Устройството на кърмовата тръба има за цел да осигури необходимата водоустойчивост на корпуса на кораба, а гребният вал - една или две опори, да поема статични натоварвания от теглото на вала и витлото и динамични натоварвания от работата на витлото под различни условия на потапяне.
Устройствата на кърмовата тръба на морските кораби са разделени на две групи:с неметални и метални облицовки.
В първия случай като антифрикционни лагерни материали се използват бекаут, текстолити, слоеста пластмаса от дърво, гумено-метални и гумено-ебонитни сегменти, термопластични материали (капрографит, капролон) и др.
В смазан с масло метален лагер черупките на опорния лагер са пълни с бабит.
При работа на кораб възникват постоянни и променливи натоварвания в кърмовата тръба под въздействието на сили и моменти, предавани на витловия вал от витлото, което причинява напрежение в лагерите и тръбите на кърмовата тръба. Двигателят предава въртящ момент към витлото, който не е постоянен.
Периодичните промени в въртящия момент в системата двигател-вал-витло причиняват усукващи вибрации. Когато честотата на смущаващите сили съвпада с честотата на собствените торсионни вибрации, възникват резонансни условия, при които силите в частите рязко нарастват.
Значителни сили се наблюдават и в близки до резонанс зони, когато се получава частично съвпадение на честотите. В диапазона 0,85-1,05 от изчислената скорост на въртене на вала не се допуска наличието на забранени резонансни зони.
По време на работа на витлото върху неговите лопатки възникват периодични смущаващи сили и моменти, които се възприемат от устройството на кърмовата тръба и се предават на корпуса на кораба чрез неговите лагери. Тези сили възникват в резултат на промяната на тягата и тангенциалната сила на съпротивление на въртенето на всяка лопатка по време на един оборот на витлото. В този случай могат да се създадат условия, при които честотата на силите, действащи върху витлото, съвпада с честотата на естествените огъващи вибрации на линията на вала, което ще доведе до резонансни вибрации на вала на витлото и високи напрежения в основните му секции .
Общият огъващ момент се състои от момента от масата на винта, хидродинамичния огъващ момент и момента от инерционните сили по време на огъващи вибрации на линията на вала.
Хидродинамичен дисбаланс на витлото възниква поради разлики в стъпката на всяка лопатка или когато витлото работи частично потопено. По време на производството на лопатките тяхната стъпка се различава леко, но по време на работа, ако отделни лопатки се счупят или деформират, произтичащите сили могат да доведат до вибрации, които са опасни за опорите на кърмовата тръба. По време на баластните преходи, поради разликата в тягата, се създава допълнителен огъващ момент, което води до значителен хидродинамичен дисбаланс и, като следствие, повишена вибрация на корпуса на кораба.
Натоварването от масата на гребния вал и витлото се възприема от лагерите на кърмовата тръба, които също възприемат конструктивния статичен дисбаланс на витлото. Максималната част от натоварването пада върху лагера на кърмовата тръба и задната му част. По време на работа могат да възникнат допълнителни натоварвания върху устройството на кърмовата тръба, когато витлата ударят чужди предмети.
Устройството на кърмовата тръба е еднакво за всички кораби, независимо от техния размер и предназначение, и се състои от кърмова тръба, вътре в която има лагери, и уплътнително устройство, което предотвратява проникването на морска вода в съда. На фиг. Фигура 1 показва устройството на кърмовата тръба на едновинтов кораб с неметални лагери, най-широко използвани във флота. Краят на носа на кърмовата тръба 4 с фланец 11 е здраво закрепен към задната преграда 12, а задният край е вкаран в кърмовата тръба 3, уплътнен с гумени пръстени 15 и затегнат със съединителна гайка 16 със специална запушалка 2 , Уплътнителната гума е монтирана между ограничителната яка 14 на кърмовата тръба и кърмовата тръба с носовата страна и съединителната гайка и кърмовата стойка от другата страна, за да се предотврати проникването на морска вода в пространството между кърмовата тръба и кърмов пост.
В зоната, където излиза кърмовата тръба, вътре в съда е монтирано уплътнение на салникова кутия, което включва уплътнение 9, монтирано между вала и тръбата, и ръкав за налягане 10. Салниковата кутия е достъпна от машинното отделение или витлото шахтов тунел. В средната част кърмовата тръба се поддържа от флори 13, които могат да бъдат заварени към тръбата или да лежат върху подвижна опора, както е показано на фиг. 1.
Вътре в кърмовата тръба има втулка на кърмовата тръба 5 и носова втулка 7 със задни ленти или нейните заместители 6 и 8, монтирани в тях според дизайна на „цевта“ или, по-рядко, „лястовича опашка“. Втулките на кърмовата тръба са закрепени към тръбата с фиксиращи винтове, за да се предотврати въртенето; надлъжното изместване на носещите ленти на кърмата се предотвратява от пръстен 1.
