Устройство винтового колуна с электрическим приводом
Дровокол с электрическим или дизельным приводом является установкой способной перерабатывать до 10-12 кубометров чурок длиной около 60 см (стандарт дров). Используют установки заготовители для сокращения трудозатрат. В домашних условиях установки высокой производительности не пользуются спросом. Устройство винтового дровокола основано на взаимодействие пары винт- гайка, где гайкой служит мягкая древесина. На устойчивой стальной платформе крепится моторедуктор с наконечником в форме конусного винта, вращающегося со скоростью 250- 450 об/мин. От двигателя же приводится в движение упорная планка, задвигающая чурбак, стоящий торцом, на вращающийся конус. В результате вхождения конуса дровокола в боковую поверхность чурки, древесина раскалывается вдоль волокон.
Моторедуктор заменяют ременной передачей с установкой двигателя под разделочным столом. Тогда вращение на вал винтового конуса передается шкивами, рассчитанными на оптимальные обороты винта. Такая конструкция позволяет использовать однофазный двигатель 220 В, с ним цена дровокола винтового становится существенно ниже. Если колун снабдить концевиком, то рабочий конус будет возвращаться в исходное положение самостоятельно. Как работает винтовой дровокол, можно посмотреть видео:
Какие виды дровоколов бывают по принципу их функционирования
Классифицируют установки на виды в зависимости от такого параметра, как тип используемого механизма ножа и способ привода его в действие. Прежде чем купить подходящий вариант оборудования или приступать к его изготовлению, необходимо определить конструктивные отличия, а также наличие соответствующих преимуществ и недостатков.
По типу исполнения рабочих элементов на дровоколах они бывают:
ножевые или гильотинные — они состоят из конусной формы ножа, который осуществляет раскалывание бревен, врезаясь в них. Такие устройства отличаются повышенной безопасностью, так как они не вращаются. Их главный недостаток в том, что со временем нуждаются в заточке режущей кромки. Имеется и преимущество у ножевых устройств — возможность осуществления раскалывания древесины в необходимом месте и на нужное количество поленцев;
винтовые — рабочий орган представлен в виде конусообразного элемента — бура, который имеет режущие спиральные грани, посредством которых он ввинчивается в древесину, и раскалывает или разрывает ее на части. Отличаются повышенной эффективностью, но при этом обладают низкими показателями безопасности
Важно внимательно контролировать процесс, особенно когда бревна подаются в вращающемуся клинку вручную. Невозможно предсказать насколько частей будет расколота заготовка при использовании таковых колунов, что иногда является недостатком (почему иногда, так как чем на большее количество поленцев будет разорвано бревно с первого раза, тем лучше, но иногда необходимо получить не слишком мелкие заготовки).
Важно также учитывать, что винтовые колуны практически не нуждаются в заточке режущих кромок, поэтому характеризуются большим эксплуатационным ресурсом. Выбор подходящего варианта следует осуществлять на основании эксплуатационных особенностей
К примеру, если важно получать поленца одинакового размера, то предпочтение следует отдавать установкам ножевого типа.
Еще дровокольные станки подразделяются на виды по такому признаку, как способ приведения режущей части в действие. Если с установками винтового типа все понятно (у них рабочий элемент вращается по оси), то с устройствами ножевого варианта исполнения не все так однозначно. Они делятся на следующие разновидности:
- Нож неподвижен — установки, в которых сжатие бревна происходит за счет перемещения опорной пятки. Пятка воздействует на заготовку, прижимая ее к ножевому элементу, тем самым производя раскалывание древесины. Преимуществом таковых установок является повышенная степень безопасности, так как нож является всегда неподвижным. Еще установки отличаются простотой конструкции, что положительно отражается на их стоимости. Когда режущая кромка притупляется, нож можно снять и заточить или вовсе заменить на другой, что занимает не более 5 минут времени.
- С подвижными ножами — отличаются от предыдущего варианта тем, что в движение приводится не опорная часть, а режущий элемент. Преимущества таковых установок в том, что можно производить более точные действия по раскалыванию бревен. Однако установки считаются менее безопасными, так как в ходе движения ножа под его режущую кромку могут попасть пальцы, что приведет к неблагоприятным последствиям. Кроме того, так как нож насажен на шток гидроцилиндра, это усложняет не только конструкцию, но и особенности проведения работ по его снятию для замены или заточки.
