Винтовой дровокол. Характеристики

Особенности оборудования

Если в недавнем прошлом большинство из нас по старинке раскалывали дрова вручную топором, то сегодня для этой работы используются универсальные механизированные дровоколы. Качественно изготовленное оборудование будет отличаться производительностью и безопасностью. Изготовив такое оборудование самостоятельно, можно будет сэкономить несколько десятков тысяч рублей, которые дачник или владелец частного дома заплатил бы за покупные дровоколы.

В настоящее время в продаже можно найти многочисленные разновидности гидравлических ручных дровоколов и станков, привод которых осуществляется от электромотора. Принцип действия подобного оборудования чрезвычайно прост. Мотор отвечает за вращение рабочей головки или специальных ножей, которые оказывают давление на поленья, раскалывая чушки на дрова.

Принято разделять дровоколы по следующим признакам:

По способу укладки бревен различают вертикальные и горизонтальные конструкции.
В зависимости от размеров используемых дров принято разделять оборудование на бытовое и промышленное.
По типу привода станки могут различаться на гидравлические и электрические с мощностью около 2,5 кВт.

Выбор тех или иных типов дровоколов будет напрямую зависеть от объема работы, параметров рассказываемых дров, а также ряда других показателей, которые непосредственно влияют на тип и производительность всей установки. Для бытового использования на даче можно выбирать не только модели с электроприводом, но и простейшие гидравлические варианты.

Электрический дровокол своими руками. Видео

По видео ролику можно посмотреть, как без топора легко можно колоть дрова. Делается это с помощью конуса, который вкручивается в полено и раскалывает его. Самую простую модель такого электроколуна достаточно просто изготовить своими руками.

Всех сложнее в таком приспособлении изготовить конус. Его, согласно чертежу, который можно найти в интернете, необходимо выточить на токарном станке. Кроме этого, на конусе нужно нарезать левую упорную резьбу.

При отсутствии токарного станка можно воспользоваться болгаркой из металла, насадив ее на шкиф электрического двигателя. После того как болгарка начнет свободно вращаться, со всех сторон одинаково следует снимать металл.

Кроме конуса, для конструкции еще понадобится:

блок ведущего вала;
электрический двигатель;
металлические листы и уголки.

Сделав своими руками конус, можно начинать собирать конструкцию:

Из металлических уголков сваривается рама, к которой привариваются нужных размеров стальные листы. Должен получиться столик с полкой внизу.
На нижний уровень рамы устанавливается электродвигатель и крепится на болты.
На вал насаживается малого диаметра шкиф.
На обточенный стальной прут вставляются подшипники, которые крепятся на коробке в гнездах. Коробку можно сделать из толстого железа или взять от старых репродукторов и приварить к станине.
Собранный узел проверить на легкость вращения ручкой.
Установить шкиф большого диаметра на второй конец вала.
Надеть ремни и опять проверить легкость вращения.
На выходной вал надеть винтовой корпус.
К двигателю подвести питающий кабель.

Конусный дровокол готов. При его изготовлении необходимо учитывать некоторые рекомендации:

цепная или ременная передача должна быть оснащена защитным кожухом;
для большей производительности конструкции насадка должна вращаться со скоростью от 250 оборотов в минуту;
нельзя соединять насадку с двигателем напрямую, так как из-за большого количества оборотов это опасно;
все связанные с электричеством работы лучше доверить специалисту.

Кроме этого, не стоит забывать, что при работе с электрическим дровоколом следует соблюдать технику безопасности. Травма может быть гарантирована даже при одном неверном движении.

С механическим, гидравлическим или электрическим колуном можно не беспокоиться о заготовке дров на зиму. С его помощью это будет сделать достаточно легко. А если еще приспособление для рубки дров сконструировать своими руками, то в семейном бюджете можно сэкономить немало средств.

Защитные функции

Двуручное управление – предполагает работу дровокола только при одновременном удерживании двух рычагов. Тем самым полностью исключается вероятность получения травмы.

Аварийный выключатель – останавливает работу колуна в случае возникновения нештатной ситуации. Повышает безопасность эксплуатации агрегата.

Защита от перегрузки – автоматическое отключение устройства при заклинивании чурбана или достижении максимального рабочего давления. Снижает риск преждевременного выхода из строя дровокола.

