Винтовой конусный дровокол для дачи

О конструкции

Основная конструкция конусного дровокола

Станок состоит из основных двух частей:

• Базовая часть представлена крепкой станиной. Она изготавливается из профильной трубы и имеет форму тумбочки. Состоит из четырёх стоек скреплённых между собой перемычками. Верх накрывается стальным листом по размеру периметра и толщиной 10 мм. На него устанавливаются два крепления под подшипники. На среднем уровне крепится подобная пластина. В ней сверлятся отверстия под крепление электрического мотора. К станине приваривается стол для подачи материала. Изготавливают его из двух стоек, с использованием профильной трубы, соединённых перемычкой. Верх выполняется из стального листа. Размеры соответствуют периметру стола. Толщина металла 10 мм. к поверхности стола приваривается нож разъединяющий полено. Он предотвращает неожиданное попадание осколка под винтовой конус с последующим его затягиванием и деформацию вала. Приваривается н строго под конусом на расстоянии 20 мм от самого большого диаметра конуса имеющегося в наборе к данному станку.
• Механическая часть представлена валом, двумя подшипниками, шкивом понижающим число вращения, конусом с винтовой резьбой, электродвигателем, малым шкивом для двигателя и прорезиненным ремнём.

Как работает?

Стальной вал помещается в подшипники и устанавливается в крепления на станине. На конце его закрепляется шкив диаметром 400 мм. на среднюю площадку устанавливается электродвигатель с малым шкивом диаметром в 140 мм. между ними устраивается ремённая передача.

Разность диаметров шкивов позволяет сократить частоту вращения от двигателя на вал с конусом в три раза, но позволяет увеличить мощность станка в 3 раза.

Длина конуса 250 мм, диаметр основания под вал составляет от 40 мм до 100 мм.

В основании высверливается отверстие для вала. Закрепляется конус на валу при помощи винтов или внутренней резьбы.

Типы приводов для конусного дровокола

Приводом для производства работы механического колуна могут быть:

• Электрические двигатели с питанием от сети напряжения в 220 V и 380 V. Выбор зависит от необходимой мощности станка.
• Двигатели внутреннего сгорания, работающие на бензине или дизельном топливе.
• От специального приспособления у механической газонокосилки или минитрактора. Это привода временного характера.

Принцип работы электрического колуна

Материал находится в вертикальном положении. Принцип ручной подачи необходим для тактильного контроля силы надавливания на чурбак. Конус с помощью винтовой резьбы вворачивается в древесину. Форма колуна обеспечивает постепенное раскалывание дерева на поленья необходимого размера. Остаётся только сложить полученный продукт в поленницу.

Важно! Особое внимание необходимо уделять безопасности производства работ на данных станках. Они имеют большое количество открытых вращающихся частей с большой мощностью. Для работы применяется электрический ток

Важно соблюдать все правила техники безопасности. Обязательное применение спецодежды и средств индивидуальной защиты, рукавицы, сапоги кирзовые, очки

Для работы применяется электрический ток

Важно соблюдать все правила техники безопасности. Обязательное применение спецодежды и средств индивидуальной защиты, рукавицы, сапоги кирзовые, очки

Устройство дровокола

Этот довольно простой механизм состоит из следующих основных частей:

• приводного двигателя;
• ременной либо зубчатой передачи (редуктора);
• станины;
• винтового механизма с опорой.

Дровокол может использоваться в качестве привода электродвигатель или двигатель внутреннего сгорания. Некоторые модели можно подсоединить к трактору через вал отбора мощности. Последние 2 привода более затратны, так как требуют для работы большого расхода бензина или дизельного топлива.

Самый распространенный вариант – электрический двигатель. Для дровокола обычно используется 3-фазный, но если отсутствует такая сеть, то можно применить бытовой 1-фазный двигатель. В любом случае скорость вращения не должна превышать 500 об/мин, так как при больших удержать полено на столе трудно и возможно получение травмы. Обычно применяется двигатель, мощность которого не превышает 3-5 кВт. Пуск его осуществляется магнитным пускателем, включающем в себя элементы электрических защит.

