Ростовская финифть. Дом, который построил...пенсионер...("Сделай сам" №1∙2004)

Пескоструйная обработка древесины

Л.А.Морозов

Фактура — рельеф поверхности древесины, обусловленный ее собственным строением.

Фактуру древесины можно разделить на естественную и на полученную специальной обработкой поверхности.

Естественная фактура выявляется, если очистить древесину от коры и гнили, при этом поверхность часто имеет неповторимый выразительный рельеф и не требует дополнительной механической обработки. Это используется мастерами при, изготовлении в основном изделий в технике корнепластики.

Сосновые дощечки, долго бывшие в воде, имеют живописный рельеф: гниловатые и рыхлые слои вымываются водой и песком, а плотные слои остаются. Фактически мы здесь имеем гидроабразивную обработку древесины в естественных условиях. Почерневшие от времени доски старых деревянных построек имеют свою неповторимую фактуру. Суть та же: под воздействием влаги, ветра и солнца слои дерева с разной плотностью разрушаются по-разному.

Пиленые лесоматериалы не имеют фактуры поверхности. Для придания рельефа применяют специальные способы обработки поверхности, заключающиеся в воздействии на поверхность таким образом, что слои дерева с меньшей плотностью удаляются, а слои с большей плотностью остаются нетронутыми.

Известны способы придания фактурности благодаря обжигу поверхности дерева раскаленным песком, паяльной лампой или газовой горелкой. При этом рыхлые слои древесины выгорают, а плотные остаются. Выгоревшая древесина удаляется затем металлической щеткой. Известная фирма Makita — производитель ручного электроинструмента — выпускает, к примеру, щеточную шлифмашинку для структурирования древесины. Принцип ее работы основан на выборке рыхлых слоев дерева металлической щеткой.

В настоящей статье речь пойдет о придании фактуры древесине путем воздействия на ее поверхность высокоскоростным потоком абразивных частиц.

Стоит сказать отдельно, как пришла эта идея. На заводе, где я работаю, используется пескоструйная установка для получения матового стекла. Стекло внутри установки кладут на сосновые бруски, которые, естественно, также подвергаются абразивной обработке. Вот я и заметил, что бруски имеют удивительный фактурный вид.

Абразивная обработка древесины производится с помощью пескоструйной установки, схема которой показана на рис. 1.

Рис. 1. Схема пескоструйной установки

В пистолет подается сжатый воздух и абразив, который засасывается через шланг из нижней части камеры. Из сопла пистолета выходит высокоскоростной поток абразива, который воздействует на изделие. Мягкие слои древесины разрушаются быстрее, чем плотные, таким образом на поверхности дерева образуется рельеф. Древесная пыль и часть абразива выдуваются в вентиляцию. Большая часть абразива падает в нижнюю часть камеры и используется повторно.

Необходимо сказать, что в машиностроении абразивная обработка широко применяется, например, для очистки литья от шлака, очистки стальных поверхностей от ржавчины перед покраской и т. д. В качестве абразивных материалов применяются как традиционные: дробь и песок, так и необычные, например, гранулят скорлупы грецких орехов, фруктовых (абрикосовых, сливовых, вишневых) косточек

Для древесины приемлемы следующие абразивные материалы:

— дробь чугунная колотая (ДЧК);

— дробь стальная колотая (ДСК);

— дробь стальная, рубленная из проволоки (ДСР);

— кварцевый песок;

— металлический песок.

Номер абразива и размеры зерна представлены в таблице 1.

Пример обозначения абразивного материала — ДСР 0,8 (дробь стальная рубленная из проволоки, номер абразива 0,8).

На рис. 2 показана пескоструйная установка в аксонометрии, а на рис. 3 дан ее общий вид.

Рис. 2. Пескоструйная установка

Основу конструкции установки составляет камера.

Камера (рис. 3) представляет собой сварную металлоконструкцию, нижняя часть которой — сварная рама из уголка, а верхняя — сваренный из листа (Ст. 3, 6–3 мм) короб.

Примерная спецификация деталей камеры представлена в таблице 2.

В передней стенке камеры выполнены два отверстия для рук с брезентовыми рукавами (рис. 3) и для визуального наблюдения работы смотровое окно (рис. 3).

