Art from KuzmA & StigaL

Этот небольшой станок предназначен для обработки деревянных деталей длиной до 200 мм и диаметром до 50 мм. На нем можно точить шашки и шахматы, рукоятки для слесарного инструмента и многое другое, необходимое в обиходе. Чтобы построить такой станок, не потребуется ни дефицитных материалов, ни особых материальных затрат. Основание станка - доски толщиной около 20 мм, соединенные между собой шурупами и клеем. С правой стороны основания находится вертикальный деревянный кронштейн, к нему болтами М5 привинчен электродвигатель МШ-2 от швейной машины.

Шпиндель передней деревянной бабки сделан из обычного болта М10; в его головке просверлены три отверстия, в которые вставлены три заостренных стержня, образующие так называемую гребенку. Шпиндель вращается в двух подшипниках, врезанных в переднюю бабку. Шкив - из двух консервных банок диаметром 100 мм. Каждая из них обрезается до высоты 10-15 мм, банки вставляются друг в друга и зажимаются между двумя круглыми фанерными щечками. Задняя бабка - деревянный брусок, сквозь который пропущен болт. Конец болта пропущен через гайку и заточен на конус. К верхнему краю лицевой доски привинчивается кусок стального или дюралюминиевого уголка - опора для режущего инструмента.

С помощью такого станка можно выточить балясины для крыльца и лестницы на мансарду, сделать точеные детали к наличникам, затейливые элементы внешней и внутренней отделки дома, детали мебели и многое другое.

Основу токарного станка по дереву составляет однофазный электродвигатель мощностью около 1 кВт или трехфазный электродвигатель мощностью около 1,5 кВт, включенный по конденсаторной схеме. Лучше выбрать электродвигатель с пониженным числом оборотов в минуту, не более 1500 (желательно около 600—800).

О конденсаторных схемах включения трехфазных двигателей в однофазную сеть необходимо рассказать подробнее.

Имеется большой выбор трехфазных электродвигателей, однако не все они пригодны для включения в однофазную сеть по конденсаторной схеме. Так, например, хороши для этих целей двигатели серий АО, А02, Д, АОЛ, АПН, УАД и некоторые другие. Имеются электродвигатели с номинальным напряжением 127/220 В (номинальное напряжение электродвигателя указано на паспорте-этикетке на его корпусе). Такие электродвигатели подключают к сети 220 В через конденсаторы только по схеме «звезда» (д).

Электродвигатели с номинальным напряжением 220/380 В — по схеме «треугольник» (Д). Для получения максимально возможной мощности на валу электродвигатели подключают к однофазной сети 220 В по схеме, показанной на рис. 117,а. Переключатель SA2 позволяет осуществить реверс ротора двигателя. Для электродвигателя с номинальным напряжением 220/380 В, выполненного по схеме «треугольник», емкость рабочего конденсатора определяют по формуле: Ср(д) = 4800-(мкФ).

Пусковые конденсаторы (С ) в обеих схемах выбирают емкостью в 1,5—2,0 раза больше, чем рабочие. Конденсаторы для перечисленных схем должны быть с бумажной изоляцией (марок МБГО, МБГП и т. п.) и рассчитаны на рабочее напряжение не менее 350 В. Если электродвигатель с номинальным напряжением 127/220 В, выполненный по схеме «звезда», имеет выведенные на клеммную колодку концы (где можно производить переключение обмоток), то применяют схему (рис. 1,6), дающую наибольшую достижимую мощность на валу.

Пуск электродвигателя осуществляют следующим образом. Нажимают кнопку «Пуск» и включают выключатель «Сеть». Как только электродвигатель наберет обороты, отпускают кнопку «Пуск». Если при выбранном рабочем конденсаторе двигатель при работе сильно нагревается, подбирают оптимальный вариант, уменьшая или увеличивая емкость рабочего конденсатора. На ось двигателя станка устанавливают планшайбу (рис. 2,а). Она имеет центральный конус и четыре переставных. На них насаживается заготовка и надежно фиксируется. Для мелких деталей используют планшайбу меньших размеров. Второй конец заготовки закрепляют в центре (рис. 2,6). Он представляет собой уголковый держатель, сваренный из стали толщиной 4—5 мм. К держателю приварена обойма, в которую вставлен с натягом шарикоподшипник. В центральное отверстие шарикоподшипника запрессована стальная точеная втулка с резьбой под центр. Центр представляет собой стальной заостренный стержень толщиной не менее 16 мм со сплошной резьбой по всей длине и двумя лысками на конце (для заворачивания центра). С помощью трех гаек центр крепится во втулке.

