Гидро дровоколы с бензиновым двигателем

Содержание

Дата: 24 апреля 2018 г. 10:48 |Автор: admin |Просмотры: 2389

Устройство дровокола
Разновидности дровоколов
На что обращать внимание при выборе
Самостоятельная сборка
Вывод

Устройство дровокола

Те, кто уже имеет в своем арсенале дровокол, смогли убедиться в его эффективности. Если говорить просто, то гидравлический дровокол собран на трех основных узлах:

станина дровокола;
двигатель;
гидравлический узел;
колун.

По виду используемого топлива для двигателей гидравлического дровокола выделяют электрические и бензиновые агрегаты. Электрические — чаще всего применяются в быту. Мощность таких изделий находится в пределах 3 кВт. Их преимуществом является отсутствие вредных выбросов и небольшое звуковое давление во время работы. Также ему не требуется специфическое обслуживание. При желании электрический гидравлический дровокол можно использовать на выездах, но придется обзавестись генератором с достаточной мощностью. Профессиональные модели гидравлических дровоколов оснащаются бензиновыми двигателями. Они более мобильны, поэтому их легко взять с собой непосредственно в лес или лесополосу для осуществления заготовительных работ.

Станина – это основа всей конструкции гидравлического дровокола. Она изготавливается из стали с достаточной толщиной. Часто к ней закрепляют колеса для простоты перемещения. На ней также находится гидравлический узел. Он представляет собой небольшое приспособление, которое преобразует вращательные движения в поступательные. Его частью является редуктор и масляный насос. Он предназначен для уменьшения количества оборотов до требуемого. Повышенное усилие передается на колун дровокола гидравлического. Это металлическая пластина с конусным наконечником, который и осуществляет измельчение поленьев.

Разновидности дровоколов

Кроме различия в двигателях, дровоколы также имеют несколько способов реализации конструкции станины. Среди них можно выделить:

Горизонтальная станина дровокола является наиболее используемой. Чаще всего в таком дровоколе не колун движется навстречу бревну, а, наоборот, механизм подачи толкает заготовку до ее полного раскалывания. Гидравлические дровоколы с вертикальной станиной несколько удобнее горизонтальных, т. к. не приходится поднимать заготовку на какую-то высоту, а достаточно просто поставить ее на подставку. Нож здесь движется сверху вниз. Такой вид дровокола требует более щепетильного соблюдения мер безопасности. Дровоколы с изменяемой станиной являются наиболее универсальными. Ограничения по длине и ширине бревна у них наименьшие, т. к. обработать заготовку можно сразу в нескольких плоскостях. Для домашнего применения такой агрегат не подойдет, т. к. чаще рассчитан на промышленное применение.

На что обращать внимание при выборе

Гидравлические дровоколы безопаснее и надежнее своих аналогов с прямым приводом. Разница заключается в способе реагирования на не поддающиеся бревна. Если в приспособлении с прямым приводом при заклинивании колуна двигатель продолжает вращаться, то это неминуемо приведет к выходу из строя не только обмоток, но и редуктора. В гидравлических приспособлениях ситуация обстоит по-другому. Как только усилие превышает допустимое, происходит остановка без нанесения вреда центральному блоку. Перед тем как приобрести прибор, стоит подумать для каких именно целей он будет использоваться. Нет смысла переплачивать за промышленный образец, если он будет применяться для заготовки в домашних условиях. При покупке стоит обратить внимание на:

тип двигателя и мощность;
материал рамы;
толщина металла рамы;
качество сварных швов;
максимальная масса усилия;
параметры обрабатываемых бревен;
длина хода цилиндра;
длина ножа гидравлического дровокола;
скорость движения штока.

От мощности двигателя гидравлического дровокола и источника его питания напрямую будет зависеть производительность. Если вы ожидаете хорошей производительности, тогда нет смысла покупать прибор с мощностью меньше 2-х кВт. Обратите внимание на сборку самого двигателя и поинтересуйтесь у продавца, из чего изготовлены обмотки. Качественным вариантом считается медь. Перед приобретением внимательно осмотрите станину. Лучше, если она выполнена из швеллера или уголка с толщиной металла не меньше 3 мм. Обратите внимание на качество сварных швов, если они есть. В них не должно быть сколов или трещин. В противном случае это может обернуться травмами.

