Колун для дров механический своими руками фото

Содержание
  1. Самодельный дровокол. Чертежи конструкций.
  2. Ручной дровокол лом-колун
  3. Смотрите видео: ручной дровокол лом-колун
  4. Механический дровокол на пружине.
  5. Чертежи конструкции дровокола. Важные моменты.
  6. Смотрите видео: механический дровокол на пружине
  7. Электрический винтовой дровокол
  8. Выбираем двигатель и увеличиваем крутящий момент.
  9. Техника безопасности при работе с электрическим винтовым дровоколом.
  10. Смотрите видео: электрический винтовой дровокол
  11. Электромеханический дровокол с толкателем и редуктором.
  12. Выбор редуктора, двигателя и диаметров шкивов.
  13. Выбор длины кривошипа
  14. Техника безопасности при работе с дровоколом.
  15. Смотрите видео: электромеханический дровокол с толкателем и редуктором.
  16. Электромеханический реечный дровокол.
  17. Смотрите видео: реечный дровокол против винтового.
  18. Смотрите видео: обзор конструкции реечного дровокола.
  19. Как сделать механизированный колун для рубки дров
  20. Выбор конструкции дровокола
  21. Пружинное приспособление с рычагом
  22. Электрические модели
  23. Гидравлический колун
  24. Рекомендации по выбору
  25. Как изготовить дровокол на пружине
  26. Собираем винтовой и гидравлический аппарат
  27. Напоследок о ручных топорах
  28. Чертежи и инструкция по изготовлению своими руками механического дровокола
  29. Зачем нужны дрова – повышение качества топлива
  30. Теоретические основы теплотехники – сгорание твердого топлива
  31. Процесс раскалывания древесины
  32. Механические помощники для раскалывания дров
  33. Рубка древесины клиновыми устройствами
  34. Механизмы подачи бревна на расщепление
  35. Винтовой дровокол
  36. Самостоятельное изготовление дровокола
  37. Пошаговое руководство по изготовлению пружинного дровокола
  38. Организация производственного процесса

Самодельный дровокол. Чертежи конструкций.

Существует несколько видов конструкций дровокола. Различия между ними существенные. Они различаются по сложности изготовления конструкции, по степени безопасности при работе с ними, по удобству и скорости работы. Рассмотрим подробно каждый вид дровокола отдельно.

Ручной дровокол лом-колун

Этот дровокол является самым простым в изготовлении. Принцип его работы основан на энергии удара по колуну тяжелым предметом. Эффект получается практически такой же как если поставить топор на полено и ударить по обуху топора кувалдой. Но этот лом-колун удобнее в работе и скорость работы выше.

Его преимущество в том, что он безопасен в работе, легок в изготовлении, занимает мало места. Не требует доставки каждого полена к нему. С ним будет удобно переходить от одного полена к другому. Во время работы с ним спина остается прямая, что немаловажно при колке дров большого объема. Не нужно нагибаться над каждым поленом, чтобы его расколоть.

Но он требует применения физической силы человека и во время работы издает громкий металлический звук. Для защиты от звука придется работать в наушниках.

Лом-колун состоит всего из двух частей. Первая часть непосредственно колун с направляющей трубой, а вторая часть ударная. Ударная часть может быть наружной, то есть обхватывать собой направляющую трубу или внутренней – входить во внутрь направляющей трубы. Чтобы данный колун был эффективным, при его изготовлении нужно соблюсти одно правило. Часть колуна с направляющей и лезвием должна быть как можно легче, а ударная часть как можно тяжелее, но в разумных пределах, так как подымать ударную часть придется вручную. Чем больше разница по массе между эти двумя частями, тем выше КПД колуна.

При изготовлении лом-колуна главное соблюсти правило большой разности масс частей колуна и выдержать достаточную длину хода ударной части для создания сильного удара. Эта длина должна быть примерно 50-60см.

Чтобы первую часть колуна сделать максимально легкой, нужно в качестве направляющей использовать тонкостенную трубу и лезвие колуна сделать узким.

Если во время удара вибрация передается на руки, то можно ее значительно снизить, если сделать ручки деревянными. Если ручки изготавливаются металлические, то их нужно приварить на самую тяжелую и массивную ударную часть, это также будет способствовать снижению вибрации.

