Изготовление колуна своими руками

Топор колун – инструмент для рубки дров, со смещенным центром тяжести в сторону лезвия. И с модифицированной кромкой, которая глубже проникает внутрь древесины. Его лезвие «затупленное», поэтому он раскалывает дерево. Он необходим в походе и частном хозяйстве.

Колун для дров можно сделать своими руками. Материалом для него может послужить старый обычный топор или металлолом, который можно купить на базе или в приемке.

Ручной дровокол лом-колун

Этотдровокол является самым простым в изготовлении. Принцип его работы основан наэнергии удара по колуну тяжелым предметом. Эффект получается практически такойже как если поставить топор на полено и ударить по обуху топора кувалдой. Ноэтот лом-колун удобнее в работе и скорость работы выше.

Его преимущество в том, что он безопасен в работе, легок в изготовлении, занимает мало места. Не требует доставки каждого полена к нему. С ним будет удобно переходить от одного полена к другому. Во время работы с ним спина остается прямая, что немаловажно при колке дров большого объема. Не нужно нагибаться над каждым поленом, чтобы его расколоть.

Но он требует применения физической силы человека и во время работы издает громкий металлический звук. Для защиты от звука придется работать в наушниках.

Лом-колун состоит всего из двух частей. Первая часть непосредственно колун с направляющей трубой, а вторая часть ударная. Ударная часть может быть наружной, то есть обхватывать собой направляющую трубу или внутренней – входить во внутрь направляющей трубы. Чтобы данный колун был эффективным, при его изготовлении нужно соблюсти одно правило. Часть колуна с направляющей и лезвием должна быть как можно легче, а ударная часть как можно тяжелее, но в разумных пределах, так как подымать ударную часть придется вручную. Чем больше разница по массе между эти двумя частями, тем выше КПД колуна.

Приизготовлении лом-колуна главное соблюсти правило большой разности масс частейколуна и выдержать достаточную длину хода ударной части для создания сильногоудара. Эта длина должна быть примерно 50-60см.

Чтобыпервую часть колуна сделать максимально легкой, нужно в качестве направляющейиспользовать тонкостенную трубу и лезвие колуна сделать узким.

Есливо время удара вибрация передается на руки, то можно ее значительно снизить,если сделать ручки деревянными. Если ручки изготавливаются металлические, то ихнужно приварить на самую тяжелую и массивную ударную часть, это также будетспособствовать снижению вибрации.

Дляплавности хода ударной части и снижения звука трущихся друг об друга металлическихчастей, следует использовать полипропиленовую трубу между этими частями.

Чтобыизбежать быстрого расклепывания металла в месте удара двух частей лом-колуна,пятно контакта между ними не должно быть слишком маленьким.

Для удобства работа с лом-колуном поленья следует ставить во внутрь старого автомобильного колеса. Это предотвратит разлет отколотых частей от поленьев, и они всегда будут в одном положении.

Смотрите видео: ручной дровокол лом-колун

Используемые инструменты

Обработку древесины сподручно выполнять на столярном верстаке или на заменяющем его рабочем столе. Список самого необходимого инструмента выглядит следующим образом:

• Ножовка по дереву;
• Плотницкий топор;
• Рубанок;
• Молоток;
• Стамеска;
• Нож;
• Рулетка;
• Наждачная бумага.

Использование электроинструмента (шлифовальной машины, дисковой пилы или электрического рубанка), намного облегчит процесс изготовления рукоятки для колуна, но можно обойтись и без них.

Электрический винтовой дровокол

Данный дровокол является наиболее простым среди электрических дровоколов. Из-за этого он приобрел в последнее время популярность.

Принцип действия основан на раскалывании полена конусным винтом с крупной упорной резьбой. Данный винт ввинчиваясь в дерево раскалывает его.

У винтового дровокола есть существенные недостатки. Он энерго затратный. Требует наличия электроэнергии. По сравнению с лом-колуном и дровоколом на пружине сложный в изготовлении. Для его изготовления необходим конусный винт с резьбой, электродвигатель, редуктор, цепь со звездочками или ремни со шкивами. Очень травмоопасный. При неосторожной работе с ним может привести к сильным травмам. Существует вероятность заклинивая винта в полене из-за нехватки крутящего момента.

Выбираем двигатель и увеличиваем крутящий момент.