Привод крепится на станине при помощи болтов для исключения его перемещения ирасполагается в нижней части рамы. Вращательное движение двигателя передается через 2 ручейковые шкивы винтовому механизму посредством клиновых ремней. Соотношение диаметров шкивов должно быть таково, чтобы обеспечивалась необходимая скорость вращения. Оптимальная – 300-400 оборотов. Шкивы должны находиться в одной вертикальной площади, в противном случае ремни будут “слетать” с ручейков.

Дровокольный станок может быть оснащен мотор-редуктором. Такое устройство не требует применения ременной передачи. Электродвигатель крепится непосредственно к фланцу редуктора и через него передает вращение конусу-колуну. Фиксируется такой агрегат на стол станины. Перед началом работ необходимо проверить наличие масла в редукторе и при его отсутствии – долить. В противном случае агрегат выйдет из строя.

Станина служит для крепления всех механизмов конусного дровокола и изготавливается из уголка 40х40 мм или профильных труб. Верхняя часть каркаса зашивается листовым железом и представляет собой стол, служащий для установки конуса с опорой и расположения чурок для колки. Все элементы станины крепятся между собой сваркой. Такая конструкция может быть стационарной и мобильной. Для этого на 2 опорах монтируют ось с колесами. Это облегчит передвижение станка по двору, а в случае непогоды его можно легко и быстро убрать в подсобное помещение.

Винтовой механизм с опорой

Основным рабочим органом станка является конус (морковка) с профильной резьбой. Обычная метрическая не используется из-за малой высоты профиля, который не в состоянии войти в дерево. Лучшим вариантом является использование для конуса упорной (пилообразной) резьбы.

Винт крепится на ось со шкивом, который располагается в опоре. Для предотвращения биения вала во время вращения, используются 2 шариковых опорных подшипника, которые устанавливаются в корпусе опоры. Такую деталь можно приобрести в специализированном магазине или заказать у токаря. Самостоятельно изготовить винт без наличия токарного станка и знаний токарного дела практически нереально.

Винтовой колун — что это такое?

Простая конструкция конусного дровокола очень эффективна, если требуется переколоть несколько кубометров дров

Колоть дрова, не прилагая при этом больших усилий, можно с помощью винтового колуна. Чтобы понять, как работает это приспособление, достаточно вспомнить, как в процессе неудачного ввинчивания шурупа в деревянную рейку или планку эти предметы раскалывались в месте физического воздействия. Бороться с этим явлением просто — достаточно предварительно засверлить отверстие под саморез, и он пойдёт как по маслу. Принцип раскалывания древесины при вкручивании винта был использован домашними мастерами в рассматриваемой конструкции. Вот только простой шуруп раздвигает волокна недостаточно, поэтому его модифицировали, намного увеличив конусность и уменьшив соотношение глубины резьбы к диаметру инструмента. В результате получили винт, который представляет собой симбиоз клина и самореза. Приспособление легко вворачивается в древесину благодаря резьбовой части и разрывает её по волокнам за счёт многократного увеличения диаметра инструмента.

Схема винтового дровокола

В зависимости от конструкции привода существует несколько разновидностей винтовых дровоколов. В одних винт насажен непосредственно на вал электрического двигателя. Требования к силовому агрегату в этом случае выдвигаются довольно жёсткие — электромотор должен быть низкооборотным (не более 500 об/мин), и достаточно мощным (не менее 3 кВт).

Схема, при которой конус устанавливают прямо на вал электродвигателя, подходит только для тихоходных силовых установок

В других схемах винтовых колунов используются электродвигатели любого типа, а снижение оборотов вращения достигается за счёт применения механических редукторов, ремённых и цепных передач. При этом на вал силового агрегата устанавливают шкив (звёздочку) малого диаметра, а на вал дровокольного конуса — большого. Соотношения их размеров подбирают так, чтобы понизить частоту вращения электродвигателя до приемлемых 300 – 500 об/мин. Иногда при использовании высокооборотных моторов достичь этого без существенного увеличения диаметра ведомой звёздочки (шкива) невозможно. В таком случае устанавливают промежуточный вал и двойную (ступенчатую) передачу.