Для плавности хода ударной части и снижения звука трущихся друг об друга металлических частей, следует использовать полипропиленовую трубу между этими частями.

Чтобы избежать быстрого расклепывания металла в месте удара двух частей лом-колуна, пятно контакта между ними не должно быть слишком маленьким.

Для удобства работа с лом-колуном поленья следует ставить во внутрь старого автомобильного колеса. Это предотвратит разлет отколотых частей от поленьев, и они всегда будут в одном положении.

Смотрите видео: ручной дровокол лом-колун

Механический дровокол на пружине.

Этот дровокол также, как и лом-колун использует физическую силу человека. Но физическая сила нужна небольшая, только чтобы вывести из равновесия балансир с колуном. Данный дровокол немного сложнее в изготовлении чем лом-колун, но более эффективный.

Но у этого дровокола большие габариты и вес. Травмоопасный, но не более чем обычный топор. Требует доставки каждого полена к нему. Немного более сложный в изготовлении, чем лом-колун.

Принцип действия этого дровокола основан на ударе лезвия колуна с большой массой. Задача человека сводиться в выводе плеча дровокола из равновесия, то есть движением вниз нужно сдвинуть лезвие колуна, а оно уже из-за своей большой массы пойдет дальше по инерции. Возврат плеча дровокола в исходное положение происходит автоматически пружиной.

Чертежи конструкции дровокола. Важные моменты.

На чертежах ниже представлен дровокол на пружине. При его изготовлении все трубы можно заменить на любые другие, главное, чтобы хватило жесткости конструкции. Вместо одной толстостенной трубы сечением 40х60х6 мм можно использовать две трубы сваренные вместе с меньшей толщиной стенки и другого сечения.

Сила удара данного колуна зависит от массы его подвижной части. Чем больше масса колуна с грузом, тем больше энергия удара. Груз можно набрать из любых тяжелых металлических частей, например приварить два куска рельсы. Главное, чтобы груз был максимально большим, в идеале необходимо чтобы колун с грузом весил 50-55кг.

Пружина должна быть достаточно мощной, чтобы удерживать плечо колуна в горизонтальном положении. То есть здесь должен быть баланс между массой колуна с грузом и силой сжатия пружины. Если не хватает усилия пружины, то можно добавить вторую пружину меньшего диаметра, просто вставив её во внутрь первой пружины. Пружину можно взять от автомобиля, примерный диаметр пружины 110мм и высота 450-500мм. В сжатом состоянии, когда консоль дровокола находиться горизонтально, пружина будет длиной 300мм.

Найти баланс между весом колуна с грузом и усилием пружины поможет регулируемая консоль, чем ближе будет колун к пружине, тем выше будет подыматься консоль.

Смотрите видео: механический дровокол на пружине

Электрический винтовой дровокол

Данный дровокол является наиболее простым среди электрических дровоколов. Из-за этого он приобрел в последнее время популярность.

Принцип действия основан на раскалывании полена конусным винтом с крупной упорной резьбой. Данный винт ввинчиваясь в дерево раскалывает его.

У винтового дровокола есть существенные недостатки. Он энерго затратный. Требует наличия электроэнергии. По сравнению с лом-колуном и дровоколом на пружине сложный в изготовлении. Для его изготовления необходим конусный винт с резьбой, электродвигатель, редуктор, цепь со звездочками или ремни со шкивами. Очень травмоопасный. При неосторожной работе с ним может привести к сильным травмам. Существует вероятность заклинивая винта в полене из-за нехватки крутящего момента.

Выбираем двигатель и увеличиваем крутящий момент.

Данный вид дровокола можно изготовить с несколькими конструктивными решениями. Самое главное добиться большого крутящего момента на винте. Это можно сделать нескольким способами:

Цепную или ременную передачу нужно подобрать таким образом, чтобы число оборотов на конусном винте было примерно 500-700 об\мин. На слишком больших оборотах полено может вырвать из рук.

Высота от кончика конуса до стола должна быть 7-10см. Если сделать выше или ниже, то поленья будут тяжело колоться.