За осигуряване на надеждно смазване и охлаждане лагерите се напомпват принудително с морска вода, като за целта в комплекта лагерни ленти в местата на сглобките им са предвидени жлебове за свободно преминаване на вода. В задния комплект долните ленти имат подреждане на влакна от край до край, горните имат надлъжно разположение (вижте фиг. 1, раздел A-A), тъй като долните възприемат големи специфични натоварвания. Между долната и горната опорна лента са монтирани месингови упорни ленти 18, с помощта на които те се предпазват от завъртане във втулката на кърмовата тръба. За да предпази вала на витлото от корозивното въздействие на морската вода в областта на кърмовата тръба, той има бронзова облицовка 17 или е защитен със специално покритие.
В кърмовите тръби са монтирани лагери - те поемат силите от витлото и вала. За производството на кърмови тръби се използва стомана, по-рядко сив чугун клас SCh 18-36. Те могат да бъдат произведени заварени или вградени. В първия случай тръбата е свързана чрез заваряване към кърмовия стълб, фланците на рамката на корпуса на кораба и преградата на задния пик; във втория се вкарва в корпуса на кораба от кърмата или носа и се закрепва. Вложните тръби се произвеждат ляти, заварено-отлети или ковано-заварени. Връзката между кърмовата тръба и кърмовата стойка е преобладаващо цилиндрична по дължината си, а в някои случаи е конична. Дебелината на стената на кърмовата тръба трябва да бъде най-малко (0,1-0,15) dr, където dr е диаметърът на вала на витлото по протежение на обшивката.
Като цяло кърмовият ствол, кърмовата тръба, корпусът и подсилената кърмова преграда трябва да образуват една, добре свързана, твърда структура. Недостатъчната твърдост на този възел, липсата на твърда връзка между тръбата и фланците на комплекта и наличието на отслабени прилягания в връзките на кърмовата тръба с кърмовия ствол не осигуряват надеждна и безпроблемна работа на устройствата на кърмовата тръба и допринасят за повишена вибрация на кърмовата част на кораба.
Уплътнителните жлези са важен компонент в устройството на кърмовата тръба. Опитът в експлоатацията на устройствата на кърмовата тръба на кораби с голям тонаж показва, че най-надеждните конструкции в експлоатация са тези, които осигуряват не само твърдост на устройството, но и надеждно уплътнение, което предотвратява навлизането на морска вода в корпуса на кораба.
В този случай трябва да се даде предпочитание на такива устройства на салниковата кутия, които съдържат както основната, така и спомагателната салникова кутия, което позволява да се счупи на повърхността без подрязване. Устройството на салниковата кутия може да бъде монтирано в носа на кърмовата тръба, както е показано на фиг. 1, или са с отдалечен корпус.
Ориз. 2. Уплътнения на карданния вал
Дистанционното маслено уплътнение на кърмовата тръба (фиг. 2, а) се състои от корпус 4, който е прикрепен към фланеца на задната преграда с помощта на шпилки 7. Вътре в корпуса на масленото уплътнение има уплътнение 3, което е запечатано от притискаща втулка 6 с помощта на гайки 5. Допълнителното маслено уплътнение може да бъде уплътнено със специален месингов пръстен 1, чието аксиално движение се осигурява чрез едновременно въртене на три месингови винта 2.
Конструкцията на дистанционна, отделно фиксирана жлеза е нерационална, тъй като претоварва устройството на кърмовата тръба и самата жлеза с допълнителни натоварвания поради несъответствие на аксиалната опаковка на жлезата и вала.
Дизайнът на уплътнението, показан на фиг. 1, се използва широко на кораби. 2, б. Отделна кутия за пълнене 5, заедно с уплътнение 4, е напълно вдлъбната в кърмовата тръба 3, като по този начин увеличава твърдостта на уплътнението и подобрява работата на възела на кутията за пълнене. Равномерното компресиране на масленото уплътнение се осъществява чрез завъртане на една от шестте ходови зъбни колела 1, свързани помежду си със зъбно колело 2.
В разглеждания дизайн, както и в много други, не са осигурени спомагателни уплътнения и следователно е изключена възможността за счупване на уплътнението на вода без подрязване на съда. В този случай представлява интерес уплътнението "Pneumostop" (фиг. 3) на ледоразбивача тип "Киев", което е монтирано в задната част на салниковата кутия.
