Порой на просторах интернета встречаются топоры, у которых глубина проушины в два раза меньше ширины. Такое бывает, когда кому-то придет в голову переслесарить советский топор в так называемый «таежный», или в «боевой русский» топор или еще во что-нибудь. Также может быть, что кузнец, изготовивший топор, недостаточно опытен или не специализируется на изготовлении инструмента (в данном случае нельзя осуждать мастера: и мы поначалу совершали такие же ошибки, к тому же такой топор обычно стоит дешевле, чем от мастера- специалиста).
На рисунке 4 мы видим, как изменился угол приложения сил, действующих на место всада — они почти параллельны оси рукояти , а рычаг огромен.
В итоге получается, что надежность всада зависит от соотношения ширины и глубины проушины топора и растет в геометрической прогрессии при увеличении этого соотношения в сторону глубины.
Вероятно найдутся люди, которые скажут, что силы на место всада на самом деле будут действовать по-другому, не так, как изображено на схеме. Поясним: здесь все максимально упрощено для понимания широкой публики. Хотите — рисуйте распределенную нагрузку, крутящие моменты, динамические силы, возникающие в момент удара (нам даже очень интересно посмотреть на эпюры напряжений в топоре), но сути проблемы это не изменит.
Казалось бы, вот и все. Делаем максимально узкую рукоять (чуть толще пальца), глубокую проушину (чуть короче рукояти), и идеальная формула перед нами. Но нет.
Даже не принимая в расчет, что очень узкая рукоять будет неудобна в работе, минимальный размер сечения рукояти ограничен. Во-первых, прочностными свойствами древесины, во-вторых, нагрузками, действующими на нее. А нагрузки в свою очередь зависят от длины рукояти, формы и веса головы топора.
Со своей стороны мы можем решить эту проблему, применяя твердые породы древесины, например, наш любимый ясень. Это самое прочное, что можно найти на территории России в промышленных масштабах. А на особо нагружаемых длинных рукоятях мы применяем многослойный ясеневый ламинат с разным направлением волокон — это исключает дефекты древесины и возможность скола вдоль волокон.
Если взглянуть со стороны, то возникает вопрос: раз глубокие проушины так хороши, то почему же их никто не делает? Давно бы наделали топоров со стаканами и решили бы проблему с расшатыванием.
Дело в том, что изготавливать топоры с глубокой проушиной в условиях большого поточного производства экономически нецелесообразно, а в условиях маленькой мастерской технологически сложно.
При прошивании (пробивке) проушины топора металл стремится течь вниз, вслед за прошивником, делающим отверстие, уменьшая тем самым глубину проушины. А заготовка в это время стремится завалиться набок, поэтому изначальная ее высота ограничена. Таким образом, в процессе изготовления топора ведется война за каждые 5 мм проушины. И есть границы соотношения ширины/глубины, которые просто так не перепрыгнуть.
Нам потребовалось большое количество времени, средств и умственных усилий, чтобы создать определенную оснастку. Она позволяла прошивать более высокие заготовки, с более глубокими проушинами, чем у большинства производителей топоров в России.
Ускорило ли это производство? Нет, даже кузнец с небольшим опытом работы может прошить больше топоров из квадратной заготовки с неглубокой проушиной. Но нам это позволило получить глубину проушины в полтора раза больше ее ширины! А это уже внушительная надежность всада, позволяющая не беспокоиться о том, что топор расшатается во время работы.
Теория подтверждена практикой: с той поры, как мы увеличили глубину проушины, не поступило ни одного обращения с просьбой подклинить расшатавшийся топор (хотя мы предоставляем такую услугу бесплатно).
Сложно сказать, на что надеются люди, изготавливая или покупая такие топоры. С таким же успехом можно вставить карандаш в отверстие металлической линейки и попытаться укрепить это соединение. Например,
расклинить карандаш на пять клиньев, или заклеить на тряпочку пропитанную эпоксидной смолой или посадить его на обратный всад и подбивать по мере расшатывания. Еще можно замочить в воде, как деды делали.
На примере с карандашом и линейкой звучит абсурдно, а вот на топорах люди продолжают все это испытывать.
Понятно, если нет другого выбора, приходится идти на разные ухищрения, чтобы увеличить надежность посадки. Но мы как производители можем улучшить соотношение ширины и глубины проушины в наших топорах. Чем постоянно и занимаемся.
Когда глубина проушины больше ее ширины, силы действуют на проушину почти перпендикулярно оси рукояти (практически нет скольжения ), а рычаг в разы меньше. Это хорошо видно на рисунке 5 .