Деревянное колесо своими руками

Деревянное колесо своими руками

Цивилизация уже давно проникла и в наши деревни и села, и все реже встретишь на сельских дорогах телегу с деревянными колесами. Но все древнее мастерство изготовления деревянных колес не угасло, и в некоторых случаях такие деревянные изделия пользуются большим спросом. Во-первых, сейчас часто деревянные колеса используются в декоративных целях, а во-вторых, есть еще хозяева, которые отдают предпочтения именно колесам из дерева.
Сейчас чаще к телегам цепляют колеса с шинами – ехать так комфортнее, меньше трясет на ухабах, но для лошади гораздо проще тянуть телегу на деревянных колесах, они легче по ходу и грязь к ним меньше пристает.

Технология изготовления колеса может пригодиться для тачки, телеги или другого устройства с вращающимися элементами конструкции.

Правила изготовления деревянных колес

Ранее деревянные колеса изготавливались согласно ГОСТа, который жестко ограничивал размеры: наружные диаметры колес для одноконных телег должны были иметь диаметр 630 и 720 мм передних колес и 900 задних, а для пароконных повозок передние диаметры были 900 мм, а задние – 1080 мм.

Деревянное колесо, которое чаще всего использовалось для гужевых повозок, состояло из цельногнутого обода или было цельноободным (из единого деревянного бруска). Также встречались собранные из секций (косяковые) колеса и колеса с цельнодеревянными спицами и ступицей. Иногда деревянные колеса укрепляли металлическими поковками.

Процесс изготовления деревянного колеса

Изготовление деревянных колес состоит из следующих этапов: подготовки заготовок, обработки, сборки и оковки колес.

В качестве заготовки для колеса обычно мастера используют кленовую древесину. Раньше дерево рубили, нарезали на чурбаки по 30 сантиметров и больше (до двух метров), а потом заготовки сохли до нужной кондиции. Далее их кололи топорами на косяки или пилили двуручной пилой.

Гнутье обода деревянного колеса

Заготовки распаривали и изгибали на круге: один конец деревянной заготовки закрепляли вместе с железным ободом в специальной выемке между упором и кругом, а за второй конец двое мастеров с силой жали руками. После того, как закрепленный конец немного сгибался, свободный конец закрепляли цепью или тросом с жердью и продолжали сгибать заготовку.

Конец заготовки окончательно догибали ручным воротом, а затем концы обода связывали лыком или проволокой и оставляли на круге на пол часа для остывания.
В этом процессе обычно участвовало 3 работника – двое гнули обод, а третий следил за правильным сгибанием заготовки на круге. За одну смену при определенной сноровке удавалось согнуть 40-45 ободов.

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.

Изготовление ступицы

Ступица является центральной частью колеса, которая через спицы соединяется с ободом. По стандарту ее длина равна 280 мм, а диаметры 190 и 167 мм.
В старину ступицы обрабатывали в ножных самодельных токарных приспособлениях. Одной ногой рабочий качал маятник, и заготовка вращалась на скорости 30-40 оборотов в минуту. В качестве резца использовали длинное приспособление в виде лопатки, которое обрезало распаренное дерево.

Для ступиц использовали заготовки из твердых лиственных пород диаметром 20-25 см. Деревянные полена распиливали на отрезки по длине ступицы. Диаметр заготовки мог быть от 200 до 250 мм с шагом в 10 мм. Заготовки до 210 мм шли на ступицы диаметром 167 мм, а остальные размеры были для ступиц с диаметром 190 мм.

Предварительно ступицы обрабатывались топором, а потом их дорабатывали на токарных станках. Затем в центре в продольном направлении сверлили отверстие для оси повозки, а в утолщении посредине делали гнезда для спиц в количестве 10-11 штук для переднего колеса или 11-12 шт. для заднего колеса. Места гнезд размечали по шаблону.

Затем на ступицу надевали 4 металлических обруча: на утолщенные конец и на более тонкий.

Изготовление спиц

Делались спицы из твердой лиственной древесины. Заготовки пилили на чурбаки нужной длины, строгали или обтесывали топором. Заготовки спиц по стандартам имели размеры: толщину 45 мм, ширину 65 мм и длину 320, 360, 450 и 540 мм.
Спицы крепятся одной стороной в гнездах ступицы, а второй в ободе. Часть спицы, закрепляемая в ободе, называется застригом, а в ступице – всадом. Шипы спиц надо делать такими, чтобы их концы не доходили до до внешней поверхности обода на пару миллиметров, а до втулки ступицы на 12-13 мм. У всада спица должна быть толще, поскольку здесь возникают наибольшие усилия. Бесспорно, болезнь лучше предупредить, чем впоследствии лечить осложнения, вызванные заболеванием.

