Ручной дровокол своими руками. Дровокол своими руками: чертежи, фото, инструкции

Колоть дрова физически развитому человеку скорее приятно, чем в тягость. И, безусловно, полезно: это занятие гармонично нагружает все группы мышц. Но – что чересчур, то не здраво. Если колка дров изматывает и/или не оставляет сил на прочие домашние дела, то дровокол на хозяйстве, конечно, нужен. Однако выбирать прототип по техническим особенностям известных промышленных изделий в таком случае вряд ли целесообразно хотя бы потому, что разновидностей их конструкций десятки и применение каждой требует мер безопасности, далеко не всегда выполнимых в домашних условиях. Поэтому, чтобы сделать дровокол своими руками, нужно сначала определить, для какой именно цели он нужен:

Для регулярной подготовки большого количества дров на отопление большого дома в суровом климате;
То же, но дом небольшой и/или расположен в месте с мягкой зимой, т.е. дров требуется немного;
Для нерегулярной подготовки дров как дополнительного топлива (напр., к углю) или для обогрева подсобно-хозяйственных помещений;
Для эпизодической подготовки дров для декоративных теплотехнических приборов (напр. камина) или на обогрев зимней дачи выходного дня.

Бить или давить?

Расщепление чураков считается опасным производственным процессом: вывернувшаяся из станка болванка способна расплющить человека, а отлетевшая щепа пронзить его насквозь. Совершенно исключить нештатные ситуации при колке дикой древесины невозможно – она в этом отношении материал далеко не полностью предсказуемый. Как следствие, кое-какие виды технической классификации устройств для расщепления сырой древесины нужно иметь в виду, чтобы сделать дровокол, достаточно безопасный в быту. А именно – ударного он действия или нажимного:

Механизированные расщепители ударного действия с промежуточным накопителем энергии – высокоэффективны, экономичны, почти полностью избавляют оператора от мускульных усилий, но конструктивно сложны и в работе наиболее опасны. Справляются с любыми чураками, в т.ч. с комлевыми кряжами вяза и лиственницы.
То же, ручные без механического энергоаккумулятора – энергонезависимы, дешевы, конструктивно просты. Могут использоваться в нажимном режиме и таким образом раскалывать свилеватые и суковатые чураки до 25-30 см длиной. Мускульных усилий требуют меньше, а безопасность работы выше, чем при ручной колке колуном на плахе. Малопроизводительны; пригодны для нерегулярной и эпизодической подготовки дров.
Нажимные расщепители с приводом от ДВС или электромотора – достаточно дороги (см. далее). Также почти полностью исключают мускульные усилия оператора. Производительность достаточна регулярного снабжения дровами дома до 200-300 кв. м зимой с морозами до –40 и ниже. Безопасность достижима максимально возможная для данного класса устройств. Недостатки – сложность конструкции и довольно большое энергопотребление в виде электричества или жидкого топлива.

Примечание: чурак (лесотехнический термин) – необработанная лесина без комля и кроны или часть ее. Употребление разговорных синонимов чурбак, чурбан и чурка безусловно правомерно, если нет разночтений по контексту.

Почему – не бить

В механических ударных дровоколах относительно слабый движок через гидромуфту раскручивает маховик. Таким образом, мотор работает практически все время на оптимальных оборотах и потребляет минимум топлива/электричества. Затем с маховиком вводится в зацепление (гидравлическое или фрикционное) кривошип с толкателем, подающий чурак на нож-колун. Сила удара колоссальна: в маховик диаметром 60-80 см может быть «накачано» энергии больше, чем ее в 100 кг авиабомбе. Чурак фактически не колется, а режется ножом несмотря ни на какие дефекты дерева.

За рубежом, где энергоносители и качественная прямослойная древесина дороги, бытовые механоударные дровоколы выпускаются и пользуются спросом, см. фото в начале. Импорта таких устройств в РФ нет, а промышленные дорабатывают свой ресурс и аналоги на замену им не разрабатываются. Причина – крайне опасны. Современные композитные супермаховики не разрываются, но остановить толчок от маховика и тем самым предотвратить развитие нештатной ситуации в угрожающую и опасную невозможно. Поэтому далее в статье механоударные дровоколы с накоплением энергии не рассматриваются.

Проще не бывает

Простейший энергонезависимый ручной дровокол это не что иное как топор-колун. Если пользоваться им понемногу, но регулярно, чтобы выработались навык и глазомер, то он даже безопаснее механических и механизированных и производительнее первых. При условии, что конфигурация колуна и топорища оптимальны и согласованы.

Топор-колун прошел длительную эволюцию и продолжает совершенствоваться. Справа на рис. дан чертеж колуна Стрела, приспособленного для ручной колки суковатых и свилеватых кряжей; слева – топорища для него (колун на нем крепится клином). С топорищем как хотите, нравится вам махать топором или нет, а вот самый колун нам еще очень пригодится, см. далее.

Но и чего не надо

В интернете уже несколько лет гуляет находка некоего финского фермера: колоть чураки на дрова в автошине, см. рис. справа. Чем хорошо то, что расколотая чурка не развалится, а останется торчать в обечайке, непонятно. Зато понятно другое. Если при обычной колке дров промазать колуном вместо чурака по плахе, топорище больно отдаст в руки. Можно даже не удержаться на ногах и ушибиться. Но если промахнуться тем же колуном по резине, можно обухом получить по лбу. Так что не надо. Шина-дровокол курьез, но никак не полезный.

Когда дров нужно много

Для массовой подготовки дров применяются дровоколы нажимного типа с гидравлическим или механическим реечным толкателем и неподвижным рабочим органом – колуном. Толкатель пихает чурак на колун, который и раскалывает его на 2, 4 или 8 сегментов, пригодных для загрузки в топку печи. В том и другом случае скорость подачи чурака на колун определяется более всего свойствами древесины и составляет 4-5 см/с. Чтобы на обратном ходу толкателя движок не «рвал обороты» и не потреблял слишком много топлива/электричества, скорость обратного хода берут 7-7,5 см/с. В таком случае за утро можно заготовить до полутонны и более дров.

Примечание: не колите на сегменты сырые свежерубленые чураки. Год они должны сохнуть с торцов в отдельной секции поленницы или дровяника. Если наколоть на дрова еще сочащиеся соком чурки, то дерево в процессе дальнейшей сушки потеряет до 15-20% теплотворной способности. А вы – соотв. денег на топливо.

Еще о безопасности

Самодельный дровокол может быть выполнен аналогично фабричным с горизонтальной или вертикальной подачей чурака, см. рис.:

Дровоколы вертикального типа компактнее и позволяют применить более прочную П-образную станину. Однако вероятность выброса из вертикального дровокола чурака косослойного, суковатого, свилеватого, кривого и/или с непараллельными спилами либо его фрагментов много больше, чем из горизонтального; боковые лапы тут, как говорится, для спокойствия души. Кроме того, оператор горизонтального дровокола нормально находится вне зоны разлета частей чурака в нештатной ситуации; поражен он может быть только рикошетом. У вертикального дровокола зона разлета обломков практически круговая и люди вокруг него поражаются ими напрямую с полной силой. Поэтому своими руками из случайных подручных материалов лучше делать дровокол горизонтальный, а вертикальный только тогда, когда подходящего места очень мало. Типичный случай – стационарный дровокол с электроприводом. Оставлять его под открытым небом нельзя по требованиям безопасности, а вертикальный можно поставить в дровяном сарае.

Гидравлический

Гидравлический дровокол в данном сегменте наиболее экономичен и производителен. Определяется это внешней характеристикой гидропривода, см. далее, и тем, что мотор привода гидронасоса работает в стабильном режиме. Схема устройства, внешний вид и схема гидропривода с одним насосом показаны на рис.: мотор привода вращает гидронасос, тот нагнетает масло из бака в систему, а распределитель подает его в полости гидроцилиндра прямого и обратного хода.

