Как выбрать и сделать дровокол своими руками: руководство по типам и конструкциям

Содержание

1. Бить или давить?
2. Проще не бывает
3. Когда дров нужно много
4. Когда дров нужно меньше
5. Когда дров нужно немного
6. Когда дрова подспорье
7. Когда дрова нужны иногда
8. Так все таки – делать или покупать?

Колка дров — это отличная физическая нагрузка, но когда она превращается в изнурительный труд, на помощь приходит дровокол. Однако перед тем как сделать дровокол своими руками, важно понять, для каких целей он вам нужен, ведь от этого зависит выбор конструкции. Основные сценарии использования:

1. Регулярная заготовка большого объема дров для отопления просторного дома в регионе с суровыми зимами.
2. Периодическая подготовка умеренного количества дров для небольшого дома или местности с мягким климатом.
3. Нерегулярная колка дров в качестве дополнительного топлива (например, к углю) или для обогрева хозяйственных построек.
4. Эпизодическая заготовка дров для камина, печи на даче или других декоративно-отопительных приборов.

Бить или давить? Принцип действия дровоколов

Колка древесины — процесс, требующий соблюдения мер безопасности, так как непредсказуемость материала может привести к травмам. Конструктивно дровоколы делятся на ударные и нажимные:

• Механизированные ударные дровоколы с накопителем энергии (маховиком) — высокопроизводительные и экономичные, но сложные в изготовлении и самые опасные в эксплуатации. Справляются с любыми чурбаками, включая сложные комлевые части вяза и лиственницы.
• Ручные ударные дровоколы без накопителя — просты, дешевы, не зависят от электричества. Могут работать и в нажимном режиме, раскалывая свилеватые чурбаки длиной до 25-30 см. Требуют меньше усилий, чем колун, и безопаснее ручной колки, но имеют невысокую производительность. Подходят для нерегулярной работы.
• Нажимные дровоколы с двигателем (электрическим или ДВС) — практически полностью исключают физические усилия. Их производительности достаточно для регулярного снабжения дровами дома площадью 200-300 кв. м. Безопасность таких конструкций можно сделать максимально высокой для этого класса устройств. Недостатки — относительная сложность конструкции и потребление энергии.

Примечание: в статье под термином "чурак" понимается отрезок древесины без комля и кроны. Также могут использоваться бытовые синонимы: чурбак, чурбан.

Почему ударные дровоколы с маховиком — не лучший выбор для дома

В таких дровоколах двигатель через гидромуфту раскручивает тяжелый маховик, накапливающий огромную кинетическую энергию. Затем эта энергия через кривошипно-шатунный механизм преобразуется в мощный удар толкателя, который подает чурбак на нож. Чурак не просто раскалывается, а фактически разрезается, несмотря на сучки и свили.

Хотя за рубежом подобные бытовые модели выпускаются, в РФ их импорт практически отсутствует, а промышленные образцы постепенно выводятся из эксплуатации. Главная причина — высочайшая опасность. Остановить начавшийся рабочий ход маховика в аварийной ситуации практически невозможно, что создает прямую угрозу жизни оператора. Поэтому в дальнейшем мы не будем рассматривать эту конструкцию для самостоятельного изготовления.

Проще не бывает: ручной колун

Самый простой и энергонезависимый "дровокол" — это хорошо отбалансированный топор-колун. При регулярном использовании и выработке навыка он может быть даже безопаснее и производительнее некоторых механических приспособлений. Ключевое условие — оптимальная форма лезвия и топорища.

Конструкция колуна постоянно совершенствуется. На рисунке справа представлен чертеж колуна "Стрела", хорошо приспособленного для ручной колки сучковатых и свилеватых кряжей, и топорища для него. Обратите внимание на форму колуна — она нам еще пригодится при создании более сложных дровоколов.

Чертежи колуна для дров "Стрела" и топорища к нему

Опасные "народные" методы

Опасный способ ручной колки дров

В интернете можно встретить совет колоть дрова, поместив чурбак в автомобильную покрышку (см. рис. справа). Преимущество метода неочевидно (расколотые части не разлетаются?), зато опасность понятна. При обычной колке промах колуном по плахе отдает в руки. Промахнувшись по резине, можно получить обухом по голове. Этот метод — скорее курьез, чем полезное изобретение.

Когда дров нужно много: гидравлические и реечные дровоколы

Для массовой заготовки дров применяются нажимные дровоколы с гидравлическим или механическим реечным толкателем. Толкатель подает чурбак на неподвижный колун, который раскалывает его на 2, 4 или 8 поленьев. Оптимальная скорость подачи — 4-5 см/с, скорость обратного хода — 7-7,5 см/с. Такая производительность позволяет заготовить до полутонны дров за утро.

