|
↓ Содержание ↓
↑ Свернуть ↑
|
Оглавление
1 -Бур
2 -Выжигание угля
3 -Пикель
4 -Стройплощадка
5 -Обжиг керамики, подбор шихты для пироскопов и глазурей
6 -Рубанки
7 -Багдадская батарея
8 -Биметаллический термометр
9 -Гончарный круг
10 -Свивальный станок
11 -Крутильный стан
12 -Керамическая связка для абразивов
13 -Солнечные часы. Песочная доска для чертежей
14 -Копир Леонардо
15 -Папирус
16 -Солнечные часы. Песочная доска для чертежей
17 -Печь для обжига-1
18 -Получение воска
19 -Оборудование для измельчения шихты и т.п
20 -Ветряной привод
21 -Изготовление колёсного буера
22 -Получение шликера
23 -Дела химические
24 -Изготовление приводных ремней
25 -Обычаи тлинкитов
Бур
Ярослав.
В качества заготовки для изготовления бура, решили использовать древесину хурмы, из всех она оказалась самой твёрдой. Из толстой ветки чёрного цвета выточили болван с коническим наконечником, сформировав заготовку буровой головки.Долотом и пилой вырубили лопасти и сделали уступы-ступеньки, плоскости которых оковали полосками меди. По телу бура по спирали высверлили пару десятков отверстий, в которые вбили шипы так, чтобы они не выступали за уровень головки. В верхней части, понятное дело, установили рукоять. По виду инструмент напоминал палицу с шипами причудливого вида. Пробное бурение показало, что конструкция вполне себе рабочая. Одна только проблема — вращать его тяжело. Приходится постоянно давить с силой на рукоять, через каждые десять минут чистить от набившейся между шипами земли. Но в остальном, прекрасная маркиза, всё хорошо, всё хорошо.
Работали вдвоём с Нганго. Перед работой сперва снимали слой с травой и корнями и выкапывали затравку, а после неторопливо вгрызались в землю с силой надавливая на бур и одновременно вращая его. Хех, это вам не шнековый, который землю как масло режет.
Трёхлопастное шнековое долото (наконечник бура)
Выжигание угля
К оглавлению
Мартин.
Поленья устанавливали по всему периметру траншеи вертикально, плотно друг к другу. На небольшом расстоянии, в торце, сделали приямок, дно которого было чуть глубже, под уклоном к центру. От приямка прорыли узкую траншею, куда уложили продухи из необожжённых труб. Один конец у них находился в приямке, а второй по центру траншеи. После укладки продухов, на дно уложили мат из травы, а сверху ряды поленьев. Поленья укладывали как можно плотнее для устранения циркуляции воздуха внутри кучи. Когда попадались кривые, неправильной формы брёвна, то промежутки засыпали древесной или мелочью. Крупные сучковатые поленья, что мы смогли расколоть, ставили в центр кучи, где процесс должен идти интенсивнее и дольше. Также к центру клали самые сухие и смолистые поленья, поскольку разжигание кучи производилось от центра. В двух нижних ярусах кучи поленья укладывали толстой частью вверх, а выше — толстой частью вниз. При этом поленья ориентировали так, чтобы их сердцевина была обращена к центру кучи. Эти условия были необходимы для уменьшения пустого пространства. Целая наука!
На расстоянии около семидесяти сантиметров от дна ямы, в середину кучи, установили вытяжную трубу около метра высотой. Кучу выровняли, заделав щели и промежутки между поленьями, используя древесный мусор, после чего накрыли её пластами только что снятого дёрна, травой внутрь, да ещё присыпали дополнительно землёй. Готово! Наконец, на рассвете, да именно на рассвете, потому что это даст возможность в течение дня контролировать розжиг и поправить если что-то пойдёт не так, запалил длинную палку с факелом из смолы и волокон и, просунув её через трубу, поджёг кучу из центра.
Первые сутки после зажигания были самыми опасными и ответственными. В это время выделяющиеся из дров угарный газ, водород и некоторые органические соединения, скапливаясь под покрышкой и, смешиваясь с воздухом, образовывали гремучую смесь, которая часто взрывалась, срывая часть дёрна, а я старался как можно быстрей восстановить повреждённый участок. Мало того, сразу после розжига началось активное выделение влаги из основной части дров, при этом водяной пар и продукты разложения конденсировались в непрогретых частях кучи и могли её потушить. Для предотвращения этого неприятного явления приходилось устраивать многочисленные отверстия-отдушины, через которые происходило удаление влаги и газов. С окончанием выделения из поленьев влаги, процесс образования гремучей смеси, слава Господи, прекратился.
Также опасностью были пустоты, образующиеся под поверхностью кучи при сгорании и усадке дров, при неплотном сложении. Приходилось искать их с помощью острой и длинной палки — щупа. Мне дважды удавалось обнаружить пустоту, и я тогда подкармливал кучу. То есть, удалял дёрн сверху, выгребал не прогоревшие остатки угля и дров, после чего заполнял свежими пустоту и восстанавливал покрытие. Кроме того, куча постепенно оседала, что приводило к образованию трещин в покрышке, которые требовалось периодически заделывать. Слава богу, куча была не такой большой и периодически я помогал в работе герру Ярославу и герру Павлу заниматься выделкой кож.
На четвертые сутки куча полностью прогорела, а парение заняло ещё один день. Выделяющийся жёлто-серый газ оказался крайне вонюч и весьма плотен и поэтому стелился по самой земле словно адский туман. Герр Павел страшно негодовал и постоянно твердил, что мы пускаем по ветру кучу полезных веществ. Только кто же мешает-то их собрать? Я ему так и сказал, а он отчего-то обиделся.
Об окончании потения мне стало ясно по цвету дыма, он стал прозрачным и лёгким. Значит уголь образовал перевёрнутый конус. Проверив для верности кучу, обнаружил не обугленные дрова лишь в нижней части и по центру.
Второй, самый важный, период обугливания сухих дров длился двое суток, он называется — перегонка. В начале я укрыл подошву кучи и в течение всего времени следил за её целостностью и равномерностью обугливания, ориентируясь на жару, исходящую с разных сторон. Кучу я собрал не совсем правильно и обугливание шло неравномерно, так что мне постоянно приходилось проделывать и заделывать отверстия в покрышке, а также обеспечивать свободный выход продуктов разложения. Герр Ярослав тоже ругался, видя мои мучения, и сказал, что это в первый и последний раз, и мы обязательно спроектируем печь для того, чтобы в ней имелась возможность выжигания угля.
Последний этап "Поджигание" прошёл на удивление на быстро, что видимо связано с малыми размерами кучи. Наконец дрова, расположенные вблизи поверхности кучи, особенно у подошвы обуглились, мне пришлось проделывать несколько десятков отверстий для локального повышения температуры по окружности, начиная сверху, постепенно спускаясь к подошве. Когда дым из отверстий стал бледно-голубым, пламя начало пробиваться, я заделал отверстия, покрышку усилил, наложив поверх земли и оставил кучу для охлаждения и только на пятые сутки мы начали её разбор, охлаждая вынутый уголь землёй.
Устройство кучи для выжигания угля. Видос
Пикель
К оглавлению
Иван Сергеевич.
Пикель — водный раствор поваренной соли и кислоты. Вроде ничего сложного, но так как я не могу определить плотность кислот и их состав, пришлось подбирать всё опытным путём. Мартин выступал дегустатором, замачивал в разных растворах полоски кожи, а после нюхал, скручивал, мял и даже пробовал на зуб. Подошёл одиннадцатый по счёту состав, куда я добавил осадок от перегонки браги. На литр воды, сто пятьдесят грамм кислоты и тридцать грамм соли.
Готовым раствором залили шкуру так, чтобы она в свободно плавала и оставили на сутки. За это время произойдёт разделение волокон дермы на более мелкие структурные элементы, белки законсервируются, и кожа станет более подвижной, пластичной, а дальнейшее обезвоживание и уплотнение самым лучшим образом поспособствуют дублению.
Стройплощадка
К оглавлению
Ярослав.
Для установки опор мы разделились на две группы. Я и Нганго буром делали выемку, а Павел с Мартином устанавливали туда столб, после чего утрамбовывали глиной с мелкими камнями. На каждый уходило минут по двадцать. Шустро. Опоры ставили под станки, навесы для верстака, токарного станка и зоны отдыха, где сразу поставили невысокий топчан из бревен.
Крыша навесов классическая, односкатная из вязаных жердин. Объём работ неслабый. У нас только длина всех навесов пятнадцать метров при ширине два, так что вязать для них каркасы закончили к вечеру.
Чем крыть? Всем хотелось работать в теньке. Пытались травой, связывая её снопами. Очень долго вязать снопы, а после их еще между собой скреплять. Не то. И тут я вспомнил, как делали крыши в Конго и предложил изготовить травяные маты.
Сбили примитивный станок для вязки: откидная, на веревочных петлях рама из двух частей отстоящих друг от друга на толщину мата вот и вся наука. Вязание один в один напоминает изготовление веников: между стенок укладываются стебли травы, плотно трамбуются, а после костяной иглой прошиваются. Ширина ограничена лишь размерами рамы, неровные стебли подрезаются по мере наращивания мата.
Маты из слоновьей травы вязали Нганго и Павел Петрович, а мы с Иваном шустро крепили их на стены и крышу. Вот, это другое дело! Использование готовых элементов позволило нам уже на следующий день завершить стройку.
Оставалось немного травы. Куда бы её приткнуть? Пожалуй, сделаю кресло, будет где отдохнуть после трудов праведных. Каркас — рама из жердей, вбитых под углом шестьдесят градусов, которые на всякий пожарный подпёрты опорами по типу 'вигвам'. Скатал рулоны, тот что побольше — будет пуфиком, ещё три намотал на поперечины спинки, для мягкости. Кресло укуренного дизайнера, не иначе!Присел. А что, неплохо! И мягко, и спину обдувает. За долгую жизнь я хорошо усвоил простую истину — если есть возможность сделать рабочее место комфортным, надо делать. На производительность труда влияет самым наилучшим образом.
К оглавлению
Обжиг керамики, подбор шихты для пироскопов и глазурей
Ярослав.
Вот и дошли руки до обжига. Большая часть за три недели полностью высохла. Но не вся. Толстостенные тигли и пифосы сыроваты, им бы ещё по хорошему пару недель дать. Ладно, рискнём. Обжиг буду вести по фаянсовой схеме, в два этапа. Сначала утильный, а после политой при более низкой температуре. Других вариантов нет. Обжиг в один этап и глазури, и черепка без сомнений экономически выгодный со всех сторон, но, но, но... К глазури и предварительной подготовке поверхностей такая куча требований, что мама не горюй. В глазурь изделия окунать нельзя, наносить надо в разное время на внутреннюю и наружную сторону, но главное, метод пригоден только для высокотемпературных глазурей. И 'высоко' тут ключевое слово, а в траншее откель такую температуру взять то?
Превращение глины в керамику происходит от пятисот до девятисот градусов, а чем ниже температура, тем дольше должен длиться обжиг и тем больше расход топлива. При ямном обжиге, в костре, можно достичь температуры градусов семьсот-семьсот пятьдесят и это максимум. А мне больше надо — тысячу сто. Почти без поддува. Задачка!
Придётся делать эрзац траншейной печи с воздушными каналами. На дно уложил слой сухого песка, а поверх с краев траншей два слоя крупных и мелких брёвен. Сверху на кирпичах, для лучшей циркуляции воздуха укладываю большие тигли, реторты и трубы. Их использовал как капсюли для более мелких изделий, наполнив волокнами баобаба и стружкой с опилками, поскольку так вероятность что изделия треснут много меньше. Обжиг в кострах не изжил себя и в наше время, он сохранился и в Средней Азии, и в Африке, что я не раз там и наблюдал. Самое короткое время обжига от восьми до двенадцати часов, но так как у меня большие пифосы, то длительность обжига будет больше суток — тридцать шесть часов. По низу траншеи уложил кирпичи, из них же собрал два воздушных и два топливных канала с углём. Первым, на кирпичи для лучшей вентиляции, укладывал пифосы и тигли, а вокруг уже формировал пирамиду из изделий поменьше, пересыпая их толчёным углём и обкладывая дровами. Сверху слой песка и накрыл дёрном. Надеюсь, поддув будет значительный, и вкупе с утеплением и использованием угля я достигну заветной тысячи.
Тонкостей при обжиге полно, но главное, обжигать глину нужно одинаково, равномерно прогревая со всех сторон. Контролировать температуру разогрева и охлаждения печи буду по старинке, в каждой зоне печи оставлю смотровые отдушины чтобы видеть цвет, а также контрольные цилиндры оставлю. До середины девятнадцатого века температуру обжига только так и определяли, по цвету каления. При трёхстах градусах черепок почти чёрный, а при тысяче четырёхстах наоборот — ярко белый. Цвета почти как у железа, только температуры другие. К сожалению, метод неточный и сильно зависит от состава керамики, плюс-минус пятьдесят градусов, что даже для нас неприемлемо. Точнее оценивать ход обжига и контролировать температуру в разных зонах печи в течение долгого времени нам помогут пироскопы. Если их довести до ума, то точность измерения составит пять-десять градусов.
— Герр Ярослав, а что это за пирамидки вы прессуете?
— Это, Мартин, термоиндикатор или пироскоп, или конус Зегера, называйте как вам нравиться. Изделие одноразовое, но крайне нужное для контроля температуры, а в наших условиях, это единственный способ определить температуру на нужной стадии обжига.
— И как же по нему определить температуру? По цвету черепка?
— Нет, по падению конуса. Как вы заметили по форме пироскоп -усеченная треугольная пирамида высотой семь сантиметров. Сделана из смеси солей, керамики и массы добавок. Назначение конуса — размягчаться и "падать" при определенной температуре, называемой температурой падения. Когда вершина пироскопа коснется горизонтальной плоскости подставки, то нужная температура достигнута. Наклон конуса в результате физических и химических процессов, соответствует изменениям, которые происходят при обжиге керамических изделий. Пироскоп нужен для определения совокупного воздействия температуры на время обжига, для определения перепадов температур в зоне обжига. При установке на подставку пироскопы углубляют и наклоняют по направлению короткого ребра, устанавливая за раз не менее трех пироскопов. Пироскопы разделяются не только по размерам и форме конуса, но по составу — высоко, низко и средне огнеупорные. Каждый пироскоп маркируется и привязывается к своей температуре падения. К примеру, конус с маркировкой 'ПК 165' расшифровывается так: температура падения равна — его номер (сто шестьдесят пять) умножаем на десять.
— Ого!
— Да, а вы как думали? Состав пироскопа — коммерческая тайна и выпускают их во всём мире с десяток фирм, не более. Так нам придётся попотеть и провести серию обжигов чтобы привязывать эти составы к цвету каления и составить соответствующие диаграммы температур, чтобы получить несколько разных по составу шихт, рассчитанных на близкие, но различные температуры.
— Подождите, герр Ярослав, значит, наша задача привязать температуру падения конуса к известной точке температуры?
— И да, и нет. Пироскоп определяет не совсем температуру, а некоторое суммарное количество тепла, которое он получил за время жизни в печи до падения. Поведение пироскопа во многом подобно поведению глины и глазурей, достаточно высокая температура, и некоторое время, чтобы завершилось образование прочной керамической структуры, время образования расплава. Пироскопы удобны только тем, что они показывают 'рабочий' нагрев печи и загрузки, так как изготовлены почти из тех же материалов, что и многие изделия. Их откалибровать не составит большого труда: провели удачный обжиг, посмотрели какой номер пироскопа упал и, зная его состав, штампуй сколько угодно. Но нам нужны специальные, особо точные, с определенной температурой плавления. Зная температуры плавления различных солей и минералов, навески и пропорции с помощью несложных формул можно рассчитать температуру падения.
— А если не знать температуры плавления?
— Если не знать, то пару-тройку недель экспериментов и результат будет достигнут, правда не такой точный. К примеру, в этом образце я использую как основу кальцинированную глину, полевой шпат, диоксид кремния, оксид железа и стекло, в качестве связующего крахмал или раствор гуммиарабика. Главное очень мелкий помол и очистка компонентов, от этого напрямую зависит точность измерения.
— Значит соль, поташ и сода вам для снижения температуры нужны? — вставил слово Иван Сергеевич, внимательно следивший за нашим разговором. — Только у меня, товарищ, сразу возникает вопрос. Как вы хотите без спектрометра определить их температуры плавления? Или хотите сказать, что помните их наизусть? Ой, сомневаюсь!
— А не надо сомневаться, Иван! На одиннадцатой табличке, если вам так интересно найдёте всё, что вспомнил. Вы вот серной кислотой занимались, а я последние десять лет исключительно керамикой и пироскопы использую регулярно. Покупал их в основном, но кое-что и самим приходилось делать. Особенно для сверхвысоких температур.
— Понятно, а чем же вы, позвольте поинтересоваться, занимались? Что именно делали то? Изоляторы поди какие или может сантехнику?
— Почти угадал. Керамику для высокочастотных изоляторов мы делали, а ещё резисторы, конденсаторы, напыляемую нано керамику, низкотемпературные смеси для печатных плат, керамические электролюминесцентные составы, изоляционные трубы для вакуумных установок, изоляторы для вакуумных дугогасительных камер, пенокерамика для футеровки высокотемпературных печей, подшипники качения и скольжения...
— Что? — синхронно перебили меня удивленные собеседники.
— А! — я лишь махнул рукой. — Как-нибудь потом расскажу, уж поверьте, не горшки с унитазами обжигал.
Закончив укладку, поджёг печь и стал медленно наращивать температуру, не дай бог резко поднимется, гарантированно бочки, трубы и половина горшков потрескается. До ста градусов на начальном этапе разогрева происходит удаление влаги из глины или другой керамической массы. Тут самое главное соблюдать равномерность нагрева, а скорость нагрева определяется толщиной стенок изделия: чем толще, тем медленнее должен быть нагрев. Медленно, медленно поднимаю температуру и открываю первый воздушный канал. Сейчас выгорают органические соединения и хороший приток воздуха особенно необходим. Через пару часов, как подниму ещё на двести градусов наступит самый опасный момент — фазовое превращение кварца в кристабаллит. Дикие скачки плотности, теплоёмкости, сжимаемости и коэффициента термического расширения. Если напортачить, в процессе охлаждения всё потрескается. Открываю окошко из кирпича. Горшки красненькие, словно светлячки. Поддаю ещё жару и открываю второй продух. Начинается сплавление. Из глины выделяется химически связанная вода, разлагается часть минералов, хлористые и азотнокислые соли. Чуть позже начинается взаимодействия кремнезёма с карбонатом кальция и магния. Собственно, спекание уже закончено, а прочность черепка обеспечивается за счет самых мелких частиц. Поддув на максимум и черепки белеют, начинают размягчатся полевые шпаты. О, запашок пошёл! Это интенсивно разлагаются сульфаты. На этом всё, выше температуру поднимать не стоит, не фарфор обжигаю.
Не успел обернуться, сутки пролетели и вот уж последний этап — охлаждение. Тоже важный. Следил, следил, да взял и заснул прямо у траншеи. Сон такой хороший снился, и сквозь сон слышу, идёт натуральная перестрелка. Караул, напали! Стоп, да откуда тут автоматчики?! Блин, да это же в печи что-то трещит. Холодный треск... Хреновое явление, значит, слишком быстро печь остывает. И ничего не сделать. Чёрт, чёрт. Добавляю жару и немного поднимаю температуру...
Утром, судя по цвету, температура ещё держится в районе градусов двести-двести пятьдесят. Замазываю смотровые отверстия, равномерность сейчас важна как никогда. В толстых частях горшков, а также в глубине печи температура гораздо выше, чем в тонких частях и по краям, а охлаждать надо равномерно. Землицу подсыпаю. Дичь, но ничего не поделаешь, регулирую как могу. Ну вот и финал. Затаив дыхание, достаю первые горшки и трубки. На вид ничего, цвет изменился, стал тёмно-коричневым, звенят изделия хорошо. Горшки не потекли, на изломе черепка нет черноты, а значит по времени угадал и дожёг до ума. Лизнул. А чего такого-то! Старый, надёжный метод проверки спечёности. Если язык не залип — отлично, а если наоборот, значит, в изделии полно пор и оно не набрало нужную прочность. Часть посуды растрескалась. Ничего страшного, пойдёт на шамот. Брак от холодного треска процентов десять, пятнадцать. Честно говоря, ожидал больше, до половины, ан нет, крепка советская власть! Вон какие здоровенные сосуды обжёг и это в траншее! В траншее, Карл, расскажи кому — не поверят! Кирпич, кстати, почти без потерь перенёс обжиг. Излом, как положено красный. Нет, всё-таки я молодец, большое дело сделал. Вот как поливной обжиг проведу, сразу Ивану Сергеевичу подкину реторт да трубок, да всяких других не менее интересных вещиц. Ну, а с завтрашнего дня глазури и пироскопы, в свободное время само собой. Для подбора шихты и пробного обжига, и тестирования я сложил новую печь и сделал ящичные меха. Для кладочной смеси пошли в дело раздробленные и перемолотые черепки. Подготовка шихты, отмучивание глины, обжиг кварца, чистка окалины, песка, обжиг извести, шпата... Много работы, а плохо сделаешь — фигня выйдет, а не глазурь. В современных глазурях что самое важное? Да, измельчение компонентов. Чем тоньше помол, тем лучше. Шихты для глазурей непрозрачные, похожие на молоко, в стекло превращаются только после обжига. Правда есть и непрозрачные глазури, глушёные. После обжига они остаются матовыми. Различают ещё полевошпатовые, земляные, свинцовые, борные, свинцово-борные, смешанные и соляные глазури, плюс масса экзотики, а по типу подготовки шихты — поливные и фриттованные.
Поливные глазури — это суспензии мельчайших частиц глины в воде, часто с добавлением соли или золы в качестве флюса. Исторически они самые первые появились, ещё в Древнем Египте пять тысяч лет назад. Эффект 'самоглазурирования' — это когда глина, попадавшая на обжиг в печь, под воздействием древесной золы обретает некое покрытие схожее с глазурью. Главное достоинство поливных глазурей в обжигах при низких температурах, в пределах шестьсот-семьсот градусов. Проблема одна, такие глазури плавятся частично и остаются проницаемыми для воды, а значит, нам не подойдут.
А вот фриттованная керамика, по составу считай стекло, воду совершенно точно не пропускает. Зародилась там же, в Египте, но спустя две тысячи лет. А позже, уже в первом столетии до н. э. в Китае появляется сине-голубая свинцовая глазурь для фарфора, а дальше — пошло, поехало. Отличие от поливной в том, что шихту готовят отдельно. Сначала смешивают компоненты, потом выплавляют в виде стеклянных кусочков или фритт, а после их разбивают и измельчают. Чем и занимаюсь... А по-другому никак. Для перегонных аппаратов, труб, охладителей, реторт — ключевая, незаменимая технология.
Глазурь то, по сути, нечто среднее между стеклом и фарфором. Основа стекла — кварцевый песок и сода, а у фарфора — каолин, кварц и полевой шпат. Каолин, точнее оксид алюминия в его основе, обеспечивает тугоплавкость, а полевой шпат или сода, наоборот, легкоплавкость. Глазурь должна плавиться при более низкой температуре, чем основа глины. Поэтому сначала обжигают основу, получая тугоплавкую поверхность, а после наносят глазурь и обжигают её при более низкой температуре. Доведем технологию до ума и сможем делать подглазурные росписи. Вещь полезная для торговли. Надо только местные орнаменты у Квеле выпытать подробней, а может что своё придумать. Абстракцию какую, или узоры, геометрические. Я много чего забористого придумать могу, вогнать местных в шок. Например, люминофоры. Кстати, цвета росписи зависят от температуры обжига. Все пигменты, как правило, оксиды металлов, а чем выше температура, тем сильнее разлагаются красные и желтые цвета. Если вы обжигаете майолику у вас весь спектр красок. Чуть выше температура обжига и красные оттенки выгорают и исчезают, а для фарфора так вообще остаются лишь синие и черные цвета. Выбор пигментов у меня невелик -железную окалину можно использовать как сырьё для жёлтого, рыжего, коричневого и чёрного цветов, медь для зелёного. Плюс минералы. Волконскоит — из него выйдет отличная краска оливкового цвета с высокой лессировочной способностью, переливчатая, то есть. Из кочубеита в теории можно фиолетовый получить. Только вот как они себя поведут при обжиге. Эксперименты, эксперименты. НИОКР рулит!
Вторую неделю подбираю оптимальную шихту. Тяжело идёт и это при моём то, без сомнения колоссальном опыте! Сплошной брак гоню.
Самое неприятное при выплавке глазури несовпадение коэффициентов расширения керамики и стекла. Глазурь трескается и остывает, покрывшись сеткой мелких трещин, тип брака называется цек. Через трещины горшки пропускают воду к керамическому черепку и такой сосуд недолговечен. Пережог вызывает вскипание глазурного состава, и образуются характерные пузырьки. Для борьбы с этой засадой раз за разим изменяю процентное соотношение шихты, укрываю образцы более тонким слоем, а она собака стекает. А как победил цек, сразу начались отслоения и наплывы ну что ты будешь делать?! Пришлось часть сырой глины заменять на прокаленную, добавил в шликер гуммиарабик, улучшил помол. Матовость поборол, увеличив выдержку при максимальных температурах. Поднял длительность и на тебе пузырение. Для того, чтобы получить гладкую поверхность, газам нужно дать время выйти. Если этого не сделать, то пузырьки газа не успеют всплыть и застынут в толще глазурного покрытия. Так как вязкость вещества мне понизить очень сложно, то ещё увеличиваю время выдержки для того, чтобы дать пузырькам время всплыть на поверхность.
Всё поборол. Почти. Остались только мушки — это такие темные точки, появляются в результате попадания в глазурь железистых включений. Железа в глине немного, но его без магнитного сепаратора не убрать. Без вариантов.
Итог работы — два типа глазурей. Одна — из полевого шпата с небольшим количеством местной глины, имела после обжига грязно сатиновый белый цвет. Отдалённо чем-то напоминает глазури Сино, что были изобретены ещё в VI веке, в Японии, в период Момояма. Состав второй, основной в процентах: Полевой шпат — 38%, Известь — 17%, Песок — 26%, оксид железа — 7%, глина — 12%. Один в один глазурь Тэммоку.
