Содержание
Дровоколы — очень полезные в бытовых условиях аппараты. Их нельзя недооценивать, поскольку от подобных устройств напрямую зависят удобство и безопасность заготовки дров. Большое внимание стоит уделить и редуктору для дровокола, являющемуся важным элементом системы.
Как выбрать?
Правильно подобрать редукторный узел — значит, гарантировать общую надежность системы и ее длительную эксплуатацию. Если же допустить малейшую ошибку, придется в самый важный момент тратить деньги на ремонт или замену какой-либо детали. В худшем же случае придется менять и взаимосвязанные со сломанной деталью элементы. Поэтому очень важно пользоваться помощью профессиональных конструкторов и инженеров.
Они обращают внимание на самые разные факторы:
- размещение редуктора в пространстве;
- режим его работы;
- общий уровень загрузки;
- температура, до которой нагревается устройство;
- род выполняемых задач и степень их ответственности.
Существует немало разновидностей редукторных узлов. Если правильно выбрать элемент, червячный аппарат проработает минимум 7 лет. Срок эксплуатации цилиндрических систем может быть в 1,5-2 раза больше.
Однако получение консультаций у инженеров на практике не всегда возможно. В этом случае вас могут выручить простейшие рекомендации, которые будут рассмотрены далее.
Про типы систем и не только
Готовясь собрать механический или гидравлический дровокол, нужно начать с подготовки кинематических схем. Именно они покажут, какие виды редукторных узлов стоит использовать.
- В цилиндрическомаппарате горизонтального исполнения оси входных и выходных валов размещаются в общей плоскости, но на параллельных линиях.
- Похожи по структуре иредукторы вертикального исполнения — отличается только ориентация основной плоскости.
- Учервячных редукторов с одной ступенью оси валов перекрещиваются под прямым углом. Двухступенчатые червячные редукторы конструируются с расчетом на параллельно размещенные оси валов. Их намеренно ставят в различные горизонтальные плоскости.
- Особым типом являются такжеконически-цилиндрические редукторы. Среди двух валов повышенное значение имеет выходной. Именно его ориентация в пространстве оказывает решающее воздействие. В аппаратах червячного типа можно ставить один вид редуктора для всех ориентаций выводного вала в пространстве. Цилиндрический и конический варианты исполнения почти всегда позволяют ставить выводные валы строго по горизонтали. Исключения редки, по большей части они достигаются конструкторскими ухищрениями.
При одинаковых размерах и массе цилиндрические механизмы на 50-100% эффективнее червячных аналогов. Настолько же дольше они служат. Именно поэтому (по соображениям экономической эффективности) выбор совершенно очевиден.
Прочие нюансы
Большое значение имеет передаточное число редукторного узла. Его определяют, используя сведения о количестве витков электромотора и о требуемых параметрах кручения выводных валов. Установленный в результате расчета показатель округляют до ближайшего типового значения. Важно отметить, что вал мотора, а значит, и выводной редукторный вал не должны крутиться быстрее 1500 раз в минуту. В этих пределах параметры мотора подбирают соответственно общим требованиям к устройству.
Требуемое число ступеней устанавливается по специальным таблицам. Исходным показателем для определения как раз оказывается передаточное число. Если в ГОСТ на редуктор указано, что он будет использоваться «эпизодически», это означает, что:
- предельная загрузка будет составлять 2 часа на каждые 24 часа (не более);
- за час производится 3 или 4 включения (не более);
- механические движения производятся без ударов по самому механизму.
Также определяют и так называемые консольные нагрузки на валах. Они должны совпадать с тем уровнем, который прописан в сопроводительных документах на редукторные узлы, или даже быть меньше. Нужно учитывать и средний уровень работы на протяжении часа (в минутах), и крутящий момент. Поскольку в самодельных конструкциях все эти нюансы трудно предсказуемы, изготавливать редукторы из заднего моста и тому подобных подсобных агрегатов не рекомендуется. Качество их работы оказывается неудовлетворительным по сравнению даже со «средненькими» заводскими устройствами.
Мотор-редуктор предпочтителен, если на первом месте оказывается компактность привода. Свыше 95% конструкций такого рода рассчитаны на произвольное размещение выводного вала. В пошаговых инструкциях сборки отмечается также отсутствие необходимости использовать муфты, стыкуя мотор и редукторный узел. Но нужно понимать, что подобные аппараты дороги. Кроме того, каждый раз должен направляться индивидуальный заказ с требуемыми параметрами.
Самостоятельно собрав аналог, требующий использовать муфты, можно легко сократить расходы на 10% и даже на 20%.
Модели
- При сборке дровоколов часто используется одноступенчатый редуктор РЧН-80А. Его характерная особенность — размещение «червяка» сверху. Разработчики исходили из того, что их продукт будет использоваться в промышленных аппаратах малой производительности. Винтовая линия ориентирована вправо. Внутри неразрывного чугунного корпуса нет вентилятора, КПД колеблется от 72 до 87%.
- Модификация Ч-100 успешно работает при постоянной и меняющейся, однообразной и реверсной нагрузке. Конструкция обеспечивает кручение валов в произвольную сторону.
- Для винтового дровокола может использоваться понижающий шестеренчатый редуктор. Такой тип элементов отличается большой надежностью. Причина проста — металлические зазубренные детали предельно прочно связаны между собой. Потребуются почти экстремальные усилия, чтобы разрушить эту сцепку.
Обзор самодельного дровокола с редуктором ждет вас в видео ниже.
Заготовка дров требует значительных усилий: их нужно распилить, наколоть, сложить в дровник для просушки. Больше всего сил уходит на то, чтобы дрова наколоть. Облегчить и ускорить процесс может дровокол. Представлены они в достаточном количестве, но стоят солидных денег. В тоже время, сделать простейший дровокол своими руками можно из металлолома — труб, уголков и т.п. На все потребуется буквально несколько тысяч — если нет металла, его придется купить.