Ограничительная шайба плотно насаживается на заостренный конец. При установке станка на верстаке необходимо следить, чтобы центральный конус планшайбы и конус центра находились на одной линии, т. е. были бы соосны. При любом перемещении центра эта соосность должна строго соблюдаться. На верстаке во время работы станка устанавливают подручники (рис. 2,8). Их обычно делают трех размеров: длинный, средний и малый. Последний делают так, чтобы он мог крепиться к верстаку под разными углами. На подручник опирается при работе резец.

Резцы можно сделать из плоских напильников (рис. 2,г). Черновой (обдирный) резец имеет полукруглую форму. Угол заточки его для твердых пород дерева около 25°, для мягких — около 35е. Чистовые резцы в плане косые (с углом 70—80°), угол заточки их 20—30°. Иногда чистовые резцы делают с односторонней заточкой. Общая длина резца (с ручкой) около 500 мм. Станок обязательно оборудуют двумя деревянными брусами сечением 80X80 мм, так называемыми отбойниками (рис. 2, б). Они предназначаются для отбрасывания заготовки в сторону, если она сорвется со станка. До начала работы на станке подбирают заготовку (желательно без сучков, сухую). Для наружных деталей обычно используют осину, она хорошо выдерживает внешние воздействия. Для внутренних деталей лучше брать липу — она легко обрабатывается. Для ответственных силовых деталей подходят бук или дуб. Хвойные породы плохо обрабатываются на токарном станке.

Рассмотрим, например, изготовление балясин. Сначала выстругивают четырехугольный брус. На торцах рисуют окружность и топором обстругивают начерно цилиндрическую заготовку. Заготовку приставляют к планшайбе станка так, чтобы конус встал точно в центр размеченной окружности. Слегка ударяют молотком по другому концу заготовки, чтобы обозначились углубления от всех пяти конусов планшайбы. По этой разметке сверлят пять отверстий сверлом диаметром вдвое меньше, чем диаметр каждого конуса у основания. Глубина отверстий — три диаметра сверла. На другом торце также высверливают по разметке отверстие для центра. Вставляют заготовку в станок. Для этого ударом молотка насаживают ее на конус планшайбы до упора и подводят под отверстие центр. Ставят стопорную шайбу и заворачивают центр так, чтобы стопорная шайба слегка вдавилась в торец заготовки. Завинчивают левую гайку до упора во втулку (рис. 2,6). С другой стороны держателя также навинчивают первую гайку до упора во втулку и второй гайкой контрят ее. Устанавливают длинный подручник и отбойники. Включают двигатель. Обдирным резцом начинают сни- . мать стружку не толще 1—2 мм (в зависимости от твердости дерева). Резец держат крепко двумя руками и следят, чтобы он все время опирался на подручник (рис. 2,в). Для того чтобы лезвие резца стачивалось равномерно, его подводят к заготовке под разными углами. Заготовку обрабатывают начерно до тех пор, пока диаметр ее не станет на 1,5—2,0 мм больше намеченного. Затем работу ведут уже чистовым резцом. Резец подводят к заготовке так, как это показано на рис. 2 ,д, причем лезвие его наклонено по отношению к образующей цилиндра. Получив нужный диаметр, приступают к разметке балясины по длине с помощью подготовленного шаблона. Ее ведут острым концом чистового резца (рис. 2,е). Таким же образом протачивают все узкие переходы (рис. 2,ж). Остальную обработку (закругления, конусные части и т. д.) выполняют чистовым резцом, как обычно (рис. 2, д). Контроль осуществляют шаблонами, прикладывая их к детали и добиваясь, чтобы очертания детали точно совпадали с обводами шаблона. Готовую деталь, не снимая ее со станка, шлифуют абразивными шкурками (шкурку складывают в узкую полоску и, удерживая за края, подводят к детали). Окончательно деталь полируют древесной стружкой: зажимая горсть стружки в руке, прижимают ее к поверхности вращающейся детали.