Водоразпределителен пръстен 2 се вкарва в тялото 1 на носовата кърмова тръба, докато спре, което е уплътнено с два гумени пръстена 5 и заключено с винтове 9. Водоразпределителният пръстен има жлеб за поставяне на гумен пръстен 3 ( пневматичен ограничител) с бронзов вътрешен пръстен на твърдост 4.
Пневматичният ограничител е закрепен с капак 8 и болтове 7, след което има място за пълнене на семеринга. Ако е необходимо да се спре достъпът на вода в корпуса, е необходимо да се подаде въздух под налягане през канал 6 в тялото на втулката на кърмовата тръба вътре в профилния гумен пръстен на пневматичния ограничител, който ще компресира вала. При нормална работа разстоянието между пневматичния ограничител и карданния вал е в рамките на 3-3,5 mm, като по този начин се предотвратява контактът им.
Първо малко историческа информация за прототипа. Историята на създаването на немски торпедни лодки датира от Първата световна война. Първият екземпляр от този тип кораби е построен през 1917 г. Веднага можем да кажем, че той беше много далеч от съвършенството. Но все пак до края на войната германският флот се състои от 21 лодки. След края на войната много страни загубиха интерес към този тип оръжие. Нещата бяха различни в Германия, която беше обект на много ограничения върху оръжията, съгласно договора от Версай. Между другото, там нищо не се каза за торпедни лодки. Затова немците през 1923г Първо, те закупиха няколко стари торпедни лодки за Ханзейското училище за яхтсмени и Германското спортно дружество в открито море. Под прикритието на тези организации започна работа за подобряване на съществуващите лодки и създаване на нови. До края на 30-те години бяха разработени тактически и технически изисквания за новите „комари“. Според германската военноморска доктрина показателите за скорост, за разлика от дизайните на лодки от други страни, са сравнително ниски - около 40 възела. По това време различни компании представиха три версии на лодки с различни оформления и различен брой бензинови двигатели. Но те не задоволиха военните, затова беше необходим напълно нов проект. През 1928г Вниманието на специалистите беше привлечено от моторната яхта Oheka II, построена от Lurssen за американски финансов магнат. Корпусът по това време имаше усъвършенстван дизайн, мощността му беше направена от леки сплави, а кожата се състоеше от два слоя дърво. Три бензинови двигателя позволиха на яхтата да достигне скорост от 34 възела. По това време това бяха изключителни характеристики. През ноември 1929г Компанията Lurssen получи поръчка за разработване и изграждане на торпеден катер. Дизайнерите взеха за основа дизайна на яхтата Oheka II и почти удвоиха водоизместимостта, за да компенсират момента, създаван от високо монтираните торпедни тръби. Лодката влезе в експлоатация на 7 август 1930 г. и променя името си няколко пъти, в резултат на което получава обозначението S-1 (Schnellboot). Трябва да се отбележи, че дори увеличаването на мощността на двигателя не помогна да се постигне проектната скорост от 36,5 юзди. При скорости, близки до максималната, носът на лодката излезе от водата, страните се измиха и се появи силна устойчивост на пръски. Този проблем беше решен чрез използването на така наречения „Ефект на Лурсен“. Същността му се състоеше в това, че във външните витлови потоци бяха поставени малки помощни кормила, които се завъртяха на 15-18 градуса встрани. Това помогна да се постигне увеличение на скоростта до два възела. Впоследствие помощните кормила стават задължителна част от дизайна на всички лодки-охлюви. S-1 и стана родоначалник на цялата серия немски торпедни лодки от клас S. От 1943 г. започват да се произвеждат лодки от най-успешната модификация Schnellboot тип S-100. Той се различаваше от предишните типове кораби със своята бронирана куполообразна бойна кула. Лодките от клас S-100 бяха почти два пъти по-дълги от вражеските лодки от същия клас. Те бяха оборудвани с кабини, камбуз, тоалетна и всичко необходимо за дълги пътувания, което направи възможно използването им на голямо разстояние от базите. Лодките от този тип имаха двигатели с обща мощност от 7500 к.с., което им позволи да достигнат скорост от 43,5 възела.
Подготовка и монтаж на корпуса
Макет на торпедоносеца С-100 в мащаб 1:72 е произведен от немската компания Revell. Ще кажа малко за самия модел, сега има само тези снимки на леяците.
При по-внимателно разглеждане можете да видите, че всички детайли са направени на високо ниво, няма следи от потъване или отмествания и много малко светкавица. Доволен съм от големия брой детайли и качеството на изработката им. Този модел беше незабавно, дори преди придобиването, планиран за радиоуправление. Приличната му дължина - 500 мм, направи възможно да се направи добър радиоуправляем модел на лодка. Той също така е предназначен да се състезава в клас F-4A на състезания по корабомоделизъм. Работата по модела започна още преди създаването на блога, но идеята вече беше налице, така че бяха направени няколко снимки от процеса на изграждане. Изграждането на модела на радиоуправляемата лодка започна с подготовка и залепване на корпуса. По принцип пасването на частите на модела е добро, но за удобство залепих корпуса, който е дълъг почти 500 мм, на части.
