Кузница

Устройство кИзделия художественной ковки всегда были и остаются в моде — во все времена люди ценили красоту и надежность металлического кружева. Если кованые изделия, такие как оконные решетки, калитки, заборы, ограждения балконов и лестниц, знакомы большинству из нас, то об устройстве кузни имеют представление не многие. В одной из любимых народом песен поется: «Во ку—, во кузнице молодые кузнецы», но этих знаний, согласитесь, не достаточно. Что же такое кузница и как она устроена? Из фильмов и книг мы знаем, что кузня — это небольшое помещение или площадка под навесом, где работает кузнец — нагревает металлические заготовки в печи и придает им необходимую форму, размер и рельеф при помощи молотка, наковальни, тисков и других кузнечных инструментов.Художественная ковка металла — очень кропотливое занятие, интересное для наблюдателя и довольно не простое для мастера. К сожалению, увидеть воочию кузницу и искусную работу мастеров-кузнецов в городах не так легко — кузнечные цеха, как правило, расположены в промышленных зонах на окраинах или за городом. В настоящее время кузницы редко находятся на открытом воздухе: строительство площадки с навесом обойдется, конечно же, дешевле закрытого помещения, но температурные изменения и погодные явления (ветер, снег, дождь) очень усложняют работу мастера, а порой и делают ее невозможной. Хотя, при желании простейшую кузницу может сделать любой на приусадебном или дачном участке. Одним из главных условий для работы кузни является соблюдение правил безопасности от возгорания: полу и стенам здания надлежит быть выстроенными из негорючих материалов, таких как огнеупорный кирпич, бетон и пр. Рабочее место кузница должно быть обставлено рационально — так, чтобы для ковки мастеру приходилось совершать как можно меньше лишних движений и перемещений. Особое внимание следует уделить освещению и вентиляции. Какое оборудование необходимо для работы в кузне? На самом деле, кузнечных инструментов великое множество, но нельзя представить кузню без горна, наковальни и тисков. Рассмотрим каждый инструмент этой «святой кузнечной троицы» более подробно: Горн необходим для нагрева металла при высоких температурах порядка 800-1300°C и представляет собой очаг на столе/постаменте, высота которого соответствует расстоянию от пола до пояса кузнеца. Конструкция любого типа горна определяется видом топлива, используемого для горения. Горн может быть закрытым или открытым, в случае последнего обязательно сверху устанавливается вытяжка для удаления продуктов сгорания топлива. В центре рабочей поверхности горна находится горновое гнездо, состоящее из колосниковой решетки и фурмы для подачи воздуха, необходимого для горения топлива (газа, кокса, древесного угля). В былые времена кузнецы нагнетали воздух кожаными мехами, сейчас же используют специальные регулируемые вентиляторы. Наковальня представляет собой стальное массивное приспособление на деревянной или металлической платформе, состоящее из рабочей поверхности с парой отверстий и рога. Рог используется для гибки заготовок и раскатки колец. По количеству рогов наковальни называют безрогими, однорогими и двурогими. Рабочая поверхность должна быть ровной, без вмятин, с четкими краями. Масса наковален колеблется от 30 (небольшие наковальни называются шпераками) до 270кг. Кузнечные тиски отличаются от слесарных материалом изготовления — инструментальная сталь прочна настолько, что можно не опасаться повреждений при ударах молотка. Зажав в тисках металлическую заготовку, кузнец методом осадки, гибки, рубки придает металлу необходимый изгиб и форму. Даже самые необходимые кузнечные инструменты, как горн, наковальня и тиски, в кузнечном деле не главное — только душа мастера, вложенная в работу, совершает чудо по перевоплощению безликого куска металла в произведение искусства.