Читайте также:  Открытка на день влюбленных своими руками фото

Под конусом необходимо приварить пластину, она предотвратит проворачивание полена.

Техника безопасности при работе с электрическим винтовым дровоколом.

Работать с винтовым дровоколом необходимо без перчаток. В них работать нельзя, так как винт может зацепить перчатку и затянуть руку. С одежды не должно свисать никаких ремней и шнурков, которые могут попасть на винт.

Для аварийной остановки винтового дровокола нужно предусмотреть педаль экстренной остановки или большую аварийную кнопку. Причем недостаточно выключить питание с электродвигателя, так как вал после отключения питания будет еще крутиться по инерции. Особенно это заметно на станках с маховиком. Поэтому для быстрой аварийной остановки вала электродвигателя, на станке необходимо установить электромагнитный тормоз в нормально замкнутом состоянии. То есть без подачи электроэнергии тормоз находиться в сжатом состоянии, при подаче электроэнергии тормоз отпускает вал. Следовательно, если выключить электроэнергию тормоз сработает и остановит вал электродвигателя.

Поленья к конусному клину следует подавать только вертикально.

Смотрите видео: электрический винтовой дровокол

Электромеханический дровокол с толкателем и редуктором.

Данный вид дровокола довольно массивный и энерго затратный. Стоимость его изготовления высокая, так как предполагает наличие мощного редуктора, но его производительность больше, чем у винтового дровокола.

Принцип действия дровокола основан на шатунном механизме. Редуктор крутит шатун, который скользит по своей направляющей по направлению к ножу. Редуктор создает довольно большое усилие, которое может расколоть практически любые поленья.

Выбор редуктора, двигателя и диаметров шкивов.

Редуктор можно применить с передаточным отношением не менее 1:20, но лучше всего подойдет редуктор с отношением 1:40 и выше. Но подойдет не всякий редуктор с таким передаточным числом. Нужен редуктор, который выдержит большой крутящий момент и не сломается. Поэтому при выборе редуктора следует обратить внимание на диаметр выходного вала. Он должен быть не менее 40мм.

Количество оборотов на выходном валу редуктора должно быть в пределах 11-14 об\мин. Чтобы получить такие обороты необходим двигатель с оборотами 950 об\мин и редуктор с передаточным отношением 1:70. Получим обороты выходного вала редуктора 950\70=13.5 об\мин. Если же двигатель и редуктор с другими параметрами, то для понижения числа оборотов придется между двигателем и редуктором делать дополнительную ременную передачу.

Например, двигатель 1500 об\мин и редуктор с передаточным отношением 1:30. Рассчитаем диаметры шкивов ременной передачи.

Считаем до каких оборотов редуктор понижает. Для этого делим обороты двигателя на передаточное число редуктора. 1500\30=50 об\мин. А нам необходимы обороты в пределах 11-14 об\мин. Следовательно, нужно дополнительно ставить ременную передачу. Посчитаем какое передаточное число должно быть на шкивах, чтобы получить 11-14 об\мин. Для этого 50 оборотов разделим на 14, получим 3.57. Такое передаточное отношение немного большое для ременной передачи. Для одного ремня передаточное отношение должно быть не более 1:3 иначе ремень может проскальзывать, когда дровоколу попадутся особо твердые и сучковатые поленьях. Следовательно, нужен или более тихоходный двигатель или делать двух ручьевые шкивы и ставить два ремня. Так как такое отношение ненамного больше, чем 1:3, то можно оставить и так.

Рассчитаем диаметры шкивов. Шкив малого диаметра примем сами за 150мм. Тогда шкив большего диаметра должен быть больше на необходимое нам передаточное число. То есть 150х3.57=535мм. Также чтобы снизить вероятность проскальзывания ремня на малом шкиву, его диаметр нужно принимать как можно большим. То есть шкив с диаметром 100мм имеет больше шансов на проскальзывание ремня, чем шкив с диаметром 150мм. На больших диаметрах и ремни медленнее изнашиваться будут.

Проверим расчеты. 1500 об\мин делим на передаточное 3.57 получим 420об\мин на малом шкиве. Теперь 420об\мин делим на передаточное отношение редуктора 30 и получим 14об\мин.

