|
Какой напилим «стрип» такой и склеим «плэнкинг»
Сразу скажу – в магазине готовых реек не
продаётся. Их надо делать. И тут многих отпугивает две вещи: качество леса и
длина заготовок.
Спору нет, в обшивке лодки не должно быть
никаких сучков, трещин , свилеватостей, гнили и червоточин. Это в принципе не
допускается, а значит, лес требуется «нулевой» категории, имеющей рабочую
влажность не более 18%, полученную исключительно путём естественной сушки. И
если с влажностью всё было более-менее в порядке (лес я заготавливал заранее),
то вот с категорией - проблема. Бездефектного леса, даже если его нужно всего
килограммов восемьдесят, найти нелегко. Иногда просто невозможно.
 Но
тем и хороша технология обшивки реечкой, что в ней заложены ответы на многие
вопросы, которые ставят в тупик любого судостроителя, идущего традиционными
путями. Даже из самой сучковатой доски, если ей распустить на мелкую реечку,
можно получить немало брусков, не имеющих на всей длине ни одного дефекта.Те же
рейки, в которых дефекты всё-таки остались, можно разрезать на несколько
фрагментов. Участки с дефектами – удалить. А оставшиеся - срастить «на ус»,
получив рейку, пусть немного меньшей длинны, но тоже без дефектов. Некоторые мои
приятели , «бывалые знатоки-дровосеки» меня стращали, тезисами типа «Ты никогда
не найдёшь хороший лес», «Будет много отходов» и т.д. Это не так. Найти
цельный брус 100х100, в котором на длине 4 метра не оказалось бы ни одного сучка
действительно сложно. Но найти такой же объём в виде 16-и бездефектных брусочков
той же длины сечением «дюйм на дюйм» вполне посильно на любом лесоторговом
складе. При определённой настойчивости там можно наверное найти и сотню реек
сечением 9х18 мм, но я посчитал ,что проще будет такие реки напилить самому из
брусков большего размера.
Свой запас леса я копил всю зиму,
предпочитая приобретать лиственницу и мелкослойную сосну. Иногда в течении дня я
покупал не более чем по одному - два бруска. Но в конечном итоге требуемое
количество было собрано и заложено на сушку. А через полгода я приступил а
нарезке реек.
Существует ещё один пунктик – пресловутая
парадигма «радиального распила». Принято считать, что брус, полученный
путем распиловки бревен в направлениях, параллельных радиусу ствола («рифт»)
заведомо более высокого качества, поскольку меньше подвержен короблению (и в
магазинах его непременно предлагают чуть ли не по двойной цене). Это верно. Но
это лишь часть правды.
 Остальная
же правда же в том, что реечки для обшивки по технологии «стрип-плэнекиг» весьма
невелики в своём поперечном сечении. И уж тем более никак не сопоставимы с
размерами поперечного сечения бревна. Чтобы получить нужную ориентацию годовых
колец, вовсе не обязательно покупать сразу дорогой лес. Нужные рейки можно
выпилить и из заготовок сортом похуже, просто следует правильно ориентировать их
при распиловке.
 Так
например, если взять доску, в которой годовые кольца ориентированы заведомо не
лучшим образом («полурифт» или «фладдер»), но распилить её ставя плоскость пилы
параллельно боковым граням заготовки, то полученные в итоге бруски будут иметь
как раз требуемый «радиальный распил». Разумеется это не панацея. Какое-то
количество леса все равно придется выбраковать.
 Но
при этом, не стоит забывать, что деревянная лодка живёт не корпусом единым. Ещё
понадобится делать рангоут, вёсла, отпорные крюки, леера, планшир и прочее.
Предпочтительно, чтобы эти и многие другие вещи так же были клееными. И в
изделиях циллиндрической формы, зачастую бывают нужны заготовки с «диагональным»
или «наклонным» расположением годовых колец.
 Вообще,
позволю себе ремарку не по теме : склеивание деревянных заготовок из слоёв или
брусков – большое искусство. Здесь нет стандартных правил и очевидных решений.
Мне пришлось с сожалением выбросить несколько почти готовых вещей, после того,
как обнаружил, что слои склеены неправильно , или их направления подобрано
неверно. Однако мы пока говорим лишь о предварительной обработке леса. На этой
стадии у меня почти не было отходов. Тем не менее, начиная работу всегда надо
быть готовым к тому, что в отходы ( в том числе и брак) уёдет до 40%
заготовленного леса.
