Как сделать гидравлический дровокол своими руками — практические рекомендации.
Самым сложным узлом, который необходимо будет для него изготовить, является как раз гидравлическая часть. Она состоит из гидравлического цилиндра с толкателем, насоса, узла управления потоками гидравлической жидкости, масляного бака и приводящего во вращении насос двигателя. Все эти части можно приобрести где-то отдельно либо применить детали гидравлики из уже вышедшей из строя тракторной техники.
Рама дровокола изготавливается из металла. Использовать для нее можно уголки, швеллер, двутавр или профильную трубу. При проектировании будущей рамы под ваш дровокол, не забудьте предусмотреть его размещение на колесах либо на готовом шасси. В будущем это поможет его перемещению, а также его перевозке в область заготовки леса (если будет использоваться двигатель внутреннего сгорания).
Конкретных схем изготовления дровокола гидравлического своими руками вы нигде не найдете, так как при его изготовлении возможно много нюансов, все зависит от выбранных вами исходных узлов. В качестве примера, можно лишь ориентироваться на промышленные модели таких устройств или уже готовых штучных образцов, фотографии которых можно легко обнаружить в глобальной сети. Представленные картинки весьма показательны, и устройство работы изображенных дровоколов понятно при первом взгляде.
Пример №1.
Пример №2.
Пример №3.
Пример №4.
Самое главное, прежде чем вы начнете изготавливать такое устройство, оцените экономическую выгоду такого аппарата.
Виды ручных дровоколов
Самыми популярными являются ручные дровоколы (их также называют кинетическими), работающие за счет простых физических принципов и не требующие специальных физических возможностей. Вот основные типы приспособлений:
лом-колун (полено, на которое устанавливается колун, колется при резком поступательном движении при помощи специального стержня-лома);
Дровокол-лом
пружинный (имеется рычаг силы, применяется способ утяжеленного рабочего элемента);
Пружинный ручной дровокол, сделанный своими руками
- с ручным приводом (есть специальная тумба, на ней находится лезвие, ориентированное вверх. Полено ставится на лезвие и легко раскалывается надвое с помощью, например, кувалды);
- реечный (присутствует специальная рейка с зазубринами, являющаяся толкающим элементом).
Самодельный реечный дровокол Инструмент для колки дров с ножной педалью
Если вы часто топите дровами, то уже неоднократно сталкивались с проблемой их заготовки. Чтобы максимально упростить процесс, можете использовать ручные мини-дровоколы – такие как Greenween, «Стрела», Kolundrov. Подобные приспособления помогут быстро и качественно расколоть самые «сложные» поленья, а орудовать ими могут даже женщины (в том числе пожилые).
Удобно пользоваться такими вот мини-дровоколами Пользоваться таким дровоколом смогут даже женщины
Greenween
Приспособление имеет базовую и многофункциональную модификации. Но устройство в обоих случаях идентично: на раме закреплено широкое лезвие, выполненное из высокопрочной стали. На краях лезвия наплавлены ребра – специальные жесткие пластины, разделяющие на части треснувшее полено.
Фото дровокола Greenween Дровокол GreenWeen
Базовая модель отличается от многофункциональной диаметром чурок, которые можно колоть. С помощью второй версии приспособления можно справиться даже с самыми толстыми чурбанами. У нее есть специальная полукруглая пластина, в которую упирается свободный конец полена.
Основным преимуществом дровокола Greenween является его безопасность
Базовая же модификация оснащена сплошным металлическим кольцом, выступающим в роли боковой опоры. Внутренний диаметр кольца указывает, какова максимальная толщина чурок. Дровокол Greenween тщательно проработан и эргономичен, а потому работать с ним легко и не утомительно. Весит он 5,7 кг, его высота – всего 35 см. Многофункциональный вариант инструмента весит еще меньше – 4,8 кг.
