Дровокол гидравлический своими руками: расчёт, чертежи и сборка

Коротко

• Усилие гидроцилиндра считают по формуле F = P × S, площадь поршня - S = π × D² / 4; на втягивании усилие меньше, потому что рабочая площадь уменьшается на площадь штока.
• Гидропривод включает бак, насос, гидроцилиндр, распределитель с золотником, маслопроводы и предохранительный клапан.
• Размеры цилиндра следуют из расчёта: диаметр поршня - по усилию и давлению с запасом, диаметр штока - по нагрузке, ходу и устойчивости.
• Серийный Redverg управляется двумя руками, а винт-ограничитель давления не регулируется самостоятельно.
• При твёрдом бревне давление не держат дольше 5 секунд: бревно поворачивают на 90° или убирают.

Задача - собрать дровокол гидравлический своими руками, а для этого нужно понимать устройство привода и расчёт цилиндра. Ниже по порядку разбираем узлы гидропривода, расчёт усилия, схема станка, сборка, чертежи с размерами и требования безопасности, которые указаны в паспорте серийного станка Redverg.

1. Из каких узлов состоит самодельный гидравлический дровокол?

По описанию гидропривода строительных машин, схема гидравлического управления включает бак, насос, гидроцилиндр, распределитель с золотником, маслопроводы и предохранительный клапан. Механическая энергия насоса преобразуется в энергию потока жидкости, а в силовом гидроцилиндре энергия потока преобразуется обратно в механическую. Основным элементом гидропривода источник называет насос: он бывает шестерённым, радиально или аксиально роторно-поршневым, поршневым эксцентриковым, пластинчатым. У шестерённых насосов источник отмечает простоту изготовления и эксплуатации, малые габарит и массу, а из недостатков - значительный шум и пульсацию потока. Распределитель направляет поток от насоса в полости гидродвигателя и отводит жидкость из нерабочих полостей на слив в бак, а предохранительный клапан защищает систему от давлений выше допустимых.

2. Как рассчитать усилие гидроцилиндра дровокола?

Усилие на выдвижении штока равно произведению давления на площадь поршня: F = P × S, где P - рабочее давление, S - площадь поршня. Площадь поршня находят по диаметру: S = π × D² / 4. При обратном ходе рабочая площадь уменьшается на площадь штока, поэтому усилие на втягивании всегда меньше, чем на выдвижении: F = P × (S поршня − S штока). Для расчёта нужны необходимое усилие, рабочее давление, ход штока, диаметры поршня и штока, скорость перемещения; подбирать гидроцилиндр только по внешнему виду или приблизительным размерам нельзя.

Ориентир по серийным станкам даёт паспорт Redverg RD-LS25-37E и RD-LS25-52E: гидравлическое давление у обеих моделей 16 МПа, раскалывающая сила 4 т у первой (двигатель 1500 Вт, длина бревна до 37 см) и 5 т у второй (двигатель 2200 Вт, длина бревна до 52 см).

3. Схема дровокола: из каких частей состоит станок?

В паспорте Redverg пронумерованы части станка: толкатель бревна, стол для закрепления бревен, клиновидное лезвие, удерживающая пластина, опора, ручки для подъёма, электродвигатель, кнопочный пульт, рычаг гидроуправления с защитным ограждением, стравливающий винт и болт для слива масла с щупом. Бревно всегда устанавливают на удерживающие пластины и стол так, чтобы оно не перевернулось, не покачнулось и не соскользнуло при рубке.

4. Как сделать гидравлический дровокол своими руками: что паспорт говорит о монтаже и обслуживании?

Серийный станок Redverg устанавливают на устойчивый ровный горизонтальный рабочий стол высотой 60-75 см и закрепляют на поверхности, чтобы он не упал и не сместился; на пол его не ставят, потому что оператору приходится приближать лицо к станку и возникает риск травмы от щепок и опилок. Перед началом работы стравливающий винт ослабляют на несколько оборотов, чтобы воздух мог входить в масляный резервуар и выходить из него, а перед перемещением станка винт затягивают, иначе масло вытекает из отверстия. Заправочный объём гидравлического масла - 2,4 л у RD-LS25-37E и 3,5 л у RD-LS25-52E; масло меняют каждые 150 часов работы, предварительно отключив станок от сети.

5. Гидравлический дровокол своими руками чертежи: что берут из расчёта?

