Кольцевые заготовки

Кольцевые заготовки собирают из кольцевых секторов (косяков). Долевые волокна дерева в косяках расположены параллельно хорде косяка. Прочность кольцевой заготовки будет тем большей, чем большее число рядов в заготовке и число косяков в Одном ряду. Однако вместе с тем косяки должны иметь такую длину, при которой они были бы достаточно устойчивы против скалывания на участке 1—2—3, чтобы их можно было бы прошивать гвоздями или нагелями. У такого косяка хорда его наружной окружности I должна проходить примерно через середину его вершины (рис. 132, а).

Следовательно, при определении размеров кольцевых секторов необходимо правильно рассчитать длину хорды I кольцевого сектора.

Количество секторов в ряду удобно принимать равным 3, 4, б, так как нетрудно разделить окружность на такое количество частей. Но если при этом качество косяка оказывается недостаточно высоким, лучше делить окружность на 5, 8, 10, 12, 16, 20, 24 части.

В табл. 28 приведены множители для определения длины хорд кольцевых секторов при различном количестве косяков в ряду. Длину хорды определяют путем умножения наружного диаметра заготовки соответственно на множитель: 0,866; 0,707; 0,588; 0,500; 0,383; 0,309; 0,259; 0,195; 0,156; 0,130.

Чтобы правильно выбрать размеры кольцевых секторов, надо вычертить на модельном щитке в плане заготовку кольца, равную четверти окружности, в натуральную величину и дать профильный разрез ее.

При вычерчивании предусмотреть припуск на механическую обработку отливки (если она обрабатывается) и припуск на обработку самой заготовки (примерно по 5 мм на сторону при диаметре до 600 мм и 6—10 мм при диаметре до 1000 мм). На этом же щитке графически определяют количество рядов колец по высоте и толщину кольцевых секторов. Толщину кольцевых секторов устанавливают в зависимости от класса прочности общей высоты заготовки и наличия пиломатериалов. Для высоких заготовок из древесины хвойных пород толщина секторов равна 40—50 мм, заготовки из древесины лиственных пород (береза, ольха) делают несколько тоньше, так как они больше подвергаются короблению. Толщина секторов должна быть не меньше 20 мм, но иногда для отдельных тонких моделей делают секторы толщиной 15—10 мм Чтобы склейка была прочной, толщина кольцевого сектора должна быть не больше чистового размера ширины его.

Контур кольцевого сектора с модельного щитка переносят на фанеру, из которой вырезают шаблон для раскроя доски, или изготовляют сразу косяк из приготовленного для раскроя материала, а по нему, как по шаблону, размечают нужное количество косяков (рис. 132,6). Косяки выпиливают на ленточной пиле из строганых с обеих сторон досок или щитов. Секторы, выпиленные из одной доски или щита, помечают, чтобы при подгонке не спутать с секторами, выпиленными из других досок. Торцевание секторов производят в боковых тисках верстака в винтовом стуле или на торцовочном станке. Кольцевые секторы подгоняют последовательно, пока не получат замкнутое кольцо. Неточности торцовки секторов выявляют в последнем стыке, который подгоняют окончательно. Части и стыки в одном ряду кольца при подгонке помечают карандашом (рис. 132,в), чтобы сохранить их взаимное расположение при склеивании. Для получения небольших кольцевых заготовок из кольцевых секторов сначала склеивают однорядные кольца (рис. 132, в), затем на первое кольцо наносят клей и укладывают секторы второго кольца и т. д. Склеиваемые кольца зажимают струбцинами. Чтобы при завертывании винта струбцины кольца не сместились, их перед зажатием скрепляют 2—4 тонкими гвоздями, заранее вбитыми с боков колец под углом, которые после склеивания удаляют.

Часто применяют склеивание сразу двух рядов. Подогнав два косяка между собой по соответствующей окружности, накладывают на них третий, оторцованный косяк, перекрывая стык первых двух. После нанесения клея на стык косяки стягивают скобами, а наложенный на них косяк прижимают к ним струбциной, предварительно слегка укрепив его вбитыми с боков гвоздями. Далее пригоняют и приклеивают остальные косяки до получения полной заготовки.

Сборку и склеивание кольцевых и дисковых заготовок производят также на деревянной токарной планшайбе, которая представляет собой диск, склеенный из секторов в три ряда и привернутый шурупами к простому фланцевому патрону. Диск обтачивают на токарном станке, на плоскости наносят риски разных радиусов и по этим рискам устанавливают склеиваемые заготовки. Чтобы секторы не приклеились к поверхности диска из-за просачивания клея через стыковые соединения, под них подкладывают бумажные полоски. На рис. 132, г показано склеивание кольцевой заготовки на диске. Существуют и другие способы склеивания (рис. 133).

Рис. 132. Кольцевые заготовки:

Рис. 133. Склейка полой цилиндрической заготовки из кольцевых секторов на деревянном диске

Приведенные выше приемы склеивания используют и при изготовлении ступенчатых кольцевых заготовок (рис. 132, д, е).

На московском заводе «Станколит» кольцевые, а также круговые секторы получают более простым способом, используя переносную электрифицированную дисковую пилу и поворотный стол для склеивания кольцевых заготовок. При обрезке секторов на этой пиле становится излишним торцевание. Но и здесь склеивание кольцевых заготовок из кольцевых секторов связано не только с затратой большого труда, но и с большим отходом древесины при раскрое досок. Поэтому на заводе некоторые модели делают не из кольцевых секторов (косяков), а из косяков трапециевидной формы, которые соединяют между собой не по двум стыкам в распор торцами, а только на один стык полуторцом, со свободным выходом второго конца косяка на поверхность многогранника. Сборка и склеивание таких косяков в кольца производится только в одном направлении — по ходу часовой стрелки, т. е. в направлении обработки колец на токарном станке, чтобы предотвратить скалывание древесины.

Чтобы определить размеры заготовок, на модельном щитке вычерчивают часть кольца в натуральную величину с учетом припусков на механическую обработку отливки и обработку заготовки. Чем больше будет рядов в заготовке, тем короче можно ставить косяки, однако длина косяка должна быть не меньше тройной ширины его.

Установив количество косяков в ряду, вычерчивают внутренний и наружный многоугольники по заданным внутренним и наружным диаметрам заготовки. У этой заготовки имеется лишь один угол, требующий точного выполнения. В отличие от кольцевых секторов этот угол нетрудно размечать и контролировать, поскольку он определяется двумя прямыми плоскостями кромки и полуторца косяка. Косяки заготавливают из доски, выстроганной кругом до заданного размера. Размечают выстроганную доску под раскрой по угломеру или малке. Целесообразно сначала нарезать двойные куски заготовок косым резом на ленточной пиле, так как здесь не требуется большой точности. Собирают и склеивают косяки в многогранник (кольцо) таким же способом, как и кольцевые секторы. Стыки косяков перекрывают пластью косяков следующего ряда. Сборку и склеивание производят на поворотном столе, если же его нет, то на щитах или деревянных токарных планшайбах. При склеивании косяков для прижатия полуторцового конца к кромке другого применяют скобы, а для прижатия по пласти — струбцины. В отдельных случаях струбцины можно заменить гвоздями.