Как сделать механизированный колун для рубки дров

Домовладельцам, отапливающим жилище дровяным котлом или печкой, приходится ежегодно заготавливать 4—12 кубов поленьев. Несомненно, физические упражнения полезны для здоровья, но колка ручным топором отнимает слишком много времени. Существует 2 способа ускорить процесс рубки: купить механический колун для дров либо сэкономить и сделать дровокол своими руками. Рассмотрим варианты самодельных приспособлений и технологию их изготовления.

Выбор конструкции дровокола

Сначала напомним, что такое колун для дров. Это видоизмененный топор с длинной рукояткой (около 0.8 м) и тяжелым лезвием, заточенным под относительно тупым углом – 30—35 градусов. Конструкция рассчитана на раскалывание древесины вдоль волокон, для обычной рубки и тески данный инструмент не годится.

Справка. Вес «головы» традиционного ручного колуна с длинным топорищем лежит в диапазоне 2—3 кг.

Механические дровоколы унаследовали некоторые из указанных характеристик, о чем мы расскажем далее. Нынче в домашних хозяйствах используется 3 вида аппаратов заводского изготовления и самодельных аналогов:

• пружинные с ручным приводом;
• электрические – винтовые и реечные;
• гидравлические.

Предлагаем рассмотреть конструкции механических колунов и выяснить, какое приспособление лучше сделать исходя из объемов колки и стоимости комплектующих. Если же требуется перерубить множество мелких веток, то лучше изготовить другой станок — дробилку для древесины.

Пружинное приспособление с рычагом

Показанные на фото варианты дровоколов состоят из следующих элементов:

• рама из металлических профилей или труб с горизонтальными подпорками;
• длинная стрела – рычаг, закрепленный на шарнире;
• со стороны шарнира стрела опирается на пружину, вставленную между двумя чашками;
• на конце рычага закреплен груз и лезвие колуна плюс сделана рукоятка для удобного хвата.

Примечание. Конструкция рамы — произвольная. Главная задача – предотвратить опрокидывание механизма в процессе рубки колод. Иногда конец стрелы заделывается в стену либо крепится к различным придомовым сооружениям.

Принцип действия дровокола основан на усилении удара за счет упругости растягиваемой вручную пружины. Под лезвием на удобной высоте размещается подставка, куда устанавливаются отпиленные колоды. Оператор одной рукой раскачивает рычаг как маятник, второй подвигает дерево под удары импровизированного топора.

Плюсы пружинного колуна, сделанного из металла своими руками:

• простота и минимальная цена материалов для изготовления приспособления;
• работа механизма не зависит от электроэнергии;
• благодаря частым колебаниям рычага колоды легко рубить на дрова любых размеров – от лучин до поленьев, главное – сноровка.

Основной минус дровокола – опасность подсунуть пальцы между колеблющимся лезвием и колодкой в процессе перестановки. Ну и второй момент: механизм не освобождает домовладельца от тяжелого физического труда – нужно раскачивать стрелу, быстро двигать колоду и убирать дрова.

Замечание. Колоть сучковатые обрезки и «рогатки» гораздо сложнее – приходится наносить несколько ударов в одну точку.

Электрические модели

Механизированные колуны – винтовые и реечные, работающие от электродвигателя, значительно облегчают труд рубщика. Но стоимость этих дровоколов возрастает за счет применения моторов, деталей привода и специального раскалывающего инструмента:

1. Главный рубящий элемент винтовой модели – металлический конус с крупной резьбой, нарезанной в сторону, противоположную вращению вала. Крутящаяся «морковка» сама острием захватывает колоду, врезается в толщу древесины и разламывает ее на 2 части.
2. Реечная передача – основной элемент второй конструкции с электроприводом. Принцип работы напоминает автомобильную рулевую рейку – колодка насаживается на неподвижное лезвие колуна толкателем, прикрепленным к зубчатой стальной рейке.

Справка. В реечной модели используется одна деталь традиционного колуна – заостренное под 30° лезвие. Кстати, вместо электродвигателя можно использовать подходящий одноцилиндровый мотор на бензине либо подсоединить вал отбора мощности сельскохозяйственного мотоблока.

