Як зробити електричний і механічний колун для рубки дров

Домовласникам, які опалюють житло дров’яним котлом або піччю, доводиться щорічно заготовляти 4–12 кубів деревини. І хоч фізичні вправи дуже корисні для здоров’я, рубка колод ручною сокирою забирає надто багато часу. Існує 2 способи прискорити процес: купити електричний колун для дров чи зекономити кошти і зробити дровокол своїми руками. Розглянемо варіанти саморобних пристроїв і технологію їх виготовлення.

Вибір конструкції дровокола

Спочатку нагадаємо, що таке колун для дров. Це видозмінена сокира з довгим держаком (близько 0.8 м) і важким лезом, заточеним під тупим кутом – 30–35 градусів. Конструкція розрахована на розколювання деревини уздовж волокон, для звичайної рубки і тесання цей інструмент не годиться.

Довідка. Вага «голови» традиційного ручного колуна з довгим топорищем лежить в діапазоні 2…3 кг.

Механічні колуни успадкували деякі із зазначених характеристик, про що ми розповімо далі. Нині в домашніх господарствах використовується 3 різновиди механізованих пристроїв заводського виготовлення і саморобних аналогів:

• пружинні з ручним приводом;
• електричні – гвинтові та рейкові;
• гідравлічні.

Пропонуємо розглянути конструкції механічних колунів і з’ясувати, який пристрій краще зробити, орієнтуючись за кількістю дров, об’ємом робіт і вартістю комплектуючих. Якщо ж треба перерубати багато дрібних гілок, то краще виготовити інший верстат – подрібнювач деревини.

Пружинний верстат з важелем

Зображені на фото механізовані колуни складаються з наступних елементів:

• рама з металевих профілів чи труб, яка спирається на горизонтальні опори;
• довга стріла – важіль, закріплений на шарнірі;
• з боку ручки стріла спирається на пружину, вставлену між двома чашками;
• на кінці важеля закріплений вантаж і лезо колуна, є рукоятка для зручного хвата.

Примітка. Конструкція рами є довільною. Головна задача – запобігти перекиданню механізму під час рубки колод. Іноді кінець стріли закладається в стіну чи кріпиться до різних прибудинкових споруд.

Принцип дії дровокола заснований на посиленні удару за рахунок пружини, яка розтягується вручну. Під лезом на зручній висоті розміщується підставка, куди ставляться відпиляні колоди. Оператор однією рукою розгойдує важіль як маятник, другою підсовує дерево під удари імпровізованої сокири.

Плюси механічного пружинного колуна, зробленого з металу своїми руками:

• простота і мінімальна ціна матеріалів для виготовлення пристрою;
• робота механізму не залежить від електроенергії;
• завдяки частим коливанням важеля колоди легко рубати на дрова будь-яких розмірів – від скіпок до полін, головне – вправність.

Основний мінус дровокола – можливість травмування, можна випадково підсунути пальці між лезом і колодкою під час рубання. Ну і другий момент: механізм не звільняє домовласника від важкої фізичної праці – треба розгойдувати стрілу, швидко рухати колоду і прибирати дрова.

Зауваження. Колоти сукуваті обрізки і «рогатки» набагато складніше, доводиться наносити кілька повторних ударів в одну точку.

Електричні колуни

Гвинтові і рейкові пристрої, що працюють від електродвигуна, значно полегшують працю рубача. Але вартість цих дровоколів зростає за рахунок застосування моторів, деталей приводу і спеціального розколювального інструменту:

1. Головний рубальний елемент гвинтової моделі – металевий конус з крупною різьбою, нарізаною в сторону, протилежну обертанню вала. «Морквина» крутиться і сама захоплює колоду вістрям, врізається в товщу деревини та ламає її на 2 частини.
2. Рейкова передача – основний елемент другої конструкції з електроприводом. Принцип роботи нагадує автомобільну рульову рейку – колодка насаджується на нерухоме лезо колуна штовхачем, прикріпленим до зубчастої сталевої рейки.

Довідка. У рейковій моделі використовується одна деталь традиційного колуна – загострене під 30° лезо. Замість електродвигуна можна використовувати відповідний одноциліндровий мотор на бензині або під’єднати вал відбору потужності сільськогосподарського мотоблока.

