их легко хранить в сарае или мастерской

Нюанс в использовании только один – с их помощью вы сможете колоть только поленья небольшого диаметра.

Самое простое приспособление для раскалывания поленьев выглядит как небольшой круглый каркас с направленным вверх лезвием.

Полено в таком устройстве вставляется в металлическое кольцо, а сверху необходимо только ударить молотком или кувалдой

Колун для дров с электрическим приводом

Электродровоколы – это целые станки с горизонтальной или вертикальной загрузкой поленьев. Для подобного устройства придется выделить и оборудовать отдельное рабочее место. К нему нужно подвести розетку.

К такому станку должен быть удобный подход, такой, чтобы оператор не только мог свободно перемещаться, но и проносить поленья и колотые дрова

Использование электропривода делает такие механизмы сравнительно дешевыми в эксплуатации. В принципе, как собрать дровокол своими руками, вы сможете почерпнуть из видео инструкций. Достаточно иметь в запасе электропривод от вышедшей из строя бытовой техники.

Работающий от розетки механизм не производит выхлопных газов, не требует постоянного техобслуживания

Единственное, что следует учесть – дровокол нуждается в подключении к сети в 320 Вольт. Большинство моделей, которые вы встретите в продаже, требуют именно такого напряжения. Очень трудно найти электродровокол, работающий от стандартных 220 Вольт.

Автономные бензиновые машины для колки дров

Станки, работающие на дизеле или бензине, можно смело называть профессиональным оборудованием. Чаще всего их используют прямо на лесозаготовках.

Всю некондицию рубят на дрова прямо в процессе, на месте

Агрегаты эти шумные, мощные и высокопроизводительные. Они в считанные секунды рубят целые деревья. Такое устройство вряд ли пригодится на даче, уж слишком оно громоздкое и производит много выхлопа.

Основные виды дровоколов

Дровоколы, в зависимости от наличия или отсутствия привода, могут быть механическими или ручными.

Их устройство между собой отличается кардинально.

Кроме того, эти станки различаются по способу передвижения:

• Стационарные. Часто представляют собой промышленные станки, которые обладают большой массой и размерами. Использование таких дровоколов в бытовых условиях нецелесообразно.
• Передвижные – аппараты, оснащенные колесами для транспортировки, либо же имеют небольшой вес, что позволяет их перемещать. По способу закладки бревен дровоколы делятся на горизонтальные и вертикальные.

Ручные

Принцип работы ручных дровоколов основан на простейших физических законах, без использования каких-либо дополнительных специальных устройств.

В качестве источника энергии выступает сам человек.

Ручные дровоколы предпочтительны в быту, так как они не подходят для заготовки действительно больших объемов топочного материала.

В свою очередь их можно разделить на несколько видов:

Ручной

Подставка – основа, на которой закреплены лезвия по направлению вверх.

Заготовка ставится на лезвия, а сверху производится удар кувалдой.

Лом-колун

Представляется собой трубу с колуном на конце, внутри которой свободно двигается тяжелый стержень (лом).

Колун ставится на заготовку, после чего стержень резко опускается (бьет по колуну внутри трубы).

Пружинный

Представляет собой рычаг, с одной стороны которого расположено лезвие, а противоположная сторона подвижно закреплена на станине.

При этом место соединения подпружинено.

Принцип работы заключается в большом плече силы.

Реечный

Механизм подачи бревен в лезвия выполнен в виде рейки, имеющей насечки.

Механические

Разновидностей механических дровоколов намного больше, чем ручных, так как для подачи заготовок к лезвиям могут быть использованы различные типы двигателей, как и сам способ подачи.

Кроме того, хорошо расщеплять древесину способны не только лезвия.

Механические дровоколы представляют собой станину с двигателем, на валу которого расположен конусный шуруп.

Принцип работы заключается в ввинчивании в древесину этого шурупа, за счет чего волокна материала легко расслаиваются.

Чурка насаживается на конус посредством приводимого в движение усилием руки упора.

Конусные дровоколы – конструктивно схожи с обыкновенными механическими вариантами, однако, чурбаки насаживаются на конус вручную.

Другое название этих устройств – винтовые дровоколы. Сам же конус закреплен прямо на оси электродвигателя.

Редукторные дровоколы – в своей конструкции для снижения оборотов на конусе используют понижающий редуктор.

Позволяет использовать высокооборотистый двигатель.

Часто редукторными дровоколами называют станки, представляющие собой станину, с одной стороны которой закреплены лезвия.

С обратной стороны находится двигатель со специальным редуктором, преобразующим вращательные движения вала в возвратно-поступательные движения поршня, подающего заготовки на лезвия.

В зависимости от используемого типа двигателя дровоколы делятся на:

Электрические — наиболее распространенный вариант.

Электрический двигатель, который питается от бытовой сети, не требователен в работе и обслуживании, обладает достаточной мощностью для бытового использования.

Кроме того, электрические дровоколы являются еще и экологически чистыми устройствами.

Среди недостатков можно отметить только низкую мобильность таких станков.

Бензиновые – варианты с бензиновым двигателем.

Они гораздо мощнее электрических, не привязаны к источнику питания (топлива).

Подходят как для работы в быту, так и для заготовки дров в промышленных масштабах.

На тракторной тяге – в качестве источника энергии выступает либо гидросистема трактора, либо его вал отбора мощности.

Еще одна разновидность – гидравлические дровоколы.

За счет своей мощности они способны расколоть древесину любой породы, как сухую, так и влажную.

Такие производственные аппараты за счет своей продуктивности часто используются в лесозаготовке.