Рис. 3. Пескоструйная установка. Общий вид

Деталировка этих узлов показана на рис. 4, 5, 6.

Рис. 4. Узел крепления брезентового рукава к передней стенке

Рис. 5. Узел крепления смотрового окна к передней стенке. Общий вид

Рис. 6. Узел крепления смотрового окна к передней стенке. Деталировка

Стекло смотрового окна с течением времени становится матовым из-за действия абразива, поэтому его необходимо периодически менять.

В боковых стенках камеры для обслуживания выполнены открывающиеся дверки (рис. 3, поз. 12). Между дверками и боковыми стенками должны быть предусмотрены прокладки для исключения вылетания абразива наружу. Чтобы иметь возможность выполнять абразивную обработку длинномерных материалов, например досок, в боковых стенках сделаны прорези — 100х950 мм. Прорези для уменьшения вылета абразива за пределы камеры закрыты резиновыми накладками (рис. 7).

Рис. 7. Узел входа-выхода длинномерного материала

Длинномерный материал подается и выходит через прорези по роликам, которые крепятся к двум кронштейнам (рис. 3, поз. 13). Кронштейны (уголок 50х50, l = 600, 2 шт.; l = 500, 2 шт.) приварены к раме. Узел крепления роликов к кронштейнам показан на рис. 8.

Рис. 8. Узел роликов

Для замены абразива в нижней части камеры сделан шибер (рис. 3, поз. 14).

Внутри камеры установлены два светильника (рис. 3, поз. 15), (V = 220 В, Р = 100 Вт), снабженных защитными стеклянными плафонами.

Обрабатываемое изделие внутри камеры устанавливают на деревянную решетку (рис. 3, поз. 16), выполненную из бруса 50х50 мм. Для свободного входа-выхода длинномерных материалов плоскость решетки должна быть в плоскости роликов.

Для исключения воздействия абразива на внутреннюю часть задней стенки к последней закреплен лист резины (рис. 3, поз. 17) размером 1150х950 мм и толщиной 5-10 мм.

Важнейшим элементом пескоструйной установки является одноступенчатый эжекторный пистолет (рис. 9, 10, 11, 12), находящийся внутри камеры.

Рис. 9. Эжекторный пистолет. Общий вид

Рис. 10–12. Эжекторный пистолет. Деталировка

Воздух к нему подается (см. рис. 3) через вентиль подвода поз. 18 (Dy = 15, Ру = 10), манометр поз. 19, трубу поз. 20 (Dy = 15), вентиль регулировочный поз. 21 (Dy = 15, Ру = 10) и гибкий шланг поз. 22.

Основу конструкции пистолета (рис. 9) составляют цилиндрический корпус поз. 2 и приваренный к нему штуцер подвода абразива поз. 5. В корпус вкручены с одной стороны труба поз. 1, а с другой стороны — штуцер подвода воздуха поз. 4, к которому через резьбовое соединение закреплено сопло поз. 3. Штуцер подвода воздуха фиксируют относительно корпуса контргайкой поз. 6.

Сжатый воздух поступает в пистолет через штуцер подачи воздуха и попадает в сопло. Благодаря высокой скорости воздуха, выходящего из сопла, внутри корпуса пистолета образуется разряжение, в результате чего происходит засасывание абразива через штуцер подачи. Абразив и воздух с высокой скоростью выходят через трубу.

К штуцерам подачи воздуха и абразива соединены через хомуты шланги — соответственно шланг подачи воздуха (Dh = 26, двн = 16, l = 1800) и шланг подачи абразива (Dh = 40, двн = 24, l = 800).

Конструкция пистолета рассчитана для работы под давлением воздуха 5-10 кгс/см².

1. Включить освещение внутри камеры.

2. Открыть дверки, засыпать абразив. Шибер в нижней части камеры должен быть закрыт.

3. Поставить изделие через дверки внутрь на деревянную решетку. Если изделие длинномерное, то его нужно вставить внутрь камеры через боковые прорези.

4. Закрыть дверки.

5. Включить вентиляцию.

6. Открыть вентиль подвода воздуха и регулировочный вентиль.