Чем большее давление способна оказать дровокольная гидравлическая система, тем больше будет усилие, а это значит, что твердые породы дерева и те, что имеют большое количество сучков не создадут особых проблем. Брать стоит прибор, в котором хороший запас хода, а также регулируется высота ножа. Он даст возможность не ограничивать себя в выборе, а также не возиться с более мелкой порезкой стволов. Скорость движения штока часто обозначается как продолжительность цикла. Чем она меньше по времени, тем быстрее будет возможность справиться с горой дров.

Самостоятельная сборка

Покупка готового гидравлического дровокола обойдется будущему владельцу в сумму от 15 тыс. рублей. Не каждый готов выложить такую сумму за прибор, который понадобится один раз в год. Поэтому при желании его можно собрать своими руками по готовым чертежам, при этом гидравлический дровокол обойдется в два раза дешевле. Но для этого понадобится навык работы с электроинструментом и сварочным аппаратом. Для всего процесса понадобится:

болгарка;
сварочный аппарат;
рулетка;
дрель с большим крутящим моментом.

Первым делом собирается рама для гидравлического дровокола. В качестве основы для гидравлического дровокола подойдет швеллер двутавровый с шириной стороны в 40 мм. Длину гидравлического дровокола можно подобрать под свои потребности. С помощью сварочного аппарата к швеллеру приваривается колесная пара. Для этого используется металлическая труба, в которую помещена ось для крепления колес. Она удерживается распорками из квадрата с размером 20×10 мм. Лучше конструкцию гидравлического дровокола можно рассмотреть на фото. Все швы хорошо провариваются, чтобы выдерживать нагрузку.

Гидравлический дровокол не обойдется без специального цилиндра, который будет выступать толкателем. Его можно приобрести на разборке со старого трактора. Подойдет такой, который используется в конструкции ковша или для прицепной системы.

Чтобы закрепить его на станине гидравлического дровокола из листового металла вырезается два квадрата. Их высота должна быть на 8 см больше, чем высота гидравлического цилиндра. В центре каждой заготовки высверливается отверстие. Его диаметр должен совпадать с тем, которое есть в корпусной части цилиндра. Планки привариваются на свое место и цилиндр закрепляется с помощью втулки. Детальнее видно на фото.

Модуль гидравлического дровокола, который будет сдвигать бревно изготавливается по похожему образцу, но в нижней планке делаются направляющие, чтобы она смещалась только по станине гидравлического дровокола и не происходило перекоса при большом усилии. Обратите внимание на этот узел на фото.

Как вариант в конструкции гидравлического дровокола будет использоваться электрический двигатель с мощностью 7,5 кВт на три фазы. На следующих фото можно увидеть узел примыкания к насосу, и способ крепления самого насоса к раме.

идравлический преобразователь можно использовать от мини-трактора, который изначально рассчитан на применение тяжелой навески. С помощью шлангов высокого давления производится подключение Всех компонентов между собой.

Чтобы в системе было достаточно масла, понадобится бак. Его можно использовать готовый или сделать самостоятельно, как в этом случае. Объем емкости 66 литров. Размеры его стенок 60×50×22 см. Швы хорошо провариваются.

Сверху делается отверстие ½" под автоматический сбросной клапан, сбоку для заливки масла, а снизу выход в гидравлическую систему c диаметром в ½", куда монтируется кран. После этого его можно установить в дровокол и подключить к гидравлическому насосу.

Далее, делается разводка электрической части через пускатель, т. к. двигатель рассчитан на 3 фазы. Все провода подбираются под требуемое сечение.

В качестве колуна используются две перпендикулярно приваренные и заточенные пластины. Хороший металл в лемехах от тракторной навески. Такое изделие прослужит максимально долго. Как вариант можно сделать 8 ножей, чтобы измельчение было большим. Результат на фото ниже.

Для того чтобы бревно с дровокола не скатывалось, по бокам станины можно сделать дополнительные держатели. Они привариваются на уголки под наклоном. Их можно увидеть на фото с общим видом готового варианта.