  1. Возле заделки в обод – не меньше 50 мм
  2. Возле заделки в ступицу – не меньше 55 мм
  3. Диаметр шипа в ободе – не менее 24 мм
  4. Толщина шипа в ступице – не меньше 17 мм
  5. Сечение по средней части на малой оси – не меньше 35 мм

Размеры и форму спиц проверяли специальным шаблоном.

Сборка деревянного колеса

  • Сначала собирали репья (это названием ступицы с закрепленными спицами) и забивали спицы в гнезда ступицы
  • Затем размечали место зарезки верхнего шипа и длину спицы.
  • Каждую спицу обрезали до нужной длины и зарезали шип с помощью лучковой пилы.
  • Завершали работу насадкой обода на специальных верстаках — колеснях.

Он представлял собой стол с крышкой, в которой вырезано кругло отверстие с железной окантовкой.

Читайте также:  Как склеить щит из дерева?

Отверстие было соединено с продольным вырезом в крышке стола – туда вставляли несколько прокладок из дерева. Ступицу со спицами укладывали на это приспособление так, чтобы сама ступица находилась в круглом отверстии, а одна из спиц – над прорезью в крышке. Затем на репей накладывали обод, причем так, чтобы одно из его гнезд находилось напротив спины, расположенной над продольной прорезью в столе. Между прокладками забивали деревянные клинья и насаживали гнездо обода на шип спины.
Потом колесо поворачивали так, чтобы следующая спица оказывалась над прорезью и гнездо обода насаживали на ее шип.

Оковка деревянного колеса

Для большей крепости и надежности колеса, его внешнюю сторону обхватывали металлической полоской шириной 45-60 мм и толщиной 8-12 мм. Эту шину закрепляли на ободе в 3-4 местах болтами. Для того, чтобы обод не растрескивался, его боковые стороны спиц проклепывали – сверлили отверстие в ступице и забивали туда бронзовую или чугунную втулку.

Деревянное колесо

Нам повезло – настоящее колесо от телеги мы смогли раздобыть. Но одного оказалось мало – колёса удачно вписываются в дизайн дачного участка. Поэтому мы решили попробовать сделать ещё одно деревянное колесо своими руками. Если получится – можно потом и тележку декоративную построить, и люстру оригинальную смастерить.

Итак, посмотрели на старинный экземпляр и принялись за работу.

ДЕРЕВЯННОЕ КОЛЕСО СВОИМИ РУКАМИ

Начнём с изготовления ступицы. Это самый сложный элемент изделия. В домашних условиях его сможет сделать только очень опытный мастер. Мы пошли простым путём: взяли деревянный брусок размером 10 на 10 см, длиной 60 см и отправились к токарю. Хорошо, что остались ещё люди, обладающие такой профессией. Из этого бруска нам выточили 6 круглых болванок, похожих на хоккейные шайбы, диаметром 9,5 см, шириной 8 см. Внутри просверлили отверстие диаметром 5 см – ступица готова. Конечно, это именно декоративная ступица – чтобы надеть её на ось, нужно было бы вытачивать специальные выступы. Но такой цели не стояло, деревянное колесо нужно для украшения участка .

На следующем этапе мы сделали чертёж деревянного колеса в натуральную величину. На миллиметровую бумагу перенесли размер ступицы, определили диаметр изделия – 60 см, количество спиц выбрали 8. Нарисовали всё на бумаге и замерили размеры получившихся деталей.

Приступим к изготовлению спиц. На чертеже они получились равными 19 см. Возьмём деревянный брусок размером 5 на 5 см и отрежем от него 8 частей длиной 23 см. По два см с каждой стороны мы оставим на шканты, с помощью которых соединим спицу со ступицей и косяком колеса. Обработаем бруски рубанком, придав им товарный вид.

Теперь сделаем на спицах шканты. С каждой стороны бруска отметим по 2 см и ножовкой сделаем пропилы по 1,5 см. Острым ножом срежем лишнюю древесину и оформим выступы цилиндрической формы диаметром 2 см.

Чтобы придать деревянному колесу хоть какой-нибудь дизайн, обработаем спицы фрезерным станком. Закрепим брусок на табуретке с помощью струбцины и срежем кромки с четырёх сторон.

Следующий шаг – изготовление так называемых косяков деревянного колеса. Согласно чертежу, их у нас будет 8 штук. Возьмем белый лист бумаги и перенесём на него рисунок одного косяка. Это будет шаблон.

Подберём доску толщиной 5 см. Ширины доски должна быть не меньше длины косяка. Приложим лист с рисунком к доске и обведём чертёж карандашом, прикладывая небольшое усилие. Можно воспользоваться копировальной бумагой, но в нашем случае мы обошлись без неё. Убрав листок, обведём контур косяка, отпечатавшийся на доске. Электролобзиком аккуратно выпилим 8 штук и обработаем их шлифовальной машиной.