Важно: не стоит колоть на дрова свежесрубленные сырые чураки. Им нужно дать высохнуть в поленнице как минимум год. Колка сырой древесины приводит к потере 15-20% ее теплотворной способности.

Безопасность конструкции: горизонтальная vs вертикальная подача

Самодельный дровокол может быть выполнен с горизонтальной или вертикальной подачей чурбака (см. рис.):

Дровоколы с горизонтальной и вертикальной подачей деревянного чурбака

Вертикальные дровоколы компактнее и позволяют использовать более жесткую П-образную станину. Однако вероятность выброса косослойного или сучковатого чурака или его осколков у них намного выше. Оператор горизонтального дровокола находится в стороне от основной линии разлета щепы. У вертикального же зона разлета практически круговая. Поэтому для самостоятельного изготовления из подручных материалов лучше выбирать горизонтальную схему. Вертикальную имеет смысл делать только при острой нехватке места, например, для стационарного электродровокола в дровяном сарае.

Гидравлический дровокол

В этом сегменте гидравлический дровокол — самый экономичный и производительный. Это обусловлено внешней характеристикой гидропривода и стабильным режимом работы двигателя насоса. Схема устройства: двигатель вращает гидронасос, который нагнетает масло из бака через распределитель в полости гидроцилиндра прямого или обратного хода.

Схема устройства гидравлического дровокола

Недостатки: необходимость навыков работы с гидросистемами, периодическая замена масла. Также двигатель тратит мощность и на прямой, и на обратный ход. Некоторые умельцы решают эту проблему, устанавливая два насоса: мощный для рабочего хода и маломощный для обратного.

Видео: самодельный гидравлический дровокол

Примечание: своими руками можно сделать и гидравлический дровокол вертикального типа.

Видео: гидравлический дровокол вертикального типа

Безопасность гидродровокола средняя: отсутствие возвратной пружины и относительно большое время переключения распределителя (около 0,5 с) могут позволить "вредному" чурбаку успеть разлететься до остановки толкателя.

Делать или покупать готовый гидродровокол?

Гидравлический дровокол с дополнительными функциями

Прежде чем браться за изготовление, стоит оценить рынок готовых решений. Хороший дизельный агрегат для колки прямослойных чураков до 20 см можно найти до 20 тыс. руб. Модель для чураков до 30 см с регулировкой высоты колуна и опрокидывателем поленьев (см. рис.) обойдется в 25-27 тыс. руб. Высокопроизводительные промышленные модели для крупных кряжей стоят от 100-120 тыс. руб.

Комплект новых узлов для самодельного гидродровокола обойдется минимум в 60 тыс. руб. Использование б/у узлов от спецтехники часто неоправданно: изношенная гидравлика малоремонтопригодна, а цилиндры рассчитаны на более высокие скорости, что потребует установки избыточно мощного насоса и двигателя, снизив экономичность.

Если решили делать: ключевые параметры

Допустим, у вас есть подходящие узлы от мини-техники (например, экскаватора). Подбор начинается с определения необходимого усилия расщепа:

• Чурак 20 см напополам: 2 тс (прямослойный) / 2,7 тс (сучковатый).
• Чурак 25 см напополам: 2,3 / 2,7 тс.
• Тот же, на 4 части: 3 / 4 тс.
• Чурак 30 см на 4 части: 3,5 / 4,5 тс.
• Тот же, на 8 частей: 4 / 5,5 тс.
• Чурак 40 см на 8 частей: 5,5 / 7 тс.

Далее, исходя из скорости подачи 4 см/с и объема гидроцилиндра, рассчитывают производительность насоса. По спецификации к цилиндру подбирают насос на нужное давление, затем распределитель. Приняв КПД системы 75%, выбирают двигатель с запасом 5-10%. Все арматура (шланги, клапаны) подбирается по рабочему давлению с запасом не менее 50%.

Колун — сердце дровокола

Самая ответственная часть. Любители часто делают колуны из рессор, что хорошо по материалу, но их изогнутая форма снижает эффективность и безопасность. Лучший материал — верхняя часть головки старого рельса.

Неправильная и правильные конструкции колуна дровокола

Взаимное расположение ножей критически важно. Выступающий вперед горизонтальный нож (слева на рис.) опасен и будет заклинивать. Встречать чурбак должен вертикальный нож, заточенный на прямой симметричный клин (поз. 1). Горизонтальный нож смещен назад на 15-20 мм и заточен на верхний косой клин (поз. 2). Полезно снабдить вертикальный нож снизу накалывателем (поз. 3) высотой ~30 мм, выступающим вперед на ~20 мм — это поможет раскалывать корявые чураки.