Схема по сборке приведена как общее руководство. В каждом отдельном случае можно использовать те компоненты, которые легче всего найти в вашей местности. Вместо электрического двигателя через редуктор легко использовать и бензиновый. Блок автоматической подачи дров можно исключить, чтобы упростить всю конструкцию и уменьшить затраты. Есть также возможность собрать гидравлический дровокол ручной. Для этого подойдет обычный домкрат на 10 тонн. Подробная схема будет приведена ниже.

В видео показана работа дровокола с двигателем, который был изготовлен по инструкции. Такое приспособление позволяет сэкономить время, которое потом можно провести со своими родными и любимыми людьми.

Большое количество вопросов через обратную связь и через комментарии на сайте, побудило к написанию этой статьи, помогающей подобрать компоненты гидравлики к гидравлическому дровоколу.

Большая часть обращений начинается так: Хочу собрать гидравлический дровокол своими руками, у меня есть такой-то насос (или гидроцилиндр или электродвигатель) помогите подключить систему к розетке 220 вольт.

Скажем прямо, такой подход к подбору компонентов крайне не правильный! Подбирать компоненты нужно исходя из поставленной задачи, а не из того, что имеется в запасниках.

Итак, этап первый

1. Нужно определиться с толкающим усилием, которое должен развивать шток гидроцилиндра. Здесь все зависит от того, какие дрова преобладают в вашей местности и на сколько частей будет раскалываться полено за один ход.

2. Так же нужно определиться с длиной рабочего хода штока гидроцилиндра.

3. Нужно определиться со временем, за которое выдвигается шток гидроцилиндра на полный ход.

Для простоты расчетов, возьмем необходимое толкающее усилие 10 тонн, а длину хода штока гидроцилиндра около 500мм. Будем подбирать стандартный гидроцилиндр, выпускающийся серийно. Это будет гораздо дешевле, чем изготовить гидроцилиндр на заказ.

Для расчета размеров гидроцилиндра , перейдем на страницу с калькулятором гидравлики .

Вводим в поле "Необходимое усилие. " значение 100 000 , а в поле "Рабочее давление" значение 16 . Здесь нужно заметить, что большинство стандартных гидроцилиндров имеют рабочее давление 16 мПа, поэтому вводим именно это значение. Получаем результат: необходим гидроцилиндр с поршнем диаметром 89,2 мм. Округляем в большую сторону до 90мм.

Наиболее подходящий серийный гидроцилиндр, с поршнем 90мм, это ЦГ 90х50х510 с ходом штока 510мм.

Время полного выдвижения штока возьмем, к примеру, 5 секунд.

Этап второй

Подбираем объём масляного насоса, для обеспечения заданного времени выдвижения штока. Переходим ко второй части калькулятора гидравлики.

Вводим в поле "Диаметр гильзы. " значение 90 , в поле "Диаметр штока. " значение 50 , в поле "Ход гидроцилиндра" значение 510 , в поле "Время полного выдвижения" значение 5 , в поле "Рабочее давление" значение 16 .

Для обеспечения скорости выдвижения штока гидроцилиндра в 5 секунд, необходимая подача масляного насоса 38,9 л/мин

Этап третий

Подбираем электродвигатель необходимой мощности, чтобы масляный насос смог развить рабочее давление в системе 16 мПа. Переходим к третьей части калькулятора гидравлики.

В поле "Предполагаемая частота вращения. " ставим значение 1500 . Наиболее оптимальные обороты для масляного насоса НШ. В поле "Требуемая подача. " ставим значение 38,9 . В поле "Объемный КПД насоса. " ставим значение 0,9 . В поле "Рабочее давление" ставим значение 16 .

Получаем теоретический результат: 28,8 куб.см Минимально необходимый объем масляного насоса, для обеспечения скорости выдвижения штока за 5 секунд. Минимальная мощность электродвигателя для этого насоса 12,2 кВт.

Этап четвертый

Подбираем масляный насос стандартного объема и электродвигатель к нему.

Переходим к четвертой части калькулятора гидравлики.

В поле "Частота вращения. " ставим значение 1500 , в поле "Рабочий объём насоса" ставим значение 32 , т.к. насос НШ-32 наиболее доступный насос, ближайший по объему. В поле "Объёмный КПД. " ставим значение 0,9 . В поле "Давление регулировки. " ставим значение 16 .