Данный вид дровокола можно изготовить с несколькими конструктивными решениями. Самое главное добиться большого крутящего момента на винте. Это можно сделать нескольким способами:

• поставить мощный электродвигатель 5-7квт.
• Использовать тяжелый маховик. Маховик затруднит пуск двигателя, но с ним меньше шансов, что винтовой конус заклинит в дереве. Так как при раскрутке маховика он набирает большую кинетическую энергию, и чтобы его остановить нужно создать большое усилие. В паре с маховиком можно использовать электродвигатели небольшой мощности 2-3квт. Маховик необходимо устанавливать на валу электродвигателя, а не на промежуточных валах цепной или ременной передачи. Только на электродвигателе обороты будут максимальные, а значит набранная кинетическая энергия маховика тоже будет максимальная.
• Использовать редуктор, ременную или цепную передачу для снижения числа оборотов на конусном винте и увеличения крутящего момента. Цепная передача предпочтительнее ременной так как исключает пробуксовку цепи и звездочки. В данном случае можно использовать электродвигатели небольшой мощности, но с большими оборотами около 3000. Уменьшая обороты с помощью редуктора или цепной передачи в 5 раз тем самым, увеличиваем крутящий момент на винтовом конусе в столько же раз.

Цепнуюили ременную передачу нужно подобрать таким образом, чтобы число оборотов наконусном винте было примерно 500-700 об\мин. На слишком больших оборотах поленоможет вырвать из рук.

Высотаот кончика конуса до стола должна быть 7-10см. Если сделать выше или ниже, тополенья будут тяжело колоться.

Под конусом необходимо приварить пластину, она предотвратит проворачивание полена.

Техника безопасности при работе с электрическим винтовым дровоколом.

Работатьс винтовым дровоколом необходимо без перчаток. В них работать нельзя, так каквинт может зацепить перчатку и затянуть руку. С одежды не должно свисать никакихремней и шнурков, которые могут попасть на винт.

Дляаварийной остановки винтового дровокола нужно предусмотреть педаль экстреннойостановки или большую аварийную кнопку. Причем недостаточно выключить питание сэлектродвигателя, так как вал после отключения питания будет еще крутиться поинерции. Особенно это заметно на станках с маховиком. Поэтому для быстройаварийной остановки вала электродвигателя, на станке необходимо установитьэлектромагнитный тормоз в нормально замкнутом состоянии. То есть без подачиэлектроэнергии тормоз находиться в сжатом состоянии, при подаче электроэнергиитормоз отпускает вал. Следовательно, если выключить электроэнергию тормозсработает и остановит вал электродвигателя.

Поленья к конусному клину следует подавать только вертикально.

Смотрите видео: электрический винтовой дровокол

Электромеханический дровокол с толкателем и редуктором.

Данный вид дровокола довольно массивный и энерго затратный.Стоимость его изготовления высокая, так как предполагает наличие мощного редуктора,но его производительность больше, чем у винтового дровокола.

Принцип действия дровокола основан на шатунном механизме. Редуктор крутит шатун, который скользит по своей направляющей по направлению к ножу. Редуктор создает довольно большое усилие, которое может расколоть практически любые поленья.

Выбор редуктора, двигателя и диаметров шкивов.

Редуктор можно применить с передаточным отношением не менее1:20, но лучше всего подойдет редуктор с отношением 1:40 и выше. Но подойдет невсякий редуктор с таким передаточным числом. Нужен редуктор, который выдержитбольшой крутящий момент и не сломается. Поэтому при выборе редуктора следуетобратить внимание на диаметр выходного вала. Он должен быть не менее 40мм.

Количество оборотов на выходном валу редуктора должно быть в пределах 11-14 об\мин. Чтобы получить такие обороты необходим двигатель с оборотами 950 об\мин и редуктор с передаточным отношением 1:70. Получим обороты выходного вала редуктора 950\70=13.5 об\мин. Если же двигатель и редуктор с другими параметрами, то для понижения числа оборотов придется между двигателем и редуктором делать дополнительную ременную передачу.

Самодельный профилегиб без токарных работ.

Например, двигатель 1500 об\мин и редуктор с передаточнымотношением 1:30. Рассчитаем диаметры шкивов ременной передачи.

Считаем до каких оборотов редуктор понижает. Для этого делимобороты двигателя на передаточное число редуктора. 1500\30=50 об\мин. А нам необходимыобороты в пределах 11-14 об\мин. Следовательно,нужно дополнительно ставить ременную передачу. Посчитаем какое передаточноечисло должно быть на шкивах, чтобы получить 11-14 об\мин. Для этого 50 оборотовразделим на 14, получим 3.57. Такое передаточное отношение немного большое дляременной передачи. Для одного ремня передаточное отношение должно быть не более1:3 иначе ремень может проскальзывать, когда дровоколу попадутся особо твердыеи сучковатые поленьях. Следовательно, нужен или более тихоходный двигатель илиделать двух ручьевые шкивы и ставить два ремня. Так как такое отношение ненамногобольше, чем 1:3, то можно оставить и так.