Глина в смеси с железом при длительном обжиге повышает возможность перехода железа из глины в глазурь. Пока глазурь расплавлена железо может перейти на поверхность глазури в форме кристаллов, выглядящих как "нефтяные пятна", или остаться в глубине глазурного слоя, придавая глазури сильный глянцевый блеск. Длительное остывание позволило достичь максимальной кристаллизации поверхности. Применил так называемый 'низкий огонь'. Подкидывал дровишек после достижения максимальной температуры, чтобы замедлить процесс охлаждения и держать глазурь расплавленной как можно дольше. Глазурь вышла красивого тёмно— финикового цвета с черными пятнами по всей поверхности. Параллельно решил вопрос с пироскопами и используя соль, соду и поташ привязал составы к ключевым температурным режимам. Составил целую кучу таблиц и графиков. Линейные усадки при обжиге, кривые дегидрации, графики политого обжига и зависимости температур плавления глин от добавок солей, только благодаря чему довёл до ума пироскопы для промежуточных этапов. На начальной стадии здорово помогал биметаллический термометр. Уже что-то есть, теперь не буду словно слепой крот, в угадайку играть.
Самое трудное было измельчение, тонкий помол, от которого напрямую качество глазури зависит. Пока, к сожалению, всё ручками, ручками, пестом и дробилкой. Гастробайтерами выступали Нганго и Иван Сергеевич. За три дня натёрли нужное количество компонентов. Всё замешивал и разводил водой, получая готовый шликер, после чего процеживал массу через несколько слоёв ткани. Изделия перед обработкой тщательно обеспыливал, обдувая потоком воздуха из мехов. Когда шликер был готов, небольшие изделия окунали в него целиком, а крупные — тигли, пифосы и реторты приходилось тщательно промазывать кисточкой. Кстати, с сушкой всё удачно вышло, почти ничего не растрескалось. Жаль маловато шликера. Не на всё хватило. Без мельниц, как без рук.
Траншею для повторного обжига я немного изменил: сложил в торце дополнительный воздушный канал для тяги спиралью. А под ним — топливный чтобы, значит, воздух шёл в печь уже горячим, это важно для быстрого подъёма температуры. Сделал свод кирпичный, траву не использовал, пыли от неё много, стенки и свод утеплил вспученным перлитом вместо земли. Почти печь...
Когда у тебя есть часы, графики, приборы контроля, пусть даже самые примитивные, высокое искусство и гадание на кофейной гуще превращаются в банальную и скучную работу.
Медленный нагрев до сотни для равномерного прогрева изделия — час. Выдержка чтобы изделия прогрелись — тридцать минут. Медленный нагрев до шестидесяти. Выдержка час... Выдержка сорок на шести градусах фазовое превращение кварца, если недодержать, то можно получить холодный треск при охлаждении в глазури.... Воздушный канал открыть, воздушный канал закрыть. Когда знаешь и понимаешь что делать, процесс легко держать под контролем даже в траншее. Расплавляется глазурь, происходит окисление марганца, низших оксидов меди и прочих металлов, уж не знаю, какие у меня имеются.
При политом обжиге главное внимание на фазу охлаждения. Для снятия внутренних напряжений важно медленно проходить температурные участки превращения глазури из термопластического состояния в упругое. Температуры отвердевания для глазури пятьсот пятьдесят где-то. В начале охлаждение вести со скоростью пятьдесят градусов в час, а после застывания глазури по составленному графику от семидесяти до ста десяти. Масса тонкостей и хитростей.
Когда через сутки открывал печь, переживал, но не очень сильно — всё-таки квинтэссенция усилий почти за два месяца. Первое второе, трубы... Пифосы, пифосы главное целы, слава богам! Финиковые, с блестящей чернотой, словно из кожи мамбы, горшки один за одним извлекались из траншеи. Удача! Удача для всех нас.
Пироскопы Глазури Сино Глазури Тэммоку
К оглавлению
Рубанки
Ярослав.
Сегодня целый день ковал лезвия рубанков. Нам вскоре придётся обрабатывать множество деталей сложной формы — колёса, фигурные формы для литья, заклёпки для бочек. Но главное нужны чистовые соединения — ящиков, форм, бочек. Требуется тщательно выстругивать разнообразные пазы и гребни — а это целый зоопарк рубанков. Мартин и Павел Петрович накатили список в два десятка позиций. По минимуму, как они сказали. Ага...Если это не набор краснодеревщика, то я балерина!
Первые лезвия изготовил для фуганка. Есть такой длинный рубанок с двойным ножом для чистового строгания. Для его ножей нужно делать скосы с торцов, а по центру вырубать паз для стружколома и винта. Да-да, теперь, когда у нас был копир Леонардо, лезвие многих рубанков фиксировалось не клином, а деревянным винтом.
Узкий резец уходит в зензубель. Он именуется в русском языке — 'отборник' и служит для выборки и зачистки пазов, прямоугольных срезов и фальцев. Резец там устанавливается только под прямым углом к колодке. Четыре сменных лезвия к подошвам фальцгебеля— этот рубанок копия зензубеля, но используется исключительно для отборки и зачистки четвертей. У него колодка имеет ступенчатую подошву, что и дает возможность точно отбирать четверти нужно размера.
Длинный нож с полукруглым стружколомом уйдёт в рубанок для выборки узких пазов или шпунтов — Шпунтубель имеет упор, регулируемый тремя деревянными винтами, что позволяет выдерживать расстояние от кромки до края паза. Дополнили его упорным выступом, так что теперь Мартин сможет выбирать шпунт на нужную глубину. Паз есть, а значит есть и гребень.
Большое закруглённое лезвие — для узкого ножа с полукруглым стружколомом уйдёт в рубанок для выборки узких пазов или шпунтов изготовим шерхебель. Из всех рубанков он самый грубый и большой так как угол между резцом и обрабатываемой поверхностью сорок пять градусов Он идёт в дело исключительно для грубого строгания твёрдых, плохо раскалываемых вдоль волокон пород древесины — пальмы дум, акации и хурмы. Молочай в его услугах не нуждается. После шерхебеля тёска идёт рубанком и тонкая доводка фуганком. Такой чести удостаиваются далеко не все плоскости. Не на продажу делаем, да и времени нет.
Лезвие с насечками для нанесения мелких дорожек делаю для цинубеля — рубанка с укороченным корпусом. Им обрабатывают поверхности перед склеиванием. Второе лезвие, чуть толще, лёгким движением руки превратит его в a href="https://siblec.ru/img/106/100.files/image548.jpg" target="_blank"> шлифтик— рубанок для зачистки древесины с задирами и сучками и строгания торцов.
Лезвие крючок, вставляемое сбоку в колодку-бублик экзотической формы — грунтубель. Он служит для строгания дна паза трапециевидного сечения поперёк волокон.Пять сменных ножей для цикли. Это не рубанок — что-то вроде ручки с зажимом для сменных лезвий.
Последние пять лезвий пошли под сменные подошвы, прикрепляемые к корпусу универсального рубанка с боковом выходом стружки. Сменные подошвы мы делали исключительно из хурмы, а после фиксировали их винтами к основному корпусу. Три овальных лезвия пойдут для подошв с изогнутой поверхностью — рубанок-горбач. к вашим услугам! Используется для обработки фигурных кромок с разными внешними и внутренними диаметрами. Без него как без рук: колёса, шкивы, клёпки, детали для литейных форм — везде, где нужно обрабатывать вогнутые и выпуклые поверхности он необходим. Четвёртый нож делаю также полукруглой формы, но прямой. Он послужит для рубанка-галтеля, что в переводе с немецкого значит желобок. С его помощью мы будем выбирать полукруглые пазы разной ширины и глубины с различным радиусом кривизны. Пятый нож вогнутой формы, под соответствующую колодку — Штабгалтель . Из названия понятно — галтель наоборот, обрабатывает полукруглые гребни.
Пока я ковал, а Павел делал колодки, Мартин доводил до ума лезвия, собирал рубанки и проверял качество строгания с помощью линейки и ножа. Если, приложив линейку к обработанной поверхности, он не обнаруживал просветов, то ставил на инструмент клеймо. Вот так то, знак качества! Целая эпопея. Нет, можно и вручную пазы выбивать. Только качество падает на порядок, да и время. Эх жаль фрезы нет...
К оглавлению
Багдадская батарейка
Ярослав.
Меня давно грызла мысль, а почему в инструкции на моей коже указано было только три этапа, когда там нужно четыре? Не уместилось? Ерунда. Может быть какая-то проверка. Не знаю я решил узнать это с помощью импульсов тока и азбуки Морзе, а для этого нужно ровно две вещи — источник тока и провода.
Багдадская батарейка — самый примитивный гальванический элемент из известных человечеству. Найден в Ираке, использовался в первом тысячелетием до нашей эры. Есть предположения, что применялся для электролитического покрытия серебряных предметов золотом. Вот его и сделаем. Небольшой тигель, сантиметров десять в высоту, используем как основу. Внутри установим железный стержень и медный цилиндр — они будут электродами. Необходимо закрепить стержень внутри медного цилиндра так, чтобы они не соприкасались и соединение не проводило электричество. Для изоляции возьмём смолу акации, а для удержания электродов придётся изготовить деревянную крышку с отверстиями. Съемную, само собой, для доступа к электролиту. А электролит у нас смесь кислот из сквашенных трав, получше чем соляной раствор, но всё равно слабоват, серная кислота куда лучше подошла бы, но что есть.
Такой элемент в лучшем случае выдаст из-за внутреннего напряжения и слабого электролита где-то 0,3 вольта. Для передачи сигнала за глаза.
Поскольку в электролите происходит поляризация и медный цилиндр покрывается пузырьками водорода, это снижает напряжение и нам придётся время от времени трясти батарею, или вынимать и вставлять крышку.
Медный 'плюс', а железный электрод, соответственно, 'минус'. Стержень у меня давно готов, а медный цилиндр вчера отлил в форму. Провода у меня уже были, а я лишь изолировал самодельным лаком — окуная в густой раствор камеди. Последним сделал прерыватель из двух медных пластин. Всё. Можно Джону нести, пусть пытает нашу вундервафлю, чудо враждебного разума.
Багдадская батарейка
К оглавлению
Биметаллический термометр
Ярослав.
Термометр — первый инструмент, что должен изготовить попаданец. Однако, все про такой важный инструмент забывают. Более-менее сложную химию, спекание керамики, даже металлургию без него не потянешь. А времени он экономит! Ух!
Что такое биметаллический термометр? Обычный стержень, изготовленный из двух различных металлов, скрепленных вместе. Металлы сжимаются или расширяются с различной степенью при изменениях температуры. Металл верхней полоски при нагревании расширяется больше, чем нижний, поэтому стержень изгибается. При охлаждении наоборот он сильнее сжимается и заставляет стержень изгибаться в противоположном направлении тем самым двигая стрелку шкалы.
На практике используются несколько типов термометров, в основном спиральные. Скручивание и распрямление спирального элемента пропорционально изменениям температуры. Полоска там длинная и точность измерения в нём довольно высока. Однако с обычной спиралью мне не справиться, там для полосок обязательно требуется качественный прокат.
Но есть и другое решение для грубых полосок — удлиненный спиральный элемент или геликоида, что-то вроде пружины. Когда спираль нагревается, то она в результате раскручивается и двигает ось, которая, в свою очередь, передвигает стрелку по шкале в сторону более высоких показаний, а при охлаждении она работает наоборот. Вот такую плоскую спираль я точно смогу навить на обычную палку, плюс она удобно на различные трубки надевается, что важно для более точного определения температур, не зря я наконечники стандартизировал. Чем длинней спираль, тем больше ход стрелки и выше точность.
У нас в наличии всего три металла — железо, золото и медь. Последняя сразу отпадает, ибо непластичная, так как ещё не очищенная, а значит, в тонкую полоску я её расковать не смогу.
Температура плавления чистого железа тысяча пятьсот тридцать восемь градусов, а золота тысяча шестьдесят четыре. Но железо у меня явно не электролитическое. Придётся сначала приблизительно прикинуть его температуру плавления, используя данные диаграммы углерод-железо. Сыродутное железо не сталь, углерода в нём мало, поэтому его науглероживают, так как изделия из чистого железа получаются слишком мягкими. Примерное количество углерода мы сможем определить по искре: количество искр пропорционально содержанию углерода в металле, чем больше углерода, тем больше вспышек мы заметим в конце искры. Искр мало хорошо. Мне как раз такое и нужно. Если молотом ещё поработать, подвыбить шлаки то в нём где-то ноль целых три десятых процента углерода останется что даст нам... Так, сейчас подсчитаю, где-то тысячу четыреста двадцать градусов.
Однако, это далеко не все проблемы что всплыли при изготовлении такой простой на вид вещицы. Так, металлы могут закаливаться при воздействии температур свыше тысячи градусов в течение длительного времени. Закаливание биметаллических элементов понижает их чувствительность к изменениям температуры, и когда это происходит, то элемент не будет расширяться и сжиматься как обычно. То есть чуть передержал в печи, температуру превысил и всё, можно выкидывать. Металл после такого надругательства только в переплавку. Значит у нашего термометра температурный диапазон ноль-девятьсот, остальное пироскопами закрою.
В промышленности полоски термометра сплавляют между собой на особые флюсы и понятное дело сами полоски одинаковые по толщине. В теории для биметаллического термометра не нужно иметь пластины, точно выдержанные по толщине, так как каждый инструмент калибруется индивидуально. Достаточно чтобы они были примерно ровными, а соединить их можно клёпкой в нескольких точках.
Но вышло нехорошо. Как только я проковал первую пару полосок железа и золота в полсантиметра ширины то первая же проба показала большой разброс. Похоже я что-то не учёл. Нда, видно без проката не судьба! Хотя ну что в нём такого страшного? Мини прокатные вальцы сделаем без проблем.
Станину сбили из цельного бруса, короткие и толстые валки выточили из древесины дум и пропитали восковой мастикой. Вот только подшипниковый узел с роликовыми подшипниками качения оказалось не так просто смастерить. Заготовку для них склеивали из нескольких пластин, а после на станке вытачивали паз под ролики. Сепаратор не делали. В качестве торцевой заглушки использовали пластину с отверстием под вал. Почему ролики, да потому что они без всякого сепаратора будут работать, а выточить их не в пример проще чем шары, которые придется к тому же точить по шаблону. Сам узел получился в виде квадратного блока и в пазе прижимался винтом сверху. Вальцы имели с торцов шестигранные насадки под ворот. Высота валков регулировалась подкладываемыми пластинами. Никаких повышающих дифференциалов и зубчатых колёс конструкцией не предусмотрено, каждый валок придётся вращать самостоятельно. Длина валков сорок сантиметров, по центру гладки — для проката полос глины, а вот справа в вальцах сделали уступ, на который насаживалось чугунное кольцо с ручьями для проволоки и тонких полосок. Кольца естественно набивались вровень с минимальном зазором. Пять размеров ручьёв для проволоки и столько же под полоски. Деревянной частью занимался Мартин, а на мне был чугун.
У меня для него и форма была и тигли, подготовил на всякий пожарный, и вот пригодилось. Часто приходилось слушать, что мол в Китае ещё в пятом веке до нашей эры чугун научились плавить, а вот в Европе первые домны это только пятнадцатый век. На основании находок целые теории про невероятные цивилизации древности выводили.Забывали простую вещь. Да китайцы плавили чугун, только с плавнями и из сыродутного, кричного железа. Сначала адскими трудом проковывали крицы выбивая шлаки, а после добавляли уголь, плавни и в результате плавили его при температуре на сто градусов ниже, чем бронзу. Вот так-то, домны тут совсем не причём. Хотя мне такой не к чему. Новая печь без проблем расплавит железо и превратит в чугун. Тем более белый чугун, получаемый за счёт быстрого охлаждения, на валки сойдёт, а значит, не будет никаких проблем, связанных с выдержкой и получением серого чугуна.Правда, есть одна проблема, чугун он такой, слабо текучий. А для ручья нужна качественная отливка высокой точности. Чтобы улучшить текучесть, я добавил в шихту два процента меди, а Мартина озадачил изготовлением горизонтальной центробежной машины для литья: рама с гнездами под два вала,подшипниковые узлы. Ближе к вершине основного вала закреплён рычаг, где у нас устанавливается форма для литья с ручьём и питателем, чуть выше насажен малый шкив. На втором валу шкив побольше и рычаг. Соотношение дисков один к десяти, это чтобы до тысячи оборотов коромысловый раскрутить — мини-центрифуга.
В общем подготовился и отлил кольца с первого раза. Как остыли, ручьи проточили, отшлифовали и отполировали, после чего я закалил вальцы. Прокатывать нам нужно золото и мягкое железо — всё должно получиться, не сомневаюсь. Золото прокатал, как по маслу пошло, а вот с железом пришлось повозиться. С Иваном разработали смазку для валов на основе крахмала, перлита и толчённого угля. Вот! Совсем другое дело.
Крутили валки вместе с Нганго. Тяжело без мультипликатора. Сначала раскатать тонкую проволоку, потом из неё полоски. До двадцати проходов. Тяжело. Я не раз пожалел, что не стал делать повышающий дифференциал. Несколько метров золотой проволоки оставим на провода. Ну вот. Готово. А никто не верил. Говорили невозможно! Ага, сопромат учите! Вот если бы полоски в палец, тогда стан из дерева не сделать. Осталось склепать и откалибровать. Однако и тут засада! Где взять эталон температуры? У нас есть температура кипения воды — сто градусов, а с другой точка замерзания. Но где лёд, Карл, где? Вихревой холодильник без мощного потока воздуха от вентилятора нет никакого смысла собирать. Придется калибровать по спирту, а он у нас не рафинированный, и мы даже не знаем сколько в нём градусов. Следовательно, нужно сделать ареометр — для определения плотности спирта и точного вычисления температуры его кипения. Прибор этот элементарный и делается на коленке — полая трубка с утяжелителем-поплавком. Опускаем её в жидкость и вуаля. По закону Архимеда глубина её погружения зависит от плотности жидкости, и нам остаётся только проградуировать стержень.
Изобретение ареометра приписывают Гипатии Александрийской, которую как известно растерзали в 415-м году христианские фанатики. Однако, в тёмные века изобретения Гипатии были забыты и всплыли только у арабов в одиннадцатом веке. Потом его снова забыли и вновь изобрели аж в восемнадцатом веке. Известный персонаж между прочем его переоткрыл. Физик, изобретатель шарльера — воздушного шара, наполняемого водородом, Жак Александр Сезар Шарль.
В наши дни ареометр делается из стекла, а шкала находится внутри. Однако, быть стеклянным ему совершенно не обязательно. Можно, к примеру, взять тростниковую палочку и плотно заткнуть ее тяжелым камешком с одной стороны и проградуировать. Правда, такая вещь одноразовая и не практичная. О трубке, разумеется, я позаботился. Выдавил пару штук рычажным прессом, а до политого обжига нанёс на них шкалу, калибровал его не рисованием меток, а подсыпанием груза в поплавок полусферу. Ареометр мне здорово помог при определении плотности электролита в багдадской батарее, а Иван, как его увидел, хоп, и сразу к себе утащил. Оно и понятно ареометр может не только спирт, но и концентрацию кислот измерить и даже плотность дубильных растворов, а то работать как баркометр.
Определил плотность, навил на палку полоску. Сделал шкалу с медной стрелкой и вперёд, с песней...
Этанол у нас кипит при семидесяти восьми градусах, а водка крепостью сорок градусов — при девяносто четырёх. Далее разбавляем смесь и строим диаграмму кипения фракций тридцать пять процентов спирта — девяносто пять градусов; тридцать — девяносто шесть градусов; двадцать — девяносто семь и пять десятых градусов. Построил шкалу, отградуировал и две геликоидых спирали, и обычные полоски. Точность, за счёт длины плюс-минус градус — не самый худший вариант, а уж Иван и вовсе был на седьмом небе от счастья, без термометра у него с очисткой толуола возникли серьёзные проблемы...
Биметаллический термометр Геликоид Вальцы ювелирные Ареометр
К оглавлению
Гончарный круг
Мартин.
Герр Ярослав всегда предоставляет исключительного качества чертежи. Размеры каждой детали, общий вид и даже последовательность сборки. Одно удовольствие работать. У него целая гора табличек с чертежами и кинетическими схемами. Вопросов я ему лишних не задаю, он и так крепко занят этими маленькими пирамидками. День и ночь у печи проводит.
По плану сегодня — детали для гончарного круга. Взявшись за дело мы с герром Павлом разделили кто из какую деталь будет делать и только после этого взялись за работу. Я на токарном — вытачивал шипы, заготовки под винты и шпиндель, а он взял на себя станину и маховое колесо.
Деталей для круга понадобилось много — для станины пять — брусков 75х75 мм длиной 900 мм -ножки, на перекладины семь брусков 75х50 мм такой же длины, педаль одна в виде бруска 75х50 мм длиной 1200мм, лоток, сиденье, маховое колесо из пальмы дум склеенное. Для кривошипа вал их акации 30 мм, длинной 800 мм, верхний диск гончарного круга 350 мм, толщиной 20 мм. диски для крепления маховика на вал две штуки ,кронштейн крепления педали, шатун, муфта для удержания шатуна на вале кривошипа, крюк костяной для веревки, подшипники, винты деревянные 24 штуки Когда детали были готовы мы сбили станину треугольную призму с отверстиями по центру поперечин, под шпиндель, для установки маховика. маховое колесо установили на плоский радиальный подшипник с роликами из вываренной в масле древесины хурмы. В его центр, на клей, установили самую сложную деталь — кривошип который получился довольно массивным. После закончили сборку рамы и одев на кривошип перекладину зафиксировали его одев на навершие вала одели верхний диск для работы с глиной. Закончив с механизмом посадили на шипы сидение и лоток для теста. В самом конце соединили ножной рычаг педали с шатуном и верёвкой. В этом нехитром устройства для раскрутки маховика не нужно раскручивать само колесо, а достаточно отталкивать от себя рычаг который будучи связанным с кривошипом раскручивал через него маховик. Как говорит герр Ярослав работать на таком гораздо удобней чем на обычном, так как конструкция этого круга позволяет сидеть на слегка наклонённом сидении, а педаль маховика удобно регулируется. Гончарный круг Лича общий вид Гончарный круг Лича схема Гончарный круг Лича видео работы Гончарный круг Лича кинематическая схема работы Гончарный круг Лича чертеж-1 Гончарный круг Лича чертеж-2 Гончарный круг Лича детали
К оглавлению
Свивальный станок
Мартин.
Ярослав снова что удумал! Свивальный станок! Рама, по низу балка с глухим отверстием, в неё вставлен диск с десятком шпинделей, на которые одеваются катушки с нитями. От катушки через держатель нить идет в фильеру-успокоитель, где и скручивается при вращении, и идёт наверх, где проходит через два ролика, а дальше через шнур к дереву, на конце груз. Диск с катушками вращается вручную посредством хитрой ременной угловой передачи на пересекающихся осях, совмещенных со ступенчатыми шкивом. Пока это самое сложное из устройств, что мы сделали. Можно изменять угловую скорость ведомого вала при постоянной скорости ведущего. Ступени шкивов располагаются так, чтобы меньшая ступень одного шкива находилась против большей ступени другого. При необходимости можно регулировать скорость вращения диска. Основная сложность не вращать диск, а постоянно смотреть чтобы верёвки не спутались и не слетели с катушек. Оригинальная схема, но, по сути, не что иное как вертикальный крутильный стан. Удобно и быстро. Шнур длиной в пятьдесят метров за двадцать минут, этого того стоило!
Свивальный станок
К оглавлению
Крутильный стан
Мартин.
— Герр Павел, свивальный станок отличная идея для шнуров. Однако, для верёвок он совершено не годиться, а скручивать вручную сотни метров — плохая идея.
— Что вы хотите предложить, Мартин Людвигович?
— Деревенский крутильный стан! Подростком, знаете ли, приходилось работать на таком. На редкость простое устройство, всего из двух станков или досок, это уже как вам угодно будет. Передняя доска предназначена для свивания веревки из трёх нитей. Она с отверстием, в которое вставлена ручка с крючком на конце. Он там свободно вращается. Шайба для уменьшения трения между доской и ручкой. Шайбу желательно смазать. При работе на крючок действует большая нагрузка, стремящаяся выдернуть его из ручки. так что конец крючка лучше сделать с резьбой, туго ввинтить его в отверстие ручки, предварительно заполненное клеем. Поскольку хорошо скрученный шпагат во время остановки станка будет стремиться раскрутиться, для предотвращения этого в доске сделаем отверстие под стопорный штифт, фиксирующий ручку. Учитывая, что в зависимости от натяжения шпагата при свивании веревки передний станок придется переставлять и придвигать к заднему эту часть лучше сделать переносной.
— Мартин, я, кажется, понял о чём вы говорите. У нас подобный станок называется просак. Есть даже такое выражение 'попасть в просак', что значит попасть в глупое положение. А пошло оно, когда мужики, работавшие на скрутке веревок, бывало, попади в станок бородой, что приводило к неловкой ситуации и служило предметом насмешек соседей. Ну да оставим это. Рассказывайте дальше.
— Задняя доска длинней, а в отверстиях у неё устанавливаются три ручки. Расстояние между ними зависит от длины изготавливаемой веревки — чем больше её длина, тем больше расстояние. В ручках установлены крючки, требующие, как и крючок в переднем станке, прочного крепления. На них надета планка, назначение которой синхронизация движения ручек. Это необходимо для того, чтобы каждая нить веревки была скручена одинаково. На планке сделаны две ручки, с помощью которых планку, а вместе с ней и ручки с крючками, приводят в движение. Чтобы она не соскочила с ручек, её перемещение придётся ограничивать шайбами, также надо сделать стопорные штифты. И последнее — разделительная планка. Дощечка с выемками для прохода шпагата, которые располагают с боков планки в шахматном порядке.
— А расстояние между ближайшими выемками равно расстоянию между ручками в заднем станке!
— Совершенно точно, герр Павел.
Станок мы собрали всего за пол дня. Новым инструментом с костяными ручками приятно работать! Не то что в первые дни. Теперь проверка станка. Берём три отрезка шпагата, с одной стороны связываем их концы и цепляем за крючок переднего станка, а с другой на свободных концах шпагата завязываем петли и надеваем их на крючки заднего станка. Оба станка закрепляем так, чтоб шпагат был натянут. Передний стопорим штифтом. Герр Павел у переднего станка, а я начинаю вращать ручки. Герр Павел следит за натяжением и передвигает постепенно свой станок ближе к заднему. Когда скручиванием шпагата пройдена десятая часть первоначальной длины, стопорим станок и между не скрученным еще шпагатом, как можно ближе к переднему станку устанавливаем разделительную планку. Дальше, я начинаю вращать ручку. По мере свивания разделительную планку передвигаем вдоль шпагата в сторону заднего станка. Докручиваем рукой и снимаем верёвку с обоих станков, а конец завязываем в узел. Готово! Вопрос с верёвками наконец решён.