Получаем результат: Для привода насоса НШ-32, необходим привод мощностью 13,5 кВт. Ближайший по мощности электродвигатель 15 кВт.

Итог: дровокол получается слишком мощный. Что делать? Как понизить мощность привода для насоса дровокола?

В данный момент, толкающее усилие на штоке гидроцилиндра составляет 10 тонн на протяжении всего хода штока. Но ведь это не нужно! Максимальное усилие на штоке, требуется только в момент касания полена и начала раскалывания, в остальное время достаточно совсем небольшого усилия, для холостого хода штока.

Поэтому целесообразно применить схему с двумя насосами, либо со спаренным двухсекционным насосом (например насос НШ32-10)

Как видно из схемы, магистрали насоса разделены обратным клапаном и в магистрали секции насоса объёмом 32 куб.см, присутствует редукционный клапан.

Как работает схема:

При включении маслостанции оба насоса подают масло к гидрораспределителю с небольшим давлением (например 3 мПа). Наш цилиндр, с поршнем 90мм, при давлении 3 мПа развивает толкающее усилие 1,9 тонны, что тоже совсем не плохо для холостого хода.

Как только шток гидроцилиндра касается полена, в системе повышается давление и срабатывает обратный клапан, который отсекает секцию насоса объёмом 32 куб.см, масло из которой, через редукционный клапан переливается в маслобак.

Далее работает только секция насоса объемом 10 куб.см, которой требуется значительно меньшая мощность, для развития рабочего давления в системе 16 мПа. В этот момент шток двигается медленно, но с максимальным усилием. Как только полено начнет раскалываться, потребуется меньшее усилие на штоке, давление в системе упадет и обратный клапан снова откроется, к работе подключится секция насоса объёмом 32 куб.см и шток гидроцилиндра начнет быстрое движение холостого хода.

Таким образом, для работы системы требуется привод мощностью уже не 13,5 кВт, а только 6,7 кВт, Ближайший по мощности электродвигатель 7,5 кВт. В два раза менее мощный.

Если статья оказалось полезной, помогите развитию нашего сайта, поделитесь ссылкой в соц. сетях, нажав на любую иконку ниже.

Гидравлический дровокол, сделанный своими руками с помощью чертежей, фото и инструкции, представленной ниже, поможет владельцу с минимальными усилиями разрубить напиленные дрова. Поленья имеют площадь в несколько раз большую, чем обычные чурбаки, напиленные из бревна. Ими можно наполнить топку (большой чурбан в узкое пространство печи невозможно засунуть).

Нарубленные в летний период дрова до начала отопительного сезона хранятся в поленнице. Находясь в ней поленья, высыхают значительно быстрее: древесина контактирует с окружающим воздухом значительно лучше, чем можно наблюдать у обрезков ствола дерева.

Краткий обзор конструкций механических дровоколов

В торговой сети реализуются несколько типов механических устройств для колки дров. Основными узлами являются:

Станина, на ней закреплены неподвижные и подвижные элементы. Попутно на станине располагают ложе, в него укладывают напиленные заготовки.
Неподвижный топор представляет собой заточенную пластину, установленную перпендикулярно поверхности чурбака.
Подвижная часть – это исполнительный механизм. Обычно оборудуют толкатель, с его помощью фрагмент бревна перемещается на лезвие ножа.
Механизм привода и энергетическое устройство, создающее усилие для выполнения основной работы.

Принято классифицировать устройства по принципу действия:

Вращающиеся конусы – эти механизмы вворачиваются внутрь древесины. Конус при проникновении в тело чурбака раздвигает волокна. Разрушается структура и заготовка распадается на несколько поленьев.
Динамического действия – устройство привода изготовлено на базе маховика. В этой конструкции момент инерции, накопленный при вращении массивного тела, в нужный момент передается на толкатель. Тот проталкивает фрагмент на режущую грань.
Реечного типа – преобразование вращения в поступательное движение происходит в реечном механизме. Толкатель совершает возвратно-поступательное перемещение.
Гидравлический привод позволяет от небольшого по мощности двигателя получать значительное усилие на исполнительном механизме.
Рычажного действия механизм позволяет развивать высокое усилие за счет разной длины рычагов. Надавливая на длинный рычаг, на коротком получают более высокую силу, чем приложено изначально.