 Разобравшись
с распиловкой, стоит пару слов упомянуть о сращивании отдельных кусков в рейку
нужной длинны. Эту операцию надо проводить ДО того, как рейки будет придан её
специфический поперечный профиль (выпуклость с одной стороны и выемка с другой)
Иначе, стык сращиваемых кусочков всегда получится не ровным.
Само сращивание – фактически склеивание
брусков между собой их торцами. Основное правило здесь добиваться максимальной
площади склеиваемого стыка.
 В
промышленных условиях это достигается путем применения специальных фрез, при
помощи которых торцы брусков как бы «расчёсываются под гребёнку» (микрошип).
Площадь стыка таким образом увеличивается примерно в 7 раза. Кроме того,
подобный стык работает ещё и как соединения типа «шип-паз», что придаёт ему
дополнительную прочность на изгиб/кручение.
   Надлежащим
образом «расчёсанные» заготовки, сгоняют в специальных прессах и под давлением
склеивают в монолитный брус.
 В
условиях домашней мастерской эту технология малопригодна. Фрезы очень дороги
(цена одного комплект фрез сопоставима с ценой самого фрезерного станка) и
капризны в заточке. А о прессах и говорить нечего. Впрочем, я сращивал рейки,
заторцованные под «микрошип» при помощи 4-х струбцин. Как это делалось видно на
фотографии. Однако подобную процедуру следует проводить очень осторожно.
 Поэтому
часто в литературе рекомендуют более демократичный способ сращивание путём
разделки торцов «на ус» («заусовка»), когда стыкующиеся торцевые части
соединяемых брусков обрезаются под углом примерно 16-18о
(соотношение сторон срезаемого клина 1:8). Такое соединение в основном не хуже
промышленной «гребёнки», при том что получить его можно даже самым примитивным
инструментом – ножовкой или рубанком
 Я
приспособил для этих целей торцевую пилу, (о чём уже говорил выше), оборудовав
её шаблоном, схема которого показана на рисунке. Соединение получалось
замечательным.
Но его слабое место: нагрузки сжатия -
сдвига. Скошенные части «проскальзывают» друг относительно друга, и брус
ломается в самом неподходящем месте. Это довольно редкие нагрузки, ими можно
было бы и пренебречь, если б не одно «но»: в момент сборки корпуса, когда рейки
еще только подгоняют друг к другу, именно «сжатие-сдвиг» действуют на брус
сильней всего. Рейки ломаются..
Это замедляет работу.
 Поэтому
сращивание «на ус» я применял лишь в весьма ограниченном объеме. Что же касается
собственно обшивки, то как гласит древняя кулинарная мудрость, не стоит
приступать к приготовлению деликатесного кондитерского изделия, если в качестве
исходного сырья вы располагаете одними лишь телячьими экскрементами.
Сегодня в любом мало-мальски населённом
пункте имеется пусть небольшая, но вполне профессионально оборудованная
столярная мастерская. Обратитесь туда, и за весьма небольшие дополнительные
деньги, люди сделают вам всё что необходимо.
Профилирование,
Или волшебное превращение деревенского бруска в
«шведскую» рейку
 Изюминка
стрип-плэнкинга – форма реечки. Выпукло-вогнутое сечение брусков, позволяет
слегка поворачивать их друг относительно друга , будто в шарнире. Таким образом
при сборке обшивки появляется возможность придать ей различную кривизну
поверхности на разных участках.
  
 На первый взгляд в этом нет ничего
оригинального. Выпукло-вогнутая форма была еще у брёвен, из которых в старину на
Руси возводили избы и крепостные стены. На родине классики деревянного зодчества
подобный приём был известен без малого тысячу лет.
  К
стати в самой Швеции, брёвна тогда обтёсывали по сечению шестигранника, и пазы
в них делались не цилиндрической формы как в России, а под острым углом. Столь
грубое раскрытие структуры древесины (оголялись и раскалывалось до 30% годовых
слоёв брёвен) не шло на пользу долговечности построек. Поэтом до современников
дожили не многие из построек той поры. Домик Петра, который стоит сегодня в
Санкт Петербурге, был собран именно таким способом, но своей сохранности он
обязан прежде всего не столько «швендской» технологии, сколько бережному уходу
его владельцев.
 Бревенчатый
сруб, как архитектурный стиль и технология популярные по сей день. Нынче немало
новых вполне современных строений делается именно так, как это делалось тысячу
лет назад.
Однако «домики» домиками, а планки – не
брёвна. Обшивка даже самой маленькой прогулочной лодки будет заведомо сложнее
по форме и по конструкции любого самого «навороченного» чуда света.