Существенный недостаток – владельцу-оператору нужно иметь навыки работы с гидросистемами и их обслуживания. Менее существенный – необходимость периодической замены масла, которое денег стоит. Еще недостаток (в данном случае небольшой) – мощность мотора отбирается и на прямом, и на обратном ходу, поэтому при наличии комплектующих (см. далее) умельцы иногда делают гидросистемы с 2-мя насосами для прямого и, маломощного, для обратного хода, см. ролик:

Видео: самодельный гидравлический дровокол

Примечание: своими руками вполне возможно сделать и гидравлический дровокол вертикального типа, см. видео ниже:

Видео: гидравлический дровокол вертикального типа

Безопасность гидродровокола средняя: возвратной пружины нет, и время переключения на обратный ход довольно велико – порядка 0,5 с у лучших фирменных конструкций. За этот промежуток «вредный» чурак может успеть лопнуть и разлететься, даже если оператор опытен и реакция его мгновенна.

Делать или покупать?

Первое, что нужно решить, если гидродровокол вам уже приглянулся – а не лучше ли купить готовый с гарантией? Хороший агрегат на дизтопливе для двойного расщепа прямослойных чураков до 20 см диаметром можно найти за сумму до 20 тыс. руб. Устройство для колки чурок до 30 см с отдельными сучками и свилями на 4 сегмента (что оптимально для печи) с регулировкой высоты колуна и автосвалом поленьев (см. рис. справа) обойдется до 25-27 тыс. руб. За высокопроизводительный дровокол для расщепа на 8 сегментов суковатых и свилеватых кряжей до 60 см диаметром придется выложить более 100-120 тыс. руб.

В то же время комплект узлов вразброс для самодельного гидродровокола стоить будет не менее 60 тыс. руб. Даже если у вас в сарае валяются части старой гидросистемы, это не выход. Во-первых, изношенные узлы гидросистем мало ремонтопригодны. Во-вторых, гидроцилиндры спецтехники рассчитаны на большую скорость подачи, чем оптимальная для колки дров. Соответственно, насос придется поставить избыточно производительный, а мотор для его привода заведомо более мощный. В итоге либо расход топлива окажется существенно больше, либо упор слабее, чем у заводского прототипа.

Если все же делать

Допустим, в вашем хламе есть или можно купить по дешевке узлы гидросистемы от мини-экскаватора или другой мини-спецтехники (эти как раз подойдут). В таком случае гидроцилиндр подбирают (или определяют производительность дровокола) по усилию расщепа:

Чурак 20 см напополам – 2 тс прямослойный; 2,7 тс немного суковатый/свилеватый.
Чурак 25 см – 2,3/2,7 тс соответственно.
То же, на 4 сегмента – 3/4 тс.
Чурак 30 см на 4 сегмента – 3,5/4,5 тс.
То, же на 8 сегментов – 4/5,5 тс.
Чурак 40 см на 8 сегментов – 5,5 тс /7 тс.

Далее по скорости подачи 4 см/с и объему гидроцилиндра определяют производительность гидронасоса и, по спецификации на гидроцилиндр, подбирают подходящий по давлению. После этого выбирают распределитель. Затем задаются КПД гидросистемы 75% и выбирают приводной мотор нужно мощности с запасом 5-10%. Дополнительно по внешней характеристике приводного мотора смотрят наиболее экономичные его обороты и проверяют, соответствуют ли они таковым насоса. Шланги, вентили и пр. арматура подбираются по рабочему давлению с запасом (для любительской конструкции) не менее 50%.

Колун

Самая ответственная часть самодельного дровокола – его колун. Любители делают его из старых рессор грузовых автомобилей. По качеству материала это лучше не бывает, но рессорные листы немного изогнуты, что уменьшает производительность и увеличивает травмоопасность изделия. Наилучший вариант – верхние 1,5-2,5 см головки старых рельс. Зеки для своих ножей очень ценят еще бандажи ж/д колес и вагонные буфера (они тоже прошли долгий холодный наклеп), но на колун дровокола они меньше подходят по конфигурации.

Взаимное расположение ножей колуна также очень важно. Выступающий вперед горизонтальный нож (слева на рис.) сразу же делает дровокол травмоопасным и, скорее всего, в нем застрянет и тонкий прямослойный сосновый чурак. Встречать чурку должен вертикальный нож, заточенный на прямой (симметричный) клин, поз. 1 в центре. Горизонтальный нож отстоит на 15-20 мм кзади и затачивается на верхний косой клин, поз. 2. Очень полезно снабдить вертикальный нож накалывателем снизу (поз. 3 слева) высотой ок. 30 мм выступающим прим. на 20 мм вперед. Такой колун будет лучше расщеплять корявые чураки, если их класть на ложемент самой ровной стороной вниз. Углы заточки таковы:

Вертикальный нож для мягкой и/или прямослойной древесины (кроме березы) – 18 градусов (3 толщины ножа).
То же, для твердой мелкослойной древесины и березы – 15 градусов (3,7 толщины ножа).
Горизонтальные ножи – 15 градусов.
Накалыватель – 22-25 градусов (2,5-2,7 толщины ножа).

Реечный

Реечный дровокол дешевле гидравлического: фирменный можно купить за 8-17 тыс. руб. Его устройство показано на рис. – толкатель на зубчатой рейке подается мелкой шестеренкой-трибой (или трайбом). Передаточное отношение от мотора на вал трибы рассчитывается по скорости подачи 4 см/с.

Своими руками сделать дровокол с реечным приводом также легче – на основу вполне подойдут детали реечного домкрата (можно старые). В эксплуатации реечный дровокол также проще: полностью отпадает уход за гидросистемой. Безопасность его наибольшая: достаточно отпустить рычаг прижимного ролика (или с перепугу бросить его рефлекторно), как возвратная пружина поднимет рейку над трибой и отбросит ее назад.

Главный недостаток реечного дровокола – плохая в данном случае внешняя характеристика (поз. Р на рис. ниже): при приближении скорости подачи к нулевой упор резко растет, а затем также резко падает до нуля. Т.е., если в чураке окажется дефект, в котором колун завязнет, привод сильно рванет (что может вызвать его поломку), а потом усилие трибы будет тратиться на то, чтобы отталкивать от себя рейку, а не толкать ее вперед. Выглядит это так: рычаг подачи (если не отпущен) больно бьется в руке, механизм трещит, дрожит, может и поломаться. Начальный участок внешней характеристики гидропривода мягкий: наибольший упор создается при нулевой скорости подачи. Если гидродровоколу попадется уж очень упрямый чурак, он будет так же упрямо пихать и пихать его на колун; может быть, и расколет.

Первое следствие жесткости начальной ветви внешней характеристики реечного дровокола – нужна большая мощность мотора. Сдвиньте значения усилия расщепа для гидропривода в списке выше на одну позицию, а 40 см чурак и 2/2,7 тс для 20-сантиметрового выкиньте – получите исходные данные для расчета реечного привода; правда, его КПД можно принять 0,85. Второе – внутренним дефектом чурбана, способным затормозить колун, может оказаться и попавшая в расщеп кора. Как следствие, реечный привод пригоден более для малопроизводительных ручных механических дровоколов (см. далее) с адаптивной внешней характеристикой «мотора» – наших мышц.

Примечание: плохая внешняя характеристика реечного привода до некоторой степени может быть улучшена цепной передачей от мотора на ведущий вал, см. далее.

