[kmax]

Приветствую форумчан!
Недавно от скуки решил переосмыслить дизайн и функционал топоров, а то ничего нового. Вот что вышло

Нажмите для просмотра

https://www.youtube.com/watch?v=L8-cp6B3kng&t=6s

Нажмите для просмотра

https://www.youtube.com/watch?v=XMxuWnf2jvg

Нажмите для просмотра

https://www.youtube.com/watch?v=CDDZm8becKA
Теперь хочу построить его в живую, вопрос какая форма у шестерней будет оптимальна для самоочищения от заклинивания. Да понятно шевронные,малый зазор между соседними но не зацепленными, большая крутизна нарезки зубцов 45-60 градусов, не полное смыкание зубцов (пыль не выдавится при любом наклоне) , какой размер зуба оптимальный в таких условиях ? или что еще ?
Так же ваше мнение на конструкцию в целом.

п.с.
Заходил на форум ножеделов, всем понравилось, но думают работать не будет по причине букса шестерен в древесине . Спорить сильно не стал.
Мужики там конечно толковые со всем уважением, но точат ножи пока не затупятся.

[kmax]

Сообщение от Niknam Топор вы загоните с размаху на какую часть? На одну-две ступени. Это будем >50 кв. см чистого контакта? Сильно сомневаюсь. Площадь контакта с зубьями не будет плоскостью, скорее всего произойдет местное смятие и шестеренки просто прокрутятся.

на первые шестерни этого достаточно, они будет выступать над поверхностью, большая часть силы сдавливания будет на них. На счет прокрутятся, возьмите не самую острую стамеску заглубите ее на 0.5-1 мм и бейте по ней молотком в бок. Увидите что сорвать ее весьма непросто.

----- добавлено через ~3 мин. -----

Кстати, при проектирование зубчатых зацеплений есть такой пункт как расчет зубьев на контактную прочность, уверен, что эта схема его не пройдет именно по дереву .

Поясните, что произойдет плохого?

[oleg_ua]

как извлечь инструмент из полена если промахнулся/загнал не туда/что-то сломалось в инструменте?

[kmax]

Сообщение от oleg_ua как извлечь инструмент из полена если промахнулся/загнал не туда/что-то сломалось в инструменте?

Запуск электромотора в обратную сторону. Если сломалось смотря в каком месте,а так достать не сложно трение качения поможет.

[Niknam]

Сообщение от kmax Цитата: Сообщение от Niknam Посмотреть сообщение Топор вы загоните с размаху на какую часть? На одну-две ступени. Это будем >50 кв. см чистого контакта? Сильно сомневаюсь. Площадь контакта с зубьями не будет плоскостью, скорее всего произойдет местное смятие и шестеренки просто прокрутятся. на первые шестерни этого достаточно, они будет выступать над поверхностью, большая часть силы сдавливания будет на них. На счет прокрутятся, возьмите не самую острую стамеску заглубите ее на 0.5-1 мм и бейте по ней молотком в бок. Увидите что сорвать ее весьма непросто. ----- добавлено через ~3 мин. ----- Цитата: Кстати, при проектирование зубчатых зацеплений есть такой пункт как расчет зубьев на контактную прочность, уверен, что эта схема его не пройдет именно по дереву . Поясните, что произойдет плохого?

Писал, писал и куда то не туда нажал и все пропало, поэтому кратко: или местное смятие и прокручивание шестеренок, или нехватка мощности и перегорание мотора. ИМХО.

[kmax]

Писал, писал и куда то не туда нажал и все пропало, поэтому кратко: или местное смятие и прокручивание шестеренок, или нехватка мощности и перегорание мотора. ИМХО.

Проведите эксперимент возьмите лезвие топора, сдавите его щеки руками сильно как можете и пусть кто-нибудь надавит на обух и вы увидите чтобы остановить движение клина вам надо давить в 10 раз сильнее чем давят на торец. Это и есть то что дает клин, это его "эффект". А значит сила сцепления шестерен во много раз выше силы тяги.

