— войлочный круг; 4 — шайба; 5 — насадка переходная; 6 — двигатель асинхронный; 7 — кронштейн кожуха; 8 — кожух; 9 — кронштейн сопла; 10 — сопло; 11 — гайка правая; 12 — насадка переходная; 13 — круг абразивный; 14 — столик съемный
Применимы однофазные асинхронные или трехфазные, подключаемые к однофазной сети по схеме конденсаторного запуска. Удобнее, если двигатель имеет вылет вала в обе стороны. На правую сторону крепят насадку со стандартным посадочным местом размером 32 мм под абразивные круги. Круг закрывает кожух. На кожухе крепят сопло для подачи воды. Его надо установить на поворачивающемся шарнире, позволяющем направлять струю воды в нужное место.
На левую сторону вала устанавливают полировальные круги. На рисунке кожух условно не показан. Насадка и зажимная гайка должны быть с левой резьбой для предотвращения самопроизвольного откручивания. Вода на полировальные круги не подается, поэтому сопло устанавливать с левой стороны не нужно.
Для некоторых видов работ можно установить съемный столик. Он поможет во время обработки периферии срезов камней. На схеме столик показан условно, штриховой линией. В продаже имеются электроточила различной мощности. Дополнив его устройством подачи воды, получим прекрасный станок для обработки камня.
Мне много лет служит трехфазный двигатель, найденный когда-то в куче металлолома. Схему соединения обмоток «звезда» изменил на «треугольник» — получился однофазный двигатель с питанием от сети 220 вольт с конденсаторным пуском (рис. 5).
Рис. 5.Универсальный обдирочно-полировальный станок:
1 — двигатель; 2 — шланг подачи воды; 3 — кожух защитный; 4 — гайка; 5 — абразивный круг (на фотографии — алмазный)
В заключение стоит сказать еще раз, что вода при обработке камня любыми абразивными кругами обязательна. Обработка без охлаждающей жидкости приводит к очень быстрому разогреву и разрушению камня, скорому износу кругов, в том числе и алмазных. Кроме этого, пыль, неизбежно сопровождающая сухое точение камня, весьма вредна для здоровья.
При установке абразивных кругов надо особое внимание уделить отсутствию как осевых, так и радиальных биений. Пс опыту известно, что основная беда всех заточных устройств — биение абразивного круга. Едва заметное вначале, оно быстро приводит к неравномерному износу круга, и как следствие, к еще большему биению.
Обычно абразивный круг абсолютно без биений установить не удается, за исключением алмазных, арматура которых позволяет установку с большой точностью (если посадочное место на валу двигателя не имеет биений). Поэтому круги перед работой подвергают правке алмазными карандашами. Правку рабочей части круга делают на ходу, прижав карандаш к неподвижному упору. Перемещая карандаш по рабочей поверхности, стачивают бьющие части круга. При отсутствии специальных алмазных карандашей правку круга можно выполнить корундовым или эльборовым бруском, каким-либо инструментом из твердого сплава, например, токарным резцом с твердосплавной напайкой. Можно использовать алмазный стеклорез. Правда, после этого для резания стекла он скорее всего будет непригоден.
Галтовочные станки
Галтовка — это технологический процесс массового шлифования и полирования камней любой округлой формы. В специальный барабан загружают сразу большую партию камней, добавляют абразивный порошок и воду. Барабан закрывают и приводят в движение Это может быть вращение, встряхивание или какое-то другое движение, при котором камни перемещаются относительно друг друга и обтачиваются абразивом. Камни шлифуют и полируют сами себя со всех сторон равномерно Этот процесс очень хорош тем, что не требует нашего присутствия и долговременной утомительной работы, сразу обрабатывается большое (в зависимости от объема барабана) количество камней, качество полировки получается очень высокое. Обработка такого количества камней вручную на полировальном круге потребует титанического труда. Метод хорош для изготовления бус и ожерелий, где требуется много небольших камней.
Камни после галтовки получаются округлыми, так как в первую очередь стачиваются все острые ребра и вершины.
Следует сразу предупредить, что шлифовка и полировка в галтовочном станке — процесс длительный, иногда проходит больше месяца непрерывной обработки, прежде чем камни приобретут зеркальную поверхность. Поэтому начинающему камнеобработчику замечу: не разочаровывайтесь, глядя на результат двух-трехдневной обработки. Придет время, и вы не узнаете свои камни. Из гадких утят получатся прекрасные лебеди!
Галтовку можно выполнять в станках двух типов: первый — вращающийся барабан, второй — вибрирующий бункер.
Конструкция барабана и его привод могут быть самыми разными. Все зависит от возможностей и способностей конструктора. Приведем общие, основополагающие сведения об одной из них (рис. 6).
