В те времена даже строительная древесина практически отсутствовала в продаже, а уж о древесине для художественных работ и говорить нечего. В небольших количествах ее можно было лишь «достать», т. е. перехватить «позаимствованное» у государства. А кругом стояли леса, сады и парки с уймой, скажем так, доступной древесины (доступной в смысле самозаготовки). Постепенно во мне созрело желание иметь ленточную пилу. Узнать, что это такое, я мог только в инструментальных магазинах за рубежом, где во время нечастых выездов предавался изучению данных устройств, параллельно измеряя и зарисовывая их.
Для начала я купил там настольную ленточную пилу Black&Decker в тайной надежде, что она может избавить от необходимости самостоятельного изготовления этого мудреного для меня инструмента. Однако чаяния оказались напрасными, а 400 долларов были истрачены впустую: имея высоту зева 100 мм (номинальная толщина распиливаемой заготовки), пила могла реально работать с планочками твердой древесины толщиной лишь до 30 мм, да и то с трудом и риском разрыва пильного полотна. В 1992 году мне посчастливилось купить у букиниста известную книгу М. и Дж. Дугинске «Основы работы с ленточной пилой» (США). Здесь, несмотря на наличие всяческих полезных частностей, к моему удивлению, полностью отсутствовала информация о связи между такими важнейшими параметрами ленточной пилы, как мощность двигателя, скорость ленты, диаметр шкивов и толщина распиливаемой заготовки.
Я уж не говорю о характеристиках самих лент. Таким образом, при изготовлении пилы мне пришлось в основном руководствоваться собственной интуицией. Должен сказать, что я не обладаю никакими инженерными познаниями, кроме тех, что приобрел при строительстве дачи. Чертежей я, естественно, не делал, довольствуясь простыми набросками, которые из-за давности лет не сохранились. Очень важной для меня стала помощь знакомого токаря, выточившего ряд деталей из металла, в частности, посадочные гнезда для подшипников на шкивах.
В основном пила была выполнена из наиболее близкого мне материала — древесины в виде досок толщиной 25 мм и фанеры толщиной 10 мм. По опыту могу сказать, что дерево является очень удобным и вполне надежным материалом для изготовления корпуса ленточной пилы, к тому же поглощающим часть вибрации и шума (фото 1). Внутри вертикальной несущей части рамы сверху донизу я приклеил 15 ребер жесткости из фанеры толщиной 20 мм для борьбы с эффектом консоли. Лицевая часть пилы представляет собой две фанерные дверки толщиной 5 мм, открывающие доступ к шкивам и узлам, которые направляют ленту при движении.
Шкивы толщиной 20 мм и диаметром 320 мм склеивались мною из фанеры и были облегчены фигурными вырезами. Их биение было устранено посредством обточки стамеской при вращении, т. е. практически токарным способом. Во избежание выписывания «восьмерок» движущейся пильной лентой я вывел шкивы в единую плоскость с помощью метровой линейки и подклеивания кусочков шпона под их основания. Ободья шкивов я обклеил резиновыми кровоостанавливающими жгутами из аптеки: одна сторона у них имеет выпуклую форму, что помогает самоцентровке пильной ленты при ее движении по ободьям шкивов (фото 2,3).
Пилу я создавал для своей небольшой мастерской (12 м2), расположенной в городской квартире и на тот момент уже сильно заставленной оборудованием, приспособлениями и т. д. Отсюда относительно малые габаритные размеры конструкции: высота 1320 мм, ширина 460 мм и толщина 120 мм. Ориентиром при выборе размеров послужила одна из моделей ленточных пил компании Electra Beckum мощностью 0,8 кВт с высотой зева 200 мм и скоростью движения ленты 800 м/мин — в свое время мне удалось где-то найти изображение данного устройства.
Поскольку изготавливаемая пила предназначалась для такой сложной задачи, как роспуск бревен из твердой древесины толщиной сначала до 200 мм, а затем и 250 мм, то пришлось повысить мощностные характеристики моего творения по сравнению с зарубежными аналогами этого класса. Сначала я установил здесь электродвигатель потребляемой мощностью 1,1 кВт, а затем, найдя более эффективную пильную ленту, поменял его на агрегат мощностью 1,5 кВт. Расчетную скорость движения ленты определил в соответствии с известным мне тогда максимумом в 1000 м/мин — тахометров в продаже не было, так что она так и осталась предполагаемой или, если угодно, чисто теоретической (фото 4).
