Цепные пилы: классификация, конструкция, работа, обслуживаие и хранение

Цепные пилы – незаменимый инструмент для распиловки древесины.

Большой спрос на цепные пилы в России объясняется ее географическими особенностями. Наша страна богата лесами, а потому древесина уже много веков используется в качестве основного материала при строительстве.

В этой статье мы расскажем подробно о классификации, конструкции, работе, обслуживании и хранении электро- и бензо- цепных пил.

Классификация

Цепные пилы бывают двух типов: электро- и бензопилы. За внешнем сходством прячется немалая разница в конструкции (прежде всего это касается мотора). Цепные бензопилы автономны, единственное, что им нужно, – топливо, смазка и умелые руки, способные завести инструмент в мороз. Незаменимы эти агрегаты по большей части там, где нет электричества, – при валке леса и раскряжевке вдали от источника питания. Впрочем, никто не мешает использовать их во дворе или в саду для обрезки сучьев. Цепные электропилы более дешевые, так как работают от тока, поэтому и используются они, как правило, недалеко от дома. Ими разделывают брусья, пилят бревна на дрова. Иногда даже ухаживают за садовыми деревьями, что, впрочем, не рекомендуется – для этого есть специальный вид бензопил.

Цепные пилы делят на три класса.

Профессиональные бензопилы предназначены для тех, кто работает долго, а инструмент эксплуатирует с максимальными нагрузками: по большей части это лесорубы и строители. По ресурсу и технологичности такие инструменты превосходят бытовые или полупрофессиональные аналоги: упрощать их бессмысленно – главное для покупателя в данном случае срок службы и характеристики. Неудивительно, что в среднем и по мощности профессиональные пилы стоят выше остальных. Другое важное достоинство – неприхотливость в обслуживании, ведь орудуют бензопилами там, где до ближайшего сервиса десятки, а то и сотни километров.

Агрегаты, предназначенные для ухода за кронами деревьев, также относят к профессиональным. Они отличаются компактностью и легкостью, а потому любимы не только озеленителями, но и охотниками и рыболовами.

Цепные пилы обладают высокой производительностью и скоростью работы.

Бытовые бензопилы находят применение во дворе. Взять хотя бы распиловку бревен на дрова. Разумеется, такая техника стоит дешевле и конструктивно проще профессиональной. Она используется от случая к случаю (а то и вообще от зимы к зиме), так что серьезные усовершенствования, которые повышают ресурс агрегата, здесь попросту не нужны. Поэтому производители стараются максимально упростить конструкцию, чтобы снизить стоимость инструмента. Впрочем, есть модели и для более обеспеченных покупателей.

Полупрофессиональные бензопилы – это своеобразный компромиссный вариант, какой параметр ни возьми: будь то мощность, моторесурс или цена. Такие инструменты еще называют фермерскими, поскольку предназначены они для работы пусть и не столь интенсивной, но регулярной.

Конструкция

Конструкция цепных пил не так проста, как кажется на первый взгляд. Производителю надо обеспечить нужные характеристики и надежность, максимально обезопасить пользователя, а по возможности еще и упростить обслуживание бензопилы.

Двигатель. На бензопилах используется одноцилиндровый двухтактный бензиновый двигатель. В отличие от четырехтактного здесь некоторые процессы происходят одновременно. Во время такта сжатия подготовленная карбюратором смесь поступает в картер. При рабочем ходе, когда поршень подходит к нижней мертвой точке, открываются выпускные каналы в цилиндре, через которые выходит большая часть отработанных газов, а смесь из картера под действием нагнетательной силы поршня поступает в цилиндр. При этом часть топливовоздушной смеси утекает вместе с выхлопом через еще открытые продувочные окна. По этой причине двухтактные моторы в большинстве своем неэкономичны. Правда, некоторые производители нашли выход: сначала происходит вентиляция воздухом, после чего открывается впускной клапан и смесь поступает внутрь.

