Самодельный дровокол своими руками

Основные правила работы с винтовым дровоколом

Главное из них касается правильности установки бревна. Его ось обязательно должна совпадать с осью вертикального или горизонтального перемещения клина. В противном случае либо заготовка будет выталкиваться из-под инструмента, либо вал, на котором расположен клин, будет воспринимать опасные изгибающие нагрузки.

Расчёты показывают, что при угле винтового конуса в пределах 25…35°, допустимые отклонения, независимо от диаметра бревна, не должны превышать 3…7 мм.

Определяя высоту расположения заготовки, исходят из того, что расщепление начинается, когда винтовой клин внедрится в древесину на глубину, составляющую около трети диаметра бревна. Это правило помогает вычислить оптимальные соотношения высоты и диаметра рабочего конуса.

Важно, чтобы оконечность клина была острой. Как известно, клин винтового дровокола имеет резьбу

При затуплении витки конической резьбы срезаются, а часть древесных волокон остаётся на конусе. Это приводит к резкому увеличению усилия, что перегружает двигатель, и может вызвать его выход из строя. С ручным дровоколом такого не случится, но повышенные физические затраты обусловят снижение производительности.

Учитывая это, большинство производителей винтовых дровоколов изготавливают наконечник из легированной инструментальной стали повышенной твёрдости, либо комплектуют изделие запасными наконечниками.

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.

Внимание! Расколотые на поленья дрова укладывают в поленницы. В них происходит их высушивание

Влага, находящаяся внутри древесины, интенсивно испаряется. Видимая теплота сгорания повышается, так как не нужно тратить энергию на испарение жидкости, располагающейся в межклеточном пространстве.

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.

Рекомендации нашего эксперта

Чтобы дровокол был надежным и служил максимально долго, стоит прислушаться к следующим советам:

1. Не игнорируйте покраску конструкции, особенно когда планируется ее установка на улице.
2. Делайте расчеты с запасом. Это касается мощности движков, толщины стали и прочих показателей.
3. Начинайте работу со схем и чертежей. Правильная подготовка сэкономить время при монтаже и поможет избежать потери материалов из-за ошибок.
4. Сначала примеривайтесь, а после выполняйте сварку или другую фиксацию.

Дровокол значительно облегчает жизнь пользователей, которым часто приходится заниматься заготовкой поленьев. Один раз собранная конструкция в дальнейшем сэкономит время и силы. Ее самостоятельно изготовление позволяет избежать лишних трат.

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.

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.

Особенности оборудования

Если в недавнем прошлом большинство из нас по старинке раскалывали дрова вручную топором, то сегодня для этой работы используются универсальные механизированные дровоколы. Качественно изготовленное оборудование будет отличаться производительностью и безопасностью. Изготовив такое оборудование самостоятельно, можно будет сэкономить несколько десятков тысяч рублей, которые дачник или владелец частного дома заплатил бы за покупные дровоколы.

В настоящее время в продаже можно найти многочисленные разновидности гидравлических ручных дровоколов и станков, привод которых осуществляется от электромотора. Принцип действия подобного оборудования чрезвычайно прост. Мотор отвечает за вращение рабочей головки или специальных ножей, которые оказывают давление на поленья, раскалывая чушки на дрова.

Принято разделять дровоколы по следующим признакам:

• По способу укладки бревен различают вертикальные и горизонтальные конструкции.
• В зависимости от размеров используемых дров принято разделять оборудование на бытовое и промышленное.
• По типу привода станки могут различаться на гидравлические и электрические с мощностью около 2,5 кВт.

Выбор тех или иных типов дровоколов будет напрямую зависеть от объема работы, параметров рассказываемых дров, а также ряда других показателей, которые непосредственно влияют на тип и производительность всей установки. Для бытового использования на даче можно выбирать не только модели с электроприводом, но и простейшие гидравлические варианты.

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.

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).

Какой дровокол лучше – винтовой или гидравлический?

Ответы на этот вопрос часто субъективны, и зависят от личных предпочтений конструкторов или пользователей. Отметим главное:

• Гидропривод, хотя и более инерционный, но зато предоставляет возможность оператору своевременно отключить рабочий ход колуна. Для приводного винтового дровокола с этой целью придётся предусматривать предохранительную муфту, что дополнительно усложнит конструкцию.
• Обслуживание гидропривода должно быть частым, поскольку малейшие загрязнения в подвижной паре поршень-шток приведут к выходу гидравлического дровокола из строя. Винтовой вариант таких условий не предъявляет.
• Безопасность применения гидравлического дровокола выше, чем винтового, поскольку при превышении давления предохранительный клапан просто отключит привод насоса.

Можно согласиться со многими пользователями, что гидравлический дровокол больше подходит для расщепления брёвен диаметром от 100…150 мм, в то время как винтовой хорош для более тонких стволов.

Рым-болт. Упрощаем процесс подъёма

Такелажный лом. Просто и эффективно

Конструкция и принцип работы

Конструкционные особенности конусного дырокола базируются на рабочем взаимодействии гайки и винта, где в роли гайки выступает мягкая древесина. На прочной металлической платформе фиксируется моторедуктор с наконечником, выполненным в форме одно- или двухконусного винта. Он вращается со скоростью от 250 до 400 оборотов в минуту.

В то же время от двигателя приходит в движение и упорная планка, она задвигает стоящий торцом чурбак на движущийся конус. В результате винт вонзается в боковину заготовки, и древесина сразу же раскалывается вдоль своих волокон.

Существуют две базовые конструкционные схемы этих дровоколов. В первой – двухзаходный конус крепится прямо на вал тихоходного электрического двигателя с параметрами мощности 4-5 кВт и количеством оборотов, не превышающим 500.