Раздобыть подшипники в то время тоже было непросто, приходилось довольствоваться тем, что удалось найти. По этой причине в шкивах оказались подшипники открытого типа небольшого размера 12x28x8 мм. Раз в год я промывал их и набивал новой смазкой, пока прошлой осенью наконец-то не поставил сюда современные прецизионные и пылезащищенные аналоги, что заметно снизило уровень шума при работе пилы и до предела упростило обслуживание. Теперь оно ограничивается удалением опилок из внутренних частей корпуса, хотя часть мусора изначально отводится пылесосом, присоединяемым под рабочим столом.
К слову, бытовые модели малопригодны для этой цели и в последние годы я пользуюсь относительно небольшим промышленным пылесосом Kercher с многоразовым мешком (фото 5). Уже упомянутая высота зева пилы 250 мм при ее указанных технических характеристиках реализуется полностью, т. е. является не только номинальной, но и эффективной (реальной) при работе с самой твердой древесиной, скажем, такой как вяз. Масса конструкции составляет около 60 кг, что позволяет ежегодно без особого надрыва вывозить ее на дачу, где я занимаюсь токарными работами.
Контроль над движением ленты осуществляется при помощи двух блоков направляющих — верхнего подвижного и нижнего неподвижного. Оба они сделаны из металла. Обушок ленты при движении упирается в задний опорный подшипник, не позволяющий ей отклоняться назад под давлением подаваемой деревянной заготовки. Боковые подшипники препятствуют поперечному смещению ленты и могут передвигаться взад-вперед и в стороны (фиксация осуществляется винтами с головками) (фото 6, 7).
Поскольку до недавнего времени установленные здесь подшипники являлись открытыми, я заключил их в выточенные стальные чашки во избежание быстрого загрязнения и износа, что особенно важно для заднего опорного подшипника. Так, прошлым летом при перевозке пилы на дачу с одного из них соскочила и потерялась защитная чашка, в результате за три месяца не слишком интенсивной эксплуатации этот подшипник был полностью изуродован обушком пильной ленты.
Хотя теперь, заменив старые открытые подшипники современными закрытыми, я все равно вставил их в новые (запасные) защитные чашки. Основой механизма натяжения пильной ленты служит мощная пружина с сечением витков 4×11 мм — ее удалось раздобыть на каком-то предприятии. Из-за того, что в руки мне попадали готовые ленты с длиной как европейского, так и американского стандартов, пришлось со временем предусмотреть довольно большой запас хода (порядка 100 мм или даже больше) узла крепления верхнего шкива.
Впрочем, деревянная конструкция позволяла легко переделать все что угодно (фото 8,9). К очевидным недостаткам моей пилы можно отнести неподвижность рабочего стола, что не позволяет пилить заготовку, например, под углом 45°. Но до сих пор это мне как-то и не требовалось. Размеры стола составляют 400×400 мм. Для пиления длинных чурбаков, скажем, более 800 мм я соорудил дополнительную роликовую опору, которая крепится на подставляемом к пиле табурете. Она сделана в виде вращающегося отрезка пластиковой трубы с подшипниками, запрессованными по торцам (фото 10).
Преимуществом ленточной пилы по сравнению с другими разновидностями является не точность, а эффективность, связанная с тем, что нагрузка распределяется на большое число зубьев ленты, работающих без особого напряжения и перегрева. Каждая лента вследствие особенностей разводки зубьев и наличия так называемого «дрейфа» пилит заготовку не прямо, а под своим углом, который по правилам необходимо сначала определить, а потом выставить на специальной самодельной направляющей линейке (упоре).
Сначала я так и делал, однако со временем счел процедуру довольно муторной. Потом стал пилить либо на глаз, либо с использованием деревянного бруска размерами 300x120x70 мм, утяжеленного свинцом, в качестве простой направляющей линейки. Внутрь бруска можно поместить кирпич. Данный способ я практикую, в том числе, при нарезании шпона. В процессе распила заготовки всегда остаются следы зубьев, так называемые «гармоники», которые устраняются последующей дообработкой на других станках или вручную, например, с помощью цинубеля под склейку (фото 11). Отдельной важной задачей является выбор пильной ленты.
