Гидродвигатель своими руками

Чертежи и инструкция изготовления своими руками гидравлического дровокола

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:

1. Станина, на ней закреплены неподвижные и подвижные элементы. Попутно на станине располагают ложе, в него укладывают напиленные заготовки.
2. Неподвижный топор представляет собой заточенную пластину, установленную перпендикулярно поверхности чурбака.
3. Подвижная часть – это исполнительный механизм. Обычно оборудуют толкатель, с его помощью фрагмент бревна перемещается на лезвие ножа.
4. 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:

1. Вертикальная ориентация позволяет установить компактную конструкцию в ограниченном пространстве. Часто небольшие гидро дровоколы монтируют рядом с каминами или печами, где и происходит их сжигание.
2. 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)

Минитрактора с гидравлическим приводом

Гидравлика для минитрактора – это незаменимый элемент сельхозмашины, основная функция которого заключается в обеспечении возможности агрегата работать с разными видами навесного оборудования. Практически каждый современный минитрактор оснащен гидравлической системой, однако на рынке еще встречаются модели, в комплектации которых она отсутствует. В таком случае можно собрать гидросистему своими руками. Самодельная гидравлика существенно расширит функционал минитрактора, и позволит использовать его не только в поле, но и на придомовой территории.

Какими преимуществами обладает техника с гидравлическим приводом?

Большинство современных минитракторов совершенно оправданно оборудуются гидравлическими системами. В отличие от техники, в комплектацию которых нет гидравлики, они обладают рядом преимуществ:

• легкость в управлении – сельхозмашина с гидроприводом способна выполнять разворот практически на одном месте, что позволяет ей быть более эффективной при выполнении ряда работ – скашивании травы или вспашке почвы;
• возможность агрегатирования разных навесных орудий – для минитракторов с гидравликой можно использовать косилку, сеялку, фрезу, борону, прицеп для минитрактора и ряд других орудий;
• улучшенная тормозная система – гидравлика на минитракторе дает возможность тормозить агрегат путем снижения количества подаваемого масла. Если рукоятки, который управляют распределительной нагрузкой, поставить в нейтральное положение, то колеса минитрактора будут полностью заблокированы. Этот способ предназначен для экстренного торможения и может использоваться вместо стояночного тормоза;
• гидравлика на минитракторе обладает достаточно высокой прочностью, благодаря чему способна выдерживать большие нагрузки без увеличения давления на сельхозмашину.

Благодаря всем этим преимуществам, минитрактора с гидравликой смогли занять важное место в жизни фермеров. Более того, сегодня такие сельхозмашины активно используются не только в аграрном секторе, но также и в строительстве зданий и дорог, лесозаготовительной промышленности, а также в складских помещениях.

Устройство гидравлики минитрактора – конструкция и принцип действия

Гидравлика современного минитрактора представляет собой целый комплекс элементов и механизмов, трансформирующих энергию двигателя агрегата, и передающих ее на исполнительные звенья. Такой принцип действия предоставляет фермеру возможность управлять прицепными, навесными и полунавесными орудиями, а также корректировать работу используемых приспособлений путем изменения глубины колеи, подъема каркаса и других настроек.

Внутри гидравлической системы минитрактора циркулирует масло – основная рабочая жидкость, функция которой заключается в преобразовании энергии и ее передаче на исполнительные звенья.

В число других элементов, наличие которых обязательно для стабильной работы гидравлики минитрактора, входит:

• насос с приводом и механизмом включения – этот узел необходим для создания и поддержания внутри системы оптимального для ее работы давления;
• резервуар для заливки масла – эта емкость должна обладать такими размерами, чтобы в нее помещалось достаточное количество рабочей жидкости;
• фильтрующий элемент – требуется для непрерывной очистки масла и защиты от поломок трущихся механизмов гидравлики;
• система трубопроводов – по трубкам масло циркулирует от резервуара до исполнительных звеньев и обратно;
• гидравлический распределитель – играет роль элемента, направляющего масло к конечному рабочему звену. Вторая функция распределителя – переключение всей гидравлической системы в режим работы на холостом ходу. В случае превышения нагрузок на систему, распределитель снижает рабочее давление в трубопроводе;
• гидравлический цилиндр – этот элемент получает масло от распределителя. Он необходим для подъема и опускания используемого навесного оборудования;
• гидравлический двигатель – данный механизм подключается к колесам минитрактора;
• клапаны, запорные муфты, отводы, шланги и охладители – расходные материалы, которые чаще всего нуждаются в замене.

