Таблица 1

Особенно ценным являются такие деревянные части старых отслуживших приборов (подставки, стойки, коробки, стенки), которые часто могут быть пущены в дело почти без всяких переделок; поэтому все части списанных из инвентаря приборов надо сохранять (за исключением заведомо никуда негодных). Подходящий материал дают также старая поломанная мебель или её части (например, табурет, стол, шкаф, ящики, служащие тарой в торговле) и т. д. У старого материала имеется один существенный недостаток, про который не следует забывать: это присутствие не удалённых гвоздей или шурупов, которые часто почти незаметны, если они сломаны заподлицо с поверхностью дерева. Маленький, незамеченный и оставшийся в материале гвоздик может принести существенный ущерб при распиловке и строгании, часто трудно поправимый, а то и совсем непоправимый, например поломку зубца у пилы, глубокую выбоину в железке рубанка или на стамеске и т. п. Поэтому необходимо крайне внимательно обследовать перед обработкой старый материал и тщательно удалить все металлические инородные тела.

II. Строение древесины. Нет надобности вдаваться в подробности довольно сложного строения дерева, но самое общее знакомство с этим строением необходимо, чтобы можно было сознательно владеть важнейшими приёмами обработки дерева.

Ствол дерева растет одновременно вдоль – в вышину, увеличивая рост дерева, и поперёк – в ширину, увеличивая толщину дерева за счёт образования новых волокон, или слоёв древесины. Для некоторых пород деревьев (сосна и ель), как правило, характерно, что эти волокна, располагаясь вдоль ствола, прямы и почти параллельны друг другу. Такая древесина носит название прямослойной (рис. 40, А). Однако у тех же пород древесина может быть косослойной, где волокна идут косо (чаще всего по спираль ной линии, вдоль ствола) (рис. 40, В). Для других пород (берёза, дуб) более характерно строение, называемое свилеватым, при котором волокна изогнуты по самым разнообразным навлениям (рис. 40, С). Особо изогнутый, сложный вид принимают волокна у всех пород дерева около сучков (рис. 40, В).

Вдоль волокон дерево хорошо строгается, режется и колется. Легко понять, что обработка прямослойной древесины вдоль волокон (слоёв) должна протекать легче и успешнее, чем косослойной или свилеватой. Однако косослойная и свилеватая структура дерева позволяет получить после соответствующей обработки красивую по рисунку расположения волокон поверхность, что имеет известное значение при отделке изделия лаком (§ 9, 6). Как правило, следует избегать применения материала с сучками, так как при его строгании (при недостаточных навыках) древесина окажется «задранной», с образованием углублений и заусениц.

Зимой имеет место перерыв в росте дерева; годичные наслоения, получаемые наружным слоем древесины в течение вегетационного периода, у большинства древесных пород заметно отграничены друг от друга и получили название годичных колец. Они бывают видны на поперечном срезе ствола или на торце (рис. 41, А). Для одной и той же породы оказывается, что чем тоньше годичные кольца, тем древесина крепче и твёрже. У некоторых пород годичные кольца почти незаметны невооружённым глазом (например, у липы). Так называемые сердцевинные лучи являются следами, радиальных каналов, передающих сок от живого крайнего слоя древесины (камбия или заболони) внутрь ствола; обилие ясно заметных сердцевинных лучей а характерно для дуба (рис. 41, В).

В хвойных породах имеются прослойки смолы (смоляные ходы). Древесина поперёк волокон обрабатывается со много большими затратами времени и труда и, в частности, плохо обстругивается рубанком. Гвозди и шурупы, как это будет разъяснено в разделе 11, очень непрочно держатся, если они забиты или ввёрнуты вдоль волокон (рис. 87, С). Древесина, как правило, хорошо склеивается вдоль волокон и хуже поперёк волокон.

В дальнейших подразделениях (III—VI) даны некоторые сведения о различных породах древесины.

III. Сосна. Сосновое дерево – самый распространённый материал. Имеет древесину желтоватого, иногда слегка розоватого цвета. Дерево не очень твёрдое, но достаточно прочное и легко обрабатываемое. Склеивается легко и прочно. Имеет почти параллельные волокна; вдоль них строгается весьма легко; однако поперёк строгается много труднее, а главное – не гладко. Острые углы и края изделий, особенно на торце, легко крошатся и сбиваются; поэтому края надо ограничивать тупыми углами (рис. 90, А) или закруглять (рис. 90, В). Сосновое дерево рационально применять для всякого рода крупных поделок, т. е. рам, ящиков и т. п.

IV. Ель. Еловое дерево очень похоже по внешнему виду древесины на сосну, хотя является менее ценным материалом. Отличается от сосны более белым цветом древесины, большей мягкостью и обилием мелких сучков. Обрабатывается легко. Мало коробится. Склеивается хорошо. В физических приборах обычно применяется благодаря акустическим качествам, например для изготовления резонансных ящиков у камертонов. При изготовлении самодельных приборов еловому дереву, безусловно, надо предпочитать сосну или берёзу.

V. Берёза. Берёзовое дерево даёт прекрасный поделочный материал благодаря своей однородности, большой плотности и значительной твёрдости. Имеет древесину белого или чуть желтоватого цвета. Пилится, строгается, опиливается напильником превосходно. Очень легко колется, однако по извилистой линии и часто там, где этого не ожидают, например при резании стамеской, при вколачивании гвоздя и т. п. Острые углы и края изделий не крошатся и не сбиваются, как у сосны и ели.

Высыхает очень медленно и при этом нередко трескается и заметно коробится. Поэтому берёзовый материал необходимо применять только в заведомо хорошо просушенном виде, после продолжительного выдерживания его в сухом помещении. Благодаря своей твёрдости и другим качествам является наилучшим материалом для всякого рода подставок, панелей и т. п.

VI. Липа. Липовое дерево имеет белую, мягкую, лёгкую, весьма однородную древесину. Обрабатывается легко; применяется, главным образом, для вытачивания токарных изделий на станке.

В липовую доску вследствие её мягкости легко вкалываются кнопки и булавки. По этой причине Из липы делаются чертёжные доски. В физической лаборатории липовые дощечки очень удобны для работ с булавками по оптике.

VII. Дуб. Дубовое дерево является среди угюминаемых здесь пород представителем тяжёлого, твёрдого, крепкого дерева. Древесина дуба имеет слегка коричневую окраску и очень заметные годичяые кольца. Характерным для дуба служит присутствие частых и широких сердцевинных лучей и наличие множества пор, распределённых неравномерно, что придаёт своеобразную красоту его поверхности (рис. 41, В), почему её рациональнее покрывать лаком, но не масляной краской. Обрабатывается (пилится, строгается) дуб труднее, чем берёза, а тем более чем сосна. Колется легко.

Дуб имеет смысл применять в тех случаях, когда от изделия требуется особая крепость, или сохранность при долговременном и частом применении изделия, или красота внешней отделки.

VIII. Разные породы древесины. Нет никакой нужды стараться достать какие-либо иные породы древесины сверх перечисленных выше. Однако это не означает, что все остальные породы не пригодны при изготовлении деревянных частей для физических приборов. Такие более редкие породы, как ясень, бук, клён и другие твёрдые породы, могут быть с успехом применены при изготовлении приборов в тех же случаях, как дуб и берёза.

IХ. Клеёная фанера. Одним из наиболее важных материалов для всевозможных поделок, встречающихся в практике физического кабинета, является фанера, склеенная в нескольких тонких слоёв древесины и называемая переклейкой (клеёной). Эти слои вырезаются из ствола дерева (берёза, ольха, осина) вдоль его цилиндрической поверхности (параллельно направлению годичных наслоений), почему на фанере один и тот же рисунок (например, разрез сучка) повторяется периодически. Такие СЛОИ склеиваются так, чтобы у каждых двух соседних слоёв волокна были направлены перпендикулярно друг к другу. Этот способ склеивания слоёв уменьшает возможность коробления (особенно при большом числе слоёв), обеспечивает ровную плоскую поверхность и значительную прочность, в том числе и на пробой. Фанера обладает ещё тем важным достоинством, что её наружные поверхности совершению гладки и поэтому не требуют строгания.

Наилучшей фанерой является берёзовая. Ольховая, а тем более осиновая фанера уступает берёзовой не только по своему внешнему виду, но и по прочности.

Число слоёв фанеры бывает нечётное и потому волокна крайних – наружных слоёв направлены одинаково (согласно). для практики физического кабинета наиболее важна фанера в 3 и 5 слоёв Многослойная фанера (7-9-11 слоёв) незаменима как ровная плоская, не подвергающаяся короблению поверхность. Из толстой фанеры возможно делать всякого рода основания для приборов, хотя отпилить и обработать её торцы труднее, чем какое-либо другое крепкое дерево. Из тонкой фанеры делаются обычно щиты (для коллекций), стенки всякого рода ящиков, плоские фигуры и детали и т.п.

Особенности приёмов при обработке фанеры указаны в разделах 17; 18.

Х. Шурупы. Шурупы служат для прочного соединения деревянных деталей, а также для укрепления на деревё металлических и других частей. Шурупы бывают двух основных типов: с потайной головкой (рис. 42, А) и полукруглой головкой (рис. 42, В)^[1]. Потайная головка требует устройства как в дереве, так и в металле конического углубления, или, другими словами, резенковки (рис. 89) (раздел 11, II). Тогда головка шурупа окажется «заподлицо» с поверхностью удерживаемой им детали.

Шурупы с полукруглой головкой не требуют резенковки, и их головки выступают над поверхностью детали. Чаще всею в школе их применяют для укрепления роликов, так как при шурупе с конической головкой ролик лопнет.

Шурупы имеются в продаже самой различной длины и толщины. О приёмах завёртывания шурупов см. раздел 11, II.

ХI. Гвозди. Гвозди в продаже имеются различных видов и размеров. Крупные гвозди (150мм, 125мм и 100мм) (рис.43,АиВ), после отрубания у них шляпок применяются часто в качестве осей (валов) и других деталей у самодельных приборов (§11, 15, и рис. 165). Гвози (75 мм, 50 мм и 25 мм) (рис. 43, С) служат для скрепления между собой крупных деревянных частей; тонкие гвозди, известные под названием драночных или шпилек (рис. 43, Н), и более короткие (рис. 43, D) употребляются для приколачивания к деревянным рамкам или доскам клеёной фанеры^[2]. Сравнительно тонкие и короткие гвозди с широкой плоской шляпкой, называемые в продаже толевыми, нужны для приколачивания картона к дереву (рис. 43, Е). Мелкие гвозди специальной формы — обойные — служат для прибивания к дереву тканей (рис. 43, Е). Гвозди с латунной декоративной шляпкой (рис. 43, G) могут быть использованы для устройства ножек у приборов, электрических контактов и других целей. Гвозди с квадратным сечением носят название ящичных (рис. 43,J).

ХII. Столярный клей. Столярный клей продаётся в магазинах стройматериалов виде коричневых полупрозрачных плиток. Хорошее качество характеризуется сухостью, твёрдостью, хрупкостью и блеском поверхности, а также прозрачностью пластинки клея. Под названием малярного известен клей более прозрачный и имеющий менее интенсивную окраску, чем столярный^[3]. Разновидность клея (из рыбьих костей), отличающаяся высшей очисткой от примесей, бесцветностью и прозрачностью, носит название желатина и продаётся для кулинарных целей в виде тонких листиков в продмагазинах.

Столярный клей нужен для склеивания дерева, пробки, картона и других веществ. Малярный клей, или за его неимением столярный, применяется при изготовлении шпаклёвки (§ 9, 4, I) и, главное, клеевых красок (§ 9, 4, I).

Указания о варке клея приведены в разделе 10, II.

ХIII. Стеклянная бумага. Шкурка, или стеклянная бумага применяется для шлифовки поверхности деревянных изделий, что обычно требуется перед покрыванием лаком (§ 9, 6, I). Шкурка различается по номерам от 1 до 10 в зависимости от величины зёрен стекла. №10 имеет наибольшие зёрна и поэтому применяется для грубой предварительной шлифовки. Окончательная отделка производится шкуркой № 1 —3.

Приёмы обработки поверхности шкуркой изложены в разделе 19.

1. ↑Однако при отделочных работах иногда употребляются винты для дерева с полупотайной головкой по ОСТ 190.
2. ↑Тонкие гвозди из специальной закалённой стали применяются для забивания в камень (кирпич) (рис. 43, К).
3. ↑Столярный клей в большей степени, чем малярный, придает желтизну при побелках и искажает цвет светлых клеевых красок.