Когда дров нужно меньше

Для расщепа чураков на дрова в более мягком климате или для отопления небольшого строения более всего подходит винтовой дровокол. Его производительность невысока; пользование им требует определенного навыка и достаточно крепких рук. Но, вопреки распространенному мнению, винтовой дровокол мало чувствителен к дефектам чурака, т.к. его рабочий орган колет дерево, ввинчиваясь в него и надпиливая. Вследствие этого винтовой дровокол и экономичен: с мотором на 2,5-3 кВт может колоть чураки до 40 см диаметром и 60 см высотой; с мотором от стиральной машины – более-менее прямослойные диаметром до 20-25 см.

Примечание: винтовые дровоколы с моторами от стиралок делают многие, тем более что и частота вращения подходящая, см. ниже. Но насаживать в таком случае колун прямо на вал двигателя не надо – от боковых усилий не рассчитанный на них корпус мотора скоро поведет или, если он силуминовый, то треснет. Колун надо посадить на ведущий вал в опорах, а его связать с валом двигателя демпфирующей передачей или муфтой, напр. из отрезка дюритового шланга.

Устройство винтового дровокола показано слева на рис. Рабочий орган – конический винт с фасонной упорной левой резьбой; частота вращения 150-1500 об/мин (оптимально 250-400). Почему резьба левая? В основном потому, что большинство людей правши и правая рука у них сильнее; если вы левша, то вам много удобнее и безопаснее будет работать с винтовым колуном правого вращения.

Чурак на винтовой колун подается вертикально, иначе неизбежна ситуация, показанная справа внизу на рис. Чурак обязательно придерживается руками (справа вверху), поэтому винтовой дровокол приспособление потенциально опасное. Правая рука, более сильная и ловкая (у левшей – левая) удерживает остаток чурака от подтягивания колуном под себя (важен в этом отношении и клиновый упор, см. ниже), что неизбежно вызывает неустранимую поломку механизма и почти всегда травму оператора. Поэтому откалывать поленья нужно от той части чурбака, что под левой рукой (правой у левшей), и следить, чтобы под правой (левой) не оставалось слишком мало. Если колун наткнется в массе древесины на вязкое место (сучок, свиль), он может как бы намотать на себя чурак сверху и выгнуться вниз; предотвращает подобную ситуацию клиновый упор под колуном.

Особенности конструкции

Безопасность, производительность и удобство пользования винтовым дровоколом с одни и тем же мотором сильно зависят от рациональной конструкции и ее правильного исполнения таких узлов конструкции, как клиновый упор, приводной механизм, ведущего вала и его опоры. На экономичность винтового дровокола более влияет конфигурация колуна.

Упор

Клиновый упор критический элемент всей конструкции. Его отсутствие или неправильное выполнение не только делает дровокол опасным, но также снижает его производительность, надежность и возможности: чураки дровокол с неправильным упором берет меньшие, медленнее, а сам быстрее изнашивается и чаще ломается.

Оставлять колун высоко висячим без нижнего упора, да еще и с ведущим валом, держащимся только в подшипниках (слева на рис.) – грубейшая ошибка. Возможностей подтянуть под себя деревяшку и самому выдраться из слабых опор вместе с согнувшимся валом здесь у колуна хоть отбавляй, а расщепить чурак, вгрызаясь в него высоко над нижним спилом, трудно. Но простая стальная пластина вместо упора (в центре) ничуть не лучше: при тех боковых усилиях, что возникают при колке, тут все равно, 4 мм сталь или картон.

Правильный клиновый упор винтового дровокола – массивный цельнометаллический, надежно прикрепленный к прочной станине, справа. Длина упора такая, чтобы свободен был носик колуна на 1/3-1/2 длины резьбовой части. Ширина упора на всем его протяжении равна диаметру колуна в данном сечении минус 3-4 высоты резьбы, см. далее. Зазор между упором и хвостовиком колуна не более 1,2-2 мм; лучше, если сможете сделать зазор 0,5-0,7 мм; пусть в работе колун сначала чуть-чуть трется об упор, ничего страшного, зато прослужит долго и надежно. Высота упора прим. 2/3 диаметра хвостовика колуна; для 75-мм в пределах 50-60 мм.

Суть действия такого упора в том, что прихват и подтягивание чурака в начале рабочего хода легко парируются руками. Когда колун достаточно ввинтится в дерево, прихваченный чурак рукой уже не удержишь. Но в таком случае подтянутая часть низом ударится о боковину упора; возможно, отщепится и отлетит. Прихват за часть чурака под правой рукой ослабнет и не вывернет колун вверх, а прихват за левую часть прижмет его к упору. Если привод и обойма ведущего вала сделаны правильно, механизм остановится и ситуация не разовьется до угрожающей.

Привод

У внешней характеристики винтового дровокола есть неприятная особенность, аналогичная таковой реечного – нулевой ход по резьбе при нулевом вращении. Только здесь не рейка отталкивается трибой, а колун тянет чурак под себя. В то же время, если колун наткнется на вязкую препону в дереве, в большинстве случаев ему достаточно прорваться вначале, потом он пойдет пилить сучок или свиль, хотя и медленнее. Помочь в данном случае может инерция привода: на мгновение дровокол как бы превращается в механоударный.

Инерцию на вращение обеспечивает ременная передача с достаточно массивным ведомым шкивом, слева на рис., но без дополнительных предохранительных элементов (см. ниже) это решение сомнительное: если «затык» не сорван, а шкив-маховик тяжелый, то весь механизм может поломаться и возникнет опасная ситуация. Гораздо лучше в этом отношении цепная передача, справа на рис. Цепь сама тяжелая, а из-за люфта в сочленениях ее звеньев один сильный достаточно продолжительный рывок разбивается на ряд резких частых, и колун легче преодолевает «затык». Сравните: как лучше вбить гвоздь в стену, не согнув – лупануть раз наотмашь или частыми мелкими ударами?

Опора ведущего вала

Инертность цепи все же невелика и, если колоть приходится корявые чурки, желательно все же снабдить дровокол накопителем механической энергии в виде массивного ведомого шкива ременной передачи. Безопасность устройства тогда обеспечивается введением в опорную конструкцию вала заведомо слабого звена.

Пример такого решения дан на рис. справа. Слабое звено здесь пара шплинт – шплинт-гайка (поз. 1 и 2). Дополнительно – фрикционное сцепление шкива 5 через толстую шайбу 3. Ведущий вал 10 простой конфигурации, и обычные шарикоподшипники 4 (лучше все же самоустанавливающиеся) фиксируются стаканами-проставками 6 и 8 между цапфами подшипников и цапфой заднего и шкивом. Крышки 7 запрессовываются в корпус 8, и весь опорный узел крепится к станине любым удобным способом.

Шплинт-гайка шплинтуется не полностью; хватит 1-2 шплинтов (подбирается опытом). Гайка обычная правая. Если рывок маховика не помог колуну преодолеть затор, шплинт срезается, гайка развинчивается и колун останавливается. Оператор выражается, как умеет, но ничего страшного не случилось, а поломка легко устранима.

Винт-морковка

Так называют рабочий орган винтового дровокола за внешнее сходство с корнеплодом. Дровокольная морковка в работе также и пилит дерево, поэтому колка дров винтом дает довольно много опилок, см. рис.. Если сарай или птичник отапливаются печкой на опилках (бубафоней и т.п., это может быть и кстати. Но вообще-то пускать за сезон до 10-12% топлива в труху нежелательно. Помочь делу в данном случае может изменение профиля резьбы винтового колуна.

Чертежи 2-х вариантов колуна-морковки для винтового дровокола даны на след. рис; посадочные размеры одинаковы, под хвостовик ведущего вала на чертеже выше.