не сгорит предохранитель не даст

[Дмитрий Юпатов]

Еще подброшу на вентилятор.
Выше речь шла о скоростях вращения самых мелких (ПЕРВЫХ ОТ ЛЕЗВИЯ) шестерен порядка 60 тыс об/мин. Ну и остальные тоже, меньше частота, но их там с десяток всего. Итого, имеем такие себе гироскопы в топоре. А топором мы машем по круговой траектории, т.е. с изменением направления оси гироскопа. Не станет ли это помехой нормальному замаху и удару топором? Включите болгарку даже без круга, даже самую маленькую, под 115 мм круг которая. И попробуйте повращать кистью. Потом выключите и повторите опыт. Разница ощутима.
Ну и к усилию сжатия в 2,5 т для первых, самых мелких шестерен. Из чего там будут сами шестерни и оси, на которых они сидят? Ну несерьезно все это, я же не просто так задавал вопрос, на каком полене сломается этот убердевайс.

[kmax]

Сообщение от Дмитрий Юпатов Еще подброшу на вентилятор. Выше речь шла о скоростях вращения самых мелких (ПЕРВЫХ ОТ ЛЕЗВИЯ) шестерен порядка 60 тыс об/мин. Ну и остальные тоже, меньше частота, но их там с десяток всего. Итого, имеем такие себе гироскопы в топоре. А топором мы машем по круговой траектории, т.е. с изменением направления оси гироскопа. Не станет ли это помехой нормальному замаху и удару топором? Включите болгарку даже без круга, даже самую маленькую, под 115 мм круг которая. И попробуйте повращать кистью. Потом выключите и повторите опыт. Разница ощутима. Ну и к усилию сжатия в 2,5 т для первых, самых мелких шестерен. Из чего там будут сами шестерни и оси, на которых они сидят? Ну несерьезно все это, я же не просто так задавал вопрос, на каком полене сломается этот убердевайс.

Я уже писал об этом 18000-36000 оборотов при линейной скорости 6-12 м\с , гироскопа не будет шестерни крутятся в разные стороны гася гироскопический момент. Вы когда топор загоните на 3 см в чурку его уже 2.5 тонны держат?

Из чего там будут сами шестерни и оси, на которых они сидят?

Из хорошей стали.

[Дмитрий Юпатов]

Сообщение от kmax крутятся в разные стороны гася гироскопический момент

Да ладно!

Сообщение от kmax Из хорошей стали

Понятно, спасибо

[kmax]

Да ладно!

Ну пусть другие скажут что я не прав. Противовращение гасит гироскопический момент. Уверен люди меня поправят если не прав.
Кстати вы молодец! Я об этой проблеме подумал весьма не сразу,когда делал этот проект.

Понятно, спасибо

Я честно не знаю из чего еще их можно сделать.

[Кореш]

Шестерни с гидравлической подачей зубьев. Что то наподобие шестерен регулировки фаз ГРМ, только зубья двигаются внутрь и наружу. Бьём топором, зубья спрятаны. Когда топор заклинен - подаём масло под давлением, зубья врезаются в дерево, далее мотором.

----- добавлено через 39 сек. -----
Гидроцилиндр можно спрятать в рукоятку

[ak762]

Сообщение от Fogel А перф на поленьях я сегодня же опробую, по идее должен на раз разбираться с таким делом.

чем дело кончилось? перфоратор победил или полено?

[Кореш]

Кстати, никто не пробовал запрессовывать сайлентблоки или подшипники перфоратором?

[kmax]

Шестерни с гидравлической подачей зубьев. Что то наподобие шестерен регулировки фаз ГРМ, только зубья двигаются внутрь и наружу. Бьём топором, зубья спрятаны. Когда топор заклинен - подаём масло под давлением, зубья врезаются в дерево, далее мотором. ----- добавлено через 39 сек. ----- Гидроцилиндр можно спрятать в рукоятку

Кореш это идея! Я думал как то прятать зубцы, но до гидравлики не дошел!! Интересно даже как оно выглядеть будет.
Простая модель конечно без этого будет, ибо стоимость системы .. я теряюсь в догадках. А идея класс!

----- добавлено через ~3 мин. -----

чем дело кончилось? перфоратор победил или полено?

А представте себе что полено зажало клин с усилием в тонну и более, у вас получается единая система
Хотя работать с хорошим клином по легким дровам будет.

[Дмитрий Юпатов]

Сообщение от Кореш Шестерни с гидравлической подачей зубьев. Что то наподобие шестерен регулировки фаз ГРМ, только зубья двигаются внутрь и наружу.

тогда уж лучше топор, который будет этой гидравликой изменять клиновидность лезвия.
Вбиваем (на сколько войдет с размаху) тонкий клин, накачиваем - готово! Полено развалено без шума и пыли почти.
Наподобие этого на "Уралах" (бензопилы такие, еще советские) был в комплекте (не всегда) валочный клин. Только его вбивать не надо было - в пропил вводился.