Максимально упростить конструкцию механического колуна при сохранении высокой производительности можно, установив электродвигатель с редуктором

Все детали конструкции монтируют на прочной станине, которую для удобства работы оснащают откидным столиком.

К достоинствам конусных дровоколов можно отнести:

• простоту конструкции;
• возможность изготовления в домашних условиях (практически все комплектующие, кроме конуса, можно найти на собственном подворье);
• высокую производительность оборудования;
• низкую стоимость установки;
• эксплуатация агрегата не требует квалификации оператора.

К сожалению, простая и надёжная конструкция винтовых колунов не лишена недостатков. Огромным минусом конусного дровокола является то, что древесина с переплетающимися волокнами — непреодолимое препятствие для его буравчика, поэтому прикорневые и особо сучковатые чурбаки придётся разделывать другим способом. Второй недостаток заключается в неполном разделении чурок на поленья. Нередко заканчивать разделку большого чурбака на две отдельные части приходится вручную, а это не каждому под силу. Ещё хотелось бы отметить невозможность изготовления конуса дровокола без применения токарного станка. Конечно, занести это в минусы можно лишь частично, поскольку в сети есть множество предложений как по изготовлению, так и по продаже винтов любого размера.

Какие бывают дровоколы: изучаем особенности

В основу дровоколов любого типа: механических, электрических, бензиновых — заложен один и тот же принцип. Все они состоят из колуна, с острым лезвием, заточенным примерно под 30˚, и механизма, приводящего его в движение. Причем, способы создания этой силы могут быть разные: электропривод, поршневая тяга, а может быть и физическое усилие, созданное человеком. Кстати, механические колуны с ручной тягой тоже существуют.

Вот один из них –настенный колун Stikkan, приспособление не дешёвое, но весьма эффективное. Стоимость такого элемента декора около 14 000 рублей. Удивлены?

Такой колун относится к простейшим из устройств, предназначенных для механической колки дров. Рассмотрим все вариации приборов более подробно.

Механические приспособления для колки дров: от простейших насадок до рычажных моделей

Чаще всего в домашних мастерских пользуются двумя видами механических дровоколов: пружинным и редукторным. Рассмотрим конструкции основных их них, чтобы решить какое приспособление будет проще сделать в домашних условиях.

Итак, рассмотрим виды механических дровоколов:

Пружинный. Принцип работы построен на обратной энергии сжатой пружины. Обычно присутствует педаль или рычаг. Работа с таким механизмом требует физических усилий человека.

Пружинный дровокол может быть разных размеров, однако, во всех случаях необходимо физическое участие человека

Вариант колуна на фото состоит из металлической рамы. Конструкция обязательна должна быть снабжена подпорками. Стрела выполняет роль рычага, система закреплена на шарнире. Она, как видно на фото, опирается на пружину, которая зажата между двумя чашками. С другой стороны рычага размещается колун и рукоятка.

Такая конструкция имеет ряд преимуществ:

• не требует подключения к электричеству;
• простота конструкции;
• доступные материалы;
• позволяет рубить поленья разных габаритов.

Среди минусов – обязательный контроль за состоянием крепежа колуна, точный расчёт длины рычажного механизма. В противном случае, можно получить травму.

Наиболее безопасная и дешёвая вариация механического колуна представляет собой специальную насадку на чурбак. А уже сверху на него «накалывается» полено

Вернемся к обсуждению типов механических дровоколов. Итак, остался второй тип.

Редукторный. В данном случае колун приводится в движение шестерней и зубчатым колесом. Иногда такой тип дровоколов называют реечным, так как в составе его механизма длинная рейка, снабженная зубчатой или червячной передачей.