Чертёж-1 Чертёж-2
К оглавлению
Керамическая связка для абразивов
Ярослав.
Абразивы наша слабая сторона, да, и как только мы сварили клей сразу сделали наждачную шкурку на кожаной основе, но этого мало. Нужны бруски-абразивы и главное круги. Вот только высверливать их из камня нет никого желания. На один такой круг требовалось до месяца ручного труда. Из кремнистого известняка накололи брусков и всё, а этого мало. Так что параллельно работе с глазурями я подбирал подходящую фритту для абразивов.Каолин, шпинель, кварц, полевой шпат, жидкое стекло, сода, поташ, глина вот и всё. Негусто. Однако действовал по-старому. Записывал пропорции, составы, температуры обжига. Под прессом формировал брусочки абразива и запекал. Шпинель дробили, измельчали, а после промывали.Смесь из разных фракций интенсивно перемешивали с водой и полученную пульпу подавали на пяти-витковый винтовой сепаратор.
В этом агрегате обогащение и разделение частиц происходит в потоке жидкости, движущейся по винтовому жёлобу. Пульпа подаётся сверху и под действием силы тяжести стекает по нему вниз в виде тонкого слоя. При движении по жёлобу частицы распределяются по глубине потока в соответствии с их гидравлической крупностью. Одновременно под влиянием циркулирующих потоков воды, центробежных и гравитационных сил происходит перемещение частиц в поперечном направлении: находящиеся в верхних слоях частицы лёгких минералов относятся потоком к внешнему борту, а находящиеся в нижних слоях частицы тяжёлых минералов к внутреннему. Отсекатели в конце последнего витка разделяют потоки, движущиеся параллельно со второго или третьего витка, и выводят пульпу в разные ёмкости. Однако в устройстве есть масса хитростей: чтобы получить витки нужного уклона и крутизны, надо разбираться в теории потока жидкостей. Дело в том, что крупность и плотность частиц питания при обогащении на винтовом сепараторе определяется соотношением сил, действующих на частицы в поперечном направлении, и зависит от их плотности. Верхний предел крупности частиц кварца достигает двенадцати миллиметров, а частиц более тяжёлых минералов два-три миллиметра.
Форма частиц определяется коэффициентом сферичности, с увеличением которого извлечение частиц в концентрат на винтовом сепараторе уменьшается. Так что для каждого минерала требуется высчитывать шаг и глубину витков, угол наклона и опытным путём, выяснять скорость потока жидкости. Если ты никогда ранее не проектировал и не работал на сепараторах, то КПД выйдет смешное, а то вообще потоки не разделишь. Поэтому фактически их начали использовать в обогащении только в конце XIX века. После нескольких экспериментов я выявил нужные параметры и Мартин по моим чертежам изготовил шаблоны для формирования желобов под шпинель. Сепаратор из керамики никто и никогда не делал. Частицы абразивов быстро приведут поверхность в негодность, что говорить, даже у чугунных сепараторов срок службы от силы год. Потом сделаю сепаратор побольше и покрытие каучуковое, как только винтовой пресс закончим. Получив через пару недель и фритту и четыре размера порошков шпинели, я за один раз изготовил двадцать шесть точильных брусков и кругов путём прессования и дальнейшего обжига, за что удостоился сердечной благодарности от наших столяров.
К оглавлению
Солнечные часы. Песочная доска для чертежей
Ярослав.
Чертежи, графики, диаграммы нужно постоянно корректировать, а на такое дело глиняных табличек не напасешься, а папирус ещё в процессе. Что бы придумать. О! Возьмём на вооружение опыт древнегреческих геометров.
На заказ из молочая, на шипах собрали планшет А2, по краю которого пустили рамку. При размоле седьмой разновидности клинохлора в порошок, я обратил внимание, что у него необычный снежно-белый цвет. Его и взял за основу смешав с обычным, промытым, его немного осталось после промывки глины. Добавил раствора гуммиарабика, увлажнил и нанес ровным слоем. Прилипает хорошо, держится при наклоне, чёрточки не такие хорошие как на глине, но тоже неплохо. Для мозгового штурма, самое то. Выстругал палочку, к ней три насадки, из обломка кости, сделал плоский шпатель, для разравнивания. Готово. Только опробовать не успел, сей инструмент у меня сразу прихватизировал Мартин. Да ну и пусть, ему нужней. Как только воск очистим, я себе восковую сделаю, для занесения ценных мыслей, пока они не уплыли в дали Вселенной. На руку табличку присобачу, или на ногу, стилус. Восковый тактический планшет. Крутотень!
Не бесплатно отдал, он на следующий день изготовил за это ровный, полуметровый диск с отверстием под шпиль. Быстро сделал и вопросов глупых не задавал. Хотя чего тут непонятного, это основа для простейших из солнечных часов — экваториальных. Диск дошлифовал, отполировал, а после с помощью циркуля и угольного карандаша начертил циферблат с часами и минутами. Перпендикулярно плоскости вставил стержень, направленный на Южный полюс. Тень от него играет роль стрелки, причём шкала на циферблате равномерная, то есть, все часовые и минутные деления равны между собой. Так что теперь могу с точностью до минуты отслеживать время и поддерживать трудовую дисциплину. Час, тридцать, жара! Ну а если честно, часы первейшее дело для химии и для вычисления точки весеннего равноденствия.
Солнечные часы
К оглавлению
Копир Леонардо
Мартин.
Занятная вещь этот копир и, главное, прост до безобразия. И откуда герр Ярослав такие вещицы знает? Крепко сбитая, усиленная рамка, внутри которой закреплён эталонный деревянный винт, а в торцах фиксатор и резец. Фиксатор двигается по мастер-винту, а нарезает резьбу на заготовке. Для нарезания резьбы в раму через переходник устанавливалась заготовка. Резьбу нарезали, вращая рамку по часовой стрелке.
Для нарезки эталонного винта пришлось нам с герром Иваном попотеть. Сначала заготовку разметили и после, по контрольным точкам навили на цилиндрик пропитанную угольной пастой нить. Для нарезки заготовку закрепили на верстаке и сделали муфту с пропилом под резец. Надели её на винт, зажали струбциной. Таким образом, он был жёстко зафиксирован на небольшом участке и через прорез можно было делать только резьбу с правильным углом и нужной глубины. Удобно, но довольно медленно по сравнению с гребёнкой. Нарезал и снова переставляй и крепи муфту. Потребовалось больше часа чтобы нарезать один эталонный винт. Для работы с рамой копира нарезали три типа винтов, а для нарезки внутренней резьбы нужна другая рама. В ней мастер винт фиксировался и на конце имелся резец под размер болта. Так по мастер-винту нарезалась внутренняя резьба.Для гаек и болтов идеально подошла очень твёрдая древесина хурмы, всё же она из семейства эбеновых. Изделия у нас выходили толстенькие, без шляпки, поскольку её изготовление в два раза увеличивало трудозатраты. В качестве смазки использовали масло. Для закручивания болта верхнюю часть у него стачивали под четырёхгранник, а в случае, если нужно было закручивать под уровень пробовали пропил, однако, он часто расщеплял винт пополам и тогда герр Ярослав предложил выжигать по центру треугольный паз, а после зачищать его для чего сделал нам железный трёхгранник. С гайками проблем никаких: вытачиваем цилиндр, разрезаем на заготовки, высверливаем отверстие по центру, а после стамеской скалываем шесть граней.
, Где через две недели мы подобрали три размера резьбы и благодоря копиру сделали под них полноценную винтельму закрепив на ней резец через пластины деревянными винтами. К этому времени герр Павел очистил медь, а герр Ярослав получил оксид хрома, а после путём спекания его в тигле с углём феррохром. Добавка его даже в незначитеьных количества в медь значительно увеличивает её твердость и как только сплав был получен герр Ярослав использовал его для отливки по восковым моделям пустотелого винтебля или метчика, резцов и свёрл, а также внутренних винтовых накладок для винтельмы и таким образом мы смогли без проблем нарезать и гайки и винты из сухого, прочного дерева предварительно пропитав его смесью парафина и горячего мыла. Копир Леонардо Винтельма Винтельма нарезка Винтельма видео изготовления с ноля Винтельма видео изготовления -2 Пустотелый метчик для дерева Размеры винтов Чертёж винтельмы
К оглавлению
Папирус
Мартин.
Второй месяц пошёл, как я оказался вовлечён в непонятную историю эту и мне здесь не нравиться. Совсем. Я успел лишиться ноги и несколько раз моя жизнь висела волоске. Каждый день стоит удушающая жара и она не такая безобидная как в родном Канзасе. Почти каждую ночь сниться дом, семья. Вот и сегодня. Я маленький, лет шесть. Мать налила кружку холодного молока и я, залпом выпив его, как на крыльях бегу помогать отцу собирать созревшую хурму на нашей ферме. Она не такая как тут, упругая, ярко-оранжевого цвета и размером куда больше моего кулака и сладкая, очень сладкая, словно мармелад, с нежными тающими во рту прожилками. Наша хурма гордость семьи! Она лучшая во всём штате! Совсем не то кислое недоразумение, чем меня угостил на днях Нганго. Тьфу. Кислятина.
Несмотря на то, что мне рассказал сэр Ярослав, я всё еще надеюсь вернуться домой, я не верю, что мы в другом мире. Не верю! Но, с другой стороны, как не верить своим глазам? Здесь совсем другое небо, странные гиены, гигантские буйволы с рогами чуть ли не вдвое больше моего роста. Признаться, в тот момент, когда на меня неслось это чудовище с налитыми кровью глазами, я и вовсе не наделся остаться в живых. Только благодаря заступничеству всевышнего и сэру Ярославу, во второй раз спасшему меня от верной гибели, я здоров и в безопасности. Если бы не нога! Она постоянно болит, и если бы не напитки этого хитрого старика... Сэр Ярослав обещал, что боли скоро прекратятся и месяца через четыре, как только ткань зарубцуются и огрубеет, он сделает мне ботинок с колодкой и я смогу ходить! Ходить, без этого мерзкого, натирающего подмышку костыля!
Мои дни протекают однообразно. Утром мне приносят пучок прочёсанных волокон, которые я сначала сортирую по длине и толщине, после вытягиваю и свиваю на катушку нить. После обеда и до самого вечера занимаюсь папирусом. Поначалу с ним было не всё гладко. Когда время выдержки полосок подошло мне, прямо сюда подняли столик для формовки листов из полосок под размер. Первый слой укладывал внахлёст, второй слой — поперёк. Ничего сложного, только аккуратность. Чуть зазевался, неточно уложил полоску и лист с браком. Промывать их заново, расклеивать — мороки больше. Проблемы было ровно две. Для прокладывания листа под прессом требовалось ткань и войлок, а у нас нет ни того, ни другого. Я, конечно, ничего этого не знал, я даже понятия не имел как этот самый папирус делали, я и видел его всего один раз, в Лувре. Нам, сразу после победы дали отпуск, ох и покутили мы тогда с ребятами из шифровального отдела. Француженки... Такие нежные, страстные. Какое время было!
Так вот, сэр Ярослав предложил вместо бумаги использовать обрезанные перфорированные листы драцены. Покрытая тонким слоем растительного воска нижняя часть листа отлично для этого подходила. Вместо войлока они с сэром Иваном сделали аналог из волокон баобаба. Собрали самую мелкую труху, после как следует измельчали и добавляли туда разведенную камедь для склеивания, а потом под прессом формировали массы в листы толщиной в палец и вешали на просушку. Так что, каждый день я формирую пару бутербродов по десять листов. К вечеру их укладывали между досок, прижимая длинным, крепким рычагом с нагруженным тяжёлым бревном-прессом.
Вечерами, когда руки уже не могли держать ничего тяжелей палочки для письма, я занимался составлением словаря с Квеле. Изредка к нам присоединялся сэр Ярослав. Оказалось, что познавать тайны чужого языка крайне интересное занятие. А вот про старика могу сказать одно, он себе на уме. Хочет казаться глупей чем он есть на самом деле, при этом попросил научить меня нашей, десятичной системе счисления. Ну вот как, вообще, мог догадаться, что это цифры? Не понимаю!
Изготовление папируса
Солнечные часы. Песочная доска для чертежей
Ярослав.
Чертежи, графики, диаграммы нужно постоянно корректировать, а на такое дело глиняных табличек не напасешься, а папирус ещё в процессе. Что бы придумать. О! Возьмём на вооружение опыт древнегреческих геометров.
На заказ из молочая, на шипах собрали планшет А2, по краю которого пустили рамку. При размоле седьмой разновидности клинохлора в порошок, я обратил внимание, что у него необычный снежно-белый цвет. Его и взял за основу смешав с обычным, промытым, его немного осталось после промывки глины. Добавил раствора гуммиарабика, увлажнил и нанес ровным слоем. Прилипает хорошо, держится при наклоне, чёрточки не такие хорошие как на глине, но тоже неплохо. Для мозгового штурма, самое то. Выстругал палочку, к ней три насадки, из обломка кости, сделал плоский шпатель, для разравнивания. Готово. Только опробовать не успел, сей инструмент у меня сразу прихватизировал Мартин. Да ну и пусть, ему нужней. Как только воск очистим, я себе восковую сделаю, для занесения ценных мыслей, пока они не уплыли в дали Вселенной. На руку табличку присобачу, или на ногу, стилус. Восковый тактический планшет. Крутотень!
Не бесплатно отдал, он на следующий день изготовил за это ровный, полуметровый диск с отверстием под шпиль. Быстро сделал и вопросов глупых не задавал. Хотя чего тут непонятного, это основа для простейших из солнечных часов — экваториальных. Диск дошлифовал, отполировал, а после с помощью циркуля и угольного карандаша начертил циферблат с часами и минутами. Перпендикулярно плоскости вставил стержень, направленный на Южный полюс. Тень от него играет роль стрелки, причём шкала на циферблате равномерная, то есть, все часовые и минутные деления равны между собой. Так что теперь могу с точностью до минуты отслеживать время и поддерживать трудовую дисциплину. Час, тридцать, жара! Ну а если честно, часы первейшее дело для химии и для вычисления точки весеннего равноденствия.
Экваториальные солнечные часы Планшет для рисования песком
К оглавлению
Печь для обжига-1
Ярослав.
К оглавлению
Получение воска
Иван Сергеевич.
Ярослав Александрович, наконец, сделал горшок литров на восемьдесят, а с ним, еще один поменьше. Он всегда так делает, запекает один в другом, чтобы, значится, и место сэкономить и разные составы шихты опробовать. А когда уж термометр сделал, так я и вовсе был готов от радости его на руках носить. Никогда не предполагал, что такое будет возможно в диких условиях!
Использовать буду рога, только из них выходит клей исключительного качества. Рога я заранее раздробил и замочил. Признать никогда таких громадных не видел!
Горшок поменьше установил внутри большого, сделал водяную баню. Тепло в горшок с клеем будет передаваться через воду и температура в нём, не поднимется выше температуры кипения. Кости буду вываривать, не доводя до кипения, примерно при восьмидесяти пяти градусах. Ни в коем случае не выше! При варке клея важно постоянное перемешивание и, само собой, для этой работы мы приспособили мешалку. Во время варки жидкую часть я сливал во второй горшок, а после выпаривал около часа до желеобразной консистенции. Полученное желе откидывал на ткань, формировал ромбики и подвешивал их сушиться под навесом, в тени.После, в первый горшок снова доливал воды до верха и вываривал заново. В воду добавили дубильный отвар из корней акации, раствор убережет от плесени и придаст клею водостойкость. Выход клея чуть больше десяти килограмм, примерно, пятую часть от веса костей. Всяческих хитростей я знаю немало. В тридцатом консультировал самого Бродсона, вместе писали справочник Кустаря. Вот, к примеру: если на одну часть клея взять столько же сахару, четверть гашеной извести и воды, сахар растворить, добавить известь, нагреть, да добавить воды, получим уникальный универсальный клей — синдетикон пригодный для склеивания дерева, металла, керамики, фарфора. Если добавим часть олифы на четыре части клея, получим водостойкий. Массу рецептов знаю, как папирусный лист сделаем, так и запишу что вспомню.
Ну, а на следующий день занялся воском. Также на водяной бане кипятил, размешивал. Во время нагревания со смесью происходит что-то, похожее на процесс кипячения молока — на поверхности образуется густая пена, которая может убежать, поэтому нужно постоянно следить. Когда я посчитал процесс завершённым, обвязал горлышко горшка тканью из баобаба в два слоя и перелил разогретый воск в другой горшок, закопанный в слегка остывшие угли. Эту хитрость не каждый знает, воск должен медленно остыть. Использовать можно не раньше, чем через сутки.
К оглавлению
Оборудование для измельчения шихты и т.п.
Павел Петрович..
Для разных типов мельниц и замачивания глины нам пришлось налаживать производство бочек из крепкой пальмы дум, так как выдолбленные из баобаба, совершенно не годились для дробления. Я неплохо разбирался в особенностях технологии, когда-то держал в своём имении Луховское бондарную мастерскую. Корабли кораблями, а основной доход мне приносили бочонки и лён, а дело это простое только на первый взгляд. Нам гнутые клёпки не понадобились, обошлись цилиндрическими ровными формами, но даже такую упрощенную бочку, вот так за один присест не сделать, пришлось мастерить массу бондарных приспособлений и инструмента. Первым делом я подобрал бочарную траву, тот же папирус подошел отлично. Когда вы не уверены, что клепки пригнаны друг к другу с достаточной точностью, вот тут-то и выручит травушка. Но главной проблемой оказалось найти годный материал на обруч. От его качества зависит сможет ли бочка держать клёпки. В нашей мастерской для клёпок мы использовали сирень, и прежде всего я попросил Нганго набрать мне два десятка самых гибких корней и веток с разных деревьев. Из полученных образцов я обнаружил годные ветки слегка розоватого цвета, похожие по прочности и гибкости на черёмуху, которая способна сжимать и растягивать волокна. Даже засохшие ветки чутко реагируют на изменение влажности воздуха: выгибаясь вверх при увеличении влажности и опускаясь вниз при наступлении сухой погоды. Поэтому нередко ветки эти используют вместо барометров. Ветку на обручи разрезал вдоль на две части и вымачивал.
Замки для обручей изготавливал сам — это очень ответственное дело, абы кого подпускать нельзя. Сначала в местах посадки на бочку, следует определить размеры окружностей остова, немного прибавить запах концов в замке и, с учетом этого, отобрать необходимое количество, требуемую длину и сечение. Всё по науке. Не менее важная часть — разминка обруча перед работой. Сперва руками, а после киянкой на круглой колодке. Проминаю на небольших участках чтобы почувствовать его гибкость. Ежели она не ощущается, то древесина начинает потрескивать, значит непременно снимаем слой древесины с внутренней стороны. Но! Тут, важно не переусердствовать.
Пропаренную и промятую заготовку опоясываю вокруг остова бондарной посуды, перехлестываю концы, на которых провожу карандашом поперечную линию, которая станет ориентиром при вырезании элементов шипового замка. Концы заготовки, расположенные за пределами этих линий, срезаю на ус. Затем вырезаю крючкообразные шипы — один справа, другой слева. То есть, они расположены относительно друг друга как бы в зеркальном изображении. На некотором расстоянии от каждого шипа делаю неглубокие зарубки под острыми углами к продольной оси. На участке, ограниченном шипом и срезом, снимаем слой древесины на небольшую глубину. При вязке обруча в эти углубления я заправлю концы.
Но для крупных бочек шиповой замок слабоват, так что для них буду резать наш луховской замок повышенной прочности, такой по прочности почти не уступает железным. Размечаю обруч и удаляю часть, отмеченную треугольником, в результате у нас образуется выступ, которым один конец обруча зацепляется за другой, где предусмотрен аналогичный зацеп. Второй треугольник не вырезаю и поскольку часть ленты остается в неприкосновенности, замок получается очень прочным. Дальше, работая полукруглой стамеской, формирую жёлоб. Ленту переворачиваю на выпуклую сторону и на ней делаю второй жёлоб. Замок готов. Говорил больше! Теперь переворачиваю ленту и на внутренней стороне в районе метки на другом конце обруча режу точно такой же замок. Треугольники как бы оказываются на противоположных краях ленты. Чем точней вырезать обе части замка, тем прочней соединение. Почти готово...
Тут вот ещё в чём дело — обычные бочки, выпуклые, нам не осилить. Это я сразу Ярославу сказал, а вот цилиндрические просты для изготовления, хотя по качеству уступают выпуклым. При небольшой усушке на них обручи не подтянуть. Зато клёпки для них представляют собой прямоугольные желобчатые дощечки — никакой мороки. Делать легко, но сложно соединять обручами. Ещё проще в изготовлении конические бочки. У них верхние и нижние части различных размеров, поэтому при натягивании обруча на широкую часть достигается очень прочное стягивание клепок. Поэтому, для шаровой мельницы мы изготовили небольшие цилиндрические бочки с толстыми клёпками из пальмы дум, для вымачивания глины и охлаждения дистиллятора — конические с клёпками из молочая. Остальную мелочь вроде вёдер, ушат и шаек я и вовсе не считал.
Расчёты клёпок мы проводили по силуэтам наклеивая листа папируса на дощечку. Изготовили двенадцать шаблонов, посредством которых определяли направление и угол скоса боковой кромки, а также кривизну поверхности. Пропорциональные шаблоны! Вот! Хитрое словечко какое. А у моих мужиков эти доски по-простому зовутся — бондарные скобы. Вещица первейшей важности — с её помощью контролируют кривизну выпуклой поверхности клепки, определяют скосы боковых кромок и ширину клепок у торцов. Скоба известна много столетий и чем она точней, тем лучшей выйдет бочка иль ведро. У меня в мастерской скоб больше сотни под вёдра, шайки, лейки бочонки одно, двух и трёх вёдерные...
Теперь сами клёпки или лады. Тут я использовал нижнюю часть старой акации. По уму древесину под клёпки надо заготавливать за год, а лучше за два, да сушить в зерне. Проблему с не совсем походящей влажностью я обрисовал, и сообща мы споро её решили: Иван Петрович подобрал раствор из соды и спирта, с добавкой жира, чтобы выдержать дерево до нужной гибкости, а Ярослав Александрович высушивал клёпки до нужной влажности в особом котле для пропаривания клёпок. Очень хорошие люди собрались божьим проведением. Как говорят фрацузы — belles paroles ne font pas bouillir la marmite! (красивые слова в горшке не кипятить).
А Ярослав то всё по науке делает — взвешивает клёпки, очищает от заусенцев, опила, после чего торцы закрывает смолой и снова взвешивает.А я-то по-простому, по-нашему привык: если оставленная рубанком тонкая стружка легко сминается — значит-с, материал влажный. Если стружка ломается и крошится, это указывает на то, что дерево довольно сухое. Если же выкрошивается сама древесина, значит-с, клёпки пересушили.
Первый инструмент бондаря — круговой рубанок-горбач. В отличие от столярного горбача, бондарный имеет направляющую доску, которая скользит во время работы по торцу бондарной посуды и обеспечивает постоянную ширину зачищаемой поверхности, а диаметр подошвы зависит от внутреннего диаметра остова бочки.
Наконец, сбили колоду для шлифовки клёпок. Инструмент для их нарезки называется — уторник. Он немного напоминает круговой горбач — также имеет направляющую планку, что во время работы упирается в торцы клепок и скользит по ним. В уторнике выдолблено два сквозных, расположенных перпендикулярно друг другу отверстия. В первое — вставлен подвижной брус с закреплённым в нём резцом, во второе — зажимный клин, с помощью которого выдвигаемый на различную высоту брус с резцом фиксируется в нужном положении. Благодаря этому, можно нарезать уторы на различном расстоянии от края.
Следующий инструмент, что нам пришлось ладить — натяг.Как понятно из названия, с его помощью на остов надевают уторные обручи. Он состоит из деревянного бруска с рукояткой на одном конце и металлическим крючком на другом. При надевании на бочку или кадку обруч зацепляют крюком, а торец деревянного бруска упирают в край посуды, предварительно стянув остов с помощью ворота веревкой. Нажав на рукоятку, часть обруча натягивают на край клепок. Затем его передвигают вдоль борта и натягивают на остов все остальные участки обруча. Для набивки и осадки деревянных обручей сделали набойку из древесины дум.
Перекусили и сидим с Мартином, проверяем, плотно ли предварительно стянутые клёпки сошлись краями. Так вот-с, чтобы добиться контакта по всей боковой поверхности, нужно или добавить клёпку, или напротив вытащить лишнюю и уже после ставить обруч. Сцепка ленты у меня наработана — сгибаю её в кольцо, завожу друг за друга уступы замка, образовавшиеся в результате удаления треугольников, и заправляю концы ленты в желоба. Готовый обод сперва на бочку насаживаю руками, а после подравняв легкими ударами молотка торцы остова, до упора насаживаю набойником...
На малую бочку ставлю три обруча, на большую пять. Вот так-то, бочка вроде и простая с виду, а хитростей в ней как бирюлек у дурака!
Спешим с Мартином. Спешим-с! Да не без греха, криво косо, мне бы мастера за такую работу слова доброго не сказали. Да-с. Ну да ничего. У нас то, что главное? Чтоб не рассыпалась, не вино держать. К тому же, с каждой собранной бочкой клёпки ровней выходят. Инструментом, колодками да скобами разживаемся помаленьку, сами бочки ловчей собираем. Иван тут давеча заявил, что чем столько инструментов и приспособлений делать, проще бочку из баобаба выдолбить. Так я ему предложил попробовать, поучить нас уму-разуму!
— Ростом с Ивана, а умом с болвана! Не знаешь, кто таков, а?
Ишь ты, обиделся! Некоторым со стороны кажется, что бочку из клёпок дольше делать, чем выдолбить. Это, конечно, не так. Если использовать разделение труда, то бочка из клёпок вдвое быстрей делается, не говоря о том, что сборные бочки и легче выходят и прочней.
* * *
Мартин:
Ох, долго же мы с оснасткой для бочек возились! Нет, я имел общее представление о том, как их делают, но у нас то, во-первых, с деревянными обручам их уже лет сто не делали, а во-вторых, столько подводных камней всплыло! Без знаний и сноровки герра Павла, я бы не стал браться за столь непростые изделия, долбил бы в самом деле, как герр Иван предложил.