Немаловажно также отметить, что установки делятся по способу расположения заготовок. Станки бывают с вертикальной и горизонтальной установкой бревен, что влияет на удобство их эксплуатации
Большинство современных моделей имеют горизонтальную загрузку заготовок, а вертикальный тип используется зачастую при работе с длинными бревнами.
Это интересно! Нож на ножевых дровоколах может иметь разную конфигурацию исполнения. Самыми простыми являются изделия с одной кромкой, которые делят заготовки пополам. Для работы с большими бревнами, рационально использовать режущие элементы с двумя и более режущими кромками, которые имеют форму креста или звезды. Крестовые режут заготовку сразу на 4 части, а с лезвием в форме звезды на большее количество поленьев.
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.
Каких размеров должны быть дровоколы
Узлы и детали дровоколов можно располагать в произвольном порядке, не копируя все досконально со схем. Строгих ограничений нет. Соблюдаются лишь основные принципы крепления деталей. При этом немаловажным является и то, насколько удобно эксплуатировать дровокол
Этому фактору нужно уделить особое внимание во избежание несчастных случаев. Поэтому нужно подобрать подходящую высоту дровокола в соответствии с ростом человека. Конечно, можно выполнить дровокол в рекомендованных параметрах длиной 80-90 см, шириной 40-50 см и высотой 60-70 см
Однако лучше всего собирать дровокол индивидуально
Конечно, можно выполнить дровокол в рекомендованных параметрах длиной 80-90 см, шириной 40-50 см и высотой 60-70 см. Однако лучше всего собирать дровокол индивидуально.
Дровоколы с электроприводом
Ручной дровокол, конечно, облегчает заготовку дров, но все равно требует солидных физических усилий. Не столько, сколько их расходуют махая обычным колуном, но все-таки… Сделать усилия еще меньшими помогает электромотор. На его основе делают дровоколы различных конструкций. Но сделать такой дровокол своими руками сложнее. Тут и устройство более сложное, и требуется хоть минимальные знания электрики -желательно подключать мотор через пускатель, причем с кнопками «старт» и «пуск».
Винтовой (конусный)
Одна из самых распространенных моделей — конусный или винтовой дровокол. Отличие между ними только в отсутствии/наличии резьбы на колющем элементе, который в данной модели выполнен в виде конуса.
Конусный дровокол ускоряет заготовку дров
Чурбаки раскалываются за счет того, что вращаемый мотором конус врезается в древесины, постепенно разрывая на части. У больших чурбаков откалывают сначала края, затем разрывают середину.
Параметры конуса и резьбы
Сначала режущую часть вытачивали в виде гладкого конуса. Если использовать гладкий конус, при работе приходится довольно сильно налегать на чурбак, чтобы цилиндр «вгрызался» в древесину. Намного легче идет процесс, если на его поверхности нарезана резьба. В таком случае чурбак как-бы накручивается на винт, а потом раскалывается.
Чертеж с размерами конуса с резьбой для винтового дровокола
Основное — правильно сделать конус с резьбой. Если есть токарный станок и опыт работы можно попытаться сделать самостоятельною. Если нет — придется заказывать. Резьбу делают разной, но оптимальными признаны такие параметры: шаг 7 мм, глубина 3 мм (минимум — 2 мм). Еще важный момент — глубина посадочного места на редуктор мотора — не менее 70 мм.
Винт для дровокола
Если есть конус с нарезанной резьбой, изготовить этот дровокол своими руками не составит особого труда.
Электромотор и редуктор
Нужен электромотор достаточно мощный (2 кВт и выше или 5-9 л/с), но с небольшой частотой вращения: 250-600 об/мин. При 250 оборотах и ниже колет очень медленно, а если обороты больше 500 — работать опасно, та как может вырвать полено из рук.
Дровокол с винтом, надетым непосредственно на коленвал
Если удалось найти движок с такими параметрами, можно сделанную пику (винт) насадить непосредственно на коленвал (на фото выше). Если оборотов больше, надо ставить понижающий редуктор или делать цепную или ременную передачу для снижения частоты вращения.
Соотношение высчитываете в зависимости от оборотов движка. Например, есть двигатель на 900 оборотов. Сделав редуктор 1:2 получим 450 оборотов/мин. Как раз оптимальный вариант.