Слева обычная конструкция с резьбой пилообразного профиля: опилок и мелкой щепы дает довольно много, дефекты дерева преодолевает неважно, в плотной мелкослойной древесине нередко вязнет. Справа – винтовой колун со специально профилированной резьбой, мало пилящий дерево, но хорошо преодолевающий его дефекты. Кроме того, специальная профилировка резьбы позволила увеличить угол при вершине конуса с 19,85 до 26 градусов. Рабочий орган стал короче; следовательно, один и тот же чурак расщепит быстрее. Кроме того, спецрезьба слабее цепляется за дерево и работать с таким колуном безопаснее. Для нарезки специальной резьбы понадобится фасонный резец, но и тот, и другой винтовой колун можно выточить своими руками на настольном токарном станке, см. видео:

Видео: изготовление “морковки” для дровокола в гараже

Когда дров нужно немного

В южных регионах и/или для обогрева подсобных помещений дров требуется немного. Нормальному мужику наколоть их вручную можно бы играючи, и пусть потом благоверная только попробует не подать стопаря к обеду. Но – проблема: правильный замах. Без него махать колуном выматывает и опасно, а выработать замах для колки дров не проще, чем навыки владения холодным оружием; см. напр., как колет дрова боец в «Семи самураях» Куросавы.

Ручной механический дровокол опять-таки вопреки распространенному убеждению, мало или вовсе не экономит мышечных усилий при колке дров, но позволяет достаточно безопасно производить ее, не владея замахом дровосека. Дополнительное его достоинство – он может работать как в гравитационно-инерционном, так и в нажимном режиме. Последнее позволяет потихоньку-полегоньку, но управляться с самыми упрямыми чураками практически любого диаметра. Главное, чтобы их спилы были параллельны и приблизительно перпендикулярны продольной оси чурбака, иначе работать будет много опаснее.

Устройство ручного механического дровокола показано на рис. Плечо рычага берется от 1,5 м; чем больше, тем лучше. Пригруз – смотря по своей силе, 10-50 кг. Если колун закреплен неподвижно, этот дровокол работает только как инерционный: рычаг поднимают за рукоять и с силой опускают на чурак. Если же колун можно перемещать по рычагу, то дровокол может быть и нажимным; плечо рычага при этом удлиняется трубой, надеваемой на рукоять.

В конструкции рычажного ручного дровокола есть ряд существенных нюансов (показано стрелками справа на рис.). Первое – колун. Простой клин из обрезка рельса малоэффективен и вязнет в дереве. Гораздо лучше такой дровокол действует с колуном Стрела (см. выше), тем более что его можно недорого купить готовый. Второе – пружина, она в этой конструкции наиболее травмоопасный элемент. Сила пружины нужна такая, чтобы свободный рычаг с колуном в крайнем дальнем положении удерживался примерно горизонтально. Закреплять пружину на пятках нужно так, чтобы она не сошла с них при полном размахе рычага; лучше все же пропустить в пружину качающуюся направляющуюся.

И последнее – если рычажный дровокол не крепится жестко к опорной площади, то его передние ноги нужно сделать длиной не меньше максимального плеча рычага + двойной диаметр наибольшего чурака. Как самому сделать рычажный дровокол с усовершенствованной кинематикой, см. след. видео:

Видео: колун для дров на пружине

Примечание: не стоит делать механический дровокол с колуном, скользящим по опоре, см. рис. справа выше. По обуху колуна нужно лупить кувалдой, и все равно он то и дело заклинивает.

Когда дрова подспорье

Комлевые части лесин и, особенно, пни от корчевки, как известно, дают, сгорая, много тепла. Приобрести их на дрова можно недорого, а в России кое-где и просто за самовывоз: на целлюлозу, волокно для МДФ и техщепу для ОСП, ДСП и ДВП они мало пригодны. Но расколоть такой весь внутри и снаружи корявый чурбак на дрова не так-то просто. Однако для заготовки в домашних условиях небольшого количества дополнительного к основному древесного топлива эта задача, над которой до сих пор бьются специалисты по деревообработке, вполне решаема.

Как? Нужно сделать конусный дровокол: он не расщепляет чурак насильно, а вынуждает его трескаться как ему самому удобнее. Если заготовка не более 60 см диаметром, то получившиеся поленья поместятся в топку печи. Их поперечные размеры не оптимальны для наиболее экономичного сгорания, но и топливо-то бросовое.

Устройство конусного дровокола показано на рис. справа. Диаметр основания конуса – 80-150 мм смотря по наибольшему размеру доступных чураков. Угол при вершине – 15 градусов для мелкослойного и 18 градусов для прямослойного дерева. Прим. на 1/3 высоты конуса от основания он сменяется углом раствора 22 и 25-30 градусов соответсвенно. Домкрат лучше применить реечный. Дело в том, что автодомкрат аварийное приспособление, не рассчитанное на частое регулярное использование. Реечный домкрат упрощать дальше некуда, а вот гидравлический в дровоколе довольно скоро потечет. Для сравнения: штамповочный гидропресс, развивающий такое же усилие это солидное сооружение больше тонны весом.

Еще один нюанс: регулировочный шток конусного колуна лучше сделать и рабочим. Для этого его выполняют из прутка стали Ст45 или более прочной диаметром от 24 мм. Резьбу нарезают трапециевидную (можно использовать детали от негодного магистрального газового или водяного вентиля). Штурвал заменяют рычажным воротом. Тогда вдвоем с помощником возможно будет расщепить самый толстый гнуснейший из гнусных чурак. Рама – швеллеры от 150 мм и трубы от 60х4.

Когда дрова нужны иногда

Т.е., для топки декоративного камина или временного обогрева подручным бросовым топливом; напр. на даче. За рубежом специально на топливо для каминов продаются чураки малоценного мягкого дерева: тополя, осины, ивы и др. А к ним – дровоколы наподобие того, что на поз. 1 рис. ниже. Ядро маркетингового продвижения – гребни на ноже дают сразу и лучину для растопки. Но вообще идея странная: чурак, который можно расколоть несильным ударом топора, ставят в обойму и несколько раз сильно бьют по нему кувалдой. Правда, колка дров наоборот безопаснее. Может быть, там это и актуально. В Америке есть поговорка (в переводе на русский): «Если средний американец, торопясь успеть на работу, не поскользнется и не свернет шею в душе, то он перережет себе горло во время бритья».

Гораздо удобнее и ничуть не опаснее сабельный дровокол (поз. 2). Он действует согласно известной присказке: лодыря спросили – почему он колет дрова сидя? «А я пробовал лежа – неудобно». Сабельный дровокол можно крепить и с стене, и к полу. Плечо режущего рычага от 0,8 м для мягкого прямослойного дерева; для березы и сосны от 1,2 м.

Расщепить сабельным дровоколом дуб и т.п. или древесину плодовых деревьев уже затруднительно и получается не всегда. Поэтому на даче, посещаемой в холодное время года, не помешает ножной рычажный дровокол (поз. 3): он справляется с чураками любого дерева диаметром до 25-30 см; правда, производительность низкая. В этом дровоколе скользящий упор тянет серьга (показано стрелкой) при нажиме на педаль. Качающийся ложемент поднимают, пока в нем не поместится чурак, затем отпускают и давят на педаль, пока деревяшка не расколется.

Время чтения ≈ 11 минут

Многим семьям даже в XXI веке приходится отапливать своё жильё дровами в твердотопливных котлах или варочных плитах, а их заготовка достаточно трудоёмкий процесс. Но чтобы облегчить себе жизнь, можно купить или сделать самодельный механический дровокол своими руками. Учитывая тот факт, что первый вариант потребует немалых финансовых затрат, мы остановимся на втором и рассмотрим несколько вариантов.