Два дня у нас ушло на полноценный верстак, совмещенный с колесней, благодарствуем герру Ярославу за чертеж. Стол для столярных работ состоял из верстачной доски и подверстачья, а по-другому — несущей рамы. Верстак оснастили фронтальными и торцевыми тисками, с помощью которых фиксировались заготовки, причём торцевые тиски сделали по ширине стола из прочной и массивной доски. В крышке стола и деревянных губках тисков насверлили отверстия, которые предназначались для установки прижимов и упоров различного сечения и высоты. Расставив упоры в нужной конфигурации, между ними можно закрепить деталь и поджимать её винтовым механизмом тисков. Исходя из толщины деревянной детали, можно использовать упор соответствующей высоты, который не будет выступать за край заготовки и мешать обработке.
Высота верстака чуть больше метра, длина два двадцать, а ширина метр. За таким будет удобно выполнять все основные операции, без частых сгибаний и вытягиваний, которые приводят к быстрому утомлению. Крышку мы изготовили не из молочая, а из досок акации потратив много сил на выстругивание, прифуговку кромок, склеивание и выравнивание. Раму собрали на шипах из массивного бруса. Под столешницей оборудовали две полки для инструмента. Роскошный и достойный мастера инструмент. Благодаря верстаку наши дальнейшие работы значительно ускорились. Нельзя не отметить помощь герра Ивана. Использовав сваренный им клей и кожу, мы, измельчив несколько видов имевшихся у нас абразивов, изготовили наждачную шкурку разной зернистости и деревянные колодки с зажимами.
Первым изделием, сделанным на верстаке, стало двухметровое колесо для привода.Обод, ступицу, шипы и подшипники делали только из пальмы дум, все остальное из молочая и акации. Колесо собиралось из косяков длиной двадцать восемь сантиметров. Павел обрабатывали их по шаблону с помощью рубанков горбылей, а после шлифовал колодой. Иван же с внутренней части косяка высверливал отверстия для установки туда спиц, а в торцах для соединения их меж собой. Я тем временем, занялся самыми ответственным элементом колеса — ступицей.После обточки заготовки по шаблону на станке, в центре, по продольной оси просверлил отверстие под ось. В средней, утолщенной части предварительно наметил циркулем и выдолбил гнёзда для шестнадцати спиц. С помощью клея и киянки насадил на ступицу спицы, сделав 'репей'. В отверстие по центру верстака мы установили шип, на который насадили 'репей'. Косяки на спицы одевали вдвоём, заодно соединяя их меж собой шипами. Без всякого сомнения, это был самый сложный этап сборки. Но мы справились, и слава Господу до наступления ночи успели собрать это колесо. Используя упоры прочно стянули его верёвкой по ободу, чтобы за ночь клей смог как следует схватиться. Нет никаких сомнений, без рубанков и верстка мы привозились бы с таким сложным изделием не мене трёх дней.
Помол шихты для глазури оказался трудной работой, бесполезно отнимающей время, и герр Ярослав решил, что ждать запуска ветряного привода нерационально, что было очевидно не только ему. Поэтому на следующее утро мы стали ладить привод для мельниц, на что у нас ушёл весь день.
Доделали пружинную дробилку, всё до неё руки не доходили. То верёвок не хватало, то отверстие лень высверливать. Поднимали бревно весом в тонну с помощью рычагов. Сила удара десятки тонн. Работало оно так: брались вдвоём за ручки подвешенного к пальме бревна и как следует раскачивали его, затем мы с силой опускали его на каменное основание. За счёт силы удара и веса молот дробил самые прочные камни, а упругий ствол возвращал бревно вверх и нам оставалось приложить гораздо меньше усилий для следующего удара. Что ни говори, это оказалось много быстрей и легче, чем дробить камень вручную. При падении и дроблении камней, бревно издавало ужасный грохот, отчего поначалу наш помощник Нганго прятался в траншее. Мы так и прозвали его — Слонобой.
* * *
По мере изготовления деталей для ножного привода, возникла идея сделать и запитать от него же токарный станок, собирать огромную станину только под мельницы будет неоправданной тратой сил и ресурсов. Идея всем настолько пришлась по душе, что мы не пожалели потерять пару дней из-за возросшего объёма работ.
Первым собрали привод. Раму сбили из бруса толстого сечения с таким расчётом, чтобы она смогла выдержать вес двух взрослых людей, барабана и тяжёлого приводного колеса. Конструкция не представляла сложности и напоминала детский беговой барабан для игровой площадки. Разница состояла в том, что бочку сделали покрепче. Внутри, для прочности, установили крестовины, через которые проходил вал, а подшипниковый узел с роликовыми катками сделали по образцу узлов прокатных валков. Сбоку — ручки, сверху — небольшой навес от солнца. На торец вала крепилось большое колесо с ручьями, через которые усилие передавалось верёвкой на вал станка.Барабан выдавал восемьдесят-сто двадцать оборотов в минуту и, чтобы верёвки не проскальзывали на такой скорости, мы предусмотрели натяжной ролик. Опуская или поднимая рычаг с ним можно было не только натягивать верёвку, но и регулировать скорость вращения станка.
Закончив с приводом, мы взялись за основной станок, который делали из того же бруса. На утрамбованной площадке сперва собрали нижний ярус — клеть с пазами для трёх пар центральных опор. На среднем уровне мы скрепили их тремя направляющими балками с отверстиями. Боковые поверхности мы притирали и полировали особенно тщательно, так как они образовывали рельсы, между которыми перемещался суппорт, а за ним задняя бабка. Для борьбы с вибрацией и для лучшего позиционирования суппорта и бабки шпунтубелем выбрали двойной паз. В центральном рельсе сделали отверстия под резьбовые втулки. Планировалось фиксировать в них винтами шаблоны и контршаблоны, как только мы их изготовим. Поверху, третьим ярусом, опоры соединяли более лёгкими балками и укосинами, что обеспечило большую жёсткость и устойчивость всей станины. Как показало время, при высоких оборотах, или при установке тяжёлых шаровых мельниц, массивная рама здорово гасила возникающие вибрации. Длина рабочей зоны у станка ровно двести семьдесят сантиметров — под размер вала ветряка.
Закончив с рамой, между двумя парами опор, в пазы, установили узел с валом (он же шпиндель) с двумя подшипниками, для которых кольца и ролики вытачивали из прочной и тяжёлой, отлично отполированной хурмы. На шпинделе, был заранее закреплён трёхступенчатый шкив со ступенями диаметром сорок, тридцать и двадцать сантиметров. С его помощью мы легко могли изменять передаточное число от пяти до двадцати и поднимать обороты вала до тысячи. Торец вала, выходящий в рабочую зону, изготовляли шестигранным, чтобы одевать фиксировать винтом муфты-переходники под различные детали или мельницы. В широкой и массивной задней бабке установили аналогичный узел, а ниже на уровне рельсов, установили резьбовую втулку. Чтобы зафиксировать обрабатываемую деталь достаточно было поджать её бабкой и затянуть винтом.
Суппорт изготовили по образцу старого, добавив в конструкцию втулки для регулирования винтом высоты держателя и фиксирования самого резца. Держатель сделали съёмным, что позволило не только устанавливать суппорт для обработки изделий вручную, но и ставить иные оснастки. Одну мы сразу изготовили — она представляла собой деревянный шар со сквозными отверстиями, куда под углами устанавливался держатель резца и фиксировался винтом. Весьма удобное приспособление для вытачивания сосудов и цилиндров.
Закончив со станком, мы закрепили в торце барабана шаровой мельницы втулки под шестигранник. Внутри бочки набили небольшие прочные рейки, чтобы при вращении агатовая галька зацеплялась за них и падла с определённой высоты. Подбором камней занимался герр Ярослав, я в этом совершенно не разбираюсь или, как русские говорят, разбираюсь как свинья в апельсинах. Так много хитростей с помольными шарами — скорость вращения, количество, размеры. Вроде как, лучше иметь три небольших шара на один покрупней, знаю ещё, что чем больше размер камней, тем крупней помол. К моему сожалению, как только мы запустили станок герр Ярослав установил в него мельницу для помола шихты. Это немного замедлило работу, так как мы с герром Павлом рассчитывали на него. Однако, уже на следующий день он был в полном нашем распоряжении и скорость обработки дерева значительно возросла. Единственным неудобством было то, что кому-то из нас зачастую приходилось вращать колесо подобно белке. Как бы то не было слава господу, мы продолжили работу с ещё большим усердием.
* * *
Стержневая мельница использовалась лишь для измельчения глины и отличалась тем, что вместо шаров мы укладывали в бочонок выточенные из хурмы стержни, вываренные перед этим в смеси масла и воска, для большей прочности. Для просеивания глины приспособили длинную бочку, с сотнями мелких отверстий, высверленных по всей поверхности. Такой же длины бочка потребовалась для глиномялки. Отличие было в том, что это бочка не вращалась, а наоборот, прочно фиксировалась к станине, а вал с лопастями проходил через торцевые крышки с кожаными прокладками и перемешивал глину. Таким образом стенки бочки служили лишь держателем для перемешиваемой массы. Надо заметить, герр Ярослав знает толк в станках и последовательно избавляет и себя, и нас от тяжёлой ручной работы. Правда тут же нагружает новой...
В связи с вводом станка, мы увеличили производительность и за несколько дней собрали три больших конических бочки для отмучивания глины и прямоугольные ящики с покатым дном для промывки селитряной земли, после чего приступили к сборке стола для формовки кирпичей. Он представлял из себя жесткий каркас, накрытый столешницей, пресс форма из брусков под размер кирпича, по краям шип для рычага, к которому прикреплена крышка-трамбовка. Конструкция было несколько усложнена из-за не совсем понятной просьбы герра Ярослава сделать стол разборным. Неужели он куда-то собрался его перевозить?! Не понимаю. Одно хорошо для большей части оснастки у него были наготове чертежи с размерами, что здорово облегчало нам работу. Делать кирпичи на таком станке одно удовольствие — кидаем в форму ком глины и трамбуем. Поперечина под столом служит опорой для педали, толкающей рычаг с доской. Жмем на педаль, и доска поднимается, выталкивая сформированный кирпич. Не могу не отметить, что раньше, чтобы изготовить подобный станок нам бы понадобился целый день, а сейчас мы справились всего за три часа.
За две недели мы изготовили такую массу мелких деревянных деталей, что они стали для нас настоящей проблемой. Чтобы совсем не запутаться в завалах мы с герром Павлом решили их подписывать и раскладывать по группам, дабы ускорить сборку. Чертежи к этому времени мы уже перенесли на папирус. Для каждого изделия на оборотной стороне чертежа сделали сопроводительный лист, где ему присваивался номер, а рядом поле для метки. Деталь готова, значит, стоит галка. Универсальные детали складировали по размерам в подписанные ящики. К примеру, если на сосуде выжжено D-10-L-150 — там лежит нагель диаметром сантиметр и длиной пятнадцать.Аналогично маркировали болты, гайки, шкивы, ролики, подшипники. Детали покрупней подписывали цифрами, где указывали номер чертежа и номер детали, их старались собирать в одном месте. Удобно, конечно, поначалу мы против были, но герр Ярослав настоял, это он умеет, не отнять.
* * *
Чертежей всё больше, а стола чертёжного нет. Непорядок! Герр Ярослав был жутко недоволен, что ему при свете факелов приходилось вычерчивать чертежи на верстаке. Раму кульмана неизвестного для меня размера А2, а также щит из тонких плашек изготовили из доски молочая в целях облегчения конструкции. По верхним направляющим шпунтубелем выстругали пазы для передвижения по ней вертикальной линейки. На самой линейке также сделали паз и вклеили три резьбовых втулки — одна фиксировала вертикальное положение, вторая угловую головку, третья её наклон. В дальнейшем мы дополнили этот прибор ещё одно линейкой. Стойку под чертёжную доску сделали складной и разборной. Опорой послужили две Х образные, раздвижные стойки с пазом. Устройство стойки было таково, что доску можно было установить под любым углом от горизонтального, до вертикального. Главное же удобство этой конструкции было в его лёгкости.
Вот и бумага подоспела. Жаль, лист папируса для чертежей и записей мало пригоден, слишком много в нём неровностей и шероховатостей. Чтобы привести его в благообразный вид мы сперва разравнивали его гладилкой из рога буйвола, а заодно немного отбеливали. После чего лист пропитывали раствором гуммиарабика, а иначе тушь на листе не держалась, стекала. Как только он высыхал резали на нужные размеры. Я, к примеру, сразу записную книжку сделал, не хватало мне ещё с глиняными табличками расхаживать, словно последний нищий. Герр Ярослав попросил Джона склеить для чертежей папки на верёвочках, для чего под прессом мы из десятка листов изготовили картон. Однако, отчего-то ему даже такой, прекрасный и гладкий папирус не пришёлся по душе. Видите ли, для качественных чертежей и составления карты местности на мензуле она не подходит. Эстет!
* * *
Рамы для плетения циновки, аж-но три штуки, нужны нам как воздух — для ветряного привода, на лопасти! Устройство у неё нехитрое: из деревянных брусьев сбивается треугольная рама, на которую натягиваются продольные нити из крепкого шпагата. Это основа. Нити продеты также через деревянную планку с равномерно просверленными на близком расстоянии отверстиями. Берём нарезанные и заранее сшитые в полоски нужной длины листья драцены и протягиваем их под каждой четной нитью. Следующий лист протягиваем под нечетной нитью, у нас получается полотно с плетением в шахматном порядке. Для усиления кромки и крепления к лопастям по краю накладываем верёвку и прошиваем двойным стежком. За два вечера мы обычно изготавливали циновок, которых хватало лишь на одну лопасть.
Иллюстрации
Бондарный инструмент Бондарный ворот Клёпки Лекала для клёпки Типы клёпок Изготовление клёпки Торцовочная скамья Бондарная скамья Зажимы Верстачная доска Скобелка Шлифовка клёпки Расчёт шаблонов Типы лекал Заготовки обручей Сгибание обручей Ленточный шип Шиповой замок Типы замков деревянных обручей Замок Римера Крышка бочки Изготовление конической бочки Бондарная трава Рама для изготовления циновки Верстак Верстак-схема Верстак-2 Рейсмус столярный Тип верстака видео Изготовление верстака видео Работа с копиром видео Шаблоны станка Вращающийся барабан привода Стержневая мельница Барабанный просеиватель Колесня Колесо привода станка Шкив привода станка Шаровая мельница Тип рельсов станины Шаблоны столярные (кондукторы) Шаблоны столярные (кондукторы)-2 Шаблоны столярные (кондукторы)-3 Шаблоны столярные (кондукторы)-4 Шаблоны столярные (кондукторы)-5 Шаблоны столярные (кондукторы)-6 Шаблоны столярные (кондукторы)-7 Шаблоны столярные (кондукторы)-8 Шаблоны столярные (кондукторы)-9 Проверка плоскости строгания Изготовление кондуктора видео Кульман
К оглавлению
Ветряной привод
Мартин.
После изготовления буера герр Ярослав каждое утро уходил с дикарём за глиной, а мы наконец занялись изготовлением ветряного привода. Нет это совсем не мельница, нечто одновременно и проще и сложней. С одной стороны, все мое естество восставало против подобий дурости, а с другой кому как не мне понимать, что полноценную мельницу тут мы и за год не построим.
За два дня, по просьбе герра Ивана, мы сделали полноценный макет ветряка в соотношении один к пяти. Опробовали барабан для крепления мачт лопастей и подобрали подходящий угол наклона и форму паруса крыла. Высота лопасти в рост человека, двенадцать крыльев. Короткий вал установили на опоре высотой всего пять метров. Ветряк шустро выдавал двадцать оборотов в минуту. На шкиве вместо верёвок опробовали кожаные ремни, изготовленные герром Иваном, который имел некоторый опыт в этом деле.
Позже мы приспособили привод и для своих потребностей и установили шлифовальный и полировальный круги. Это значительно ускорило заточку лезвий рубанков и шлифовку мелких деталей и иных соединений, особенно когда герр Ярослав предложил нам использовать ленточную наждачную шкурку из кожи для шлифовки торцов.
Для лопастей ветряка решили использовать ту же оснастку, что и для мачты для буера.На изготовление всех мачт нам потребовалось десять дней. С остальным справились значительно быстрей — шкивы, два больших подшипника и три малых для шкивов, барабан, одеваемый на вал и одновременно служащий для крепления лопастей. Дело понемногу двигалось к завершению и нам не хватало лишь циновок-парусов. Их то не мало надо — сто семьдесят квадратных метров!!! Как на хороший корабль. Поэтому не дожидаясь, пока будут готовы паруса, занялись сбором станины главного приводного вала. Очень важно сделать его прочным и лёгким — от него будут работать токарные и сверлильные станки, мельницы, вентиляторы и много что ещё.
Прямоугольная рама из бруса, в верхней части которой на высоте двух с половиной метров через подшипники шёл склеенный из восьми частей вал длиной шестнадцать метров. Для стабилизации вращения вал проходил через три пары втулок, поддерживающих и стабилизирующих его. Через каждые полметра на валу установили трёхступенчатые шкивы, проточив в каждой ступени две дорожки под приводной ремень.
По низу, параллельно валу, с двух сторон пустили два ряда бруса тридцатки. Нижний служил скамьёй, а верхний станиной для небольших стандартизированных токарных станков. На нём же располагался суппорт, передняя неподвижная и задняя подвижная бабка и натяжкой ролик для ремня. Три колечка подшипника без роликов на станок и набор простых деталей. Справа от передней бабки шкив двух размеров для приводного ремня, ведущего наверх к валу. Суппорт неподвижный, из двух деталей. В каждом станке всего восемь стандартных элементов, красота! Натяжной ролик ещё четыре детали. Две, вертикальные рейки, на которых закреплён рычаг с натяжным роликом, чуть ниже деревянный шпиндель с рабочим коромыслом. Ролик, опять же крепился в паз на выструганной, лицевой части бруса. Немного повозились с пружиной, обеспечивающий натяжение ролика. Её пришлось склеивать из фанеры. Ещё рядом с каждым станочком — штатив под дозатор воды. Скорость вращения вала от нижнего шкива ветряка шестьсот оборотов, обойдёмся без трудных в изготовлении роликовых подшипников.
С каждой стороны вала имелась возможность установить пятнадцать станков. Зачем так много?Герр Ярослав говорит, что предусмотрел средства автоматизации. Он обещает, что всего один человек! Один! Сможет следить за всеми станками, которые предназначались в основном для обточки каменных бусин. Не представляю, как это возможно!
Через пару дней, закончив с рамой, выточили шкив под наш токарный станок и вентилятор и ещё два — для привода циркулярной пилы. Отрезные медные диски для резки камня нам грозился сделать герр Ярослав в ближайшее время. Изготовили насадки для шлифовальных кругов и лент. С противоположной стороны установили направляющие ролики угловой передачи, чтобы преобразовать поступательное движение вала во вращательное, необходимое нам для работы полировальной головки. Аналогичные ролики приводили в движение плоскошлифовальный и сверлильный станок. Их конструкция немного чудная. Под вращаемый ремнём диск, помещен радиально упорный подшипник, а сверху сделано шлицевое гнездо для сменных свёрл и головок. То есть, не сверло опускалось на деталь, а ровно наоборот, что конечно не совсем удобно. Раму можно было использовать для шлифовки и полировки, закрепляя под нужными углами заготовку. Для доставки абразива к сверлу приходилось поднимать внутренний каркас вместе с деталью и грузом. Установили раму-ящик с капилляром для воды, смешанной с абразивом. Хоть как-то работает. В обычном то станке абразив естественным путем оказывается в отверстии и никуда не высыпается, а у нас заготовка сверху, на сухую сверлишь. Надо посматривать, ничего тут больше не придумаешь, а полноценный сверлильный станок городить совсем нет времени.
Изготовили насадку миксер, выточив для неё ступу из бревна. Ступа устанавливалась внизу, а сверху, в неё на шип устанавливалась работающий от привода вал-молотилка. Конструкция при работе издавала низкий гул и грохот, отчего герр Ярослав назвал её миксером. Позже она нам здорово помогла в измельчении глины.
Естественно, такой объем работ мы не могли освоить вдвоем и к нам периодически подключались Джон, всё чаще выбирающийся нам на помощь, а в самые тяжелые дни, бросал свои дела и Иван Сергеевич. Одно дело делаем, когда мы ему помогаем, когда и он нам. Мы так разошлись, что ещё до установки ветряка успели изготовить и собрать винтовой пресс, имеющимся в согласованном плане работе. Как я понял он нужен для прессовки точильных дисков, каких-то изделий из керамики и листов каучука. Силы рычага для этого явно недостаточно. Самое сложное — нарезать винт по синусоидальному шаблону. К сожалению, нарезать винт такой крутизны и размеров сверлом-копиром не представлялось возможным. Я было решил делать внутреннюю резьбу вручную стамеской, но герр Павел предложил другой вариант — резцом по шаблону нарезать резьбу в заглушке, а после заклинить её в перекладину. В целом нехитрая конструкция, известная не одну тысячу лет. У нас основа — клеть из бруса двадцатки. Рама довольно тяжёлая, поэтому при сборке нам и понадобилась помощь всех друзей. Собрав раму, мы с герром Ярославом залезли наверх. Нам подали снизу винт весом больше меня. Слава господу, ввинтили без подгонки...
Изготовление мачт для мельницы-1 Изготовление мачт для мельницы-2 Изготовление мачт для мельницы-3 Парусный ветряк-1 Парусный ветряк-2 Парусный ветряк-3 Парусная мельница-3
Изготовление колёсного буера
Ярослав.
C каждым днем количество деталей у нас было все больше и больше. Колёса, ось, пара подшипников и небольшая арба тележка готова. Однако первые же испытания показали две неприятные вещи— вес, перевозимый в арбе не намного превышал то, что я тащил на волокушах, и главное сил и времени чтобы её докатить до разлома и обратно уходило больше. Заросли слоновьей травы, глубокие расщелины и густой кустарник, острые камни — всё это цеплялось, не пускало, не давало пройти. Стало ясно как божий день что на требуется совершенно другой транспорт, а иначе все планы полетят в тартарары.
Чтобы понять что нам нужно следует задать минимальные требования к повозке. Будущее транспортное средство должно перевозить не меньше полутора тонн и иметь высокую проходимости, а единственный вариант это максимально увеличить размер колёс. Больше площадь контакта с опорной поверхностью, следовательно, меньше удельное давление и выше проходимость. Дорожный просвет, чтобы не застрять, должен быть минимум сто восемьдесят сантиметров. Делать громадные, трёхметровые колёса не вариант. Вес выйдет запредельный, и, главное, как им управлять? Вижу единственный вариант — длинная рама с неподвижными колесами сзади и поворотное опорой спереди типа того, что применяют в козловых колёсных кранах или магазинных тележках . Роликовые подшипники само собой, куда без них?! Попробуй на деревянной оси тонну покатать, коэффициент трения такой, что даже бык не утащит, не то, что пара мужиков. И, наконец, главное — движитель. Поскольку ни лошадей-тяжеловесов, ни бригады гастарбайтеров не просматривается, единственный вариант — парус. И от того, какой именно формы, типа и размера он будет, зависит сама машина. Да-да, вы правильно поняли, нам нужен колёсный буер. Корабль пустыни что будет таскать тяжести, используя силу ветра.
Долго ломал голову над конструкцией паруса и мачты. И так, и эдак прикидывал. Масса противоречивых требований. Рама буера должна быть максимально облегчённой, а значит никакой возможности установить нормальную мачту у нас нет. Минимальная площадь паруса чтобы он смог перемещать буер при полной загрузке пятьдесят квадратов. Классический буер сделать не выйдет, вес платформы и высокий общий центр тяжести получался такой, что малейший порыв ветра его попросту опрокинет. Пришлось строить модели рамы и высчитывать треугольник скоростей, центр парусности, а также схему сил, действующих на буер. Стало очевидно, что вариант с одиночной мачтой исключён. Если бы была возможность, каркас и мачту сделать дюралевой, как на гоночных буерах...
Перебирая конструкции мачт и парусов, я вспомнил про джонку, точнее, один современных вариантов — гибрид китайского и люгерного паруса типа 'Дельта'. В сочетании с убираемой безвантовой мачтой П-типа конструкция обретала право на жизнь. Несколько вечеров черчения и у нас вышла следующая конструкция: каркас буера образовывала десяти метровая, прямоугольного сечения ферма (тридцать, на сорок см.), с параллельными поясами и треугольной решёткой усиленной горизонтальными раскосами. Можно ещё больше увеличить жёсткость если её ближе к мачте усилить стойками, а сечение пояса делать коробчатым для облегчения веса и жёсткости.
Задний узел колёс похож на старинный деревянный велосипед. Два колеса диаметром метр двадцать шли в ряд и крепились на треугольных стойках соединенных сверху. В каждой из них был должен быть установлен длинный рычаг тормоза который за счёт длины оказывал сильное давление на деревянные колодки с кожаной накладкой. Колёсные пары, по верху соединялись двумя усиленными балками длиной пять метров служившими опорой для несущей фермы. Подобная конструкция колесной базы, а также то, что колёса отстоят друг от друга должно уменьшить опасность опрокидывания буера.
Передняя часть фермы опиралась на доску под которой, через медную втулку крепилась треугольная, поворотная вилка переднего колеса на крышке которой имелся упорно-радиальный роликовый, деревянный подшипник.
П-образные мачты имели высоту девять метров и соединялись двумя связками. В ферму устанавливалась в пазы, под углом, а после с помощью ворота поднимались и фиксировалась клином и винтами. К верхней перемычке подвешивался парус дельта типа, имевший высоту девять метров и ширину основания семь метров площадью пятьдесят шесть квадратных метров. Для самовытаскивания, подъёма мачты и паруса предусмотрел встроенный в ферму ворот служивший заодно одним из элементов подъёмного крана. С чертежами и небольшой моделькой буера я направился к костру, чтобы убедить своих друзей необходимости постройке этого пепелаца.
— Павел Петрович, — я сходу бросил на верстак пачку чертежей. — Знаю, вы хорошо знакомы с проектированием кораблей и служили капитаном 'Невы'. Но имеете ли вы опыт работы со снастями? Слышал далеко...
— Обижаете-с, голубчик. Будучи молодым офицером, я был послан в Англию для прохождения курса обучения морскому делу, уж там всех крепко натаскивали. Уверяю вас, что не всякий матрос так умело обращается с лопарём* как я. Нда-с, другие офицеры... — он встрепенулся, — а с какой целью, позвольте-с узнать, интересуетесь?
— Хочу предложить построить корабль.
— Кхе-кхе, да вы в своём уме, Ярослав Александрович? Не перегрелись случаем на солнышке? — тут Павел схватил мои чертежи и жадно впился в них взглядом. — Буер на колёсах. Весьма оригинальной конструкции. Однако, мачта. Нет так, никто не делает. Будучи в Санкт-Петербурге, я катался на подобном корабле по льду невского залива. У нас знаете ли, буер модное поветрие ещё с тех пор, как покойный император Пётр Алексеевич объехал круг на ледовой площадке перед Зимним дворцом, тем самым завел на них моду, многие увлечены подобными гонками. В управлении ледовый буер, мало отличается от парусника. Ваш же — попросту перевернётся. Нда-с! Определенно, перевернётся при первом порыве ветра!