У базовой модификации дровокола имеется сплошное металлическое кольцо
«Стрела»
Это ручной инструмент, что-то среднее между строительным ломом и топором-колуном. Вследствие этого может применяться для многих целей, а не только для колки дров. Например, для сбивания льда или наледи, для взрыхления замерзшей или плотной почвы во время строительства.
Ручной дровокол «Стрела»
Конструкция инструмента телескопическая, есть рабочий элемент (длинный стержень с ручкой) и ударный (остроконечный конус в нижней части). Ручки резиновые, поэтому инструмент не соскальзывает во время эксплуатации. Сам принцип работ прост: стержень поднимается и падает на полено, в результате чего то раскалывается.
Этот инструмент многофункциональный
С помощью «Стрелы» можно раскалывать очень тяжелые и толстые поленья. Работать с инструментом легко, он отлично справляется с деревом мягких пород. Что касается других преимуществ, то к таковым можно отнести:
- небольшие размеры;
- уменьшение прикладываемой физической силы во время работы;
- универсальность (об этом мы рассказали выше).
«Стрела» может раскалывать самые тяжелые и толстые поленья Дровокол имеет небольшие размеры
Но есть минусы, среди которых:
- непривлекательный внешний вид;
- нагрузка на поясницу (это никуда не девается);
- высокий риск получить травму (клин может соскользнуть с чурки – как правило, малого диаметра, еще щепки или само полено могут отскочить);
- появление мозолей (даже невзирая на то, что рукоятки резиновые).
При работе с дровоколом есть риск получить травму
Kolundrov
Это альтернатива «Стреле», но более безопасная в применении. Kolundrov имеет высокую производительность, выглядит вполне симпатично и безопасен в эксплуатации. Нижняя часть стабильна, она имеет отверстия для крепления, благодаря металлическому кольцу сверху щепки и раскалываемые поленья не отлетают в стороны, а значит, не могут поранить человека.
Ручной дровокол Kolundrov
С помощью заостренных ножей легко разбиваются даже сучковатые и влажные чурбаны.
Таблица. Среднерыночные цены на популярные ручные дровоколы в 2019-2020 гг.
| Наименование дровокола | Средняя стоимость, руб. |
|---|---|
| Greenween | 5 650 |
| «Стрела» | 1 690 |
| Kolundrov | 5 800 |
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.
Технические характеристики
Самая простая конструкция дровокола – это топор колун. Чтобы работать с ним, нужен определенный практический опыт. Для дровосеков со стажем колун может быть главным инструментом при обработке деревянных массивных заготовок, размеры топорища у этого инструмента до одного метра. Последние годы колун делается из инновационных материалов, что позволяет более эффективно использовать его в трудовом процессе.
Чтобы заготавливать дрова в больших количествах, обычно используют дровоколы нажимного типа. В них присутствует реечный или гидравлический толкатель. Подобное устройство проталкивает массивную деревянную заготовку на колун, тот, в свою очередь, раскалывает ее на несколько небольших частей. Скорость подачи заготовки составляет около 5 сантиметров в секунду. Дровоколы вертикальной конструкции имеют больший запас прочности, и они более компактные. Недостаток этого устройства в том, что есть риск выброса заготовки, в которой присутствуют такие «сложности»:
- много слоев;
- много сучков;
- есть различные неправильные спилы.
Дровокол горизонтальный более безопасный. Работник не рискует попасть под разлетающуюся щепу, ведь скорость ее бывает иногда очень высокой. Вертикальный агрегат обладает круговым разлетом осколков, поэтому, с точки зрения безопасности, к этому агрегату есть вопросы. Гидравлический дровокол:
- производителен;
- тратит минимум энергии;
- безопасен в функционировании
У гидравлического дровокола нет возвратной пружины, а также довольно длительное время для переключения – около 0,55 секунды. Промежуток времени довольно значительный, потому что заготовка может расколоться и распасться на множество фрагментов. Подобные дровоколы имеют общий недостаток: двигатель у них работает через гидромуфту и иногда не справляется с нагрузками. Движок обычно работает в стандартном режиме, потребляя при этом немного топлива. К маховику присоединяется зацепление (оно обычно бывает гидравлическим, есть также фракционное). Рычаг этот представляет собой муфту с толкателем, который обеспечивает подачу чурки на нож колун.