Работа с механическим дровоколом

Какой дровокол можно сделать самостоятельно

Механический дровокол

Все дровоколы можно разделить, как минимум, на два основных вида, но у них ещё есть подвиды. Вся эта классификация механизмов связана с типом привода.

Дровокол может быть механическим, разделяясь на:

устройство с простой механикой;
с пружинным приводом;
инерционный вертикальный механизм.

Для облегчения труда на него можно установить электропривод и в то же время это будет:

конусный или винтовой дровокол;
с одним электродвигателем или в комплекте с редуктором;
также существуют гидравлические дровоколы и хотя они самые сложные по конструкции, но всё-таки имеют место при заготовке дров.

Механические устройства

Проще всего сделать самодельный механический дровокол своими руками, так как устройство всех его подвидов максимально просто и не требует больших затрат, даже если в хозяйстве не найдётся подходящих деталей. Но такое приспособление имеет наибольший КПД лишь при небольших потребностях в дровах, например, для отопления загородного дома или дачи.

Устройство с простой механикой

Наиболее простое механическое приспособление

Такой простой механизм, как на фото вверху собрать легче всего, причём все составляющие материалы, скорее всего, найдутся в домашнем хозяйстве. Это может быть круглая или профильная труба, металлический уголок, к тому же при нехватке длины можно сварить разные профили в одно целое. В качестве резака превосходно подойдёт топор или колун – они всегда найдутся в любом доме с печным отоплением. Устройство может быть разборным, и его легко будет переносить с места на место.

Способ сборки здесь чрезвычайно прост: стержень с резаком устанавливают на вертикальную рейку с подошвой в виде рамы из любого металлического профиля, но так, чтобы она свободно двигалась. Для этого даже необязательны подшипники – подвижный узел может состоять из двух приваренных ушей (с отверстиями) на стойке и металлического пальца, который одновременно послужит и валом для вращения плеча с колуном и креплением.

Проблема здесь состоит в том, что у такого дровокола немало отрицательных качеств. Во-первых, ручка, на которой фиксируется резак (колун или топор), должна быть, как можно длиннее, чтобы при рубке дров затрачивать меньше усилий, следовательно, приспособление потребует много места. Во-вторых, даже при длинной ручке придётся прикладывать немалые усилия. Но, как бы там ни было, даже такая примитивная механика значительно снизит трудоёмкость заготовительного процесса.

Примечание. Чтобы сделать ручку короче, можно резак приварить к толстой круглой или профильной трубе, а затем залить её бетоном. Но проблема в том, что такая конструкция будет тяжёлой (сама ручка) и это ненамного облегчит ваш труд.

Механическое пружинное устройство

Пружинный дровокол

При небольшой доработке механики можно сделать пружинный дровокол, который потребует значительно меньше мускульной нагрузки человека. По сути, принцип сборки здесь не изменится и останется всё та же механика, разве что придётся приварить на стойке полку для упора пружины. Пружина должна быть из инструментальной стали, чтобы при сжатии она не деформировалась.

Если учесть, что плечо делается тяжёлым, то удар по чурбаку нанести несложно – гораздо больше усилий приходится прилагать после раскола колоды, так как будет отдача от пружины. Следовательно, выбору пружины здесь нужно уделять особое внимание – чтобы легче опускать рычаг вниз и легче удерживать при отдаче. Кроме того, нужно учитывать физическую силу человека, который будет колоть дрова, а также длину и сучковатость колоды.

Примечание. Для сочленения рычага со стойкой лучше всего использовать подшипники – это значительно облегчит работу.

Принципиальная схема пружинного устройства

На схеме, расположенной выше, вы видите принцип действия пружинного механического дровокола. Теперь поговорим о наиболее оптимальных размерах такого приспособления. Минимальная высота такого приспособления должна составлять не менее 80 см, но если человек, который будет ним пользоваться, высокий, то 80 см окажется недостаточно. Расстояние от стойки до колуна должно быть порядка 100-150 см, и это не считая ширины самого резака и ручки, то есть, это длина плеча. Для облегчения работы над колуном приваривают металлическую болванку или трубу с залитым в неё бетоном, чтобы в результате получилось 10-20 кг. Дополнение для массы болванки может стать колун, если его самостоятельно сделать из большой кувалды.

Совет. Чтобы пружинный дровокол было легче перемещать с места на место, с одной стороны опорной рамы можно приварить ось с колёсами, а с другой – стойки для упора и выравнивания рамы.

Видео: применение пружинного дровокола

Инерционный вертикальный механизм

Инерционный вертикальный дровокол

Очень простым вариантом можно также назвать инерционный вертикальный дровокол, который достаточно легко изготовить своими руками. Для изготовления такого устройства понадобится две трубы, где наружный диаметр одной где-то на миллиметр меньше внутреннего диаметра (ДУ, DN) другой. В качестве основы можно использовать толстый лист стали (10-12 мм) или сварить раму из металлического профиля (можно трубчатого). И самым основным элементом, конечно, является резак из топора, колуна или выточенный из инструментальной стали.

Упрощённый эскиз инерционного колуна

Теперь давайте разберёмся, как сделать такое устройство и как оно работает. В первую очередь к станине или раме приваривают реечную направляющую в вертикальном положении около метра высотой. Для этого можно использовать круглую или профильную трубу, главное хорошо зафиксировать её снизу и для этого лучше всего использовать рёбра жёсткости с четырёх сторон. Затем колун приваривают к трубчатому профилю чуть большего сечения, чтобы резак можно было свободно надеть на стояк, как это показано на чертеже.

Чтобы расколоть колоду резак попросту поднимают на стояке, и силой своей тяжести он обрушивается на чурбак. Но не всегда полено раскалывается с первого раза – это зависит от плотности древесины, длины чурбака, сучковатости и так далее. В таких случаях по обуху колуна бьют поленом или даже маленькой кувалдой. Можно, конечно, поднять деревяшку вместе с резаком и опустить заново, но первый вариант легче в физическом отношении.

Устройства с электроприводом

Ещё больше облегчит работу по заготовке дров установка на дровоколе электропривода. Но в этом случае изготовление инструмента получится более сложным и школьных знаний про электричество будет недостаточно. Дело в том, что для таких устройств, двигатель лучше всего подключать через пускатель, а также обеспечить пультом управления, чтобы была возможность отключения в любой момент – это вполне соответствует инструкции по технике безопасности и здравому смыслу в частности.

Конусный или винтовой дровокол

Самодельный конусный дровокол

Конечно, сделать самодельный механический дровокол своими руками гораздо проще, но если добавить на него электропривод… но не спешите с выводами. Такие устройства представляют собой электрический двигатель с гладким или винтовым конусом на краю вала – это их единственное отличие. Здесь колода раскалывается не за счёт удара, а за счёт того, что в неё впивается вращаемый двигателем конус. Начинать колку можно по краям (для больших чурбаков) или с центра.

Конус и резьба

Чертёж винтового конуса с размерами в мм

Как вы уже, наверное, догадались, винтовым конусом, как на чертеже и ниже, работать гораздо легче, нежели гладким, так как в последнем случае затрачивается гораздо больше усилий на прижим. Если на конусе есть резьба, то древесина на неё накручивается и колется, даже когда там много сучком, а вам при этом почти не приходится прилагать усилий. Но, тем не менее, принципы работы конусного дровокола любого типа совершенно одинаковы.

Винтовые конусные насадки разного диаметра

Чтобы сделать хороший станок, очень важно правильно выточить конус и нарезать на нём резьбу. Если у вас дома есть токарный станок вместе с опытом работы на нём, то эту деталь вы можете сделать самостоятельно, но при отсутствии этого вам придётся заказывать её у токаря. Резьба может быть разной, тем более, если нарезающий её человек не имеет опыта в работе с такими дровоколами. Но есть те, кто этот опыт имеет и они утверждают:

минимальная глубина посадки на редуктор – 70 мм;
шаг – 7 мм;
глубина резьбы – 2-3 мм.

