Технология изготовления колеса из дерева

Обновлено: 18.09.2024

Здравствуйте, меня зовут Дмитрий. Я владелец мастерской RadugaGrad . Делюсь полезными советами, практикой и хитростями по производству деревянных игрушек, хобби- проектов из дерева для домашней мастерской. Работаю простым набором электроинструмента и делаю самостоятельно различные приспособы.

На днях я выполнял небольшой заказ и поделюсь с Вами еще одним вариантом последовательности изготовления колес на деревянную игрушку с использованием моего Приспособления для идеально круглых колец деревянной пирамидки .

Ситуации в жизни домашней столярной мастерской бывают разные и на практике ценно умение мастера делать самостоятельно "комплектующие" (колеса, оси и круглые палочки , подвижные соединения и т.п.), "расходники" (клеить шлифовальные ленты и шлифовальные втулки , менять их длину ) и освоение приемов упаковки в термопленку без дорогостоящего инструмента.

Благодарю за лайк и подписку! / Канал на Ютуб / Давайте доведем число подписчиков канала до 10 000 тысяч! Приятного прочтения!

На ленточном станке я нарезал плашки толщиной 12 мм. Циркулем нарисовал круги и не заступая за линию карандаша, с запасом примерно 1 мм по внешнему контуру, вырезал круги. Это мои будущие колеса.

Особенность данного способа в том, что я не старался резать идеально ровно- в этом нет необходимости- все неровности сгладит шлифовальная машинка.

Я только немного модернизировал свое приспособление для шлифования колец пирамидки , закрепил эту приспособу струбцинами на наклонной столешнице самодельного шлифовального короба и вклеил тонкий металлический штифт (на нем будет вращаться заготовка будущего колеса)

В будущих колесах я тонкими сверлами просверлил отверстия под вращение на металлическом штифте. При сверлении я ориентировался на ц ентральный след укола от иглы циркуля.

В производстве деревянных игрушек меня уже несколько лет выручает набор сверл от Dremel. Он включает сверла диаметром от 0,8 до 3,2 мм. В наборе 7 штук.

Специфика производства деревянных игрушек в том, что детали и нужные диаметры отверстий бывают довольно миниатюрного размера и стандартные сверла по дереву не подходят. В таком случае я и беру свой миниатюрный набор. Кстати, вы его можете довольно часто увидеть в моих видео. В моем наборе осталось уже четыре сверла, причем сломались не самые тонкие :)

Итак, для выполнения этого элемента нам потребуется:
• Электролобзик;
• Электрорубанок или рейсмус;
• Шлифмашина;
• Фреза;
• Шуруповерт;
• Струпцины;
• Стамеска и киянка;
• Клей ПВА, лак, морилка;
• Саморезы;
• Сверла под саморезы, которые будете использовать, а также перьевое сверло 30 мм;
• Линейка, угольник, карандаш, циркуль, кисточка;
• Лес (доска толщиной 50 мм и шириной 25 мм).
Первым этапом работы является изготовления лекала. Необходимо заранее начертить чертеж тех размеров колеса, которые вы планируете сделать. Диаметр, который представлен на рисунке составляет 700 мм. Затем изготавливаются четыре лекала, по которым вырезаются полукруги из древесины. Вырезаются данные полукруги электролобзиком.

Когда четыре полукруга готовы, их необходимо склеить между собой. Для этого будет лучше использовать клей ПВА. Эти четыре детали можно временно скрепить металлическим профилем или маяком. Пока клей подсыхает, в это время можно заняться остальными запчастями колеса.

При помощи циркуля чертятся два одинаковых круга диаметром 20 – 25 мм на деревянной доске толщиной 30 мм и бруске толщиной 50 – 60 мм. Также можно приготовить заготовки под спицы. Длина заготовок зависит от размеров вашего колеса. Всего необходимо 8 заготовок.

Когда колесо скрепилось, и клей застыл, с внутренней стороны колеса необходимо сделать 8 гнезд, в которые впоследствии будут вставляться спицы. Эта операция выполняется при помощи киянки и стамески. Чтобы было проще выдалбливать шип, можно использовать перьевое сверло или фрезу со специальной насадкой для выбирания гнезд. Размер гнезд должен соответствовать размеру спиц. Причем будет лучше, если спицы не будут свободно заходить в гнезда, а наоборот их придется забивать киянкой.