Углы заточки:

• Вертикальный нож для мягкой/прямослойной древесины (кроме березы): 18°.
• Тот же, для твердой мелкослойной древесины и березы: 15°.
• Горизонтальные ножи: 15°.
• Накалыватель: 22-25°.

Реечный дровокол

Реечный дровокол дешевле гидравлического (готовый — 8-17 тыс. руб.) и проще в изготовлении. В его основе — зубчатая рейка (толкатель) и ведущая шестерня (триба). Передаточное отношение от двигателя подбирается под скорость подачи 4 см/с.

Устройство дровокола с реечным приводом

Для самоделки хорошо подходят детали от реечного домкрата. Эксплуатация проще — не нужен уход за гидравликой. Безопасность максимальная: стоит отпустить рычаг прижимного ролика, как возвратная пружина отбросит рейку назад.

Главный недостаток — неидеальная внешняя характеристика (см. график, поз. Р). При приближении скорости к нулю (например, при встрече с сучком) усилие резко возрастает, а затем падает. Это приводит к рывкам, ударам в руку, поломкам. Гидропривод в такой ситуации будет плавно и упорно давить. Поэтому для реечного привода требуются более мощные двигатели, а сам он больше подходит для малопроизводительных ручных дровоколов, где "адаптивным двигателем" выступают мышцы оператора.

Внешние характеристики реечного и гидравлического привода дровокола

Примечание: внешнюю характеристику реечного привода можно немного улучшить, используя цепную передачу от двигателя на ведущий вал.

Когда дров нужно меньше: винтовой (конусный) дровокол

Для умеренных объемов дров или в мягком климате отлично подходит винтовой дровокол. Его производительность невысока, требуется сноровка, но он малочувствителен к дефектам древесины, так как раскалывает ее, ввинчиваясь и надпиливая. Экономичен: двигатель на 2.5-3 кВт справится с чураками до 40 см в диаметре.

Важно: если используете двигатель от стиральной машины, не насаживайте колун прямо на вал. Боковые нагрузки быстро выведут его из строя. Используйте отдельный вал на подшипниках и гибкую связь (например, кусок шланга).

Рабочий орган — конусный винт ("морковка") с упорной левой резьбой. Оптимальные обороты — 250-400 об/мин. Резьба левая для правшей (сильная правая рука удерживает чурбак), левшам удобнее правое вращение. Чурак подается вертикально, его обязательно придерживают руками, что делает устройство потенциально опасным.

Устройство и принцип действия винтового дровокола

Колун может "намотать" на себя чурбак и выгнуться. Этому препятствует клиновый упор под колуном. Откалывать поленья нужно от части под левой (у правшей) рукой, следя, чтобы под правой не оставалось слишком мало древесины.

Особенности конструкции винтового дровокола

Упор

Клиновый упор — критически важный элемент. Его отсутствие или неправильное исполнение резко снижает безопасность и эффективность.

Неправильные и правильная конструкция клинового упора винтового дровокола

Правильный упор (справа) — массивный, цельнометаллический, надежно закрепленный. Его длина такова, чтобы носик колуна был свободен на 1/3-1/2 длины резьбы. Зазор между упором и хвостовиком колуна — 0.5-2 мм (лучше меньше). Высота — около 2/3 диаметра хвостовика. Принцип безопасности: если колун начнет "тянуть" чурбак, та его часть, что под правой рукой, ударится о боковину упора, ослабив прихват и прижав колун к упору, что может привести к остановке механизма.

Привод

Винтовой дровокол также имеет проблему "нулевого хода при нулевой скорости". Помочь прорваться через сучок может инерция привода. Ременная передача с массивным шкивом-маховиком дает инерцию, но при заклинивании может привести к поломкам. Более безопасна цепная передача: из-за люфта в звеньях один сильный рывок разбивается на серию мелких, помогая преодолеть "затык".

Варианты выполнения привода винтового дровокола

Опора ведущего вала и "слабое звено"

Для работы с корявыми чурбаками желателен маховик. Чтобы обезопасить конструкцию, в опорный узел вала вводят заведомо слабое звено — например, пару шплинт-гайка, которая срежется при критической нагрузке, остановив колун и предотвратив серьезную поломку или травму.

Сборочный чертеж опорной конструкции ведущего вала винтового дровокола

Винт-"морковка" и профиль резьбы

Обычный винтовой колун, "вгрызаясь" в дерево, дает много опилок (до 10-12% от объема). Изменение профиля резьбы может уменьшить этот недостаток. На чертежах ниже представлены два варианта: слева — обычный с пилообразной резьбой, справа — с профилированной, которая меньше пилит древесину и лучше преодолевает дефекты. У второго также больше угол при вершине конуса, что делает его короче и увеличивает скорость работы.