7. Выполнить абразивную обработку изделия. Эжекторный пистолет держится правой рукой. Левой рукой, прикрывая или открывая регулировочный вентиль, подбирается оптимальное давление воздуха в пистолете. Левой рукой также придерживается шланг подачи абразива.

8. Закрыть регулировочный вентиль.

9. Закрыть вентиль подачи воздуха.

10. Отключить вентиляцию.

11. Открыть дверки, вытащить изделие.

12. Отключить освещение.

Абразивная обработка древесины применяется для:

— очистки древесины;

— придания фактурности поверхности;

— выполнения рельефных орнаментов (абразивная резьба).

Очистка древесины применима в основном в изделиях корнепластики (лесная скульптура). Корень или интересный нарост на дереве, прежде чем стать произведением искусства, должен быть очищен от коры и гнилых участков. Обычными резцами это сделать часто бывает достаточно сложно из-за труднодоступности мест, которые необходимо очистить. Абразивной обработкой можно не только очистить древесину, но и, варьируя время обработки отдельных участков и вид абразива, определить форму будущего изделия.

Природные фактурности поверхности. Суть состоит в том, что под действием абразивного потока на дерево его мягкие слои разрушаются быстрее, чем твердые, в результате чего поверхность приобретает фактуру.

Для придания фактурности необходимо выбирать древесину с ярко выраженной текстурой (рисунок), потому что, как правило, слои, окрашенные по-разному, имеют и разную плотность. Например, у сосны темные смолистые волокна имеют более высокую плотность, чем светлые. Известно, что резец «скачет» по волокнам этой древесины. Ядровые породы — клен, яблоня, вишня и др. — имеют плотность темного ядра выше, чем плотность светлой заболони, а сердцевина (небольшая центральная часть ядра), как правило, гнилая. Дефекты древесины — сучки, свилеватость, гниль и т. п. — усиливают декоративность обработанной поверхности и в данном случае являются желательными факторами.

Лучшими породами для получения фактуры абразивной обработкой являются сосна, ясень, дуб.

Не стоит брать безъядерные породы (липу, осину, березу): они имеют равномерную окраску слоев и соответственно плотность — фактуры на них не получить.

Выполнение рельефных орнаментов (абразивная резьба) заключается в выборе материала древесины абразивным потоком на одних участках и оставлении его нетронутым на других. Технология (см. рис. 13) заключается в следующем. На гладкую шлифованную поверхность дерева, предварительно обезжиренную ацетоном, наклеивается полиленовая самоклеющаяся пленка (рис. 13,а), которая широко применяется в строительстве для гидроизоляции трубопроводов (марка пленки — «полилен 40—ЛИ—45»). Пленка должна быть наклеена равномерно, без образования пузырей воздуха между деревом и пленкой. На пленку шариковой ручкой наносят задуманный рисунок, а затем ножом производят прорезание пленки (рис. 13,б). Далее участки пленки, где будет выборка древесины, отклеивают (рис. 13,в). Потом изделие помещают в камеру и производят абразивную обработку. Свободные от пленки участки дерева выбираются абразивом, а участки, закрытые пленкой, остаются нетронутыми (рис. 13,г). Пистолет необходимо держать перпендикулярно плоскости дерева, иначе пленка может отлететь. После абразивной обработки пленку снимают (рис. 13,д).

Рис. 13. Технология абразивной резьбы:

_{а — наклеивание пленки на дерево; б — прорезание пленки; в — снятие пленки; г — изделие с пленкой после обработки; д — готовое изделие}

Подобным образом можно делать многоуровневую абразивную резьбу, последовательность изготовления которой показана на рис. 14.

Вначале делают прорезание пленки (рис. 14,а). Затем пленку удаляют на тех участках, где задуман самый глубокий уровень рельефа. В данном случае — в центре листочка. Выполняют первую абразивную обработку (рис. 14,б). Затем заготовку вынимают из камеры и удаляют пленку там, где должен быть следующий по глубине уровень рельефа. Производят вторую абразивную обработку (рис. 14,в) и т. д.

