Особенности конструкции самовара

Русский самовар в том виде, каким мы его знаем сегодня, появился в первой половине XVIII века. Конструкция его настолько совершенна, что осталась неизменной на века. Изменялись только форма, материалы и художественное оформление.

В разных местностях России этот предмет называли по-разному: в Туле - водогрей, в Ярославле - самогар, в Курске - самокипец, в Вятке - самогрей. По определению Владимира Ивановича Даля, самовар - «водогрейный, для приготовления чая, сосуд, большей частью медный, с трубой и жаровней внутри». Его основное назначение и особенности устройства: нагревание воды с помощью внутренней трубы-жаровни.

Самовар по конструкции предельно прост. Корпус с ручками, внутри - жаровая труба на массивном, но пустотелом основании. В трубу помещают горящий древесный уголь, и он про­должает гореть внизу на решетке в потоке воз­духа, который поступает в отверстия основа­ния. Воздух нагревается и, поднимаясь вверх по жаровой трубе, отдает тепло воде в самова­ре. Большая поверхность трубы быстро дово­дит воду до кипения и поддерживает темпера­туру. Естественный ток теплого воздуха вверх создает тягу в топке. Она прикреплена снизу к тулову самовара на некотором расстоянии от поверхности стола, на который ставится са­мовар. Расстояние это отрегулировано ножка­ми самовара, которые придают ему устойчи­вость и пожарную безопасность. На трубу надеваются крышки тулова. конфорки, крыш­ки самой трубы. Через трубу закладывается топливо и разжигается самовар. Для влива­ния воды снимается крышка сосуда. Для на­полнения стакана есть удобный кран с притер­тыми поверхностями. Кран, с помощью которого наливается вода из самовара, расположен на не­большом расстоянии от дна, поэтому взвесь не попадает в чашку. 

Самая заметная часть самовара, часто име­ющая красивую форму - это корпус, тулово или стенка, как его называли самоварщики. В корпус наливается вода для кипячения.

У первых российских самоваров оно напоминало чашу (полусферу). Со временем выявились более подходящие формы тулова, похожего на ведро. - перевернутый усечен­ный конус, а также на более сложную комбинацию - верх­няя часть конуса, сопряженная с тором. В самоварах с таким туловом вода сначала нагревается внизу, потом прини­мает тепло от трубы по всему объему. Се­рьезную конструк­торскую задачу представляло собой соединение тулова с трубой. Когда само­вар нагревается, кув­шин раскаляется док­расна, а температура тулова не превышает точки кипения воды.

Вторая деталь, не менее важная - специ­альная полость для топлива, находится она в центре корпуса, внутри. Ее делали в виде тру­бы и наполняли углями. Называется эта труба жаровня или кувшин, так как формой часто его напоминает.

Суженную вверху самоварную трубу называют кувши­ном. Благодаря кувшинной форме (сужение верха трубы повышает частоту ее собственных колебаний) самоварной трубе удалось избежать значительного «гудения», которое указывает на близость опасных, разрушающих конструк­цию вибраций.

Внутренний диаметр трубы, в широкой ее части, - глав­ная самоварная мера. По этому диаметру определяли все размеры самовара, его высоту и ширину, даже нужное ко­личество углей.

Русские самовар­щики, учитывая столь разный режим нагрева тулова и тру­бы, соединили их гер­метично только в од­ном месте. Тем са­мым труба и тулово стали вести себя не­зависимо, избегая тепловых напряже­ний, а значит, и цик­личных короблений, которые обычно при­водят к разрушению.

В то же время ту­лово и труба, соеди­ненные в одном месте, действовали как консоль — конструкция, закрепленная одной стороной и весьма уязвимая из-за своей малой жес­ткости. В 1825 году профессор медицины Ефрем Мухин предложил новый вариант самовара, чтобы вместе с ки­пятком получать и водяной пар, нужный для полевых лаза­ретов. В верхней части самовара выпекались хлебцы для раненых на манер нынешних чудо-печек. Предусматрива­лось соединять вверху трубу и тулово, что придавало само­варной конструкции дополнительную жесткость. Однако из-за периодичной смены температур, верхнее соединение тулова с трубой быстро распаивалось, и пар улетучивался. Русские же самоварщики наделили тонкостенное тулово дополнительной жесткостью, используя так называемые рельефы - продольные и кольцевые вмятины, воспринимае­мые как украшения. В наше время подобные рельефы широко применяют для усиления тонкостенных авиа­ционных деталей.

В нижней части кувшина или жаровни есть решетка, на которую кладется топливо. Тулово соединяется с нижней час­тью - поддоном, основанием самовара, к кото­рому крепятся ножки. Переход от корпуса к поддону называется шейка - она более узкая, чем само тулово; в верхней части шейки нахо­дятся поддувала - отверстия, обычно декоративно оформленные, через кото­рые проходит воздух, необходи­мый для поддержания процесса горения в жаровне. Сбоку на кор­пусе находятся ручки - парные, изогнутые металлические пласти­ны с деревянным валиком между ними -для переноски самовара.

Самоварное тулово снабжено ручками для переноски. Они выдерживают немалую на­грузку - вес наполненного водой самовара. Эта нагрузка на небольшом участке, который за­нимает ручка, может смять, продавить, нако­нец, прорвать самоварное тулово. Чтобы этого не произошло, ручки ставят вместе с наклад­ками и подкладками - своеобразными плоти­ками, которые рассредоточивают нагрузку по тулову. как но гладкой водной поверхности.

