К инструменту для раскроя материала относятся ножницы и зубило. Ножницы лучше приобрести специальные по металлу. Различают ножницы стационарные (стуловые), то есть закрепленные на большом чурбаке, толстом брусе, бревне, а также ручные. Стационарные ножницы можно заказать изготовить кузнецу, который, кстати, сделает и ручные. В качестве ручных ножниц подойдут и стандартные ножницы — секаторы для обрезки кустарника. Если нет ножниц, то раскрой металла производят зубилом, однако это не самый лучший способ, так как требует большей затраты времени, кроме того, после зубила кромки выкройки придется обрабатывать напильником, а перед обработкой править молотком. На рис. 3 показаны ножницы, секатор, зубило, а также приведены углы их заточки.
Рис. 3. Инструменты для раскроя материала:
1 — стационарные ножницы на деревянной тумбе; 2 — ручные ножницы (секатор); 3 — зубило; 4 — заточка ножниц
К инструменту для обработки материала и сборки изделий относятся: киянка (деревянный молоток); стальной молоток с прямым угловым носком; оправки (круглая, прямоугольная, рельс или двутавровая балка); личные напильники (круглый, плоский и трехгранный); плоскогубцы; кусачки; обтяжки для заклепок.
Киянка вырезается из березы или другого твердого и тяжелого дерева. Она предназначена для правки вмятин на металлическом листе. Металлический молоток — обязательно с угловым прямым носком. Молоток с фигурным носком нежелателен, так как им почти невозможно выполнить плотный герметичный шов в труднодоступных местах.
На оправках правят листовой материал, загибают, выполняют и уплотняют швы изделия, придают ему нужную форму, расклепывают заклепки. Словом, на оправках производится сборка и отделка изделий. Круглая оправка представляет из себя металлический стержень диаметром не меньше 40 мм, но для мелких изделий (воронка для заливания жидкости в бутылки) необходимы оправки диаметром 5…10 мм. Такая оправка служит для формирования круглых изделий и заделки швов на них.
Прямоугольная оправка — четырехгранный стальной стержень служит для правки материала, загиба последнего под прямым углом для образования шва, для клепки’. Оправки из рельса и двутавровой балки универсальны, так как на них выполняются любые работы Каждую оправку закрепляют на столе или верстаке таким образом, чтобы легко было удлинить или укоротить ее рабочий конец в зависимости от размеров обрабатываемого изделия. Все виды оправок показаны на рис. 4.
Рис. 4. Инструменты для сборки изделий:
1 — киянка; 2 — молоток с угловым носком; 3 — круглая оправка; 4 — прямоугольная оправка; 5 — оправка из рельса; 6 — оправка из двутавровой балки
Напильники предназначаются для снятия заусенцев, обработки кромок изделий и концов проволоки. О работе плоскогубцами и кусачками все всем известно.
Обтяжки для заклепок бывают 2 видов. Одни обтяжки применяют для выравнивания и уплотнения кромок отверстия вокруг вставленной в него заклепки перед ее расклепыванием. Эти обтяжки имеют вид стальной трубки или стержня с высверленным каналом на одном из торцев. Длина канала не менее 20 мм, диаметр канала (отверстия в трубке) определяется толщиной заклепок. Поэтому необходимо иметь несколько обтяжек с внутренним диаметром отверстия от 3 до 6 мм. Другие обтяжки служат для образования красивой головки заклепки с той ее стороны, с которой она расклепывается. Такие обтяжки представляют из себя стальные стержни, на одном из торцев которых сделана выемка в виде конуса или полусферы. Диаметр этой выемки зависит от диаметра головки заклепки, поэтому подобных обтяжек требуется несколько с разными диаметрами выемок. Длина стержня любой из обтяжек 100 мм (рис. 5).
Рис. 5. Обтяжки:
1,2 — для выравнивания и уплотнения кромок отверстия вокруг вставленной в него заклепки; 3 — для формирования полукруглой головки заклепки
Теперь вспомним геометрию
Итак, с материалами и инструментами для получения ведер, тазов, труб мы познакомились. Теперь рассмотрим процесс их формообразования.
Прежде чем приступить к работе над тем или другим изделием, нужно решить, как оно будет выглядеть и какие размеры будет иметь. После того как определена форма поделки (ее лучше изобразить на бумаге), задаются размерами изделия и делают его выкройку на бумаге или сразу на листе жести или другого материала. От точности расчета и тщательности выполнения выкройки зависит качество сделанного вами ведра, самоварной трубы и др. При расчете объема и определения элементов цилиндра и усеченного конуса (рис. 6) применяются соответствующие формулы.
Рис. 6. Основные размеры цилиндра и усеченного конуса
Сначала рассмотрим элементы и расчет цилиндра, вместимость рассчитывается по формуле
V = πR2H,
где: V — объем (вместимость) цилиндра; π — постоянное число, равное 3,14; R — радиус нижнего или верхнего основания цилиндра; Н — высота цилиндра.
Теперь разберем элементы и расчет усеченного конуса.
Вместимость этой фигуры определяется по формуле
V = (πН/3)(R2 + r2 + Rr),
где: V — объем (вместимость) усеченного конуса; R — радиус большего основания усеченного конуса; r — радиус меньшего основания усеченного конуса; Н — высота усеченного конуса.
Для определения ширины боковой поверхности усеченного конуса применяется формула
L = √(H2 + (R — r)2),
где: L — ширина боковой поверхности усеченного конуса.
Объем всех сосудов, как известно, измеряется в литрах, а расчеты производят в сантиметрах и дециметрах. Поэтому необходимо помнить, что 1 л равен 1 дм3 или 1000 см3.
Для иллюстрации расчетов цилиндрического ведра возьмем ведро вместимостью V = 12 л и высотой Н = 2,5 дм и определим диаметр его дна, получив все размеры для составления выкройки. Воспользуясь формулой объема цилиндра V = πR2H, определим радиус ведра
R = √(V/πH) = √(12 дм3/3,14∙2,5 дм) = 1,25 дм
Следовательно диаметр дна и самого ведра D = 2R = 2,5 дм = 25 cм.
Теперь нам известны все размеры ведра. Но на всякий случай проверим, какой получится его объем, если мы эти размеры выдержим. Для этого в формулу объема цилиндра подставим полученные размеры и получим, что V = 3,14∙(1,25)2∙2,5 = 12,25 дм3. Следовательно, расчеты сделаны правильно и ведро будет заданной вместимости. Теперь очередь за выкройкой, состоящей из следующих деталей: дна, развернутой боковой поверхности, 2 ушек для крепления дужки (ручки) ведра, а также самой дужки.