Конусные дровоколы: устройство и изготовление своими руками

Основные виды винтовых дровоколов

Бытовой конусный дровокол производители изготавливают как в стационарном, так и в мобильном исполнении. В последнем случае каркас снабжается осью с двумя колесами, благодаря которым станок можно свободно перемещать к месту колки дров.

По типу привода винтовые колуны делятся на электрические и бензиновые. Кроме этого, выпускаются модели промышленного типа, приводимые во вращение тракторным валом отбора мощности (ВОМ).

Электрические дровоколы могут работать как от однофазной сети, так и от трехфазной. Однако завести три фазы на свой участок – довольно дорогое мероприятие, поэтому владельцы дачных домов выбирают менее мощные, но зато более практичные однофазные модели.

Выбирая дровокол шуруп, обращайте внимание на тип резьбы конуса. Метрическая резьба стирается быстрее и при работе такого конуса высока вероятность соскакивания полена

Лучший вариант – упорная резьба, которая лучше входит в чурку и служит дольше.

Ориентировочные цены на дровокольные станки винтового типа составляют от 16 000 до 38 000 рублей. Существенное влияние на цену оказывает тип двигателя (220 В, 380 В, бензиновый). Полностью автономный станок, оснащенный двигателем внутреннего сгорания, стоит в среднем на 10-15% дороже электрического.

Особенности функционирования

Конусный дровокол (винтовой колун) работает по простому принципу: вращаясь, конус входит в древесину наподобие шурупа и раскалывает ее на части

При работе с этим устройством необходимо соблюдать элементарную технику безопасности и проявлять особое внимание. Итак, самым простым вариантом дровокола является конструкция, состоящая из верхнего конуса и нижнего домкрата, а также уложенной набок П-образной рамы

Установленный чурбан зажимается между конусной оснасткой и штоком домкрата. В результате конус, поступательно набирающий скорость, выполняет разделение древесины на части.

В случае изготовления более сложного варианта, который отличается высокой производительностью, нужно устанавливать двигатель, работающий от бензина или электричества. На его вал насаживается конусная оснастка, которая при медленном вращении (80-100 об/мин) ввинчивается в древесину и раскалывает ее.

С применением подобной схемы рубки дров обеспечивается безопасность человека, обслуживающего устройство. Главным недостатком этого оборудования считается невозможность раскола чурбаков из пород древесины, отличающихся переплетением волокон. Для рубки дуба и березы используют гидравлический дровокол, характеризующийся существенно большим усилием толкателя (3-7 тонн).

Самостоятельное изготовление станка

Изготовить дровокол своими руками возможно даже при отсутствии части необходимых деталей. Однако если нет навыков проведения сварочных работ, то будет лучше такой станок приобрести в магазине либо заказать у специалиста. Некачественно выполненная сварка может привести к получению серьезных травм.

Чтобы сделать самодельный дровокол, потребуются:

• профильные трубы или уголок;
• листовой металл;
• электродвигатель с пускателем;
• винтовой конус;
• опора с подшипниковыми узлами и валом;
• шкивы и клиновые ремни;
• крепеж.

Чертежи для изготовления станка, при наличии определенных навыков, можно составить самостоятельно либо найти на тематическом форуме в интернете. Многие умельцы, сделавшие такой агрегат самостоятельно, выкладывают не только их, но и видео с последовательностью действий.

Работы начинаются с изготовления станины. Для этого используются профильные трубы 40х25 мм либо уголок 40х40 мм. Размеры каркаса будут зависеть от габаритов используемых деталей и могут приблизительно составлять:

• высота – 70-80 см;
• ширина – 50-55 см;
• длина – 70-80 см.

Конструктивно станина представляет собой 4 ножки (опоры), соединенные между собой сваркой горизонтальными отрезками труб или уголков. В нижней части обустраивается место для установки электродвигателя. Это может быть дополнительная рамка, выполненная из этого же материала, либо площадка из листового железа.

Перемычки в верхней части привариваются на одном уровне с торцами ножек. Полученная рамка обшивается листовым металлом толщиной не менее 1 мм. На одной из сторон крепится винтовой механизм со шкивом. Под винтом приваривается клин, который будет фиксировать деревянный чурбан во время колки. На нижней площадке устанавливается электродвигатель. Оба шкива должны находиться в одной плоскости. Пускатель крепится на одну из опор таким образом, чтобы была возможность удобно и быстро отключить агрегат в случае нестандартной ситуации.