Важный нюанс – система смазки двигателя. Как уже говорилось, рабочая смесь всасывается из картера, поэтому масло добавляют прямо в бензин в пропорции от 1:50 до 1:20. Этот «коктейль» в конечном счете и сгорает, поэтому выхлоп у бензопил специфический.

Возникает вопрос: если с «двухтактником» такие сложности, то почему бы не использовать четырехтактный? Дело в том, что он, при тех же лошадиных силах, будет весить вдвое больше.

Покрытие внутренних стенок цилиндра. Чтобы продлить срок службы деталей, на стенки цилиндра бензопил наносят специальные покрытия. Встречается несколько вариантов: металлокерамика, хромирование, никелировка (или же гибрид – «хром-никель»).

В первом случае образуется пористый слой, который хорошо задерживает смазку, благодаря чему она не стекает вниз, а находится в распределенном состоянии. Эта особенность важна при работе с перерывами. Хромированное покрытие предотвращает появление вредоносного налета и нежелательных царапин.

Один из главных плюсов цепных бензопил – это автономность их работы.

Система питания. Все современные цепные бензопилы оснащены карбюраторной системой питания. Карбюратор – довольно сложное устройство, поэтому большинство производителей решило пойти по простому пути: не экспериментировать, а обойтись надежными и проверенными моделями сторонних разработчиков. Чаще всего это Walbro или Zama. Один их главных показателей работы карбюратора – стабильность. От нее зависит то, как будет функционировать мотор. Чтобы вибрация не мешала процессу приготовления и «транспортировки» смеси, иногда карбюратор виброизолируют – устанавливают его на специальную подкладку.

Охлаждение. Система охлаждения у бензопил воздушная. Надетая на цилиндр «рубашка» с ребрами забирает тепло от нагревающихся деталей и отдает его потоку воздуха, который создает крыльчатка на валу.

Система смазки. В смазке нуждается не только мотор (про него сказано выше), но и гарнитура: шина, звездочки и цепь. Причем перебоев быть не должно, так как немалая часть масла уходит не по назначению – впитывается опилками.

Насосы на цепных пилах бывают ручные (что редкость для сегодняшнего рынка) и автоматические (не работают на холостом ходу). Причем последние зачастую делают регулируемыми, дабы смазывающий материал расходовался экономно.

Фильтрация воздуха. К воздушному фильтру на бензопилах предъявляются высокие требования, ведь твердые частицы, попав в цилиндр, быстро выведут его из строя. А засорение фильтра (причем опилки этот процесс заметно ускоряют) ведет к целому ряду неприятностей. Во-первых, образуется переобогащенная смесь, что влечет за собой перегрев мотора и повышенный расход топлива. Во-вторых, происходит падение оборотов и уменьшение мощности двигателя. Неудивительно, что в столь жестких условиях фильтр без обслуживания не сможет работать долго, поэтому периодически его надо чистить. Чтобы получить к нему доступ, отверткой или гаечным ключом снимают защитную крышку. Впрочем, нередко встречаются специальные защелки, позволяющие снимать крышку голыми руками.

Самый простой способ защитить фильтр – предварительно очищать поступающий к нему воздух. Так решили многие производители и усовершенствовали свои цепные пилы самыми разными механизмами. Хороший эффект дает центробежная система, когда все крупные частицы выбрасываются из закрученного крыльчаткой потока. Можно также встретить дополнительную «сетку» грубой очистки или хитрые каналы, в которых воздушная масса сначала направляется вниз, а затем, оставляя мусор на дне, поднимается вверх.

Механизмы пуска. Стартер, праймер, декомпрессионный клапан. В отличие от автомобиля у бензопил нет аккумулятора и электростартера. Для старта тянут за трос с ручкой, раскручивая маховик. При отпускании ручки возвратные пружины оттягивают шнур назад. Устройство несложное, но завести пилу с первого рывка удается далеко не всегда. Поэтому многие фирмы вводят усовершенствования в конструкцию пил, чтобы максимально облегчить запуск.

Одно из них – праймер. Это насос предварительной подкачки топлива в карбюратор.