Подобный узел предлагался в различных изданиях и ранее, но был малопригоден. Ведь даже если рулон в нем вращается легко, проволока все равно будет подаваться неравномерно, то есть с переменным натяжением, в результате чего длина шага спирали окажется неодинаковой.

Принципиальная технологическая схема изготовления из проволоки сетки "Рабица"
а — подающее устройство; б — натяжное устройство; в — приспособление для смазки проволоки; г — рабочий стол с наматывающим устройством, формирующим спираль; д — принимающий барабан

Произойдет это потому, что масса рулона проволоки велика, так что вначале его потребуется стронуть с места, а потом он по инерции начнет прокручиваться дальше. Таким образом, при формировании спирали проволока всегда будет подаваться рывками, да еще придется затрачивать силы на вращение 100-килограммового рулона.

Оптимальная система "сматывания" с катушки длинномерного материала давно известна — это промышленная вязальная машина, у которой нитка при вытягивании вверх с неподвижной бобины просто снимается. Площадка (основание) подающего устройства размером 90x90 см выполнена из 5-миллиметровой стали.



Конструкция подающего устройства
1 — подшипник; 2 — поводок; 3 — колечко

В центре площадки установлена (приварена, ввинчена) стальная ось длиной около 1 м и диаметром 3/4. На конец оси насажен подшипник с поводком и колечком. К оси приварены 3-4 стальных прутка диаметром 12 мм (например, шестигранные).

Бухта проволоки лежит на платформе. Конец проволоки (его лучше вытянуть изнутри бухты) пропускают через колечко и заправляют в натяжное устройство, состоящее из смазывающего устройства и системы роликов, которые и обеспечивают натяг проволоки.

Натяжное устройство
а — общий вид; б — ролик; в — войлочная пробка
1 — обойма от подшипника; 2 — корпус велосипедного насоса; 3 — ролик; 4 — отверстия для оси ролика

Рама натяжного устройства имеет форму прямоугольного треугольника (размеры произвольные). "Катеты" треугольника — из стального уголка, "гипотенуза" — из 5-миллиметровой стальной полосы шириной 70 мм. На этой полосе и просверлены отверстия для установки роликов. На рисунке отмечено всего 9 отверстий под оси роликов, но на самом деле их не менее 30, что позволяет, устанавливая ролики в нужных отверстиях, обеспечить требуемое натяжение проволоки.

Смазывающее устройство (оно расположено на полосе-"гипотенузе" рамы натяжного устройства, причем выше роликов) проще всего сделать из ручного велосипедного насоса. Отпилите донышко от корпуса и прикрепите последний к полосе хомутами так, чтобы отпиленная часть корпуса насоса оказалась наверху. Желательно, чтобы крышечка насоса (она внизу) свободно наворачивалась на корпус, фиксируя в нем войлочную пробку с разрезом.

Разрез на пробке необходим, чтобы через пробку свободно проходили любые узлы или скрутки на проволоке. В корпус от насоса можно заливать густое зеленое дизельное масло.

Центрирование проволоки обоймой подшипника
1 — обойма; 2 — корпус насоса с маслом; 3— проволока

Обратите особое внимание на то, что при входе в трубку корпуса насоса проволока не должна касаться края трубки, иначе при работе последняя тут же будет перепилена. Поэтому перед трубкой лучше установить направляющее кольцо из твердого материала. Это может быть обойма от конического роликового подшипника. К полосе она приварена после тщательной примерки.

Наматывающее устройство, с помощью которого и формируется спираль, состоит из трубы со спиралевидной прорезью и ножа. Длина вертикальной диагонали ячейки будущей сетки будет, понятно, равна двойному внутреннему диаметру трубы. О том, какие трубы лучше подходят для наматывающего устройства, расскажем ниже, а пока разберемся, как сформировать в трубе спиралевидную прорезь. А делают это так.

