Влажность древесины на производстве определяют электровлагометром, а при его отсутствии влажность можно определить по звуку и весу. Обычно главным измерителем влажности древесины служит опыт мастера. Например, стружки сухой древесины при сжатии в кулаке ломаются с треском, а влажной — мнутся, подвешенный кусок высушенной древесины при ударе по нему издает звенящий высокий звук, а невысушенной — глухой. Вес древесины также позволяет определить ее влажность: хорошо высушенная древесина имеет сравнительно малый вес и, соответственно, малую влажность и наоборот.
Из высушенной древесины яблони, груши, сливы, вишни, березы, дуба, клена и других пород деревьев можно изготовить интересные художественные всевозможные изделия, а мы приступаем к изготовлению рукояток инструментов.
К ударно-режущим инструментам относятся топоры и колуны, из которых первые служат для перерубания и тесания древесины, а вторые — для ее раскалывания. Кроме этих двух основных видов промышленность выпускает колун-топоры, которыми можно работать как топором, так и колуном. Топоры, колуны и колун-топоры по конструктивному оформлению похожи друг на друга и каждый из них состоит (рис. 3, 7) из головки, лезвия, отверстия для рукоятки, называемой топорищем, и толстой площадки над отверстием — обухом.
Рис. 3.Топоры:
а, б, д — плотничные топоры с прямым и округлым лезвиями и строительные с прямым лезвием; в, г — правильная и неправильная насадки топоров на топорища; 1 — головка; 2 — отверстие для топорища; 3 — обух; 4 — бородка; 5 — лезвие; 6 — топорище с осью 7; 8 — клин; 9 — плоскости топора и топорища; Н — высота топора; L — длина лезвия; I, I1, I2 — длины обуха, топорища и его площадки; а х b — размеры отверстия
В отверстии имеются входная и выходная стороны для топорища, отличающиеся своими размерами: выходная сторона имеет слегка более увеличенные размеры, чем входная. Благодаря этому топорище надежно заклинивается при насаживании. Основная часть топора — режущая кромка, то есть лезвие, которое формируется заточкой одной или двух фасок на его утонченной части головки. Лезвия по форме фасок различаются: с овальными двухсторонними фасками, как в колуне (рис. 7), прямыми двусторонними фасками, образованными на боковых гранях (такие фаски выполняют в большинстве топоров — рис. 3, 6,б) и с прямой односторонней фаской (такие фаски формируют в топорах для выборки и зачистки пазов — рис. 6,а). Последние бывают левосторонние и правосторонние.
На практике по форме лезвий и расположению их относительно топорищ встречаются всевозможные конструкции топоров:
• с прямыми, округлыми, узкими и широкими лезвиями, расположенными параллельно топорищам (рис. 3,а,б, 6,б). Топоры с прямыми лезвиями применяют для тесания, а округлые — для перерубания древесины. Топоры с округлыми лезвиями при сильных ударах меньше вязнут и застревают в древесине, ими легко работать, у них при слабых ударах работает средняя часть лезвия, а при сильных — всё лезвие. При работе с топором с узким лезвием глубина его резания значительно больше, чем при работе с широким лезвием. Поэтому лесорубы для перерубания стволов деревьев применяют топоры с узким округлым лезвием. Топоры с широкими лезвиями применяют для тесания широких поверхностей;
• с округлыми и узкими лезвиями, расположенными перпендикулярно топорищам (рис. 6,г); такие топоры применяют для выбирания пазов, например, при изготовлении корыт;
• с овальными лезвиями (в большинстве случаев с одной фаской), расположенными относительно топорищ параллельно или перпендикулярно (рис. 6,в,г); такие топоры находят широкое применение в бондарном ремесле при образовании криволинейных поверхностей на клепках.
По весу топоры изготавливают легкие, средние и тяжелые. Каждый мастер выбирает топор по своей силе. Тяжелым топором работать нелегко и удары получаются менее точными. Обычно столяры пользуются легкими топорами.
Топоры изготавливают на заводах способом литья, ковки и штамповки или составным — путем электросварки. Материал топоров — сталь марок У7А, У8, У8А, У8ГА, 8ХФ, У9, У9А, 9ХФ, 9ХС, ХВГ, 35ХГСА. Топоры в продажу поступают в закаленном виде. Его корпус на высоте 25–40 мм от лезвия закаливают до твердости 45–50 HRC, а обух — до 180–260 НВ, так как им часто пользуются в качестве молотка. Лезвие затачивают под углом 20–30°.
Промышленность выпускает разные виды топоров — каждый со своим назначением: плотничные, строительные, лесохозяйственные (лесорубные, сучкорубные, короочистители), бондарные, тележные, малогабаритные хозяйственные, туристические и топорики-гвоздодеры. В данной статье рассмотрим широко распространенные топоры: плотничные, строительные, малогабаритные хозяйственные и туристические.