Реверс (винтовые дровоколы) – вращение конуса в обратном направлении. Полезная опция, если винтовой клин застрял в полене.

В хорошем дровоколе предусматривается защита от короткого замыкания и перепадов напряжения в электросети.

Конструкция и принцип работы

Конструкционные особенности конусного дырокола базируются на рабочем взаимодействии гайки и винта, где в роли гайки выступает мягкая древесина. На прочной металлической платформе фиксируется моторедуктор с наконечником, выполненным в форме одно- или двухконусного винта. Он вращается со скоростью от 250 до 400 оборотов в минуту.

В то же время от двигателя приходит в движение и упорная планка, она задвигает стоящий торцом чурбак на движущийся конус. В результате винт вонзается в боковину заготовки, и древесина сразу же раскалывается вдоль своих волокон.

Существуют две базовые конструкционные схемы этих дровоколов. В первой – двухзаходный конус крепится прямо на вал тихоходного электрического двигателя с параметрами мощности 4-5 кВт и количеством оборотов, не превышающим 500.

Во втором варианте используются двуручные шкивы нескольких размеров, а также гибкие приводные ремешки, при этом на вал движка крепится малый шкив, а на вал дровокольного – крупный.

Непосредственно подшипники фиксируются на инструмент в специальном стальном либо чугунном корпусе, он может быть общим для обеих деталей или отдельным для каждого подшипника.

Станина обычно довольно прочная, собранная из стальных труб либо уголков, скрепленных сваркой.

Двигатель винтового дровокола в 220 Вольт, выполняется из плотной инструментальной стали, довольно твердой. Изготовить его своими руками даже опытному токарю в домашних условиях невозможно – он может собираться лишь на заводе.

Пошаговая инструкция по сборке

После составления чертежа будущей конструкции и подготовки необходимых узлов и материалов, можно приступать к сборке механического колуна. Лучше всего воспользоваться готовой инструкцией и выполнять работу в чётком соответствии с планом.

При помощи угловой шлифмашины раскраивают металлические уголки и профильные трубы на отрезки, необходимые для изготовления станины.
Из металлического листа толщиной 4 – 5 мм вырезают прямоугольное перекрытие крышки стола и нижнюю полку.
Используя сварочный аппарат, соединяют детали верхней и нижней рамы, после чего к ним приваривают ножки.
В мобильной версии к станине приваривают оси, на которые устанавливают колёса.
Монтируют столешницу и полку.
Собирают опорную раму электродвигателя и крепят её к станине.
Монтируют электродвигатель, устанавливают на его валу ведущий шкив.
Собирают узел рабочего вала конуса, для чего подшипники запрессовывают в корпуса. После этого монтируют вал и устанавливают шкивы. Узел в сборе крепят к станине болтами с гайками, предварительно просверлив отверстия в столешнице. После сборки главный вал должен легко вращаться. Шкивы можно устанавливать на шпоночное соединение или крепить боковыми винтами, предварительно сделав на валу углубления.
Устанавливают ремни и проверяют прямолинейность их траектории. При необходимости вал с опорами сдвигают, просверлив по паре дополнительных отверстий. При вращении не должно быть радиальных и осевых биений, иначе ремни будут постоянно слетать и быстро изнашиваться.
Посредством шпоночного соединения на ведущий вал устанавливают винтовой конус, после чего крепят его винтами. Во время работы конус может застрять в древесине так, что извлечь его можно будет только обратным вращением. Поскольку реверс в данной конструкции организовать проблематично, то придётся проворачивать клин при помощи газового ключа. Избежать его проскальзывания можно, сделав лыски на выступающей части вала.
Устанавливают рассекатель.
Выполняют электрические подключения — монтируют магнитный пускатель, УЗО, проводку.
Запускают станок и проверяют его в действии.

После проведения испытаний все части дровокола очищают от ржавчины, обрабатывают преобразователем ржавчины, грунтуют и красят.

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).