Складання електричного колуна потребує витрат на виготовлення ключових деталей – різьбової «морквини» або рейки з шестернею. Якщо електромотор, шківи приводу і металопрокат може знайтися в домашньому господарстві, то конусний елемент доведеться замовити токарю, а зубчасту рейку – фрезерувальнику.

З точки зору безпеки праці рейковий верстат кращий, оскільки рухливі деталі знаходяться під рамою, лишається берегти руки. З гвинтовим колуном трапляються проблеми – конус легко захоплює і моментально накручує елементи одягу. Тож експлуатувати агрегат треба уважно і обережно.

Гідравлічний пристрій для рубки дров

Цей дровокол є досить дорогим для самостійного виготовлення. Крім опорної рами, електрогідравлічний колун складається з таких функціональних елементів:

• електродвигун, що обертає масляний насос;
• гідроциліндр з рукавами високого тиску;
• розподільник зусиль з ручним перемиканням;
• бак з маслом і фільтром;
• залізний штовхач, прикручений до штоку циліндра;
• лезо колуна, зазвичай – хрестоподібне.

Робота агрегата побудована на зусиллі 4–10 тонн, яке розвиває гідравліка. Це дозволяє розколювати колодку відразу на 4 поліна (можна зробити й більше). Алгоритм дії приводу виглядає так:

1. Після запуску електромотора насос піднімає тиск в системі до потрібної величини. Надлишки масла скидаються розподільником через зворотну лінію в бак.
2. Коли оператор натискає ручку управління розподільником, рідина подається в циліндр і тисне на поршень. Він переміщує штовхач разом з колодою до леза.
3. Після розколювання оператор перемикає агрегат в інший режим і масло починає тиснути на поршень з іншого боку, рухаючись по другому шлангу. Шток і штовхач відсуваються назад.

Експлуатація гідравлічного колуна зводить фізичну працю до мінімуму – рубач лише кладе колоду на станину і вмикає привід. Ризик отримати травму досить низький – руки і одяг оператора знаходиться далеко від рухомих частин машини.

Рекомендації щодо вибору

Найскладнішим є виготовлення рейкового механізму – треба знайти або виточити зубчасту передачу і напрямні, по яких рухатиметься штовхач. Швидкість обертання шестерні та передавальні числа потрібно підібрати з високою точністю. Інші конструкції колунів робляться дещо простіше.

Конструкцію колуна вибирайте залежно від умов ведення робіт, наявних в господарстві матеріалів та бюджету, виділеного на покупку комплектуючих. Наші рекомендації:

1. На дачі, де електрика відсутня чи подається з перебоями, краще зробити простий механічний верстат з важелем. Фінансові витрати мінімальні.
2. Друге місце за простотою займає електричний гвинтовий колун. Хочете малої механізації з невеликими витратами – замовляйте конус і підшукуйте електромотор потужністю 1.5–3 кВт.
3. Апарат з гідравлічним приводом дуже допоможе домовласникам похилого та пенсійного віку. Складність полягає в придбанні комплекту гідравліки – насоса, циліндра і розподільника.

Примітка. Ми спеціально не згадали про масляний бак, бо металевий резервуар необхідного об’єму неважко зварити власноруч чи знайти в готовому вигляді.

Як виготовити дровокол на пружині

Вище ми вже писали, що конструкція рами вибирається довільно, головне – стійкість. Але перед тим як зробити важіль, треба розрахувати основні розміри за схемою розподілу зусиль. Задача – добитися ідеального балансу між довжиною стріли, масою вантажу на кінці та відстанню від шарніра до пружини. Механіка цієї системи описується рівнянням:

• М – маса противаги на кінці балки, кг;
• F – сила пружності пружини;
• l – відстань від шарніра до пружини, м;
• L – загальна довжина важеля, м.

Якщо знехтувати розрахунком, то можливі 2 сценарії: доведеться докладати велике зусилля на розкачку стріли або ж колун битиме дуже слабо. Фізичний сенс: чим далі пружина стоїть від шарніра і чим вища її жорсткість, тим довший знадобиться важіль і більша маса вантажу.

Приклад визначення основних розмірів балки. Беремо пружину від автомобіля «Жигулі», яка стискається від зусилля близько 200 кг (вага машини – 0.8 тонни), і відсуваємо її від стійки на 30 см. Інші показники обчислюємо методом підбору – довжину стріли приймаємо 2 м, тоді вага вантажу дорівнюватиме 30 кг, включаючи масу колуна і важеля. Перевіряємо: 30 / 200 = 0.3 / 2 = 0.15.