Рассчитаем диаметры шкивов. Шкив малого диаметра примем самиза 150мм. Тогда шкив большего диаметра должен быть больше на необходимое нампередаточное число. То есть 150х3.57=535мм. Также чтобы снизить вероятность проскальзыванияремня на малом шкиву, его диаметр нужно принимать как можно большим. То естьшкив с диаметром 100мм имеет больше шансов на проскальзывание ремня, чем шкив сдиаметром 150мм. На больших диаметрах и ремни медленнее изнашиваться будут.

Проверим расчеты. 1500 об\мин делим на передаточное 3.57получим 420об\мин на малом шкиве. Теперь 420об\мин делим на передаточноеотношение редуктора 30 и получим 14об\мин.

Двигатель желательно выбирать мощностью от 3квт. Еслидвигатель слабый, то можно поставить на его вал маховик, с ним маломощныйдвигатель будет гораздо меньше останавливаться от нехватки крутящего момента вмомент раскалывания сучковатых поленьев.

Для такого вида дровокола металлический каркас должен быть достаточно мощным, иначе есть вероятность отрыва редуктора от каркаса или деформации самого каркаса в момент большой нагрузки. Каркас лучше всего сделать из швеллеров №12 или аналогичного им металлопроката.

Нож дровокола желательно сделать из твердой закалённой стали,для этих целей хорошо подойдет пружинная сталь 65Г. Из этой стали делают плоскиерессоры. Так, что если в хозяйстве есть кусок такой рессоры, то она идеальноподойдет в качестве ножа.

Выбор длины кривошипа

Длина кривошипа, а, следовательно, длина хода толкателядолжны выбираться в зависимости от размеров поленьев. Например, поленья длинойпримерно 40см. Ход толкателя выберем такой же, то есть 40см. Так как толкательбудет не доходить немного до ножа примерно 5 см, то максимально расстояниемежду толкателем и ножом получиться 5+40=45см. Длину кривошипа берем в 2 разаменьше хода толкателя, то есть 20см. Это будет расстояние по центрам валов. Длинакривошипа очень важна, так как чем меньше будет длина кривошипа, тем большебудет усилие на толкателе.

Техника безопасности при работе с дровоколом.

Данный дровокол довольно травмоопасный. Чтобы его сделатьменее травмоопасным следует устанавливать аварийную кнопку отключения.Желательно, чтобы данная кнопка была довольно большая и в виде гриба. Такуюкнопку всегда легко нажать просто ударив по ней рукой. Если вы правша, тогдакнопку выключения следует делать под левой рукой, так как правая будет занятополеном. Вместо аварийной кнопки можно установить педаль, тогда для работыдровокола нога всегда должна держать нажатой педаль, а если ногу убрать, тодровокол выключается.

При сборке дровокола на шатуне некоторые мастера допускают грубую ошибку. Они делают так, чтобы шатун подходил вплотную к ножу практически без зазора. Так делать нельзя. Нужно обязательно оставлять зазор минимум в 5см. Полено расколется в любом случае, даже если шатун будет немного не доходить до ножа, но зато в этом случае рука останется целая, если попадет между шатуном и ножом.

Смотрите видео: электромеханический дровокол с толкателем и редуктором.

Электромеханический реечный дровокол.

Данный дровокол можно назвать одним из самых производительных. Его подвижный нож закреплен на зубчатой рейке, которую в движение приводит шестерня. В изготовлении он довольно сложен, так как требует таких деталей как зубчатая рейка, шестерня, маховик, но скорость его работы перекрывает все минусы изготовления. Рекомендую посмотреть видео о работе реечного дровокола и обзор его конструкции.

Смотрите видео: реечный дровокол против винтового.

Смотрите видео: обзор конструкции реечного дровокола.

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:

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).

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:

• 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.
• Деревянное топорище качественных изделий выстругивается из вяза, клена или березы. Указанные породы не крошатся в щепы и не раскалываются.
• Не покупайте топор со слишком короткой рукояткой, уменьшающей силу нанесения ударов. Чересчур длинное топорище легко обрезается под нужный размер.
• 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