Самый простой гидравлический вариант представляет собой станину, на которой с одной стороны закреплены лезвия (могут находится под разными углами друг относительно друга, чтобы за один проход полностью переработать целый чурбак) а с другой толкающий поршень.

Этот поршень может быть подключен к гидравлической системе трактора, либо к собственной системе мотор-гидронасос.

Такие аппараты способны выдавать давление на толкателе до 12 тонн.

Сборка конструкции

Из двух разобранных выше видов самый легкий в исполнении — винтовой дровокольный агрегат. Это обычная конструкция без усложненных узлов. В его состав входят электрический двигатель, винтовой конус, несколько подшипников, вал и редуктор. Кстати, последний может быть в форме цепной ременной передачи, может применяться, как заводской агрегат с зубчатой передачей.

Что касается мотора, то лучший вариант — это электрический, хотя можно поставить и бензиновый, если собирается огромная дровокольная установка. Помните, что для маленького станка можно взять двигатель от ненужной стиральной машинки, который работает от напряжения двести двадцать вольт. Он хоть и со слабой мощностью, но, установив качественный редуктор, можно увеличить его мощность в пару раз

Здесь важно правильно выбрать все элементы. Например, можно поставить на валу двигателя маленький по размерам шкив, а на вал, на который поставлен конус, установить огромного диаметра шкив

И чем больше разница между диаметрами будет расти, тем мощнее будет устройство.

Не забывайте! Очень серьезный показатель — скорость вращения рабочего инструмента. Она не должна быть выше 500 оборотов/мин. Поэтому нужно правильно выбрать редуктор к электрическому двигателю.

Выбор подшипников

Теперь о подборе подшипников. В принципе, могут подойти любые, главное, чтобы создаваемый под них вал подходил действующим на него нагрузкам.

Для маленьких дровоколов можно поставить вал диаметром 25 мм. Соответственно, под него покупаются подшипники с внутренним диаметром, который подойдет внешнему диаметру определенного вала.

Сами подшипники устанавливают на устройство в специальном чугуном корпусе.

Корпус может быть раздельным для каждого подшипника или одним для двух сразу. Можно купить корпус у мастера, но лучше приобрести старые конструкции, которые всегда можно найти на любой свалке для металлолома.

Закрепляются подшипники на станине при помощи болтов. Сама станина в месте установки должна быть довольно крепкой, поэтому именно в частях крепления под корпуса подшипников ставится металлический профиль (угол, швеллер), который к станине дровокола приваривают электросваркой. Само основание станка делается из труб или углов.

Конус

И самый важный элемент винтового устройства с двигателем двести двадцать вольт — это конус. Начнем с того, что создают его из очень крепкой инструментальной стали. Поэтому самому его создать — даже мастеру — в домашних условиях очень сложно. Но этого делать и не стоит, потому что винтовые конусы сейчас продаются свободно. Помните, что нужно правильно его выбрать по размеру, потому что от этого зависит то, какие чурки можно будет резать. Вот соотношение размеров конуса с размерами разрезаемых материалов при одной длине инструмента:

• диаметр — семьдесят мм, размер скоса — 1,1. При указанных характеристиках глубина раскола будет примерно 450 мм;
• диаметр — восемьдесят мм, скос — 1,2, глубина расколов — 550 мм;
• диаметр — сто мм, скос — 1,5, глубина раскола — 750 мм.

Огромное внимание стоит уделить направлению нарезания резьбы. Она должна быть левой

То есть, при установке конус должен упираться в бревно и еще тянуть его на себя. По сути, при помощи резьбы производится вспомогательное движение детали — поступательное. Получается, что сам рабочий элемент будет вращаться.

Это довольно важно для конусных дровоколов бытового вида, потому что у них будет отсутствовать специальный узел для подачи. Все будет выполняться вручную

Именно такой вариант обеспечит условия, при которых не надо будет применять огромное давление на разрезаемую чурку из дерева.

Выбор конуса будет зависеть от его конструкции. Их всего два вида:

• с хвостовиком;
• с внутренним специальным отверстием.

В первом варианте в валу, на который конус будет ставиться, сверлится с торца дырка под габариты и диаметр хвостовика. Конечный вставляется в дырку вала и закрепляется в нем с помощью стопорного винта, который устанавливают с одной боковой стороны. Во втором варианте сам вал вносится в посадочную дыру конуса, где закрепляется двумя стопорными винтами.

Винтовой дровокол

Техника безопасности при колке дров

Стоит придерживаться следующих рекомендаций:

Работать нужно только в закрытой обуви, чтобы отскочивший кусок полена не травмировал ногу.
К конусному механизму бревна надо подавать вертикально.
Колку дров следует проводить вдали от домов, людей, животных, зон отдыха, чтобы не нанести вред усадьбе, окружающим.
Позиция кольщика должна быть устойчивой, ноги на ширине плеч.
При работе с винтовым дровоколом перчатки не используются. Вращающийся винт может зацепить перчатку и вместе с ней затянуть руку

Это же касается и свисающих частей одежды.

В самодельном винтовом агрегате важно предусмотреть аварийную остановку. Для этого его оснащают педалью или аварийной кнопкой

Причем просто отключить его от сети недостаточно, ведь вал и дальше какое-то время будет продолжать крутится. Нужен специальный электромагнитный тормоз в замкнутом состоянии.

Выбирая изделие для колки дров на дачу, предпочтение стоит отдать механическим видам или гидравлическим, работающим на бензине. Обойдутся они недорого, а производительность получится высокой. Альтернатива ‒ сделать один из этих видов самому.