Необходимо помнить, что вся нагрузка сконцентрирована на одной стороне конструкции. Это надо учитывать при ее установке для проведения работ. Чтобы станок было легче перемещать, его оснащают колесами, которые располагаются на оси, установленной под электродвигателем. Перед тем как сделать первое включение агрегата, необходимо убедиться в надежном креплении всех деталей. Готовый конусный дровокол очищается от ржавчины, и проводится его покраска. Подключение электродвигателя к сети проводится 4-жильным кабелем соответствующего сечения с обязательным заземлением.

Установка двигателя и главного вала

После этого можно устанавливать ремни. Сделав это, проверьте траекторию их движения – она должна быть прямолинейной. Если это не так, просверлите новые отверстия в столешнице, куда и установите вал. После этого снова проверьте траекторию. Эту процедуру делайте до получения необходимого результата. Ремни должны передвигаться без биений, иначе, они могут слетать.

Установите конус на вал и закрепите его винтами. Конус должен быть установлен прочно, без люфта. На валу сделайте лыски. Они могут пригодиться в случае, если конус застрянет в полене. Извлекать его придется с помощью трубного ключа. Лыски обеспечат сцепление ключа с валом. После этого установите рассекатель (для его изготовления может пригодиться старый молоток).

Требуемые для изготовления детали

В процессе создания установки по расколу дров не потребуется искать дорогостоящие детали. Большинство компонентов найдутся у многих умельцев в гараже или сарае. Ниже приведен список необходимых инструментов, деталей и узлов:

• винтовой конус (можно купить или изготовить, ниже будет более подробно написано о нем);
• вал;
• шкивы разных диаметров;
• цепь или ремень;
• подшипники в корпусе;
• металлические трубы или уголки для каркаса станины;
• стальной лист для стола;
• двигатель;
• провода;
• винты;
• выключатель;
• болт и гайки;
• сварочный аппарат;
• электродрель;
• сверла по металлу;
• болгарка;
• рулетка;
• маркер;
• чертеж;
• набор гаечных ключей.

С таким набором легко можно будет сконструировать и собрать простой дровокол. Если планируется сделать его мобильным, то стоит приготовить крепкие колесики, способные выдержать вес установки. Также рекомендуется покрыть конструкцию краской или эмалью для защиты от коррозии.

Теоретические основы теплотехники – сгорание твердого 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.

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.

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

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

Предлагаем ознакомиться Розы крылья ангелов из семянПружинный дровокол — это самое простое устройство для колки дров.

Основной элемент устройства — пружина. Она присоединена к станине. Верхняя часть пружины упирается в неподвижную перекладину, на которой установлен режущий колун.

Всю нагрузку в данном случае принимает на себя пружина, в ее обязанности входит удержать колун. Перед нами стоит задача подобрать пружину и колун так, чтобы для работы прилагались минимальные усилия, но достаточные для раскола твердой древесины. Упор пружины можно сделать мобильным. Такой дровокол должен иметь минимальную высоту 800 миллиметров.

Конусный винтовой дровокол

Самый распространенный тип дровокола. Свое название получил благодаря колющему устройству в виде конуса. Главное отличие между винтовым и конусным дровоколом в наличие резьбы. Конус, который вращается за счет мотора, вклинивается в полено и раскалывает его.

Основные достоинства винтового дровокола:

• Простота изготовления.
• Высокая производительность.
• Низкая цена комплектующих.
• Надежность конструкции.

Основные недостатки винтового дровокола:

• Не подходит для деревьев со спутанными волокнами.
• Сложно изготовить конус самостоятельно.

Нам понадобятся следующие материалы и инструменты:

• Редуктор.
• Мотор.
• Винтовой конус.

Лучше использовать винтовой конус. С помощью него легче раскалывать древесину. Конус можно сделать самостоятельно, но необходимо иметь профессиональные навыки токаря и специальный станок. Резьба бывает разная. Определены лучшие параметры резьбы: шаг 7 миллиметров, глубина 3 миллиметра.

Желательно сперва составить чертеж изделия. Указать расположение деталей и проводки. Также нужно серьезно подойти к изготовлению клина. Его можно сделать из стали. Лучше, если винт изготовит профессионал. Именно от него будет зависеть качественная работа аппарата. Размер рамы подбирают под определенного человека, который будет работать с дровоколом. Оптимальные размеры: высота 90 сантиметров, ширина около 70 сантиметров, длина изделия метр.

Двигатель устанавливают снизу станины, это необходимо для защиты мотора от опилок. При изготовлении колуна нужно определиться с методом натяжение ременной передачи. Нам понадобятся дополнительные ролики. Ременную передачу закрывают специальным кожухом. Он сделан из куска металлической пластины.