Требования к конусному дровоколу

Конструкция винтового колуна должна обеспечивать не только высокую надёжность и производительность, но и безопасность во время эксплуатации

Поэтому при выборе схемы агрегата и его изготовлении важно придерживаться требований к оборудованию этого типа и рекомендаций мастеров, опробовавших станок в деле

Гибкая передача — простой и доступный способ изменить скорость вращения винта при использовании высокооборотных электромоторов

мощность электродвигателя должна находиться в пределах от 2 до 4 кВт;
для снижения количества оборотов рекомендуется применять редуктор или гибкую передачу;
частота вращения конусного винта — не более 500 об/мин;
станок в обязательном порядке должен оборудоваться кнопкой включения/выключения (магнитным пускателем) и устройством защитного отключения (УЗО);
вал конуса устанавливается на подшипниковых опорах;
конус должен иметь упорную резьбу;
при ремённой передаче лучше использовать двухручейные шкивы и пару клиновидных ремней;
во время работы подача чурбаков должна осуществляться с их вертикальной ориентацией, иначе возможно заклинивание винта и повреждение установки.

Не стоит идти на поводу «умельцев», предлагающих простейшую конструкцию дровокола, в которой вал с клиновидным винтом зажимают в патрон мощной электродрели или перфоратора. Такое устройство не только имеет низкую эффективность, но ещё и очень опасно, поскольку удержать его в руках при повышенном сопротивлении древесины будет непросто. Если вы всё же решились использовать данную схему, то постарайтесь закрепить инструмент на прочном основании, чтобы использовать его традиционным способом.

Чтобы получить мобильную конструкцию, в приводе станка используют двигатель внутреннего сгорания

Виды механизмов

Мастера советуют перед тем, как начинать создавать дровокол своими руками, ознакомиться с особенностями схем, инструкций и посмотреть обучающие видео на специализированных порталах. Это поможет сориентироваться в плане выбора и отдать предпочтение действительно качественной конструкции. Также следует ориентироваться в видах дровоколов. Различают:

По типу привода простой вариант на бензиновом или дизельном топливе. Он не будет зависеть от электричества и обладает высокой производительностью.
Вариант механического типа подходит для небольших объёмов работ.
Стационарные конструкции функционируют на электричестве. Также можно купить мощный агрегат для большого количества сырья или более экономный в плане энергозатрат небольшой дровокол.
Кроме варианта с вертикальным расположением материала по конструктивным особенностям выделяют также реечный тип подачи сырья, винтовой (обладает высокой мощностью и скоростью распиливания) и гидравлический.

Для бытового применения чаще всего покупаются винтовые и гидравлические варианты. Их стоимость высокая, но это цена за качество и долговечность. Применяя чертёж дровокола, можно изготовить самодельный агрегат механического или бензинового типа и сэкономить деньги.

Винтовые модели

Применение колуна в виде конуса даёт возможность раскалывать ствол за счёт механического давления и вращающегося перемещения наконечника элемента. При этом усилия на процесс затрачиваются небольшие, расход топлива минимальный. Высокая эффективность работы делает агрегат востребованным и популярным среди других типов дровоколов.

Устройство небольшое по размерам, его удобно монтировать, можно переносить из одного места в другое. Агрегат состоит из нескольких частей. Сюда входят:

Мотор с приблизительным числом оборотов до 400 и средним напряжением до 380.
Станина в виде горизонтальной поверхности, на которую складываются готовые части.
Редуктор. Благодаря этому элементу происходит контроль количества оборотов и при желании увеличивается или уменьшается скорость процесса.

Купить составляющие для дроворуба можно в строительных магазинах

При выборе нужно обращать внимание на качество винта. Он должен быть металлическим, тяжёлым и без неровностей на поверхности, чтобы в процессе вращения спирали могли свободно проникать в древесину, распиливать её плотную однородную текстуру

Читать также: Как правильно работать толщиномером

Гидравлический вариант

Это экономный тип обработки сырья, поскольку сроки для больших объёмов требуются минимальные. Процесс осуществляется за счёт наличия двигателя высокой мощности и специального гидравлического насосного оборудования. Для того чтобы в домашних условиях собрать такую модель, надо учесть особенности расположения брёвен, желаемые параметры конструкции и место её размещения. Также стоит подсчитать параметры цилиндра и мощность мотора.