Рис. 14. Выполнение многоуровневого рельефа:

_{а — прорезание пленки; б — заготовка и ее сечение после первой обработки; в — заготовка и ее сечение после второй обработки}

Чем меньше размер зерна абразива, тем выше чистота обработанной поверхности древесины, но зато больше требуется времени для получения собственно рельефа. Поэтому поверхность дерева лучше вначале обработать абразивом с размером зерна 1–2 мм до получения необходимой фактуры, а затем обработать абразивом с размером зерна 0,3–0,8 мм до получения чистой поверхности рельефа.

В процессе абразивной обработки частицы абразива могут «застрять» в поверхностном слое древесины, поэтому для их удаления нужно в конце работы продуть дерево максимальным давлением воздуха без абразива. Шланг подачи абразива при этом необходимо вытащить из нижней части камеры.

Производить абразивную обработку необходимо в хлопчатобумажных или резиновых перчатках, так как попадание потока абразивных частиц на незащищенные руки довольно болезненно, хотя и безопасно.

После абразивной обработки древесина может подвергаться всем традиционным методам отделки — лакировке, покраске, вощению и т. п.

Водопроводная линия — какой хочешь длины

В.А.Хрящевский

С вашим изданием «Сделай сам» я по знакомился в этом году и задним числом прочитал почти все номера за все годы выпусков. Да, многое понравилось и вот, наверное, под впечатлением и мне пришла идея — как помочь своим соседям облегчить полив своих 2–5 соток земли. В селе по улицам у нас техническая вода проходит по металлической трубе диаметром 300 мм, т. е. бери воды сколько хочешь. Но вот трубы и шланги, сами понимаете, стоят недешево 1 п/м по 30–50 руб.

Я предлагаю взять пластиковые бутылки 1,5 л и произвести в нижней части сверление диаметром 25 мм.

Далее просто, последовательно одну в другую завинчиваем и получаем водопроводную линию — какой хочешь длины (рис. 1).

Рис. 1

Семье собрать 100 штук за несколько дней — это не трудно, по-моему, а в результате 30 п/м — как с неба. Еще можно и сбоку понасверлить отверстия диаметром 8-10 мм в бутылках и получим орошение замечательное.

Ну вот что я спешу вам сообщить: подобных аналогов нигде ранее мною не было замечено.

Убойное зеркало… для колорадского жука

А.И.Герасимов

Колорадский жук стал колоссальным бедствием картофелеводов России. Будучи завезенным из Америки в Европу, он размножается все в больших количествах и мигрирует примерно на 30–50 км с каждым годом с запада на восток, захватывая все новые территории, достигнув уже Урала. Так как попал жук в Европу только во второй половине прошлого века, то природа здесь не успела создать ему врагов ни среди животных, ни среди насекомых. И только дрофы и цесарки могут поедать некоторое количество жуков и их личинок, если птиц предварительно потренировать. Но птицы эти водятся лишь в южных областях России. Да и в Америке с жуком борются в основном искусственным путем. Сообщалось, что выращен картофель с ворсистыми стеблем и листьями, что не позволяет вредителям добираться до мягких тканей растений.

К разрабатываемым ядохимикатам жук постепенно адаптируется, поэтому приходится создавать и выпускать новые их виды. А это требует больших материальных затрат. Да и при наличии адов трудозатраты по их применению тоже немалые. Поэтому борьбе с этим вредителем уделяется много внимания, в том числе в средствах массовой информации. Журнал «Сделай сам» тоже не остался в стороне (см., например, статью В.В. Пронженко «О борьбе с оккупантами» в «Сделай сам», 2002, № 2, стр. 70–77).

Садоводы-огородники, выращивающие картофель для личного употребления на площадях 1–3 сотки, предпочитают часто использованию ядохимикатов периодический ручной сбор жуков, их личинок и яйцекладок на листьях картофеля. Дело в том, что из-за большого количества изготовителей (нередко недобросовестных) этих ядов продаются и их подделки, которые со временем не разлагаются на воздухе, а накапливаются в грунте и могут проникать в клубни картофеля. Мне известен случай, когда огородник был вынужден выбросить весь урожай картофеля, ибо его употребление в пищу приводило к дискомфорту и расстройству желудка. Случилось это после трехкратного за сезон опрыскивания стеблей картофеля одним из препаратов против колорадского жука.