По расположению раскалываемого обрезка бревна на машине для раскалывания дров:

Вертикальная ориентация позволяет установить компактную конструкцию в ограниченном пространстве. Часто небольшие гидро дровоколы монтируют рядом с каминами или печами, где и происходит их сжигание.
Горизонтальное расположение станины позволяет ставить большие по размеру чурбаки. Даже заготовки сложной формы будут расколоты на отдельные элементы.

Устройства, используемые на площадках, имеющих электроснабжение, создают на базе электродвигателей.

Разработка компоновочной схемы дровокола

Самодельный гидравлический дровокол выполняется по определенной схеме. В ней обязательно присутствуют основные элементы: 1 – нож с острым лезвием; 2 – толкатель; 3 – шток гидроцилиндра; 4 – бак; 5 – насос; 6 – распределитель; 7 – гидроцилиндр; 8 – станина.

Из бака 4 рабочая жидкость (масло) поступает насос 5. Гидрораспределитель 6 направляет потоки в разные полости гидроцилиндра 7. При подаче жидкости снаружи шток 3 цилиндра перемещает толкатель 2 в сторону лезвия 1.

Если на станине 8 в это время располагается фрагмент, который необходимо расколоть, то он будет двигаться на лезвие ножа 1 и раскалываться.

Чтобы самостоятельно начать изготовление установки для механической колки дров, необходимо скомпоновать основные элементы на станине.

Саму станину нужно изготавливать из прокатного профиля (двутавров или швеллеров). Так как усилие будет развиваться довольно значительное, то выбирается профильные элементы номеров от 14 до 20 (номер – это размер по высоте, выраженный в сантиметрах).

Станина устанавливается горизонтально на шасси. Подобное решение обосновано тем, что в будущем дровокол можно перемещать на небольшие расстояния во дворах. В период выпадения осадков установку можно перекатить под крышу.

Для удобного размещения бревен на станине монтируется ложе. Его изготавливают из листа металла. Задают профиль, чтобы происходило самостоятельное центрирование заготовки.

Разрубленные поленья выходят за пределы ножа. На выходе монтируют подставки. С них удобно брать дрова и переносить в поленницы.

Автоматизированный дровокол оправдан при организации удаления разрубленных дров на место складирования.

Значительно проще собрать конструкцию, в которой каждым движением толкателя управляет оператор. Производственный цикл производится в следующем порядке:

Партия заготовок подвозится к дровоколу.
Каждое бревно определенного размера укладывается на ложе.
Переключается распределитель на подачу масла во внешнюю полость гидроцилиндра.
Перемещаемый под давлением толкатель давить на заготовку. Она раскалывается, попадая на нож.
Расколотые поленья перемещаются на подставки за пределами ножа.
Оператор переключает гидрораспределитель для обратного перемещения толкателя.
Пока исполнительный механизм возвращается к исходному положению, оператор выносит дрова за пределы установки.
Далее цикл раскалывания бревен повторяется до полной переработки доставленной партии заготовок.

Выбор оборудования для самостоятельного изготовления гидравлического дровокола

Подбор оборудования возможен только после оценки прочностных характеристик раскалываемых брусков древесины. Нужно также подобрать гидравлический насос по производительности и давлению жидкости в гидросистеме.

В Московском государственном университете леса в начале девяностых годов проводили научно-исследовательские исследования по обоснованию параметров колунов для механических устройств для раскалывания дров. В таблице приведены результаты экспериментов для разных пород деревьев.

Усилие раскалывания древесины при движении колуна со скоростью 2,4 м/с (4 см/с)

*Вид древесины*	*Среднее усилие на колуне, кН*
	*Диаметр бревна, мм*
	*200*	*300*	*400*
	*Угол при вершине 15 °*
Дуб	17	27	44
Береза	11	24	41
Сосна	5	13	21
Ель	8	15	23
Вяз	20	32	55
Ясень	11	21	36
Осина	7	14	22
Липа	2	3	5
Клен остролистный	11	22	39
Клен	13	24	42
*Угол при вершине 20 °*
Дуб	24	33	51
Береза	16	29	48
Сосна	8	15	24
Ель	11	18	26
Вяз	28	39	65
Ясень	15	25	42
Осина	10	17	26
Липа	3	4	6
Клен остролистный	16	27	45
Клен	18	30	49
*Угол при вершине 25 °*
Дуб	26	38	56
Береза	18	34	52
Сосна	8	18	26
Ель	12	21	29
Вяз	31	44	70
Ясень	17	29	46
Осина	11	19	28
Липа	3	5	6
Клен остролистный	17	31	49
Клен	20	34	52

