Всем привет!
В этой статье я поделюсь своими наработками в области изготовления популярной разновидности деревянных головоломок - "Узел из шести брусков".
Родиной деревянных головоломок "Узел из шести брусков" по праву считается Страна Восходящего Солнца, ведь именно в Японии возникли и многие столетия существуют славные традиции создания прочных деревянных конструкций, в основе которых лежат соединения брусков со сложными вырезами, выступами и пазами.
Наиболее известным (и, по моему мнению, самым сложным в своём семействе) считается узел из шести брусков, известный в России как "Крест адмирала Макарова".
Считается, что эту головоломку знаменитый русский флотоводец привёз с Востока во время Цусимской кампании.
Ниже привожу схему сборки "Креста адмирала Макарова".
Из собственного опыта решения подобных головоломок скажу, что впервые "Крест адмирала Макарова" попал мне в руки, когда мне было примерно 10-12 лет. Были мы тогда всей семьёй в гостях, и, помню, весь вечер я промучился с этой головоломкой. Но в конце-концов решил!!!
Гораздо более позже я придумал и сделал головоломку, которую назвал "Колодец". В основе каждого из восьми узлов "Колодца" - РАЗЛИЧНЫЙ вариант узла из шести брусков!
Кроме этого, я тогда сделал ещё пару разновидностей других узлов - из 12-ти и даже 16-ти брусков, описание которых взял из книги А.С. Пугачёва "Задачи-головоломки по черчению" (Судостроение, 1971).
Интересно то, что из представленных в книге Пугачёва пятнадцати вариантов узлов из шести брусков не все детали можно выпилить на циркулярной пиле или лобзиком. Для изготовления некоторых понадобятся стамеска и долото.
До недавнего времени я не сильно "заморачивался" этим обстоятельством, поскольку основная технология, применяемая мной для изготовления деревянных головоломок - это склейка деталей из кубиков и брусочков различной, кратной модульному кубику, длины.
Именно к такому роду головоломок относятся некоторые мои многоходовые узлы. Например, "Узел 5-6", который на данный момент считается одним из самых многоходовых узлов в мире, имеющим единственное решение.
Или вот тоже мой авторский многоходовый узел из девяти брусков, который периодически изготавливает мастерская Эрика Фулера (США).
Но в этой статье я хочу рассказать о другой, специфической разновидности деревянных головоломок, точнее, их деталей, форма которых описывается английским термином "notchable".
Смысл английского термина «notchable» сводится к тому, что такие детали целиком и полностью могут быть изготовлены на обычной циркулярной пиле, без применения стамесок, долот и прочих «вынимающих внутренности» инструментов.
Вот типичные примеры notchable-деталей:
То есть, имея, например, циркулярную пилу с регулируемой глубиной пропила и т.н. каретку, любой мастер может за довольно короткий срок напилить целую кучу подобных головоломок с высоким качеством!
Пару лет назад, когда у меня был доступ к неплохой настольной циркулярной пиле, я сделал несколько экземпляров своих узлов из ламинированной 20-мм. фанеры.
Следует отметить, что требование "notchable" значительно уменьшает вариативность формы деталей головоломки, и поэтому в принципе невозможно существование очень сложных notchable-узлов. Тем не менее, мне удалось разработать вполне достойную серию головоломок этого типа - начиная от простых "одноходовок" и заканчивая вариантами, для полной сборки-разборки которых требуется десять и более перемещений деталей!
Согласно принятой в среде разработчиков поликубических головоломок терминологии одноходовым считается узел, у которого, чтобы освободить из собранного состояния первую деталь, нужно сделать один ход. И наоборот. Для узлов из шести брусков это означает наличие шестой детали в виде простого, без вырезов, бруска, который вставляется в последнюю очередь и выступает своего рода замком, не давая всей конструкции рассыпаться.
Вот как выглядят детали одного из моих авторских одноходовых notchable-узлов "Notchable Solid Burr VII":
А вот видео решения этой головоломки:
А это детали и стадии сборки одного из самых сложных моих авторских узлов из шести брусков "Notchable Burr V A":
Как видим, в процессе сборки все детали сначала собираются в какую-то непонятную конструкцию, а потом постепенно сдвигаются друг с дружкой, образуя в результате форму классического узла из шести брусков!
А вот видео решения этой головоломки:
Ниже я привожу описания (схемы) моих авторских notchable-узлов из шести брусков. Любой желающий может для некоммерческого использования изготовить для себя понравившуюся головоломку! Автор будет признателен, если Вы пришлёте ему фотографии того, что у Вас получилось!
Ну а сейчас настала пора рассказать, как я докатился до такой жизни поделиться своим опытом в изготовлении деревянных головоломок "узел из шести брусков"!
Стадия № 1. Распиловка
В качестве исходного сырья я использую привезённые дочерью из Санкт-Петербурга очень качественные буковые бруски сечением 20х20 мм.
Поперечный распил на брусочки 60х20х20 я осуществляю ножовкой фирмы "Kraftool" в самодельном стусле.
Самое главное при изготовлении поликубических головоломок - это выдержать не фактический, а ОТНОСИТЕЛЬНЫЙ размер! То есть, не зависимо от размера сечения, длина брусочков должна быть равна трём толщинам (поперечному размеру, умноженному на 3), что легко проверяется визуально или пальцами на ощупь.
Стадия № 2. Разметка
От качественной разметки зависит если не всё, то почти всё!
Для этой цели я максимально аккуратно разметил два брусочка, и потом закладываю между ними целую серию брусков. Получается и быстро, и точно!
Стадия № 3. Поперечный пропил.
Для этой цели я снова использую упомянутое выше самодельное стусло.
Ножовкой "Kraftool" делаю запилы почти на половину сечения бруска.
Чтобы не запутаться, на принтере делаю распечатку описания деталей головоломки и затем по мере работы подкладываю заготовки рядом к соответствующим изображениям.
Чтобы не ошибиться и не пропилить лишнего, я к маленькой, т.н. макетной, ножовке прикрепил на винты ограничители глубины, которые не дают полотну ножовки углубиться ниже середины бруска.
Готовые детали ещё раз проверяю и раскладываю на схеме.
Стадия № 4. Продольный пропил.
Продольный пропил я осуществляю обычным ручным лобзиком. Пилки № 5 (тоже фирмы "Kraftool". Чтобы полотно пилки не уводило и распил был максимально параллелен верхней грани бруска, я сделал простенький шаблон-кондуктор. Во время пиления пилка скользит по алюминиевым направляющим, которые не дают ей заглубиться, и в тоже время не сильно её изнашивают.
Отпилив одну часть, деталь, при необходимости, поворачиваешь на 90 градусов и отпиливаешь другую.
Между прочим, получившиеся обрезки я не выбрасываю! Вообще, в процессе изготовления головоломок, (помимо стружки и опилок) получается довольно много отходов, которые рука не поднимается выбросить. После некоторых раздумий всё это перешло в разряд "расходный материал для макетно-архитектурного творчества".
Когда летом к нам приезжают внуки, то они очень любят мастерить такие вот "городки":
А сам я, в детской художественной школе, где преподаю компьютерную графику, постепенно склеил такую вот композицию:
Перед Новым годом мы с учениками наряжаем её, и она неизменно становится самой оригинальной новогодней ёлкой в нашей художке!
Стадия № 5. Шлифовка и подгонка.
На этом этапе главное - довести геометрию деталей до максимально-качественной. Тут важно выдержать золотую середину: сильно расточенные детали сделают головоломку "расхлябанной", и наоборот - слишком точные размеры могут не позволить на каком-то этапе головоломке собраться. С другой стороны, все детали должны свободно подходить своими "модульными частями" друг к дружке, чтобы не давать пользователю лишних подсказок (типа, раз оно сюда не лезет, значит, это неправильный вариант).
Кроме стандартных напильников и прочих надфилей, я использую простенькие самодельные "калибры", которыми проверяю все основные геометрические размеры деталей - глубину пропила, толщину выступов и впадин.
На финальной стадии на плоском шлифовальном брусочке шлифую боковые поверхности (критерий - убрать карандашные линии разметки) и торцы, снимаю фаски.
Стадия № 6. Финишное покрытие.
Защитно-декоративное покрытие своих головоломок я выполняю маслом для мебели. В нашем гипермаркете "Леруа Мерлен" оно продаётся нескольких расцветок.
Поскольку детали маленькие, я их просто всем комплектом окунаю в банку, держу там минут несколько и потом расставляю на картонке для просушки.
Примерно через полчаса сухой кистью убираю излишки масла и оставляю ещё на сутки-двое.
Ну а дальше, как говорится, готовая продукция поступает потребителю! То есть, прежде всего, моим многочисленным друзьям и родственникам, а также в детскую художественную школу, где с их помощью я пытаюсь развить у своих подопечных объёмно-пространственное мышление...
Если мои авторские головоломки уходят куда-то дальше моей среды обитания, то каждую свою головоломку я сопровождаю прикреплённым к упаковке бумажным листочком с названием головоломки и QR-кодом, по которому можно попасть на страницу моего сайта с описанием и, самое, главное, видео-роликом решения данной головоломки.
Например, так:
В заключение хочу сказать, что на изготовление (кроме финишной обработки маслом, разумеется) одной головоломки у меня уходит примерно полтора-два часа. И это при вполне достойном качестве!
В настоящее время я, вдохновлённый описанной здесь технологией, усиленно разрабатываю целую серию новых notchable-узлов, отличающихся сложностью, количеством и размером брусков. Но это, как говорится, совсем другая история!
Спасибо, что прочитали до конца. Буду рад ответить на любые ваши вопросы, касающиеся деревянных головоломок!
Посмотреть он-лайн Энциклопедию моих авторских головоломок
Во второй части я расскажу о том, как можно изготовить детали головоломки "Узел из шести брусков" с помощью ручного фрезера. Следите за публикациями!
Технология изготовления деревянных головоломок "Узел из шести брусков". Часть II
#головоломки #деревянные головоломки #авторские головоломки #изготовление головоломок #деревянные узлы #самодельные головоломки #деревянные игрушки #самоделки #изделия из дерева #развивающие игрушки