Сборка винтового колуна

Нужно порезать трубу на несколько маленьких отрезков при помощи болгарки. Из металлического листа вырежем стол и нижнюю полку. Узлы рамы свариваем между собой. Крепим к столу ножки. Если вы хотите дровокол сделать мобильным, можете прикрепить к нему колеса. Изготавливаем основание для двигателя и привариваем к станине. На вал мотора устанавливаем шкив. Собираем конструкцию вала конуса. Устанавливаем на него ремни. Вращение вала должно быть равномерным. На вал двигателя крепим винтовой конус. Изделие готово. Проверяем дровокол в работе. Красим аппарат противокоррозионной краской.

Простейший дровокол своими руками

конусные дровоколыметаллический конус с резьбой

В случае когда нет возможности заказать или сделать конус на станке, данную деталь можно сделать своими руками при помощи болгарки. При этом не нужно сильно выдерживать чёткие размеры. В этом случае просто нужно вначале насадить болгарку на шкив электрического двигателя, и равномерно срезать металл, добившись её свободного вращения.

Готовый конус надевается на вал с подшипниками необходимого размера, где в конце находится фланец со звёздочкой от колеса мотороллера. Конус с резьбой крепится на валу с помощь болта или штифта, это даёт возможность с лёгкостью убирать его с вала и выкручивать из чурбака при заклинивании.

Снятый конус, заклинивший в бревне, можно с лёгкостью выкрутить из дерева с помощью газового ключа. Если конус зафиксирован на валу намертво, то, при заклинивании, появляется необходимость снимать цепь привода, поточу что вал двигателя не всегда можно повернуть в другом направлении.

https://youtube.com/watch?v=qG_v8ZBSoVY

Особенности изготовления

Способ работы этого винтового дровокола очень прост. Во время вращения конус, подобно саморезу, вкручивается в бревно, раскалывая его. Работая с дровоколом, нужно быть предельно аккуратным и соблюдать правила безопасности.

Разновидности дровоколов

Бытовые устройства имеют только лишь функцию раскола бревна. Профессиональные аппараты представляют очень сложную конструкцию, которая производит подачу древесины, торцовку по заданной длине, раскалывание и выброс колотых дров. Естественно, и цена, и производительность, и мощность этих устройств не идёт в сравнении с обычными заводскими дровоколами, и уж тем более своими руками.

По устройству подачи раскалываемой древесины дровоколы могут быть вертикальными, горизонтальными и комбинированными.

В горизонтальных аппаратах чурбак крепится на горизонтальном жёлобе. Причём, с учётом конструкции, или толкатель двигает полено к колющему ножу, или нож по направляющей движется по направлению к полену.

В вертикальных дровоколах полено подаётся вертикально, а передвигающийся нож сверху его раскалывает. Механизмы этой конструкции наиболее производительны, они занимают не такую большую площадь, но имеют и свои минусы. Так, во время работы вертикальных дровоколов нужно своими руками поддерживать раскалываемые поленья, что требует чёткого соблюдения техники безопасности.

Устройства комбинированного типа объединяют себе возможности описанных выше аппаратов и используются только на деревообрабатывающих заводах.

Учитывая источник питания, дровоколы делятся на такие виды:

• Аппараты на тракторной тяге. Такие устройства подсоединяются к гидросистеме трактора с мощным валом отбора. Это профессиональные и мощные аппараты, которые предназначаются для работы в крупных промышленных предприятиях, лесопромышленных фермах и комплексах.
• Дровоколы с дизельными или бензиновыми двигателями. Это очень мощные аппараты, которые используются, как правило, на лесозаготовках. Однако они подходят и для работы в загородных домах.
• Комбинированные устройства. Некоторые модели имеют электрические двигатели или ДВС, а также приспособлены к работе от тракторного вала.
• Дровоколы с электрическими двигателями. Это самые простейшие конструкции дровоколов. Электрический двигатель активирует гидронасос. Эти агрегаты просты в эксплуатации и обслуживании, их можно поставить почти в любом помещении.

Дровоколы с электрическими двигателями не требуют особого обслуживания и лучше всего подойдут для использования в домашних условиях. Единственным непременным условием для их работы является наличие электроэнергии.

С учётом конструкции механизма колки брёвен, дровоколы делятся на такие виды:

1. Конусные или винтовые (мы как раз и рассказывали выше, как сделать этот дровокол своими руками). В данных устройствах роль ножа выполняет конус с резьбой, он раскалывает полено, вкручиваясь в него. С помощью такого принципа работы, можно вполне сделать дровокол своими руками, потому что он довольно прост, и не нуждается в изготовлении дополнительных механизмов. Но, для его производительной работы потребуется мощный электродвигатель.
2. С гидроприводом. В основе этих устройств находится гидравлический насос, который приводит в действие нож-колун, он, надавливая с большой силой на полено, раскалывает его.

