Заклёпочки 1
Бур (1)
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.
Выжигание угля (2)
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.
Пикель (3)
Иван Сергеевич.
Пикель — это 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 (4)
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.
Обжиг керамики, подбор шихты для пироскопов и глазурей (5)
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.
Рубанки (6)
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. Он имеет упор, регулируемый тремя деревянными винтами, что позволяет выдерживать расстояние от кромки до края паза. Дополнили его ещё и упорным выступом, так что теперь Мартин сможет выбирать шпунт на нужную глубину. Паз есть, а значит есть и гребень.
Большое закруглённое лезвие — для узкого шерхебеля. Из всех рубанков он самый грубый и большой: угол между резцом и обрабатываемой поверхностью сорок пять градусов, 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 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.
Поседение 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 выпуклых лезвия пойдут для подошв со сферической 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 выпуклой 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…
Багдадская батарейка (7)
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.
Биметаллический термометр (8)
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.
Опередил 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…
Гончарный круг (9)
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.
У нас по плану сегодня — ножной гончарный круг. Взявшись за дело, перенесли чертежи на песчаную доску, ещё одна его придумка, разделили кто и что делает и только после этого с герром Павлом взялись за работу. Я на токарном — вытачивал шипы и шпиндель, а он взял на себя основу и маховик.
Первой собрали раму, построенную вокруг массивного бруса с глухим отверстием по центру, под шпиндель, для маховика. Сам маховик был собран и толстых досок на трёх основательных рёбрах жесткости, образующих к низу круг. Маховик лежал на плоском радиальном подшипнике с роликами из вываренного в масле для прочности дерева дум и раскручивал шпиндель, который для стабилизации работы при высоких оборотах маховика проходил через две поперечины снизу и сверху. В конце дня на навершие шпинделя одели круг для работы с глиной и установили сидение и небольшой стол для глиняного теста. Герр Ярослав на нём так и не поработал, так что через неделю мы переделали. Перенесли ближе к приводу и добавили шкив, приводимый в действие полуперекрёстной верёвочной передачей.
Ярослав.
--Смотри-ка, во второй раз куда лучше вышло! Тяжёлый маховик легко раскручивается, заменили жир на колёсную мазь. Приятно на таком работать, сказка!
Свивальный станок (10)
Мартин.
Герр 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!
Крутильный стан (11)
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.
Керамическая связка для абразивов (12)
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.
Солнечные часы. Песочная доска для чертежей (13)
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.
Копир Леонрадо (14)
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.
Папирус (15)
Джон.
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!
Воск и столярный клей (17)
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.
Отредактировано Яр (31-07-2019 22:31:19)