След това, за да запечатам кутията, излях полистирол много добре върху целия шев.
Производство и монтаж на кърмови и хелмпортни тръби
Следващият етап е подготовката за производство на кърмови тръби и тръби за шлемове. За да направя това, обърнах втулките на струг. За гребни валове и приклади на руля ще използвам прът с диаметър 2 мм. Вътрешният диаметър на втулките на кърмовата тръба трябва да се поддържа стриктно в съответствие с диаметъра на гребните валове. Това е необходимо, за да се осигури плътност. Самите тръби бяха направени от тръбни колена на антени с необходимия диаметър. За съжаление снимките на кърмовите тръби не се получиха добре, но мисля, че работата е ясна.
Процесът на изработка на хелмпорт тръби е същият, но тук снимките са добри и се вижда всичко на тях. Вмъкваме втулки в парчетата тръби и ги запечатваме добре.
Сега трябва да залепите кърмовите тръби в корпуса на радиоуправляемата лодка. За да направите това, първо маркираме върху него местата за тръби и скоби на карданния вал. Правим разрези и монтираме кърмовите тръби без лепило. За да улесните инсталацията, можете да направите устройство, както е показано на снимката, например от парче тяло на флопи диск.
Задаваме необходимия ъгъл на витловите валове и залепваме устройството към корпуса. Сега трябва да направите скобите на карданния вал. Ние заточваме месингови втулки на струг, тук вътрешният диаметър може да бъде малко по-голям. Ако по време на производството на кърмови тръби и тръби за хелмпорт вътрешният диаметър се поддържаше строго 2 mm, за съществуващите шахти, тогава в скобите може да се направи 2,1 mm. Тъй като е практически невъзможно да се зададат и трите точки, на които валът на витлото лежи на една линия. И ако има дори леко отклонение, карданният вал ще се върти бавно, което ще доведе до загуба на мощност на двигателя, увеличаване на тока във веригата и ненужна консумация на батерията. При малък модел на радиоуправляема лодка консумацията на батерия е много важен параметър. Тъй като пространството и теглото на батерията са ограничени, няма да можем да поставим батерия с голям капацитет. Във всяка втулка правим жлебове-разрези чрез нарязване и там запояваме месингови ленти, получавайки V-образна скоба, съгласно чертежа. Пластмасовите части на модела могат да се използват като шаблони. В частта, която ще бъде залепена в тялото, има няколко разреза, така че по-късно ще бъде по-лесно да огънете частта и да я залепите към текстолитните подложки с епоксидна смола.
Сега правим слотове в тялото на модела за скобите и ги монтираме без да ги залепваме. Проверяваме лекотата на усукване на валовете, ако се въртят много лесно, първо примамваме кърмовите тръби с малко количество циакрин и отново проверяваме лекотата на въртене на валовете. Ако всичко е наред, най-накрая можете да залепите кърмовите тръби. След като циакринът се втвърди, можете да премахнете устройството. Сега трябва да залепите скобите на карданния вал. По принцип някои колеги ги лепят в корпуса и после ги покриват с разреден в лепило пенополистирол. Но след един неуспешен модел, може би поради качеството на пластмасата на корпуса, където след като този състав изсъхне, частите се преместиха и притиснаха витловите валове, многократното повторно залепване не помогна, започнах да правя този възел според това схема. Може би това увеличава прекараното време, но след залепването абсолютно нищо няма да се движи никъде поради деформация. В малки парчета фибростъкло се изрязват жлебове за скобите и около периметъра се пробиват дупки с диаметър приблизително 2,5 mm. След това тези плочи се монтират вътре в корпуса, така че техните слотове да се изравнят със слотовете в корпуса. След това се маркират и пробиват дупки в корпуса на лодката, така че да съвпадат с дупките в плочата. Сега части като пирони се заточват от парчета лея. Техният малък диаметър трябва да съответства на диаметъра на отворите, които се пробиват в плочата и в тялото. Използвайки тези части, залепвайки ги с моделно лепило, закрепваме плочите от вътрешната страна на корпуса на лодката. Тази операция е необходима, за да можете да залепите скобите на карданния вал към корпуса с епоксидна смола. По време на процеса на втвърдяване на епоксидната смола е възможно да се контролира позицията на скобите и, ако е необходимо, да се коригира. Също така, след полимеризация на смолата, няма да има деформация на пластмасовия корпус и изместване на скобите. След това можете да маркирате и залепите тръбите за хелмпорт върху циакрина. След това за уплътняване и укрепване на лепилните фуги ги полагаме с двукомпонентен епоксиден кит Epoxy Putty от Tamiya.
