Колпаковая печь для отопления дома

Как сделать Печь кузнецова с водяным отоплением дома своими руками: порядовка и схема +Видео

В этой статье расскажем об особенностях установки и работы кирпичных печей Кузнецова. Узнаете, какие виды данных печей существуют, почему в конструкции именно два колпака, и для какой цели они устанавливаются.

От чего зависит прочность кладки, какие материалы используются для порядовки печи Кузнецова.

Также, расскажем о типах теплообменников, используемых в кузнецовках.

Печи в домах

Истории создания

В истории создания домашних кирпичных печей , особенно известны мастера и разработчики Кузнецов И. В., Грум-Гржимайло, Подгородников И.С. Кузнецов является автором 150 разработок, которые были воплощены в реальность.

Дымоходы

Классические печи в домах в комплекте с варочными панелями, несмотря на отличия в конструкции, имеют одну особенность, которая их объединяет – естественная тяга дымоотвода.

Эта особенность имеет непосредственное влияние на эффективную работу печи. Без природной тяги, печь не сможет работать, даже современные котлы на твердом топливе нуждаются в этом.

Печь Кузнецова

Особенности конструкции

Но это не относится к кирпичной печи Кузнецова, ведь она сконструирована таким образом, что естественная тяга ей не нужна.

Важно! Главный секрет работы отопительной печи Кузнецова – в свободном перетекании газов, которые не нуждаются в дополнительной энергии.

В печи канальной или обычной, движение газов и воздуха продиктовано присутствием тяги в трубе дымохода.

Естественная тяга – внешний фактор, который действует исходя из:

  • перепадов высоты между входом в отверстие печи ниже топки и верхним торцом трубы;
  • показателей температур внешнего воздуха и продуктов горения;
  • нагрузки ветром.

Учитывая эти нюансы, делаем выводы, что тяга есть даже тогда, когда печь не работает, только бы заслонка оставалась открытой. Во время функционирования печи тяга становится сильнее в несколько раз, а скорость циркуляции газов увеличивается.

Таким образом, в топку заходит большое количество воздушных масс, снижается температура горения, коэффициент сжигания топлива стает меньшим.

Роль заслонки

Сдерживая поступление воздуха при помощи заслонки, мы провоцируем процесс тления топлива при нехватке кислорода. Такой режим не самый оптимальный для получения энергии тепла из дров.

Добиться таких результатов в реальности сложно, а именно потому, что:

  • благодаря открытой заслонке, накаленные газы начинают быстрое движение по каналам из кирпича, не успевая нагреть стенки;
  • прикрытая заслонка способствует уменьшению скорости движения газов, но кирпич также не успевает вобрать в себя выделяющееся тепло и нагреть комнаты, часть энергии также покидает печь через дымоход.

Учитывая данные особенности, КПД практически всех печей не дотягивает и до 60%. Разработки Кузнецова позволили решить все эти проблемы. Коэффициент сжигания топлива сжигания топлива и расходование тепла, которое выделяется, достигают уровня около 80%.

Такие показатели имеют не все котлы на твердом топливе. Кузнецов И. В., разложил по полочкам основы создания печи, которые бы соответствовали принципам свободного движения газов.

Схема

Принцип работы на простом примере

Для того, чтобы вы могли представить принцип работы печи, рассмотрим элементарный пример. Попробуйте представить костер небольшого размера, который находится на улице. Доступ воздуха непрерывен, а температура горения низкая.

Тепло имеет возможность без определенного направления растекаться в разные стороны.

Если костер накрыть большой емкостью как колпаком, и оставить внутри промежуток, костер не потухнет, но сам процесс горения изменится.

Накаляясь, продукты горения поднимаются природным способом в верхнюю часть чана, препятствуют поступлению не контролированному потоку воздуха снаружи.

Лишь при условии отдачи тепла чану, газы будут проходить процесс охлаждения, опускаясь к проему, проникать наружу, давая место теплому потоку. При таких условиях, в область горения проникает то количество воздуха, которое необходимо для сжигания дров.

Продукты горения

Нагретые продукты горения не вытесняются охлажденным воздухом, до той поры пока не охладятся самостоятельно. Таким образом, процесс входит в стадию саморегуляции.

Особенность печей Кузнецова для дома в том, что их строительство происходит при использовании двух колпаков, а не одного. Они соединяются с помощью вертикального канала.

Данное усовершенствование применяется с целью передачи тепла от сжигания топлива в помещение. Горячие газы совершают путь вверх под купол 1-го колпака, и отдают тепло стенкам.

Таким образом, газы проходят процесс охлаждения и опускаются вниз под тяжестью своего веса и давления поднимающегося раскаленного потока из печи.

Метод деления потоков

Для улучшения данного процесса, Кузнецов разработал метод деления потока продуктов горения по температуре в начале алгоритма работы печи, а именно, вмиг за топливником.

С этой целью, внутренняя зона колпака изолируется от топки при помощи перегородки, которая не достигает свода. За счет этого раскаленный поток проникает в верхний участок.

В отопительных печах Кузнецова для газов с низкой температурой создан специальный сухой шов, который располагается в перемычке, имеет вид отверстия определенного размера.

Таким образом, под 1-м колпаком создастся устойчивое беспорядочное передвижение газов с одинаковым разделом по температурным показателям.

Результат такого процесса таков – в печь не попадает воздуха больше, чем нужно, поскольку его не пускают горячие газы под куполом и перегородкой. Таким образом, дрова сгорают полностью и оставляют отход по зонам.

В колпаке под номером 2, который расположен вверху процесс движения газов такой же. Продукты горения с низшей температурой двигаются внизу, раскаленные двигаются вверх под купол и остывая передают тепло стенкам из кирпича. После охлаждения газы опускаются впродоль отвесной перегородки, затем проникают в трубу дымохода.

Важно! В двух колпаках кирпичной печи Кузнецова есть неизменное давление продуктов горения. Именно давление способствует процессу естественно тяги, поэтому притяжение дымохода не требуется.

Виды печей Кузнецова

Порядовка печей Кузнецова подразделяется на следующие виды:

  • печи для бани;
  • котлы из кирпича для обогрева дома и воды;
  • печи отопления;
  • печи отопления с варочной поверхностью;
  • печи для выпечки хлеба, тепличные, русские, калориферные.
Печи Кузнецова для бани

Особенности работы печей Кузнецова для бани неизменны – естественное движение газов через 2 колпака. Важно также то, что конструкция бани предусматривает наличие каменки, которую необходимо тщательно нагревать, дабы получить пар.

Кузнецов И. В. предложил использовать такую технологию работы печи, при которой заслонка их камня размещается в духовом шкафу из стали устойчивой к жару. Духовку размещают над самим топливником.

Кузнецов И.В., кроме разработки готовых печей, предлагает и способы правильной укладки печи своими руками. Рассказывает, как правильно сделать планировку в доме, чтобы подобрать правильный вариант установки печи отопления.

Также, существует выбор разработок печек малого размера, для отопления небольших бань, и огромных конструкция для нагревания воды.

Печь Кузнецова с водяным отоплением

Печи Кузнецова с водяным отоплением современного типа с присвоенной им серией КИК (котлы из кирпича) пользуются большой популярностью. По конструкции это котел с колпаком, который выкладывают из кирпича.

Он обладает высоким коэффициентом полезного действия – около 70 – 80%, и ничем не уступает печам схожего типа. Про то, каким образом можно этого достичь, мы рассказали выше.

В печь встраивают 1 – 2 регистра труб из стали, учитывая мощность. Готовые виды таких котлов различают по мощи – 17, 34 и 63 кВт.

Кузнецов предлагает к использованию печи с двумя контурами, которые используют для подогрева воды и других потребностей хозяев. Автор настаивает, для того, чтобы повысить экономичность и эффективность работы печь необходимо утеплять при помощи базальтового полотна.

Современные модели кирпичных печей Кузнецова с куполами оснащены по последнему слову технологий, что способствует догоранию газов до конца.

Для достижения этой цели, под купол второго колпака организовывают подачу второстепенного воздуха. Если в качестве топлива используют дрова хорошего качества, то печь такого типа будет работать как пиролизная.

Для того, чтобы соорудить колпаковую печь Кузнецова своими руками, вам необходимо проконсультироваться с профессионалами своего дела, изучить литературу и чертежи. Ведь, кажущаяся на первый взгляд простота обманчива.

Печь Кузнецова для отопления дома своими руками чистится довольно просто, ведь из-за предельно допустимых температур в топке дотлевает до конца даже зола, а это снижает частоту уборки.

Кузнецовка отличается многофункциональностью, ее часто оснащают варочной панелью, духовкой, котлом для воды. Конструкция дает возможность возводить печи разной формы и размеров, обеспечивать подходящее размещение в доме. К тому же украсить печь внешне можно на любой лад.

При установке отопительной печи Кузнецова, котел устанавливают над топкой в районе колпака № 1. Подогрев воды осуществляется при помощи горячих газов, которые обволакивают стенки из металла.

Кипяток поступает в радиатор через верхние трубы, а через нижние подается ледяная вода. Охлажденный воздух после нагрева во второй раз, поступает во второй колпак, таким образом, поддерживается теплоотдача печи.

Теплообменники в печи делятся на два вида:

  • с одной камерой – отделение для воды плоской формы или в виде котла;
  • трубчатый – вода в нем все время двигается по трубам, которые размещены параллельно.

Самым эффективным принято считать второй вид, а именно за счет малого объема труб, в которых происходит быстрый нагрев воды и продвижение ее по радиатору. Диаметр труб должен быть не менее 50 мм, в противном случае, вода закипит слишком быстро.

Размер печи Кузнецова с водяным отоплением зависит от того, сколько в ней колпаков, а также вспомогательных функций. В случае, если печь будет использоваться лишь в качестве отопления, хватит и небольшой отвесной конструкции размерами 1м х 1,2м х 2м.

Для успешной порядовки печи Кузнецова, необходимо обратить внимание на выбор материала.

Причиной этому служит высокая температура в топке, которая в разы превышает нормы.

Поэтому обычный кирпич для этой цели не подойдет. Лучшим выбором станет материал из шамотной глины, который способен выдерживать критично высокие температуры. Также, вам понадобится особая смесь для кладки.

Раствор для выкладки шамотного кирпича можно приготовить своими руками только в том случае, если у вас уже есть достаточный опыт и знания технологии. При неправильном приготовлении, даже с малейшими погрешностями, через определенное время кладка начнет растрескиваться и деформироваться.

