turning wooden spokes on a lathe

4
Turning wooden spokes on a lathe.  Pieces of  ash (1 ½” by 2 ¼”) were cut to length (~11” long) and then the angles were cut on a regular table saw with a  jig as per picture on right. A piece of  steel was put on the bottom of  a piece of  ¼” plate to run in the guide and angle iron was attached to produce the proper angle for 12 spokes to come together at the hub (15 o  on two sides of  the spoke). A bracket comes over the top and can be tightened with a bolt to hold the piece rigid. After cutting all 12 spokes, it is important to check to make sure they will meet correctly (evenly) on the hub. I left some play so that when they were assembled epoxy could be used to add strength and hold the  joints together. On picture on right, the spoke on the left shows what it would look like after having the taper cut into it. Next, the rough piece was cut to be approximately square at the nontapered end and the centres were marked to be mounted on the lathe. The second spoke from the left is an example of  what a spoke would look like after being squared. The two spokes are examples at later stages of  completion. The lathe for rounding the spokes was set up somewhat like a crude metal lathe in that ways were built out of  channel iron and a carriage was built that runs along it being propelled by an allthread rod that has a handcrank on the end of  it. The carriage is the same channel  iron with smaller pieces of channel iron bolted to it and a “catch” on the bottom to keep the carriage against the ways. A nut is fastened to the carriage and the allthread rod is run through it with a bearing on the end of  the ways. Because there was a 

Upload: gary-b-watts

Post on 07-Apr-2018

229 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

8/6/2019 Turning Wooden Spokes on a Lathe

http://slidepdf.com/reader/full/turning-wooden-spokes-on-a-lathe 1/4

Turning wooden spokes on a lathe. Pieces of  ash (1 ½” by 2 ¼”) were cut to length (~11” long) and 

then the angles were cut on a regular table saw with a  jig as per 

picture on right.  A piece of  steel was put on the bottom of  a piece 

of  ¼” plate to run in the guide and angle iron was attached to 

produce the proper angle for 12 spokes to come together at the 

hub (15o on two sides of  the spoke).  A bracket comes over the top 

and can be tightened with a bolt to hold the piece rigid.  After 

cutting all 12 spokes, it is important to check to make sure they 

will meet correctly (evenly) on the hub.  I left some play so that 

when they were assembled epoxy could be used to add strength 

and hold the  joints together. 

On picture on right, the spoke on the left shows what it would 

look like after having the taper cut into it.  Next, the rough piece 

was cut to be approximately square at the non‐tapered end and 

the centres were marked to be mounted on the lathe.  The second 

spoke from the left is an example of  what a spoke would look like 

after being squared.  The two spokes are examples at later stages 

of  completion. 

The lathe for rounding the spokes was set 

up somewhat like a crude metal lathe in 

that ways were built out of  channel iron 

and a carriage was built that runs along it 

being propelled by an all‐thread rod that 

has a hand‐crank on the end of  it.  The 

carriage is the same channel iron with 

smaller pieces of  channel iron bolted to it 

and a “catch” on the bottom to keep the 

carriage against the ways.  A nut is 

fastened to the carriage and the all‐thread 

rod is run through it with a bearing on the 

end of  the ways.  Because there was a 

8/6/2019 Turning Wooden Spokes on a Lathe

http://slidepdf.com/reader/full/turning-wooden-spokes-on-a-lathe 2/4

hand crank put on the end of  the all‐thread rod, when it is turned it feeds the carriage along the ways. 

An electric motor with a saw blade mounted on a mandrel on the end of  the shaft is mounted to the 

carriage (safety guards are removed for clarity).  The saw blade is offset such that when it is near the 

tail‐stock end of  the lathe, it will not touch the tail stock but will get to the end of  the wood spoke.  It is 

important that the blade turns in the direction that it comes down on the advancing side (clock‐wise in 

photograph below) to prevent the piece from splintering.  I will try to upload a video of  this on to You 

Tube (search for RetiredHoodlifter to see a list of  my videos). 

Make sure both the saw blade and the wood piece can 

turn freely.  The saw blade should not hit the lathe ever 

and should not touch the wood piece until they are 

both running and the carriage is advanced along the 

piece.  The wood piece should not touch the saw blade 

until both are running and the carriage is advanced 

along the piece.  As the saw nears the hub end of  the 

piece (a crude mark can give some indication of  when 

you are approaching the end), the saw and lathe should 

be turned off  and measured more precisely.  Finally, the 

carriage can be removed from the ways and the piece 

8/6/2019 Turning Wooden Spokes on a Lathe

http://slidepdf.com/reader/full/turning-wooden-spokes-on-a-lathe 3/4

can be sanded down to completion.  This can be seen as third spoke on the photo above.  After starting 

the lathe and the saw motors, advance the carriage along the ways slowly so that the saw blade does 

not bounce too much and the piece becomes too rough.  By using a 7 ¼” saw blade you get a nice 

tapered curve for the spoke where it  joins at the hub as per the picture above. 

The rim end of  the spoke can then be turned down using regular chisels with the small nib that fit into 

the rim.  This can be seen as the fourth spoke on the photo above. 

In order to make space for the weld in the hub and for 

rolling spoke into the rim, a small corner must be cut off  

the spoke (outside and inside) as per photo at the right. 

Channel (1 ½” by ½”) was rolled to approximately 22” 

diameter and welded inside rim as per picture to right and 

diagram below.  The bolts used through the plates and 

spokes are Allen key bolts (nice small heads look 

somewhat like rivets).  The ¼” plate was tapped to receive 

the ¼” bolts so the excess bolt can be ground flush with 

the ¼” plate so it will mount flush with the plate on the 

rear axle. 

All surfaces except where the spokes were in contact with each other (at the hub) were coated with 

epoxy (West System 105 Epoxy & West System 207 Hardener (3:1)) and allowed to dry.  I recommend 

that you completely assemble the wheel dry before applying epoxy where spokes  join to make sure it all 

fits 

properly. 

The 

diameter 

of  

the 

assembled 

spokes 

before 

epoxy 

was 

added 

(on 

the 

hub) 

was 

1/16” 

larger than the inner surface of  the rim to make preload.  When taking wheel apart after this inspection, 

slacken slowly and keep the bolt that draws it all together tight with the hub so it does not fly apart and 

damage you or the wheel.  Finally, coat the surfaces of  the spokes that are in contact with each other 

and reassemble the wheel.  The wheel was assembled similarly to the elegant description at 

www.modelt.org/regans%5fwheels%5web/ .  Use as many clamps as you have to hold the inside and 

outside plate together (with spokes in between) until the epoxy is dry.  After epoxy is dry you can drill 

8/6/2019 Turning Wooden Spokes on a Lathe

http://slidepdf.com/reader/full/turning-wooden-spokes-on-a-lathe 4/4

out the ¼thread). 

Final pro

” holes for th

uct: 

e Allen key bolts (drill the ¼” plate to 1

 

3/64” so it can be tapped for ¼” cours