Осмотр стеблей картофеля и ручной сбор с них яйцекладок, личинок и жуков достаточно трудоемок и утомителен; на площадь в 2 сотки требуется при навыке времени около 1,5–3 часов, будучи в согнутом положении. А так как среди огородников много людей пожилою возраста и, как правило, с больным позвоночником, то такая работа создает им и дополнительные проблемы. Я на своем участке тоже последние 5 лет не применял яды против жуков. Главное — это не позволить жукам сразу после появления молодых ростков стеблей картофеля расплодить на них личинок, которые быстро объедают листья, что затрудняет развитие корней и закладку на них клубней, уменьшает урожай и размер клубней. Поэтому я каждые 2–3 дня осматривал все листья кустов, нагибая поочередно стебли, и, найдя паразитов, как правило, на нижних листьях и на нижних их поверхностях, соскабливал пальцем яйцекладки и молодых личинок в баночку или просто раздавливал. Особо внимательно осматривал те кусты, на которых обнаруживал самок жуков (они более крупные, чем самцы). Самки делают 2–3 кладки, в основном ночью, а на день перебираются на верхние части стеблей. Поэтому при осмотре кустов в период 9-12 часов наличие самки на них почти на 100 % гарантирует яйцекладки на листьях данного куста.

Однако изложенные выше трудоемкость и проблемы позвоночника заставили меня поискать путь более оперативного и менее утомительного и болезненного приема обнаружения вредителя. Я придумал и быстро соорудил из подручного материала достаточно простое, но эффективное устройство для поиска яйцекладок и молодых личинок жуков. Оно позволяет делать это теперь в основном стоя, без постоянного и большого сгиба позвоночника. И только при обнаружении паразитов нужно наклониться и убрать их вручную. Последние два сезона я использую с успехом это устройство, краткое описание которого предлагаю ниже.

Собственно принцип устройства заключается в применении зеркального отражения. Если каким-то образом подвести наклонно к низу стебля 1 (рис. 1) зеркало 2, то согласно закону отражения луч 3 света (угол падения равен углу отражения) попадет в глаз 4 вертикально стоящего человека с наклоненной головой, и он увидит нижнюю поверхность листа картофеля. Изменяя угол наклона зеркала и перемещая его по вертикали и вокруг куста, можно, не нагибаясь, осмотреть состояние всех листьев и обнаружить на них возможных вредителей.

Рис. 1. Принцип работы устройства:

_{1 — стебель куста картофеля; 2 — зеркало; 3 — луч света; 4 — глаз}

Теперь вопрос заключается в воплощении этого принципа в конкретное устройство. У меня в наличии было три прямоугольных зеркала размером 90х160 мм². После некоторых предварительных опытов на огороде я вырезал ножницами из кровельного оцинкованного железа заготовку (рис. 2) для взаимного фиксирования на ней зеркал, а заготовку с зеркалами — закрепления к деревянному черенку.

Рис. 2. Заготовка из жести для крепления зеркал:

_{1 — усик; 2 — отверстие: пунктир — места сгиба}

Предусмотрел на ней усики 1 для отгиба их и таким образом крепления зеркал. Толщина моих зеркал была 4 мм, поэтому длина каждого усика составляла 6–8 мм, а ширина у основания — около 5–6 мм. Пробил отверстия 2 диаметром 3 мм для гвоздей. Показанные штриховые линии — это места последующего сгиба заготовки согласно рис. 3.

Рис. 3. Форма сгиба заготовки:

_{1 и 2 — плоскости размещения центрального и боковых зеркал соответственно}

На плоскости 1 размещается центральное зеркало, а плоскости 2 для боковых зеркал отогнуты на угол 60° (относительно плоскости 1. Затем эту заготовку прибил гвоздями к черенку 1 сечением 20x40 мм и длиной 1100 мм со скругленными кромками. Вырезал из полиэтиленовой пленки подкладки 5 (в несколько слоев) по размеру зеркал 4 для предохранения от царапания металлизированные зеркальные поверхности, разместил подкладки на соответствующих поверхностях заготовки, положил на прокладки зеркала и зафиксировал их загнутыми усиками 6. Но это еще не все. Для того чтобы листья непосредственно не касались зеркал и было расстояние около 120–150 мм от них до поверхностей зеркал, что необходимо для увеличения угла обзора листьев, я установил на черенке три дуги 7 из жесткой проволоки диаметром 3,5 мм из алюминиевого сплава, Как это изображено на рис. 4.