Важно! Для наружных стен печи нет необходимости использовать с высоким уровнем огнеупорности, поскольку это лишь сократит срок эксплуатации устройства. Объясняется это тем, что при недополучении достаточного нагрева, данный кирпич начнет быстро рушиться.

Прочность кладки зависит от того, насколько равномерно будут прогреваться стены печи. Именно поэтому печки кузнецовки считаются самыми прочными. Если вы решили построить такую печь самостоятельно, следуйте рекомендациям и не изменяйте порядовку конструкции самовольно.

Лучшее печное отопление в вашем доме: колпаковая печь Кузнецова

Печное отопление в деревенских домах, загородных коттеджах, на дачах – не такая уж и редкость. В городском частном секторе наряду с централизованными системами в качестве обогревательного сооружения и декоративного интерьерного элемента многие используют камины. А для тех, кто планирует установить в доме мощный универсальный источник тепла, заменяющий и радиаторы, и варочную плиту, и духовку, подойдет колпаковая печь – изобретение русского инженера Игоря Кузнецова.

Краткий экскурс в историю

Отопительный эффект открытого огня заметили еще наши предки, зажигая костры в пещерах. На смену кострам пришли частично закрытые очаги, а затем – первые неэффективные камины, большая часть тепла которых уходила в дымоход.

Русская печь, выложенная по канальной технологии, в отличие от знаменитой «кузнецовки» эффективна лишь на 30-40 %

Со временем придумали своеобразный колпак, задерживающий горячие газы внутри сооружения, и научились разделять раскаленный воздух на несколько потоков. Перелом в технологии произошел, когда вопросом занялся И. С. Подгородников, известный в нашей стране инженер-теплотехник. Он изобрел «двухэтажный колпак», который немного по-иному организовывал выход топочных газов. Однако практики было недостаточно, и окончательное воплощение в жизнь идея получила благодаря И. В. Кузнецову.

Вариант колпакового устройства дровяной печи с духовкой

Игорь Викторович создал мощную теоретическую базу о колпаковом горении, которую и сумел благополучно воплотить на практике. Только благодаря его трудам печное отопление стало по-настоящему эффективным. Им разработано более 150 различных стандартов, собраны десятки типовых решений и схем. Максимально усовершенствованные модификации стали популярны, сотни мастеров взяли на вооружение порядовки колпаковых печей Кузнецова. Попробуем разобраться, как работает «кузнецовка».

Принцип действия колпаковой конструкции

Ранее, до открытий Кузнецова, отопление было канальным, то есть горячий воздух из топки поднимался вверх внутри устройства, нагревая его стенки. Отдавая тепло кирпичам, газы охлаждались и под действием тяги уходили в трубу. Со временем в связи с неравномерным нагревом возникали трещины, и кладка требовала ремонта. Минусы канального нагрева – быстрое остывание, большое количество сажи.

Движения газов, по теории Кузнецова, происходит свободно. Горячий воздух внутри сооружения задерживают два колпака, расположенные или один над другим, или рядом. Существую варианты с отверстиями в середине куполов. Оба элемента соединены посредством так называемого «сухого шва» — свободного пространства, необходимого для циркуляции газов.

Схема движения газов в колпаковой печи

Когда топливо сгорает, горячие газы поступают под первый колпак, соединенный напрямую с топкой. Расширяясь, они не могут двигаться вверх и останавливаются в ограниченном пространстве, где со временем охлаждаются, либо поступают вниз, снижая тягу и задерживая процесс горения. Таким образом, регулировка температуры и мощности горения происходит самостоятельно.

Второй колпак создает дополнительную тягу, в результате чего сначала происходит полное сгорание твердого топлива, а полученное тепло сохраняется благодаря пиролизным газам, скопившимся под сводом. Благодаря тому, что раскаленный воздух не улетучивается моментально, а циркулирует внутри устройства, КПД источника тепла достигает 93%. Кроме этого, происходит ощутимая экономия топлива (брикетов, дров или угля), а осаждение сажи сводится к минимуму.

Возведение «кузнецовок»: схемы и порядовки

Создавая «продукт» для массового пользователя, автор позаботился о практическом применении своих изысканий, создав огромный набор схем и чертежей. Для точного возведения великого множества модификаций колпаковых печей используют порядовки – пошаговые схемы с изображением каждого ряда кирпичей.

Порядовка печи для бани

В отличии от русских печей, «кузнецовки» менее габаритны и, соответственно, занимают минимум места. Количество кирпича также уменьшено, что объясняется большим количеством свободного внутреннего пространства. Благодаря оптимальной толщине стенки прогреваются быстро, а что особенно ценно – остывают довольно медленно. Если вы внимательно проанализируете купольные порядовки, то увидите, как много незаполненного кирпичом места находится внутри конструкции.

Многофункциональное исполнение печи Кузнецова

Часть свободного пространства занимают колпаки, зафиксированные в горизонтальном или вертикальном порядке, не обязательно симметричном. Размер куполов может быть одинаковым или разным. Вертикальное расположение часто применяют для экономии места в помещении, особенно если запланировано устройство духовки или сушилки. Благодаря вариативности установки куполов можно возвести сооружение любой формы, спроектированное под конкретное помещение или специальные условия.

Порядовка отопительной печи

Пространство под вторым колпаком часто используют для монтажа теплообменников, варочных поверхностей, хлебных духовок и т.д. В проектах, составленных для бани, в нем устанавливают бак для горячей воды или каменку.

Если правильно «прочитать» порядовку, составленную опытным мастером, можно достичь поразительных результатов. Например, для поддержания комнатной температуры в доме из оцилиндрованного бревна в зимний период потребуется 2 топки (утром и вечером) всего по 5-6 поленьев, в межсезонье достаточно одной топки.

Порядовки для строительства камина

Различные модификации колпаковых печей

Последователи И. Кузнецова создали бессчетное количество вариантов, пригодных для самостоятельного строительства, однако каждый раз они отталкивались от одного из типовых проектов. Рассмотрим некоторые из них, которые можно использовать для благоустройства частного дома или дачи.

Отопительные сооружения для дома

Существует более 25 стандартных схем-порядовок возведения обогревательных внутри домовых конструкций, часть из которых выполняет только отопительную функцию, но некоторые варианты имеют полезные дополнения в виде лежанки или духовки.

Отопительные купольные печи

Место выбирают не у стены, а в центре комнаты, что влечет за собой ряд преимуществ:

  • равномерное и эффективное прогревание комнаты;
  • отсутствие охлаждающего элемента (наружной стены дома);
  • возможность свободного доступа для обслуживания (например, чистки сводов);
  • возможность добавления встроенных элементов (варочной поверхности, сушилки, водогрейного контура).

Следует отметить эстетическое совершенство колпаковых сооружений: они занимают минимум места и выглядят изящно, несмотря на наличие таких деталей, как фундамент. Модификации, выполненные «под потолок», имеют короткую трубу (характерная черта многих «кузнецовок») и стройные очертания. Возможности дизайна безграничны и зависят исключительно от вкуса и пожеланий владельцев жилья.

Варочные модификации для кухни

Превратить отопительное кирпичное устройство в варочное не так уж и сложно – достаточно добавить металлическую плиту с парой конфорок и слегка изменить конструкцию основания. Однако полноценные варочные сооружения включают в себя несколько дополнительных горизонтальных поверхностей (лотков или решеток для сушки), а также духовую камеру.

Варочная «кузнецовка» в интерьере деревенского дома

По качеству приготовленных блюд купольное устройство не уступает брендовому газовому или электрическому оборудованию, которым привыкли пользоваться жители городов. Среди типовых конструкций есть специально созданные для выпечки хлеба, которые так и называются – хлебные. Для фермеров, садоводов и завзятых огородников это настоящая находка: можно и ягоды парить, и фрукты с грибами сушить, и овощи консервировать по старинным рецептам.

Очевидно, что устройство для готовки является одновременно и источником тепла, поэтому его более точное название – отопительно-варочное. Лучшим местом для установки является кухня или большой зал, объединяющий в себе и кухонное помещение, и столовую, а иногда и гостиную – в русских национальных традициях.

Банные печки-каменки

Для обозначения банных устройств существует специальная маркировка – БИК. Даже внешне готовые «кузнецовки» выгодно отличаются от других каменок. С одной стороны, очень тщательно отбирается материал для изготовления, с другой – установка купола не мешает возводить аккуратные и практичные конфигурации. Например, владельцы бань оценили закругленные углы, при которых нанесение травм и получение ожогов сводится к минимуму.

Печи-каменки для бани

Установив печь в правильном месте, можно одновременно отапливать и снабжать горячей водой несколько помещений – парилку, душевую, предбанник (или комнату отдыха). Причем части сооружения, выходящие в то или иное помещение, будут выполнять различные функции: создавать пар для парной, нагревать воду для помывочной, умеренно отапливать предбанник.

В бане прекрасно реализуется принцип длительного сохранения тепла, характерный для «кузнецовок». Обслуживание сводится к минимуму, так как поленья или брикеты необходимо подкидывать изредка – и все благодаря купольному исполнению.

Камины для украшения гостиной

Камины Кузнецова, в отличие от большинства купольных модификаций, имеют открытую конструкцию и уменьшенный показатель КПД, однако параметры теплоотдачи у них достаточно высокие. Колпак препятствует быстрому выходу тепла в дымоход, задерживая раскаленные газы в верхней части строения. При использовании обычного камина по окончании процесса горения помещение начинает охлаждаться, при колпаковом обогреве в комнате еще долго сохраняется комфортный микроклимат.

Строительство камина по порядовке Кузнецова

Возможности изменять конструкцию и декорировать фасад камина безграничны. Кроме привычной полочки можно соорудить ряд функционально полезных элементов – небольшие сушилки для обуви или одежды с нишами и крючками, а также облицевать внешнюю сторону керамической плиткой или изразцами. Интересно то, что камины входят в конструкцию некоторых многофункциональных сооружений.

Решения для приготовления пищи на улице

Специально для готовки на свежем воздухе разработаны целые печные комплексы, которые отличаются функциональностью и удобством использования. Наиболее простое исполнение – кирпичная мини-конструкция для барбекю. Она держит жар продолжительное время и позволяет увеличить период готовки.