Двигатель желательно выбирать мощностью от 3квт. Если двигатель слабый, то можно поставить на его вал маховик, с ним маломощный двигатель будет гораздо меньше останавливаться от нехватки крутящего момента в момент раскалывания сучковатых поленьев.

Для такого вида дровокола металлический каркас должен быть достаточно мощным, иначе есть вероятность отрыва редуктора от каркаса или деформации самого каркаса в момент большой нагрузки. Каркас лучше всего сделать из швеллеров №12 или аналогичного им металлопроката.

Нож дровокола желательно сделать из твердой закалённой стали, для этих целей хорошо подойдет пружинная сталь 65Г. Из этой стали делают плоские рессоры. Так, что если в хозяйстве есть кусок такой рессоры, то она идеально подойдет в качестве ножа.

Выбор длины кривошипа

Длина кривошипа, а, следовательно, длина хода толкателя должны выбираться в зависимости от размеров поленьев. Например, поленья длиной примерно 40см. Ход толкателя выберем такой же, то есть 40см. Так как толкатель будет не доходить немного до ножа примерно 5 см, то максимально расстояние между толкателем и ножом получиться 5+40=45см. Длину кривошипа берем в 2 раза меньше хода толкателя, то есть 20см. Это будет расстояние по центрам валов. Длина кривошипа очень важна, так как чем меньше будет длина кривошипа, тем больше будет усилие на толкателе.

Техника безопасности при работе с дровоколом.

Данный дровокол довольно травмоопасный. Чтобы его сделать менее травмоопасным следует устанавливать аварийную кнопку отключения. Желательно, чтобы данная кнопка была довольно большая и в виде гриба. Такую кнопку всегда легко нажать просто ударив по ней рукой. Если вы правша, тогда кнопку выключения следует делать под левой рукой, так как правая будет занято поленом. Вместо аварийной кнопки можно установить педаль, тогда для работы дровокола нога всегда должна держать нажатой педаль, а если ногу убрать, то дровокол выключается.

При сборке дровокола на шатуне некоторые мастера допускают грубую ошибку. Они делают так, чтобы шатун подходил вплотную к ножу практически без зазора. Так делать нельзя. Нужно обязательно оставлять зазор минимум в 5см. Полено расколется в любом случае, даже если шатун будет немного не доходить до ножа, но зато в этом случае рука останется целая, если попадет между шатуном и ножом.

Смотрите видео: электромеханический дровокол с толкателем и редуктором.

Электромеханический реечный дровокол.

Смотрите видео: реечный дровокол против винтового.

Смотрите видео: обзор конструкции реечного дровокола.

Источник

Как сделать механизированный колун для рубки дров

Домовладельцам, отапливающим жилище дровяным котлом или печкой, приходится ежегодно заготавливать 4—12 кубов поленьев. Несомненно, физические упражнения полезны для здоровья, но колка ручным топором отнимает слишком много времени. Существует 2 способа ускорить процесс рубки: купить механический колун для дров либо сэкономить и сделать дровокол своими руками. Рассмотрим варианты самодельных приспособлений и технологию их изготовления.

Выбор конструкции дровокола

Сначала напомним, что такое колун для дров. Это видоизмененный топор с длинной рукояткой (около 0.8 м) и тяжелым лезвием, заточенным под относительно тупым углом – 30—35 градусов. Конструкция рассчитана на раскалывание древесины вдоль волокон, для обычной рубки и тески данный инструмент не годится.

Справка. Вес «головы» традиционного ручного колуна с длинным топорищем лежит в диапазоне 2—3 кг.

Механические дровоколы унаследовали некоторые из указанных характеристик, о чем мы расскажем далее. Нынче в домашних хозяйствах используется 3 вида аппаратов заводского изготовления и самодельных аналогов:

Предлагаем рассмотреть конструкции механических колунов и выяснить, какое приспособление лучше сделать исходя из объемов колки и стоимости комплектующих. Если же требуется перерубить множество мелких веток, то лучше изготовить другой станок — дробилку для древесины.