Старт агрегата с мощным двигателем требует значительных усилий, ведь чем больше объем цилиндра, тем сложнее преодолеть сопротивление сжимаемого в нем воздуха. На помощь в таких случаях приходит декомпрессионный клапан. Открывая его перед пуском, освобождают канал, через который стравливается воздух: теперь ход у поршня не ограничен воздушной «пробкой», и усилия пользователя возрастать не будут.

Иногда встречается такая особенность, как дополнительная пружина. Суть такова: потянув за шнур, работающий не раскручивает двигатель, а взводит еще одну пружину, соединенную с коленвалом. Стоит ей пересилить сопротивление сжимаемого в цилиндре воздуха, как она раскручивается и разгоняет мотор.

Сцепление. Современные бензопилы оборудованы автоматическим центробежным сцеплением. На малых оборотах мотора вращение на ведущую звездочку не передается. Но стоит дать газу, как специальные грузики под действием центробежной силы разойдутся и упрутся в стенки барабана, который заставит крутиться звездочку. Польза сцепления в том, что при заклинивании цепи оно проскальзывает: не глохнет двигатель и поломок из-за стопорения не будет. Нечто подобное можно встретить и на других инструментах.

Тормоз цепи. Защита от обратного удара. Цепная пила – очень опасный инструмент, ведь цепь движется со скоростью, как правило, более 10 м/с. Легкого и непродолжительного касания достаточно, чтобы получить серьезную травму, поэтому средства защиты пользователя здесь должны быть обязательно, независимо от того, к какому классу принадлежит агрегат.

Бытовой машине они нужны даже в большей степени, ведь любители зачастую не имеют достаточного опыта и навыков.

Тормоз цепи в случае экстренной ситуации остановит ее за 0,1–0,15 секунды, и такие величины выбраны не случайно. Если торец или верхняя часть гарнитуры натыкается на препятствие, возникает обратный удар: инструмент отскакивает назад, значит, цепь надо «заморозить» до того, как она долетит до пользователя.

В некоторых моделях встречается контактный или инерционный тормоз. В обоих случаях сигналом к экстренной остановке служит отклонение специального рычага на корпусе.

Разница в том, что при контактном торможении щиток отводится только при контакте с рукой или другим препятствием, а при инерционном – как за счет контакта, так и под действием возникшей при обратном ударе перегрузки. В теории инерционный тормоз эффективнее, он более чувствителен, и останавливать цепь начнет раньше, однако на практике не все так однозначно.

Цепная электропила более экономична по денежным затратам, по сравнению с бензопилой, однако заметно уступает ей по мощности.

Концевая часть шины современных бензопил имеет форму эллипса. Считается, что такая геометрия в определенной степени защищает от нежелательных последствий неграмотного обращения с пилой – снижается вероятность обратного удара. Некоторые бытовые шины и вовсе оборудованы защитным кожухом: он закрывает опасный сектор, при встрече которого с уплотнением возникает нежелательный отскок.

Антивибрационная система. Известно, что вибрация, сопровождающая работу цепных бензопил, в больших дозах вредна для здоровья. В этом плане особой заботы требуют профессионалы, пользующиеся инструментом регулярно.

Устройство антивибрационных систем простое: рукоятки и двигатель соединены не жестко, а через амортизирующие детали. Это либо стальная пружина, либо резиновые подкладки. Иногда встречается совмещенный вариант. Более долговечны пружины, резину используют преимущественно на недорогих машинах. Очень эффективно гасится вибрация на пилах с системой двух масс. Первая масса – сам двигатель, вторая – рукоятки, соединенные с топливным баком. Оба блока соединены через рессоры, разница в массе не столь высока, соответственно, и колебания ощущаются меньше.

Особенности работы в холодное время года. Работа бензопилы зимой имеет свою специфику, связанную с функционированием двигателя внутреннего сгорания при низких температурах. Для России, скажем прямо, эта проблема актуальна.