Правила работы колуном
Имея под рукой даже самый дорогой фирменный колун, без опыта эффективно работать не получится.
Однако, на первых порах в некоторой мере справится с этой проблемой помогут следующие советы:
• Подставкой под чурбаки служит самая широкая колода с ровным местом распила. Устанавливается в устойчивом вертикальном положении.
• Чтобы облегчить работу, нужно подождать, пока свежераспиленные чурки просохнут. В противном случае древесина будет вязкой, а это приведет к заклиниванию инструмента. Зимой сырому материалу лучше дать промерзнуть. Так он станет рыхлым.
• Для рационального расхода топлива, чурки лучше колоть на части диаметром около 10см.
• Расколоть с первого раза крупные чурбаки пополам может не получиться. Чтобы сэкономить время, лучше откалывать куски по краю, а затем разрубить “сердцевину”.
• Если на полене есть трещина, желательно попасть в нее колуном. При работе с сучковатым материалом необходимо попадать инструментом либо вдоль одного из сучей, либо между ними.
• Старый колун с деревянной ручкой необходимо предварительно замочить в воде. Топорище в месте соединения с головой набухнет и надежно зафиксируется, предотвращая слет металлической части во время работы.
• Ручка инструмента всегда имеет расширение на своем конце. Это сделано для того, чтобы руки не соскальзывали при ударе. Брать инструмент следует у самого расширения, чтобы добиться максимальной силы удара за счет рычага.
Застрявший в колоде инструмент можно извлечь несколькими способами:
• Расшатать.
• Ударить по обуху кувалдой, что приведет к расколу древесины.
• Замахнуться колуном вместе с чуркой, развернуть инструмент в воздухе и ударить обухом о бревно-подставку.
За счет огромной силы удара работа с колуном сопряжена с риском получить серьезную травму.
Следуя простейшим правилам, можно значительно снизить риск либо исключить его:
• Чурбак необходимо ставить на край колоды с дальней стороны. В случае промаха инструмент воткнется в подставку.
• Держать колун нужно за край рукояти, держа ноги широко расставленными. Опять же, в случае промаха лезвие уйдет в землю, а не в ногу.
• Во избежание гашения удара колодой – подставкой, ее необходимо устанавливать на твердую поверхность (асфальт, бетон).
• Рабочая площадка должна быть чистой от посторонних предметов. Уже расколотые поленья лучше сразу убирать из-под ног.
• В непосредственной близости от рабочего места недопустимо присутствие людей, так как щепа, летящая во все стороны, травмоопасна.
Источники
- https://ProfiTeplo.com/toplivo/87-kak-vybrat-kolun-dlya-drov.html
- https://vyborexperta.ru/sad_i_ogorod/luchshie-topory/
- https://instrumentn.ru/obshhij-razdel/kolun-vidy-harakteristiki-i-vybor
- https://stroyremobzor.ru/kolun-dlya-drov.html
- https://tokar.guru/stanki-i-oborudovanie/drovokoly/gramotnyy-vybor-koluna-dlya-kolki-drov.html
- https://DamSovet.net/stroitelnyj-instrument/koluny-dlya-drov/top-5-luchshie-koluny-dlya-drov-rejting-2021-goda/
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).
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!
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.
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.
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.
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.
Размеры колуна
Если изучить различные чертежи дровоколов, можно сделать вывод, что схема расположения деталей устройства не имеет строгих правил. Основополагающим условием является удобство использования агрегата. Поэтому при его изготовлении стоит ориентироваться на свой рост.
Хотя за основу можно принять усредненные габариты:
- Высота станка — 65 см.
- Ширина — 45 см.
- Длина — 85 см.