узницы Изделия художественной ковки всегда были и остаются в моде — во все времена л Как устроены кузнечные горны? Поделиться… Кузнечное дело уже давно никто не противопоставляет современным технологиям обработки металла. За последние несколько десятилетий оно превратилось практически из «атавизма» в модное ремесло. Кованый декор эстетически сегодня оценивается, как красное дерево, рукописные картины и антиквариат. Однако существует устойчивое мнение, что для того, чтобы придать грубому металлу сколько-нибудь утонченные привлекательный формы необходимо иметь массу оборудования, но главное – знания ремесла, которые многим кажутся сегодня недосягаемыми, как секрет лака Страдивари. Но на самом деле это не совсем так. Конечно, и знания, и оборудование нужны; но и то, и другое сегодня получить несложно – было бы желание. А оно, как показывает практика, у многих есть. Кому адресуется эта статья? Прежде всего, тем, кто восхищается коваными изделиями и чувствует в себе большое желание попробовать создать что-либо своими руками. Однажды, попробовав нагреть металлический стержень, скажем, газовой горелкой, и, постучав по нему молотом, осознаешь безграничные возможности раскаленного металла. Однако, газовая горелка, не самый удачный инструмент для подобных операций, хотя, будучи модернизирована, в кузнечном деле нашла бы применение и она. Но по традиции кузнецы использовали горны, работающие на древесном или каменном угле. И тому есть свои причины. Кузнечные горны В сети можно разыскать самые различные способы сооружения горнов. В данной статье я хочу рассказать о классических горнах, конструкцию которых кузнецам подсказала многовековая практика «огненного ремесла».  На рисунке справа показан простой горн, однако которого хватит для выполнения самых различных кузнечных операций. Горн является сердцем кузницы. Он располагается в правом переднем углу помещения кузницы, для удобства мастера, если он правша. У Левши, который подковал блоху, возможно, была несколько иная планировка. Под горн в углу кузницы отводится квадратная площадка размером 1,5×1,5 м. Свободный угол этой площадки является местом, куда следует вкопать деревянный столб (1)(напоминаю, что речь идет о старинном способе строительства горна). Между этим столбом и стеной на переднем крае возводится кирпичная (деревянная, каменная) стена (5) высотой 80 см. От столба выкладывается и боковая стенка (3) из огнестойкого строительного материала, на этот раз до самого потолка кузницы. В ее нижней части оставляют отверстие (4) для подачи в горн дутья, в которое впоследствии будет вставлена ф у р м а (чугунная или железная трубка). Стенка вокруг отверстия под фурму утолщается огнеупорным кирпичом. Таким образом, в углу кузницы образуется короб (закром) выстой 80 см; его засыпают землей или шлаком. Верх (2) горна закрывают кровельным железом, получая колпак, улучшающий тягу и препятствующий задымлению кузницы. После того, как фурма вставлена в отверстие (4), ее со стороны выхода обмазывают гончарной или огнеупорной глиной, вымешанной с большим количеством песка. Обмазку кузнец проверяет каждый раз в конце работы, и при необходимости исправляет, но уже на следующий день, перед растопкой горна. Лицевая часть фурмы постоянно испытывает действие высоких температур, поэтому кузнец ухаживает за ней очень внимательно.   Более усовершенствованный горн показан в разрезе на рисунке слева. Здесь мы видим кирпичную стенку (2), называемую брандмауэром, и параллельно ей вторую – невысокую – стенку (10). На эту стенку и на низ брандмауэра опирается кирпичный свод (11). Над сводом обе стенки соединяются кирпичной кладкой. В этой кладке сделано небольшое углубление (7) – горновое гнездо. Прилегающую к гнезду часть брандмауэра и само горновое гнездо устраивают из огнеупорного кирпича на огнеупорной глине. Остальная часть кладки выполняется на глине или извести. В данном горне фурма (она же сопло) образуется короткой толстостенной чугунной трубкой, проходящей сквозь брандмауэр. Для защиты фурмы и примыкающей к ней части брандмауэра от повреждений во время работы фурма спереди облицовывается толстой чугунной плитой (5). Дутье, поступающее через фурму, регулируют воздушным краном (1). В брандмауэре выложен дымоход (3). Как и в первом случае над горном сооружается колпак из кровельного железа. Чтобы улучшить тягу колпак наращивают откидными шторками, которые при необходимости можно поднять, например, перед разогревом крупной детали. На стенке горна (10) устанавливают железное корыто (8) для воды, которой во время работы охлаждают кузнечный инструмент. Рядом устанавливают ящик для угля (9). Уголь также можно держать и в полости под горном (12). Фурма, как уже говорилось, делается толстостенной, поскольку в горне она разрушается от соприкосновении с углем. Уберечь фурму от прогара помогает воздушное или водяное охлаждение.