 Проблема
здесь и в двойной кривизне поверхностей, и в предельной жёсткости
конструкционных требования : обшивка должна быть прочной как сруб, но очень
лёгкой. Простота решения (продольные радиусные фаски на рейках) здесь только
кажущаяся.
Частенько в литературе по «стрип-плэнкинг»-у
можно видеть примерно такой рисунок. Так выглядеть воображаемый поперечный
разрез борта, обшитого рейками. Однако – это рисунок всего лишь «идеал». Так бы
ВЫГЛЕДЕЛ БЫ разрез, если б не «но».
 На
самом деле в таких рисунках присутствует минимум две неточности.
Во первых, линия, образующаяся склеенными
друг с другом рейками, не строго гладкая, как по теоретическому чертежу
шпангоута, а ломанная, поскольку боковые грани реек – плоские. «Излом»
огибающих линий имеет довольно сложную форму – кромки реек сильно торчат во все
стороны, так что после их склеивания готовый корпус приходится изрядно
рихтовать.
Даже при всём упрощении, которым грешит
приведённый рисунок, следует признать, что в отходы после такой «рихтовки» уйдёт
не менее 10% массы древесины, уже вклеенной в корпус!
 Во
вторых, прилегание реек друг другу по радиусным стыкам, на различных участках
обшивки различное. Реки испытывают продольную скрутку, поскольку на штевневых и
на мидельных участках обшивки кривизна таковой различна. Радиус скрутки рейки
то же различен, и следовательно он не может полностью совпадать с радиусом
скургления её кромок на всей длине рейки. В следствии этого, в одних местах
рейка прилегает хорошо, а в других – не очень.
То же самое можно видеть и в поперечном
сечении, где буквально от реки к рейке кривизна корпуса меняется, будучи
минимальной в области днища и бортов, а максимальной - в зоне скуловых обводов
и кильсона.
 Цилиндрическая
выемка, тянущаяся вдоль граней реек, позволяет им слегка проворачиваться друг
относительно друга. Таким образом, даже при некоторой скрутке в пределах
определённых («допустимых» ) углов, прилегание реек друг к другу остается
достаточно плотным.
 Но
если скрутка оказывается слишком велика (на большой угол, или при малом радиусе
) то реки не могут плотно соприкасаться – образуется клиновидный зазор.
 Чтобы
избежать этого явления , желательно, чтобы радиус продольной цилиндрической
выемки на рейке был бы как можно меньше. В пределе он должен равняться половине
ширины рейки.
Правда при таких предельных значениях
«шарнирный эффект утрачивается – одна рейка «погружается» в другую, как бы входя
в паз и уже никак поворачиваться не может.
Компенсировать «пазовый эффект», следует
путём некоторого смещения продольной оси цилиндрической выемки «из тела реки»
(делать выемку с допуском «в плюс»).
Тогда следующая рейка, входя в такую
выемку своей скруглённой выпуклой гранью получит возможность проворачиваться на
некоторый свободный угол.
Эмпирическим путём я принял такое смещение
равным примерно 10% от радиуса выемки. Однако его несложно вычислить довольно
точно.
Для этого по теоретическому чертежу
корпуса надо выбрать наименьшие радиусы скруглений (обычно такие бывают на
скулах и вблизи кильсона. В этих местах рейки обшивки подвергаются наибольшей
крутке, и следовательно, им нужна максимальная свобода «шарнирной» части.
Далее, из соотношения выбранных
радиусов, ширины и толщины сечения рейки, определяют условия скрутки. Искомое
смещение рассчитывается по формуле
D
= S
x
B
x
(4R) -1,
где
D
– смещение центра цилиндрической выемки относительно плоскости меньшей грани
рейки
S
– ширина рейки
B
– nтолщина рейки
R
– радиус скругления участка корпуса. , по теоретическому чертежу (за вычетом
толщины обшивки)
Надо сказать, что само смещение зачастую
довольно незначительно по величине. На
представленном графике видно, как оно меняется в зависимости от минимальных
радиусов обводов теоретического чертежа и размеров сечения рейки . В большинстве
случаев размер смещения сопоставим с точностью технологического оборудования,
которая в деревообработке и без того невысока. Однако это вовсе не означает, что
им стоит пренебрегать. Если заранее заложить в профиль рейки все необходимые
геометрические параметры, то в последствии при сборке, это облегчит монтаж
обшивки и уменьшит трудоёмкость её доводки (соответственно и отходов будет
меньше).