Косяки имеют сложную геометрическую форму, качество их изготовления напрямую влияет на внешний вид деревянного колеса. В идеале все 8 штук должны быть идентичными.

Теперь нужно подготовить косяки к соединению со спицами. Для этого в нижней плоскости изделия в центре пересечения двух диагоналей просверлим отверстие диаметром 2 см и глубиной тоже 2 см.

С помощью транспортира разметим ступицу на 8 равных частей и тоже просверлим 8 отверстий диаметром 2 см.

Дальше проводим примерку деревянного колеса. Вставим спицу в косяк, потом в ступицу и соединим все части между собой. Меняя элементы местами, нужно добиться, чтобы изделие выглядело ровным и все детали подходили друг к другу. На этом этапе проводим окончательную доводку элементов: подтачиваем, подпиливаем, рассверливаем.

Убедившись, что все детали подходят друг к другу, пронумеровываем их, чтобы не перепутать, и начинаем сборку. Соединяем элементы при помощи мебельного клея.

Косяки, чтобы колесо было прочным, закрепляем между собой при помощи мебельных шкантов. Для этого просверливаем в боковых гранях отверстия, вставляем в них шкант и соединяем детали между собой.

Не спеша, собираем деревянное колесо. К сожалению, отсутствие опыта сказалось на сборке – косяки не замкнули окружность, не хватило 2 см. Всё-таки при их выпиливании нужно быть более точным. Пришлось вырезать деревянный клин по размеру, намазать его мебельным клеем и закрепить струбциной на сутки.

Дальше шлифовальной машиной уберём все выпуклости, сделаем колесо от телеги ровным и гладким. Щели можно замазать герметиком по дереву.

Деревянное колесо готово к покраске. Мы своё изделие обработали сначала чёрной морилкой, состарив его, а в завершении покрыли двумя слоями бесцветного лака.

Чтобы колесо со временем не рассохлось, скрепим его жестяной лентой, прикрутив её на саморезы.

Читайте также:  Как восстановить поверхность маркерной доски?

Деревянное колесо от телеги готово. Поставим его к декоративному забору . Учитывая совершённые ошибки, со временем можно сделать своими руками ещё несколько штук – место применения для них всегда найдётся. Если статья понравилась, поделитесь ей в соцсетях.

Делаем деревянные колеса на деревянных дисках

У меня залежалась партия колес, которые я испортил, просверлив в них отверстия неверного диаметра насквозь колеса и подобрав неудачный цвет. Пришло время исправлять свою ошибку.

Модель колеса, которую я буду модернизировать, представляет собой ободок, визуально разграничивающий лицевую часть на диск и шину. Центр колеса (диск) я высверлю и изготовлю вкладку-диск, а обод оставлю прежним. Темный цвет будет имитировать резину. Удержать руками круглое колесо оказалось тяжело, рука опасно соскользнула под сверло. Обязательно покажу придуманный мной способ для решения этой проблемы.

Для наглядности я добавил видео, а ниже, как обычно, пошаговый мастер-класс с фото.

Итак, высверливаю у старых колес центральную часть, используя сверло форстнера диаметром 26 мм.

Далее, приступаем к изготовлению вкладки-диска. Берем дощечку из бука толщиной 12 мм и рисуем на ней четыре окружности диаметром 26 мм. Размечаем на них центр и расчерчиваем линейкой на четыре сектора-дольки.

Теперь в центре окружности высверливаем несквозную «лунку» под центральную ось.

Далее, по внешнему радиусу окружности сверлю четыре сквозных отверстия диаметром 14 мм, формируя будущий крестообразный диск. При желании, отверстий можно сделать больше, например расчертить не на 4, а на 8 секторов и высверлить 8 отверстий. Форма диска будет более сложной.

Для скругления краев диска я использую рейку со шкантом. Надеваю на него заготовку диска, фиксирую струбциной.

Включаю шлифовальный станок, подвожу заготовку диска и прокручиваю на 360 градусов.

Далее, дорабатываю декоративный объем лицевой части диска.

Для скрепления диска и обода использую маленькие круглые палочки. Подобрав сверло по диаметру палочки, сверлю «глухие» лунки-отверстия в местах соприкосновения диска и обода. Таким образом, чтобы половина была на диске, а половина на ободе. Капаю немного клея, вставляю палочки. После высыхания клея палочки подрезаю «заподлицо», зашлифовываю до гладкости.

Колеса на классных деревянных дисках готовы! Устанавливаю их на машинку.

Спасибо, что дочитали! Не забывайте подписываться на блог, чтобы первыми читать новые интересные публикации и статьи!

ликбез от дилетанта estimata

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.

Читайте также:  Как высушить дубовые доски?
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.

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.

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.

Вот полезное видео