Создать дровокол гидравлического типа тяжелее, нежели винтовой вариант, но за счёт высокой производительности модель пользуется популярностью и востребованностью на рынке техники. Изготовление происходит из готовых элементов, некоторые составляющие можно заменить на самодельные части, но они должны подходить по параметрам и габаритам к основному инструменту.

Реечный тип

Конструкция относится к сложному виду, поскольку здесь кроме колуна, выполняющего основную функцию, используется рейка, по которой брёвна приближаются к инструменту. Перемещение рейки происходит за счёт зубчатой передачи. Бревно надо зафиксировать между упорным устройством и колуном.

Расколотое полено в процессе убирается, на его место устанавливается новое, и действие продолжается. Для начала работы аппарата необходимо электричество. Можно найти устройства, работающие на бензине или дизельном топливе, но вариант с электричеством наиболее экономный и оптимальный.

В реечном дровоколе важными считаются такие параметры:

Необходимая длина полотна для раскола брёвен.
Разновидности колуна. От этого зависит скорость раскалывания и возможность быстрой установки новой колоды. Если элемент массивный, то это упрощает процесс и делает его практически моментальным. Длинный и тонкий колун используется для раскалывания мелких брёвен с неровной поверхностью.
Сила, применяемая к заготовке.

Специалисты советуют подбирать брёвна, которые свободно будут размещаться на полотне и не станут создавать препятствий в процессе работы. Этот инструмент лучше покупать в заводской сборке, поскольку винтовые элементы тяжело найти в свободном доступе на рынке. Кроме того, завод всегда даёт гарантию на выпускаемую продукцию, что уменьшает риски приобретения некачественного товара.

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.

Как сделать дровокол своими руками: инструкция по изготовлению простейшего винтового агрегата

Винтовые дровоколы считаются самыми простыми агрегатами, так как требуют минимальных усилий не только для их изготовления, но и при работе они отличаются повышенной эффективностью и простотой эксплуатации. Ниже на фото представлена конструкция самодельного конусного дровокола, самостоятельное изготовление которого рассмотрим детально.

Чтобы изготовить такую установку, понадобится сварочный аппарат и помощь токаря

Для реализации задумки важно выполнить следующие действия:

Подготовить металлический стол. Можно использовать станину от циркулярки или изготовить его самостоятельно из уголков и листовой стали толщиной 3-4 мм.
Выбор электродвигателя

Важно использовать мощный мотор, частота вращения вала которого составляет не более 2000 оборотов в минуту. Если двигатель подключается к однофазной сети, то понадобится осуществлять его включение через блок конденсаторов определенной емкости, что зависит от мощности силовой установки.
Выбор шкивов — рекомендуется использовать двухканавочные шкивы, за счет которых исключается вероятность их проскальзывания и увеличивается ресурс

Причем диаметры шкивов ведущего и ведомого должны отличаться. Если частота вращения мотора составляет 1500-2000 оборотов в минуту, а необходимо обеспечить вращение конуса со скорость 500-600 оборотов в минуту, тогда необходимо установить шкив ведомый вал в два раза большего диаметра. Таким способом удастся снизить скорость и повысить момент вращения. Шкивы можно использовать от сельхозтехники или лифтов.
Ведомый вал вытачивается токарем, и на него насаживается шкив. Чтобы закрепить вал, используются подшипники качения.
На другом конце вала зафиксировать конусный бур, который рекомендуется приобрести, так как его выточка у токаря обойдется столько же, сколько и стоит новая деталь.
Ведомый вал фиксируется при помощи металлических дуг, которые можно изготовить самостоятельно из трубы соответствующего диаметра и стальных пластин. Однако гораздо проще приобрести опоры вместе с подшипниками.
Важно предусмотреть регулировку натяжения ременной передачи, что можно реализовать при помощи изменения расстояния между платформой двигателя и поверхностью его установки.

Вместо ременного привода можно использовать цепную передачу, что повысит эффективность и надежность конструкции.