Берем, например, трубу с внутренним диаметром 40 мм, шаг спирали у нас будет в этом случае в 1,75 раза больше (почему мы остановились на таком шаге, объясним тоже чуть позже). Итак, шаг у нас будет равен 40 мм х 1,75 — 7 см. Далее отрезаем бумажную полосу шириной 7 см и длиной около 50 см, смазываем одну из ее сторон клеем и навиваем на трубу с зазором в 4 мм.

Труба наматывающего устройства

Накладываем полосу на трубу, конечно, стороной, смазанной клеем.

Длина трубы должна быть такова, чтобы на ней уложилось не менее трех полных витков полосы.

Теперь необходимо разрезать трубу по линии зазора. Можно применить для этого ножовку или "болгарку" с отрезным кругом маленького диаметра — это быстрее, но опаснее.

Не забудьте поверхности пропила обработать плоским напильником и зашлифовать шкуркой.

Осталось подобрать стальной уголок с полками по 20 мм, подготовить из него два отрезка такой же длины, как труба "с тремя витками", с помощью сварки из "разрезанной" трубы и уголков сформировать конструкцию. Последнюю с помощью той же сварки прикрепим к стальному основанию, где предусмотрены два отверстия диаметром 10 мм для крепления основания к столу. Таких наматывающих устройств у можно иметь несколько и с их помощью плести сетки с ячейками 40x40 мм; 75x75 мм и 150x150 мм.

Крепление трубы с пропиленной спиралью на основании с помощью уголков



Нож для навивки мягкой проволоки без закрутки (вверху). Чем более упругая проволока, тем больше угол закрутки ножа (внизу)



Выемки, образующиеся на ребрах ножа из мягкой стали, не позволяют проволоке соскальзывать в спираль
1 — нож; 2 — труба с прорезанной спиралью

Для каждой трубы нужно заготовить по 3 – 4 ножа разной формы. Дело в том, что сравнительно мягкую проволоку удобнее навивать плоским ровным ножом, а для упругой проволоки требуется закрученный нож, причем для более упругой проволоки необходим нож с большим углом закрутки. Хвостовики у всех ножей одинаковые: диаметр 20 мм, длина 50 мм.

Для прямого ножа годится любая сталь, а закрученные ножи лучше делать из более твердой рессорной стали, иначе у них на входе в спиральную прорезь быстро образуются выемки, которые не позволяют проволоке соскальзывать в спираль.

Разумеется, нож не должен свободно болтаться в трубе, так как в противном случае при навивке спирали проволоку наверняка заклинит между ребрами ножа и трубой. Прямой нож подогнать до нужной ширины легко. А вот с закрученным ножом придется повозиться, так как в процессе закрутки ширина заготовки для ножа уменьшается. Поэтому для такого ножа подбирают полосу на 1-2 мм шире, чем надо, зажимают ее в тисках (в вертикальном положении), равномерно нагревают грелкой и поворачивают на нужный угол верхний ее конец. Незакрученные концы заготовки спиливают, прикрепляют хвостовик, после чего вручную подгоняют ширину ножа, чтобы зазоры были микронные, а не миллиметровые. Потом шлифуют края ножа и закаливают часть ножа, находящуюся возле хвостовика.

Чтоб не мучиться с обеспечением соосности, между хвостовиком ножа и осью шкива устанавливают кардан. Шкив, связанный приводным ремнем с электродвигателем, насажен на ось, которая вращается в двух подшипниках. На шкив (его диаметр 500 мм) предусмотрена ручка, чтобы шкив можно было иногда провернуть вручную. На двигателе установлен шкив, диаметр которого в 5—7 раз меньше диаметра шкива, соединенного с ножом.

Такое соотношение диаметров шкивов позволяет уменьшить частоту вращения ножа и увеличить развиваемое им усилие.

Хорошо бы между двигателем и наматывающим устройством поставить фрикционную передачу от промышленной швейной машины и управляющую педаль, но это все на усмотрение умельцев. Если есть возможность, то вместо электродвигателя лучше использовать "подсобника".