Барбекю, построенное по чертежам Кузнецова

Любители летних кухонь, шашлыков и блюд гриль будут рады конструкционному разнообразию уличных печей с послойным, с пиролизным, нижним и верхним типом горения. Существуют модели, позволяющие одновременно жарить, запекать, тушить сразу несколько блюд. Варианты порядовок колпаковых печей с духовкой или грилем можно найти в общем доступе или на официальном сайте автора.

Читайте также:  Какую штукатурку выбрать для стен в квартире

Рекомендации для самостоятельного возведения

Решив возвести печь по одной из порядовок Кузнецова своими руками, приготовьтесь к тщательной и скрупулезной работе. На схемах вы найдете графическое изображение каждого ряда, однако перед началом кладки необходимо познакомиться с особенностями техники, в частности:

  • выбором и предварительной обработкой кирпича;
  • покупкой металлических деталей (плит, заслонок, дверок, задвижек);
  • определением наиболее подходящего места;
  • подготовкой основания и фундамента;
  • возможностью оборудования дымохода и др.

Лучшим материалом для внутренней кладки «кузнецовок» признан шамотный огнеупорный кирпич (Ш-5, ШБ-8), для внешнего оформления – керамика (М-150). Для усиления кирпичных стен используют металлические элементы (арматуру, проволоку). Чтобы печь функционировала с максимальной теплоотдачей, опытные мастера оттачивают не только свои умения, но и каждый кирпичик – в буквальном смысле. Они шлифуют каждую деталь, именно поэтому проекты, выполненные профессионалами, выглядят безупречно.

Кладка из шамотного кирпича

Имея на руках авторскую порядовку, рекомендуем не экспериментировать, а соблюдать обозначенный порядок. Отхождения от схемы не гарантируют полноценной теплоотдачи.

Подборка тематических видеоуроков

Строительство отопительно-варочной печи

Процесс возведения «кузнецовки» с лежанкой

Проект отопительно-варочного варианта

Строительство печи Кузнецова – одно из наиболее удачных решений для дачного или деревенского дома. Выполненная по вашему заказу в профессиональном исполнении купольная конструкция станет незаменимой помощницей и украшением интерьера. Если вы хотите самостоятельно возвести источник тепла, воспользовавшись порядовкой, начните с простого варианта, например варочной летней плиты.

Колпаковые печи «Кузнецова»: в чем секрет?

Сложить хорошую кирпичную печь — это и тяжелый труд, и умение и искусство. И искусство это, и традиции, и принципы передавались из поколения в поколение. И.В. Кузнецов не только следует традициям, но развивает их и ищет новые пути решения старой задачи, которая сегодня очень актуальна: как при использовании минимума топлива получить максимальную производительность печи.

Принцип действия

Кузнецов предложил новый принцип построения кирпичных печей. Во всех придуманных/сконструированных ранее моделях горячие газы движутся по каналам. Проходя по ним, они нагревают кирпич, сами охлаждаются. Движение возможно только при наличии тяги. При таком принудительном принципе действия прогрев корпуса неравномерный, а приводит это к образованию трещин. Большое количество кирпичей занимает практически все пространство, и теплообменник при необходимости поставить некуда. Только поместить его в топку, где он будет контактировать с пламенем, из-за чего срок службы его очень ограничен. К тому же расположенный в зоне горения теплообменник отнимает значительную часть тепловой энергии, ухудшая условия горения топлива, что снижает КПД печи и повышает количество сажи.

Одна из канальных печей внутри выглядит так

Кузнецов использует другой, принцип движения газов в печи — свободный. Печь состоит из колпаков — перевернутых вверх дном сосудов (с отверстием вверху или без — по-разному в разных моделях). Колпаки могут располагаться друг над другом или один за другим, но обязательно сообщаются между собой при помощи сухого шва — пространства в 2-3 см, незаполненного раствором или теплоизолятором, через который и переходят газы из одного колпака в другой.

Первый колпак и топка объединены в единое пространство. При таком устройстве происходит вот что. Самые горячие газы поднимаются верх. На некоторое время они вверху и остаются, где передают часть тепловой энергии стенам, сами остывают. По мере остывания они опускаются вниз, а на их место поднимаются более горячие. При таком построении движение воздушных масс происходит только за счет естественных физических процессов.

Принцип движения газов в колпаковых печах

Наглядно продемонстрировать процесс можно, если в перевернутый вверх дном стакан запустить струю дыма. Она поднимается вверх, достигает верха, затем остывшая часть дыма вдоль стенок опускается вниз. Приметно те же процессы, только гораздо более сложные, проходя и в печи.

На рисунке красными стрелками показана схема движения горячего воздуха в колпаковых печах. Синими стрелками показано движение холодного воздуха, попавшего в печь. Очевидно, что вверх он подниматься не будет, потому как весит больше, а пройдет понизу и почти не повлияет на общую температуру в колпаке, что продемонстрировано на рисунке справа.

Но одного колпака для эффективного отбора тепла недостаточно, потому большинство печей имеют два или три свода в зависимости от мощности. В них происходят практически те же процессы, что и в первом: более горячие газы находятся вверху, нагревая кладку, холодные проходят понизу и выходят в дымоход. В верхней зоне второго свода и размещается теплообменник или любое другое необходимое для каких-либо целей устройство. Никакого открытого огня, только горячие газы и очень эффективный теплосъем: постоянно протекают воздушные потоки высокой температуры. Причем никакого влияния на процессы горения нагрев теплоносителя, камней или воды в баке не оказывает: от топки они отделены кирпичной стенкой.

Один из вариантов колпаковой печи

Конструкция печей разной конфигурации и назначения разная, но «потребляют» они немного топлива и долго остаются горячими. Об этом говорят отзывы владельцев. Например, в доме из бруса сложена такая печь. При -25 о С топят утром и вечером по 5 полешек (всего в сутки получается порядка 18 кг дров). В домике +25 о С и утром не холодно. При температуре «за бортом» до -10 о С топят один раз. Так что насчет эффективности вопросов нет. Если и есть вопросы, то по поводы выбора исполнителя. Ведь параметры ее работы зависят от того, насколько правильно и грамотно сложена печь. И быстро ее не сделаешь: средних размеров и без наворотов — это 2-3 недели работы. Вообще с отзывами о печах Кузнецова все просто: люди довольны. Удовольствие, конечно недешевое, но однозначно оно того стоит. Это утверждают все владельцы таких печей. Никаких сложностей в эксплуатации, экономичны и не капризны, очень долго отдают тепло, а греются быстро.

Достоинства купольных печей

Этот принцип использован во множестве печей различного назначения. Колпаков может быть несколько, они могут иметь симметричное или несимметричное строение, располагаться рядом (горизонтально) или один над другим (часто используют этот вариант для экономии места). Такая особенность дает возможность проектировать печи любого вида и конфигурации, под любые помещения и условия. При этом характеристики остаются высокими: КПД выше 80% для купольных печей Кузнецова почти норма.

Во второй колпак можно устанавливать любые устройства: варочную поверхность, теплообменник, каменку, водогрейный бак, хлебную печь и т.д. Модификаций много и все объединяет одно: высокая эффективность, экономичность, равномерное прогревание. Причем при вертикальном расположении колпаков низ греется более интенсивно, чем верх. Так что в помещении с такой печью находится комфортно.

Некоторые печи Кузнецова больше похожи на произведения искусства

Нужно отметить, что кирпича для строительства такой печи требуется намного меньше: больше пустого места внутри. Потому и печь прогревается быстрее. Но, что характерно, она не остывает быстрее. Происходит все с точностью до «наоборот»: купольные печи Кузнецова дают гораздо меньшие суточные колебания температуры, чем более массивные аналоги с большим количеством каналов. А все потому, что в колпаках остается самая горячая часть газов, а вниз оседает и отводится из печи самая холодная. Остывает печь, таким образом, медленнее.

Из-за того, что отсутствуют или почти отсутствуют узкие каналы, колпаковая печь имеет меньшее сопротивление воздушному потоку, так что дымоходы имеют меньшую длину. Потому и строить ее проще, и фундамент нужен не такой массивный, хотя нужен обязательно.

Печной комплекс, построенный по принципу колпаковых печей

После растопки и выхода на рабочий режим регулировать работу печи со свободным движением газов не нужно. Процесс получается саморегулирующийся. Если топливо разгорается очень сильно, количество горячих газов верху увеличивается и выжимает более холодные во второй колпак. А более холодные — это в том числе и поступающий из поддувала воздух. При недостатке воздуха пламя притухает, горячих газов становится меньше, они поднимаются выше вверх и снизу поступает большее количество воздуха. Горение снова активизируется. Потому задвижки в двухколпаковых печах Кузнецова хоть и есть, но используются они крайне редко, преимущественно для нестандартных режимов.

Еще один печной комплекс

Автоматическая регуляция процесса горения приводит к практически полному сгоранию любого топлива. То есть такая печь всеядна и не особо требовательна к кондициям топлива. При использовании влажного топлива она дольше выходит на нормальный режим, но затем процесс стабилизируется и образовавшаяся сажа выгорает. Это, кстати, еще один плюс купольных печей: чистить их нужно очень редко, так как и золы остается мало, и сажа сгорает.

Виды печей Кузнецова

Как говорилось выше, колпаки можно располагать по-разному, потому и вариантов очень много. Возможность установки во втором куполе любого устройства теплообмена без ущерба процессу горения также способствует наличию множества разных тепловых агрегатов. При этом проектироваться по такому принципу могут устройства с любым типом горения: верхним, нижним, пиролизным, послойным и т.д. Все они имеют некоторую специфику, но могут быть реализованы. На сайте Кузнецова выложены проекты разного назначения с порядовкой. Их можно скачивать для личного пользования свободно, а вот републикация их не приветствуется.

Есть печи Кузнецова для двухэтажных домов, и обогревают они оба уровня. Причем есть такие агрегаты и с лежанками. Обогрев может быть конвекционного типа (только от стенок печки) или внутрь может быть вставлен водогрейный теплообменник. Тогда такой агрегат называют котлом и обозначают КИК. В свободном доступе на официальном сайте Кузнецова выложены четыре готовых водогрейных кирпичных котла мощностью 16 кВТ, 17 кВт, 34 кВт, 64 кВт. В них может быть встроен бак для нагрева воды для бытовых нужд. Котел нужно обвязать металлическими уголками, при необходимости можно утеплить, сверху уложить армирующую сетку и оштукатурить.