Мотор надо установить под столом, на котором будут колоться дрова. Это защитит двигатель от засорения опилками и сократит длину станка. Если винтовой колун имеет вращающиеся элементы, они обязательно должны быть закрыты во избежание несчастных случаев в процессе работы дровокола.
Таковы основные советы специалистов домашним мастерам, решившим осуществить сборку конусного дровокола винтового самостоятельно. Необходимо исходить из деталей, имеющихся под рукой. Поэтому кто-то будет заниматься винтовым колуном, кто-то же вынужден конструировать реечный.
Виды механических устройств по источнику питания
Важнейшим конструктивным элементом всех механических дровоколов является привод. По типу приводных механизмов дровоколы подразделяют на следующие разновидности:
- Электрические с вращающимся буром — модели, в которых используется конусообразная рабочая часть, которая приводится в движение от электрического мотора. За счет специфической форму рабочей части, конус еще называют морковкой, который осуществляет раскалывание чурок путем врезания в древесину и углубления в нее. Работают такие устройства по принципу ввинчивания шурупа в древесину, только ножка такого элемента увеличивается в диаметре по мере вхождения в заготовку. В зависимости от твердости древесины, происходит ее раскол на разное количестве поленцев. Такие виды дровоколов легко сделать своими руками в домашних условиях, так как состоят они из электрического мотора с конусообразной формой рабочего органа.
- Электрические с гидравлическим насосом — имеют большую популярность, так как обладают высокой надежностью и эффективностью. Такие модели являются лучшим вариантом для бытового применения, но главный их недостаток, как и первых типов в необходимости расположения рядом с электрическими источниками энергии. Принцип их работы заключается в следующем: при запуске происходит нагнетание давления масла в цилиндр, который приводится в движение вручную при помощи специальных кнопок или рукояток. Послу укладки заготовки в специальный желоб, производится подача сигнала на сдавливание, в ходе чего происходит движение либо опорной части, либо режущего ножа, воздействующего на бревно. После раскалывания, подвижная часть также по сигналу возвращается в исходное положение. Принцип работы таковых агрегатов не только прост и надежен, но еще и безопасен. Работнику следует только управлять подвижной частью, и контролировать процесс.
- Реечные — еще одна разновидность дровоколов, которые являются альтернативной заменой устройствам с гидроцилиндрами. Отличаются они упрощенной конструкцией и повышенной надежностью, но при этом обладают значительно меньшим усилием сжатия, чем гидравлические модели. В качестве привода могут использоваться электрические моторы или бензиновые двигатели внутреннего сгорания.
- С бензиновыми двигателями — использование бензиновых моторов в качестве привода имеет явные преимущества перед электрическими аналогами. Первое достоинство в их мобильности, то есть такие установки не привязаны к электрической розетке, и могут эксплуатировать в полевых условиях. Вторым преимуществом является увеличенные показатели мощности, что позволяет справляться им с различными по твердости и размеру заготовками. Применяются такие агрегаты не только в быту, но и в промышленных масштабах.
- Дровоколы с тягой от вала отбора мощности ВОМ — основное достоинство таковых агрегатов в том, что они обладают значительными показателями мощности по сравнению с электрическими и бензиновыми аналогами, но главным их недостатком является привязанность к автотракторной технике, которая оснащена валом отбора мощности. Применяется такое оборудование в лесных заготовках, на предприятиях и различных фермах, где имеются не только большие объемы, но и требуется обработка заготовок больших размеров.
- Комбинированные модели — в быту используются крайне редко, что связано с высокой их стоимостью. Они оснащаются двумя типами приводов, например, от ВОМ и электродвигатель, что позволяет эксплуатировать оборудование в зависимости от его расположения: во дворе частного дома, где имеется электричество или в полевых условиях.
Для бытового использования лучше всего подходят модели, оснащенные электрическими и бензиновыми двигателями. Если у вас имеется в распоряжении ненужный электрический мотор или привод от мотоблока, тогда сделать дровокол можно своими руками, исключив необходимость больших финансовых затрат.