Читайте также:  Ниссан тиида замена шруса своими руками

Пружинное приспособление с рычагом

Показанные на фото варианты дровоколов состоят из следующих элементов:

Примечание. Конструкция рамы — произвольная. Главная задача – предотвратить опрокидывание механизма в процессе рубки колод. Иногда конец стрелы заделывается в стену либо крепится к различным придомовым сооружениям.

Принцип действия дровокола основан на усилении удара за счет упругости растягиваемой вручную пружины. Под лезвием на удобной высоте размещается подставка, куда устанавливаются отпиленные колоды. Оператор одной рукой раскачивает рычаг как маятник, второй подвигает дерево под удары импровизированного топора.

Плюсы пружинного колуна, сделанного из металла своими руками:

Основной минус дровокола – опасность подсунуть пальцы между колеблющимся лезвием и колодкой в процессе перестановки. Ну и второй момент: механизм не освобождает домовладельца от тяжелого физического труда – нужно раскачивать стрелу, быстро двигать колоду и убирать дрова.

Замечание. Колоть сучковатые обрезки и «рогатки» гораздо сложнее – приходится наносить несколько ударов в одну точку.

Электрические модели

Механизированные колуны – винтовые и реечные, работающие от электродвигателя, значительно облегчают труд рубщика. Но стоимость этих дровоколов возрастает за счет применения моторов, деталей привода и специального раскалывающего инструмента:

Справка. В реечной модели используется одна деталь традиционного колуна – заостренное под 30° лезвие. Кстати, вместо электродвигателя можно использовать подходящий одноцилиндровый мотор на бензине либо подсоединить вал отбора мощности сельскохозяйственного мотоблока.

Сборка электрического дровокола потребует затрат на изготовление ключевых деталей – резьбовой «морковки» либо рейки с шестерней. Если электромотор, шкивы привода и металлопрокат может найтись в домашнем хозяйстве, то конусный элемент придется заказать токарю, а зубчатую рейку – фрезеровщику.

Чтобы энергия удара не терялась в процессе колки вязкой волокнистой древесины, на одной оси со шкивом ставится железный маховик

С точки зрения безопасности труда предпочтительнее реечный станок, поскольку вращающиеся детали находятся под рамой, остается лишь беречь руки. С винтовым дровоколом случаются проблемы – конус легко захватывает и моментально накручивает элементы одежды. При эксплуатации агрегата нужно проявлять внимание и осторожность.

Гидравлический колун

Данная конструкция считается дорогостоящей для самостоятельного изготовления. Помимо опорной рамы, дровокол состоит из таких функциональных элементов:

Работа агрегата построена на усилии 4—10 тонн, развиваемом гидравликой, что позволяет раскалывать колодку сразу на 4 полена (можно сделать и больше). Алгоритм действия привода выглядит так:

Эксплуатация гидравлического колуна сводит физический труд к минимуму – рубщику нужно лишь класть дерево на станину и включать привод. Риск получить травму довольно низкий – руки и одежда оператора находится далеко от движущихся частей машины.

Рекомендации по выбору

Наиболее сложной представляется сборка реечного механизма – нужно найти или выточить зубчатую передачу и направляющие, по которым станет двигаться толкатель. Вдобавок нужно с высокой точностью подобрать скорость вращения и передаточные числа. Другие версии рубящих устройств делаются несколько проще.

Так выглядит рабочая пара дровокола реечного типа

Конструкцию колуна выбирайте в зависимости от условий ведения работ, наличествующих в хозяйстве материалов и бюджета, выделенного на покупку комплектующих. Наши рекомендации:

Примечание. Мы специально не упомянули о масляном баке – металлический резервуар требуемого объема нетрудно сварить самому либо найти в готовом виде.

Как изготовить дровокол на пружине

Выше мы уже писали, что конструкция рамы выбирается произвольно, главное – устойчивость. Но перед тем как сделать рычаг, нужно рассчитать основные размеры по схеме распределения усилий. Задача – добиться идеального баланса между длиной стрелы, массой груза на конце и расстоянием от шарнира до пружины. Механика данной системы описывается уравнением:

Если пренебречь расчетом, то возможны 2 сценария: придется прилагать большое усилие на раскачку стрелы или колун станет бить очень слабо. Физический смысл: чем дальше пружина отстоит от шарнира и чем выше ее жесткость, тем длиннее потребуется рычаг и масса груза.