Сборка электрического дровокола потребует затрат на изготовление ключевых деталей – резьбовой «морковки» либо рейки с шестерней. Если электромотор, шкивы привода и металлопрокат может найтись в домашнем хозяйстве, то конусный элемент придется заказать токарю, а зубчатую рейку – фрезеровщику.

С точки зрения безопасности труда предпочтительнее реечный станок, поскольку вращающиеся детали находятся под рамой, остается лишь беречь руки. С винтовым дровоколом случаются проблемы – конус легко захватывает и моментально накручивает элементы одежды. При эксплуатации агрегата нужно проявлять внимание и осторожность.

Гидравлический колун

Данная конструкция считается дорогостоящей для самостоятельного изготовления. Помимо опорной рамы, дровокол состоит из таких функциональных элементов:

• электродвигатель, вращающий масляный насос;
• гидроцилиндр с рукавами высокого давления;
• распределитель усилий с ручным переключением;
• бак с маслом и фильтром;
• железный толкатель, прикрученный к штоку цилиндра;
• лезвие колуна, как правило, — крестообразное.

Работа агрегата построена на усилии 4—10 тонн, развиваемом гидравликой, что позволяет раскалывать колодку сразу на 4 полена (можно сделать и больше). Алгоритм действия привода выглядит так:

1. После запуска электромотора насос поднимает давление в системе до нужной величины. Излишки масла сбрасываются распределителем через обратную линию в бак.
2. Когда оператор нажимает ручку управления распределителем, жидкость подается в цилиндр и давит на поршень. Последний перемещает толкатель вместе с колодой к лезвию.
3. После раскалывания оператор переключает агрегат в другой режим и масло начинает давить на поршень с другой стороны, поступая по второму шлангу. Шток и толкатель отодвигается назад.

Эксплуатация гидравлического колуна сводит физический труд к минимуму – рубщику нужно лишь класть дерево на станину и включать привод. Риск получить травму довольно низкий – руки и одежда оператора находится далеко от движущихся частей машины.

Рекомендации по выбору

Наиболее сложной представляется сборка реечного механизма – нужно найти или выточить зубчатую передачу и направляющие, по которым станет двигаться толкатель. Вдобавок нужно с высокой точностью подобрать скорость вращения и передаточные числа. Другие версии рубящих устройств делаются несколько проще.

Конструкцию колуна выбирайте в зависимости от условий ведения работ, наличествующих в хозяйстве материалов и бюджета, выделенного на покупку комплектующих. Наши рекомендации:

1. На даче, где электричество отсутствует либо подается с перебоями, лучше сделать простой рычажный дровокол. Финансовые затраты минимальны.
2. Второе место по простоте занимает винтовой станок. Хотите малой механизации с небольшими вложениями – заказывайте конусный элемент и подыскивайте электромотор мощностью 1.5—3 кВт.
3. Аппарат с гидравлическим приводом очень поможет домовладельцам пожилого и пенсионного возраста. Сложность заключается в приобретении комплекта гидравлики – насоса, цилиндра и распределителя.

Примечание. Мы специально не упомянули о масляном баке – металлический резервуар требуемого объема нетрудно сварить самому либо найти в готовом виде.

Как изготовить дровокол на пружине

Выше мы уже писали, что конструкция рамы выбирается произвольно, главное – устойчивость. Но перед тем как сделать рычаг, нужно рассчитать основные размеры по схеме распределения усилий. Задача – добиться идеального баланса между длиной стрелы, массой груза на конце и расстоянием от шарнира до пружины. Механика данной системы описывается уравнением:

• М – масса противовеса на конце балки, кг;
• F – сила упругости пружины;
• l – расстояние от шарнира до пружины, м;
• L – общая длина рычага, м.

Если пренебречь расчетом, то возможны 2 сценария: придется прилагать большое усилие на раскачку стрелы или колун станет бить очень слабо. Физический смысл: чем дальше пружина отстоит от шарнира и чем выше ее жесткость, тем длиннее потребуется рычаг и масса груза.

Пример определения основных размеров балки. Берем пружину от автомобиля «Жигули», сжимающуюся при усилии около 200 кг (вес машины – 0.8 тонны), и отодвигаем ее от стойки на 30 см. Остальные показатели вычисляем методом подбора – длину стрелы принимаем 2 м, тогда вес груза равен 30 кг, включая массу колуна и рычага. Проверяем: 30 / 200 = 0.3 / 2 = 0.15.