— У нас такой 'ветроход' Симон Стевин ещё в тысяча шестисотом году изобрёл, только четырёхколёсный, — Мартин гордо задрал нос, — но только католические священники сочли мчащийся по земле парусник 'кораблем дьявола' и вознамерились передать изобретателя в руки святой инквизиции. Его спасло лишь заступничество принца Оранского, для которого он прежде построил колесную яхту. На ней принц любил катать придворных дам, временами съезжая с пляжа на мелководье и радуясь истошным вигам женщин. А когда голландцы взяли в плен испанского адмирала Франсиско Мендосу, принц и его прокатил по берегу моря, чтобы адмирал, так сказать, привыкал к новой для себя сухопутной жизни.
— Уверяю вас, Мартин, ваш математик далеко не первый изобретатель парусника на колёсах, — я немного осадил Мартина. — Впервые о таких парусниках упоминается еще за две тысячи лет до нашей эры! В годы правления египетского фараона Аменехмета третьего. На таком фараон путешествовал по окружающим его дворцы пустыням.
— С точно такими же мачтами как в ваше проекте?
— Почти.
— В самом деле?! Не может быть! — Мартин был ошарашен.
— Ещё как может! Потом в Китае, в шестом веке, создали повозку с парусом, которая могла перевозить тридцать человек и за день покрывала расстояние в несколько сотен ли.
— Врут! — безапелляционно заявил Павел. — Быть того не может! Если бы по льду, то ещё бы поверил, а на колёсах. Увольте-с!
Мы довольно долго спорили и обсуждали особенности паруса и устройства мачты и, наконец, пришли к общему мнению, что мы сможем построит буер в короткое время. Работу разбили на несколько частей. Мартин брал на себя колёса, Павел мачты и гики, Джон и Меринго плели циновки для паруса, а я на пару с Нганго занимался фермой, рамами колёс и общей координацией проекта.
Колеса изготавливали очень прочными, с плоскими спицами, количество которых было увлечено вдвое, поскольку чем больше колесо, тем больше спиц надо. Опыт в их изготовлении у нас набрался приличный. Ступица вышла даже проще в изготовлении — толстое, плоское кольцо, выточенное из пальмы дум и пазы под спицы. Когда колёс были готовы, их крепили на на ось сбивали раму стенки которой служили боковыми ограничителями подшипникового узла.
Для уменьшения износа с помощью деревянных гвоздей и клея, обод колеса обернули и обили кожей буйвола. Колёса, стойки и колёсную раму изготовили из древесины дум чтобы центр тяжести буера был ближе к земле.
Коробчатые стержни фермы склеивали из метровых сегментов соединяя их вкладками из массива. Поперечные сечения пазов обеспечивали возможность простого изготовления решетчатой балки.
Каждый из раскосов соединявших верхний пояс и нижний пояс имел на своих концах шипы вклеенные в пазы верхнего и нижнего пояса. Пазы делали стандартными под размер шпунтубеля с таким расчётом чтобы они заполняли и герметизировали объем пазов, а шипы сужались обеспечивая прочное склеивание и сцепление. Места крепления мачт, ворота дополнительно фиксировались фанерными пластина и прихватывались деревянными болтами, а иногда медными заклёпками.
Для крепления фермы на балках предусмотрели пазы и муфты для винтового крепления. В случае необходимости её можно было снять и поставить, например на поплавки, или снять перенести буер в разобранном виде. Удобно, что и не говори! Место между задними балками частично застелили доской из баобаба сделав небольшой настил, а остальное со временем планировали затянуть прочной сеткой для транспортировки людей или груза. В саму ферму, ближе к переднему колесу встроили цилиндрический ворот с фиксаторами и вставными рычагами вращаемыми ногами, для чего в ферме, с двух сторон крепились снимаемые сидения.
Передняя вилка с большим колесом соединялась с опорой медной шпилькой. На ней был установлен рычаг тормоза и высверлены отверстия для шипа-фиксатор направления движения, а для руления к ней был приделан рычаг поворачиваемый ногами сидевшего на ферме человека.
Для изготовления пустотелых мачт круглого сечения нам пришлось удлинять верстак, изготавливать шаблоны, во множестве готовить доски и брус. Мачты не были толстыми и на каждую шло всего шесть досок. В каждой второй доске с торцов делали угловой паз. Уложив их и зажав струбцинами, склеивали, образуя угловатые трубки длиной чуть больше метра и выдерживали не меньше суток в сжатом состоянии. Трубки сращивали шипами и клеем, установив внутрь короткий стержень и выравнивая края киянкой. После нам осталось снять уголки у шестиугольника, придав мачте округлую форму и обрезать в размер по длине. Все торцевые связки, кроме нижней сделали из цельных круглых реек. Жёстко зафиксированная мачта равномерно распределяет нагрузку по всему буеру и не даёт ему перевернуться от резких порывов, а также не требует никаких растяжек. Она оказалась настолько прочной, что по ней можно было не только лазить на верх, чтобы осмотреть местность.
Формировали парус так — циновки обшивали вокруг лат и оставляли карманы, на задние шкаторины нашивали полоску и прошивали двойной нитью, после соединяли готовые элементы в целое полотно. Как только парус был сшит мы подняли его наверх. Рога удерживали парус при рифлении и уборке, а также передавали основное давление на раму буера. Сам парус изготовили более пузатый, чтобы ловить слабый ветер. Дело в том, что паруса для разных ветров выкраиваются с разной кривизной. Для слабых ветров применяют более пузатые паруса, для сильных — плоские. Пузо достигается с помощью закладок, которые представляют собой полоски переменной ширины, отрезаемые от кромки полотнища. Чем больше закладка, тем более пузатым становится парус.
Общий вес буера с парусом, со стойками и фермой достигал с
емисот килограмм, что значительно больше той же грузовой телеги. Но у телег маленькие колёса и нет подшипников. Телега не выдержит полторы тонны груза, а наш буер без проблем. Обвязку крепили за переднюю вилку. Тонну груза два человека с трудом, но все же толкали, даже при отсутствии ветра. Будучи нагруженным буер не показывал рекордов скорости вследствие малой площади паруса и выдавал пять-десять километров в час по относительно ровной площадке при средней силе ветре, что не так плохо.
До разлома мы обычно ехали на буере, при этом чтобы не разгоняться осуществляли рифление и поднимали, когда два, а когда и три нижних сектора паруса. Обратно же шли под полным парусом и во многих местах вдвоём толкали буер, который совершено не хотел катиться сам через густую траву. По мере работы мы переделали обвязку, добавили длинные шесты под светильники и погремушки, которые представляли фарфоровые трубочки на нитках, издающие при движении мелодичный звук, отпугивающий змей.
Буер снял с нас громадную кучу проблем по доставке дерева, камней, глины. Однако, когда ехали налегке, сохранялся риск переворачивания, разгона и крушения рамы. По-хорошему, надо бы его переделать... Ничего решили проблему — несколько мешков с щебнем привязанные к раме в нужных местах навсегда прописались в качестве балласта. Тяговое усилие ворота, примерно, не меньше двух тонн, он вытаскивал буер из глубоких расщелин, куда мы дважды, не справившись с управлением, умудрились заехать. Нганго, я всё-таки через неделю научил управлять парусом. С видимым удовольствием он, стоя у паруса управлял духами ветра. Понимаешь ли, вбил себе в голову, что будто бы я их приручил. Да и пусть, я не стал его разубеждать. Жаль что он по-прежнему боялся спускаться в разлом.
Для ускорения подъёма глины из разлома мы изготовили кран с наклоняемой, А-образной стрелой установленной на задней площадке буера. В верхней части стрелы был установлен шкив, такой же установили на верхней части мачты. Верёвка проходила через оба шкива и наматывалась на ворот. Для того чтобы поднять мешок буер устанавливали задом к разлому и крепили верёвками, после фиксировали стрелу и поднимали груз вращая ворот, поднятый вверх мешок подтягивали к платформе. Кстати про мешок. Для этого я сшил не обычный, а хитрый — Биг-Бэг. Они появились в СССР как средство для транспортировки и перевалки цемента только в конце семидесятых. Двойной слой циновки, тройные швы из сухожильной нити, треугольные накладки для крепления строп, а в дно вшит высыпной цилиндрический клапан. Достаточно потянуть хитрый узел и глина разом высыплется вниз.
Лопарь* — морск. трос, канат у талей и снастей на судне
Треугольная вилка колеса Треугольная вилка колеса-2 Сборка деревянной фермы Тип балок фермы Соединения балок фермы без анкеров Упорный роликовый подшипник Балка усиленная Ферма квадратная усиленная Буер 17 век Деревянный велосипед Тип задней вилки буера Тип передней вилки буера Буер-1 Буер 18 век Мачты Буер на жел. дороге Сухопутная яхта Симона Стевина Тип платформы Буер площадка СССР Детали паруса тип джонка Такелаж A образная мачта A образная мачта-2 Парус типа Дельта Парус типа Дельта-2 Тормоз рычажный Биг Бэг Компоновка корпуса Компоновка корпуса с колёсами
К оглавлению
Получение шликера
Ярослав.
В двух словах шликер — это глина, разведенная водой до состояния, напоминающего густые сливки. Гипсовая форма, в которую наливают шликер, вбирает в себя воду. При этом слой глинистой массы равномерно оседает на внутренних поверхностях, образуя стенки будущего изделия. После высыхания полое глиняное изделие извлекают из формы, досушивают, а потом обжигают. Шликерное литьё известно более четырёх тысяч лет и появилось ещё в древнем Китае. Оно дает возможность с большой точностью передавать тончайшие детали, особенно когда нужно изготовить несколько одинаковых тонкостенных сосудов и применяется в массовом производстве изделий. Как раз то, что нам надо. Изделия сложной формы иным способом в наших условиях получить невозможно. С помощью шликера можно скреплять различные уже готовые детали из керамики. Вроде ничего сложного — кашеобразная, мягкая масса, состоящая из каолина, кварца и полевого шпата, а вот и нет! Хитростей масса. Начнём с того, что шликер — это не раствор, а суспензия на основе глины, для формования керамических изделий методом литья в гипсовые формы. Для каждого состава требуется своя влажность — для фарфора тридцать, тридцать три процента, для фаянсa чуть больше, а шликеры на основе красножгущихся глин вообще могут иметь влажность и вовсе более сорока процентов. Чем меньше влажность шликера, тем быстрее происходит формирование слоя керамической массы на поверхности гипсовой формы и меньше усадка и деформация при сушке. Поэтому для приготовления шликера с низкой влажностью в его состав вводят разжижители или электролиты — жидкое стекло, соду или поташ. Шликер даёт равноплотные по объёму изделия сложной формы. В отличие от прессования, частицы порошка при литье не испытывают нагрузки, не деформируются, укладываются плотно друг к другу, тем самым образуя ненапряженную регулярную микроструктуру и это очень важно для большеразмерных изделий. Качество изделий очень сильно зависит от свойств литейного шликера. Составная шихта должна иметь строго заданный состав, минимальную влажность, обеспечивающую необходимую текучесть, обладать оптимальной загустеваемостью и высокой фильтрующей способностью и при этом быть устойчивой против расслаивания при длительном хранении, дабы обеспечивать достаточную механическую прочность на изгиб отлитых изделий. Задачка даже для меня очень и очень непростая.
Днём таскаю глину, а вечерами провожу бесконечные эксперименты с подбором шихты, подогреванием состава, измельчением, процентным соотношением электролита. Чуть передержал, подогрел лишка и всё, шликер загустел, а если он очень жидкий, то изделия из такого выходят негодными. Качество шликера критически зависит от тонкости помола и температурного режима, и чистоты исходных компонентов. Мне пришлось провести колоссальную работу, чтобы подобрать вещественный и химический состав, рассчитать необходимую текучесть, устойчивость к расслаиванию и загустеваемости, обеспечивать прочность отливок за счет влагопроводности и плотности. Естественно, я ранее знал примерные составы, так что не с чистого листа работал. Но тут тонкостей масса — каолин обожженный, к примеру, повышает текучесть и фильтрующую способность, по сравнению с необожженным, каждый компонент влияет по-своему на температурный режим.
Отобрал три вида шликера. Первый — фарфоровый. Состав смеси в процентах: каолина — шестьдесят пять, кварцевого песка — пятнадцать и полевого шпата — двадцать. Предварительный обжиг компонентов способствовал их активации за счет процессов дегидратации, а также полиморфного превращения кварца. Высокая плотность суспензии способствует формированию наиболее плотной структуры отливки, что в свою очередь приводит к снижению усадочных явлений при сушке и обжиге и достижению высоких показателей. Затем шихту подвергал помолу в течении десяти часов. Полученную массу разбавлял водой и сливал на гипсовую плиту, накрытую тканью. На ней выдерживал массу в течение пяти часов. Полученные коржи сушил на слабом огне ещё десять часов и снова измельчал. Шихта готова. Подогретую шихту добавлял небольшими порциями к нагретой до кипения воде с разведённым электролитом, непрерывно перемешивая массу. Воды в мешалке тридцать пять процентов от общего веса шликера. На каждый килограмм шихты сорок сантиметров кубических раствора электролита. Начинаю медленно, помешивая руками, добавлять шликер. Чуть позже, для более интенсивного перемешивания подсоединяю мешалку к ветряку. Для каждой партии делаю замеры на вязкость, тягучесть, плотность раствора. В случае необходимости, для разжижения шликера добавляю электролит. Но есть одна тонкость: сода должна храниться в плотно закупоренных сосудах, иначе она начинает действовать как коагулятор.На первом этапе ввожу семьдесят процентов шихты и всю воду, а затем остатки шихты. Всё, шликер для фарфора готов.
Второй состав — терракота, что в переводе с итальянского 'жженая земля'. Терракота термостойка и допускает резкое охлаждение, что самым лучшим образом подходит для нанесения глазурей. Подобрать терракотовую массу для отминки и литья большого ума не надо. Память слава богу не дырявая. Шестьдесят процентов глины на сорок процентов воды, плюс электролит добавить — ноль целых две десятых процента соды и ноль целых три десятых процента жидкого стекла. Для глины только тонкий помол, в состав порошка добавить четвёртую часть шамота, который нужен для снижения усадки и повышения плотности отливок. Сам шамот в изобилии имелся кругом, масса лопнувших черепков и кирпичей — обжёг второй раз, измельчил и готово.
С подбором шихты для литейной майоликовой массы пришлось ещё пару дней покопаться, но справился. Глина тугоплавкая — тридцать восемь процентов, легкоплавкая — двадцать один процент, стекло — восемь, кварцевый песок — двадцать один, нефелин-сиенит — пять и шамота — семь процентов. Для отмучивания глины мы использовали три конических бочки с кранами-заглушками. Бочки установили на разной высоте так, чтобы воду можно было сливать, открывая их попеременно. В каждой по три крана. Система слива для мульчи позволяла избежать перемешивания слоёв и не строить сложных систем очистки. Чтобы ускорить процесс оседания глины, в раствор добавляли поташ. Отстоявшийся глиняный раствор из верхнего слоя захватывал черпаком и перекладывал в длинное корыто, где из него испарялась лишняя влага. После того, как глина приобрела консистенцию густого теста и перестала прилипать к рукам, делал из неё шары и складывал их в маленькую бочку. Прежде чем использовать тесто, ему нужно отлежаться пару дней, дозреть. Самая чистая глина после отмучивания шла на обогащение каолина. Её сперва снова высушивали, измельчали, а после растворяли в горячей воде с добавлением электролита, смеси жидкого стекла и соды. Полученный раствор, постоянно помешивая, упаривали в котле до сметанообразного состояния — считай чистый каолин. Использовали только на самые ответственные изделия и глазури. Воды не напасёшься.
Плотность шликера определял пикнометрическим методом. Метод основан на использовании сосуда с точно известным объемом — пикнометра. У меня это колбы объемом сто миллилитров, с нанесенной на узком горле риской точного объема. Кстати, практически на все мои приборы сразу накладывает свои лапки Иван Сергеевич. Не жалко, у него там тоже всё кипит и клокочет, тем более он мне здорово помогает и большую часть рутинных измерений я перекладываю на его плечи. Заполнил пикнометр кипяченой и остуженной дистиллированной водой.
Отливка шликера в гипсовые формы вновь потребовала вычислений и доочистки гипса. Для получения гипса мы измельчали ольгдамит и обжигали его на открытом огне в широких поддонах. Полученный гипс измельчали и промывали, продували воздухом и фильтровали, после чего высушивали. Для дальнейшего использования его нужно обжигать. При повышении температуры, но не более чем до ста восьмидесяти градусов, гипс теряет часть воды, переходя в полуводный — жжёный гипс, известный как алебастр, пригодный для дальнейшего применения как вяжущее вещество. Если обжиг вести при температуре выше двухсот двадцати, то получается безводный гипс, который влагу не поглощает и не 'схватывается' при смешивании с водой — мёртвый гипс.
Прежде, чем мы приступили к литью, в течении недели мы провели большую подготовительную работу: выполнили чертежи моделей, изготовили из молочая модели будущих изделии, отлили из гипса разъемные литейные формы и сбили для них деревянные опалубки. Изготовление опалубки, стержней, разборных форм, расчёт и проектирование литников и литниковых каналов являлся самой трудоёмкой частью работы. Мартин для быстрого изготовления моделей пользовался пропорциональным циркулем. Большая часть форм состояла из двух половин — верхней и нижней. Но были опалубки, собираемые из трёх, и были даже из семи элементов и внутренних стержней. Для изготовления заготовок мы применяли как сливной, так и наливной способы. В первом случаем шликером заполняют гипсовую форму, отбор влаги происходит на поверхности соприкосновения формы и шликера. После образования заданной толщины стенки заготовки избыток шликера сливают. При наливном способе его заливают между двумя гипсовыми поверхностями, с которых происходит отбор влаги. При этом полость между двумя гипсовыми поверхностями образует соответственно внутреннюю и наружную конфигурацию заготовки. Наливной способ — это более интенсивный способ литья; он позволяет получать изделия меньшей влажности и более сложной формы, что требует более сложных литьевых форм и избыточного давления, которое нам сможет обеспечить лишь установка центробежного литья. Хорошо, что хоть её делать не нужно, я позаботился о ней при изготовлении вальцов. Для наглядности разные части форм подписывали и пигментами подкрашивали гипсовый раствор. Для нижней половины в розовый цвет, а для верхней — в зелёный. Со стороны донышка в основании модели оставили неглубокий полусферический вырез — для устойчивости. Иван подобрал разъединительную смазку из жиров, гуммиарабика, каучука и масла баобаба сплавленных на водяной бане.
В качестве эксперимента, после отработки состава и технологии, отлил корпус центробежного, нагнетательного вентилятора и крыльчатку. Корпус две детали — крышка и узкий каркас с невысокими стенками радиусом метр тридцать. Сама крыльчатка так же из керамики, но элементов в ней больше. Целиком отливать её я не решился. Основа — тонкий с рёбрами жёсткости диск с выемками под шестнадцать лопастей, сверху на них одевалось вогнутое вниз, словно горлышко кувшина, кольцо. Лопасти с крышкой и основой соединил шликером, а после слегка, через гипсовые формы подпрессовал.
Сушил сперва два дня на солнце, а после сутки горячим воздухом в печи. Сутки Карл! Сутки непрерывной работы мехами. После этого никто из нашей компании не заикался о ненужности ветряного привода. Дальше по накатанной: первичный обжиг в печи, покрыл глазурью, а затем второй обжиг — утильный. Печь то как раз под размер вентилятора делал. Ничего сверхъестественного, лишь как следует продумать заранее, чего ты хочешь.
К этому времени мы уже запустили ветряк, и проблема с измельчением шихты была решена. Мы сбили формы и отлили массу мелких деталей для печей: трубки и трубы, тигли, сосуды, мензулы, фитинги для труб Y и T образного типа, разных размеров и диаметров, муфты, переходники, крышки, дверки, ручки и ещё куча мелочи, из больших деталей — два корпуса флотационных пульсирующих машин, кристаллизатор, корпуса перегонных аппаратов и большого автоклава, цилиндрический корпус и диски ратификационной колонны, элементы плоской спирали для винтового сепаратора, реторты, котлы и вкладыши для мельниц — всего более трёх сотен позиций, плюс полторы сотни кувшинов, стаканов, свистулек, игрушек, плошек и тарелок себе на хозяйство и на продажу в селение кевенги.
Когда у тебя есть формы, изделия как пирожки можно печь. Отлили деталь и сразу на просушку, а к вечеру можно новую отливать. Изделия делали с двойным, а некоторые и с тройным резервированием. Мало ли потрескаются, а времени на длительные эксперименты с обжигом у нас не было, печи всё под эксперименты со стеклом заняты.
Вискозиметр Осквальда Шликерное литьё Типы шликерного литья Процесс шликерного литья Процесс шликерного литья-2 Процесс шликерного литья-3 Инструмент Гипсовые формы
Химия
Иван Сергеевич.
После того, как Ярослав Александрович провёл глазурный обжиг, мне досталась большая часть изделий оттуда: три пузатых пифоса литров на двести каждый, трубки, реторты, тигли и масса другой мелочёвки. Пифосы, без сомнения, самая ценная часть приобретений. Под каждый из них сложили печь, а после установили сверху. Они довольно тяжёлые, и чтобы их установить мне понадобилась помощь. Сосуды ребристые, за счёт верёвки, обвивавшей и выгоревшей при обжиге. Как оказалось это сделано вовсе не для облегчения веса, а для того, чтобы предотвратить растрескивания большого сосуда при обжиге. Толстые стенки и дно пифоса хорошо накапливали тепло и позволяли поддерживать более равномерную температуру внутри. Дистиллятор, собранный на его основе, за счёт своей глазурованной поверхности уменьшал потери воды до ноля, а новый, целиком керамический охладитель значительно поднимал КПД всего процесса. Старая печь пошла на слом, а вместо неё мне сложили утеплённую перлитом рекуперативную печь с дымовыми трубами, дверками на салазках, поддувалами, колосниковыми решётками. Печи сложили с общей топкой, оборудованной тремя перегородками: справа реторты для дистилляции и сухой перегонки древесины, слева — варочная панель с тремя конфорками. Ярослав Александрович предусмотрел для них квадратные варочные панели из керамики, конечно, не из чугуна. Откуда такое богатство? Толстые, трапециевидного сечения кольца, вкладываемые друг в друга, позволяли удерживать самые тяжёлые реторты, к ним даже крышечка имелась. Единственная деталь из железа — крюк для поддевания эти тяжёлых, по два с лишним килограмма колец, да и то на деревянной ручке. Дефицит, батенька... Дефицит. Печь здорово экономила дрова, при дистилляции за сутки я получал вместо двухсот литров воды триста пятьдесят. КПД улучшилось почти вдвое, а рекуперативная печь длительного горения позволяла на одной закладке дров выпаривать древесину всю ночь. Закладку из сердцевины баобаба меняли четыре раза в сутки. Я уже выявил потребное количество дров и температурный режим. Наладили более эффективное охлаждение. На раму на высоте двух метров установили две закрытые, обмазанные глиной для уменьшения потерь воды от испарения, конические бочки из баобаба. Его оказалось легче всего обработать. Наскоро схваченные верёвкой вместо обручей, они и составили основу проточной системы охлаждения. Вода из бочек, соединенных по низу трубой, поступала в керамический охладитель. Там она нагревалась и стекала вниз, в подземный холодильник-трубу, заполненный до половины галькой. За счёт большой площади окатышей происходило интенсивное испарение и охлаждение воды.Из трубы она попадала прямиком в колодец-термос, похожий по устройству на аккумулятор холода. Кольца из самана образовывали внутреннюю стену, а между ней и грунтом засыпали гальку и залили водой, которую по мере испарения подливали. Такой холодильник позволил уменьшить потери воды на испарение, да и время охлаждения сократилось в два раза, также понизили температуру воды градусов до пятнадцати. Резервуар мы расположили прямо под бочками, рядом установили журавль, так что каждые два часа мне приходилось зачерпывать ведро воды из резервуара и опрокидывать его в бочку. Ведро-непроливайку мне сделал Павел Петрович. Он человек, без сомнения, достойный уважения. Необходимость каждые два часа заполнять бочки утомляла, за целый день так устаёшь, словно вагон угля разгрузил. Но другим не легче, так что старался сам, ну а позже, когда мы добавили ещё две бочки и составили график ночных работ, стало куда легче.
Для лаборатории оборудовали навес и стол.Стол необычный — из пальмы дум, предварительно выдержанной несколько дней в глиняном растворе чтобы, значит, не сгорел. Под каждую реторту или котёл обязательно универсальная подставка — треножник из кольца и коротких, конических ножек. Деревянные штативы для поддержки труб имели вкладыши-прокладки. Всё продумали, дабы пожара избежать. Даже маты навеса хорошенько пропитали глиняной мульчей, да ещё раз в два дня Нганго приставлял лестницу и дополнительно проливал их. Примитив-лаборатория была оборудована весами, мензурками, ретортами, часами и песочными, и большими солнечными и соседствовала с печью, где мой коллега занимался подбором годного для глазурей состава шихты. Так что и столом, и приборами мы делились с друг другом, да и помогали по мере сил. Два химика всё же лучше, чем один. У меня тут и топчан был, над которым висел график и план работ, диаграммы и единственный справочник, который мы с Ярославом Александровичем составили и постоянно пополняли, вытаскивая из памяти новые для этого мира знания.
К слову сказать, все эти замечательные вещи появились далеко не сразу, и как только просохла печь я приступил к выделению поташа из золы — у нас её скопилось не меньше тонны, и соды — короб золы солероса давно дожидался, когда о нём вспомнят. Сухие остатки костра состоят в основном из негорючих минеральных компонентов, они и придают белый цвет золе. Первый шаг — бросить золу в котел с водой. Черная недогоревшая угольная пыль всплывет на поверхность, а те древесные минералы, что нерастворимы, в виде осадка выпадут на дно. Но нам то нужно заполучить те, что растворяются. Нам надо слить с поверхности и удалить угольную пыль, а водный раствор перелить в другую посуду, стараясь, чтобы туда не попал осадок. Затем эту воду можно или кипятить, или разлить в широкие мелкие сосуды и оставить на солнце. После выпаривания там останется белый кристаллический осадок, похожий на соль или сахар, вот это и есть поташ. Словечко то английское и означает, буквально, горшок золы. Зола потребна свежая, выгоревшая дотла, не залитая дождем, в такой есть нужные вам растворимые минералы. Ну а у нас тут какие дожди-то? Белый кристаллический осадок на самом деле состоит из нескольких компонентов, но главный, добытый из древесного пепла — это карбонат кальция, а вот если вместо дров сжечь охапку водорослей или того-же солероса и повторить выпаривание, то мы уже получим не поташ, а кальцинированную соду, или карбонат натрия. В тканях этих растения совсем другой химический состав. Однако, это самый простой способ получения, а Ярослав Александрович недвусмысленно намекнул, что поташ и сода ему нужны максимально очищенные и много, а значит к процессу очистки надо подойти со всей тщательностью.