Сначала я использовал немецкие ленты из пружинной стали длиной 2240 мм, шириной 13 мм и толщиной 0,5 мм с тремя или четырьмя зубьями на дюйм, т. е. шагом 8 или 6 мм соответственно. Впрочем, скоро я убедился, что они плохо пилят бревна, быстро тупятся и рвутся. В это время в нашей стране стал формироваться рынок инструмента, и у меня появилась возможность испытывать все ленты, которые удавалось купить здесь или за рубежом. Часами сидел и перетачивал надфилями зубья лент, пытаясь увеличить их размер и агрессивность, — все бесполезно.
Часто мне доставались ленты, не сваренные в кольцо, пришлось научиться спаивать их самостоятельно, для чего я заказал через друзей в США специальный набор с серебряным припоем (70% серебра). Приобретал и выбрасывал ленты до тех пор, пока наконец-то не наткнулся на биметаллическую ленту Sandflex NF (Sandvik, Швеция): эффективность ее работы меня вполне устроила. При перегрузках, возникающих, например, из-за слишком крутых поворотов заготовки, лента, как правило, не рвется, а просто слетает со шкивов. Такое явление может наблюдаться при скруглении деревянных заготовок перед их установкой на токарный станок.
Три года назад я неожиданно наткнулся в Интернете на новейшую разработку компании Lenox Tools (США) — твердосплавную ленту Tri-Master с характеристиками, подходящими для небольших пил: ширина 12,7 мм, толщина 0,64 мм при шаге зубьев 8 мм. Не удержался и заказал, заплатив 150 долларов с учетом доставки. Эффективность пиления превзошла все мои ожидания. Пила как будто не чувствовала древесину, хотя эта лента, как, впрочем, и все остальные, предназначена не только для дерева, но и для цветных металлов и сталей, т. е. является универсальной.
Однако радоваться пришлось недолго: и года не прошло, как лента начала рваться и никакая пайка уже не помогала. Вердикт — полная усталость металла вследствие его невысокого качества. Можно, конечно, свалить вину на слишком малый диаметр шкивов моей пилы, на которых лента должна гнуться-перегибаться на большой скорости, но думаю, причина именно в качестве. Ведь на этих же шкивах у меня давно и вполне успешно работают биметаллические ленты от Sandvik с теми же физическими характеристиками (ну разве что они тоньше на 0,04 мм). И не рвутся.
Наверное, не следовало бы так нещадно выкручивать ленту при скруглении токарных заготовок, как делал я, сохраняя ее лишь для долевого распила толстых заготовок (resawing). Вновь пришлось вернуться к испытанным и надежным шведским пильным полотнам, благо когда-то я купил целую бухту, хотя, конечно, эффективность пиления у них существенно ниже, чем у крупнозубой твердосплавной ленты (фото 12). Время от времени точу биметаллические полотна с помощью маленького абразивного круга для ювелирных работ, установленного на бормашине.
Моя самодельная пила служит мне верой и правдой вот уже 20 лет. И если бы мне пришлось сейчас изготавливать ее заново, то я почти все сделал бы точно так же, правда, увеличив диаметр шкивов до 400 мм, как у второй модели самодельной деревянной пилы канадца Маттиаса Вондела (Matthias Wandel), где использован ряд очень интересных нетривиальных инженерных решений. Однако его изделие из-за малой мощности электродвигателя (300 Вт) и низкой скорости ленты (420 м/мин) не без труда пилит бревна толщиной всего лишь 270 мм.
Увеличив размер шкивов и, соответственно, длину ленты своей пилы при сохранении прочих ее характеристик, я с легкостью мог бы распускать бревна толщиной как минимум 300 мм. Да и к выбору пильных лент я бы подошел более тщательно, чем Маттиас Вондел, возможно, вновь вернувшись к твердосплавному варианту. Это позволило бы мне не работать на пределе возможностей своей нынешней пилы, например, при скруглении заготовок диаметром до 250 мм для токарных работ. Более подробный рассказ о них можно найти в моем блоге по ссылке www.tokarpopov.ru. А если вам требуются www.zdoor-msk.ru рекомендую вам отечественные двери ZЕТТА.