Для сборки рычажного дровокола используйте простые материалы:

• пружина от легкового автомобиля–малолитражки (ВАЗ, «Таврия» и подобные);
• готовое лезвие от ручного колуна либо заготовка из низкоуглеродистой стали толщиной 20 мм;
• труба по диаметру пружины – на изготовление чашек;
• различный металлопрокат для рамы – уголки, трубы круглые и профильные с толщиной стенки 3 мм.

Совет. В качестве шарнира необязательно применять вал на подшипниках, это излишество. Механизм достаточно грубый, поэтому сгодится простая шарнирная пара вал – втулка, как сделано на фото. Похожие детали ставятся на гаражные ворота в качестве навесов.

Процесс сборки довольно прост и не требует подробного описания. Ориентируясь по чертежу, сварите устойчивую раму, изготовьте чашки и установите пружину с рычагом. В конце приделайте к балке груз и раскалывающее лезвие.

Если конструкция окажется неустойчивой, просто наденьте на горизонтальные опоры дополнительные трубы. Обзор готового колуна с указанием размеров смотрите на видео:

Собираем винтовой и гидравлический аппарат

Сильно упростить конструкцию колуна поможет подходящий двигатель с числом оборотов 500 об/мин мощностью 1.5—2 кВт. Такой электромотор стыкуется с конусом напрямую, ставить ременную передачу не придется. Если агрегат с данными характеристиками найти не удалось, готовьте следующий комплект материалов:

• 2 одноручьевых шкива расчетного диаметра, уменьшающие частоту вращения вала до 500 об/мин;
• ремень клиновидный;
• подшипниковые блоки и ведомый вал;
• винтовой раскалывающий конус, сделанный согласно чертежу;
• профильные трубы или другой прокат для изготовления стола;
• плита крепления электромотора из листа толщиной 8—10 мм;
• металл 2—3 мм на столешницу;
• крепежные болты с гайками.

Рекомендация. Не заказывайте токарю винтовую «морковку», пока не узнаете диаметр ведомого вала либо основного вала двигателя. Резьба рабочего конуса выполняется с двумя заходами, марка стали – Ст35…Ст45 (высокоуглеродистая).

Из металлических профилей надобно сварить стол, сверху закрепить лист металла. Мотор крепится на плите под столешницей, вторичный вал с конусом – наверху. Шкивы ставятся на шпонки либо фиксируются стопорными винтами. При подключении кабеля электропитания побеспокойтесь о заземлении агрегата.

Важный момент. При колке дров винтовым устройством надо правильно придвигать колодку к инструменту – строго в вертикальном положении. Если уложить ее набок, одно полено застрянет между конусом и столешницей.

Сборка гидравлического колуна отличается монтажом оборудования. Вместо электродвигателя и «морковки» нужно установить лезвие, пластину–толкатель и рабочий цилиндр. Заметьте, остальные комплектующие можно разместить отдельно, подведя к цилиндру рукава высокого давления от насоса гидростанции.

Очень подробно и доходчиво процесс изготовления гидравлического агрегата показан в видеосюжете:

Напоследок о ручных топорах

Если у вас нет возможности самостоятельно изготовить механизированный дровокол, придется рубить дровишки традиционным способом. Здесь важно подобрать удобный инструмент, который максимально облегчит работу.

Как выбираются топоры для колки дров:

1. В магазинах продаются колуны с разной длиной рукояти и весом лезвия (2—5 кг). Приобретайте инструмент, подходящий вашей физической форме, ведь махать топором нужно часто и долго. Не стоит сразу брать самые тяжелые экземпляры.
2. Деревянное топорище качественных изделий выстругивается из вяза, клена или березы. Указанные породы не крошатся в щепы и не раскалываются.
3. Не покупайте топор со слишком короткой рукояткой, уменьшающей силу нанесения ударов. Чересчур длинное топорище легко обрезается под нужный размер.
4. Проследите, чтобы «голова» плотно сидела на рукояти.

Если позволяет бюджет, стоит обратить внимание на более практичные импортные колуны с прочной пластмассовой рукояткой и различными профилями лезвия, сделанного из качественной стали. Популярные варианты – прямые топоры бренда Fiskars и колуны для заготовки дров со смещенным центром тяжести от производителя Vipukirves.