Сега можете да шпакловате местата за монтаж на кърмовите тръби и плочите под скобите. За това използвам двукомпонентна автомобилна шпакловка BODY SOFT.
Автомобилната замазка BODY SOFT се втвърдява доста бързо; само след няколко часа купето може да бъде третирано. Правя тези неща през нощта, така че до следващата вечер всичко определено ще се втвърди.
Изработка на стойка за мотор
Следващият етап е производството на стойка за мотор и монтаж на електрически двигатели върху нея. Купих колекторните двигатели от нашия магазин Хоби, явно са произведени в Китай. Не е възможно да се установи техният тип, мога само да кажа, че захранващото напрежение беше написано на етикета с цената: 3-12V.
По отношение на размера нещо подобно се използва в CD-ROM дисковете. Между другото, изборът на двигатели е много важен момент при изграждането на модел на радиоуправляема лодка. Необходимо е да се опитате да изберете електрически двигатели по такъв начин, че когатоС предвиденото от вас захранващо напрежение и минималната консумация на ток те осигуриха достатъчен въртящ момент. На този етап можете също да оформите модела. В кутията поставете масово-размерни модели на електродвигатели, приемник, кормилни механизми и захранваща батерия. Тази операция може да се извърши в банята. Необходимо е да се гарантира, че моделът е разположен във водата възможно най-близо до водната линия. Също така трябва да избягвате ролки и гарнитури. В същото време не забравяйте за достъпността на елементите на оборудването и шасито след залепването на палубата. На този етап е необходимо да се помисли за подвижни модули за достъп до тях. Например надстройки или други структурни елементи. Също така е необходимо предварително да се мисли за херметичността на цялата конструкция. Избрах схема, като целият основен дек се сваля, а фалшивият дек е от оракал. Тази схема вече е тествана няколко пъти и е доказала своята жизнеспособност. Да се върнем към стойката на двигателя, направих я от фолио от фибростъкло. Две плочи бяха запоени перпендикулярно и между тях беше запоен скобен ъгъл за структурна здравина. Двигателите са прикрепени към рамката с болтове M2.
Първо беше изрязана основа от фолио от фибростъкло, към която ще бъдат прикрепени двигателите. Има четири пробити отвора за M2 болтове и два отвора за кръглата част на корпуса на мотора. След това от ламинат от фолио от фибростъкло изработваме част, която ще бъде прикрепена към издатините, монтирани на тялото на модела. Пробих две дупки в нея за закрепване, но все пак е по-добре да помисля къде да поставя третата дупка. Все пак триточковият монтаж е по-надежден. След това запояваме тези две части под ъгъл от 90 градуса и инсталираме ъгъл между тях за твърдост. Както показа практиката, по-добре е да направите частта, към която са прикрепени двигателите, от по-дебел материал за твърдост.
Ето как изглежда този агрегат, сглобен с електрически двигатели.
Самата рамка се закрепва към корпуса на модела радиоуправляема лодка с помощта на плексигласови втулки с резба M3.
Монтиране на карданни валове и скоби
Сега трябва да сглобите модула мъртва дървесина-вал-скоба. За моя модел радиоуправляема лодка Schnellboot S-100 използвах валове с диаметър 2 mm от Gaupner. За да се избегне огъването или повредата им по време на подготвителната работа, за монтиране и регулиране на шасито на модела са използвани велосипедни спици, също с диаметър 2 мм. Тъй като кърмовите тръби вече са залепени в модела, сега трябва да фиксираме скобите на гребния вал. За да направите това, вмъкваме валовете от велосипедни спици в мъртвата дървесина, монтираме скобите на място и огъваме изрязаните им части вътре в тялото.
След това проверяваме лекотата на въртене на валовете в тази система. Ако е необходимо, подравняваме и огъваме скобите според нуждите. В крайна сметка трябва да гарантираме, че валовете се въртят много лесно в цялата тази система. След това, използвайки малко количество епоксидна смола, прикрепяме скобите на карданния вал, като ги залепваме към подложките на печатната платка. Докато смолата се втвърдява, ние постоянно наблюдаваме лекотата на въртене на витлата и, ако е необходимо, регулираме позицията на скобите. Този етап е много важен, тъй като правилната инсталация и фиксиране на системата sternwood - вал-скоба и лекотата на въртене на валовете в бъдеще ще повлияят значително на характеристиките на шофиране на модела и ще повлияят на консумацията на батерията. След като епоксидната смола се втвърди напълно, ние отново проверяваме лекотата на въртене на фиксатора и ако всичко е наред, накрая фиксираме скобите, като старателно изливаме областта на залепване върху текстолитните зони с епоксидна смола. Тази снимка показва монтажа с вече огънати и залепени с епоксидна смола скоби.