Расчетная схема длины рычага и веса груза на конце

Пример определения основных размеров балки. Берем пружину от автомобиля «Жигули», сжимающуюся при усилии около 200 кг (вес машины – 0.8 тонны), и отодвигаем ее от стойки на 30 см. Остальные показатели вычисляем методом подбора – длину стрелы принимаем 2 м, тогда вес груза равен 30 кг, включая массу колуна и рычага. Проверяем: 30 / 200 = 0.3 / 2 = 0.15.

Для сборки рычажного дровокола используйте простые материалы:

Совет. В качестве шарнира необязательно применять вал на подшипниках, это излишество. Механизм достаточно грубый, поэтому сгодится простая шарнирная пара вал – втулка, как сделано на фото. Похожие детали ставятся на гаражные ворота в качестве навесов.

Процесс сборки довольно прост и не требует подробного описания. Ориентируясь по чертежу, сварите устойчивую раму, изготовьте чашки и установите пружину с рычагом. В конце приделайте к балке груз и раскалывающее лезвие.

Если конструкция окажется неустойчивой, просто наденьте на горизонтальные опоры дополнительные трубы. Обзор готового колуна с указанием размеров смотрите на видео:

Собираем винтовой и гидравлический аппарат

Сильно упростить конструкцию колуна поможет подходящий двигатель с числом оборотов 500 об/мин мощностью 1.5—2 кВт. Такой электромотор стыкуется с конусом напрямую, ставить ременную передачу не придется. Если агрегат с данными характеристиками найти не удалось, готовьте следующий комплект материалов:

Рекомендация. Не заказывайте токарю винтовую «морковку», пока не узнаете диаметр ведомого вала либо основного вала двигателя. Резьба рабочего конуса выполняется с двумя заходами, марка стали – Ст35…Ст45 (высокоуглеродистая).

Из металлических профилей надобно сварить стол, сверху закрепить лист металла. Мотор крепится на плите под столешницей, вторичный вал с конусом – наверху. Шкивы ставятся на шпонки либо фиксируются стопорными винтами. При подключении кабеля электропитания побеспокойтесь о заземлении агрегата.

Важный момент. При колке дров винтовым устройством надо правильно придвигать колодку к инструменту – строго в вертикальном положении. Если уложить ее набок, одно полено застрянет между конусом и столешницей.

На стационарной версии масляная станция располагается отдельно

Сборка гидравлического колуна отличается монтажом оборудования. Вместо электродвигателя и «морковки» нужно установить лезвие, пластину–толкатель и рабочий цилиндр. Заметьте, остальные комплектующие можно разместить отдельно, подведя к цилиндру рукава высокого давления от насоса гидростанции.

Очень подробно и доходчиво процесс изготовления гидравлического агрегата показан в видеосюжете:

Напоследок о ручных топорах

Если у вас нет возможности самостоятельно изготовить механизированный дровокол, придется рубить дровишки традиционным способом. Здесь важно подобрать удобный инструмент, который максимально облегчит работу.

Как выбираются топоры для колки дров:

Если позволяет бюджет, стоит обратить внимание на более практичные импортные колуны с прочной пластмассовой рукояткой и различными профилями лезвия, сделанного из качественной стали. Популярные варианты – прямые топоры бренда Fiskars и колуны для заготовки дров со смещенным центром тяжести от производителя Vipukirves.

Источник

Чертежи и инструкция по изготовлению своими руками механического дровокола

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.

Читайте также:  Оригинальные идеи для рукоделия своими руками

Зачем нужны дрова – повышение качества топлива

В современном мире довольно много источников энергии:

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.

В теплотехнике для характеристики топлива введены понятия:

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

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.

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:

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.

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.

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.

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:

Винтовой дровокол

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:

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?»

Пошаговое руководство по изготовлению пружинного дровокола

Для выполнения работы потребуются инструменты:

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.

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.

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.

Источник

admin
Делаю сам