Во втором варианте используются двуручные шкивы нескольких размеров, а также гибкие приводные ремешки, при этом на вал движка крепится малый шкив, а на вал дровокольного – крупный.

Непосредственно подшипники фиксируются на инструмент в специальном стальном либо чугунном корпусе, он может быть общим для обеих деталей или отдельным для каждого подшипника.

Станина обычно довольно прочная, собранная из стальных труб либо уголков, скрепленных сваркой.

Двигатель винтового дровокола в 220 Вольт, выполняется из плотной инструментальной стали, довольно твердой. Изготовить его своими руками даже опытному токарю в домашних условиях невозможно – он может собираться лишь на заводе.

На что обратить внимание при покупке дровокола: обзор лучших моделей

Последние несколько лет в обзоре лучших устройств для колки дров первое место занимает дровокол Горыныч — гидравлическая модель колуна. Его самодельный аналог — простейший дровокол из домкрата. Некоторые модификации снабжены электроприводом, для работы требуется обычная розетка в 220 В. Этот вид устройства стоит недорого и доступен во многих профильных магазинах, его можно заказать через Интернет.

Также хорошо зарекомендовал себя вертикальный дровокол Al-Ko. Мощность его работы можно регулировать в зависимости от количества поленьев, которые нуждаются в обработке. Он хорошо подходит для расколки поленьев большого диаметра, а высокая скорость движения поршня позволяет работать быстро и качественно.

Вертикальный дровокол Al-Ko

Также эта модель отличается компактными габаритами и пригодна для использования в помещении (например, в сарае или в гараже). Фирма Алко хорошо известна, поэтому, если устройство сломается, найти к нему запчасти будет нетрудно. Приобрести их можно в сервисных центрах или фирменных магазинах компании Алко.

Приобретая бытовой колун, нужно иметь в виду следующее:

• присутствие насадки. Если устройство снабжено насадкой, на которой находятся 4 резца, такой дровокол будет работать быстрее и эффективнее. Однако такие модели стоят дороже других;
• возможность регулировать высоту устройства в зависимости от роста пользователя;
• материал, из которого выполнено лезвие ножа. Самыми хорошими считаются стальные;
• наличие специальных рычагов, которые придерживают полено во время колки. В этом случае пользователю не приходится держать бревно руками, и вероятность получения травмы значительно снижается.

Важно! Также нужно учитывать мощность распиловки бревен

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.

Как изготовить самостоятельно и что для этого понадобится

Простая конструкция и хорошая производительность помогли стать дровоколу популярным и многие хотят изготовить его самостоятельно. Главная деталь – это конус для дровокола. Его можно купить в специализированном магазине, в зависимости от размеров будет меняться и цена. Также конус можно попросить выточить в токарном цеху.

Материалом для изготовления отлично подойдет инструментальная сталь, обладающая повышенной прочностью. Стоит знать, что от диаметра конуса и скоса зависит глубина раскола бревна. В таблице 1.1 приведены размеры конусов и возможная глубина раскола древесины при этом:

Таблица1.1 Зависимость раскола полена от диаметра конуса дровокола

Диаметр конуса, мм	Скос	Глубина раскола, мм
70	1,1	450
80	1,2	550
100	1,5	750

При изготовлении следует уделить внимание резьбе

Важно, чтобы она была левой. Это позволит конусу вкручиваться и тянуть чурбак на себя

Для маломощных установок без продольной подачи, такой вариант исполнения конуса позволит сэкономить силы и время. Без особых усилий чурка будет самостоятельно перемещаться и легко раскалываться на части

Это позволит конусу вкручиваться и тянуть чурбак на себя. Для маломощных установок без продольной подачи, такой вариант исполнения конуса позволит сэкономить силы и время. Без особых усилий чурка будет самостоятельно перемещаться и легко раскалываться на части.

Конструкция конуса может иметь хвостовик или посадочное отверстие. Если используется хвостовик, то на валу, на котором установят конус необходимо просверлить соответствующего размера отверстие. Затем хвостовик устанавливается в это отверстие и закрепляется при помощи стопорного винта. Если же вместо хвостовика на конусе имеется посадочное отверстие, то в него устанавливается вал и закрепляется при помощи болтов или винтов.

Затем, понадобятся шкивы разных диаметров, ремни и вал с подшипниковой опорой. В тех же магазинах, где продается конус можно приобрести все эти составляющие разных размеров, качества и цен.

Схема самодельного дровокола

После этого остается только сделать чертеж стола, разметить места для установки всех составных частей и креплений установки для механизированной колки дров и собрать все части в единое целое.

Располагать узлы на рабочем столе можно в произвольном порядке, здесь главный фактор – это комфортные условия работы. Высота стола должна быть удобной для человека, который будет подносить чурбаки. Материал из которого можно сделать стол – это металлические уголки 40×40 мм и лист стали.

Не стоит делать такую установку из электродрели или перфоратора, потому что велика вероятность не удержать полено в руках и сильно травмироваться. К тому же такой механизм обладает низкой эффективностью и медлителен.

Желающим самостоятельно изготовить винтовой колун, советуем отказаться от этой идеи, если вы не являетесь опытным токарем.

Винтовой колун

В сети есть руководства как изготовить такую деталь с помощью болгарки, но скажем откровенно, это нарушение техники безопасности и чревато последствиями. Лучше доверить это профессионалу, передать чертеж конуса и расписать все требуемые параметры. Рекомендуется изготавливать с конусностью 1:2, шагом 5 или 6 мм и двухзаходной резьбой.