Следващият етап, след фиксирането на скобите, е инсталирането на стойката на двигателя с двигатели. За да направите това, първо на струг заточваме издатините и нарязваме резби в тях за винтовете, които ще закрепят стойката на двигателя. На снимката по-горе можете да видите, че шефовете вече са монтирани в тялото. Ще опиша по-подробно процеса на инсталирането им. Шофите ги направих от плексиглас, а резбите бяха нарязани за М3 болтове. За да опростим процеса на инсталиране на моторна стойка с двигатели, ние правим две прости адаптации. Заточваме две втулки на струг. Тъй като нашите карданни валове и валове на електродвигатели са с диаметър 2 mm, ние правим вътрешния диаметър на втулките 2 mm. Дължината им е приблизително 30 мм, като външният диаметър няма голямо значение. След това, използвайки тези втулки, ще свържем валовете на двигателя и карданните валове в едно цяло. Завиваме главите към стойката на двигателя и като ги регулираме, позиционираме стойката на двигателя в корпуса, така че валовете на витлото да се въртят с максимална лекота.
Свързване на електродвигатели с карданни валове
След като инсталирате витловите валове и двигателите на модела на радиоуправляема лодка, трябва да помислите за свързването им. Има няколко различни схеми. Можете да свържете тези възли с помощта на гъвкава връзка, като например пружина, или с помощта на универсална връзка. Ние ще използваме втория вариант. За да направите това, на струг, първо, от стомана, завъртаме две втулки с топка. Нека пробием топките за по-нататъшно монтиране на телени дюбели.
Ето снимка на вече монтирана част на вала с ключ.
След това ще обработим две чаши от стомана и ще направим разрези за ключовете. След това пробиваме чашите от двете страни със свредло 1,6 мм и нарязваме резба М2 за фиксиращите винтове.
Нека съберем всички детайли. Ние обработваме ограничителните втулки върху валовете и ги запояваме, така че да има лек луфт, когато витлата се завинтват и ограничаващите втулки се монтират.
След това запояваме втулки с топки към единия край на вала и вкарваме телени ключове в отворите, така че да се движат лесно. Видяхте крайния резултат на снимката по-горе. Закрепваме чашите с винтове на валовете на електродвигателите. Сега вкарваме валовете в мъртвите дървета, монтираме стойката на двигателя на място и сглобяваме всичко.
Следващият етап е производството на витла. Как да направите това е описано в статията.
Засега ще използваме необработени витла.
Сега можете да подадете захранване към двигателите и да проверите как работи всичко.
Изработка на волани за модела
Сега трябва да направим кормила за радиоуправляемия модел на лодката Schnellboot S100. За този модел трябва да направите 3 от тях. Според правилата кормилата и витлата могат да бъдат изработени в няколко по-големи размера. Докато централният волан е доста голям, страничните волани са твърде малки. Перото има формата на трапец, така че първо ще направим шаблон от хартия. Можете да вземете кормилата от комплекта като основа и леко да увеличите площта. След като пробваме шаблоните, ще ги пренесем върху материала, от който ще изработим частите. Тук е по-добре да използвате неръждаем и добре запоен метал. За тези цели използвам листов месинг с дебелина 0,2-0,3 мм. Изработваме топката от велосипедна спица, диаметърът й е 2 мм. Единият край, с дължината на перото, се сплесква и заточва на електрическа точилка. Това са частите, подготвени за запояване.
Инсталираме приклада на мястото на оста на въртене и го запояваме добре с мощен поялник към една от стените на писалката. След това огъваме перото и запояваме задния ръб, след което запояваме краищата.
Така се получиха суровите части.
Сега те трябва да бъдат обработени и кормилата да дадат желаната форма.
Използваме същия принцип, за да направим централния волан. Той е малко по-сложен по форма, но същността на процеса е подобна на описаната по-горе. Единствената разлика е, че тук водещият ръб е направен от медна тръба.
В крайна сметка това са кормилата, които получавате:
Уплътняване на корпуса и осигуряване на плаваемост
Следващият етап е инсталирането на водонепроницаеми прегради в корпуса. Това е необходимо, за да се осигури плаваемост на радиоуправляемата лодка, когато водата попадне вътре. За малък модел това е особено критично, тъй като дори малко количество вода може да доведе до наводняване и възможна загуба. Затова ще разделим вътрешния обем на четири отделения и ще монтираме водоустойчиви прегради от полистирен. Сега можем да проведем тест за плаваемост; за това ще наводним отделенията с вода.