Ручки на самоварах, а также на фарфоро­вых и фаянсовых чайниках, чашках обычно крепят в верхней части накладки. В этом слу­чае тонкая стенка самовара или чайника, избегая воздействия опасного для нее сжатия, воспринимает лишь растяжение.

На верхнюю часть стенки наде­вается круг-литое кольцо, которое служит опорой для крышки. Крышка закрывает самоварный корпус, в центре крышки - отвер­стие, равное по диаметру трубе-жаровне, крышка как бы нанизы­вается на жаровню. В самой крышке часто пробиваются не­большие круглые отверстия с откидной крышечкой. Это паровичок или душничок: когда самовар заки­пает, через него выпускается пар.

На крышку надевается конфор­ка - красиво оформленная подстав­ка для заварочного чайника, кото­рый часто ставится сверху самова­ра. Конфорка также маскирует ту часть жаровни, которая возвышает­ся над крьшкой. На самом верху на­ходится небольшая крышка-колпа­чок. Это заглушка - она закрывает верхнее отверстие жаровни и оста­навливает процесс горения в само­варе, так как препятствует постоян­ному притоку воздуха по трубе-жаровне. Для работы самовара заглушку обя­зательно снимают. На колпачке-заглушке и крышке есть ручки, круглые деревянные шишки, крепятся они с помощью маленьких полых цилинд­риков, надетых на винт - подшишек. Подшишки закрепляются специаль­ными гайками конической формы -малинками.

Самая интересная и технически сложная деталь - это кран. Состоит он из нескольких элементов, каждый из ко­торых имеет своё название. Состо­ит он из трубки с втулкой и стержня с рукояткой. Трубка, например, крепится к корпусу при помощи репейка. Это специальное утолщение вокруг крана для более надежного соединения. Открыва­ется и закрывается кран с помощью вертка.

Кран обладает конструктивной хитростью: его части при длительной работе самоуплотняют­ся. Дело в том, что стержень и втулка совмеща­ются наклонно по конусу. При поворотах повер­хность стержня изнашивается, между ним и гнездом появляется зазор. Но кран не теряет герметичности, поскольку стержень под соб­ственным весом смещается вниз, ликвидируя тем самым зазор. Говоря более научно, создает­ся необходимое контактное давление коничес­ких поверхностей.

Однако стержень изнашивается неравно­мерно и быстрее всего возле торцов. Здесь по­являются пояски-канавки, по которым, кста­ти, коллекционеры определяют, как долго пользовались самоваром, каковы его возраст и ценность. Вместе с пояском-канавкой у краев стержня и втулки образуется уступ, который, не позволяя стержню опускаться, прекращает самоуплотнение.

Подобный неравномерный износ испыты­вают широко распространенные в машино­строении соединения конических деталей с разной жесткостью. На это в свое время обра­тил внимание известный ученый и конструк­тор П. И. Орлов. Он, в частности, предложил утапливать верх стержня во втул­ке, чтобы выровнять контактное давление стержня и втулки само­варного крана.

Самоварные же изобретатели по-своему справились с неравно­мерностью износа, выполнив «по науке» низ вертка - с выступаю­щим торцом, а вверху уменьшили жесткость втулки - она снаружи стала иметь канавку.

Выравнивают износ и по-ино­му: открывая и закрывая кран, де­лают им полный оборот. Если же кран не способен на такой оборот -рукоятка задевает за тулово - рав­номерного износа не будет.

Рукоятка крана, как правило, достаточно массивна, чтобы удер­живать стержень во втулке под на­пором воды. Этим самоварные ма­стера походили на средневековых зодчих, которые ставили на крепо­стные стены тяжелые статуи или башни для выравнивания сил, действующих на сооружение. В то же время рукоятка крана при сво­ем немалом весе достаточно ажур­на и обычно напоминает перо, ре­шетку или ветку.

Наиболее красивой и выразительной частью вертка, да и всего крана, является его завершение - рукоятка. Она бывает двух типов: решетка и ветка. Под словом -ветка» подразумевали ключ (верток) самоварного крана, оформ­ленный в виде отходящего в сторону изогнутого или пере­плетенного стебля. Когда говорили «кран решёткой», это означало, что ключ его увенчан ажурной фигурой, напо­минающей трилистник. Эта конструкция обязательна для любого вида самова­ра. Меняются размеры, объем, форма корпуса и других де­талей, но все они необходимы для работы жарового само­вара.

Жаровый самовар - это самовар, который использует древесное топливо. Древесные угли - самый лучший вид топлива для такого самовара: небольшое количество углей дает сильный, ровный жар. Можно топить самовар и дере­вянными щепками, чурбачками, в крайнем случае даже со­сновыми шишками и даже кукурузными початками. Для хорошего горения необходима тяга - постоянное движение воздуха через трубу-жаровню. Для усиления тяги, а также для того, чтобы вывести наружу дым, если самовар топили в комнате, необходима приставная самоварная труба.

Самовары России. Популярная энциклопедия.- М.: ООО «Хобби Пресс», 2009.-304 с., ил. Текст и иллюстрации: Л.В. Бритенкова, Н.В. Григорьева, С.П. Калиничев, 2009 
Генеральный директор С. Б. Бажора

Руководитель проекта К. Б. Харченко

Составление и подготовка текста: Л. В. Бритенкова, Н. В. Григорьева, С. П. Калиничев

Научный консультант С. П. Калиничев 

Редактор В. И. Грушецкий Фото: Л. В. Бритенкова, Н. В. Григорьева, С. П. Калиничев, М. В. Мичков и др. Верстка, макет, дизайн Н. В. Григорьевой