Далее необходимо тщательно промазывать гнезда клеем ПВА, и забить в них деревянные спицы. Когда спицы закреплены, прилаживаем колесо к чертежу, для того чтобы определить точную середину и приклеить два круга с обеих сторон. Чтобы дополнительно скрепить внутренний круг со спицами, можно использовать саморезы. Так как между спицами будут образовываться зазоры, их необходимо заполнить деревянными клинышками, которые можно сделать при помощи стамески или лобзика.

Чтобы украсить колесо и придать ему немного ажурного вида, можно использовать фрезу с фигурной насадкой. Для примера можно обратить внимание на иллюстрацию, где внутренний круг обработан фигурной фрезой. Как вариант, то же самое можно сделать и со всеми спицами. В конце при помощи шуруповерта и перьевого сверла 30 мм в середине колеса проделывается сквозное отверстие.

Далее при помощи шлифмашины удаляются все неровности с поверхности древесины. Некоторые места будет сложно обработать шлифмациной, поэтому придется также использовать и обычную наждачную бумагу вручную. Например, между спицами. Чтобы облегчить этот процесс, то можно заранее использовать электрорубанок, рейсмус и шлифмашину до скрепления деталей, так как шлифовать изделие уже в собранном виде не совсем удобно. Также можно учесть, что это садовое украшение, и что колесо будет находиться на улице. Поэтому нет необходимости досконально вышлифовывать поверхность и делать изделие идеально гладким.
После шлифовки колеса его необходимо вскрыть морилкой. Цвет морилки можно выбирать на свое усмотрение и вкус. Некоторые совсем не использую морилку, так как им нравится цвет натурального дерева, поэтому просто вскрывают лаком. Однако морилка служит не только как краска. Она выполняет и защитную функцию для древесины. После того, как вы вскрыли колесо морилкой, для придания блеска необходимо обработать изделия лаком. Это необходимо сделать в любом случае, независимо используете вы морилку или нет.

Можете не сомневаться что данный элемент, прекрасно сможет украсить ваш приусадебный участок. Эта изюминка сможет внести уют и спокойствие в ландшафтный дизайн любой территории. Особенно красиво деревянное колесо будет сочетаться рядом глиняными горшками с цветами, облокотившись на каменную стену. Это украшение прекрасно сочетается с натуральными природными материалами.

Новичку об основах в области экстремальных и чрезвычайных ситуаций, выживания, туризма. Также будет полезно рыбакам, охотникам и другим любителям природы и активного отдыха.

четверг, 10 сентября 2020 г.

Как сделать деревянное колесо для телеги

Сейчас на дорогах всё реже и реже можно встретить телеги на деревянных колёсах (как и вообще телеги). А когда-то это был основной тип колёс. В советское время, как и полагается, был ГОСТ на изготовление колёс. Последний, насколько знаю, был ГОСТ 705-77 "Колеса деревянные конных повозок. Технические условия". А на сами телеги был ГОСТ 1142-90 "Повозки конные грузовые. Общие технические условия".

Сразу хочу сказать что колёса в разное время, в разных странах делали по разному. Поэтому ниже будет только основная информация про изготовление деревянных колёс.

Гнутье обода деревянного колеса

Распаренные заготовки для деревянных колес изгибали на круге. Делали это следующим образом. Один конец заготовки закрепляли вместе железной шиной выемке между кругом и упором, на свободный конец двое рабочих нажимают с силой руками. Когда закрепленный конец несколько согнется свободный конец закрепляли тросом или цепью соединяли с жердью и продолжали гнуть. Конец ободной заготовки окончательно изгибали при помощи ручного ворота. По окончании гнуть обода, деревянного колеса, концы обода связывали проволокой или как раньше лыком. И оставляют обод вместе с шиной на круге примерно 30 минут для остывания. Обод сгибали чаще всего в сторону сердцевины, значительно реже — в сторону заболони. Обод прострагивали рубанком с четырех сторон для придания ему гладкости и правильной формы поперечного сечения. На вогнутой стороне его (матке) просверливали ручным коловоротом гнезда, концы запаха обрезали.

Гнутье обода деревянного колеса

На таком станке работали трое рабочих: двое гнули заготовки, один следит за правильным изгибанием ее на круге. За смену вырабатывали 40—45 ободьев.

Готовые ободы сортировали и укладывали под навесом один на другой по 20 штук.

Затем обод обрабатывали рубанком для придания гладкости, а на вогнутой его стороне просверливали гнезда.