Механические инструменты для колки дров отличаются своей компактностью. Обычно домашние мастера отдают предпочтение приспособлениям с ножным приводом. Они более безопасные.

Колун для дров с электрическим приводом

Электродровоколы – более усовершенствованные агрегаты. Могут быть как вертикальными, так и горизонтальными. Чаще всего работают с конусной насадкой, которая просто всверливается в полено. Такие агрегаты имеет смысл использовать при больших объемах заготовок древесины.

Обратите внимание, для самостоятельной сборки необходимо найти нужной мощности мотор и правильно подключить электропривод

Самыми безопасными считаются вертикальные дровоколы. Однако, несмотря на всё удобство, есть один нюанс, станки работают от напряжения в 320 Вольт. Кроме того, любой агрегат требует определенного навыка работы

Важно обеспечить свободный ход всех механизмов, проводить регулярное техобслуживание, чтобы предотвратить заклинивание и порчу прибора

Бензиновые агрегаты для колки дров: особенности использования

Ещё более профессиональными устройствами считаются станки, работающие на бензине. Такое оборудование стоит на лесозаготовительных предприятиях. От оператора требуется лишь контролировать ход выполнения работы. Такие устройства не пригодны для установки в домашних мастерских. Они достаточно габаритные и шумные.

Виды

Ручные или кинетические дровоколы действуют на основе простых принципов физики и не требуют особых усилий для эффективного результата.

Существует несколько типов таких приспособлений:

• Лом-колун — агрегат в виде заострённого стержня устанавливают на полено и повторяющимися резкими движениями раскалывают материал.
• Модели с ручным приводом. Они представляют собой тумбы с направленным вверх лезвием. На остриё устанавливают полено и раскалывают при помощи удара кувалдой.
• Агрегаты с пружиной. Такие конструкции снабжены силовым рычагом и работают по принципу утяжеления действующего элемента.
• Реечные устройства. Толкающей деталью здесь выступает зазубренная рейка.

Мнение эксперта
Левин Дмитрий Константинович

Колуны в форме стрелы имеют простое строение и низкую стоимость, но в применении достаточно опасны: изделие может отскочить от чурки во время удара.

Разновидности древоколов

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

• конусные. Здесь раскалывание дерева идет под действием ввинчивающегося внутрь колоды конусного элемента. Эту деталь по внешнему сходству еще называют «морковкой»;
• с клином-лезвием, врезающимся в древесину как обычный топор.

По типу привода выделяют:

• ручные механизмы, где усилие прилагает человек, а увеличивается оно за счет правильного приложения нагрузки и жесткого закрепления заготовки;
• электрический, где усилие задается электродвигателем. Чаще всего в таком варианте реализуют конусные модели, поскольку очень легко организовать вращение основной детали напрямую, без передаточных механизмов. Двигатель может работать от сети или на жидком топливе (бензине);
• гидравлический, точнее, гидравлический с электроприводом. Здесь первичное усилие дает электрика, а необходимое давление на заготовку передается через гидравлическую систему.

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

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

Отдельно стоит также рассмотреть стационарные и мобильные изделия.

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).

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:

1. Швеллер №№ 10…16 (номер определяет высоты выраженную в сантиметрах).
2. Профильная труба 40·60 мм (30·60 мм).
3. Рельс длиной 300…400 мм.
4. Двутавр №№ 12…16.
5. Уголок № 30…50.
6. Втулка от подвески автомобиля (она может иметь износ).
7. Трубы диаметром 40…70 мм.
8. 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.

Зачем нужны дрова – повышение качества топлива

В современном мире довольно много источников энергии:

1. Природный газ доступен на обширных территориях. Достаточно открыть горелку и зажечь, как появляется синеватый огонек, который выделяет значительный тепловой поток.
2. Жидкое топливо, подаваемое через форсунки, горит ярким красным или желтоватым пламенем. Даже в тепловых машинах применяют разные виды жидких энергоносителей.
3. 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.
4. 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.