Для размеров цилиндра источник по расчёту называет такой порядок: диаметр поршня подбирают по расчётному усилию и рабочему давлению с запасом, диаметр штока - с учётом нагрузки, длины хода и риска потери устойчивости, ход должен соответствовать реальному перемещению механизма. После выбора диаметра проверяют, обеспечит ли нужную скорость расход насоса: V = Q / S, где Q - расход рабочей жидкости, S - эффективная площадь.

Дровокол гидравлический своими руками размеры: что известно по серийным станкам?

Габаритные размеры Redverg RD-LS25-37E по паспорту - 780 × 270 × 510 мм (длина, ширина, высота), масса 40,5 кг; у RD-LS25-52E - 940 × 270 × 510 мм, масса 45,0 кг. Допустимый диаметр бревна у обеих моделей до 25 см, длина до 37 и до 52 см соответственно; диаметр указан для справки.

Чертежи дровокола гидравлического с размерами своими руками: как читать обозначения швов?

На чертеже сварные швы обозначают по ГОСТ 2.312-72: условное обозначение наносят на полке линии-выноски для лицевой стороны шва или под полкой для оборотной. Для угловых, тавровых и нахлёсточных соединений в обозначении указывают катет - кратчайшее расстояние от поверхности одной из свариваемых частей до границы углового шва на поверхности второй (ГОСТ 2601-84, п. 86). Угловой шов - это шов углового, нахлёсточного или таврового соединения (п. 67), а прихватка - короткий шов для фиксации взаимного расположения деталей (п. 77).

6. Что нельзя нарушать при работе с гидравлическим дровоколом?

Требования ниже взяты из инструкции серийных станков Redverg RD-LS25-37E и RD-LS25-52E:

• Управление - двумя руками: левой рукой рычаг гидроуправления, правой - кнопочный переключатель. Станок прекращает работу, если не держать его обеими руками, и начинает возврат в исходное положение только после того, как обе руки убраны с органов управления.
• От случайного нажатия на рычаг стоит блокировочное устройство триггерного типа: перед тем как двинуть рычаг вперёд, триггер отводят назад указательным пальцем.
• Руки берегут от расщепов и трещин в бревне: они могут внезапно закрыться и раздробить или отсечь руку. Бревно не загружают до полной остановки толкателя.
• При заклинивании бревно руками не извлекают: убирают руки с обоих органов управления, после остановки толкателя в исходном положении вставляют деревянный клин под бревно, включают станок, чтобы клин зашёл, и повторяют, постепенно увеличивая угол наклона. Выбивать бревно ударами нельзя - это повредит станок или приведёт к вылету бревна.
• Винт-ограничитель максимального давления не регулируют: давление устанавливают на заводе, винт герметизируют, а регулировку выполняет квалифицированный механик профессиональным инструментом. Несанкционированная перенастройка ведёт к тому, что насос перестаёт создавать достаточное усилие для рубки, либо становится причиной серьёзной травмы и повреждения оборудования.
• При рубке слишком твёрдых бревен давление не увеличивают дольше 5 секунд: масло под давлением перегревается, и станок может сломаться. Такое бревно поворачивают на 90° и проверяют, раскалывается ли оно в другом направлении; если нет, бревно убирают.
• Работают в защитных очках и нескользящей обуви; просторную одежду и украшения (кольца, часы) не носят - они могут попасть в движущиеся части.
• Детей и посторонних не допускают к станку; на станке не работают под действием алкоголя, наркотических веществ и лекарств, которые могут повлиять на способность оператора работать.

7. Какие действия ломают станок или ведут к травме?

• Рубка бревна под углом: лезвие сломается, станку будет нанесён ущерб.
• Установка бревна поперёк станка вместо рубки вдоль волокон - это опасно и может серьёзно повредить устройство.
• Попытка расколоть два бревна одновременно: одно из них может отлететь и попасть в оператора.
• Перемещение станка с незатянутым стравливающим винтом: из отверстия вытекает масло.

Для колки вручную в каталоге есть колуны, например топор-колун Denzel F12 на 2000 г с двухкомпонентной рукояткой 710 мм, который по описанию карточки предназначен для раскалывания поленьев; про винтовую, гидравлическую и электрическую схемы читайте в статье «Дровокол своими руками». Для сварных соединений станка в каталоге есть аппараты для ручной дуговой сварки и электроды для углеродистых сталей.