Косяковое колесо

Косяковое колесо состоит из выполненных из дерева ступицы, спиц и сегментов обода, а также из стальных втулки, бандажей ступицы и бандажа обода колеса.

Прежде, чем приступить к изготовлению колеса, на куске фанеры (или на чертежной бумаге) придется начертить колесо в масштабе 1:1, чтобы убедиться, что спицы, входящие в ступицу, действительно там разместятся, не мешая друг другу, и чтобы узнать действительные размеры сегментов и спиц. Обычное число сегментов и спиц - по 12 штук.

Вырезают все детали колеса из сухой древесины (желательно твердых пород дерева). Изготовленное из недосушенной древесины колесо со временем может развалиться.

Бандажи лучше сделать из стальной полосы толщиной 4 мм, для чего, оттянув ее концы "на нет", соединяют их внахлестку(края отверстий диаметром 10-12 мм, проделанные в одном конце полосы, приваривают к концу другой полосы стыка). Можно также сделать бандажи для ступиц из трубы. Но тогда следует начинать работу с бандажей и подгонять уже деревянный обод под стальной бандаж.

Косяковое колесо
1 - ступица; 2 - сегмент обода; 3 - спица; 4 - втулка; 5 - бандаж ступицы; 6 - бандаж обода

Обработка ступицы

Каждое деревянное колесо для телеги имело ступицу. Ступица это — центральная часть колеса, соединяющаяся посредством спиц с ободом. Длина ее 280 мм, диаметр 167 и 190 мм как показано на чертеже ниже.

Обрабатывали ступицы в ножных самодельных токарных станках: одной ногой рабочий ремесленник постоянно качать маятник, в это время заготовка вращалась со скоростью 30 - 40 оборотов в минуту. А резцом служило длинное приспособление в форме лопатки, которое обрезало разваренное дерево, будущей ступицы деревянного колеса.

Изготавливали ступицы из кряжей твердых лиственных пород диаметром 20—26 см. Кряжи распиливают на отрезки длиной, равной длине ступицы. Диаметр заготовок от 200 до 250 мм с градацией через 10 мм. Заготовки диаметром 200 и 210 мм предназначались для ступиц диаметром 167 мм, остальные — для ступиц диаметром 190 мм. Заготовки сначала грубо отесывали топором, затем окончательно обрабатывали на токарных станках.
После обточки ступицы, в центре по продольной оси просверливали отверстие, для надевания на ось повозки. А в средней, утолщенной, части долбили по окружности гнезда для спиц: 10—11 шт. для переднего колеса, 11—12 шт. для заднего. Гнезда предварительно намечали циркулем или при помощи металлического шаблона с отверстиями.

После этого на ступицу деревянного колеса насаживали четыре металлических обруча (кольца): один на утолщенный конец, другой на более тонкий.

Обработка спиц

Спицы закрепляли одним концом в гнездах ступицы, другим — в гнездах обода. Конец спицы, укрепленный в ступице, называют всадом, конец, укрепленный в ободе, — застригом (круглый шип). Шипы спиц изготовляли такой длины, чтобы концы их не доходили до втулки ступицы на 12—13 мм, а в ободе — до его внешней поверхности (подшинной части) на 2—3 мм.

При работе колеса наибольшие усилия возникают в части спицы, расположенной у ступицы, поэтому у всада спицу делают толще.

ширина у места заделки в ступицу — не менее 55 мм
у места заделки в обод — не менее 50 мм
толщина шипа, заделываемого в ступицу, не менее 17 мм
диаметр шипа, заделываемого в обод, — не менее 24 мм
сечение в средней части по малой оси — не менее 35 мм

Сборка деревянного колеса

Первой операцией при сборке колеса, является сборка репья, забивка спиц в гнезда ступицы (репьем называется ступица с закрепленными в ней спицами). Если есть металлическая втулка, то сначала ставятся она. а если есть и бондаж на ступицу, то он ставится сразу после установки втулки.

После сборки репья, размечают длину спицы и место зарезки верхнего круглого шипа. Каждой спице, торцовкой придают нужную длину, затем зарезают шип лучковой пилой.

Последней операцией является насадка обода, которая в мастерских производилась в особых верстаках - колеснях.