Отопительная печь. Красиво

Вариантов конвекционных печей гораздо больше. В разделе отопительно-варочных печей без использования шамотного кирпича ОВИК насчитывается 25 разных проектов. Есть три варианта отопительно-варочной печи с камином. Располагаться камин может сбоку (справа или слева). Такие варианты маркируются ОВИК БК (боковой камин), есть вариант с лежанкой и камином ОВИК БК 13л. При камине расположенном сзади маркировка ОВИК ЗК (задний камин).

Отопительно-варочная печь Кузнецова выглядит очень достойно

Чисто отопительные тепловые агрегаты маркируются ИОК. Порядовки, в которых есть лежанка, в названии имеют буквы «леж» или «Л», при наличии духовки добавляется буква «Д». В отопительных печах также есть варианты с каминами. Маркируются они ОИК К. Есть печи калориферные ПКИК1Х. Отдельно категорией выделены печи для теплиц и хлебные.

Отопительная печь Кузнецова ОИК. Впечатляет

Русские печи Кузнецова маркируются РТИК, всего выложены порядовки 10 моделей, две из которых с лежанками. Они имеют привычную конфигурацию варочной камеры, устье которой должно иметь герметичную заслонку. При не герметичности камеры нормально печь работать не будет.

Русская колпаковая печь с лежанкой

В разделе печей для бани Кузнецов предлагает сразу вариант планировки помещений с указанием габаритов и показано как можно «вписать» туда подходящие модели. Ведь помещения бань, как правило, небольшие и если металлическую печь разместить в ней можно легко, то габаритную кирпичную уже проблематично. И учитывать при этом нужно многие факторы: откуда топиться будет, где выход пара и самая горячая часть печи. А тут предложены готовые варианты. Очень удобно и стоит сказать автору большое спасибо! Сами печи вынесены в отдельную категорию и маркируются БИК.

Банные печи Кузнецова маркируются БИК. Презентабельно выглядят и по отзывам имеют отличные характеристики

В этом видео предлагается проект печи, сконструированной по предложенному Кузнецовым принципу построения печей. В первой половине рассказывается о движении газов и о том, как это работает, о принципах управления работой конкретной модели. Во втором комментируется процесс кладки. Очень полезное и познавательное видео.

Особенности кладки: материалы и рекомендации

Для кладки корпуса и дымохода использовать рекомендовано обычный глиняный полнотелый кирпич. Марка М150 и выше, размер 250*120*65 мм. Рассчитать количество кирпича для печей Кузнецова несложно: нужно количество рядов выбранной вами модели умножить на 0,8. Этого количества хватит на кладку корпуса (с учетом боя и отбраковки). Для дымохода считать нужно отдельно. Схема расчета чуть другая: вы знаете сколько кирпичей на один ряд, умножаете на количество рядов (у каждого разное в зависимости от габаритов печи и высоты здания), добавляете 10% на бой и получаете искомое число.

Для шамотного ядра (если есть) рекомендован Ш-5 (230*114*40 мм) или ШБ-8 (250*123*65 мм). Его количество считается по схеме поштучно. Ядро в печах Кузнецова несвязное с корпусом, то есть, между ними нет общих точек соприкосновения. Между двумя параллельными стенками, корпуса и шамотного ядра, должна оставаться щель в 5-6 мм. Чтобы ее проще было выдержать, можно готовое ядро (обычно его кладут вначале) обернуть обычным упаковочным картоном соответствующей толщины. Вместо этого для лучшей теплоизоляции топки можно проложить теплоизолятор, базальтовый картон, например.

Барбекю тоже строить можно по принципу колпаковых печей

По высоте ряды кладки из керамического кирпича не совпадают с высотой рядов шамота. Их не нужно подгонять один под другой. Важно выдерживать вертикальность и горизонтальность, отслеживать угла, а также рекомендованную ширину шва. И тогда все будет так, как нужно. В реалии габариты керамических кирпичей отличаются от стандарта 250*120*65 мм. Если отклонения некритичные, откорректировать их можно швом. Потому и при расчетах печей и их высоты берут высоту кирпича со швом. Она должна быть 70 мм. Но делать шов более 7 мм нельзя, так что ищите кирпич подходящего качества и размера.

Сверху, в местах, где заканчивается кладка шамота, есть компенсационные зазоры, которые учитывают разные коэффициенты расширения материалов. Их соблюдать обязательно: расширение у шамотного кирпича больше, чем у керамического и если такого зазора не будет, ядро через некоторое время разобьет находящуюся сверху кладку из-за того, что расширяется сильнее.

Вырезка из порядовки печи Кузнецова с меткой

Величину зазора нужно высчитывать по отметкам на порядовке. На чертежах нанесена метка высоты последнего ряда шамота. Высоту стенки из керамического кирпича считаете сами: кол-во рядов умножаете на высоту ряда со швом (70мм) и получаете искомую величину. Она должна быть больше высоты шамота на 10-15 мм. Вот этот зазор и является компенсационным и он должен присутствовать. Образовавшуюся пустоту закладывают каменной базальтовой ватой (не стекловатой, а той, которая имеет температуру использования выше 1200 о С).

Если внутри есть столбики и внутренние стенки (толщина обычно в четверть), кирпич в них можно класть плашмя или на ребро. Разницы нет, делайте как удобнее. Есть места в чертежах, где в одном ряду находится кирпич, поставленный плашмя и на ребро. В этом случае его нужно погонять под размер (пилить).

В местах установки печного литья также есть нюансы. На чертежах над дверцей топки из-за особенностей программы изображен керамический кирпич, но ставить там нужно шамот на ребро. При перепаде высот, пустоты заполняются вырезанными пластинами из шамота. Между металлическими частями и кладкой остается зазор в 5 мм — снова-таки из-за разных температурных расширений. В этот зазор укладывают подходящий теплоизолятор (с температурой эксплуатации от 1200 о С).

Для теплоизоляции печного литья раньше использовали асбестовый шнур. Теперь рекомендуют базальтовую вату или картон

Теперь о растворе: для кладки корпуса (из керамического кирпича) используют глиняный или глиняно-песчаный раствор. Для кладки огнеупорного шамота используют покупные составы (огнеупорные мастики). Кузнецов перед кладкой мочить кирпич не рекомендует. Если и нужно это делать то только со вторичным сырьем. Сразу после завершения печь нужно просушить, даже в том случае, если сразу вводить ее в эксплуатацию не будете. Если этого не сделать, в последствии при нескольких первых топках будет присутствовать запах угара.

Итоги

Тонкостей и нюансов в строительстве кирпичных печей очень много и дело это совсем непростое. Тем не менее, сделать печь Кузнецова своими руками возможно: порядовки и схемы предоставляются автором в свободное пользование. С соответствующими пояснениями и при наличии желания сделать можно все.

Как построить колпаковую печь на даче: инструкции и готовые схемы

Добавление статьи в новую подборку

Вопрос обогрева дачного дома особенно актуален для тех, кто не уезжает в город вслед за устойчивым осенним похолоданием, а предпочитает свежий воздух городскому смогу.

Материалы о разработке и устройстве мусоросжигательной печи своими руками вызвали огромный отклик у наших читателей. В этот раз мы подготовили еще одну полезную разработку – колпаковую печь с чертежами автора.

Сегодня речь пойдет о построении печи такой конструкции своими руками по готовым эскизам и схемам.

Преимущества печного отопления

Осенью в саду и в огороде работы еще много, а световой день короткий, и хочется сделать больше, все успеть. К вечеру накапливается усталость. И потому очень приятно помыться в бане, провести вечер и ночь в тепле.

С наступлением холодов тяга к вечернему теплу жилища растет. Но что делать, если в городской квартире отопление еще не включили, а ночевка в дачном домике требует работы электронагревателя и большого расхода электроэнергии. К тому же, широкое распространение такого метода обогрева отдаляет людей от общения с природным естеством – живым огнем.

Мы с женой как-то вернулись на дачу после 4-х-дневного отсутствия. Дом встретил нас холодом и сыростью. Затопили мини-камин, затем печь. Через 4 часа дом наполнился теплом.

Лето 2019 года тоже выдалось холодным, поэтому сожгли весь переходящий запас сухих дров, но ничего, нашли простое средство растопки новыми дровами. Тем более что отопление дровами полезно еще и получением минерального удобрения – древесной золы.

Содержание минералов в древесной золе, %
Вид дровР2О5К2ОСаОИсточник
береза7,113,836,3Освоение дачного участка / Ю.М. Андреев,
Москва: ЭКСМО-Пресс: Лик пресс, 2001, – стр.114
сосна2,06,931,8

Два года назад в магазинах появилась древесная зола в упаковке 1 л по цене 65 рублей. При этом название древесины, из которой она была получена, на пачке не указывалось. А ведь состав золы важен для растений.

Конструирование печи

На протяжении многих веков печь располагалась в центре избы, на ней готовили еду, обогревались и спали. Для этого надо было залезать на лежанку под потолком.

Теперь лежанку можно располагать на высоте сиденья дивана. Несмотря на давнюю известность такой простоты, как перекидной рукав между печью и трубой, в индивидуальном строительстве она не используется. Чтобы исправить эту досадную оплошность, а также в связи с необходимостью замены прогнившего пола, я занялся разработкой проекта колпаковой печи на бетонном фундаменте со стальным каркасом.

После разработки конструкторской документации (КД) стал искать печника. Провел много переговоров, но каждый предлагал изготовление уже освоенной им печи, на КД смотреть не желали. Тогда остановился на двух молодых людях, умеющих делать кирпичную кладку и сварку стальной арматуры. В течение лета изготовили фундамент печи, два месяца ушло на его выстаивание, и затем была завершена кладка всех элементов печи в соответствии с КД.

Читайте также:  Ковролин: характеристики, плюсы и минусы использования

КД разработана по представленной схеме колпаковой печи. Данная схема известна, но в технической литературе я не нашел сведений о ее практическом исполнении (не было примеров порядовки кирпичной кладки).

Фундамент печи выполнен на слое щебенки, которой пришлось засыпать всю площадь комнаты (площадь, огражденную фундаментом). Это решение подсказало “озеро” воды после вскрытия прогнившего пола.