Конструкция гидравлики минитрактора довольно сложная. В связи с этим, перед сборкой самодельной гидравлической системы, крайне важно детально изучить схемы и учесть все тонкости изготовления устройства.

Как сделать гидравлику на минитрактор своими руками?

Прежде, чем собрать гидравлику для минитрактора, следует подобрать и внимательно изучить чертежи. Схема должна указывать на тип и размеры деталей, а также способ их установки в общую конструкцию.

После изучения чертежей нужно приступать к закупке деталей и механизмов. Имея необходимые материалы, инструменты и навыки, можно самостоятельно собрать основные узлы гидравлики. Однако не каждый сможет это сделать – в таком случае лучше всего сохранить свое время, и приобрести элементы в уже готовом виде.

Для работы обязательно понадобятся следующие детали и узлы:

• двигатель;
• резервуар для масла;
• гидравлический насос;
• распределитель;
• соединительные трубки;
• гидромоторы и поршни.

В процессе сборки необходимо придерживаться ряда правил.

К ним относиться:

• гидравлический насос должен находиться под масляным резервуаром. Таким образом, масло к нему будет попадать естественным путем под воздействием силы тяжести, что исключит возможные проблемы при запуске системы;
• чтобы гидравлика на самодельный минитрактор прослужила длительное время, следует рассчитать мощность всех механизмов агрегата. С учетом этих данных нужно выбрать насос. При необходимости его можно дополнить вспомогательным насосом, необходимым для включения при высоких нагрузках;
• гидравлику нужно предварительно оборудовать манометрами и фильтрующими элементами – если этого не сделать, то рабочие механизмы довольно быстро выйдут из строя.

Для поддержания нормальной работы гидравлики, масло в ее трубках должно постоянно циркулировать. За эту функцию отвечает насос. При работе системы двигатель передает создаваемый им крутящий момент на гидронасос, заставляя его перекачивать масло.

В зависимости от того, в каком положении находиться рычаг, масло будет возвращаться обратно в бак по одним трубкам, или же по другим циркулировать в сторону поршней или гидромотора.

Важное значение имеет штатный мотор, используемые в минитракторе. Коленчатый вал двигателя должен раскручиваться до довольно высокой скорости, чтобы поддерживать непрерывную работу насоса. Лучше всего себя зарекомендовали дизельные 4-цилиндровые двигатели, работающие под контролем жидкостной системы охлаждения.

Как установить гидравлику на минитрактор?

Гидравлика устанавливается на минитрактор в целях передвижения агрегата и поддержания работы поршней. Чтобы исключить возможные осложнения при вспашке грунта, требуется использовать гидравлические моторы. После того, как все детали для работы будут куплены, можно подключить гидравлику на минитрактор.

Эта процедура выполняется в таком порядке:

1. В первую очередь необходимо установить гидравлические распределители. Для каждой группы поршней должен быть выделен отдельный рычаг. В большинстве случаев хватает 2–3 рычагов, первый из которых необходим для торможения, второй – для управления силовой рамой, а третий – для запуска гидромоторов. Для экскаваторов и других минитракторов с ковшами следует использовать гидрораспределители с расширенным функционалом. Цены на них гораздо выше обычных механизмов;
2. Гидравлический насос нужно выбирать с учетом нескольких важных характеристики. Первая из них – это давление, которое необходимо для старта гидромотора. Если давление будет слишком низким, то мотор не запуститься. Вторая важная характеристики – объем перекачиваемого масла. Чем больше количество масла насос перекачивает за минуту работы, тем выше будет скорость гидромоторов и поршней. Выбранный насос следует установит под резервуаром с маслом;
3. После этого к штатному двигателю минитрактора нужно подключить гидронасос, трубки от которого должны быть соединены с распределителем. От него следует провести масляные трубки к моторам и поршням, а также баку гидравлики;
4. Фильтрующий элемент потребуется установить между гидробаком и насосом. Более детально о подключении элементов гидравлической системы расскажет видео.