В первом случае между трубой, по которой подается воздух для дутья, и внутренней поверхностью отверстия (6), куда трубу вводят, оставляют промежуток. Водяное охлаждение лучше воздушного. На рисунке справа показан резервуар для воды и фурма в разрезе. Предыдущие модели имели боковое дутье, но есть немало видов кузнечных горнов с центральным расположением фурмы. Воздух в них подается снизу. На таких горнах можно нагревать крупные детали, а также сваривать решетки больших размеров – в этом их преимущество. Однако у горнов с центральными фурмами есть и серьезный недостаток. Он заключается в довольно частом засорении кусками угля и шлаком воздушной трубки после прекращения дутья. Это заставляет тратить время на прочистку. В кузнечном деле применяются и маленькие «мобильные» горны. Ими пользуются при работе вне мастерской. Для любителя переносные горны вполне могут сгодиться. Раньше дутье для горна подводилось кузнечным мехом. Теперь же функцию мехов взяли на себя вентиляторы. Однако устройство мехов стоит отдельного упоминания. Из кузнечных мехов различных конструкций особенно распространен клинообразный мех, подающий воздух толчками. Он имеет несложную конструкцию, как это видно на рисунке справа. У кузнечного меха две полости А и Б, называемые переборами и образованные досками (4 и 8), перегородкой с клапаном (2) и складчатыми кожаными вставками. Обе доски с одного конца скреплены шарниром (5, 7), так что их можно сближать и отдалять друг от друга. Меха приводятся в движение рычагом, связанным цепью (1) с нежней доской, к которой подвешен груз (10), а также с помощью груза (3) на верхней доске. Принцип действия кузнечного меха следующий. Когда доска (8) находится внизу, и мех растянут, воздух поступает через клапан (9) в перебор Б. При нажиме на рычаг доска (8), подтянутая цепью (1), поднимается. Воздух в переборе Б сжимается, закрывая клапан (9) и открывая клапан (2), через который воздух попадает в перебор А. Так как доска (4) с грузом (3) сближается с доской (8), воздух в переборе А под давлением доски закрывает клапан (2) и устремляется в трубу (6). Кузнечные меха стали историей. Вместо них теперь используют вентиляторы, преимущественно центробежного типа. Горн в работе При работе на горне надо почаще его чистить, чтобы не загрязнять обрабатываемые детали расплавленным шлаком. Важно знать, что горячий шлак легко въедается в металл, а под ударами молота еще глубже вдавливается в поверхность детали. Ее вид при этом сильно ухудшается; к тому же, значительно затрудняется дальнейшая обработка детали, например, напильник такую поверхность практически не берет. У кузнецов есть неписаное правило: чистый горн – чистая деталь. Говоря о горне, следует рассказать и о, казалось бы, совсем не относящемуся к делу элементе кузницы – кровле. Ее не следует делать из стали или железа, учитывая, что все угли, кроме древесного, имеют определенную примесь серы. Выделяемый в процессе сжигания угля сернистый газ – сильный разрушительный фактор для листовой кровли. При активной работе в кузнице такая крыша разрушается за пару лет. Устраивая горн, не будет лишним учесть опыт старых кузнецов. В стене кузницы, которая расположена напротив горна, на уровне огня следует проделать квадратное отверстие с размерами 20×20 см. Такое отверстие существенно облегчает работу с длинными заготовками. Однако если помещение большое, то такое отверстие делать нет необходимости. Топливо для кузнечных горнов Профессиональные кузнецы всегда предпочитали древесный уголь, так как тот не содержит вредных примесей, в частности серы, губительно воздействующей на железо. Древесный уголь сегодня можно купить, но его стоимость немалая, в среднем доллар за килограмм. Самостоятельное получение древесного угля дело хлопотное. Для этого необходимо уложить дрова горкой, накрыть их 5 см слоем соломы или дерна, затем уплотнить землей, смочить и оставить «поддувало» внизу и выход для дыма вверху горки. После того как дрова разгорятся, заделывают и эти два отверстия. Дрова тлеют примерно сутки, в течение которых необходимо следить за тем, чтобы изолирующий земляной слой не прохудился. Лучшая древесина для получения угля – дуб, ясень и другие твердые породы. Для кузницы древесный уголь считается лучшим, но не единственным топливом. Среди каменных углей лидирует курной уголь «мытый орешек», но его добывают только в Донбассе, и «водится» ли он там сейчас неизвестно. Среди доступных каменных углей на первом месте по качеству стоит антрацит. Его можно употреблять даже в мелко истолченном виде, но в таком случае необходимо внимательно следить, чтобы не пережечь детали. Для горна можно использовать и любой другой уголь, однако тогда особенности топлива будут определять качество кованых изделий. 08.06.2011 Автор текста: М. Тамилин