С каждого килограмма сожженных дров при кустарном выпаривании и очистке выход чуть больше грамма поташа, одна десятая доля процента от веса. Мало, чертовски мало. Однако поташ и сода — настолько нужные нам вещества, что их выпаривание и очистка стоят любых усилий. И поташ, и кальцинированная сода — это крайне нужные щелочи, едкий натр и едкий кали. Кстати, само латинское слово alkali происходит непосредственно от арабского 'выгоревшие угли'.И наши тонны золы, а не факт, что золы у нас действительно тонна, превратятся всего в килограмм поташа, неинтересно! Попробовал травы, выхлоп больше всего получается из золы слоновьей травы — четыреста грамм с килограмма, а килограмм пепла мы получаем из двадцати двух килограмм травы. Вот, уже намного интересней, чем из дров. Решено! Будем массово выжигать траву и собирать пепел от старой, мы уже не меньше гектара выжгли вокруг площадки и дорожек. А у нас, до революции, да и чего уж греха таить, все двадцатые годы поташ выпаривали артельщики кустарным способом. Но везде по-разному, много чего и улучшили и не только форму лотков. Был внедрен способ обогащения поташа путём его продувки кислородом. Выход поднимался до половины. Да, а у меня никакого кислорода нет и в помине, но что мешает нашего друга посадить за меха и не на двадцать минут как при продувке техническим кислородом, а откуда тогда в СССР другой то, а часок как следует продуть. В деревянной трубе дырок насверлить вот тебе и барботирование кислородом. Попробовал. Работает метода. Процентов на сорок не только выход поташа увеличил, но и улучшил чистоту. Процесс выглядел так — после фильтрации и барботирования жёлто-коричневого раствора золы, я осаждал его в течении двух часов и затем фильтровал. Фильтрат выпариваю под солнцем, прокаливаю и снова разбавляю водой. Раствор выдерживаю в длинных корытах три дня, чтобы осадок полностью перешёл в гидрокарбонаты, и затем новый цикл фильтрации и выпаривания. Муторное, но не сильно обременительное занятие растянулось на две недели. Отладил процесс по этапам. Посуды у меня в изобилии, Джон обеспечил тканью для грубых фильтров, а для тонких использовал трофейную хлопковую наполненную мелкорубленными, вываренными в щёлоке и высушенными волокнами баобаба, напоминавшими грубую вату. В итоге, со всеми ухищрениями и продувкой воздухом, вышло поташа двадцать два килограмма, а соды едва девятьсот грамм. Крохи!
Параллельно выпариванию поташа получил гашёную известь. У нас извести немного было, Ярослав Александрович чуть больше пуда притащил с реки. Попросил печь в аренду. Раздробил известь. Печь то необходимо топить именно углем, так как только уголь может дать достаточно высокую температуру для декарбонизации. При топке дровами такую температуру набрать невозможно. На раскалённый добела уголь разложил ровный и не толстый слой известняка, а сверху добавил ещё слой углей. Начал процесс вечером, а к утру уже известь была готова. Печь то мне только на ночь дали. Известковые камни погасил в ведре с водой, опустив их на десять минут. Вона забурлила, идёт химическая реакция с выбросом температуры более сотни градусов, кипением и разбрызгиванием. Осевший на дно белый осадок — это и есть гашёная известь, его оставляем на сутки для вызревания. После останется только процедить через фильтр, а затем высушить. За несколько ночей, я смог подобрать режим обжига и получить довольно качественный продукт. Ночью известь, а днём выделял крахмал из клубней папируса. Мне на опыты щедро отсыпали половину нашего запаса. Получить картофельный крахмал в домашних условиях сможет каждый. И главное, что для этого не нужен какой-то особый картофель. Пригодны на крахмал и отходы: поврежденный и подмороженный картофель, мелкий, даже старые клубни, которые навряд ли захочется съесть. Из отходов — доходы, так можно назвать эту операцию! Вымыл, очистил от кожуры, промыл как следует и измельчил. Полученную массу процедил через сложенную ткань и оставил в котле отстояться, пока крахмал не осядет на дно. После воду заменил на новую и процедуру повторил четыре раза, пока она совсем не посветлела. Полученный осадок и есть крахмал. Порошок высушил под солнцем. Проверял готовность так: высохший достаточно раскатать скалкой, он станет рассыпчатым порошком с желтоватый оттенком. Из двадцати кило папируса три килограмма...Неплохо!
Однако известь, крахмал — это всё мелочи, а вот мыло сварить совсем другое дело! Что есть мыло? Это жидкая смесь солей, в основном, карбонатов калия и натрия обладающая сильнощелочной реакцией. Щёлочи у нас есть. Заливаем водой поташ и получаем нужную концентрацию щёлока, перемешиваем, и настаиваем около трёх часов и в результате получаем щёлок. Он получается весьма концентрированным и в таком виде годится для дальнейшей химической переработки. Если же его разбавить водой в пропорции один к десяти, то можно использовать и при стирке, и при обработке кож, и для сгонки волоса. Но мне нужно мыло, для чего в щёлок добавляю топлёный жир. Полученную смесь медленно кипячу, постоянно помешивая, пока масса не застынет в однородную клейкую массу. Её собираем во второй котел, и снова кипятим с щёлоком. Добавляем соль, гашёную известь в зависимости от получаемой консистенции. Снова собираем получаемое мыло, формируем в один кусок и откладываем на ткань обсохнуть, чтобы стекли остатки щелока. Высушиваем мыло. Чтобы повысить моющие способности в мыло надобно добавить глицерин, а для придания антисептических свойств — расплавленный гуммиарабик, он же придаст мылу замечательный запах.
Чуть позже я получил из мыла стеарин, а из жира глицерин. Настругал из него тонкие хлопья и залил горячей водой. На водяной бане разогрел до тех пор, пока мыло не растворится в воде полностью. После снял сосуд с раствором с водяной бани, добавил органических кислот из браги с избытком. В результате реакции на поверхности выступила густая белая масса — это и есть стеарин, то есть, смесь нескольких органических кислот, в основном, стеариновой, пальмитиновой и олеиновой. Когда он остынет останется его собрать и несколько раз промыть чистой водой, а после просушить.
Для получения глицерина использовал нутряной жир, он более чистый. Нарезал мелкими кусочками и расплавил, периодически помешивая, на медленном огне. Подготовил щелочной раствор. Охладил жир и хорошенько его перемешал. Температура и расплавленного жира, и щелочного раствора должна быть приблизительно тридцать пять градусов, при наличии термометра добиться такой температуры совсем нетрудно. Далее выливаю щёлочь в растопленный жир, и как следует перемешиваю после чего потихоньку подсыпаю соль. Как только на поверхности смеси начинает образовываться густой сироп, а снизу жидкость, процесс приостанавливаю и деревянной шумовкой снимаю сироп. Внизу у нас останется жидкость с небольшим количеством примеси вот это и есть глицерин. А сироп не что иное как мыло. Переплавить, да разлить по формочкам. А сам глицерин чтобы очистить достаточно пропустить через сито номер два, их по моим размерам связал Джон. Из самых жёстких волокон. Он за прошедшие недели навострился работать с ткацким станком и плести нити. К этому времени Павел и Мартин поставили небольшой ветряк, от шкива которого я мог запитать небольшую мельницу и главное посредством полу-перекрёстной передачи мне настроили привод для мешалки, что сняло с меня громадную часть работы.
* * *
— Ярослав Александрович, но я никак не возьму в толк, зачем он нам понадобился?
— Как это зачем? А прокладки для автоклава, а карандаши, а восковые краски? В конце концов для арбы можно сделать амортизирующие элементы, а ещё мне на подошву.
— На подошву?
— Да, на подошву! Мне до чёртиков надоело шляться в лаптях, а впереди тяжёлый поход, где нужно найти как можно больше минералов, а без горных ботинок, в осыпающихся, словно труха, холмах и сопках нечего делать. И как бы вы не возражали, в оставшиеся дни я планирую сделать резину.
— Да разве я, против?
— Ну вот и замечательно! Тогда, если не трудно, принесите кожу из бочки, молочай ядовит. Нам нужно сшить перчатки.
Каучуконосов в саване считай нет, много корешков попробовал. Единственный пригодный способ — извлечь его из ядовитого млечного сока молочая гигантского. Того самого, чью древесину мы используем. Да, там его не так много, но есть. Самого сока очень мало, но как только мы начали измельчать кору и пробовать выварить из неё каучук дело наконец сдвинулось с мёртвой точки. Сделав рукавицы, мы отправились за добычей. Предусмотрительно. При заготовлении коры, сок так и брызгал во все стороны. Если руки не защитить химический ожог будет похуже чем от борщевика кавказского, к тому же испарения молочая оказались настолько ядовиты, что нам пришлось ещё использовать тканевую повязку с фильтром. Измельчив и перетерев кору молочая в получившуюся липкую, остро пахнущую, зелёную жижу мы добавили воды и начали нагревать. Дальше я у уже работал один и сачком снимал густую, молочного цвета пену — млечный сок, который уваривал и процеживал через фильтр с мелким ситом, укладывал между кусками ткани и отжимал на винтовом прессе, получая тонкие листы каучука грязно белого цвета. Остаётся его только просушить.
Для получения сажи у нас был подготовлен специальной формы конический котёл, к которому сверху, на рогатинах, горизонтально подсоединялась составная пятиметровая труба со слабым уклоном кверху. Сажа, осаждающаяся на ближайших к котлу участках трубы, пригодна для красок или угольных карандашей, а сажа, осаждающаяся на более отдаленных участках трубы, вследствие своей тонкости и чистоты весьма пригодна для изготовления отличной туши. Но и эта сажа содержит некоторые смолистые вещества, которые необходимо удалить. В котёл помещаю измельчённую смолу. Развожу слабый огонь, так чтобы смола расплавилась и стала коптить, осаживаясь на стенках трубы. После получения густого слоя копоти я разобрал трубу и промыл её раствором щёлока, смыв всю копоть и дважды промыл в дистиллированной воде. Промытую сажу варил с крепким раствором едкого натра в течение получаса. Едкий натр способствует полному уничтожению всех смолистых веществ. Снова промываю несколько раз водой и высушиваю в закрытых сосудах в печи, потом перемешиваю её с совершенно прозрачным раствором гуммиарабика и выпариваю массу до такой степени, чтобы при охлаждении получилось совершенно затвердевающее тесто. Готовую тушь разлил по гипсовым, смазанным воском формам в виде мелков. Сделал несколько цветов: красный получил добавкой оксида меди, зелёный — из окиси хрома, голубой — из окиси меди.
А вот с флотацией, и вовсе вышел тихий ужас. Целую неделю мы вместе с Ярославом Александровичем подбирали необходимые для флотации талька реагенты. Долго нам не удавалось добиться устойчивой пены, чтобы разделить тальк и форстерит. Тальк, ведь, ключевой компонент глазурей, пироскопов и смазка для приводных ремней. Само слово 'флотация' происходит от английского слова flotation, что означает всплывание. Флотация на самом деле была известна довольно давно. О свойстве масла покрывать металлические частицы, погруженные в воду, было известно еще в глубокой древности. В сочинениях Геродота описывается, как на одном из озер девушки добывали пыль золота из ила, опуская обмазанные жиром птичьи перья. Однако вновь вспомнили о флотации лишь к 1870 году, когда, работая на шахте около одного из желобов, по которым поступала руда инженер Эльмор заметил большое скопление чистого колчедана. Анализируя этот факт, он пришел к заключению, что единственной причиной этого могло быть масло, попадавшее сюда с трансмиссии, проходящей точно над этим местом. Более внимательный осмотр подтвердил это предположение: в желобе оказался обрезок газовой трубы, покрытый слоем колчеданов таким образом, что точно повторял отпечаток человеческой руки. Оказалось, что обломок был уронен в желоб рабочим, который очевидно держал его масляными руками, а впоследствии к частицам масла прилипли зерна сульфидных минералов. Эльмор нашел, что добавление кислоты улучшает процесс и в 1901 г. зарегистрировал патент на метод масляной флотации. Недостатком этого способа являлась необходимость применения огромного количества масла, достигавшего трёхсот процентов от веса руды. Ну а процесс нужной нам, пенной флотации появился чуть позже и к началу тридцатых годов двадцатого века вытеснил все прочие. Короче, в двух словах, дело обстоит так: если к пульпе прибавить небольшое количество флотационного реагента и образовать в ней мелкораздробленные пузырьки воздуха, то реагент покроет частицы извлекаемой породы тонкой пленкой, в то время как частицы пустой породы остаются неизменными вследствие их пониженной способности покрываться пленкой этого реагента. Пузырьки воздуха подобным же образом покрываются пленками реагента. Покрытые пленками пузырьки воздуха прилипают к покрытым пленками частицам полезных минералов, чем и облегчают их всплывание, тогда как пустая порода остается во взвешенном состоянии в пульпе. С этим новомодным способом обогащения пород и разделения минералов я до сего момента был знаком лишь понаслышке. Зато, Ярослав Александрович был весьма искушён в этом вопросе и прояснил для меня массу тонкостей этого, без сомнения, сложного процесса.
Как я и говорил, процесс основан на избирательном прилипании частиц минералов к поверхности раздела в жидкости и газе. Гидрофобные частицы минерала прилипают к вводимым в пульпу пузырькам воздуха или газа и поднимаются с ними кверху, образуя пену, а гидрофильные частицы, наоборот, остаются взвешенными в пульпе. Однако, не всё так просто, как в этом процессе. Существует ряд добавок, которые предназначены для того, чтобы повысить эффективность пенной флотации — это собиратели, активаторы, пенообразователи и депрессоры. Без них процесс флотации совершенно пустое дело. Собиратели — это важные реагенты, избирательно закрепляющиеся на поверхности минерала, который необходимо перевести в пену, и придающие его частицам отталкивающие воду свойства. То есть они представляют собой добавки, которые сцепляются с поверхностью частиц концентрата и увеличивают их общую гидрофобность. Собиратель как-бы выталкивает определенные составляющие компоненты из пульпы, в то время как ненужные хвосты, остаются в пульпе. Ярослав Александрович сразу дал мне готовый состав спиртового раствора — олеат натрия пополам со скипидаром. Из всего этого самым сложным оказалось выделить из жира олеиновую кислоту. Природные жиры не являются индивидуальными соединениями, а представляют собой разнообразную смесь глицеридов, точно также как воск — это сложный эфир высших жирных кислот и высших спиртов. В качестве источника использовал стеарин. Сперва растворил его в горячей воде. Добавил в раствор разбавленной уксусной кислоты, недавно полученной при перегонке древесины. Дождался пока на поверхность всплывет смесь жирных кислот. Единственное, кислоту надо доливать с избытком. Чтобы проверить концентрацию, достаточно в смесь добавить чуть соды, и, если раствор запенится, значит с концентрацией всё в порядке. Чистая олеиновая кислота образует бесцветные иглы с температурой плавления всего четырнадцать градусов, а при повышении температуры превращается в бесцветную маслянистую жидкость без запаха и вкуса. Для её выделения нужна серная кислота и довольно непростые манипуляции чего у нас нет, так что, немного помучившись, я отделил её от стеариновой и пальмитиновой посредством многократного замораживания и сливания жидкой части. Далее нейтрализовал кислоту едким натром получив соль натрия и жёлтые кристаллы олеиновой кислоты хорошо растворимые в воде. Олеиновая кислота чрезвычайно полезна, можно сказать незаменима при сверлении, строгании и нарезании резьбы. Причём к камню это относиться точно также, как и к легированным сталям.
Теперь про пенообразователи, они предназначены для придания устойчивости пене и обладают способностью изменять поверхностное натяжение жидкости, также они стабилизируют пузырьки воздуха и формируют стабильный слой пены.Структура этой пены зависит с одной стороны от характера флотореагентов, а с другой от крупности минеральных зерен. Каждый пенообразователь индивидуально влияет на характер распределения воздушных пузырьков в пульпе по крупности. Крупные пузырьки обладают достаточной подъемной силой для извлечения крупных минеральных частиц и сростков, а тонкие пузырьки, находясь в пульпе значительное время, способствуют прикреплению к частицам пузырьков более крупных размеров, но сами по себе плохо флотируют минеральные частицы даже средней крупности. С уменьшением размера воздушных пузырьков возрастает стабильность пены. Масса трудностей и тонкостей. В качестве вспенивателей мы опробовали масла солероса, баобаба, пажитника и бобов акации. Последние получил только вчера. Несколько дней назад Ярослав Александрович привёз два короба сухих бобов, пуд маслянистых семян и почти два килограмма масла, полученного путём паровой дистилляции. Решили использовать последнее потому, что его было много. Акациевое масло давало обильную, но мелкозернистую пену. По просьбе Ярослава Александровича составлял кривые угла смачивания при разных размерах пузырьков для талька, шпинели и кочубеита. То есть, смотрел какой формы и размеров пузырьки прилипают к частичкам породы.Они оказывается разные бывают, в форме менисков, овальные, круглые.
Депрессоры во флотации не менее важны, чем собиратели. Введение их в процесс флотации вызывает уменьшение извлечения не нужных нам минералов. Подавителями являются такие вещества, которые способствуют образованию на минералах полярных пленок, так что на эти минералы прекращает распространяться действие собирателей. Для того, чтобы произвести подобное действие, подавители должны быть веществами с сильной полярностью, то есть электролитами. Для того, чтобы подавитель мог реагировать с минералами, необходима малая растворимость этого минерала в воде. Растворимость минерала увеличивается вследствие тонкого дробления руд и зависит от температуры. Депрессором пустой породы у нас был крахмал. А я-то, дурак гадал, зачем он ему понадобился. Ну и последнее, чтобы улучшить закрепление собирателя, применяют активаторы. Ярослав Александрович сказал, что они нам не нужны. Ну а мне то откуда знать.
Тальк — легко флотируемый минерал, характеризуется высокой природной гидрофобностью. Флотируется одним пенообразователем в слабокислой среде. Минерал дробили, перетирали в барабанной мельнице, после из него готовили пульпу разбавляя тёплой водой. Действие флотационных реагентов зависит от активности водородных ионов в пульпе, то есть, от её кислотности или щелочности. Активность водородных ионов я регулировал, добавляя в пульпу уксусную кислоту, либо едкий натрий. В подогретую пульпу из талька и форстерита сперва добавлялся депрессор-тальк, затем — собиратель из смеси олеата натрия и скипидара, а последним пенообразователь — масло акации. Довольно долго я подбирал оптимальное время контакта пульпы с каждым реагентом.
Для флотации использовали небольшой котёл конусовидной формы с шести сторон которого шли отверстия для подсоединения труб. Пульсирующая флоат-машина вот! Никогда ничего подобно не слышал и не видел. К ёмкости через ресивер подсоединили трубы от мехов. Внутри установили шесть перфорируемых трубок, на отверстия одели крышки-колпаки с мелкими дырочками. Разогрели воду, подкислили померив уровень кислотности ареометром, подключили трубы, убрали заглушки. Из трубок сразу пошёл мощный поток пузырей. Один цикл флотации занимал минут двадцать. Меняли пульпу с собирателем, добавляли по необходимости депрессоры и пенообразователи, а после продувки снимали густую пену с всплывавшим тальком сачком. Ярослав Александрович вручную оперировал небольшими заглушками, попеременно закрывая то одну, то две трубы тем самым обеспечивая пульсацию и лучшее перемешивание пузырьков и струй жидкости. Тальк после первой флотации получался серый и грязный. Для полной очистки нам понадобилось три цикла флотации. После последнего цикла тальк промывали слабощелочной водой и сгущали. Осталось лишь фильтрация, сушка и измельчение готового продукта. Расход дорогого собирателя где-то тридцать грамм на центнер, да и масла акации уходило совсем немного. В дальнейшем отлаженный процесс мы применили для пенной флотации шпинели, каолина, каучука! Да-да, вы не ослышались, да ещё и кочубеита, из которого после измельчения был получен оксид хрома шесть. На самом деле крайне полезная технология в расчёте на будущее. В начале я считал, что столько сил тратить на получение талька — это совершенная блажь, но неправ был. Неправ, беру свои слова назад. Для очистки самых разных минералов самая первая вещь!
Перегонка дёгтя и скипидара
Иван Сергеевич.
Не так давно мне оборудовали полноценный лабораторный стол со штативами, где я смог задействовать огромное количество колб, трубок, мензурок, дефлегментаторов, холодильников, воронок и другой утвари, что имелось у нас в хозяйстве. Ярослав Александрович составил список и подробную инструкцию по применению и сборки всего этого хозяйства, а мне досталось нелёгкое дело — привести весь этот 'ужасный сон химика' хоть в какое-то рабочее состояние.
Посуда была довольно толстая и покрытая тёмной глазурью, оказавшейся самой устойчивой к действию щелочей. Хотя не стоит себя тешить мыслью о постоянном использовании этого добра. Керамика — это далеко не химически стойкое стекло, уверен некоторые трубки потребуют замены уже через месяц. На этот случай мой коллега дублировал многие элементы посуды по три-четыре раза. У непрозрачной керамики два больших минуса: первый — во время проведения опытов ты не видишь ни то, что происходит в колбах, ни сколько осталось или образовалось жидкости. Чтобы в какой-то мере компенсировать этот недостаток в колбах и ретортах были оставлены отверстия под заглушки под палочки со шкалой. Второй — теплоёмкость керамики также серьёзно отличается от стеклянных трубок и для каждой посуды мне пришлось составлять свою шкалу, что при наличии ровного дутья и конфорок не составили труда. Больше времени ушло на градуирование, точное вычисление объёма колб и изготовление правильных штативов для этого хозяйства. Запустить лабораторию я смог только когда мы флотировали каучук, а после коагулировали его уксусной кислотой. Латекс растворил в скипидаре и смешал с водой, полученную смесь заливал в гипсовые формы и медленно нагревал. Таким нехитрым образом я отлил десятки латексных прокладок и заглушек, как для посуды, так и для больших реторт. Благодаря модульной конструкции, латексным соединителям и прокладкам, а также запасу трубок и переходников, я смог для каждого нужного нам вещества собрать индивидуальный перегонный аппарат. Собственно, штатива как такового не было. На столе была собрана рама модульного типа с регулируемыми шипами и винтами рейками. Для каждого набора реторт и колб её приходилось регулировать заново. Основная сложность была в громоздкой системе циркуляции воды для холодильников. В составе колонн их зачастую было несколько штук, что в свою очередь требовало подведения к ним охлаждённой воды. Некоторые трубки и основания небольших, переносных печей для подогрева реторт изолировались глиноперлитовыми блоками, что ещё больше усложняло конструкцию.
Первым я пересобрал аппарат для перегонки спирта, который оборудовал двумя прямоточными и одним тарельчатым дефлегматором. Раньше считали, что в нём нет необходимости и не задумывались о качестве спирта. Разделительную способность простой прямоточной перегонки зачастую переоценивают, так как посредством простой перегонки удается очень четко разделить вещества только в том случае, если разница в их температурах кипения составляет чуть больше ста пятидесяти градусов. Поэтому, когда простая перегонка не позволяет добиться требуемого разделения смеси, применяют фракционирующие насадки, они же дефлегматоры, они же сухопарники или отстойники, или ректификационные колонки. Дефлегматоры увеличивают эффективность разделения не только за счет конденсации высококипящих компонентов, но и за счет обмена между поднимающимися вверх парами и стекающей вниз жидкостью, по иному называемой флегмой.
Внешне дефлегматор — это емкость, в которой в процессе дистилляции оседают ядовитые сивушные масла и другие вредные вещества, он как бы является своеобразным фильтром, тщательно очищающим бражку от токсичных примесей. Принцип работы основан на том, что перегоняемая жидкость состоит из двух частей, которые имеют неодинаковые температуры кипения, что и позволяет эффективно разделить брагу на фракции. Для начала нам придётся создать оптимальную температуру для очистки, укрепления и конденсации спиртовых паров и запустить охлаждение на максимальную мощность. Перегоняемая жидкость конденсируется и стекает обратно в реторту, где разогревается и снова частично испаряется. Когда температура в дефлегматоре достигает точки кипения обеих фракций, то внутри устройства возникают слои с низкой и высокой температурой кипения. Мы начинаем отбор низкотемпературной фракции задействуем второй холодильник, чтобы точка испарения верхнего слоя находилась рядом с верхним срезом отстойника. Как только отобрали фракцию, нам еще раз придётся изменить режим охлаждения для отбора второго компонента.
Существует несколько самых популярных дефлегматоров, которые отличаются между собой функциями, конструкциями, способом применения, формами и размерами. Прямоточный отстойник сделан по принципу 'труба в трубе', а тарельчатые являются миниатюрным подобием ректификационной колонны. Он выполнен в виде трубы, в которой находятся тарелки и колпачки. Работа такого дефлегматора позволяет получить наиболее качественное отделение всех вредных примесей из получаемого дистиллята, без потери вкуса. Процесс дистилляции нём прост и удобен. Площадь контакта между фазами пар жидкости за счёт колпачков существенно увеличивается, следовательно, процесс разделения фракций идёт намного веселей. К тому же контакт фаз происходит в центре трубки при максимальной температуре, что способствует более тщательной очистке паров спирта. Колпачковые тарелки имеют очень широкий динамический диапазон работы, что позволяет работать хоть на костре, имеют лучший КПД, более эстетичны, но существенно сложнее в изготовлении. К сожалению, спирт крепостью 95 процентов мы на них не получим, в лучшем случае девяносто. Хитрость в том, что разделяющая способность дефлегматора невелика и медленно непропорционально возрастает с увеличением длины колонки. Чем меньше разница в температурах кипения компонентов смеси, тем эффективнее должен быть дефлегматор или ректификационная колонка. Для разности температур кипения компонентов в сорок градусов фракционирующая колонка должна иметь не менее шести тарелок, для тридцати не менее десяти, а для трёх не менее пятидесяти пяти. Ярослав Александрович был стол любезен что составил для меня график зависимости высоты колонки от заданной чистоты спирта. К сожалению, для этого нам нужна колонна побольше размером. Она, между прочим, уже отлита, из шликера. Жаль, но запустим её только когда будет готова большая печь для обжига, а это ой как не скоро!