Понижающий редуктор для винтового дровокола
Передачи могут быть ременные или цепные. Цепные работают в разы громче, требуют постоянной мазки, да и выточить звездочки с нужными параметрами стоит, обычно, дороже. Ременная передача желательна двойная (как на фото выше). В этом случае меньше будет проскальзываний.
Где расположить мотор
Если конструкция предусматривает наличие передачи, мотор лучше поставить внизу, а сам винт закрепить на рабочей поверхности. Высоту рабочей поверхности выбираете под свой рост, чтобы не пришлось работать в наклоне.
Более безопасная модель. Сделать такой дровокол своими руками — значительно облегчить себе жизнь
Есть еще такой параметр, как высота расположения винта над рабочей поверхностью. Зазор от стола до цилиндра должен быть в районе 8-20 см. Выше располагать не стоит — может повернуть чурбаки малого диаметра. Оптимальное расстояние — 8-12 см. Даже маломерные чурбаки не поворачиваются.
Гидравлический дровокол
Гидравлический дровокол — самый мощный, но и самый сложный и дорогой в изготовлении. Кроме станины, двигателя и режущих ножей, нужен гидравлический цилиндр достаточной мощности. Стоят они стоят недешево. К тому же нужны еще масляный бак и насос.
Устройство гидравлического колуна
Гидравлический колун для дров развивает солидные усилия, потому при его изготовлении используется металл значительной толщины — 6-10 мм в зависимости от мощности привода. Развиваемого усилия вполне хватает чтобы за один раз развалить чурку на 6-8 поленьев. Потому ножи изготавливают в виде «звездочки».
Колун с гидравлическим приводом оснащают сложным резаком, Который разваливает чурбак на несколько поленьев сразу
При изготовлении ножей их разносят друг от друга на несколько сантиметров. Так, чтобы в работе был только один. Например, сначала — горизонтальный, затем — вертикальный, потом — правый и в конце — левый. При этом каждый из ножей усиливайте, приваривая сзади усиливающие пластины. Сталь желательно использовать жесткую, предварительно ее заточив по тому же принципу, что и на колунах.
Изготовление гидравлического колуна
Для того чтобы изготовить гидравлический дровокол, нужно сначала разобрать устройство обычного конусного или винтового колуна. Этапы работ изготовления конусного колуна:
1.
В качестве основы для этого колуна можно взять прочный конус из стали с резьбой. Этот конус можно выточить самостоятельно при помощи токарного станка, а после этого на нем следует сделать резьбу.
2.
Двигаться часть конуса будет за счет электрического двигателя.
3.
После этого конус следует насадить на вал с подшипниками и зафиксировать штифтом, который позволит убирать конус с вала, если это будет нужно.
4.
В конце всех работ между двигателем и валом нужно установить распорку из труб и гаек, за счет которой в дальнейшем будет натягиваться цепь.
5.
Самодельное устройство можно включать и пробовать в действии. При включении конус будет вращаться и вкручиваться в древесину, за счет этого дерево будет раскалываться на части.
Теперь следует перейти к сборке более сложного инструмента – гидравлического дровокола. Для начала рассмотрим схему сборки простого прибора:
1.
Первым делом нужно взять вертикальную раму и на нее нижней стороне установить домкрат автомобильного типа.
2.
В качестве ножа будет использоваться конусный клин.
3.
Подводка клина к древесине будет осуществляться за счет винта в центральной части. После винта будет осуществляться работа домкрата.
4.
Поскольку верхняя сторона у вертикальной рамы разъемная, можно колоть дрова разных размеров.
Есть и более тяжелая конструкция колуна гидравлического вида. Она состоит из домкрата гидравлического типа, который установлен на станине стационарного типа. Все же для этой работы требуются профессиональные знания и опыт, поэтому эти дровоколы не желательно делать самостоятельно в домашних условиях.
Для того, что при дальнейшем использовании дровокола не возникло определенных трудностей и проблем, желательно воспользоваться следующими советами:
если вы сделали или купили колун на основе электрического двигателя, то желательно учитывать мощность. Ее уровень должен составлять от 3 КВт и более;
если мощность будет хорошей, то двигатель сможет быстро привести в движение гидравлический насос, который в свою очередь раскрутит конус до необходимых оборотов. Благодаря этому раскалывание дров будет быстрым и удобным
Поэтому нужно брать во внимание уровень мощности двигателя;
обязательно при работе с дровоколом соблюдайте все правила безопасности, в противном случае можно получить повреждения; рычаги управления должны находиться на дальнем расстоянии от ножей;
не забывайте, что ножи острые, и они могут нанести серьезные раны;
желательно на колун установить защитное средство от непредвиденного запуска прибора.