Едното отделение е наводнено.
Наводнени са две купета.
Наводнени са три купета.
Както можете да видите на снимката, дори когато три отделения бяха наводнени, част от радиоуправляемата лодка остана на повърхността. От това следва, че е възможно да се спаси моделът в такава ситуация. Така се оказа, че е разделен на четири отделения: лък,
второто е отделението за електроника,
трети – двигател
и кърма
с кормилна уредба и кормилни механизми. Но за да предотвратите попадането на вода вътре, е необходимо добре да запечатате кутията предварително. За да осигурим уплътнение на вътрешния обем, като залепим тялото с оракал, ще залепим страна от полистирол към страните. За да получите достъп до отделението за електроника, след залепване на носовата част на палубата, в преградата се прави люк, който се издига нагоре. И за да може да се снимат карданните валове, в него се правят дупки, които след това се запечатват с оракул.
Кормилна уредба и електроника
Сега е време да инсталирате кормилната уредба и електрониката на модела на радиоуправляема лодка Schnellboot S100. За да направите това, първо, нека помислим как да монтираме серво задвижването. Направих три опорни скоби от дебел леяк и ги подсилих с полистиролови ъгли. Самата рамка беше направена от пластмасова тапа от компютър. Има формата на ъгъл и се оказва доста удобна стойка.
Като серво задвижване използвах китайска кормилна машина HXT-500, тежаща 8 грама. Пръчката е направена от тел с диаметър 1 мм с резета, изработени от шнур на авиомодел.
Инсталираме всичко на място, закрепваме рамката със самонарезни винтове към стелажите от леяците.
Във второто отделение поставяме електрониката. Там ще бъдат разположени приемникът и регулаторът на скоростта.
Палубата с основната надстройка все още не е монтирана, но в бъдеще те ще бъдат залепени и за да се позволи монтаж и демонтаж на електрониката, ще бъде направен люк в преградата.
Батериите за модела ще поставим в двигателния отсек. За да предотвратим намесата на батерията при въртенето на карданните валове, ще направим преградна подложка, също от компютърен щепсел. Отстрани, така че батерията да не виси, ще поставим ленти от порест опаковъчен материал.
Сега радиоуправляемата лодка модел Schnellboot S100 е готова за морски изпитания.
Видео за морски изпитания
Следва продължение…
Скоростните кутии са устройства, които ви позволяват да намалите или увеличите скоростта на двигателя на модел на кораб, както и да укажете на витлата желаната посока на въртене. Скоростните кутии са монтирани в корпуса на корабните модели между двигателя и витлото. Повечето от двигателите за моделите са високоскоростни. Следователно те се нуждаят от скоростни кутии, за да намалят скоростта и да придадат въртене на няколко винта.
За производството на скоростни кутии цилиндричните зъбни колела обикновено се избират от различни инструменти, телефонни дайлери и часовникови механизми, като предварително се изчислява необходимото предавателно отношение.
Предавателно отношение азпоказва колко пъти е необходимо да се увеличи или намали броят на оборотите на изхода на скоростната кутия. Ако трябва да намалите скоростта в азпъти, след това броя на зъбите на задвижващото зъбно колело Z1(чийто вал е свързан към двигателя) трябва да е вътре азпъти по-малко от това на задвижваното зъбно колело Z2(чийто вал е свързан с вала
витло), т.е.
Ако трябва да увеличите броя на оборотите, направете обратното. По този начин броят на оборотите на задвижваното зъбно колело на скоростната кутия винаги ще бъде по-голям или по-малък от броя на оборотите на задвижващото зъбно колело със същия коефициент като броя пъти, когато задвижващото зъбно колело има по-малко или повече зъби.
Ориз. 108. Тристепенна скоростна кутия.
Понякога става необходимо да се направи скоростна кутия с много голямо забавяне, например за лебедка с щифт за преместване на платна на модел на радиоуправляема яхта. В този случай се прави многостепенна скоростна кутия, т.е. от две или три двойки зъбни колела. За това се използва и червячна предавка.
За да определите общото предавателно отношение на такава скоростна кутия, направете това. Първо определете предавателното отношение на всяка двойка зъбни колела или червячна предавка поотделно и след това ги умножете заедно, за да получите общото предавателно отношение аз. На фиг. 108 показва общ изглед на тристепенна скоростна кутия, състояща се от една червячна предавка и две двойки цилиндрични зъбни колела. Общото предавателно отношение на такава скоростна кутия е азще бъде равно на: i1i2i3.