Для складання важільного колуна використовуйте прості матеріали:

• пружина від легкового автомобіля-малолітражки (ВАЗ, «Таврія» та інших);
• готове лезо від ручного колуна або заготовка з низьковуглецевої сталі завтовшки 20 мм;
• труба по діаметру пружини – на виготовлення чашок;
• різний металопрокат для рами – кутники, труби круглі та профільні з товщиною стінки 3 мм.

Порада. Шарніром може служити вал на підшипниках, але ставити його немає сенсу. Механізм досить грубий, тому згодиться проста шарнірна пара вал – втулка, як зроблено на фото. Схожі деталі ставляться на гаражні ворота, тобто, навіси.

Процес складання досить простий і не вимагає докладного опису. Орієнтуючись за кресленням, зваріть стійку раму, виготовте чашки і встановіть пружину з важелем. Потім прикріпіть до балки вантаж і розколювальне лезо.

Якщо конструкція виявиться нестійкою, просто надіньте на горизонтальні опори додаткові труби. Огляд готового колуна із зазначенням розмірів дивіться на відео:

Робимо гвинтовий і гідравлічний колун

Сильно спростити конструкцію колуна допоможе відповідний двигун з числом обертів 500 об/хв потужністю 1.5–2 кВт. Такий електромотор стикується з конусом напряму, ставити ремінну передачу не доведеться. Якщо агрегат з такими характеристиками знайти не вдалося, готуйте наступний комплект матеріалів:

• 2 шківи розрахункового діаметра, що зменшують частоту обертання валу до 500 об/хв;
• ремінь клиновидний;
• підшипникові блоки і тяговий вал;
• гвинтовий розколювальний конус, зроблений за кресленням;
• профільні труби чи інший прокат для виготовлення стола;
• плита кріплення електромотора з металу завтовшки 8–10 мм;
• метал 2–3 мм на стільницю;
• кріпильні болти з гайками.

Рекомендація. Не замовляйте токареві «морквину», поки не дізнаєтеся діаметр тягового вала чи основного вала двигуна. Різьба робочого конуса повинна мати 2 заходи, марка сталі – Ст35…Ст45 (високовуглецева).

З металевих профілів треба зварити стіл, зверху закріпити лист металу. Мотор кріпиться на плиті під стільницею, вторинний вал з конусом – нагорі. Шківи ставляться на шпонки або фіксуються стопорними гвинтами. При підключенні кабелю електроживлення потурбуйтеся про заземлення агрегата.

Важливий момент. При розколюванні дров гвинтовим пристроєм треба правильно присувати колодку до інструменту – строго у вертикальному положенні. Якщо укласти її набік, одне поліно застрягне між конусом і стільницею.

Виготовлення гідравлічного колуна відрізняється монтажем обладнання. Замість електродвигуна і «морквини» треба встановити лезо, пластину-штовхач і робочий циліндр. Зауважте, інші комплектуючі можна розмістити окремо, підвівши до циліндра рукава високого тиску від насоса гідростанції.

Дуже детально процес складання гідравлічного колуна показаний у відеосюжеті:

Наостанок про ручні сокири

Якщо у вас немає можливості самостійно виготовити механізований дровокол, доведеться рубати дрова традиційним способом. Тут важливо підібрати зручний інструмент, який максимально полегшить роботу.

Як вибираються сокири для рубки колод на дрова:

1. У магазинах продаються колуни з різною довжиною рукояті і вагою леза (2–5 кг). Купуйте інструмент, що підходить вашій фізичній формі, адже махати сокирою доведеться часто і довго. Не варто відразу брати найважчі екземпляри.
2. Дерев’яне топорище якісних сокир вистругане з в’яза, клена чи берези. Зазначені породи не кришаться на тріски і не розколюються.
3. Не купуйте сокиру із занадто коротким держаком, що зменшує силу нанесення ударів. Надто довге топорище легко обрізається під потрібний розмір.
4. Простежте, щоб «голова» щільно сиділа на держаку.

Якщо дозволяє бюджет, варто звернути увагу на більш практичні імпортні колуни з міцною пластмасовою рукояткою і різними профілями леза, зробленого з якісної сталі. Популярні варіанти – прямі сокири бренду Fiskars та колуни для заготівлі дров зі зміщеним центром ваги від виробника Vipukirves.