Ну, вот в принципе и все. Оказывается, дровоколы это незаменимые помощники в домашнем хозяйстве. С помощью этих приборов можно быстро нарубить большое количество дров на зиму. А ведь при помощи топора это сделать очень сложно, да и долго, а сколько сил он отнимает, чего не скажешь о дровоколах.
Да и пользоваться ими не так уж и сложно. А если сделать этот прибор самостоятельно, то можно сэкономить приличную сумму денег.
Предлагаем Вам посмотреть видео о том, как сделать гидравлический дровокол своими руками:
Дровокол (его также называют станок для заготовки дров) представляет собой механизм, с помощью которого производится торцовка и механический раскол крупных чурок на мелкие поленья, которые удобно использовать в быту.
Достоинства такого изделия очевидны:
- это отличная замена тяжелого механического труда по рубке дров;
- устройство служит очень долго;
- механизм просто устроен – в нем нет сложных элементов, благодаря чему прост в обслуживании;
- механизм мобильный – его можно транспортировать в разные места.
Как сделать дровокол конусного типа своими руками
Основная сложность в этом устройстве – сама конусная деталь. Она должна иметь определенный шаг резьбы и форму.
В качестве привода можно использовать любой электродвигатель (в том числе бензиновый или на дизтопливе) подходящей мощности.
Принципиальная схема устройства достаточно проста.
Если винтовой колун насажен непосредственно на ось двигателя, то максимальная допустимая скорость вращения вала не должна превышать 500 об/мин. Мощность желательна от 3 кВт. Найти такой двигатель не просто, поэтому лучше использовать передаточные механизмы. Самый простой вариант – приводные ремни на шкивах. Большую продуктивность даст редуктор, например, от мотоцикла.
Последовательность изготовления:
- сварить стол с полкой, ориентируясь по высоте на свой рост (удобна столешница на высоте 70…85 см от пола). Положение полки зависит от длины приводного ремня. Ее лучше приварить уже ПОСЛЕ того, как установлен конус и определено место положения электродвигателя;
- с помощью распорок или опор автомобильного кардана установить на подшипниках конус;
- определить положение вала электродвигателя, приварить полку и установить на нее двигатель;
- вставить распорку из сгона гайки и трубы между двигателем и опорой конуса;
- натянуть цепь (приводной ремень) и проверить правильность движения конуса.
Важно: устанавливать чурки для раскола можно ТОЛЬКО ВЕРТИКАЛЬНО! В противном случае древесина может попасть под конус и заклинить его или изогнуть вал. Для лучшего понимания принципа работы предлагаем посмотреть видео о винтовом дровоколе на основе двигателя стиральной машины. Для лучшего понимания принципа работы предлагаем посмотреть видео о винтовом дровоколе на основе двигателя стиральной машины
Для лучшего понимания принципа работы предлагаем посмотреть видео о винтовом дровоколе на основе двигателя стиральной машины.
Последовательность сборки и нюансы вытачивания, а также нарезки резьбы на конусе смотрите в видео ниже.
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 работает схема:
При включении маслостанции оба насоса подают масло к гидрораспределителю с небольшим давлением (например 3 мПа). Наш цилиндр, с поршнем 90мм, при давлении 3 мПа развивает толкающее усилие 1,9 тонны, что тоже совсем не плохо для холостого хода.
Как только шток гидроцилиндра касается полена, в системе повышается давление и срабатывает обратный клапан, который отсекает секцию насоса объёмом 32 куб.см, масло из которой, через редукционный клапан переливается в маслобак.
Далее работает только секция насоса объемом 10 куб.см, которой требуется значительно меньшая мощность, для развития рабочего давления в системе 16 мПа. В этот момент шток двигается медленно, но с максимальным усилием. Как только полено начнет раскалываться, потребуется меньшее усилие на штоке, давление в системе упадет и обратный клапан снова откроется, к работе подключится секция насоса объёмом 32 куб.см и шток гидроцилиндра начнет быстрое движение холостого хода.
Таким образом, для работы системы требуется привод мощностью уже не 13,5 кВт, а только 6,7 кВт, Ближайший по мощности электродвигатель 7,5 кВт. В два раза менее мощный.