Колесня представляет собой стол, в крышке которого вырезано круглое отверстие, окованное полосовым железом. Отверстие сообщается с продольной прорезью, вырезанной в крышке стола, в которую вставляется несколько деревянных прокладок. Репей укладывают в колесню таким образом, чтобы ступица находилась в круглом отверстии крышки стола, а одна из спиц была расположена над продольной прорезью. На репей накладывают обод, одно из гнезд которого должно находиться против спины, расположенной над прорезью стола. Забивая между прокладками деревянные клинья, насаживали гнездо обода на шип спины.

Закончив эту операцию, репей с ободом поворачивали до момента, когда следующая спица окажется над прорезью крышки стола, насаживают гнездо обода на ее шип и. т. д.

Установка бондажа

Завершает сборку деревянного колеса установка "вгорчую" бондажа на внешнюю сторону колеса. Бондаж делается из металлической шины толщиной 8—12 мм и шириной 45—60 мм.

Необходимо, чтобы нагретый бандаж имел внутренний диаметр, как минимум равный диаметру обода колеса, на который его насаживают. Если хотите облегчить себе процесс насаживания бандажа, просто нагрейте его немного побольше.
Мерить диаметр деревянного обода колеса и диаметр бандажа, после чего на этих замерах строить изготовление бандажа - бесполезно, так как каждый очередной замер диаметра будет давать разные значения из-за овальности и обода, и бандажа. Поэтому необходимо измерять не диаметр, а окружность обода или бандажа, причем делать это необходимо жесткой (не текстильной) рулеткой. Таким образом, диаметр колеса или обода не замеряют, а подсчитывают, разделив длину окружности на число π=3,14.
Вариант расчёта бондажа дан ниже

Бандаж нагревают в горне или на костре в древесных углях до 650-700°С (металл будет тёмно-красным). Колесо укладывают плашмя на горизонтальной площадке и надежно закрепляют его. Затем бандаж быстро переносят на деревянный обод и, пользуясь кувалдой и оправками (типа плоской отвертки), осаживают на ободе. При этом дерево начинает дымить, появляется пламя, которое нужно погасить, обливая бандаж водой и смачивая дерево и бандаж мокрыми тряпками, держа последние на палке, чтобы не обжечься паром.

Посадка бондажа на обод колеса считается правильной, если при постукивании по ней молотком получается звонкий без дребезжания звук. Если есть дребезжание, то бондаж лучше заменить.

Вот полезное видео

Автор: Игорь Верников, опубликовано 02/03/2011

Еще статьи из раздела Ремесло и мастерская

Долгое время в нашей стране пострадавшей от многочисленных воин, не было и малейшего благополучия. Большинство населения жило за гранью бедности, и если в 20-30 годы в Европе и Америке по улицам городов рассекали сотни автомобилей. То в тоже время в России конь и телега были единственным средством для перевозок, для 90 процентов населения.

Изучая старую советскую литературу, шестидесятых годов, нет да и встретишь какую нибудь статью. О том, как правильно и важно делать качественные деревянные колеса.

В послевоенное время существовал даже ГОСТ 705—41 которым были установлены основные правила и размерные, советы, как сделать деревянное колесо.

Правила производства деревянных колес

ГОСТ, надо признать был жесткий, четко ограничивал следующие размеры: наружные (включая толщину шины) диаметры колес для одноконных повозок: передних 630 и 720 мм, задних — 900 мм; для пароконных: передних 900 мм и задних 1080 мм.

Деревянное колесо для телеги, предназначено было как правило для гужевых повозок. И состояло оно из обода цельногнутого, цельноободного (обод изготовлен из одного деревянного бруска). Или собранного из секций так называемые косяковые (колеса у которых обод состоит из нескольких частей — косяков). А также цельнодеревянных спиц и ступицы, с бронзовой втулкой, для ходимости.

Кроме того деревянное колесо для телеги гужевого транспорта, для придания прочности наши мастера, укрепляли своими руками металлическими поковками.

По всей стране колеса изготавливались в простейших колесных мастерских. Где трудилось как правило три четыре человека.

Процесс изготовления, деревянных колес состоит из следующих операций: подготовки заготовок и их обработки, сборки и оковки колеса.

Заготовкой для колеса, в московской губернии, как правило служил взрослый за 70 лет плотный клен. Дерево валили, затем нарезали на чурбаки длинной от 30 сантиметров до 2 метров. В таком виде заготовкам давали просохнуть, после кололи топором на косяки или разрезали двуручной пилой.