Монтажный стол
1 — неподвижная доска; 2 — поворотная доска; 3— пружина; 4 — приспособление для намотки сетчатого полотна (делается по желанию)



Установка для изготовления сетки "Рабица" (вид сверху)
1 — подающее устройство с проволокой; 2 — стол (0,5x1 м) с натяжным устройством; 3 — кардан; 4 — шкив с рукояткой (двигатель под столом не показан); 5 — механизм для формирования спирали; 6 — управляющая педаль; 7 — монтажный стол размером 0,3x2 м

Производительность навивки спиралей в этом случае будет выше, так как двигатель иногда такого намотает, что потом за час не распутаешь. Особенно хорошо работать с "подсобником", когда проволока не в бухте, а кусками, и приходится часто останавливать навивку, чтобы соединить куски. А последнее — прямая обязанность "подсобника".

Осталось сделать монтажный стол, на котором спирали будем объединять в сетку.

Перед началом работы установите бухту проволоки на подающем устройстве, протащите проволоку через смазывающее устройство и ролики и начинайте формировать первую спираль.

Со временем вы научитесь, согнув проволоку, сразу определять, какой нож следует установить в наматывающем устройстве. Подбирая положение роликов натяжного устройства, добейтесь, чтобы спираль выходила из станка совершенно плоская (а).

Форма витков спирали в зависимости от степени натяжения проволоки
а — натяжение нормальное (спираль плоская); б — проволока "недотянута"; в — проволока "перетянута"

Оттянув подвижную доску на монтажном столе, вставьте в образовавшийся зазор отрезок спирали нужной длины таким образом, чтобы его левый виток вошел в зацепление с первым витком следующей формируемой спирали. Нажав на педаль, включите свою установку. Через пару секунд спирали сплетутся вместе. После этого остановите установку, отделите кусачками полученную спираль, зажмите ее в столе и, сцепив витки сплетаемых спиралей, снова нажмите на педаль.

Монтажный стол в процессе работы

Если плести сетку с крупной клеткой из бухты проволоки, то удается сформировать 80-100 м сетки в день. Но бухты проволоки уже давно стали недостижимой роскошью. Приходится сетку делать из кусков проволоки любой длины. Обычная длина куска 50-60 м, что соответствует расстоянию между телеграфными столбами (ведь когда телеграфисты меняют провода, то старые обрезают и бросают).

В некоторых регионах такое "сырье" часто просто валяется бесхозным, в основном это омедненная стальная проволока диаметром 2-4 мм, но встречается и проволока, покрытая алюминием (к сожалению, при навивке спиралей на станке алюминиевое покрытие обдирается). В процессе работы куски проволоки можно просто складывать на земле, даже в таких условиях идет она равномерно.

Отдельные куски проволоки соедините между собой простыми петельками, формируя "узел" перед смазывающим устройством. Затем потихоньку вручную протяните "узел" до ножа.

Проволочный узел перед смазывающим устройством

Важно, чтобы "узел" лег на середину пластины ножа. Если "узел" пришелся на кромку, то на пару сантиметров укоротите проволоку, что уже втянута в наматывающее устройство, тем самым передвигая "узел" на нужное место.

И не бойтесь вязать сетку из сравнительно коротких кусков проволоки. Ведь даже если окажется 10-15 соединений, это никак не отразится ни на прочности сетки, ни на ее внешнем виде.

И немного о принимающем барабане в прежней конструкции, на который на первый взгляд удобно наматывать готовую сетку. Можно было бы, например, подобное устройство расположить под монтажным столом нашего приспособления. Но, вероятно, от намотки полотна лучше отказаться, поскольку одинаковые куски сетки, оформленные в рамку, гораздо удобнее бесконечного полотна. Такие рамки можно делать из проволоки диаметром 5-8 мм.

К примеру, на станке стоит наматывающее устройство с трубой 80 мм. Сетка получается с ячейкой в виде ромба, диагонали которого 12 см и 15 см. Приготовьте сетку из 36 спиралей по 20 витков в каждой, выдергивая сформированный кусок из-под монтажного стола, и расстелите ее на площадке, прокладывая по периметру толстую проволоку. Загните кончики спиралей таким образом, чтобы получился стандартный прямоугольник размером 1,75x3 м. Такой "блок" сетки легко переносить и крепить без посторонней помощи.