 На
последок, справедливости ради стоит сказать, что примерно от 20% до 40% площади
обшивки могут быть собраны из реек вообще никак не профилированных.
В этом нет необходимости для тех
участков, где погибь обшивки и так невелика – борта, транец. Рейки укладываются
прямо в набор в своей исходной прямоугольной в сечении форме. А далее, под
действием фиксирующих струбцин они деформируются, сминаются грани, исчезают
зазоры.
Древесина – относительно мягкий материал,
и усилий полутора десятков струбцин, прижимающих рейки друг к другу , зачастую
достаточно, чтобы грани «осели» и приняли нужную форму уже по месту.
Доводка формы
Два слова о технологии
Теперь, когда с геометрией рейки всё
более-менее понятно, самое время решить: как это сделать. Сразу замечу , в
литературе технологический аспект получения скруглённой рейки практически не
обсуждается. Принято считать что это то ли очень просто, то ли слишком очевидно,
то ли не интересно. Такое молчание , надо полагать подразумевает, что рейка для
«стрип-плэнкинг»-а должна делаться так же, как тарная дощечка или садовый
штакетник: кто пилой, кто топором. В общем, само собой как-то образуется…В
принципе, логичным считать, что окончательный профиль рейке следует придавать
вполне традиционным строганием. Благо в этом деле и опыт большой и
прогресс рубанков достиг фантастических высот.
 Вот
только посмотрите, какие красавцы предлагают своим покупателям именитые
компаниии «Стэнли», «Веритас», «Ли вэлью» и т.д. Платишь всего каких-то 200-300
долларов и профилируй на здоровье. Наверное, уже только ради одного лишь
счастья пару часов в неделю подержать в руках такое произведение искусства
следует затевать строительство лодок.
 Из
уважения к традиции, я поначалу отдал должное проторенному пути средневековых
столяров, и пару реек дедовской клёвочкой сделал. Потом бросил это занятие, как
абсолютно бесперспективное Рейка - не столб. Она очень длинная, очень
тонкая и очень гибкая. Чтобы строгать её в ручную нужен верстак такой же
длинны (в нашем случае, минимум 4 метра. А ведь бывают лодки и подлиннее…).
Нужно на том верстаке ухитриться её прочно зафиксировать, а потом очень-очень
медленно водить по ней этим древним инструментом, имея ввиду, что допуски
составляют десятые доли миллиметра, а исходный материал по определению
неоднородный. Можно конечно соорудить какое-нибудь приспособление, что-то типа
специального верстачка – длинного но узкого.
 Можно
для рубанка предусмотреть металлические направляющие (благо конструкции, навроде
той, что изображена на этой фотографии из рекламного проспекта фирмы «Record»,
изначально подразумевают такую возможность). Но производительность это сильно не
поднимет. А малейшая ошибка, скол слоя и деталь пропала. К стати, именно по этой
причине я заранее исключаю применение электро-рубанков. Ими хорошо затачивать
колышки для войны с вампирами. Но для более тонкой работы подобный инструмент в
принципе не пригоден. Тут лишь крайности – или стационарный промышленный рейсмус
с чугунной направляющей плитой и такой же массивной станиной, или всё в ручную.
 Некоторую
надежду на улучшение вселяло разглядывание садовых лопат в хозяйственном
магазине. Их круглые рукоятки как известно делают вовсе не на токарных станках,
а с помощью специальных фрез, которые от этого так и называются – «черенковые».
 Выход
из тупика обозначился в виде незатейливого фрезерного станочка, который
незадолго до этого я смастерил себе , установив ручной фрезер
BOSH GOF-1300 на самодельную станину из фанеры. Такое по силам каждому.
 Фрезер,
кусок фанеры, величиной примерно в один квадратный метр и три часа работы – у
вас получится не хуже.
 Впрочем
для страдающих генетической ленью в наш развитой век множество фирм предлагают
различные приставки промышленного изготовления , которые по сути есть точно
такие же столики с дыркой, но по цене – ещё один фрезер.
 Причём
для особенно изысканных лентяев, тех кому лень себя назвать лентяем, всё это
добро продаётся в виде различных комплектов для домашней сборки. Заготовки
станин, крепёж, разные блестящие железячки - всё это аккуратно разложено по
коробкам и пакетикам. Покупай и наслаждайся творчеством. В конце концов - дело
вкуса.