Гнутье обода деревянного колеса

Распаренные заготовки, для деревянных колес изгибали на круге. Делали это следующим образом. Один конец заготовки, закрепляли вместе с кругом железной шиной, в выемке между кругом и упором, на свободный конец двое рабочих нажимают с силой руками. Когда закрепленный конец несколько согнется свободный конец закрепляли тросом или цепью соединяли с жердью и продолжали гнуть.

Конец ободной заготовки окончательно изгибали при помощи ручного ворота. По окончании гнутия обода, деревянного колеса, концы обода связывали проволокой, или как раньше лыком. И оставляли обод вместе с шиной на круге, примерно на 30 минут для остывания.

Обод сгибали чаще всего в сторону сердцевины, значительно реже в сторону заболони.

На таком станке работали трое рабочих: двое гнули заготовки, один следит за правильным изгибанием ее на круге. За смену вырабатывали с большим трудом 40 — 45 ободьев.

Изготовленный ободья деревянного колеса, сортировали и укладывали под навесом на подкладках по 20 шт. один на другой (запахом в разные стороны) или в штабели.

Обод прострагивали рубанком с четырех сторон для придания ему гладкости и правильной формы поперечного сечения. На вогнутой стороне его (матке), просверливали ручным коловоротом гнезда, концы запаха обрезали.

Обработка ступицы

Обрабатывали ступицы в ножных самодельных токарных станках. Происходило это весьма эффектно: одной ногой рабочий ремесленник постоянно качать маятник, в это время, заготовка вращалась со скоростью 30 - 40 оборотов в минуту. А резцом, служило длинное приспособление в форме лопатки, которое, обрезало разваренное дерево, будущей ступицы деревянного колеса.

Изготавливали ступицы, из кряжей твердых лиственных пород диаметром 20—26 см. Кряжи распиливают на отрезки длиной, равной длине ступицы. Диаметр заготовок от 200 до 250 мм с градацией через 10 мм. Заготовки диаметром 200 и 210 мм предназначались для ступиц диаметром 167 мм, остальные — для ступиц диаметром 190 мм. Заготовки сначала грубо отесывали топором, затем окончательно обрабатывали на токарных станках.

После обточки ступицы, в центре по продольной оси просверливали отверстие, для надевания на ось повозки. А в средней, утолщенной, части долбили по окружности гнезда для спиц: 10—11 шт. для переднего колеса, 11—12 шт. для заднего. Гнезда предварительно намечали циркулем или при помощи металлического шаблона с отверстиями.

После этого, на ступицу деревянного колеса, насаживали четыре металлических обруча (кольца): один на утолщенный конец, другой на более тонкий.

Обработка спиц

При работе колеса, наибольшие усилия возникают в части спицы, расположенной у ступицы, поэтому у всада спицу делают толще.

Нормальные размеры спицы: ширина у места заделки в ступицу — не менее 55 мм, у места заделки в обод — не менее 50 мм, толщина шипа, заделываемого в ступицу, не менее 17 мм, диаметр шипа, заделываемого в обод, — не менее 24 мм, сечение в средней части по малой оси — не менее 35 мм.

Изготовляли спицы, из твердых лиственных пород, путем раскалывания или распиливания кряжей. Пиленые заготовки строгали, колотые сначала обтесывали топором, затем строгали. Размеры и формы спиц проверяли по шаблону.

Заготовки для спиц деревянного колеса, одноконных и пароконных повозок имеют следующие размеры: длина 320, 360, 450 и 540 мм, толщина 45 мм, ширина 65 мм.

Деревянное колесо сборка

Первой операцией при сборке колеса, является сборка репья, забивка спиц в гнезда ступицы (репьем называется ступица с закрепленными в ней спицами). После сборки репья, размечают длину спицы и место зарезки верхнего круглого шипа. Каждой спице, торцовкой придают нужную длину, затем зарезают шип лучковой пилой.

Последней операцией является насадка обода, которая в мастерских производилась в особых верстаках - колеснях как на следующем чертеже.

Оковка деревянного колеса

Внешнюю сторону колеса обхватывали металлической шиной толщиной 8—12 мм и шириной 45—60 мм, затем скрепляли с ободом болтами в трех-четырех местах, а на стыках его накладывали железные обоймы.

Чтобы обод не растрескивался и не срабатывался, боковые щеки его с обеих сторон спиц проклепывают. В просверленное в ступице отверстие забивали чугунную или бронзовую втулку.

Читайте также: