Штангенциркуль (рис. 1.1.28 а) предназначен для измерения линейных размеров (наружных и внутренних), в том числе диаметров заготовок и поковок при помощи больших (п. 11, 12) и малых губок (п. 1, 2), а также глубиномера (п. 7). Подвижная губка (п. 4) перемещается при нажатии пальцем на выступ (п.9), а ее прижим к линейке (п. 6) осуществляется при помощи плоской пружины (п. 5). Фиксируют губку винтом (п. 3). Погрешность измерения штангенциркулем составляет 0,1 мм. Десятые доли миллиметра определяются при помощи шкалы-нониуса (п. 10).
Рис. 1.1.28. Мерительный инструмент.
Угольники и угломеры используют для измерения или контроля угловых размеров. Наиболее широко в кузнечном деле применяются угольники с постоянными углами, равными 90, 60 и 30°.
При точных работах и особенно при слесарных доработках используют универсальный угломер.
Кронциркулями и нутромерами (рис. 1.1.28 б) измеряют наружные и внутренние линейные размеры и диаметры заготовок и поковок. Некоторые типы кронциркулей и нутромеров оснащены измерительными шкалами (п. 13 правая часть), но большинство применяются для измерения размеров поковки во время ковки путем предварительной настройки по линейке на определенные размеры. Для точности определения размеров и надежности в работе на нутромерах (п. 14, 15), а иногда и на кронциркулях (п. 16, 17) устанавливаются регулировочные винты.
Для большей универсальности и повышения производительности труда кронциркули изготавливаются двойными, тройными или многоразмерными.
К специальному кузнечному мерительному инструменту (рис. 1.1.29) относятся и усадочные проволочные шаблоны (п. 1, 2), предназначенные для измерения нагретых заготовок в процессе ковки. Шаблоны имеют специальные выточки (Δ), предназначенные для компенсации размеров длины заготовки в связи с усадкой металла при охлаждении.
Рис. 1.1.29. Специальный мерительный инструмент.
По этому шаблону устанавливают кронциркули, нутромеры и прутковые шаблоны для измерения и контроля нагретых заготовок и поковок.
Кузнечные шаблоны и калибры (п. 3–7) применяются для контроля размеров путем наложения на поковку или заготовку во время и после окончания ковки. Шаблоны и калибры обычно изготовляются из прутков и листовой стали 30, 40Х.
Вспомогательный кузнечный инструмент (рис. 1.1.30) предназначен для ухода за горном.
Угольная лопатка (п. 4) используется для подсыпания угля в горн и очистки от шлака и других продуктов горения горнового очага. Совочек лопатки делается из стального листа толщиной 1–2 мм, а рукоятка из прутка диаметром 12–16 мм.
Рис. 1.1.30. Вспомогательный инструмент.
Кочерга (п. 1) применяется для подгребания угля к очагу во время горения и очистки горнового гнезда от шлака. Изготовляется она из пруткового материала диаметром 12–16 мм, а конец ее расковывается до ширины 20–40 мм.
Пика (п. 2) применяется для пробивания корки спекшегося слоя угля и также изготовляется из стального прутка диаметром 10–16 мм.
Метелка (п. 6) предназначена для очистки горна от мелкой угольной и шлаковой пыли и мусора. В качестве основы метелки применяется стальная проволока, а ручку делают из стального прутка.
Брызгало (п. 3) предназначено для смачивания угля при спекании купола (шапки) над очагом. Для изготовления брызгала используется пруток диаметром 10–16 мм. С одной стороны делается рукоятка, а с другой – ушко, в которое вставляется пакля, мочало или пук соломы.
Щипцы пинцетного типа (п. 5) применяются для укладки в горн крупных кусков угля и извлечения спекшегося шлака. Однако кузнецы часто используют для этих целей кузнечные клещи.
Длина рукояток вспомогательного кузнечного инструмента обычно составляет 500–700 мм и зависит от размеров стола горна, расположения в нем очага и других параметров.
Необходимо отметить, что вспомогательный инструмент обычно располагается на столе горна, а рабочий инструмент – на специальном столе в непосредственной близости от рабочего места кузнеца. Высота стола составляет 500–600 мм от уровня пола. Кузнечные клещи обычно размещаются на специальных вешалках на стене или на полу (п. 7). Для охлаждения клещей (п.8) кузнецы приспосабливают корытце (п.9) с водой.
Кроме основного и вспомогательного инструмента в кузнице всегда размещаются ящик для сухого песка, емкости для воды, ларь для угля, стеллажи для хранения инструмента и металла и т. п.
Кузницы
По мере развития кузнечного дела совершенствовались и здания кузниц. Если первые кузнецы работали под открытым небом или в лучшем случае в шалаше или землянке, то начиная с XIV–XV вв. для них начинают строить специальные помещения. В зависимости от имеющегося материала и возможностей кузнеца их возводили из самана, прутьев, бревен, камня, кирпича или другого строительного материала. Для предохранения стен от возгорания, а также для дополнительного утепления стены кузниц обмазывались глиной или штукатурились. Высота стен обычно не превышала 2–2,5 м.
По размерам в плане здания кузниц делались от 2 × 3 м до 10 × 15 м. Потолков обычно не было. Крыши были одно-, двух– или четырехскатными и покрывались дерном, соломой, досками, дранкой, черепицей, шифером или железом. Ворота в кузнице были широкими, чтобы могла проехать телега, а дверь – одностворчатой в одной из половинок ворот. Доски для ворот подбирались довольно толстыми (30–40 мм) и навешивались с помощью кованых петель – жиковин. Снаружи они обычно обивались железным листом и укреплялись различными металлическими накладками. В теплое время года ворота кузницы обычно были открыты. Напротив ворот внутри кузницы располагались горны с мехами; в центре стояла наковальня. В стороне, под небольшим оконцем, размещался верстак со стуловыми тисками, рядом – точило и сверлильный станок.
Одними из наиболее древних кузниц на территории нашей страны, обнаруженных археологами, были кузницы Славянского городища IX–X вв. на р. Воронеж. Типичная кузница была полуземлянкой размером в плане 3,5 × 3,7 м. Стена и крыша были из прутьев, обмазанных глиной. В центре находился круглый очаг диаметром около 1 м, высота его была не более 0,2 м. Дым выходил через отверстие в крыше.
Журнал «Кустарная промышленность России» отмечал, что «в России в основном кузницы деревянные, в лучшем случае стены были сложены из камня, а также могли быть плетеными, с последующей обмазкой глиной. А крыши были дощатыми, соломенными и даже дерновыми. Размеры в плане от 20 до 150 кв. аршин. Высота постели горна 11/4–1 аршин».
Рассмотрим некоторые особенности сельских кузниц.
В сельской кузнице горн обычно располагался напротив ворот и был сложен из кирпича на бутовом основании, а очаг выложен из огнеупорной глины. Воздух в горн подавался мехами, расположенными слева от горна. Между очагом и мехами устраивалась вертикальная стенка (экран), в торце которой проделывали небольшие углубления – печурки размером 200 × 200 × 300 мм, в них хранился мелкий подкладной инструмент. Рядом с горном ставили ведро с песком и бочонок с водой для закалки изделий и охлаждения инструмента. Над очагом подвешивали металлический зонт для вытяжки газов. Горновой инструмент – кочерга, лопатка для угля, метелка и т. п. – находился справа от кузнеца на поверхности горна, а кузнечные клещи и некоторый подкладной инструмент – слева на специальной вешалке. Массивная наковальня устанавливалась на деревянном стуле в центре кузницы на расстоянии 1,5 м от горна. В углу кузницы имелся короб для хранения угля.
Снаружи кузницы устанавливался навес для хранения угля, дров и других материалов, станок для ковки лошадей, точильный камень и массивный круглый камень (жернов) для обтяжки колес.
Народные кузницы Узбекистана (рис. 1.1.31) обычно имеют небольшие помещения размером в плане 2 × 3 м, с легкими стенками и навесом. Горн (п. 2) закрытый, в виде печи, сложен из камня и обмазан глиной. Подача воздуха осуществляется с помощью мехов (п.6), установленных на стойке (п. 5), приводимых в действие коромыслом (п. 3) с рукояткой. Кузнечный инструмент подвешивается на специальной вешалке (п. 4) в непосредственной близости от горна. В последнее время горны работают от вентиляторов. Рядом с горном устанавливается столик или скамья для хранения инструмента (п. 1), в углу свален уголь. Наковальня, как во всех кузницах, занимает центральное место. Формы наковален, шпераков (п. 8, 9) и молотков (п. 7) своеобразны и напоминают формы инструмента древних времен.