Сложности начинаются с запуска, который в холод происходит заметно труднее. Из-за плохой испаряемости бензина на морозе заводить и греть мотор придется на подсосе.

Производители борются с этим явлением, используя подогрев карбюратора или устанавливая заслонку «зима-лето»: при использовании функции «зима» прогретый воздух всасывается над цилиндром или над впускным коллектором. В идеальных же условиях температура окружающего воздуха должна быть +10...+20 градусов Цельсия.

Другая важная проблема – масло для цепей. На холоде оно густеет, поэтому приходится либо разбавлять его дизельным топливом, либо использовать специальное, с пониженной вязкостью, либо же отогревать пилу. Так что советы хранить масло и топливную смесь в теплом месте не пустой звук. Кстати, если смазка загустела не очень сильно, ее можно растопить. Для этого двигатель должен определенное время поработать на холостых оборотах.

Электрические цепные пилы. Их главное отличие от бензиновых в двигателе и некоторых системах. Так, у электрических агрегатов двигатель ставят как поперек, так и вдоль шины. При поперечной компоновке конструкция проще, нет нужды в механизмах угловой передачи вращения, что делает пилу немного легче, однако смещение мотора вбок тянет в сторону и центровку пилы. Продольные пилы лучше сбалансированы. А это существенное преимущество, когда надо пилить в тесных пространствах или вплотную к земле.

Электрические агрегаты избавлены от проблем, связанных с холодом: не надо греть карбюратор, подкачивать топливо и дергать за шнур по несколько раз. И бак здесь только один – масляный для смазки цепи.

Электропилы гораздо реже оснащают сцеплением, хотя и тут оно к месту, чтобы при заклинивании не перегревался мотор. Если сцепления нет, то выручает термореле, отключающее питание при перегреве. На некоторых современных пилах можно встретить систему ограничения пускового тока. Это важная особенность, так как при пуске мощного инструмента реальна перегрузка сети.

Гарнитура. Для начала расскажем о принципе действия цепной пилы. Вращение от двигателя передается на ведущую шестерню, на зубья которой опирается цепь. При этом она срезает слой древесины. У цепной пилы зубья имеют изогнутую (Г-образную) форму: если посмотреть на них с торцов, то контуры соседствующих лезвий образуют прямоугольник.

Одна из ключевых характеристик – шаг зубьев. Сегодня самый распространенный размер 0,325 и 0,375 (3/8) дюйма. От этой величины напрямую зависит скорость и уровень вибрации в работе, поэтому неудивительно, что на мощных агрегатах чаще встречается вариант 3/8". Такие пилы используют для распиловки толстых бревен или валки деревьев.

Важным параметром является и размер гарнитуры. От длины зависит толщина заготовки, которую сможет распилить инструмент. Профессионалы подбирают подходящий вариант под конкретные задачи: надо свалить толстое дерево – ставят длинную шину (от полуметра до метра); для обрезки сучьев используют коротенькие (35–40 см); на бытовые пилы обычно устанавливают 30–45-сантиметровые.

Важна и толщина гарнитуры. Толстой приходится преодолевать большое сопротивление – труднее пилить. Но и узкая конструкция имеет недостаток: она менее прочная и ресурс у нее меньше. Про геометрию шины уже было сказано выше. Напомним, что практически у всех современных моделей форма наконечника эллиптическая.

Полезные советы

Заточка цепи. Один из ключевых пунктов – правильный уход за режущей гарнитурой. Основное правило: нельзя пилить затупленной цепью, а стало быть, ее периодически нужно править. Необходимость этой операции отслеживают по внешнему виду опилок. Если они крупные и квадратной формы, – все в порядке. Если полетела пыль, то пора заточить зубья.

Для правки цепи понадобятся два напильника – круглый и плоский. Очень удобно пользоваться специальными заточными приспособлениями, в которых есть направляющая, значительно упрощающая работу. Еще лучше, если можно зажать шину в тиски.

Правильный уход за пилой значительно продлит срок ее службы.