Чертежи винтовых колунов для винтового дровокола

Видео: изготовление "морковки" для дровокола в гараже

Когда дров нужно немного: ручные механические дровоколы

Для южных регионов или отопления подсобок дров нужно немного. Наколоть их вручную несложно, но требует правильной техники (замаха). Ручной механический дровокол не столько экономит силы, сколько позволяет безопасно колоть дрова без особых навыков. Он может работать в инерционном и нажимном режиме, медленно, но верно справляясь с упрямыми чураками.

Устройство дровокола со скользящим колуном

Основные элементы: рычаг (плечо от 1.5 м), пригруз (10-50 кг) и колун. Если колун закреплен неподвижно — это чисто инерционный дровокол. Если колун можно перемещать по рычагу, можно работать и в нажимном режиме, удлинив плечо трубой.

Важные нюансы:

1. Колун. Простой клин малоэффективен. Лучше использовать колун типа "Стрела".
2. Пружина. Самый травмоопасный элемент. Ее сила должна удерживать свободный рычаг примерно горизонтально. Крепление должно исключать сход пружины с пяток при полном размахе.
3. Устойчивость. Если дровокол не закреплен стационарно, длина его передних "ног" должна быть не меньше максимального плеча рычага плюс двойной диаметр самого крупного чурака.

Устройство ручного механического дровокола

Видео: колун для дров на пружине

Примечание: не рекомендуется делать механический дровокол с колуном, скользящим по опоре (см. рис. справа выше). По нему приходится бить кувалдой, и он часто заклинивает.

Когда дрова — бросовое подспорье: конусный дровокол для пней и комлей

Комлевые части и пни — дешевое, но калорийное топливо. Расколоть их традиционными методами крайне сложно. Конусный дровокол (не путать с винтовым!) решает эту задачу иначе: он не раскалывает чурбак насильно, а заставляет его треснуть по естественным линиям напряжения. Если диаметр заготовки не более 60 см, полученные поленья поместятся в печь.

Устройство конусного дровокола

Диаметр основания конуса — 80-150 мм. Угол при вершине: 15° для мелкослойной и 18° для прямослойной древесины. На высоте около 1/3 конус переходит в угол 22° или 25-30° соответственно. Лучше использовать реечный, а не гидравлический домкрат, так как последний не рассчитан на частую интенсивную работу. Регулировочный шток можно сделать рабочим из прочного прутка (от 24 мм) с трапециевидной резьбой, заменив штурвал воротом. Это позволит вдвоем справиться с самым крупным чураком. Рама — из швеллеров от 150 мм или труб от 60х4.

Когда дрова нужны иногда: простейшие конструкции

Для камина или эпизодического обогрева дачи подойдут простейшие дровоколы.

Простые дровоколы для подготовки небольшого количества дров

1. "Колодезный" дровокол (поз. 1). Чурбак ставят в обойму и бьют по нему сверху кувалдой. Идея сомнительна, но колка "наоборот" безопаснее.
2. Сабельный дровокол (поз. 2). Удобнее и безопаснее. Крепится к стене или полу. Плечо режущего рычага — от 0.8 м для мягкой древесины, от 1.2 м для березы и сосны. С твердой древесиной (дуб, плодовые) может не справиться.
3. Ножной рычажный дровокол (поз. 3). Подходит для любого дерева (диаметр до 25-30 см), но производительность низкая. При нажатии на педаль серьга тянет скользящий упор, раскалывая чурбак.

Итог: делать самому или покупать?

Ответ зависит от объемов и качества древесины.

• Для большого дома с дровяным отоплением часто экономически оправдана покупка мощного (от 5 тс) гидравлического дровокола, способного колоть сучковатые чураки. Экономия на топливе (ценная прямослойная древесина дорога) со временем окупит затраты.
• Во всех остальных случаях, описанных в статье (умеренные, небольшие или эпизодические объемы, работа с бросовой древесиной), изготовление дровокола своими руками имеет полный смысл, позволяя создать устройство, идеально подходящее под ваши конкретные нужды и бюджет.

что еще почитать: Холодная ковка: станки/оборудование, оснастка, инструмент, технологияСамодельный профилегиб и трубогиб: нормы, рекомендации, способы сгибания, примерыГриндер (шлифовальный станок): ленточный и дисковый, схемы, изготовление, компоненты Вывести все материалы с меткой:

• загородный дом
• станки

Перейти в раздел:

• Электрика, техника, электрические работы

Обсуждение:

выйти

Нажимая кнопку «Добавить комментарий», я соглашаюсь с пользовательским соглашением и политикой конфиденциальности сайта.



• Что лечит аюрведа
• Ключевые принципы и стили современного дизайна гостиной