Общая характеристика печи

Элементы колпаковой печиЗанимаемая
площадь;
габариты, м
Год
запуска
Период сохранения
тепла
Объем
помещения, куб.м
Тип
трубы
Печь отопительная;
колпак h=1,6
перекидной рукав – 1,6 м;
труба – 5,5 м.
3 кв.м;
ширина – 1,4,
длина – 2,85,
высота – 1,6
200519 часов
после завершения топки
35 – комната;
53 – комната
с открытой дверью в коридор.
Выложена пятерочкой
(дымоход –25×12,5см)

Расходные материалы:

  • кирпич обожженный – 1200 штук;
  • цемент фундамента – 500 кг;
  • уголок 3×32×32 – 12 м;
  • глина кладки – менее 1 куб.м,
  • песчано-гравийная смесь (ПГС) – 1200 кг;
  • щебень – 7 куб.м.

Узлы печи:

  • кружало – каркас свода колпака, сварная конструкция из уголков удерживает кладку свода;
  • рама перекидного рукава, сварная конструкция из уголков удерживает две порядовки кладки перекидного рукава.

Покупные изделия:

  • дверцы – 3 штуки (зольника, чистки перекидного рукава, миникамина);
  • дверца топливника (камера сгорания) – 1 штука (прозрачная);
  • пластина (конфорка) топливника (чугун должен быть), но по факту вышла сталь с толщиной листа 8 мм;
  • колосник (дно топливника с отверстиями);
  • узел заслонки – вьюшка (закрытие дымохода трубы на 2/3).

При очередном заезде на дачу первая растопка печи начинается с прогрева трубы (мини-камин, расположен у основания трубы). Прогрев трубы длится 30-50 минут. Когда печь топится ежедневно, трубу прогревать не надо.

В основном в качестве дров использую березу. Каждую топку стараюсь завершать осиной, т.к. продукты ее горения очищают дымоходы. Во-вторых, осина при сгорании издает звуки мелких взрывов (треск дров). Пламя горения просматривается через прозрачное жаропрочное стекло дверцы топливника. Приятно засыпать в темноте комнаты, освещаемой пламенем и треском дров. Ночная сказка от всполохов пламени, особенно после бани. Крепкий сон, восстанавливает силы к новому дню – ночной санаторий.

Принцип работы печи

Поддерживаем тепло в доме в соответствии с погодой, печь удобно топить вечером 2-3 часа. Каждая закладка дров – 3-5 поленьев длиной 33 см ограничивается размерами топливника в плане – 38×38 см. При каждой топке сжигаем 12-17 поленьев, за сезон 4 куб.м с учетом бани и печи сжигания мусора.

Основная часть тепла аккумулируется в колпаке, позволяющем круглосуточно сушить мокрые полотенца, промокшую одежду. Перекидной рукав позволяет погреть спину, быстро снять усталость.
Печь работает следующим образом: продукты горения (дым) делают 4 поворота:

Схема движения (поворотов) дыма помечена цифрами в кружочках.

1-й поворот – на угол 90 градусов из топливника в колпак;
2-ой поворот – в колпаке дым разделяется на два потока и каждый огибает угол 180 градусов по дуге колпака;
3-й – на угол 90 градусов – правый поток дыма из колпака попадает в перекидной рукав (короткий путь), а левый поток, пройдя под колпаком (длинный путь), тоже оказывается в перекидном рукаве;
4-й – на угол 90 градусов из перекидного рукава в трубу.

Движение дыма в каждом элементе печи разное, и особенно это проявляется в перекидном рукаве, в его дымоходе, который по площади (25×25 см) в два раза превышает предшествующий дымоход колпака. Попав в перекидной рукав, дым там “отдыхает” – падает его давление, скорость, температура и он не торопится входить в трубу – делать последний поворот.

Поэтому в перекидном рукаве имеется трамплин, но и это еще не все. Устойчивая тяга трубы создается нагретым ее основанием и стенками дымохода. Заканчивая прогрев трубы, оставляем в ее основании раскаленные угли, закрываем дверцу мини-камина. Теперь (после длительного простоя) можно растапливать печь.

Высокий КПД печи обусловлен системой дымоходов, размещенных в колпаке. Дымоходы колпака прогреваются с двух сторон, поэтому нагреваются сильнее наружной кладки колпака. При остывании печи колпак дольше иных элементов хранит тепло, т.к. подогревается изнутри кладкой кирпичей внутренних дымоходов. За такое достоинство, как и за лежанку, полагается плата в виде занимаемой на полу площади.

Колпаковая печь занимает 16% площади комнаты (18 кв.м).

Зольник печи, благодаря большой высоте (25 см), позволяет удалять золу в течение месяца 1-2 раза, ее объем (8 л) удобно накапливать или сразу удобрить деревья и кустарники.

Когда печь выходит на нормальный режим работы, то дым из трубы вообще не виден или едва заметен. Иногда для малого прогрева комнаты пользуемся только микрокамином.

За период эксплуатации (14 сезонов) выявлены такие моменты в растопке:

  • самое надежное – расколоть на прутики сухое полено из осины годичной и большей давности;
  • при отсутствии сухих дров делаем то же самое с влажными дровами и утром складываем их колодцем в прогретую печь. За день топливник высушит содержимое, вечером будет растопка от одной спички;
  • лучше газеты для поджога дров подходит береста – верхний тонкий слой кары, даже влажной березы;
  • идеально для быстрой растопки подходят щепки сухой осины, ведь не зря из неё изготавливают спички.

Рекомендации по заготовке дров

  • Топить можно разными дровами, но, чтобы сажа не засоряла дымоходы – 1/4-1/3 дров должна состоять из осины;
  • Выгоднее покупать дрова колодами заданной длины и колоть их самостоятельно, тогда в складируемом (продаваемом) объеме дров будет на 15% больше, а цена ниже на 20%;
  • При этом вам доставят колоды и самых больших диаметров (d>40 cм) от нижней части дерева, отдающей при сжигании больше тепла;
  • С колодами d>40 см удобно работать по схеме рубки колод большого диаметра (см. рис. выше): 1 – откалываем колуном первый сегмент (двойная линия скола), 2 – затем второй сегмент и далее простым топором завершаем работу с колодой, получая 12-17 поленьев. Молодежь с удовольствием постигает азы заготовки дров;
  • Полученные щепки складываем в отдельную тару, бережно расходуем при растопке.
  • Последний штрих использования. В печи пламя погасло, красные угли отдают последнее тепло, готовимся ко сну. Однако, преодолев дневную усталость, загружаем топливник мытым картофелем, и утром на столе красуется теплый печеный картофель.

Конечно, любая печь требует ухода и осторожности в эксплуатации, но насколько приятно осенью ощущать тепло и в доме, которое создает не электронагреватель, а живой огонь.

Если вы тоже сторонник такого способа отапливания жилища и готовы разобраться с представленными выше схемами, в вашем доме тоже может появиться колпаковая печь, которая “держит” тепло почти целые сутки. Узнать дополнительные детали проектирования, а также подробности строительства колпаковой печи от автора схем и ее владельца вы можете на странице его блога.

Фотографии Виталия Грошева.

Дополнения от автора

Поскольку к нам в редакцию продолжают обращаться читатели с просьбами уточнить некоторые детали построения печи, мы публикуем дополнения и еще несколько чертежей от автора, которыми он также решил поделиться.

Несмотря на представленное приложение к статье о колпаковой печи, остался без ответа простой вопрос:

1. Почему печь побелена?

Чтобы скрыть следы ремонта, который проводится летом, шпателем раскрываю трещины, образованные в швах между кирпичами. Возникновение трещин обусловлено интенсивной растопкой, когда в первые часы топки закладываем много дров. Осторожная умеренная растопка обязательна при запуске печи.

2. Раствор для ремонта, если нет сухой жаропрочной смеси – просеянная зола и цемент в дозах 1:1.

По содержанию поступивших вопросов и длительной эксплуатации (14 лет) внес изменения в эскизы печи. Изменения касаются 11 ряда порядовки кладки и того, что устанавливается на нее (плита), и выше (на 16-й ряд – кружало). Изменения представлены эскизами.

11-й ряд является верхним уровнем плиты, увеличена его ширина на пол кирпича (125 мм) и глубина на 65 мм, что увеличит теплоотдачу и полезную (рабочую) поверхность. При этом 13 кирпичей подлежат доработке. Чугунная плита оригинальная, в продаже отсутствует, надо размещать заказ изготовления отливки.

Традиционные конфорки со съемными кольцами заменены тонкой стенкой толщиной 4 мм, что предотвратит загрязнение дымом устанавливаемой посуды. Плоскость плиты должна совпадать с кирпичной кладкой. В кирпичах предварительно выполняются вырезы высотой 22 мм (высота шва и плиты).

Кружало устанавливается на 16-й ряд кирпичной кладки без раствора. Шнуры и прокладки при растопке печи сгорят, зазор теплового удлинения кружала останется. Внутреннюю поверхность кружала до установки следует проверить на шероховатость. Плоскость должна быть гладкой: в состоянии поставки холодно-катанного проката с промасленной поверхностью.

После выставления кружало обкладывается клиновыми шамотными кирпичами в три полукольца. Полукольца укладывать в два приема с интервалом не менее суток. Данное правило целесообразно использовать и при выполнении остальных порядовок печи. После укладки 4-х порядовок нужно сделать суточный перерыв под затвердевание раствора швов.

Торцевые стенки колпака завершают изготовление печи. Здесь кирпичи ставим на ребро, чем достигается min толщина стенки – 65 мм, чтобы иметь в кирпичной кладке две поверхности быстрой отдачи тепла. Данное качество полезно для быстрого прогрева комнаты после длительного отсутствия хозяев.

Колпаковые печи

С годами колпаковая печь не утратила своей актуальности. Так же как и канальный тип конструкции, этот вид печного устройства пользуется популярностью во многих странах. Работа кирпичной печи поражает своей экономичностью, поэтому не удивительно, что многие пользователи задумываются об обустройстве подобного сооружения уже на этапе закладки дома. Учитывая все плюсы и минусы печки длительного горения, можно без проблем оборудовать устройство и в готовом доме. Для этого необходимо понимать механизм работы, разбираться в строительных схемах и проектах.

Преимущества и недостатки колпаковой печи

Кирпичная колпаковая печь отличается набором положительных моментов, создающих ей отменную репутацию среди других видов устройств:

  • Экономичность и простота. В процессе строительства требуется сравнительно небольшое количество материалов для работы, что считается одним из основных критериев при выборе типа постройки.
  • Легкая система конструкции. Процесс возведения печи не предусматривает сложных механизмов, поэтому справиться с задачей под силу даже начинающему строителю.
  • Простота в обслуживании. Небольшая печь шведка из кирпича не сильно прихотлива в уходе благодаря удобной конструкции.
  • Высокая скорость работы. Конструкция отличается высоким прогревом, как следствие — за минимальный срок способна подарить тепло помещению.
  • Разнообразие в оформлении. Каждый может самостоятельно подобрать наиболее подходящий вариант дизайна печи.

При этом двухколпаковая печь колчина имеет некоторые недостатки, которые рекомендуется принимать во внимание до начала строительных работ:

В печи происходит неравномерный нагрев.

  • Отсутствие возможности струевого ввода потока воздуха при недостаточно нагретой трубе и ограниченной тяги.
  • В отличие от канальной конструкции, в колпаковой печи нагрев происходит с неравномерным дожигом.
  • Большой объем потребляемого топлива является существенным недостатком. Однако, если учитывать некоторые особенности процесса топки, затрат можно избежать.

Вернуться к оглавлению

Механизм работы

Основные две характерные черты печей длительного горения — эффективная работа и продуктивность. Иначе говоря, коэффициент полезного действия функционирования устройства достигает высоких отметок. Отличия от других печей проявляются в совершенно другой газовой системе, которая продумана более грамотно и рационально. Теплый воздух дольше остается в печи, тем самым обогрев помещения длится больший промежуток времени. Холодные потоки воздуха, наоборот, высвобождаются через дымоход. Свое название отопительные кирпичные колпаковые печи получили за счет того, что нижняя часть устройства и очаг объединяются одним колпаком, который разделяет воздух. Горячий газ поднимается под колпак, тем самым задерживается там и концентрирует тепло.

Схема кладки колпаковой печи намного проще разработана, нежели канальная, поэтому даже у начинающих мастеров редко возникают проблемы с работами

Как установить своими руками?

Используемые материалы и инструменты

Отопительная система колпакового типа предполагает наличие необходимых для работы элементов в виде инвентаря и материалов. Точный список всего необходимого зависит от конкретной модели конструкции, размеров и других характеристик. Все же имеется стандартный набор, являющийся основой для любого проекта. В него входит:

  • красный кирпич;
  • шамотный огнеупорный материал;
  • колосник;
  • панель с чугунной плитой на две конфорки;
  • дымоходная задвижка;
  • шкаф духовой;
  • задвижка прямого хода и плиточной камеры;
  • поддувальная, прочистная и топочная дверца;
  • уголки стальные;
  • полка для ниши и сушильной камеры;
  • лист предтопочный (стальной);
  • молоток кирка;
  • мастерок;
  • резиновый молоток;
  • уровень строительный;
  • отвес;
  • шнур малярный;
  • емкость для раствора.

Вернуться к оглавлению

Инструкция к работе

Прежде чем начать строить колпаковые печи своими руками важно определиться с функциональным предназначением конструкций, изучить рабочий план и все строительные схемы. Проектировщиком Кузнецовым в свое время было разработано более 150 различных вариаций, поэтому с выбором варианта проблем не возникнет. Все строительные планы делятся на следующие разновидности печки:

  • Отопительная. Основная функция заключается в отоплении помещений.
  • Каминная. Обогревает комнату и создает эстетическую привлекательность.
  • Банная. Предназначена для создания условий работы бани или сауны.
  • Наружная. Бани устанавливаются во дворе сада с целью дополнительного обогрева и приготовления пищи.
  • Хлебная. Устройство позволяет выпекать различные виды хлебных изделий.

Вернуться к оглавлению

Подготовка

Первое, с чего начинается работа по возведению печей, — обустройство фундамента. Без надежного основания конструкция не сможет полноценно функционировать, поэтому ее качество напрямую влияет на работу всей печной системы с нижним прогревом. Порядок действий:

В готовый котлован помещается щебень для утрамбовки.

  1. Выкапывается котлован. Стенки выравниваются и подготавливаются к дальнейшим действиям.
  2. Дно ямы засыпается песком и щебнем и утрамбовывается на протяжении нескольких дней.
  3. Из старых древесных досок формируется корпус опалубки, который необходим для заливки раствора.
  4. Далее, происходит армирование поверхности с использованием металлического прута средней толщины.
  5. После приготавливается раствора. Торопиться с этим процессом не стоит, рекомендуется своевременно перемешивать массу, чтобы вышел лишний воздух.
  6. Когда раствор готов, поэтапно заливается яма и оставляется высыхать на несколько недель.

Ошибки в подготовительном этапе могут стать причиной преждевременного выхода из строя печной конструкции.

Схема укладки кирпича

Детальные планы порядовки колпаковых печей для дачи представлены в свободном доступе. Если придерживаться рекомендаций, ошибки в работе исключаются. На первом этапе прокладывается фольга с отражающим эффектом, которая позволит сохранить тепло от потерь. Классическая схема выкладки выглядит следующим образом:

Кирпичи в первом ряду должны быть уложены очень аккуратно.

  1. Первый ряд выкладывается равномерно по всему периметру конструкции. Боковые стенки выкладываются в направлении справа налево преимущественно ложковым способом. На этом этапе также происходит установка дверцы для топки и поддувала.
  2. Продолжается кладка аналогично предыдущим рядам.
  3. Уменьшается ширина отсека для сгоревших продуктов. Формируется перегородка в дальнем углу печки.
  4. В работу вводится огнеупорный кирпич, им выкладывают ободок сброса.
  5. Оформляется колосник.
  6. Формируется вывод дымоходной трубы в соседний отдел воздушной камеры.
  7. Закладка из половины кирпичей изменяется на целый кирпич. Изменения не происходят, ряд оформляется в привычном режиме.
  8. Огнеупорным кирпичом закладывают решетку.
  9. Далее, идет работа к подготовке второго уровня кладки согласно схеме.

Рабочие процессы выполняются согласно действующему плану работы. Любые изменения потенциально опасны и сказываются на появлении непредвиденных отклонений, поэтому включать какие-либо элементы в рабочую программу следует правильно. Важно при этом соблюдать очередность каждого процесса, выдерживать сроки высыхания конструкции. Первый запуск печи проводится только после завершения всех мероприятий.

Как сделать трубогиб своими руками – чертежи, фото и видео

Изготовить своими руками домашний или даже профессиональный трубогиб, чтобы иметь возможность гнуть трубы на заданный угол и, что немаловажно, с заданным радиусом изгиба, не так уж сложно.

Сделать своими руками трубогиб не так уж и сложно

Вопреки распространенному мнению о том, что чаще всего этим приспособлением пользуются при выполнении сантехнических работ, в таких случаях обычно используют различные фитинги и отводы – предварительно согнутые отрезки труб, изготавливаемые в промышленных условиях. Однако для применения отводов существуют ограничения, которые определяются их стандартными характеристиками:

  • углы поворота (могут быть 45, 60, 90 и 180 градусов);
  • радиусы изгиба (выпускаются отводы с радиусами изгиба 1,0 Ду и 1,5 Ду);
  • использование сварки.

Не во всех ситуациях такие параметры способны удовлетворить тех, кому необходимо придать конструкции из труб требуемую форму. Именно в таких случаях и выручает механический трубогиб (или ручной трубогиб).

Без станка для сгибания стальных труб не обойтись тем владельцам дач и частных домов, которые собираются самостоятельно изготовить различные арочные конструкции, теплицы, ограждения нестандартной формы и многое другое.

В этой статье мы досконально разберем, как сделать трубогиб своими руками. Ведь самодельный трубогиб вполне можно использовать не только дома, но и в полупрофессиональной деятельности, так как его конструкция не отличается заоблачной сложностью, а серийные устройства для сгибания труб стоят достаточно дорого. Поэтому, изготовив ручной трубогиб своими руками, вы сбережете немало денег.

Два трубогиба: с ручным и электрическим приводом

Классификация приспособлений для сгибания труб

Устройства для гибки стальных труб классифицируются:

  • по степени мобильности (стационарные и переносные);
  • по типу привода (ручной, электрический, гидравлический, электрогидравлический);
  • по способу воздействия (обкатка (роликовый), намотка, воздействие штоком (арбалетный), прокатка).

Суть способов воздействия трубогиба на трубу заключается в следующем.

При таком способе один конец трубы зажимается, а для придания ей требуемого изгиба используется неподвижный шаблон. Для обкатки изделия вокруг шаблона используются прижимные ролики.

Чертежи обкаточного трубогиба

В таком устройстве труба прижимается к подвижному шаблону (ролику), на который она и наматывается, протягиваясь между вращающимся роликом и специальным упором, установленным в начале точки гиба.

Схема трубогиба, работающего по принципу намотки

В таком трубогибе труба опирается на два неподвижных ролика, а сгибание выполняет шаблон, который закреплен на подвижном штоке. Шаблон давит на середину закрепленного участка трубы, тем самым придавая ей требуемый угол изгиба.

Схема арбалетного трубогиба: 2 — домкрат, 3 — башмак (пуансон)

Требуемый радиус изгиба получают при помощи трехвалкового устройства, основу конструкции которого составляют два опорных и один центральный ролик. На трубу осуществляет давление центральный ролик, положение которого и определяет радиус ее изгиба. Прокаточный трубогиб является более универсальным, во всех остальных станках радиус изгиба зависит от используемого шаблона.

Ручной прокаточный трубогиб компактных размеров

Изготовление трубогиба, работающего по принципу намотки, не отличается простотой, поэтому такое устройство делают преимущественно промышленным способом. Арбалетный метод обладает еще одним значительным недостатком: давление от штока с закрепленным на нем шаблоном, который называется башмак, сосредоточено в его верхней части. Такой способ воздействия на трубу приводит к ее значительному растяжению по наружному радиусу изгиба, что может сопровождаться уменьшением толщины стенки и даже ее разрывом. Особенно не рекомендуется использовать арбалетный способ для гибки тонкостенных изделий.

Пример самодельного трубогиба прокаточного (вальцовочного) типа

Станок, работающий по принципу прокатки (вальцовки), практически не имеет всех вышеперечисленных недостатков, такую технологию используют при производстве отводов в заводских условиях.

Станок для сгибания труб, изготовленный своими руками, может иметь различную конструкцию. Выбирать ее тип следует исходя из того, какой радиус изгиба стальной трубы вам необходим. Существует перечень рекомендаций, в соответствии с которыми и осуществляется выбор конкретной модели устройства для сгибания стальных труб. Важные параметры, которые необходимо учесть, это толщина стенок трубы и ее общий диаметр. Перед началом работы с трубогибом не помешает ознакомиться данными таблицы, отображающей максимально возможные радиусы для изгибания стальных труб.

Читайте также:  Как уложить кафель на пол

Зависимость радиуса изгиба от диаметра и толщины стенок трубы

Чтобы получить радиус загиба меньший, чем оговорено в таких рекомендациях, необходимо использовать дорновый трубогиб или горячее вальцевание, которое применяется преимущественно в производственных условиях. Устройство с дорном сложнее создать в домашних условиях, поэтому их намного реже делают самостоятельно, отдавая предпочтение вальцовочным.

Для того чтобы самостоятельно выполнить горячую прокатку трубы, можно прибегнуть к использованию трубогиба, сделанного своими руками, но при условии, что он полностью изготовлен из металла, а его станина отличается высокой надежностью. Для выполнения такой технологической операции дополнительно потребуется паяльная лампа или газовая горелка.

Изготовление простейшего трубогиба шаблонного типа

Простой прокатный станок для гибки труб можно изготовить даже из дерева. Естественно, это будет ручной трубогиб, в конструкции которого можно даже не предусматривать прижимной ролик, если использоваться он будет для тонкостенных изделий. Шаблон для такого устройства изготавливается из деревянной доски, толщина которой должна быть такой, чтобы превышать диаметр самой трубы.

Деревянный шаблон для простейшего ручного трубогиба

Для удобства работы имеет смысл озадачиться профилированием шаблона со стороны его торца, дабы избежать соскакивания трубы в процессе сгибания. В этих целях можно сложить две доски, у которых предварительно спилить по одной грани, создав таким образом своего рода желоб. Сделанный предварительно выполняется чертеж поможет избежать ошибок.

При использовании подобного трубогиба шаблон крепят к надежному основанию, а с левой стороны от него (для правшей) закрепляют упор. Трубу, которую необходимо загнуть по требуемому радиусу, заводят между шаблоном и упором и аккуратно гнут ее, следя за тем, чтобы она не соскочила с шаблона.

Разборный шаблон из крюков

С помощью такого трубогиба, сделанного из подручных материалов, можно выполнять сгибание по большому радиусу изгиба. Можно избежать изготовления деревянного шаблона и упростить приспособление, заменив его на зафиксированные на основании металлические крюки, расположенные по окружности с требуемым радиусом загиба. Удобно такое устройство тем, что размеры загиба в любой момент можно изменить, расположив крюки-упоры по окружности с другим радиусом.

Вооружившись ручной лебедкой, можно значительно расширить диапазон производимых работ за счет заметного увеличения тягового усилия для сгибания труб.

Лебедка поможет расширить функциональность простейшего ручного трубогиба

Трубогибы с прижимным роликом

Более сложным по конструкции является ручной трубогиб, в котором используется прижимной ролик. Для изготовления такого приспособления можно использовать как дерево, так и металл.

Для труб из мягких материалов (к примеру, медных) оптимальным вариантом являются ролики из древесины, так как они не вызывают деформации металла. Такие ролики совсем несложно изготовить в домашних условиях, если использовать фото или чертежи подобных приспособлений, в большом количестве размещенных в Интернете. В качестве материала изготовления можно использовать толстые доски или несколько слоев фанеры.

Чертеж трубогиба с прижимным роликом

Самодельный трубогиб подобной конструкции, основу которого составляют ролики – подвижный (прижимной) и неподвижный, – позволяет выполнять сгибание труб круглого сечения, отличающихся даже значительным диаметром.

Для того чтобы понять, что такое устройство отличается простотой конструкции и применения, достаточно взглянуть на его фото или чертеж. В зависимости от того, какие нагрузки предполагаются для трубогиба этого типа, основание для него изготавливается из металла или прочной фанеры. П-образный держатель, на котором будут размещены центральный и прижимной ролики, делают из металла.

Относительно оси центрального ролика, надежно закрепленной на основании, такой держатель должен иметь возможность вращаться. С обратной стороны от центрального ролика на держатель крепится рукоятка, являющаяся рычагом, поэтому от ее длины напрямую зависит создаваемое усилие. Такой рычажный трубогиб позволяет выполнять операции с различным радиусом загиба труб.

Многие задаются вопросом о том, возможно ли изготовление своими руками трубогиба намоточного типа. Естественно, сначала желательно изучить чертеж или фото такого приспособления, на котором нет упора на основании. Основу конструкции трубогиба этого типа составляют два шкива, рамка с рычагом и прижимным роликом, надежное основание. Гибка при помощи такого устройства осуществляется за счет того, что трубу, помещенную в желобок неподвижного шкива и зажатую хомутом, оборачивают вокруг шаблона при помощи рычага и подвижного ролика.

Трубогиб для мягких труб на два разных радиуса сгиба

Для небольших и мягких изделий (алюминиевых или медных) пригоден самодельный трубогиб, позволяющий выполнять сгибание с двумя разными радиусами. Фото такого устройства несложно найти в Интернете. В этом трубогибе используется один прижимной ролик, а шаблон выполнен одновременно с двумя радиусами на одной пластине. Естественно, что для каждого варианта гибки ручка трубогиба должна переустанавливаться, для чего на его основании предусмотрены два отверстия.

Трубогибы намоточного типа

Примерами таких устройств являются гидравлические трубогибы, использующиеся для сгибания труб круглого сечения. В конструкции подобного приспособления есть мощный шкив, к которому и крепится труба в точке изгиба. Данный шкив фиксируется на надежной станине, а в ее основании располагается шток, который приводится в действие при помощи домкрата. На штоке при помощи домкрата создается значительное усилие, которое передается на рычаг, вращающий шкив и наматывающий на него трубу. Рычаг может свободно вращаться вокруг оси шкива и соединяется с ним при помощи отверстий, расположенных по его окружности.

Рабочий пример такого трубогиба можно увидеть на видео ниже:

Подобный механический трубогиб можно также изготовить своими руками с использованием домкрата реечного типа. При использовании этого устройства необходимо прикладывать больше физических усилий.

Пример работы на видео:

К примерам приспособления подобного типа относятся самодельные трубогибы, вальцы которых изготовлены из древесины. При работе с такими устройствами для сгибания труб круглого сечения необходимо прикладывать значительные физические усилия, которые уменьшаются за счет подвижного вращающегося ролика.

Пример в ролике ниже:

Трубогибы арбалетного типа

Свое название такие трубогибы получили из-за своего сходства с арбалетом. Основу конструкции подобного устройства составляет рама, изготавливаемая при помощи сварки из уголков и швеллера. Внутри такой рамы, на которой крепятся два подвижных вальца, располагается домкрат, при помощи специального башмака создающий усилие, направленное на трубу. Трубогибы с подвижными вальцами и прижимным башмаком применяются преимущественно для гибки труб круглого сечения, так как изделия любого другого типа они могут просто деформировать.

Суровый арбалетный трубогиб без излишеств

Самые популярные варианты самодельных трубогибов

Самыми технологичными и универсальными являются трубогибы, работающие по принципу прокатки. Именно такие устройства, часто оснащенные электроприводом, используют профессионалы, постоянно сталкивающиеся с необходимостью гибки труб из различных материалов, в том числе и из нержавеющей стали.

Вариант самодельного трубогиба

Основу конструкции такого устройства составляют три вращающихся ролика, один из которых является прижимным. Благодаря постепенно увеличивающемуся давлению прижимного ролика и повторяемой для каждого нового положения ролика прокатке сгибание трубы осуществляется наиболее щадящим способом, ее стенки подвергаются растягивающим манипуляциям очень равномерно.

Самодельный трубогиб с электроприводом, сделанный своими руками

Самое главное, что позволяет делать такой трубогиб, – это регулировать радиус изгиба обрабатываемого изделия. Вариантов конструктивного исполнения такого универсального устройства может быть несколько: на элементах рамной конструкции расположены вращающиеся упорные ролики, а также колесо, с помощью которого прокатывается труба; боковые несущие поверхности и основание делается из листового металла, а для перемещения прижимного ролика используется винтовая передача. На устройствах второго типа можно изменять минимальный радиус изгиба, что достигается за счет изменения положения опорных роликов.

Валы данного трубогиба позволяют комфортно работать не только с круглыми трубами, но и с профильными

Несущую конструкцию для такого трубогиба можно изготовить из дерева. Металлическими в нем останутся оси роликов, шток, крепежные элементы и ручка для прокручивания роликов, которые также можно изготовить из древесины или полимерных материалов.

Выше мы рассмотрели трубогибы, в которых процесс протягивания обеспечивается за счет вращения прижимного ролика. Есть также категория устройств, в которых движение трубы задается при помощи вращения опорных роликов.

Вариант с винтовым домкратом

Трубогиб электрический или ручной, в котором вращение передается одному ролику, обладает ограниченными возможностями. Для трубогиба, в котором вращаются оба опорных ролика, характерна более сложная конструкция, так как необходимо передавать вращение сразу двум элементам.

Более удобным, по мнению многих специалистов, является трубогиб, в котором прижимной ролик расположен снизу. Некоторые мастера придерживаются мнения, что контролировать сгибание труб на нем значительно проще, они не загораживаются верхней несущей конструкцией.

Трубогиб с электромотором и приводом через две цепи

Любое устройство для гибки труб является достаточно несложным приспособлением, работа которого основана на элементарных законах механики. Если потребность в сгибании нержавеющих, металлопластиковых труб, а также труб из других материалов возникает нечасто, то можно ограничиться и ручным устройством.

Если вам нужно более серьезное устройство для профессиональной деятельности, то лучше соорудить электрогидравлический трубогиб, который сэкономит физические трудозатраты, используя силу гидравлического домкрата, и сбережет время, благодаря приводу рабочих валов от электродвигателя.

Изготовление трубогиба своими руками: варианты конструкции и особенности готовых изделий

Строительство теплиц и навесов, прокладка инженерных коммуникаций – все это требует наличия гнутого металлического профиля. Но покупать трубы, гнутые под заказ – дорого, приобретение готового трубогиба – тоже удовольствие не из дешевых. Вот и используют современные умельцы для создания металлических дуг требуемого радиуса приспособления и механизмы собственного изготовления.

В данной статье мы рассмотрим следующие вопросы:

  • Разновидности самодельных трубогибов и их особенности.
  • Конструкция простейшего приспособления для загибки труб квадратного сечения.
  • Конструкция трехвалкового станка для загибки труб круглого и квадратного сечения.
  • Технология загибки труб на трехвалковом самодельном трубогибе.