Как только установка гидравлики на минитрактор будет завершена, потребуется проверить работу собранной конструкции. Если внутри системы не создается достаточно высокого давления, значит, нужно убедиться в герметичности трубок и шлангов. После этого можно приступать к тестированию гидравлики непосредственно во время передвижения на минитракторе.

Гидравлический дровокол. Быстрая заготовка дров

Не за горами осень. И, если ваша дача отапливается твёрдотопливным котлом, самое время подумать о заготовке дров. При большом объёме отапливаемых помещений механизированная заготовка явно предпочтительнее по производительности, чем обычный топор. Гидравлический дровокол (или, иначе, гидравлический колун) – хорошее решение проблемы.

Разновидности и принцип работы гидравлического дровокола

Сразу стоит отметить, что механизировать процесс получения дров можно и иначе – например, применением винтового колуна с электрическим или даже ручным приводом. Однако гидравлический привод позволяет осуществить предварительный прижим полена, что обезопасит работу с дровоколом и гарантирует более качественное расщепление. Запитку насосной установки обычно производят от электродвигателя мощностью 3…6 кВт, либо от бензинового двигателя.

Привод гидравлического дровокола может иметь два исполнения – горизонтальное и вертикальное. Применимы оба, всё определяется наличием свободной площади на участке хозяйственных помещений, и – в случае изготовления гидравлического колуна своими руками — доступностью имеющейся насосной установки, которую предполагается задействовать.

Отметим, что вертикальный агрегат снабжён рамой с колёсами, что позволяет перемещать его по участку. Представленную конструкцию можно усовершенствовать, используя вместо обычного плоского ножа инструмент с Х-подобным лезвием, что позволило бы делить баклан не на два, а на четыре фрагмента.

С управлением гидродровокола вертикального типа легко справляется один человек, хотя высота исходного полена здесь ограничивается габаритами рамы. Считается, что продольная устойчивость привода при такой компоновке снижается, поэтому по мощности модели гидравлических дровоколов вертикального типа уступают своим горизонтальным «коллегам». Для привода устройства можно использовать гидросистему любого колёсного трактора, а принципиальная схема мало чем будет отличаться от той, что приведена на рисунке.

Как выбрать дровокол?

Исходными пунктами выбора подходящей модели промышленного исполнения являются:

1. Давление, создаваемое на торец расщепляемого полена. В зависимости от модели агрегата это давление варьируется в пределах 100…200 бар, что в пересчёте на усилие даёт примерно 60…80 кН. Специалисты полагают, что таких расчётных параметров вполне достаточно для того, чтобы колоть поленья из обычной древесины диаметром 45…50 мм (дуб, секвойя, граб и т. п. экзотика, понятно, исключаются).
2. Рабочий ход поршня. Обычно производители предусматривают рабочее перемещение поршня (к штоку которого присоединяется клин) в пределах 200…400 мм, при двухскоростном приводе: на прямой ход 30…80 мм/с, на возвратный 100…150 мм/с.
3. Тип привода. Зависит от конкретных условий пользователя. При нестабильности подачи электроэнергии лучше ориентироваться на бензиновые или даже дизельные двигатели. Потребляемая мощность, в зависимости от типа насосной установки, составляет 2…4 кВт.
4. Дополнительные опции, важнейшими из которых считаются мобильность установки, настройка высоты раскалываемой заготовки, наличие гидрораспределителя (позволяет снизить затраты электроэнергии при возвратном перемещении штока), а также принцип управления (вариант с двумя рычагами безопаснее, поскольку руки оператора находятся вне рабочей зоны).