После изготовления подобной конструкции, необходимо учитывать особенности работы с ним. Как уже выше описывалось, такие установки отличаются небезопасностью эксплуатации, что связано с наличием вращающихся частей

При эксплуатации винтового дровокола важно учитывать следующие рекомендации по соблюдению ТБ:

Категорически противопоказано работать в одежде со свисающими рукавами, так как они могут попасть в рабочую часть, что приведет к их заматыванию на конусную часть.
Противопоказано выполнять работы в перчатках из ткани, которая также может быть намотана на конусную часть.
Не находится на стороне расположения шкивов при работающем агрегате.
При проведении работ удерживать заготовку двумя руками. Одной рукой держать бревно сверху, а второй с торцевой стороны, как показано на фото ниже. Соблюдать такое правило нужно для того, чтобы исключить вероятность травмирования пальцев при проворачивании полена.

Видео работы самодельного конусного дровокола представлено ниже.

Пример изготовления похожего дровокола можно также посмотреть в этом видео ролике.

Планируя изготовление такого варианта дровокола, необходимо учитывать особенности его функционирования. Если такой инструмент вам подходит, то смело можно приступать к его изготовлению своими руками.

Подготовительные работы: примерные размеры и чертежи

Перед тем как браться за инструмент важно составить хотя бы простую схему-набросок с расположением основных узлов и деталей станка и указанием его основных размеров. Кроме того, понадобится схема электрических соединений, к работе над которой можно подключить знакомого электрика

Представленные вашему вниманию схемы и чертежи готовых конструкций помогут правильно сконфигурировать дровокол и избежать ошибок при его изготовлении.

Компоновка станка для раскалывания поленьев

Важнейшим этапом в процессе создания механического колуна является изготовление клина, поэтому остановимся на этом подробнее.

Лучшим материалом для конуса является инструментальная сталь, вот только не всякий токарь возьмётся изготавливать из неё деталь — металл обладает повышенной твёрдостью и требует особого обращения. Скорее всего, винт будет изготовлен из самой популярной марки конструкционной стали — Ст 45. В таком случае его резьбовую часть лучше упрочнить любым доступным способом — закалкой, азотированием или цементацией.

Длительная и эффективная работа конуса обеспечена только при его правильном изготовлении. Отдавая заказ токарю, обязательно уточните, что вам нужен винт с конусностью 1:2 и упорной двухзаходной резьбой с шагом 5 – 6 мм. Обычная метрическая резьба не подойдёт по причине быстрого износа. Кроме того, стандартный винтовой нарез намного хуже входит в древесину.

Размер винтового клина и величина его конусности напрямую связаны с максимальным размером раскалываемых поленьев, поэтому при определении параметров бура можно воспользоваться таблицей.

Таблица для расчёта размеров конуса

Примерные габариты станины зависят от комплекции оператора и могут составлять:

высота — до 80 см;
ширина — до 60 см (с откидным столиком 100 см);
длина — до 85 см.

Чаще всего используется схема с нижним расположением электромотора. Это позволит защитить его вращающиеся части от стружки и щепок. Если же в качестве силового агрегата применяют двигатель внутреннего сгорания, то его устанавливают на одном уровне с клином. Такая компоновка более удобна как во время запуска, так и в процессе работы, когда требуется подрегулировать обороты вращения клина, заправить бак топливом и т. д.

Конус, установленный на станине циркулярной пилы, избавляет от необходимости изготавливать ещё один металлический рабочий стол, делает конструкцию универсальной и позволяет экономить место при хранении оборудования под навесом или в сарае.

В процессе проектирования конусного дровокола обязательно предусматривают способ натяжения цепи или ремня — с помощью дополнительной звёздочки или ролика, салазок и т. д. Нелишним будет и защитный кожух, установленный на цепной или ремённой передаче. Его можно согнуть из жести и закрепить на станине при помощи винтов.

Обратите внимание, как грамотно обустроена защита гибкой передачи

Мощность

Этот параметр определяет рабочее давление дровокола. Единица измерения – киловатты (кВт) или лошадиные силы (л. с.). Чем мощнее мотор, тем выше усилие раскалывания. В то же время более мощное устройство стоит дороже и потребляет больше электроэнергии / топлива.

Для правильной оценки мощности стоит учесть, что двигатель 3 кВт дает рабочее давление в 5 тонн, мотор 6-7 кВт (до 10 л.с) – около 10 тонн.

Важно: иногда удобнее сравнивать мощность нескольких дровоколов в одних единицах, например, в ваттах. Чтобы перевести лошадиные силы в ватты воспользуйтесь соотношением: 1 л

с. приблизительно равна 735 ваттам.