Иметься сложной формы ёлочный дефлегматор, но тот понадобиться лишь при перегонке скипидара. Дефлегматор не только ускоряет перегонку браги позволяя проводить одну перегонку вместо трёх, но и применяется и для ароматизации алкогольного напитка. Для этого всего то нужно — положить внутрь сушеные фрукты, цветы или корешок пахучий. Я знаете любитель качественного самогона крепкого. Дегустировал, не без этого и отобрал пару бутылей с добавкой плодов баобаба, а вторую с хурмой помягче, да послаще, на любителя.
При наличии термометра процесс перегонки я наладил буквально за полдня. При температуре в патрубке шестьдесят пять градусов эфиры, метиловый спирт, ацетоны и прочие легкокипящие примеси испаряются и поступают в конденсатор. Если не уменьшать интенсивность нагрева, к легкокипящим жидкостям присоединятся и остальные дистиллируемые вещества. После охлаждения, пары снова превратятся в жидкость и стекут в реторту. Через два часа температура в реторте достигла ста градусов, и я завершил перегонку, получив тридцать литров спирта-сырца крепостью сорок семь градусов. Вторая перегонка, она же финальная. В трубке слива конденсата появились первые капли с запахом спирта. Бегаю с термометром поддерживаю температуру и добиваюсь едва заметного кипения смеси, по капельному выделению голов. Весь конденсат, собранный в начале, совсем не пригоден для питья, да что говорить то, он попросту опасен. Два часа тридцать минут. Отделение альдегидов прекратилось. Начался основной этап перегонки спирта-сырца — дистилляция. Нагрев не должен быть слишком интенсивным. Конденсат полился тонкой струйкой...
Чтобы быстро определить концентрацию спирта, я периодически смачивал палочку с ватой из волокон в самогоне, капающем в приёмник, и поджигал её. Если бумага вспыхивала синим огоньком, то перегонку целесообразно продолжить. Если синего огня не наблюдается, значит, дистилляция спирта завершена и в конденсате его не осталось. Раз в пятнадцать минут измерял плотность ареометром. В итоге, после всех операций получилось пять с половиной литров. Восемьдесят девять градусов. Не так уж и плохо, для столь примитивной конструкции. Мастерство не пропьёшь! Жаль, что нужных для работы Ключа градусов на таком аппарате не получить. Но для личного потребления и лака градусов хватит с избытком. Пойду накачу стаканчик за здоровье товарища Кагановича. Хороший мужик!
А на следующий день я стал собирать реторты для сухой перегонки древесины и отгонки канифоли. Основной котёл установил на печь, а от него трубки шли на стол колонками. Скипидар, как известно, смесь нескольких терпенов и терпеноидов. Он то и на латыни похоже звучит 'turpentine'. Терпены можно рассматривать как эфирные масла, но свойства у них разные, а состав скипидара различается в зависимости от сырья и методов получения. Существует три метода выделения. Самый старый из них — живичный, из смолы. Он же позволяет получить самый чистый продукт без лишних движений. Чего-чего, а гуммиарабика у нас уже пуда три набралось, если не больше.
Чтобы получить канифоль, смолу надо обработать паром с температурой сто семьдесят градусов. При ста градусах улетучится скипидар и останется твёрдая фаза — канифоль. Узнай кто из моих коллег, что я из камеди канифоль отгоняю, даже не знаю, чтобы сделали! У нас то камедь идёт исключительно для производства лаков для музыкальных инструментов, да для пайки радиоаппаратуры. За инвалюту закупаем!
Состав сырого скипидара очень сложен и во многих отношениях не выяснен до конца — свободные жирные кислоты, в основном уксусная, метиловый и аллиловый спирт, ацетон, фенолы, толуол, ксилол и несколько процентов смолы. Удаление летучих жирных кислот, фенолов и смолы не встречает никаких затруднений, нагреваю реторту до ста сорока, а затем вдуваю в неё пар, который уносит все летучие вещества с точкой кипения выше двухсот градусов. В перегонном кубе остается смола. Дистиллят, собранный во время перегонки открытым паром, содержит все составные части за исключением смолы и тех летучих продуктов. Эта легкокипящая часть скипидара состоит из сернистых соединений, дикетонов, аллилового спирта, придаёт ему неприятный запах. Отгоняем и конденсируем, мне позже оттуда выделять толуол, вот будет забава! Он у меня в плане, нужен в качестве собирателя при флотации редкоземельных металлов. Главная масса дистиллята содержит немного фенолов, альдегидов н углеводородов. Удаляю их десятипроцентным раствором едкого натра. Так процесс пошёл с запашком. Работаю в маске. Летучие жирные кислоты и фенолы связываются, альдегиды осмоляются и кетоны конденсируются и превращаются в менее летучие продукты. Сперва идёт скипидар желтого цвета с острым запахом — это эфирное или терпентиновое масло, по-старому живица, а затем почти бесцветный скипидар с приятным запахом.
Для перегонки использую круглодонную реторту и насадку Вюрца или трёх ходовой переходник, применяемый для жидкостей с температурой кипения менее ста двадцати градусов. Холодильник Либиха для той же температуры. Его длина тем больше, чем меньше температура кипения вещества. Его подключают к воде таким образом, чтобы её поток шёл против движения паров. Аллонж с боковым отводом для удаления не сконденсировавшихся паров. Масляная баня, для более точной регулировки температуры. В делительною воронку вливаю раствор скипидара с едким натром, после отстаивания скипидара сливаю верхний слой в плоскодонную реторту, соединённую трубками с парообразователем, нисходящим холодильником и приёмником. Готово! Ничего сложного даже для студента второго года обучения. Полученную канифоль чистить не имело смысла, так как она вышла на редкость чистой. Всё же смолу, прежде чем поместить в реторту я дважды отфильтровал. При разгонке высококипящих фракций, отделяемых при очистке скипидара, заодно получил сосновое масло. Его ещё называют флотационным. С нашими темпами расхода реагентов на флотацию, весьма ценное приобретение.
Следующим днём перегонял щепу акации. Сущность сухой перегонки дерева состоит в том, чтобы отделить от древесины требуемые вещества. Для этого древесину загружают в аппарат и подвергают её нагреванию без доступа огня и воздуха. При нагревании она разлагается и выделяет требуемые продукты. Нужна плотная реторта чтобы воздух и огонь не проникали в неё. Два выходных отверстия для трубок: одну вверх для легких газообразных продуктов, а другую внизу для тяжелых, жидких продуктов. Газообразные летучие нам придётся охладить в холодильнике. Продукты перегонки конденсируются и начнут вытекать из трубки в виде жидкости. Чем длиннее будет трубка, выводящая летучие продукты, тем полнее будет охлаждение, и ни капли не улетит в воздух. Для этой цели и нужен большой коленчатый змеевик и холодная вода для охлаждения стенок трубки, и чем вода холоднее, тем лучше.
Щепу укладываю до самой крышки. Крышки и трубки хорошенько промазываю. Третий раз, между прочим, конструкцию переделываю, в прошлые разы результат меня не устроил. В этом деле у меня опыт имеется немалый, я в двадцатые, когда по всей стране разруха была, подрабатывал как раз ремонтом и постройкой кустарных перегонных аппаратов для артелей. Из железных бочек вестимо. По сравнению с тем чудом на чём я сейчас работаю самая простая бочка верх совершенства. Теплопроводность мать её за ногу, выход продуктов перегонки у нас на треть меньше и хоть ты в лепёшку расшибись. Так вот, проходя через холодильник, сперва выделяются водяные пары, но как только древесина нагреется до ста пятидесяти и начнёт принимать бурый цвет, то у нас пойдёт главным образом углекислота и окись углерода, а как древесина начнет чернеть, то в приемнике холодильника образуется смесь метилового спирт и уксусной кислоты. Чуть позже там появиться густая маслянистая жидкость — деготь, который сразу начёт опускается на дно. Ну а в финале, у нас с самого верху образуется небольшое количество скипидара. Дёготь от него отделить легко, а вот спирт от кислоты задачка много сложней. Дело в том, что у нас в СССР уксусную кислоту получают совсем по другой технологии, ещё дореволюционной — через образование кальциевой соли уксусной кислоты или древесной соли, сушкой и дальнейшим восстановлением более сильной, в основном серной, кислотой: смесь древесного спирта и кислоты перегоняют с парами известкового молока. Испаряясь, дегтярная вода насыщалась известью, образуя древесную соль или ацетат кальция. Полученный раствор соли отстаивается не меньше двух недель и позже выпаривается в сосудах с двойным дном, пока на образуется тестообразная масса. Вот её то кустари и продавали, и хранили долгое время. Понятно, нам такой способ не годиться, так как нет у нас самого главного — серной кислоты.
Однако, через неделю я всё-таки изготовил некоторое количество кальциевой соли уксусной кислоты. Если её слегка нагреть, то она разложиться на ацетон и карбонат кальция. Ацетон, сами понимаете, для нас весьма ценное соединение. Так вот для отделения уксусной кислоты от древесного спирта я решил использовать смоляной поглотитель. Довольно редко используемый и сложный способ. Процесс в общих чертах происходит следующим образом — смесь паров и газов дегтярной воды по выходу из реторт поступает в смоло-отделитель с раздробляющей насадкой, действующий по принципу промывки газов смолой, выделяющейся в процессе сухой перегонки. Кислота связывается при взаимодействии со смолой, удаляется избыток не летучих первичных смол, а часть летучих смольных масел уносится с парами и газами в поглотительную колонну и далее в спиртовой конденсатор. Выделение кислоты из поглотителя происходит в колонном аппарате, работающем по принципу противотока при подогреве поглотителя до температуры выше температуры поглощения, с одновременным продуванием пара для удаления остатков кислоты из поглотителя. На выходе я получил раствор сырой сорока процентной уксусной кислоты, которую очистил обычным способом. Хотя с этим процессом я знаком не понаслышке, у меня вышла заминка с поглотителем. Он то хоть не требует специальной подготовки, фракционирования, но уже очень капризен. Подбор компонентов сродни колдовству. Уж больно состав сложный — летучие пековые вещества, вторичные смолы, смоляные, кетоновые и спиртовые масла, скипидар... Намучался с ним, три дня потратил. Вот потому и не пошла технология в массы, далеко не каждый химик справиться, что уж про кустарей говорить-то.
В процессе настроил новую конфигурацию реторт, дефлегматоров и холодильников. Под ретортами устроил мини-печи на дроблёном угле, по виду чем-то на буржуйку похожие. К ним подходит модульная коленчатая труба от воздушного канала. Туда воздух шёл из мехов, где обычно работал Джон. У Ярослава Александровича и так печь круглые сутки в работе, а я и за своими, и за его слежу, да ещё вода на мне. Хорошо хоть из сырца большой ресивер построили, иногда успевал и воздух подкачать и за процессом следить. Температуру регулирую воздушной заслонкой и кольцами конфорки. Для маленьких колб, подогрева трубок использую или масляную баню, или горелки на метиловом спирте. Его у меня как грязи, девать некуда.
Цветные Карандаши
Иван Сергеевич.
— В связи с наличием у нас папирусной бумаги и пигментов стал вопрос о карандашах. Не только чёрных, но и цветных. Для изготовления стержней мне изготовили пресс-форму высверлив в брусе отверстия под стержни нескольких диаметров. Их заполняли смесью тонко измолотой сажи с очищенным каолином. Сажу прессовали под винтовым прессом со значительным усилием. Мы изготовили несколько партий из угля разной крупности помола и цвета — из косточек баобаба, скорлупы дум, костей павиана и корней драцены на столярном клее. Уголь довольно грубый материал, дающий интересную неровную штриховку, по бумаге он скользит с некоторым усилием, в худшем случае ее царапает. При этом очень легко растушевывается и легко снимается ластиком из каучука. А вот карандашами на основе сажи легче выписывать мелкие детали, можно получить больше полутонов и оттенков, они немного напоминают графитовые, только с жирным следом и стирать след от них ластиком значительно трудней. Прессованные стержни высушивали в печи и вклеивали в две половинки, изготовленные из планок молочая с помощью железной фильеры киянки.
Помимо угольных, я изготовил ещё и восковые карандаши. Для чего воск пришлось отбеливать аж тремя способами. Тонко наструганный воск несколько дней выдерживал под прямыми солнечными лучами. Стружку регулярно перемешивал и увлажнял, поскольку белеет только тот воск, что на поверхности. Затем чистил воск уксусной кислотой. Воск распустил на водяной бане, рассчитал и добивал нужную пропорцию кислоты. Выдерживал смесь под слоем воды и настаивал сутки, фильтровал на центрифуге, в качестве которой выступил наш станок для центробежного литья чугуна. Думаете всё? Э нет, это же для карандашей, а не для свечек в храм, никаких оттенков быть не должно. Финальное отбеливание — раствор едкого калия на спирту — 0,6 грамма на кило воска. Добавил раствор в расплавленный в горячей воде воск и продул углекислым газом в течении пятнадцати минут. Благо эту возможность в своей печи предусмотрел Ярослав Александрович.
Восковые краски широко известны ещё с античности, а картины, нарисованные ими, отличились эпичностью, насыщенностью и красочностью. Кхе, картины то нам ни к чему, а вот делать цветные метки на деревянных деталях, закрашивать графики, диаграммы, да те же схематические карты самое то. Пигменты при добавке в воск не подвергаются сильному нагреву, а значит, можно расширить их ассортимент за счёт растительных красителей. С получением цветных пигментов пришлось попотеть и часть я получил далеко не сразу. Самыми первыми были несколько оттенков оливкового, который я получил тщательным перетиранием волконскоита. Пигмент это не требовал обработки, также он пригодился мне при рафинировании масел. Второй, найденный Ярославом Александровичем минерал кочубеит, при измельчении, обесцвечивался, но из него чуть позже я смог с помощью флотации и обработки щелочами выделить оксид хрома три или хромовую зелень — твёрдый и очень тугоплавкий порошок зелёного цвета. Из меди я получил ацетат меди два или старинный пигмент ярь-медянку. Патина, или зеленый налёт, образующийся со временем на старых медных монетах. Медные полоски нарубил и перемешал с шерстью обезьян, пропитанной уксусом из пальмы дум, однако, вместо ожидаемого сине-зелёного, я получил насыщенный синий с оттенком фиолетового. Не хуже французской яри, которую они настаивают на виноградных выжимках. Не ожидал! Однако и классический цвет я всё же получил, применив простейший школьный опыт по выращиванию кристаллов. Медленно растворил медные опилки в уксусной эссенции и за неделю вырастил крупные ровные кристаллы. Нагреванием меди, добился обессиления последней в оксид меди два и получения насыщенного чёрного. Нагревая медь в закрытом тигле с оксидом получил коричнево-красный оксид меди один. Железный сурик или оксид железа три, она же обычная ржавчина чтобы не ожидать несколько месяцев получил в два этапа. Сперва растворил железо в уксусной кислоте, получив кристаллы ацетата железа, а после прокалил их. К имевшимся у нас пигментам, мы добавил несколько оттенков охр коричневого, оранжевого и жёлтого цвета. Белый получили, используя чистый каолин, трижды подвергнутый флотации, ярко-красный из сока корней баобаба, фиолетовый из настоя необычного мха, а насыщенный синий из корней небольшого кустарника, притащенных по моей просьбе туземцем. Смешав все имеющиеся у нас пигменты, я получил двадцать четыре цвета.
За пару дней я довёл до ума состав восковых карандашей. Основа — очищенный воск. Тальк использую в качестве наполнителя для увеличения прочности, добавляю хлопьев стеарина и необходимый пигмент. Остаток от выморозки олеиновой кислоты в основном содержит стеариновую кислоту. Введя его в состав, я добился большей заметности оставляемого следа и лучшего сцепления с бумагой. Сам процесс не требует высокой квалификации — готовим восковой пигментный концентрат путем расплавления воска на водяной бане. Тщательно перемешивая массу, ввожу в неё пигменты, а затем добавляю и остальные компоненты, после чего разливаю состав в подогретые формы из керамики и охлаждаю в течение трёх часов. Карандаши у меня вышли на славу, не ломаются как первые образцы, не крошатся, оставляют на бумаге жирный, чёткий след и, главное, не размазываются по поверхности бумаги. Пигменты получал измельчением в бисерной мельнице с мини-шариками фарфора, а после тщательно, вручную растирал пестом.
Чуть позже сделал восковую и масляную пастель. За основу взял масло семян пальмы дум, разбавил водой и закрыл сосуд тканью. Взвесь взболтал и поставил на солнце, получив в итоге мутную эмульсию. Через две недели в горшке образовался трехслойный 'торт'. Снизу вода, затем, тонкий слой белого и вверху самое прозрачное масло, уже очищенное от взвесей. Мало того, что масло светлеет, так оно еще и уплотняется. Осветленное масло, если его смешаешь с пигментом, не желтеет, не меняет тона. Уплотненное масло, быстрее сохнет, а краска из него приготовленная, более плотная, не растекается по палитре и холсту. Идеальное масло, получается через два года процесса отбеливания. Но нам и такое пойдёт. Для масляных карандашей краски пигменты смешивал со скипидаром и маслом и тщательно перетирал. Ещё Ярослав Александрович попросил сделать пастель, акварельных красок и карандашей для раскраски карты. Для изготовления акварели взял четыре части соды, две части уксуса, четверть сиропа и мёда и две части крахмала. Смешал соду с уксусом, дождался пока шипение прекратится. Добавил туда сироп и крахмал, перемешал до однородной консистенции, дождавшись пока крахмал полностью растворится. Полученную смесь разлил по формочкам и оставил сушиться. Для карандашей добавил в качестве связующего раствор гуммиарабика и глицерина, сразу разлил в основу — трубочки из папируса. Для более яркой палитры добавлял в акварель белок.
Если сделать акварель не составило большого труда, то с пастелью пришлось попотеть. Что такое пастель? Чистый пигмент, полутона которого зависят от крупности помола и наполнителя. Для него подобрал смесь каолина с тальком. Попытка сделать пастель на связующем из гуммиарабика не удалась, и я решил использовать каучук, настоянный на скипидаре с дистиллированной водой. Готовый состав в различных пропорциях с водой разлил в ёмкости, смешал с наполнителем и пигментом и получил в конце концов мягкую массу, похожую на пластилин.Сформировать мелки под прессом, высушить и готово!
Под качественные краски сам бог велел сделать грунт для папирусных листов, тем более он был у меня в плане работ. Я изготовил эмульсионный, белково-маслянный грунт. На семь литров воды взял один белок, извлечённый из яйца страуса, уваренного масла акации пятьсот грамм, клей столярный — четыреста двадцать грамм, мёд — двадцать пять грамм, тальк — пятьсот плюс несколько капель антисептика из отвара корней акации. Листы перед окунанием предварительно покрывал слабым раствором столярного клея для лучшего сцепления. Далее эмульсию тщательно перемешал в 'миксере', влил в неё небольшими дозами, при помешивании в одном направлении, сгущённое масло акации и добавил яичный желток для стойкости и гибкости. В результате длительного перемешивания, получилась светлая, слегка коричневатая однородная эмульсия без масла, плавающего на поверхности. На втором этапе смешал тальк с водой и соединил с полученной эмульсией. Кстати, на основе этого грунта и раствора каучука на скипидаре я сделал отличную замазку. Кляксы от туши, и следы от карандаша из масляной сажи так просто ластиком не уберёшь!
Процедура грунтовки оказалась довольно нудной и растянулась на две недели. Для листов Мартин и Павел сделали общую раму, на которую эти листы предварительно натягивали. Первая проклейка была грунтом из пятипроцентного раствора столярного клея. Просушка сутки и затем вторая проклейка им же. Снова сушка и шлифовка. Далее идёт первая грунтовка эмульсией и сушка трое суток, после снова шлифовка. Затем вторая грунтовка. Этот, последний слой сделали белоснежным, для чего в состав эмульсии добавили немного каолина. Финал — сушка и нанесение тонкого слоя клея двухпроцентной концентрации. Эмульсию наносили широкими кисточками из шерсти павиана, а шлифовали брусками из измельчённой пемзы и грубой кожей. После просушки стало ясно, затея Ярослава Александровича удалась и грунт вышел на славу — плотный, мягкий и эластичный он не растрескивался, не осыпался и хорошо выдерживал свертывание. Лицевая сторона листа вышла слегка шероховатая и едва впитывала краску, не допуская просачивания в основу. Подозреваю, во многом это не моя заслуга, а густого и тягучего масла семян акации. По полному циклу мы изготовили двадцать больших листов, предназначенных исключительно для карт и топографической сьёмки, и то благодаря тому, что большую часть работы по шлифовке взял на себя Джон. Остальные листы укрыли по упрощённому варианту, нанесли два слоя грунта и отбелили.
* * *
Потихоньку у нас расширялся ассортимент, я каждый день получал всё новые и новые соединение, что не замедлилось вылиться в практические составы. Прежде всего для лучшей сохранности и крепости таких изделий из дерева как шкивы, обода колёс, подошвы и ручки рубанков. Благо рецептов я вспомнил на целую книгу! Если взять на двести пятьдесят грамм спирта двести грамм канифоли, получиться хороший лак, смешиваем, увариваем на водяной бане до густоты киселя, процеживаем, фильтруем. Хотите мастику для защиты дерева, да пожалуйста! Полкило масла акации на восемьдесят грамм очищенного воска. Распускаем на водяной бане и разливаем в формочки. Да чего далеко ходить-то? Рецепт колёсной мази, годной как для подшипников, так и ступиц в граммах: жир страуса — тридцать, столько же дёгтя, гашёной извести — десять, масла акации — шестьдесят, талька — семьдесят, едкого калия — один грамм, сажи — пять, воды — пятьдесят. Растапливаем жир и прибавляем к нему раствор едкого калия, после чего хорошо размешиваем и добавляем масло. Как получим однородную массу, всыпаем в неё всё остальные. Массу подогреть и взбивать до получения консистенции густой мази.
Приготовил олифу, нагрев масло дум на медленном огне и добавив канифоль. Как только масло выделило воду, оно сразу начинает испаряться. Масло должно томиться на медленном огне при температуре не выше ста шестидесяти градусов около трёх часов. Когда вся вода испарится и перестанет идти пена, можно и сиккатив добавлять из расчета тридцать грамм масла. При его введении образуется много пены, поэтому делать это надо максимально медленно и осторожно. Сиккатив, между прочем, это катализатор, ускоряющий высыхание масляной пленки. Простейший делается из негашеной извести и канифоли. Оксид вводиться в расплавленную канифоль небольшими порциями при помешивании. В результате реакции у нас получится резинат кальция.
Для пропитки кож, давеча, состав подобрал годный: воск с листьев пальмы, воск пчелиный, парафин, немного скипидара и олеиновой кислоты. Для склеивания приводных ремней сварил клей на основе латекса, олифы, скипидара, столярного клея, гуммиарабика, парафина и воды.
Или вот, замазка для трубок: сто грамм каучука расплавляю с килограммом смолы, прибавляю полтора кило отфильтрованной камеди и пятьсот грамм жирной, очищенной глины. Единственное эту замазку надо наносить в горячем виде. Незаменимая вещь, что ни день то трубка или реторта трескается, а запасов кот наплакал!
* * *
Процесс, как говориться, пошёл и для наладки реторт и схемы паровой дистилляции эфирных и не только, масел я потратил всего два часа. Тем более по такой простой схеме, я уже отгонял масло. Перегонка знакома мне не понаслышке, я и для себя делал и прирабатывал, продавая масла на сторону.
Многие из них могут быть получены лишь перегонкой с паром. Дело в том, что в нелетучей форме в растении содержатся вещества, относящиеся к классу лактонов. При распаде этих лактонов в результате гидролиза водяным паром образуется важный класс компонентов эфирных масел — азулены. Они-то и окрашивают эфирные масла в глубокий синий и зеленый цвет и придают им особые физиологически активные свойства. При перегонке с паром удается избежать местных перегревов растительного материала, и отогнать труднолетучие и весьма ценные компоненты эфирного масла. Образующийся пар увлекает с собой летучие компоненты эфирного масла. Пар охлаждают проточной водой, и жидкая смесь воды и эфирного масла расслаивается в приемнике. Устройство приемника зависит от удельного веса масла. Если масло легче воды, оно всплывает вверх, а вода удаляется через боковую трубку. Если масло тяжелее, то оно собирается на дне приемника, а избыток воды сливается через отверстие верхней части. Обе конструкции являются разновидностями так называемой флорентийской склянки. В нашем случае это реторта с двумя отводами и мерная воронка, вставляемая сверху. Схема перегонки немного похожа на бражную — пара реторт, трубка входа внутреннего пара, вход внешнего пара для нагрева воды, выход внешнего пара. Вход и выход трубок охлаждающей воды, патрубок изолированный глиноперлитом, коленный трубчатый конденсатор для охлаждения водно-паровой смеси и реторта для сбора эфирного масла, трубка обратной дистилляционной воды.
Дистилляция происходит от латинского слова distillatio — стекание каплями. Свежее или высушенное растение мы помещаем в почти кипящую воду. Под воздействием высоких температур из него выделяются летучие фракции за счет разрушения оболочек клеток. Эфирные масла в смеси с паром поднимаются по трубке через холодильник, где они вновь конденсируются. Полученная жидкость — смесь эфирного масла и воды, которая легко разделяется на слои. Однако, при всей простоте схемы, для выгонки масла из растений требуется сноровка и индивидуальная настройка, полученная опытным путём. Температура, давление, продолжительность дистилляции — всё должно быть отрегулировано для наилучшего выхода масла.
Реторта с холодильником много места не заняла, и я получал масло в свободное от основных занятий время. Семена сперва измельчал, а после засыпал в кипящую воду. Масла выгонял в свободное время, зачастую совместно с выделением других веществ и за две недели я получил масла: из семян баобаба два литра, из пажитника бутыль, два литра масла семян акации с полного короба бобов. Больше всего — пять литров вышло из семян плодов пальмы дум, они оказались довольно маслянистые.
Самую малость эфирного масла я всё же отогнал. Экстракцией. К сожалению, далеко не все масла можно получить перегонкой с паром. Альтернативой является экстракция летучими органическими растворителями и дальнейшая экстракция этиловым спиртом. Единственный доступный мне растворитель — этиловый эфир уксусной кислоты, он же этил ацетат, получаю его перегонкой смеси этилового спирта и уксусной кислоты с паром. Без катализатора это довольно сложно сделать, но выход есть: проводить процесс с избытком спирта в присутствии тяжёлых смол, оставшихся при перегонке скипидара, в них есть бензол. Растворитель в процессе экстракции ключевой компонент, его чистота, летучесть и нейтральность определяют свойства масла, а от летучести зависит выбор температуры экстракции: чем она выше, тем более 'холодными' должны быть условия.