Электродвигатель и редуктор

Двигатель с редуктором крепятся к рабочему столу

К электродвигателю здесь предъявляются особые требования: нужно чтобы его мощность составляла, как минимум 2 кВт, но обороты при этом были низкими, от 250 до 500 об/мин. Всё дело в том, что при более низких оборотах рабочий процесс будет очень медленным, а при более высоких опасным. Так что если вы нашли мотор с такими параметрами, то можете насаживать винт непосредственно на его вал.

Иногда приходится использовать редуктор

К сожалению, не всегда удаётся найти электродвигатель с нужными параметрами, во всяком случае, с нужным количеством оборотов. В таких ситуациях придётся приобрести понижающий редуктор, если оборотов больше нормы или повышающий, если их мало. Но удобнее всего в таких ситуациях вместо повышающего или понижающего редуктора использовать шкив и ременную передачу. Чем больше диаметр шкива на редукторе, тем меньше обороты и наоборот.

Чтобы правильно рассчитать количество оборотов редуктора можно прибегнуть к простой арифметике. Например, вы приобрели электродвигатель со скоростью 900 об/мин и здесь можно прибегнуть к системе1/2. То есть на вал редуктора устанавливаете шкив, который в два раза превышает диаметр шкива на валу электродвигателя, и в результате получаете скорость 450 об/мин. Но передача может быть не только ременной, но цепной – во второй ситуации вместо шкивов устанавливают шестерни.

Возможно, у кого-то возникнет вопрос, где должен находиться электродвигатель. В этом случае стол обязательно делают с дополнительной нижней столешницей или хотя бы полкой. Высота верхней столешницы определяется ростом того, кто там будет работать, но не менее 80 см. Конус над рабочей поверхность должен находиться на расстоянии 8-12 см, хотя в качестве исключения допускается 20 см, но ни сантиметром больше – это не позволит колоть короткие чурбаки.

Видео: работа с гладким конусом

Гидравлический дровокол

Устройство с гидравлическим приводом

Гидравлический дровокол можно назвать самым мощным среди всех существующих аналогов. Для сборки такого агрегата понадобится:

электродвигатель;
станина;
режущий нож;
мощный гидравлический цилиндр:
масляный бак;
насос.

Примечание. Все эти компоненты очень дорогие и такая сборка имеет смысл только в том случае, если заниматься заготовкой дров на профессиональном уровне.

Схема гидравлического механизма

Такой дровокол работает по принципу пресса и развивает очень большую мощность. В связи с этим нож должен быть сделан из инструментальной стали толщиной 6-10 мм (этот параметр зависит от мощности приводного механизма). Зачастую нож делают, как звёздочку, что позволяет раскалывать чурбак за один заход на 4 или даже 8 частей. Один из способов изготовления гидравлического дровокола в домашних условиях вы можете посмотреть на видео ролике, расположенном ниже.

Видео: нож рассчитан для колки на 8 частей

Заключение

Будете ли вы собирать своими руками самодельный механический дровокол или же снабдите его электроприводом, зависит в первую очередь от количества заготавливаемых дров. Но, как бы там ни было, любой из этих механизмов сделает вашу жизнь легче.

Заготовка дров на зиму – трудоемкое и хлопотное занятие. Помимо распиловки, дрова необходимо поколоть и сложить в сушилку или в сарай. Самая сложная часть работы – колка. Чтобы упростить себе жизнь и сэкономить время, имеет смысл максимально автоматизировать процесс.

Как сделать дровокол своими руками, с фото и примерами, различные их разновидности – механические, в том числе пружинный и инерционный, а также конусный электрический – тема данной статьи.

Механические дровоколы

В случаях, если заготовки дров не носят массовый и регулярный характер, задача вполне осуществима при помощи механических дровоколов. Их отличает простота и дешевизна конструкции, делаются они, по сути, из металлолома.

Простейший механический дровокол

Агрегат имеет большое сходство, как по виду, так и по принципу действия с колодезным журавлем. Разница заключается в том, что вместо ведра приделан колун с ручками. Стойки с перекладиной соединяют при помощи шарниров, недостаток в том, что соединение придется частенько смазывать.

Принцип действия дровокола прост – чурка ставится на подставку, рывком подают вниз рычаг, колун под действием усилия и силы тяжести набирает скорость и раскалывает полено. Процесс повторяют, получая все более тонкие поленья.

Собирается приспособление из подручных материалов – труб и уголков, а в качестве колуна подойдет старый топор без топорища. Лучше предусмотреть возможность разбора дровокола, чтобы было удобнее его транспортировать с места на место.

Конструкция имеет некоторые недостатки. Во-первых, чтобы остановить колун после того как он расколет полено, приходится прилагать усилия. Во-вторых, приспособление достаточно громоздкое – для уменьшения прилагаемого усилия требуется длинный рычаг.

Невзирая на недостатки, такое устройство значительно упрощает процесс колки дров. Чтобы оно работало как надо, требуется утяжелить колу приваренной к нему болванкой, либо залитой бетоном трубой.

Пружинный дровокол

Если доработать вышеописанный механический дровокол, можно сделать меньшее по размеру устройство, требующее при этом меньших затрат физической силы при работе с ним. Для этой цели к станине крепят пружину, упирающуюся одним в перекладину, служащую также креплением для колуна.

Принцип действия схож с предыдущим устройством, за исключением того, что нагрузку после того, как расколото полено, амортизирует пружина. Основная задача – подбор упора и пружины так, чтобы при наименьших усилиях получался наибольший результат. Для удобства регулировки усилия упор делается подвижным.

Но если предусматривается, что дровоколом работает все время один и тот же человек, делают стационарный упор, высоту его, как и жесткость пружины, подбирают экспериментально. Соединение рамы с рычагом делается подвижным, на подшипниках хорошего качества.

Высота такого дровокола должна быть не ниже 80 см. Правда, при такой высоте его нужно устанавливать на платформу либо работать в согнутом положении.

Более разумно рассчитать высоту дровокола под свою комплекцию, для этого высчитывают высоту станины так – удобная высота расположения полена плюс наибольшая возможная высота раскалываемых поленьев. Наклоняться в этом случае будет необходимо только для установки поленьев на подставку.

Инерционный дровокол

Для его изготовления помимо колуна, понадобятся метровый штырь круглого сечения, обрезок трубы чуть большего диаметра и массивная платформа, к которой приваривают нижнюю часть штыря. Колун приваривают к обрезку трубы и одевают на штырь.

Принцип действия – вручную поднимают колун, на платформу ставят полено, затем колун с силой опускают. Если полено попалось очень прочное, по колуну сверху бьют молотком.

Конусный дровокол с электроприводом

Принцип действия механизма – стальной конус с резьбой глубиной 3 и шагом 7 мм (скорее всего, придется заказывать у токаря) сажают на редуктор электродвигателя. Вращаясь, конус работает как бур и разрывает чурбаки. Более толстые поленья начинают разрывать с краев, а затем рвут середину.

Электродвигатель нужен с оборотами 250-600 об/мин, и мощностью не менее 2 кВт. При низких оборотах, менее 200, производительность будет слишком маленькая, а свыше 500 работать становится опасно.

Если нашелся двигатель с искомыми параметрами, конус насаживают на него без редуктора. Если же нет, рассчитывают, насколько нужно снизить обороты, и применяют насадку конуса через редуктор.

Основная проблема при сборке конструкции – найти подходящий конус, с электродвигателем и редуктором дело обстоит несколько проще. Такое приспособление имеет смысл делать при необходимости заготовки больших объемов дров.