Механические дровоколы
Если объемы заготовки дров небольшие, с ними легко справится механический дровокол. Отличаются они простотой конструкции, минимальным количеством сложных узлов, а также тем, что затраты минимальны, даже если в хозяйстве нет подходящих железяк.
Самый простой и безопасный вариант. Жаль только производительность низкая. Зато безопасно
Простой дровокол своими руками: механика
Самый простой механический дровокол напоминает колодезный журавль. Конструкция один к одному, только вместо ведра закреплен резак и ручки. Соединение стойки (стоек) и перекладины можно сделать самым простым — шарнирным. Потребуется только хорошая смазка.
Принцип работы, наверное всем понятен. Чурбак ставят на подставку, резко тянут вниз рычаг, за счет силы инерции резец набирает значительную силу и раскалывает чурбак. Процесс повторяется до тех пор, пока не получатся поленья требуемой толщины.
Самый простой дровокол собрать своими руками можно из нескольких труб
Такой механический дровокол своими руками собрать просто, причем, буквально, из того, что есть — трубы, уголок любого размера, в качестве резака можно использовать даже топор. К тому же такую конструкцию можно сделать разборной — чтобы была возможность его переносить.
Минусов немало. Колка дров требует значительных усилий. Причем больше усилий прикладывается чтобы остановить ход колуна после того, как полено развалилось. Второй минус — подобный дровокол занимает солидную площадь, ведь чем длиннее рычаг, тем меньше усилий надо прикладывать. Тем не менее, даже такое примитивное механическое приспособление намного снижает трудоемкость процесса.
Один из вариантов — колун приварен к квадратной трубе, залитой бетоном
В данной конструкции колун должен быть тяжелым. Потому само лезвие приваривают к цельнометаллической болванке. Более доступный вариант — приварить к трубе (круглой или квадратной) и залить ее бетоном. Согласитесь, сделать такой дровокол своими руками по силам любому, кто умеет обращаться со сварочным аппаратом.
Пружинный дровокол
Есть доработанная конструкция ручного механического дровокола, которая, при меньших размерах, колет дрова лучше, требует меньших усилий. В этой модели основной рабочий узел — пружина, которая закреплена на станине, а верхняя ее часть упирается в стационарную перекладину, на которой закреплен колун.
Конструкция пружинного дровокола
В этой конструкции основное усилие — удержать колун после того как полено раскололось — принимает на себя пружина. Соответственно, главное — подобрать пружину и упор так, чтобы прилагались минимальные усилия, но они были достаточными для того чтобы расколоть даже сложные, суковатые чурбаки. Упор под пружину можно сделать подвижным. Тогда можно подстраивать параметры под конкретные условия. Реально же «перенастройка» требуется под конкретного человека. Если работать с орудием будет один человек, то можно делать все стационарно, подобрав высоту опытным путем.
Не менее важно сделать подвижное сочленение рамы и рычага, на котором закреплен колун. Лучший вариант — подшипники. Они должны быть качественными, желательно — самовыравнивающиеся.
Готовый самодельный пружинный дровокол
Минимальная высота самодельного дровокола — около 800 мм. Но тогда или придется работать наклонившись, или устанавливать станок на стол/станину. Более комфортный вариант, требующий минимальных усилий, — сделанный под свой рост. Определяете, на какой высоте вам удобно чтобы стояло полено, к этой цифре добавляете высоту самого чурбака, получаете высоту станины. В этом случае тоже придется наклоняться, но только когда устанавливаете чурку на подставку, а не каждый раз, как опускается колун.
Чтобы добавить конструкции мобильности, варят станину, с одной стороны которой закреплены колеса, на второй приварены упоры. Сделать такой дровокол своими руками несколько сложнее, но, если есть пружина и подшипники — это такая уж и сложная задача.
Дровокол инерционный вертикальный
Еще один несложный вариант для самостоятельного изготовления. Чтобы сделать такой дровокол своими руками нужны две трубы большего и меньшего диаметра. Еще потребуется тяжелая пластина — основание, и, собственно, колющая часть — резак/колун.
Конструкция — одна из самых простых, усилия требуются небольшие. На массивной платформе закрепляется толстостенная труба, а лучше — штырь. Высота — около метра. Это ведущая труба. По ней свободно движется колун, который приварен к кольцам трубы чуть большего диаметра, чем ведущая труба. Колет дрова он следующим образом: поднимаете вверх колун и отпускаете его. Можно немного придать ускорение вниз. За счет силы тяжести полено раскалывается.
Но этот механический дровокол сразу раскалывает далеко не все чурбаки. Чтобы увеличить его эффективность, на колун можно сделать утяжелитель. Его можно «добавлять» при необходимости. Второй вариант — ударить пару раз по колону молотком. Этот способ хорош, если резец застрял в древесине. Альтернатива — поднять вместе чурбаком вверх и резко опустить. Но молотком махнуть легче.
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.
Видео по теме
Самодельный механический дровокол с редуктором: сборка и работа
Применен редуктор 1:32+мотоблок 6.5 л.с.
*Редукторы цилиндрические двухступенчатые горизонтальные общемашиностроительного применения типов РМ- 250, РМ- 350, РМ- 400, РМ- 500, РМ- 650, РМ- 750, РМ- 850, РМ- 1000 предназначены для увеличения крутящего мом ента и уменьшения частоты вращения.
Товары к статье
Конус винтового дровокола диаметр 7,5 см, длина 30 см, двухзаходная упорная резьба . Масса 5 кг.