Разновидности трубогибочных приспособлений и механизмов

В наши дни можно встретить примеры трубогибочного оборудования, имеющего различное конструктивное исполнение: от сравнительно простых приспособлений для ручного гиба до самодельных станков с ручным или электрическим приводом.

По предназначению трубогибы делятся на два типа.

Первый тип – угловые (позволяют придать нужный радиус определенному участку заготовки).

Второй тип – трехвалковые трубогибы – станки и приспособления, которые позволяют формировать заданный радиус гиба по всей длине заготовки.

По способу регулировки радиуса трубогибы бывают механическими.

Привод опорных валов может быть как ручным, так и электрическим.

Простое приспособление для гибки металлических труб

Конструкция самодельного трубогиба зависит от объема и сложности работ, которые планируется выполнять с его помощью. Если устройство необходимо для одноразового использования (например, для строительства домашней теплицы), то нет необходимости в создании сложного трехвалкового механизма с гидравлической регулировкой радиуса загиба.

Срочно нужно ставить теплицу. Хочу арочную, но ни на базе металлов, ни у знакомых нет трубогиба. Строить трубогиб на валах и роликах? Для этого нет ни времени, ни надобности. Считаю, что на одно строительство подходит приспособление для ручной гибки.

Да, действительно, чем проще трубогиб, тем меньше мороки с его изготовлением. Главное – правильно определить размеры приспособления, которые напрямую будут зависеть от радиуса гиба.

Представляем вашему вниманию устройство, изготовленное пользователем moning. Оно предназначено для работы исключительно с тонкостенными трубами, ведь гибка труб вручную – это тяжелый физический труд.

Эту штукенцию я делал под квадратную трубу 30*30. Радиус, который удалось получить, был примерно 1метр. По бокам приспособления можно приварить что-то вроде распорок или лапок, чтобы не кидало из стороны в сторону, когда давишь на трубу. По поводу перемычек внизу трубогиба: вначале труба подкладывается под верхнюю перемычку (для первоначального загиба), потом труба перекладывается под следующую перемычку (для дальнейшего продвижения).

Последовательная гибка нужна для того, чтобы при резком перегибе труба не пошла на излом.

Рассчитать размеры приспособления очень просто: для этого достаточно знать радиус гиба, который требуется получить на готовой детали. Полоса (шириной 40 мм), которая служит оправкой для сгибаемой заготовки, изначально имеет кривизну, обеспечивающую заданный радиус гиба (R).

Как утверждает автор изобретения, радиус заготовки получается хоть и не значительно, но больше радиуса самой оправки.

Умея пользоваться сваркой, болгаркой и вспомогательными инструментами, данное приспособление можно изготовить менее чем за 1 день.

Представляем пример таблицы допустимых радиусов для труб круглого сечения.

Минимальные радиусы гибки труб в холодном состоянии

Наружный диаметр трубы, ммРадиус загиба, мин
45352010
R загиба, мин
1874625643
2495796555
32115967967
3815613110791
50197165136115
60238199165139
75280260194173
80324270224190
90362302250213

Изготовление электромеханического трубогиба

В конструкции электромеханического трубогиба можно выделить три основных рабочих органа: один нажимной и два опорных (ведущих) вала. Отсюда и название станка – трехвалковый прокатный трубогиб.

Подобное устройство имеет довольно сложную конструкцию, поэтому, если вам не удалось раздобыть чертежи самодельного трубогиба, рекомендуем каждый его элемент вначале нарисовать на бумаге (хотя бы в виде эскиза). А о том, какими размерами и характеристиками должны обладать основные узлы будущего изделия, мы вам последовательно расскажем.

Итак, основная функция трубогиба состоит в том, чтобы сгибать детали под заданный радиус гиба. Радиус гиба зависит от расстояния между опорными катками (валами) и регулируется нажимным катком. Расстояние между опорными роликами – величина постоянная. Именно ее следует учитывать, приступая к проектированию станка.

Расстояние между нижними вальцами зависит от минимального радиуса гиба. Определяя его, учитывайте, что чем меньше расстояние между вальцами, тем тяжелее опускать прижимной ролик и тем тяжелее пропускать между валами заготовку. И наоборот: чем больше расстояние, тем легче крутить. У меня, если память не изменяет, расстояние около 35-40 см. Валы прокручиваются достаточно легко: я гнул минимальный радиус около 50 см, но можно и меньше.

Радиус гиба (радиус дуги) рассчитывается по простой геометрической формуле.

Руководствуясь ею применительно к своему оборудованию, можно быстро отрегулировать станок на заданные параметры.

Изготовление вальцов

Для изготовления вальцов следует поискать надежные материалы, которые уже успели пройти проверку на прочность. Кто-то использует роторы от электродвигателей старых стиральных машин или шкворни от автомобиля КамАЗ, кто-то – круги из углеродистой стали. На самом деле вариантов множество, главное – не забывать о том, что выбранный материал должен быть достаточно прочным. Пользователь Dva11, к примеру, использовал ступицы колес от старой поливальной установки.

Диаметр ступицы – 75 мм, длина – 110 мм, подшипники подбирал по ступице (подошли 205). Мне пришлось купить 5 подшипников и 1 шкив, остальные детали изготовил из металлолома.

Ровные цилиндрические валы – вариант универсальный. С их помощью гнут трубы различного сечения. Если профиль валов привести в соответствие с профилем сгибаемых труб, то качество гиба заметно улучшится.

Можно также использовать болванки, рассчитанные на разные профили сгибаемых заготовок.

В идеале на валы устанавливаются съемные насадки или кольцевые прижимы (ограничители), с помощью которых профиль вальцов регулируется по ширине трубы.

В конструкцию вальцов я внес некоторые усовершенствования: на крайние валы, там, где находятся ограничители, сделал насадки под трубу. Испытания проводились на трубе размером 1 дюйм. Насадки заменяются легко. Для этого одну сторону подшипников я сделал скользящей. Насадка сделана из стали 65Г (плюс закалка). Износа фактически нет, а твердость – напильник не берет.

Речь идет вот об этом размере.

Если прижимной ролик, предназначенный для гибки прямоугольных труб, будет иметь посередине небольшую выпуклость, это поможет сохранить геометрию сгибаемого профиля. Ролик будет вдавливать верхнюю стенку трубы вовнутрь, не давая заготовке раздаваться в стороны.

Конструкция рамы

Определившись с межосевым расстоянием и конструкцией вальцов, можно размечать заготовки деталей для рамы. Опираясь на опыт пользователей FORUMHOUSE, следует сделать вывод, что самые прочные рамы получаются из стального швеллера (шириной – не менее 80 мм). Этот материал легко достать, поэтому можно смело брать его себе на заметку.

На фото – станок на стадии изготовления. А вот чертеж, который взят за основу.

При выполнении работ в первоначальные чертежи были внесены некоторые изменения.

Представленный чертеж не является обязательным руководством к действию, но дает объективное понимание того, как устроен прокатный трубогибочный станок.

Прижимной механизм

Многие умельцы делают прижим из обычного автомобильного домкрата (механического или гидравлического). Тех усилий, которые он способен создать, вполне достаточно для того, чтобы придать металлической заготовке нужную конфигурацию.

В качестве прижимного винта использовал старый винтовой домкрат от газели. Гнет легко две трубки 20х20.

Если использовать гидравлический домкрат, то он должен быть рассчитан на 2 тонны или более. Основное достоинство гидравлического прижима состоит в том, что работать им можно, не прилагая особых усилий. Преимущества винтового домкрата: им проще выставить радиус гиба.

Вместо механического домкрата часто используются самодельные винтовые прижимы. Они также позволяют гнуть заготовки в точном соответствии с заданными параметрами.

А чем же винт хуже домкрата? Заказать у токаря винт с меньшим шагом резьбы, чтобы меньше усилия прикладывать при вращении. Это на порядок дешевле домкрата обойдётся.

Электрический привод

Чтобы пропустить заготовку через станок с помощью механической ручки, потребуется приложить немало усилий. Поэтому механизация ручного труда – цель вполне обоснованная.

Гнуть трубы «с чашкой кофе в руках» поможет подходящий электродвигатель и небольшой механический редуктор. Эти устройства устанавливаются на раму трубогибочного станка в соответствии с подготовленными чертежами. Ведущую звездочку, установленную на валу редуктора, можно соединить с опорными валами металлической цепью (например, от ГРМ легкового автомобиля).

Лет 15 валялась в гараже электроталь на 380В, все думал, куда ее приспособить. Весит 40 кг, а поднимает – до 500 кг. Давно уже купил маленькую таль, которая при весе 8 кг поднимает столько же. Так вот: разобрал, удалил все лишнее, после чего получился электродвигатель и редуктор в одном флаконе. Весит это хозяйство 6–7 кг.

Мы рассмотрели основные элементы трубогибочного станка, который при желании и определенной смекалке вполне можно изготовить самостоятельно. В заключение статьи поговорим о том, как правильно использовать это оборудование, чтобы не испортить заготовку.

Технология гибки

Гибка трубы на самодельном трубогибе должна быть последовательной. Это ключевое правило, которое необходимо соблюдать, независимо от размеров заготовки.

Последовательная гибка – это гибка в несколько проходов (с каждым проходом радиус гиба постепенно уменьшается).

Главное – не торопить события и не давить помногу. Как правило, готовые дуги выходят после четырёх прокаток. Небольшие отклонения в плюс или минус легко догибаются или разгибаются руками – проверено на практике.

Последовательная гибка позволяет значительно снизить нагрузку на рабочие оси гибочного оборудования и защищает профиль трубы от чрезмерных деформаций.

Если вы всерьез заинтересовались самостоятельным изготовлением трубогибочного станка, рекомендуем посетить раздел нашего портала, который посвящен данному вопросу. Там вы найдете не только ценные рекомендации, но и готовые чертежи, успешно применяемые на практике. Если изготовление трубогиба кажется вам занятием неоправданным, то познакомьтесь с информацией о том, как гнуть квадратные трубы простыми способами. О том, как устроены самодельные приспособления для загибки арматуры, вы узнаете из соответствующей статьи. А видеосюжет, посвященный строительству домашней теплицы, расскажет вам о том, как правильно использовать гнутые металлические конструкции по их прямому назначению.

Ссылка на основную публикацию