 Поэкспериментировав
с различными фрезами , и выбрав нужный комплект (он показан на рисунке), я в
скоре ощутил заметный рывок в производительности. «Черенковой» фрезой делалось
цилиндрическое скругление кромок, «сферической» с противоположной стороны
выбирался полукруглый паз. Рейки выходили чистыми и весьма резво. Всё шло
замечательно.
Но этой радости не суждено было жить
долго. Фрезы вскоре затупились. Они стали «рвать» древесину. Срез пошёл
грязный, со множеством сколов. Если б лезвия фрез были прямыми - наточить их не
составило особого труда. Но точить и править фигурные режущие кромки в условиях
домашней мастерской дело абсолютно неблагодарное. Новый комплект фрез мне в тот
момент был не по карману. Замечательный станочек пришлось на время отодвинуть в
угол.
Остановка работы из-за такого пустяка, как
невозможность получения круглой кромки выросла в реальную опасность срыва всего
проекта. Дело принимало нешуточный оборот и надо было срочно что-то придумывать.
И тут в одном из старых журналов мне на глаза попалась статья о так называемой
«модифицированной древесине».
Фокус прост. Тот кто хотя б раз вбивал
гвоздь в доску наверняка обращал внимание, что в месте ударов молотком дерево
слегка сминается. При этом оно не просто деформируется – оно уплотняется.
Основанная на этом нехитром явлении технология называется «модифицированием
древесины». Изделия, получаемые путём прессования цельных кусков дерева, выходят
намного прочнее исходных брусков, они становятся твёрже, устойчивей к гниению и
механическому износу.
 К
слову сказать, именно в судостроении модифицирование древесины используется
довольно давно. Именно таким образом изготавливают деревянные вкладыши
дейдвудных подшипников («бокауты»). Причём, делают так по сей день, в наш
современный век безудержного разгула пластмасс и металлокерамики. И делают не на
каких-то раритетных речных трамвайчиках, а скажем, на атомных подводных лодках,
супертанкерах и т.д. Так что Америки я не открыл.
 Но
вот свою задачку решил вполне удачно. Обычный кусок водопроводной трубы,
распиленный «турбинкой» вдоль по шву на две половинки превратился в готовую
прессформу. Половинки разворачивались так, чтобы получить «выпуклую» и «вогнутую
« стороны рейки. Между ними закладывался брусок. Весь пакет стягивался верёвкой.
А дальше лёгкими и неторопливыми постукиваниями кувалдочки, брусок
«модифицировался» до искомого «шведского» стандарта.
 Ведь
в конечном итоге, с каждой стороны надо было «снять» всего по полтора-два
миллиметра. Их можно «снять», а можно и «смять». Последнее оказалось
проще, дешевле, и в принципе без отходов. А инструменты – труба и кувалда»,
затупятся очень не скоро.
Готовое изделие получалось быстро, а
главное, его поверхности имели идеальную геометрию, были зеркально гладкими, а
само дерево заметно упрочнялось.
Но настоящая же революция, почище
«Матрицы-3», свершилась в тот день, когда ко мне в мастерскую заглянул местный
жестянщик по прозвищу Стратосферыч. Скорбно взирая на мои упражнения с
кувалдочкой, мастер покивал головой и принёс мне на один вечер свою портативную
зигмашинку. Это простейшее приспособление состоящее из двух маленьких вальцов
(роликов) приводимых в движение при помощи рукоятки и редуктора.
 Основное
его назначение, прокатывать на железных листах различные фигурные кромки,
выемки и прочее. Очень полезная штука при работе с листовой жестью, разными
трубами, желобами и тому подобными кровельными штуками. Более солидные станки
применяют в промышленном производстве при изготовлении воздуховодов вентиляции
и кондиционирования.
 Мне
же вполне хватило и простенькой машинки, прикрепляемой к верстаку, навроде
домашней мясорубки. Усилие развиваемое на роликах было достаточно, чтобы
прессовать малоуглеродистую сталь. А у ж для дерева его и тем более хватало.
Нужный мне профиль получался нетипичной доля деревообработки технологией –
прокаткой. Выходило быстро и качественно.
 Заодно
обнаружился дополнительный полезный эффект – рейки слегка деформировались по
длине – получался небольшой продольный прогиб. Это было мне весьма кстати при
монтаже последних заключительных поясов вблизи кильсона . Там продольная погибь
реек была значительной, и без зигмашинки мне бы скорее всего пришлось вновь
уменьшить сечение реек. Иначе они просто ломались бы под струбцинами. Спасибо
Стратосферычу!
| 