Рис. 4. Конструктивная схема устройства:

_{1 — черенок; 2 — заготовка из жести; 3 — гвоздь; 4 — центральное зеркало; 5 — подкладка; 6 — усик; 7 — дуги из провода; 8 — скобы; 9 — провод жесткости}

Каждую дугу закрепил двумя скобами к черенку с обратной его стороны (рис. 4,а) и, кроме того, для повышения сохранности форм дуг и общей прочности связал их между собой по местам максимальных перегибов проволокой 9. Дуги дополнительно позволяют удерживать по центру зеркал расходящиеся стебли куста по мере подъема устройства вверх. Естественно, что все острые кромки на металлических деталях скруглил напильником для уменьшения повреждений растений. Общая масса устройства составила примерно 1,5 кг. Устройство в сборе показано на рис. 5.

Рис. 5. Устройство в сборе. Масштаб деталей не соблюден. Назначение деталей см. на рис. 4

Процедура поиска вредителей производится таким образом. Стоя вертикально между рядками растений картофеля, подводите к кусту устройство, держа его рукой за черенок, и, отгибая дугами листья нижними поверхностями к зеркалам, осматриваете листья посредством зеркал, поворачивая устройство влево и вправо на общий угол около 180°, а также изменяя несколько и наклон черенка устройства. При этом черенок нижним концом может опираться на грунт для уменьшения нагрузки на руку. По мере роста и увеличения высоты стеблей нужно будет еще приподнимать устройство, чтобы аналогично осмотреть верхние листья, на которых, как правило, кладок первоначально всегда меньше, чем на нижних листьях. Но с ростом стеблей количество кладок на верхних листьях увеличивается. Обнаружив яйцекладку или молодых личинок, свободной рукой удаляете их или раздавливаете. Затем аналогичный осмотр куста проводите с другой стороны от вас, хотя можно первоначально пройти до конца первый рядок. Естественно, что как опрыскивание ядохимикатами кустов, ручной сбор жуков и их личинок, так и работа с данным устройством проводятся в сухую погоду. Иначе попадающие на зеркала капельки воды исказят изображение листьев и затруднят обнаружение на них вредителей.

Практика применения мной и знакомыми огородниками этого устройства показала удобство пользования им и его полезность. Лучше бы для большего угла обзора иметь зеркала усеченной трапециедальной формы, чтобы отражающая поверхность была полной по всему углу. Можно сверху черенка приделать небольшую поперечную планку для удобства держания устройства, но мне показалось это ненадобным. При наличии качественных ядохимикатов можно бы закрепить на черенке небольшую емкость с их раствором и распылитель ядов, чтобы при обнаружении вредителей локально их опрыскать, не поливая раствором весь куст и почву вокруг него. Конечно, можно пользоваться устройством и только с одним центральным зеркалом, но это менее производительно, так как сокращается угол обзора и требуется больше поворотов устройства для осмотра куста. Угол наклона металлической заготовки к черенку (30°, см. рис. 4) и отгиба на ней боковых плоскостей (60°, см. рис. 3) тоже можно несколько изменять, подбирая их для удобства работы в зависимости от роста пользующегося устройством, тем более что регулировать эти углы достаточно просто.

Считаю, что наличие такого или аналогичного устройства на каждом садово-огородном участке облегчит хозяевам борьбу с картофельным вредителем. Оно особенно необходимо людям с больным позвоночником, в пожилом возрасте и пенсионерам, обладателям, как правило, именно этой хвори.

На основе этого устройства можно создать и промышленный образец, организовав его серийный выпуск, что наверняка найдет спрос у огородников, ибо облегчит труд по выращиванию хорошего урожая картофеля, предохранит почву от загрязнения химикатами и сэкономит деньги на покупку ядов от жуков. Стоимость устройства может быть малой, если вместо стеклянных зеркал применить полированную фольгу из нержавеющей стали или титана, согнутых в виде части поверхности урезанного конуса.

Желаю всем огородникам сделать подобное устройство для успешной борьбы с американским оккупантом.