Важным компонентом выбора является и цена гидравлического дровокола. Рынок предложений обширен, начиная от агрегатов отечественного производства, цена на которые стартует от 100000…140000 руб, до гидравлических колунов импортного производства (котируются изделия от торговых марок Sple, Lancman), стоимость которых достигает 280000 руб. Об особо навороченных моделях здесь не упоминается, поскольку они ориентированы на промышленного пользователя.

Гидродровокол своими руками

Прежде всего, стоит определиться с функциональностью и схемой устройства. Для собственных нужд более подходят гидравлические дровокол вертикального типа. Хотя они и менее производительны, зато значительно компактнее, и вполне доступны для изготовления своими руками.

Следующей позицией является выбор типа привода. Применение бензинового мотора придаст агрегату повышенную мобильность, вплоть до его применения непосредственно на участке рубки. Электропривод значительно экологичнее, а также проще в агрегатировании с насосом и последующем управлении, зато привязан к ближайшей электрической розетке. Рассчитывать следует только на питание 220 В.

Наконец, используя обычный автодомкрат, можно изготовить самодельное устройство, которое вовсе не потребует внешнего привода. В этом случае полено, перемещаясь вверх под усилием домкрата, будет раскалываться клином или ножом, которые закрепляются на верхней поперечине прямоугольной рамы. Домкрат устанавливается на Т-образной поперечине, которая составляет нижнюю часть рамы.

Рабочий инструмент может быть изготовлен в следующих исполнениях:

• Обычный клин (как показано на рисунке), который включает в себя центровочное приспособление для направления полена точно вертикально оси предполагаемого скола. С этой целью по оси полена необходимо центровое отверстие, попав в которое, клин далее будет входить в полено строго перпендикулярно его нижнему торцу. Это повысит качество разделки;
• Нож, который сразу будет расщеплять полено на две части. Нагрузка при этом увеличится, поскольку площадь соприкосновения инструмента с заготовкой возрастёт. Одновременно и возрастёт качество поверхности среза, что позволит избавиться от проблем с загрузкой твёрдотопливного котла;
• Х-образный нож, который при внедрении в древесину выполнит её расщепление одновременно на четыре части. Это также облегчит загрузку котла, кроме того, стойкость такого ножа будет наибольшей.

Домкрат можно приспособить и для изготовления горизонтального гидродровокола. Приспособление в этом случае стоит спроектировать на колёсную раму.

Гидравлический самодельный колун работает так. При качательных перемещениях рукоятки домкрата его шток соприкасается с торцом полена, и начинает воздействовать на него. Противоположный торец заготовки вонзается в древесину, и раскалывает её. При сбросе давления в гидросистеме домкрата установленные слева и справа от него возвратные пружины возвращают шток в исходное положение.

При замене плоского ножа на Х-образный производительность колки дров возрастёт вдвое. Если и в этом случае темпы заготовки дров не устроят пользователя. Придётся оснащать дровокол насосной установкой. Тут не обойтись без приобретения в магазине подходящего типа гидроцилиндра (параметры его выбора описаны ранее), масляного бака, насоса типа НШ-32 или НШ-50, а также гидрораспределителя.

Для изготовления рамы стоит использовать швеллер, а саму установку монтировать на передвижной тележке.

Гидродровокол горизонтального типа: а – общий вид, б – схема устройства:

1 – Опорная балка; 2 – Плита под полено; 3 – Фиксирующий крепёж; 5 – Ручка для установки сменного инструмента; 6 – Клин; 7 – Полено: 8 – Упорная плита под шток домкрата: 9 – Возвратная пружина; 10 – Домкрат; 11 – Вентиль сброса давления масла; 12 – Рукоятка; 13 – Задний упор; 14 – Передний упор; 15 – Силовой элемент скалывающего инструмента; 16 – Хомут для присоединения домкрата к опорной балке