Последовательность действий следующая:

– Плоским напильником подтачивают по направляющей ограничители глубины реза, расположенные перед зубьями. Количество движений должно быть одинаковым для каждого резца.

– Круглым напильником подтачивают режущую кромку каждого зуба. Если нет направляющей, постарайтесь двигать напильником строго параллельно кромке. Количество движений для каждого лезвия также должно быть одинаковым. Зубья точат через один – сначала те, у которых кромка направлена в одну сторону, потом остальные. В самом начале желательно отметить маркером звено, откуда вы начали заточку. Это позволит не запутаться в ходе процесса.

Кстати, заточка новой, запечатанной в пакетик цепи далека от идеальной и, подточив ее, можно заметно увеличить производительность. Кроме того, у новых цепей высота ограничителя пропила, а фактически толщина получаемой стружки настроена на минимальное значение, то есть для работы в сложных условиях (зима, мерзлая и твердая древесина и т. д.). И если распиловка производится летом, а ее объект – свежесрубленная сосна, есть резон для ускорения работы немного повысить профиль цепи, подточив ограничитель.

Уход за шиной. Шина тоже нуждается в уходе – необходимо очищать паз от опилок и грязи, иначе система смазки перестанет работать.

Ведущую звездочку, если она есть, полагается смазывать отдельно – масло на нее не попадает. Для этого годится «Литол» – его закладывают в специальные отверстия, расположенные на конце шины, возле звездочки. Если последней нет, «Литол» наносят на концевую часть шины.

Чтобы износ шины был равномерным, ее периодически переворачивают. Еще одно важное замечание: при интенсивной работе следует регулярно заменять цепь. Дело в том, что шина изнашивается в среднем в три раза медленнее, поэтому в комплекте с одной шиной лучше использовать три цепи – так гарнитура прослужит дольше.

Условия хранения пилы напрямую влияют на ее работоспособность в будущем.

Хранение. Чтобы бензопила работала хорошо и прослужила долго, по окончании работы надо ее подготовить для хранения. Слить остатки масла (у некоторых моделей смазка потихоньку поступает самотеком и при остановленном двигателе) и топлива из баков. Оставшуюся в баке, карбюраторе и топливном шланге смесь необходимо дожечь – запустить двигатель и ждать, пока он не заглохнет.

Цепи желательно хранить в масляной ванне, шины – завернутыми в промасленную бумагу или хотя бы обработать их аэрозольной смазкой, например, широко известной WD-40 или ее аналогами.

Приготовленную топливно-масляную смесь не рекомендуется хранить больше месяца. В любом случае смесь, даже пролежавшую всего пару дней, перед заливанием в бак нужно как следует взболтать.

Инструменты для обслуживания цепных пил

Мерная емкость Stihl. Известно, что бензопила питается смесью воздуха, бензина и масла. Последние два компонента разбавляют в строго определенной пропорции (1:50), для чего используют вспомогательные инструменты. Чрезвычайно полезным в такой ситуации будет специальный мерный стакан.

Ошибиться в количестве масла невозможно: на стенках имеются специальные отметки: 1, 3, 5 литров. Емкость сосуда такова, что, заполнив его до определенного уровня, вы получите объем жидкости в 50 раз меньший, чем цифра напротив метки. У Stihl есть два варианта подобных сосудов: объемом до 5 литров (прозрачный стакан) и до 25 литров (оранжевая емкость, напоминающая небольшую лейку).

Система для заправки топливом Stihl. Система заправки бензопил Stihl – это нехитрое приспособление, которое можно назвать своеобразным переходником: один конец накручивают на горловину канистры, другой опускают в заправляемую емкость инструмента. Главное достоинство этого переходника в том, что он исключает вероятность перелива жидкости: как только уровень поднимется до максимума, подача прекратится. У Stihl есть системы, предназначенные для заправки топливом (подходят к бензопилам серии MS 200) и для заправки маслом. Оба типа устройств совместимы с комбинированными канистрами Stihl, а топливное – еще и с фирменными канистрами для бензина емкостью не более 5 литров.