Из представленной таблицы видно, что усилие изменяется от 2 кН (0,02 т) для липы (диаметр полена 200 мм) до 70 кН (7,0 т) для вяза (диаметр кругляка 400 мм). Усилие при использовании колуна с шириной лезвия 200 мм предельное значение на исполнительном механизме следует ожидать равным около 31 кН (примерно 3,1 т).

Если попадутся бревна с большим количеством сучков, то нужно рассчитывать на увеличение нагрузки в 2…3 раза.

Какой двигатель нужен для привода, можно рассчитать путем задания исходных данных. Нужно ориентироваться на оборудование, которое можно приобрести в торговой сети или заказать в интернет-магазинах.

При использовании электродвигателя с числом оборотов 2850 об/мин, шток с максимальным усилием будет перемещаться со скоростью 4 см/с.

Многих самодеятельных мастеров интересует вопрос: «Как сделать самодельный гидравлический дровокол своими руками? Можно ли создать устройство, для применения внутри дома, отапливаемого индивидуальной печью?»

Пошаговое руководство изготовления дровокола на основе гидравлического домкрата

Из гидравлического домкрата домашний мастер может самостоятельно изготовить простейшую конструкцию. Потребуются:

Двутавр № 16, он будет использован для изготовления станины и опор.
Стальная пластина толщиной 8…10 мм. Ее можно использовать для изготовления усилителей, кронштейнов и ножа.
Пружины растяжения длиной 250…300 мм (2 шт.). Они понадобятся для автоматического возврата толкателя в исходное положение.
Гидравлический домкрат, рассчитанный на усилие до 6 т.

углошлифовальная машинка с отрезными дисками и лепестковым кругом;
сварочный аппарат;
измерительный инструмент;
электродрель с набором сверл.

Процесс изготовления дровокола

По габаритам гидравлического домкрата и длины отрезков бревен подбираются габариты будущего устройства.

С помощью УШМ производится нарезка заготовок, рассчитанным по эскизному проекту.

Производится подсчет нужных заготовок перед началом сварочных работ. При проектировании разрабатывается спецификация всех элементов, используемых в конструкции.

Предварительная стыковка фрагментов, чтобы уточнить правильность предварительных расчетов и проектирования.

Подготовлены опоры под станину. Для придания качества все швы и поверхности зачищаются после завершения приварки элементов друг к другу.

Чтобы не было сбоев, основные узлы фиксируются на ровной площадке.

При необходимости после прихватки можно повернуть свариваемые детали, чтобы гарантированно проварить все швы.

Лезвие будущего ножа изготавливается из листовой стали. В конструкции нож будет состоять из двух пластин, устанавливаемых под углом друг к другу.

Элементы ножа соединяются сваркой. Его монтируют сразу на станине.

Производится примерка домкрата по месту его будущего расположения.

Фиксация осуществляется с помощью хомутов, изготавливаемых по месту.

Изготовление толкателя. Используется пластина 10 мм. Чтобы шток не смещался в сторону, применяется кольцо, изготовленное из подходящего куска трубы.

Примеряются пружины, разрабатываются крепления к толкателю и задней опоре.

После изготовления петель их приваривают к толкателю, а также к задней опоре. Фиксация выполняется крюками с резьбой, чтобы проще регулировать усилие натяжения пружин.

Сначала изделие покрывают грунтовкой.

В дальнейшем окрашивается черной краской.

Производится сборка дровокола.

Затем выполняется его монтаж на стену.

Устанавливается на станине полено. Увеличивая давление на домкрате, добиваются его раскалывания.

Видео: гидравлический дровокол своими руками.

Устройство на базе автомобильного гидравлического домкрата готово к использованию. Оно простое по устройству и надежное в эксплуатации. Прослужит не один год.