Фото дровоколов своими руками

Изготовить механический дровокол своими руками хотят многие. Однако, с чего начать, знают далеко не все. Интересно прочитать о конструкции того или иного устройства. На фотографиях они выглядят довольно привлекательно.

В торговой сети предлагают желающим целый арсенал машин для раскалывания чурбаков. Для некоторых из них сняты довольно интересные видеоролики, года демонстрируются особенности работы. На стендах около предлагаемых моделей присутствуют результаты измельчения дров на отдельные полена.

Зачем нужны дрова – повышение качества топлива

В современном мире довольно много источников энергии:

Природный газ доступен на обширных территориях. Достаточно открыть горелку и зажечь, как появляется синеватый огонек, который выделяет значительный тепловой поток.
Жидкое топливо, подаваемое через форсунки, горит ярким красным или желтоватым пламенем. Даже в тепловых машинах применяют разные виды жидких энергоносителей.
Уголь и продукты его переработки имеют продолжительный цикл горения. Красноватое пламя долго отдает тепло не только конвекцией, мощный поток теплового излучения поступает на все окружающие предметы.
Дрова – были первыми доступными источниками тепла. Актуальными они остаются и в настоящее время.

Во многих домах используется печное отопление. Бани и сауны, рекламируя свои услуги, указывают, что в качестве источника тепла используют дрова определенных пород деревьев. Приготовление пищи на открытом воздухе традиционно предусматривает использование древесины в технологии тепловой обработки продуктов.

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.

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.

Механические помощники для раскалывания дров

Ряд предприятий металлообработки изготавливают дровоколы. По принципу действия их делят на несколько типов:

Колуны – установки рубящего действия. Осуществляется постановка чурбаков на специальные опоры, а затем наносятся удары утяжеленным долотом.
Клин для рубки ставят неподвижно, на них опирают раскалываемые предметы. Удары наносят тяжелыми кувалдами, раскалывание выполняется при прохождении через пассивный рабочий орган.
Давилки – это установки с механическим приводом толкателя. Бревно укладывается на ложе, а потом его проталкивают через плоский или крестообразный нож.
Винтовые разрушители внедряются внутрь слоистого материала. Проникая глубже, расщепляют даже прочную и свилеватую древесину.

Рубка древесины клиновыми устройствами

Клинья являются самыми простыми устройствами для рубки дерева. В них уровень механизации труда минимальный. Основная задача приспособления – это ориентированная фиксация чурбака относительно режущих кромок. Удары наносит сам пользователь, размахивая тяжелым молотком или кувалдой.

В колунах движение клинового топора выполняется по постоянной траектории. Объект обработки ставят на неподвижную площадку. Чтобы сила удара была максимальной, массу исполнительного механизма увеличивают.

Для смягчения работы устройства его комплектуют мощными пружинами. Они смягчают удар в конечной точке, не позволяя клину касаться опор (предотвращают притупление клина). Попутно пружины помогают пользователю поднимать тяжелый нож для нанесения очередного удара.

В стабильном положении вся система находится в уравновешенном состоянии. Момент, создаваемый весом груза G, расположенном на плече L₁, уравновешивается силой пружины F на плече L₂.

G·L₁ = F·L₂

Удобнее всего использовать пружины от автомобиля. Для стандартных авто начальная величина сжатия составляет F = 8 кН (800 кГ). Плечо L₁ = 2,0 м. Приняв плечо L₂ = 0,3 м, получится вес груза G = 300 кН (30 кГ). Пружинный механизм работает довольно мягко, хотя действие дровокола основано на ударах по разрубаемым чурбакам.

Человек приподнимает груз от уровня пояса на 0,5…0,6 м. В дальнейшем производится отпускание клина. Он падет и разбивает чурбак. Если полного разрушения не произошло, то приходится поднимать колун и чурбан. При последующих ударах действует вес всей системы, удар получается сильнее. Даже сучковатые обрезки разбиваются при многократном ударении.

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).

Подобные устройства не обладают высокой производительностью, но они занимают сравнительно немного места. Их устанавливают в дровяниках (помещениях для хранения дров). Там же производят раскалывание брусков на небольшие поленья и щепу.

В состав станка входят:

Электродвигатель, от него крутящий момент передается на исполнительный механизм.
Ведущий и ведомый шкивы с клиновым ремнем, понижающая клиноременная передача помогает увеличить крутящий момент, а также снизить частоту вращения на основной детали устройства.
Конус является основным рабочим органом. На конической поверхности нарезана упорная коническая резьба. При вращении внутри разрушаемого тела коническая винтовая часть врезается глубже, подтягивая полено к опоре.
Клин – это вспомогательное приспособление, которое помогает разрушить притянутую деталь.

Механизм простой, управляет им один человек. В процессе работы приходится подавать чурбак на конус. Его конструкция сложнее. Нарезается упорная резьба с шагом 7 мм.

Самостоятельное изготовление дровокола

У многих жителей сельской местности, а также у дачников возникают вопросы: «Как сделать механический дровокол своими руками? Насколько сложно изготовить станок для колки дров?»

Еще больше вопросов возникает в процессе изготовления. Начинать можно с самого простого устройства. Освоив приемы работы на нем, можно переходить к изготовлению более сложных дровоколов и не только.

Пошаговое руководство по изготовлению пружинного дровокола

Для выполнения работы потребуются инструменты:

УШМ (болгарка) с набором отрезных дисков и зачистных лепестковых кругов.
Сварочный аппарат, современные бытовые устройства инверторного типа для сварки стальных конструкций сравнительно небольшие по массе. Процесс выполняется на постоянном токе, поэтому сварные швы получаются аккуратными, расплавленный металл электрода полностью заполняет стыки между деталями.
Струбцины помогут соединять свариваемые детали.
Мерительный и разметочный инструменты помогут изготавливать заготовки будущей конструкции.

Нужны материалы:

Швеллер №№ 10…16 (номер определяет высоты выраженную в сантиметрах).
Профильная труба 40·60 мм (30·60 мм).
Рельс длиной 300…400 мм.
Двутавр №№ 12…16.
Уголок № 30…50.
Втулка от подвески автомобиля (она может иметь износ).
Трубы диаметром 40…70 мм.
Пружина подвески легкового автомобиля, например, от ВАЗ.

Перед началом работы прорисовывается эскизный проект. Некоторые умельцы освоили программы инженерного проектирования, с помощью которых могут проработать детали будущего изделия. Подробности изготовления показаны ниже.

Примерная схема поможет сориентироваться в процессе изготовления установки.

Из швеллера изготавливается опора. К ней приваривают стойку. Для стойки лучше всего использовать двутавр. У этого вида проката высока жесткость. При длительных нагрузках изогнуть такой элемент довольно сложно.

Чтобы обеспечить устойчивость основанию, к нему приваривают укосины. Дополнительно из имеющихся труб создают упоры, они предотвратят возможное падение всего изделия.

Из швеллера вырезается опора для пружины. В ней пропиливается квадратное отверстие. Оно позволит в дальнейшем надежно зафиксировать элемент на стойке.

Высоту установки опоры определяют по длине имеющейся пружины. Попутно ориентируются на высоту всего дровокола, а также удобство использования его для человека. Удобно приподнимать груз, расположенный на высоте пояса. Приподнимать придется немного выше уровня груди.

Все эти размышления позволят выбрать высоту установки опоры для пружины на стойке.

Из уголков изготавливают укосины. Они будут удерживать опору. Тогда при динамическом нагружении дровокола не будут происходить смещения опорной поверхности.