Я к чему - такой топор, хоть и не столь пафосен, однако более реален, долговечен и уж точно будет по карману. Только не надо электрики в рукоять - ручная гидравлика и все. Домкраты без обслуживания даже десятками лет живут.
Offtop: А по поводу встречно вращающихся гироскопов - каждый из них будет сопротивляться повороту оси вращения, независимо от наличия второго.

[Кореш]

Автор уже давал ссылку на такое. Гидроклин называется. Все уже придумано до нас.

[kmax]

тогда уж лучше топор, который будет этой гидравликой изменять клиновидность лезвия. Вбиваем (на сколько войдет с размаху) тонкий клин, накачиваем - готово! Полено развалено без шума и пыли почти. Наподобие этого на "Уралах" (бензопилы такие, еще советские) был в комплекте (не всегда) валочный клин. Только его вбивать не надо было - в пропил вводился.

Решение с самодвижущимся клином(далее СДК) в топоре, мне нравится тем что заклей середину клина черным скотчем и для всех он будет топор как топор, взял и пошел рубить. Даже если потом увидишь в нем какие то шестеренки. Короче топору добавлен функционал ничего не отнимая взамен, это первое. Второе это работа на любую глубину, хоть небольшое бревно вдоль раскалывайте. Третье у технологии есть предпосылки к созданию тяжелого мачете срубающего дерево с одного удара. В четвертых он красив.

Offtop: А по поводу встречно вращающихся гироскопов - каждый из них будет сопротивляться повороту оси вращения, независимо от наличия второго.

Верно,но мешать это не будет.

[Дмитрий Юпатов]

Сообщение от kmax Короче топору добавлен функционал ничего не отнимая взамен, это первое

минус: простота, дешевизна, долговечность.

Сообщение от kmax Второе это работа на любую глубину, хоть небольшое бревно вдоль раскалывайте

при скорости шестерен 6 м/с (21,6 км/ч) топор убежит

Сообщение от kmax Верно,но мешать это не будет.

Как знать, лучше натурных испытаний тут сложно что-то придумать.

[kmax]

минус: простота, дешевизна, долговечность.

Все верно! Нишевой продукт, обычный топор за 500р. он не заменит.

при скорости шестерен 6 м/с (21,6 км/ч) топор убежит

Таки да, но это режим прямого соединения мимо редуктора он на этап 2 только при ударе для заглубления , что бы инерция шестерней не мешала+ небольшой запас кинетической энергии. Крутящего момента для раскалывания не хватит.

Как знать, лучше натурных испытаний тут сложно что-то придумать.

Абсолютно так! Даже толпа умных мужиков не заменит одного опытно образца.

[Niknam]

Мне интересно, Вы хоть какие то элементы рассчитывали, ну хотя бы самые простые, ось самой маленькой шестеренки на срез например?

У меня товарищ сделал недавно себе дровокол с коническим винтом, так там двигатель 2 кВт, плюс ременная передача, с передаточным не менее 5 и то на некоторых поленцах тяжелова-то ему.

[kmax]

Мне интересно, Вы хоть какие то элементы рассчитывали, ну хотя бы самые простые, ось самой маленькой шестеренки на срез например?

Делал

У меня товарищ сделал недавно себе дровокол с коническим винтом, так там двигатель 2 кВт, плюс ременная передача, с передаточным не менее 5 и то на некоторых поленцах тяжелова-то ему.

Представьте себе вы забили конус в дерево хорошо забили. Держит значит его несколько сот килограмм и теперь это дело надо провернуть преодолевая трение скольжения пары метал-дерево считаем ~400кг*~0.5 *1м/с (линейная скорость среднего радиуса конуса ) = 2000 ватт . Я на глаз, но порядок таков.У конуса еще минус чем выше полено подходит к основанию конуса тем больше радиус тем соответственно больший крутящий момент нужен для проворачивания. В СДК этих проблем нет поскольку трение качения на шестернях и момент одинаков в любом месте клина.

----- добавлено через ~42 мин. -----
Еще я думаю понятно КПД морковки невелико потому что большая часть энергия конуса уходит преодоление трения и только малая идет на разлом структуры полена, в СДК почти вся энергия на ломание структуры полена.