В наматывающем устройстве вполне можно использовать обычные водопроводные трубы, хотя сталь у них мягковата, да и внутренняя поверхность не особенно ровная. Поэтому лучше подобрать какой-нибудь гидроцилиндр.

Внутри он хонингован и никелирован, так что прослужит достаточно долго. Дело в том, что если край пропила, прилегающий к ножу, будет из мягкой стали, то продвигающаяся по нему проволока быстро "съест".

Состояние внутреннего края пропила в трубе наматывающего устройства с течением времени
а — новая труба; б и в — пропилы через год и полтора года эксплуатации соответственно
1 — нож; 2 — труба; 3 — проволока

Сначала там появляется выемка, потом проволоку начинает затягивать между ножом и трубой, в результате наматывающее устройство заклинивает и его останется только выбросить.

В общем, тратить силы на водопроводные трубы стоит только, если у вас уже есть неограниченные запасы алюминиевой, медной или мягкой вязальной проволоки. В этом случае подойдут и они.

Отметим, что напряжения, возникающие внутри наматывающего устройства, весьма велики. Иногда от растяжения рвется стальная проволока диаметром 3 мм, а для этого нужно усилие в сотни килограмм.

Особенно велики напряжения в проволоке, когда делаешь сетку с квадратной ячейкой, то есть прорезь в трубе располагается под углом 45 градусов. В результате иногда даже цинк с проволоки облетает чешуйками, из-за чего сетка быстро начинает ржаветь. Поэтому от сетки с квадратными ячейками, как уже говорилось, лучше отказаться, отдав предпочтение сеткам с ячейками в виде ромба.

И в заключение несколько практических советов.

• Желательно заправлять проволоку в наматывающее устройство нечасто. Станок может быть "заряжен" практически постоянно, только наращивай и наращивай проволоку. И это очень удобно, так как первоначальная заправка требует определенных навыков. Ведут заправку наматывающего устройства так. Конец проволоки загибают на 180°, зацепляют образовавшийся "крючок" за нож и, медленно поворачивая нож, вводят выступающую над ребром ножа часть "крючка" в прорезь трубы. Осторожно делают еще пол-оборота, обязательно прижимая конец проволоки к ножу длинной отверткой. Дело в том, что при движении проволоки в прорези "крючок" из-за возросших напряжений стремится разогнуться, а этого допустить нельзя, ибо в противном случае проволоку в наматывающем устройстве может заклинить. Вот и приходится "следить" за концом проволоки с помощью отвертки до самого выхода его из трубы. А чтобы не заправлять каждый раз новую проволоку в станок, прекращайте работу в тот момент, когда второй конец отрезка проволоки еще не "ушел" в смазывающее устройство. Таким образом, при возобновлении вязки сетки достаточно только подсоединить к "старой" проволоке новую, не забыв подправить в случае необходимости положение "узла" на ноже.

• Если вдруг кончилась проволока определенного вида и вам пришлось использовать проволоку с другой упругостью, установив нож другой конфигурации, то длина шага спирали из новой проволоки обязательно изменится на 1-2 мм. Поэтому первую спираль из новой проволоки придется вкручивать в предыдущую сравнительно медленно, зато уже вторая спираль закручивается без проблем.

• Жесткую упругую проволоку желательно предварительно отжечь, но качественно отжечь проволоку прямо в бухте очень трудно, так что обычно в бухте после отжига будут чередоваться участки проволоки с разной упругостью. А если проволока покрыта цинком, то при отжиге последний сгорит, в результате чего проволока утратит половину своей ценности. Выводы из сказанного сделайте сами.

• При формировании сетчатого полотна нож во время остановки станка должен располагаться вертикально, а чтобы начальные зигзаги ввинчиваемых спиралей при их соединении заняли нужное положение, нижнюю спираль перемещают в нужном направлении, используя зажимную доску монтажного стола.

• Если сетка в данный момент не нужна, не сплетайте из спиралей полотно, а просто сложите спирали вместе, в результате чего они займут совсем мало места. В дальнейшем из этих спиралей легко получить сетчатое полотно любой длины либо обрезая спирали, либо надставляя их теми же спиралями.