Рис. 6.Схема галтовочного станка:
1 — корпус барабана; 2 — крышка (2 шт.); 3 — шпильки-стяжки; 4 — подшипник (4 шт.); 5 — основание; 6 — шкив ведущего валика; 7 — пассик; 8 — электродвигатель; 9 — шкив двигателя; 10 — валик (2 шт.)
В предлагаемой конструкции барабан свободно лежит на двух роликах, один из которых вращается электродвигателем. Внутренний объем барабана может быть разным, в зависимости от желаемого количества загружаемых камней. Оптимальная загрузка — до 2/3 объема барабана. Значит, для обработки 1 кг камней нужен объем около одного литра. Это ориентировочно, в зависимости от величины камней, их формы, породы и т. д. Для наших любительских целей достаточен объем 1,5–2,0 литра.
Один и тот же объем можно получить при разных соотношениях длины и диаметра. Предпочтительнее барабан большего диаметра, так как давление верхней массы камней на нижние будет сильнее в таком барабане и обработка пойдет быстрее. То же самое относится и к количеству: больше камней — интенсивнее обработка.
Собственно барабан 1 (см. рис. 6) изготовим из куска трубы диаметром 150–200 мм. Трубу можно оставить круглой, но лучше придать ей форму многогранника, как на чертеже. С куском водопроводной трубы этого, конечно, не сделать, но если взять старый алюминиевый бидон, отрезав дно и горловину, то сделать шести- или восьмигранник особого труда не составит. Внутри барабан оклеим резиной, применив водоупорный клей, например «Момент», клей 88 и др. Две крышки 2 должны иметь правильную круглую форму, поэтому их надо изготовить на токарном станке. На внутреннюю часть крышек наклеим резиновые круги. Для хорошего сцепления с валиками на цилиндрическую часть также наклеим резиновые кольца (рис. 7).
Рис. 7.Крышка барабана:
1 — кольцо резиновое фрикционное; 2 — крышка; 3 — прокладка
Для удобства одну из крышек прикрепляют наглухо. Весь барабан стягивают шпильками. Режим обработки зависит от скорости вращения барабана с камнями. Камни должны перекатываться и скользить относительно друг друга. Слишком медленное вращение увеличивает время обработки. Кроме того, вся масса камней может просто сползать по стенке барабана, особенно круглого. В этом случае никакой обработки вообще не будет. Слишком быстрое вращение приведет к «камнепаду», что в свою очередь может привести к растрескиванию некоторых камней. Еще более быстрое вращение просто прижмет камни центробежной силой к стенке. Чем больше диаметр барабана, тем меньше должна быть скорость вращения. Из опыта известно, что для барабана диаметром 150–200 мм скорость вращения должна быть 35–40 об/мин. Поведение камней во вращающемся барабане не видно. Судить о процессе можно только по характерному шуму. При желании одну крышку можно сделать из органического стекла. Тогда можно будет наблюдать за процессом галтовки. Правда, стекло довольно быстро исцарапается, но на первых порах визуальное наблюдение даст некоторый опыт в установке режима обработки.
Лучший двигатель для вращения барабана — коллекторный с возможностью плавной регулировки скорости вращения. Мощность 10–20 ватт вполне достаточна. Двигатель большой мощности и потребляет много электроэнергии. А так как обработка длится месяц и более, то и «нагореть» может прилично. Нетрудно подсчитать, что двигатель мощностью 20 ватт за месяц работы «накрутит» нам за электроэнергию 2355 рублей при стоимости 1 квт/ч. 163,5 рубля с 1 января 1997 года. В новых ценах при округлении сумма 2355 составит 2 рубля 40 копеек. Это немного.
Как видно из чертежа (см. рис. 6), на вертикальной части основания 5 установлены четыре подшипника 4, в которых легко вращаются два валика 10. На один из валиков насажен шкив 6. Через резиновый пассик 7 вращение с двигателя 8 передается на валик 10. Барабан заполняют камнями, порошком абразива, смачивают водой, закрывают, стягивают шпильками и накладывают на валики. Изменяя обороты двигателя, устанавливаем оптимальный режим обработки.
Эта конструкция хороша тем, что закрывается герметично, поэтому вода не испаряется. Это, казалось бы, мелочь, но из практики известно, что иной раз (в случае открытого барабана), приходишь посмотреть — содержимое пересохло, а вокруг все в пыли. Станок такого типа создает хоть и не особенно сильный, но шум. Поэтому держать его в квартире — вряд ли понравится домочадцам. Размещать его приходится где-нибудь вне жилья, например в гараже, в сарае и т. д.
Конкретные размеры на схеме не приводятся. Это на усмотрение конструктора. Диаметр шкива 6, насаженного на ось валика, определим из соотношений:
Dш∙nш = Dд∙nд (1)
Dв∙nв = Dб∙nб (2)
Здесь