Плотничные и строительные топоры изготавливают по форме старинных русских топоров с прямыми и округлыми лезвиями (рис. 3,а, б, д). Плотничный топор от строительного отличается только наличием бородки. Она придает ему конструкционную красоту и улучшает его эксплуатационные качества: предохраняет топорище от воздействия обрабатываемой древесины, увеличивает его опорную поверхность и тем самым не дает ему раскачиваться.
Топор насаживают на топорище, которое при работе подвергается большим ударным нагрузкам. Поэтому к последнему предъявляют высокие требования при выборе древесины, при изготовлении и насадке. Топорище делают из древесин ясеня, клена, вяза, березы, рябины и яблони, обладающей высокой прочностью при изгибе, большой вязкостью, малой раскалываемостью, отсутствием резонирующих свойств (влажность не более 12 %). Прочные и качественные топорища получают из комлевых частей стволов деревьев.
Удобство и эффективность работы топора зависят от длины, формы топорища и его сечений по длине. На рис. 3 приведена изогнутая форма топорища для плотничного топора, выработанная веками, наиболее удобная, практичная и с малой отдачей при работе. Общим для всех топоров является наличие расстояния, равного 40–45 мм, от нижней точки А топорища до линии, проведенной от лезвия топора (это расстояние определяет минимальную силу отдачи топора при ударе). Лесохозяйственные и бондарные топоры имеют прямые топорища, составляющие с их вертикальными осями угол 90° (рис. 6).
Рис. 6. Разновидности топоров:
а — правосторонние и левосторонние для выборки и зачистки пазов; б — с узким округлым лезвием; в, г — с прямыми и овальными лезвиями, расположенными параллельно и перпендикулярно топорищам
В табл. 1 приведены размеры плотничных, строительных топоров с прямыми и округлыми лезвиями, хозяйственных и туристических топориков, выпускаемых промышленностью, а также размеры длинных и коротких топорищ, из которых первые применяются для топоров, предназначенных для перерубания древесины, а вторые — для тесания. В табл. 1 приведены размеры клиньев для топорищ. Хозяйственные и туристические топорики отличаются от плотничных только малыми размерами.
Из данных табл. 1 следует, что длины и сечения топорищ зависят от размеров топоров, в первую очередь от их высот Н. Необходимо особо остановиться на размерах сечений топорища, от которых зависят его прочность и удобство работы топором. На рис. 3 приведены приблизительные размеры сечений топорища в четырех точках, которые плавно переходят друг в друга по всей его длине. Для исходного сечения топорища являются размеры а х Ь, соответствующие отверстию топора, в которое плотно заходит топорище при насаживании. Топорище в сечении I–I работает на изгиб и наиболее сильно подвергается воздействию при ударах, поэтому его стараются сделать пошире и потолще, чем отверстие топора. Топорище в сечениях II–II и III–III менее нагружено. Оно здесь служит для надежного удерживания топора в руках. Утончение и увеличение высоты топорища на конце улучшают его обхват руками, что препятствует выскальзыванию топора из рук.
Пример 1. Определить размеры длинного топорища для плотничного топора с прямым лезвием высотой Н = 145 и размерами отверстия а х b = 45 х 23 мм. Из табл. 1 определяем длину топорища l1 = 370, площадки l2 = 115 мм и его размеры сечений по рис. 3,а: в начале — а х b = 45 х 23, I–I — 60 х 28, II–II — 40 х 23 и III–III — 50 х 18 мм (рис. 4,г).
Рис. 4.Изготовленные заготовки топорищ
Рис. 4 (продолжение). Изготовление топорищ:
а, б — доски и волокнами прямыми и пересекающими пласть и кромку; в — нарисованные на доске контуры топорищ; г — готовое топорище для плотничного топора высотой Н = 145 и размерами отверстия 45 х 23 мм; 1 — волокна на досках; 2 — доска для изготовления топорищ; 3, 4 — контур топорища и его ось
Топорища изготавливают из досок или колотых заготовок древесины лиственных пород: ясеня, клена, березы, яблони, рябины, вишни и черемухи. При изготовлении его из доски прежде всего необходимо обратить внимание на расположение волокон. Доска с прямыми волокнами на пласте и кромке (рис. 4,а) является добротным материалом для топорищ и рукояток всевозможных инструментов, а доска с угловатыми и непрямыми волокнами, которые пересекают ее пласт или кромку (рис. 4,б), не подходит, так как при первом же сильном ударе топорище из такой доски расколется по слоям. При покупке готового топорища в магазине также необходимо обращать внимание на расположение волокон на нем. Надо приобретать топорище без трещин, кособокости и крыловатости, в котором волокна проходят вдоль его оси, не пересекаясь в плоскости. Такое топорище будет служить долго и надежно.