Также промышленные устройства различаются между собой по способу транспортировки. Чаще всего тяжёлые и крупные аппараты делаются в стационарном варианте. А вот в конструкции лёгких аппаратов предусмотрены колёса, они позволяют с лёгкостью проводить их передвигать.

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

Важно соблюдать все правила техники безопасности

Обязательное применение спецодежды и средств индивидуальной защиты, рукавицы, сапоги кирзовые, очки

Винтовой дровокол

Из двух вышеобозначенных конструкций, самый простой – винтовой дровокольный станок. Если вы посмотрите на рисунок ниже, то вы поймете, из чего его собирают, и как он работает. Это на самом деле простая конструкция без сложных узлов. В его состав входят электродвигатель, конус винтовой, пара подшипников, вал и редуктор. Кстати, последний может быть в виде ременной передачи, цепной, может быть использован заводской редуктор с зубчатой передачей.

Что касается мотора, то оптимальный вариант – это электрический, хотя можно установить и бензиновый, если собирается большая дровокольная установка. Кстати, можно для небольшого станка использовать двигатель от старой стиральной машинки, работающего от напряжения 220 вольт. Он хоть и маломощный, но установив хороший редуктор, можно увеличить его мощность в два-три раза. Здесь главное – правильно подобрать оба элемента. К примеру, можно установить на валу двигателя малый по размерам шкив, а на вал, на который насажен конус, установить большого диаметра шкив. И чем разница между диаметрами шкивов будет больше, тем мощнее будет дровокол.

Теперь о выборе подшипников. В принципе, подойдут любые, главное, чтобы изготавливаемый под них вал соответствовал действующим на него нагрузкам. Для небольших дровоколов можно установить вал диаметром 25-30 мм. Соответственно под него подбираются подшипники с внутренним диаметром, соответствующим внешнему диаметру самого вала.

Сами подшипники устанавливаются на дровокол в специальном корпусе из чугуна или стали. Корпус может быть отдельным для каждого подшипника или единым для двух сразу. Можно заказать корпус токарю, но лучше приобрести б/у конструкции, которые всегда найдутся на любой свалке металлолома.

Крепятся подшипники к станине с помощью болтов. Сама станина в месте установки должна быть очень прочной, поэтому именно в местах крепления под корпуса подшипников устанавливается металлический профиль (уголок, швеллер), который к станине дровокола приваривается электросваркой. Сама основа станка собирается из труб или уголков.

И самый главный элемент дровокола винтового с двигателем 220 вольт – это конус. Начнем с того, что изготавливают его из инструментальной стали, очень прочной. Поэтому самостоятельно его сделать, даже токарю в домашних условиях, непросто. Но этого делать и не надо, потому что винтовые конуса сегодня продаются свободно

Важно – правильно его выбрать по размеру, потому что от этого будет зависеть, какие чурки можно резать. Вот соотношение размеров конуса с размерами разрезаемых бревен, при одинаковой длине инструмента

• Диаметр –70 мм, размер скоса – 1,1. При таких параметрах глубина раскола будет составлять 450 мм.
• Диаметр – 80 мм, скос – 1,2, глубина раскола – 550 мм.
• Диаметр – 100 мм, скос – 1,5, глубина раскола – 750 мм.

На фото выше показаны размеры конуса, а также описаны показатели винтовой резьбы

Особое внимание направлению нарезки резьбы. Она должна быть левой

То есть, при вкручивании конуса, он должен врезаться в полено, при этом тянуть его на себя. По сути, с помощью резьбы выполняется дополнительное движение заготовки – поступательное. При том, как сам рабочий орган вращается

Это очень важно для конусных дровоколов (220 вольт) бытового типа, потому что у них будет отсутствовать подающий узел. Все будет производиться вручную

Именно этот вариант создаст условия, при которых не нужно будет использовать большое давление на разрезаемую деревянную чурку.

Выбор конуса зависит от его конструкции. Их две: с хвостовиком и с внутренним посадочным отверстием. В первом случае в валу, на который конус будет устанавливаться, сверится с торца отверстие под размер диаметра хвостовика. Последний вставляется в отверстие вала и крепится в нем при помощи стопорного винта, который вкручивается сбоку вала. Во втором случае сам вал вставляется в посадочное отверстие конуса, где закрепляется двумя стопорными винтами (болтами). На фото ниже показана вторая конструкция винтового конуса.