Цветки измельчаю, заливаю растворителем, повторяю процесс до насыщения. Из слитой вытяжки, удаляю растворитель выпаривая и продувая углекислым газом. Однако растворитель экстрагирует из растений не только ароматные масла, но и воски, парафины, камеди и жиры, поэтому первичные продукты экстракции имеют твердую консистенцию и не полностью растворяются в спирте. В итоге я получил Essences concretes — 'пахучий воск'. Всё кипит и дымит на столе... Растворяю конкрет в спирте, и содержание эфирного масла достигает шестидесяти процентов, всё оставшееся охлаждаю и отфильтровываю, а спиртовой раствор обесцвечиваю и выпариваю. И это ещё не всё, получившийся продукт не является чистым эфирным маслом. Грубо говоря, это раствор эфирного масла в растительном жире. Последний легко извлекается из продукта при помощи скипидара. В среднем килограмм жёлтых цветков акации мы собирали с одного дерева. Выход эфирного масла, конечно, смешной шестнадцать грамм конкрета, из которого всего два грамма масла. Поскольку цветков мы собрали изрядно, то нам хватило на небольшой пузырёк с сильным ароматом, напоминающим запах фиалки с насыщенным бальзамовым тоном, мне хватило. Вдвое меньше масла выделили из колокольчиков красного цвета, никому не известного растения, в изобилии растущего чуть восточней нашей базы. У него запах необычный, как у хороших духов, бергамот с нотками арбуза. Кое-что выделил из дёгтя, образовавшегося при перегонке семян баобаба. Но оно, в итоге вышло самым ходовым, будучи нанесённым на тело, преотлично отпугивало мух и слепней, которые всех уже порядочно достали. Аналогичный эффект оно производило, будучи добавленным в свечу. Берём воск, глицерин и нужное масло, распускаем на валяной бане при постоянном взбивании и у нас готовый крем. Масло с пажитником лучше подходит для смягчения кожи, с вытяжкой алоэ — для заживления потёртостей, с маслом баобаба и жиром страуса — от солнечных ожогов первое дело.
На пробу отлил несколько брусков мыла с эфирными маслами. Так, небольшой кусочек нашего прежнего мира... Цивилизация. Мыло дикарям совершенно не нужно, а вот ароматические свечки, да если их ещё цветными сделать, думаю, найдут своего покупателя. Завтра непременно займусь.
Не занялся! Ярослав Александрович привез целый буер дурно пахнущей земли. Он где-то, видите ли, углядел выход селитры. Да, понятно, селитра повсеместно встречается в местах, где сконцентрированы всяческие органические отходы — трупы животных, водопои и даже нахоженные тропы. Но сколько там этой селитры? Крохи. В лучшем случае десятые доли процента. Ну да делать нечего, тем более мне Джона прикомандировали в помощники. Он уже неплохо освоился с костылём и лихо управлялся с мехами. Ящики для промывки мне сбили ещё неделю назад, как только зашёл разговор про промывку, кристаллизаторы то имеются...
Процесс очистки состоял из нескольких стадий, землю сперва промыли в котле, и продули паром, жидкость отфильтровали и поставили отстаиваться на ночь. После выпаривали, добавив туда слабый раствор гуммиарабика. При постоянном помешивании клей создаёт нерастворимые соединения с гумусообразными веществами и другой органикой, образуя при этом густую пену, которую нужно постоянно снимать. Уже наутро добавили десятипроцентный раствор едкого калия и продули горячим воздухом из мехов и снова отфильтровали. Оставшуюся прозрачную жидкость сливали в небольшой кристаллизатор — плоский ящик с покатым, оребрённым дном. Во время кристаллизации жидкость размешивалась, чтобы получить по возможности мелкие кристаллы — селитряную муку. Кристаллы сгребали к одной стороне ящика и давали стечь маточному раствору. Дальнейшая операция заключалась в промывке селитряной муки, которую для этого помещали в продолговатые деревянные ящики с двойным дном. Промывали сперва насыщенным раствором чистой селитры, а затем водой. В общей сложности двадцать промывок, из которых половина раствором селитры и знаете сколько селитры вышло за трое суток? Не поверите! С тонны земли едва сто грамм набралось. Курам на смех!
С получением селитры мы сразу приступили к очистке меди. Ярослав Александрович раскалил большой тигель, к днищу которого шла труба продувки. Сперва начали продувку, а после он вылил туда расплавленную под слоем древесного угля в другом тигле медь. Продували минут двадцать. После он несколько раз окунал очищенную сырую ветку в расплав, проводя дразнение меди. Довольно старый метод избавления от шлаков. На это время продувку прекратили и, закончив дразнение, добавили немного селитры — один процент от веса меди. Селитра непосредственно реагирует с примесями расплава и очищает медь от свинца и висмута переводя их в шлак. После интенсивного перемешивания мы возобновили продувку, чтобы ускорить процесс окисления. Он, как всегда, остался недовольным, а мне, кажется, неплохо вышло. Медь как ей и положено приобрела тёмно-красный, чуть блеклый цвет.
Листы натурального каучука Перегонка эфирного масла Перегонка браги История самогонных аппаратов
К оглавлению
Изготовление приводных ремней
Иван Сергеевич.
Мало мне забот, так ещё и ремнями нагрузили. Имел глупость написать, что есть опыт в выделывании приводных ремней и создании для них особых клеев. Теперь все ремни на мне. Десятки метров! Сперва особым образом подготовить кожи, обычный дубильный раствор не подойдёт. Высушить, пропитать особым раствором, после тщательно отмерить и вырезать гребёнкой стыки и сами ремни.Поверхность ремней пришлось скоблить особым ножом, чтобы сделать место соединения шероховатым. Ремни равномерно покрыть клеем и подвергнуть сильному давлению между нагретыми вальцами, проложить между обмазанными поверхностями тонкий кусочек ткани и оставить под прессом схватываться. Надо заметить, что кожаные ремни не идут ни в какое сравнение с верёвками. Они обладают высокой нагрузочной способностью и долговечностью, допускают работу со скоростями до пятидесяти метров в секунду и хорошо работают в условиях переменных и ударных нагрузок, а что особо важно для нас, ввиду своей гибкости они могут работать на шкивах малых диаметров и ребордами, в передачах переключаемых отводками, в перекрёстных. Склейку ремней производят по косому срезу на длине, равной их двух-кратной толщине, а многослойных ремней по ступенчатой поверхности с числом ступеней не меньше трёх. Кожа буйвола оказалась толстой и весьма прочной, так что большую часть ремней я склеивал. Некоторые ремни, особенно где предполагалась большая нагрузка мне пришлось сшивать внахлестку. Для сшивки использовал сыромятную кожу, точнее её узенькие полоски — сшивки. Однако при сшивке ремня место соединения неизбежно получается толстым и жестким, что приводит к сильным ударам ремня по шкиву и толчкам при работе. Для высоких оборотов такой непригоден. Для самых широких ремней, предназначенных для ветряного привода, я использовал склеенную вдвое кожу, соединённую ступенями и для пущей прочности, мы соединили скрепками из медной проволоки, так как железа у нас совсем не оставалась, а медь после очистки стала весьма пластичной.
Типы склейки ремней
К оглавлению
Обычаи тлинкитов
Павел Петрович.
— Побережье Аляски красивейшее место, напоминающее север Норвегии — гранитные берега островов сплошь изрезаны фьордами и заливами, и только близ Якутата прибрежная полоса относительно ровная. Мощные хребты Скалистых гор с белыми шапками вечных снегов отделяют страну тлинкитов от внутренних районов материка. На островах горы, хотя и ниже материковых, тоже достаточно внушительны высотой, если по-вашему, до полутора километров, там же нередко уснувшие вулканы и горячие серные источники, целебные свойства которых были известны индейцам с незапамятных времен. С горных вершин сползают огромные ледники, некоторые из них, достигая океана, обрушиваются в него и рождают айсберги. Вечные снега и ледники дают начало многочисленным речкам и ручьям, бурным и коротким. Лишь Тихий океан, который был естественной западной границей территории тлинкитов, и особенно, теплое Аляскинское течение смягчали суровый климат этих северных мест. Зимой в ясную погоду почти на всей территории Аляски бывает видно северное сияние, которое тлинкиты называют 'кицук'. Они верят, что это души погибших в битвах воинов разжигают на небе огни, а значиться они предупреждают своих потомков о скорой войне и смерти. Побережье материка и островов, даже скалы и горы почти до самых вершин покрыты пышной растительностью: ель, кедр, лиственница, хемлок — всё это встречаются там во множестве. В сумрачных, влажных лесах в изобилии водятся олени, медведи, волки, горные бараны, выдры. Из птиц мы видели воронов, белоголовых орлов, уток, гусей, а летом сюда бывает залетают даже колибри с Гавайских островов. Море богато чрезвычайно — тюлени, каланы, киты.
Сами тлинкиты люди стройные и сильные, роста среднего, с чёрными густыми и жёсткими волосами, темными глазами и медным цветом кожи. Носы, как правило, прямые, нередкое встречается и чисто 'индейский" тип с длинным орлиным носом и четкой профилировкой лица, а некоторые из них имеют густые бороды и усы. Женщины там, доложу я вам, довольно красивы. А как горячи... Ухх, чертовки! Наши поселенцы именуют их колоши, или калюжи. Это потому, что тлинкитские женщины вставляют в нижнюю губу деревянные втулки. Центральной власти у индейцев нет. Извести четыре группы: береговые, южные и северные, залива Аляска и материковые. Известно у них двенадцать домов и родов: ворона, волка, касатки, ястреба и Куна ситха Кенья, дриугих извините не припомню, а вот о ситха я буду и дальше говорить. Рода у тлинкитов играли главную роль. По численности племя тлинкитов было одним из самых больших на Северо-Западном побережье. Мы с Лисянским обобщили сведения, собранные русскими промышленниками и союзными эскимосами и пришли к выводу что тлинкитов не меньше десяти тысяч только боеспособных мужчин. В пределах Русской Америки — крупнейшее индейское племя, как не крути.
Ловля лосося и заготовление его впрок было главным занятием тлинкитов во время летнего трудового сезона. Помимо различных пород лосося индейцы добывали также сельдь, палтуса, треску и рыбу-свечу. Жир последней высоко ценился индейцами как побережья, так и глубин материка. Охота и собирательство имели для тлинкитов важное, но всё же второстепенное значение — это было занятие мужчин. Женщины же занимались собирательством, заготовляя различные ягоды, коренья, клубни, кору хвойных деревьев. Кроме того, они собирали птичьи яйца на островах, а также моллюсков, крабов и водоросли в прибрежной полосе во время отлива.
Единственным домашним животным тлинкитов была собака мелкой породы. У них было развито множество примитивных ремёсел — вырезание тотемных столбов, изготовление ложек из рога и деревянных боевых шлемов. Женщины из корней канадской ели плели прочные и изящные корзины, не пропускавшие воду и шляпы, нередко украшенные тотемным орнаментом. Обработка самородной меди была знакома тлинкитам. Из неё делали наконечники стрел, копий и гарпунов, лезвия ножей, шила, крючки. Они накаляли её до ковкого состояния, а затем ударами каменных молотов придавали ей нужную форму.
— Точно, как мы сейчас! — выкрикнул Мартин.
Немного отхлебнув чая, Павел Петрович продолжил:
— Изделиями своего труда они торговали с племенем хайдо, у которых приобретали каноэ, известные на всём побережье. Эти лодки, выдолбленные из огромных стволов красного кедра, вмещали до сотни человек.
— Да, это считай корабли! — восхитился Мартин.
— Интересно, а сколько такой кораблик долбить? — спросил Иван.
— Уж чего-чего, а этого не знаю, — Павел лишь развёл руками. — Верней всего, сперва они выжигали ствол, а после дорабатывали теслом борта. В марте-апреле тлинкиты отправлялись на весеннюю охоту, женщины в это время собирали водоросли и ракушки и заготовляли дикий ревень, клубни камчатской лилии, а также внутреннюю мягкую кору хэмлока весьма недурную на вкус. Тогда же к устьям больших рек Аляски подходят для нереста косяки рыбы-свечи, из которой индейцы вываривали в больших количествах ценный рыбий жир. Однако, основная страда начиналась чуть позже, в июле, когда они ловили и запасали впрок лососевых, в огромных количествах, заходящих для нереста в реки Аляски. Лосось для них, что для нас хлеб — основа жизни. Охотой они занимались всю осень и зиму. В ноябре обычно главы тлинкитских домов созывали своих родственников и друзей на особые пиры-потлачи, которые продолжались по многу дней.
Дом у тлинкитов строился из толстых досок с четырьмя несущими опорными столбами внутри и часто ещё с четырьмя снаружи. Небольшое круглое или овальное дверное отверстие завешивалось шкурой. Внутри дома выкапывалось четырехугольное углубление, в центре которого помещался очаг. При входе в дом спали рабы, которые в изрядном количестве имелись у индейцев. Фасад и перегородка внутри дома богато покрывались тотемными рисунками, а угловые столбы — резьбой. Каждый большой дом имел собственного духа покровителя, на которого указывал тотем рода. При постройке дома варварский обычай дикарей требовал, чтобы были убиты несколько рабов, а их тела брошены в ямы для опорных, зачастую тотемных, столбов дома.
Женщины носили туники из дубленой кожи оленя или тюленя и меховые накидки, а мужская одежда отличалась вышитым орнаментом и плетеными шляпами. В холодное зимнее время они носили штаны из замши, мокасины и тёплые куртки из тюленей кожи. Головные уборы представляли собой цилиндрический деревянный каркас с прикрепленной спереди, раскрашенной, резной пластиной из дерева. Особенно роскошная одежда была у вождей, которые имели накидки, длинные рубахи, отороченные мехом калана, и ноговицы из замши с нашитыми клювами топорков, а также широкие кожаные передники с длинной бахромой, украшенные тотемной символикой. Шаманы носили кожаные повязки с прикрепленными к ней по окружности рогами горных коз. По особо торжественным случаям вожди надевали деревянные шляпы с изображением родового тотема, сзади к которым подшивалась мантия из меха горностая, особо ценимого тлинкитами.
Наиболее популярными украшениями были раковины денталии и акульи зубы, которые носили как подвески в ушах и носу. Богатые индейцы имели украшения из меди — кольца, браслеты и ожерелья. Излюбленным украшением шаманов были подвески из медвежьих зубов, нередко с вычурной резьбой на них. Мужчины-тлинкиты носили волосы до плеч, иногда распущенными, а чаще, особенно во время военных походов, связывали их в пучок на макушке. Шаманы же никогда не стригли волос заплетая их в несколько кос. так как считали, что в них заключена магическая сила. Волосы при этом они склеивали сосновой смолой, отчего при ходьбе и танце издавался громкий треск. Во время церемоний тлинкиты обсыпали волосы орлиным и другим птичьим пухом. Обычной была раскраска лица, а иногда и тела красным и чёрным цветом.
Основным продуктом питания являлась рыба, особенно сушеная или вяленая лососина, которую они ели, обмакивая ее в тюлений жир. Лакомыми блюдами считалась икра сельди, сушёные водоросли, моллюски и крабы. Кроме того, в пищу шло мясо снежных коз, горных баранов, медведей, сурков, а также морских животных: тюленей, морских львов, каланов, бурых дельфинов, китов и касаток. Однако они никогда не охотились на воронов и альбатросов и не употребляли их в пищу, что объясняется очевидно, религиозными запретами. Племена тлинкитов делились на фратрии — Ворона и Волка.
— А что это такое? — спросил Мартин.
— Я и сам не особо в этом силён. Там столько условностей и тайных знаков, что многие вещи умышленно не доводились до европейцев. Известно, что главной функцией фратрий было регулирование браков между родами. Фратрии делились на роды, каждый из которых имел своё собственное имя — тлюкнахади, дешитан, вушкетан, хихчади, кагвантан. У каждого свои танцы, имена, эмблемы-тотемы, рисунки, наносившиеся на лица, боевые кличи и даже духи, 'посещавшие' шаманов, считались собственностью рода и ревниво оберегались от посягательств чужаков. К примеру воины рода киксади во время атаки ухали, как совы, поскольку, согласно легенде, одна из женщин их рода превратилась якобы в сову.
Их оружие ближнего боя состояло из длинных копий до пяти метров длинной, тяжелых резных дубинок-палиц из китового ребра или камня и костяного кинжала с коротким лезвием. Оружием дальнего боя были дротик, лук и стрелы. Лук они при стрельбе держали горизонтально чтобы было удобнее целиться с каноэ. Защита богатого воина состояла из тяжёлого деревянного шлема с забралом и куяка из деревянных планок под которую подевалась рубаха из толстой лосиной кожи. Удивительное дело, такие неказистые доспехи могли успешно противостоять не только стрелам и копьям, но иногда пулям европейских ружей. В полном вооружении тлинкитский воин напоминал самого настоящего средневекового европейского рыцаря.
Сами воины отличались храбростью и неустрашимостью. На огромных каноэ, подобно викингам, они передвигались на огромные расстояния, при благоприятной погоде проплывая за сутки по 200-300 верст. Скрытно подплыв к вражескому селению, они неожиданно нападали на рассвете. Пленников либо убивали, либо обращали в рабов. Каждый отряд обязательно сопровождал шаман. Духи шамана, по представлениям индейцев, охраняли отряд, предсказывали появление врага, число убитых и раненых.
Воспитание мальчиков было направлено на то, чтобы они выросли крепкими, закаленными воинами. Для этого уже с трехлетнего возраста они приучали купаться детей в море независимо от времени года и погоды. После продолжительного купания, в особенности зимой, устраивались публичные бичевания розгами, чтобы приучить будущего воина стойко переносить сильную боль. Перед военным походом индейцы совершали маневры, имитируя сражение. За четыре дня до похода у военного предводителя и шамана начинался пост, а до этого они вместе с остальными воинами соблюдали длительное воздержание, продолжавшееся иногда в течение года. Стремясь обеспечить успех военной экспедиции, воины 'убивали' и связывали, как пленников, деревянные фигурки врагов. Такие фигурки были и у жен воинов, и непосредственно перед отплытием боевого каноэ воины и жены перебрасывали их друг другу. Считалось, что муж женщины, не поймавшей фигурку, будет убит. Во время рейда тлинкиты соблюдали ряд строгих табу. Если воин погибал в бою, то соратники на его месте в каноэ устанавливали вертикально весло, чтобы женщины могли уже издали увидеть, чей муж не вернулся из боя. В случае успешного набега индейцы приближались к родному селению с громкими победными песнями, на борта каноэ привязывались скальпы убитых врагов. Причём скальпы разрешалось снимать только шаманам. Во время праздников они служили тем украшениями, что было, впрочем, распространено и среди других индейцев Америки. Взятые в плен неприятели нередко подвергались жесточайшим пыткам: прикладыванию углей к различным частям тела и на оскальпированную голову, вырывание волос и бороды, протыкание ушей, носа, губ, глаз, языка, вырывание ногтей, выкручивание пальцев, расщепление фаланг, вытягивание жил. Каждый род по-своему приносил жертв. Каких-то медленно убивали шаманы на алтарях, а вот, к примеру, род касатки покрывал тело несчастного мелкими порезами и выбрасывал посреди залива, где в скорости несчастного разрывали на части касатки, водившиеся там в изобилии. Племена часто воевали меж собой, но после мир между враждовавшими сторонами заключался в торжественной обстановке и сопровождался выдачей заложников, которых называли 'оленями' по-ихнему 'кауакан'.
Система верований у них весьма запутанна. Землю они считали плоской, а небо твердым. Звезды в их представлении, были кострами в жилищах обитавших на небе духов, а солнце и луна — живыми существами, понимавшими человека. Земля, согласно тлинкитским мифам, покоилась на гигантском столбе в виде передней лапы бобра, который удерживала подземная старуха Агишануку. Идейцы считали, что не будь старухи, земля давно бы опрокинулась и потонула в море. Землетрясения, по мнению индейцев, происходили из-за борьбы Агишануку с Человеком-Вороном Йэлом. Йэл, рассердившись на людей за несоблюдение ими его заветов, пытается оттащить старуху от столба и опрокинуть землю. Чтобы помочь старухе справиться с могучим противником, индейцы во время землетрясений выбегали из своих домов, садились на землю и начинали перетягивать друг у друга палки, сопровождая эти действия магическими песнями.
У тлинкитов имелось великое множество тотемов-фратрий, родов, линиджей. Были как личные, так и семейные тотемы. Самым ценным тотемом считалась церемониальная родовая шляпа. Одев её вождь с жезлом в руках и прочими регалиями выступал на потлачах, как представитель рода, его предок и одновременно как его сверхъестественный тотемный покровитель.
— А потлачи это что такое, позвольте узнать? — поинтересовался Павел.
— Потлачи-то, — можно сказать, особые праздники, сопровождавшиеся подарками, раздачами даров. Зачастую вождь собирал гостей из других племён и фратрий и демонстрировал им регалии и тотемы рода. Приобретенный при этом престиж, распространялся на тотем, а через него — на род и самого вождя, которому вставляли в шляпу особый знак.
— В индейских легендах и мифах о происхождении тотемов предками рода выступают медведя-гризли, речная выдра и росомаха. Последняя пользовалась их расположением за свою храбрость и хитрость. У тлинкитов существовала даже поговорка: 'Умен, как росомаха'. Если тлинкит фратрии Волка встречал гризли, то он обращался к нему со словами: 'Ихони айяха'т' — 'я твоей стороны', а также: 'Ка дутл канз' — 'имей жалость ко мне' или 'Хат ка тлахетл' — 'сделай меня счастливым'.
На этом месте повествование Павла Петровича прервал наш дружный смех.
— Ну дают!
— И как, делал?
— Совершенно-с с вами согласен. Чудной нард до невозможности! Так я продолжу. Из мелких животных внимания тлинкитов удостоилась мышь, которая, по их представлениям, помогала колдунам красть имущество 'испорченных'. Это ещё чего, а вот, к примеру, маленькая лягушка в глазах тлинкитов была опасным существом, так как слизь на её коже считалась очень ядовитой. Отчего изображения лягушки наносились на шаманские погремушки. Среди морских обитателей индейцы особо выделяли касатку и морского льва, которые, по их представлениям, могли быть могущественными помощниками шаман. Из птиц, как, впрочем, у многих других племён у тлинкитов безусловным и всеобщим почитанием был окружен ворон. Так же они весьма боялись сов, крик которых приносил будто бы несчастье.
Весь мир, как считали тлинкиты, был населен множеством духов и душ людей. Они верили, что в загробном мире душа человека занимает такое же место, какое он имел при жизни. Чтобы обеспечить богатого и знатного человека слугами в потустороннем мире, на его поминках убивали одного или несколько рабов, чьи души должны были прислуживать душе покойного вождя. Что, впрочем, распространено у многих других народов, особенно тут, в Африке. Душу простого тлинкита в нижний мир должна была сопровождать душа собаки, чтобы им было тепло в загробном мире. Тела своих покойников они обычно сжигали на погребальном костре. Останки покойного заворачивались в шкуры и помещались в ящик, а тот, в свою очередь, в небольшой деревянный домик или на вершину тотемного погребального столба в стороне от селения. По представлениям индейцев, душа могла вернуться из потустороннего мира и вновь вселиться в новорожденного того рода, к которому относился ее хозяин до своей смерти.
Кроме душ людей, мир населяло множество духов животных. Особым почитанием пользовались духи речных выдр, как и само животное. Духи речных выдр — 'кушта-ка' могли зачаровывать людей, сводить их с ума и даже превращать в оборотней. Тлинкиты верили также в существование духов скал, озер, болот, ледников. Я тогда записал часть имён духов, больше двух сотен вышло.Главным подводным духом у них считается Конакадет, изображавшийся обычно в виде монстра с большой головой, ногами и плавниками, один взгляд на которого будто бы приносил богатство и счастье.
Шаманы у тлинкитов почитались более, чем у других индейцев всего побережья Америки. Индейцы верили, что шаманы могут выступать посредниками между миром людей и миром духов — 'еков'. Последние по их представлениям помогали увидеть будущее, найти колдуна или вора, лечить болезни, предотвращать беду. Шаман мог иметь несколько духов-покровителей. Чем больше их было, чем многочисленнее были шаманские маски, бубны и погремушки и тем влиятельнее считался шаман. Состояние экстаза шаман вызывал обычно пением, ударами в бубен, исступленными плясками. Тлинкитские шаманы широко используют гипноз и самовнушение и нередко достигали удивительных результатов при лечении больных, а также при определении вора. Тлинкиты безусловно имели сословное общество. Если воина замечали за такой, считавшейся рабской работой, как чистка рыбы или переноска, то позор падал на весь род. Зазорным считалось участие в шумной ссоре с рабом или человеком низкого статуса. Вождь в разговоре попросту игнорировал члена рода низшего ранга и не говорил о нём как о брате, а только как о человеке такого-то дома. Рабы у тлинкитов не имели никаких прав и были в массе чужеземцами или их потомством, захваченными во время набегов, либо купленных у соседских племён. Рабы были собственностью главы дома и выполняли самые тяжёлые и неблагодарные работы.
Знатный тлинкит Атака тлинкитов Куртка тлинкита Лодки тлинкитов Лодки тлинкитов реконструкция Знатный тлинкит фото Рабы тлинкитов Шляпы с вороном Тату тлинкит ЗПотлач Тату-2 тлинкитов Дом вождя Дорспех тлинкит Одежда тлинкит Пацырь тлинкита в музее В поход Тотем Церемониальная одежда вождя Рыбак тлинкит Потлач Охотники Сбор рода русский промысловик начала 19 века
К оглавлению Ночью не спалось. Работа с реагентами без нормальной вытяжки, знаете ли, здоровья не прибавляет. Кидагги рядом не было... Странно. Решил прогуляться, подышать свежим воздухом. Проходя мимо склада, заметил, что замок сорван, точнее не замок, а хитрый морской узел, который каждый вечер завязывал Джон и опечатывал красным воском. Так у нас воришки завелись! Вернулся с копьём и светильником, резко распахнул дверь. Ну куда ты спрятался, дружок?! Мелькнула тень, знакомый силуэт. Спряталась... — И что ты делаешь? — Ярунг... — Разве я в чём-то отказывал тебе? Или ты не носишь такое ожерелье, что нет даже у старшей жены вождя?
|
↓ Содержание ↓
↑ Свернуть ↑
|