Чтобы зафиксировать нижний конец пружины, нужно изготовить цилиндрический фиксатор. Для его изготовления используется небольшой отрезок трубы. Желательно, подобрать трубу по внутреннему диаметру пружины. Тогда она не будет смещаться в процессе работы.

В верхней части стойки выполняется прорезь. В нее устанавливают втулку. Затем ее проваривают. При монтаже нужно выдержать перпендикулярность к стойке. Ось втулки должна быть параллельной земле. Для сварки используют кондуктор, который позволит выполнить указанные условия.

Во втулку устанавливают вал. К нему приваривают коромысло (используется швеллер). На нижней части коромысла монтируют небольшой фрагмент трубы. В нем будет фиксироваться верхняя часть пружины.

Чтобы коромысло перемещалось свободно, в нем прорезается окно, его размеры зависят от параметров стойки.

К коромыслу приваривается профильная труба. На ее конец устанавливают зубило. Эти инструменты изготавливают из углеродистой стали У9…У10. Твердость такого металла составляет HRC 60…63. Такой инструмент прослужит долго. В процессе эксплуатации его несложно заточить с помощью УШМ и заточного круга.

Дровокол обретает рабочий вид. Выше зубила приваривают груз (часть рельса). Для удобства использования приваривается рукоятка. Чтобы меньше повреждать руки, надевают резиновые элементы. Они погасят вибрацию при ударах.

Для работы потребуется установить обрезок бревна большого размера. На него будут устанавливать поленья, которые придется разрубить.

Чурбак придерживают одной рукой. Приподнимают колун, а потом наносят удар.

Колун опускается вниз. Находящийся снизу фрагмент раскалывается. Зубило опускается ниже. Если происходит полное раскалывание, то острие ударяется в деревянную опору и не тупится.

Организация производственного процесса

После изготовления дровокола придется заниматься колкой дров. Чтобы работа выполнялась легко, необходимо правильно организовать производственный процесс.

Напиленные фрагменты нужно расположить с одной стороны. Чтобы меньше уставать, расстояние должно быть всего два-три шага.

Нарубленные поленья желательно укладывать на тележку. Объем тележки небольшой, в нее поместится не более 30…40 кг дров.

После наполнения их нужно отвозить и укладывать на поленницу. Пока нарубленные дрова перевозятся к месту хранения, можно отдохнуть от основной работы. Смена занятий – это тоже отдых.

Видео: механический дровокол своими руками или как собрать дровокол.

Заключение

Облегчить заготовку дров можно использованием дровоколов. Простейшие виды этих устройств можно изготовить своими руками.
Выполняя пошаговые действия при самостоятельном изготовлении пружинного устройства, несложно самостоятельно изготовить удобный дровокол ударного действия.

Заготовка дров в ходе подготовки к отопительному сезону в деревне - это особый ритуал, но в последнее время горожане, которые «понаехали», стремятся свести к минимуму долю физического труда. Стало появляться достаточно много заготовительных станков для дров в заводском исполнении и, конечно, воспользоваться ими соблазн достаточно велик. Единственное, что останавливает к механизации колки дров - высокая цена на фирменные дровоколы. Попробуем пойти другим путём и сделать станок для заготовки дров самостоятельно.

Дрова для печи. Какие они должны быть

С другой стороны, если есть возможность построить дровокол своими руками чертежи фото инструкции тоже всегда найдутся, почему бы хотя бы не попробовать облегчить себе жизнь. Перед тем как рассматривать существующие варианты дровоколов, стоит знать, какие именно дрова должны использоваться для топки печи или бани.

Дело в том, что процесс горения и температура печи сильно зависит не только от породы дерева или степени его просушки, но и от формы, длины, толщины каждого полена. Если чурбак достаточно тонкий, его можно просто расколоть пополам на две плахи. Более крупные раскалывают на четыре, шесть или восемь частей. Основное правило - полено не должно быть слишком толстым, иначе оно при горении не даст температуры и может даже не догореть до конца. Собственно, вся теория. Теперь перейдём к практике и выясним, какой дровокол для постройки своими руками подойдёт лучше всего.

Виды дровоколов, чертежи и фото

Видов дровоколов не так много. Основным параметром самодельного устройства можно считать расположение полена, а оно может быть только вертикальным или горизонтальным. При горизонтальном расположении полена оно укладывается на специальное основание и фиксируется, а нож движется навстречу ему. Некоторые конструкции предполагают противоположный принцип действия - стационарный нож и подвижная станина. При вертикальном расположении бревна нож опускается сверху, при этом бревно либо фиксируется, либо придерживается вручную.

По типу привода дровокол может быть бензиновым, электрическим или механическим, ручным. Первый тип дровоколов самый распространённый, а причиной этому - его полная автономность и высокая производительность. Элекро-дровоколы более надёжны и менее капризны в обслуживании, но по производительности уступают бензиновым. Механический - самый простой вариант с самой небольшой производительностью.

Конструкции и особенности самодельных дровоколов

Кроме этого дровоколы делят по типу рабочего органа и по принципу его перемещения:

Винтовой (конусный). Устройство представляет собой прочную станину, на которой установлен вал. На валу плотно посажен конусный винт, который редко можно встретить в продаже, но выточить на токарном станке - запросто. Его чертежи представлены на страничке. Принцип его действия прост - бревно устанавливается на станину, после чего винт вкручивается в него, и за счёт конуса раскалывает на две части.
Балансирный. Старая, но надёжная конструкция. На станине закреплён маховик большого диаметра, который вращается электродвигателем с помощью цепи или клиноременной передачи. На определённом расстоянии от центра маховика шарнирно закреплён шатун, получается своего рода кривошип. Шатун приводит в возвратно-поступательное движение балансир, на конце его закреплён нож. Этим ножом и раскалывается полено, установленное на вертикально на подставке.
Реечный дровокол. Не сильно производительный, но простой и надёжный станок, основанный на работе пары винт/гайка. На станине закрепляется полено с помощью упора, а нож соединён с гайкой. Винт приводится во вращение электродвигателем и медленно, но упорно движется навстречу бревну. Работает такая система не за счёт инерции, а за счёт огромного усилия, которое может создавать пара вращающийся винт-гайка.
Гидравлические дровоколы. Эти устройства работают за счёт огромного давления в гидравлической системе, состоящей из насоса, гидравлической арматуры и гидроцилиндра. Даже небольшой гидроцилиндр с диаметром штока около 80-100 мм может создавать усилие в несколько тонн, чего вполне хватает для колки дров. Самая безопасная конструкция и более надёжна, чем реечная, поскольку в случае заклинивания ножа в чурке, срабатывает перепускной клапан от переизбытка давления.

Как построить винтовой дровокол

Одна из самых простых и надёжных конструкций. Для постройки такого дровокола необходима прочная станина, сваренная из металлопрофиля, электродвигатель мощностью 2-2,5 кВт и понижающая клиноременная пара.

Вместо неё можно использовать понижающий шестерёнчатый редуктор. Конус просто напрессовывается на выходной вал редуктора и вкручивается во время работы в тело полена. Для полена устанавливают подвижный упор, с помощью которого оператор двигает полено по направлению к винту.

Собрать такое устройство просто и недорого. Если в хозяйстве есть двухкиловаттный мотор, то останется заказать у токаря винтовой конус и найти подходящий редуктор или клиноременную передачу.

Важно знать, что если будут использоваться шкивы, то они в обязательном порядке должны иметь защитный кожух. А при выборе редуктора надо учитывать, что количество оборотов на выходном валу не должно быть ниже 300-350 в минуту.

Мы представили ещё несколько схем, в том числе и промышленного гидравлического дровокола, но его постройка может занять кучу времени и стоить дорого, поэтому оптимальным вариантом для изготовления дровокола своими руками все же считается винтовой конусный. Приятной всем работы!