Една от най-важните величини в зъбните колела е техният модул на зацепване m. Модулът на зацепване е дължината в mm на един зъб на зъбно колело по диаметъра на началния кръг, числено равен на съотношението на диаметъра на този кръг и броя на зъбите. Само предавки със същия модул осигуряват нормално зацепване и могат да се използват в скоростната кутия.
Така при избора на готови предавки първо трябва да се определят техните модули. Ако са еднакви, ще работят по двойки. За да определите модула на цилиндрично зъбно колело, можете да използвате следната връзка:
Където д- външен диаметър на зъбното колело;
З- брой зъби на зъбното колело.
При производството на скоростни кутии трябва да се стремите да използвате зъбни колела с малък модул, т.е. зъбни колела с по-голям брой зъби с еднакъв диаметър. Използването на фино модулни предавки намалява загубите от триене, шума в скоростната кутия и подобрява плавната работа. Стойностите на модула за ангажиране са стандартизирани. За производството на скоростни кутии за корабни модели най-подходящи са зъбни колела с модул на зъбно колело 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 1.0; 1,25 и 1,5 мм. Колкото по-голяма е мощността на двигателя, толкова по-голям е зъбният модул, от който са взети зъбните колела за скоростната кутия. По този начин зъбни колела с модул на зацепване 1,25 и 1,5 могат да бъдат препоръчани за производство на скоростни кутии само за двигатели с вътрешно горене (фиг. 109).
Ориз. 109. ДВГ със скоростна кутия.
Скоростните кутии, направени с такива предавки за електродвигател, ще бъдат много „груби“ и ще имат големи загуби. За тях е по-добре да се използват зъбни колела със зацепващи модули: 0,6; 0,7 и 0,8. Използването на зъбни колела, изработени от различни метали, като стомана и месинг, също помага за намаляване на шума от скоростната кутия и подобряване на плавността на нейната работа. Загубите в скоростната кутия ще бъдат още по-малки и шумът от нейната работа ще се намали, ако се постави в кутия, напълнена с машинно масло, а ще бъде напълно достатъчно, ако едно от зъбните колела на скоростната кутия е потопено в нея само с 3- 4 мм.
Ориз. 110. Схеми на скоростна кутия.
Фиг. 111. Маркиране на страничната плоча на скоростната кутия.
Производството на скоростната кутия започва с производството на странични плочи. Изрязват се от листов месинг или стомана 1,5-2 мм. Плочите трябва да се изправят добре върху плоска метална плоча с дървен чук, след което да се сгънат, захванат със скоба или в ръчно менгеме и да се пробият 3-4 мм дупки в 4-те ъгъла, в зависимост от това с какви болтове ще се свързват . След това двете плочи трябва да бъдат свързани с два болта (в противоположните ъгли) и обработени с файл по начертания контур.
Сега направете прецизни маркировки на позициите на всички зъбни колела върху една от страничните плочи на скоростната кутия. Да приемем, че ще бъде произведена скоростна кутия, за да се намали броят на оборотите с помощта на два винта. След това трябва да начертаете две взаимно перпендикулярни линии с метален писец - хоризонтална линия (A1 A2) на нивото, в зависимост от диаметъра на зъбното колело, и вертикална линия (B1 B2) в средата на плочата (фиг. 111). От точката на пресичане на тези линии (O) е необходимо да се отделят по хоризонтална линия центровете на задвижваните зъбни колела - 001 и 002. Разстоянието между тези точки O1O2 трябва да бъде равно на разстоянието между центровете на карданни валове на този модел.
Ориз. 112. Монтаж на плъзгащи лагери.
Ориз. 113. Втулки за сачмени лагери.
След като маркирате центровете на всички кръгове, пробийте дупки в двете плочи за плъзгащи лагери или сачмени лагери. След това плочите се отделят и в отворите им се пресоват плъзгащи лагери, обърнати от бронз на струг (фиг. 112), или сачмени лагери се монтират в специални втулки или втулки (фиг. 113). Най-добрият материал за втулки е алуминий или месинг.
Те се закрепват към страничните планки на скоростната кутия с помощта на три винта (фиг. 114). При завъртане на втулки (втулки) за сачмени лагери е необходимо диаметърът „А“ да съвпада точно с диаметъра на външната обвивка на сачмения лагер; състезанието трябва да пасне плътно на място. Размерът "B" трябва да бъде равен на височината на сачмен лагер, дебелината на стените на втулката е 2,0-2,5 mm, а основата е 3,0-3,5 mm.
Ориз. 114. Закрепване на зъбни колела към оста.
Осите за зъбните колела са струговани от стомана на струг. Те трябва да пасват плътно в централните отвори на зъбните колела. Ако зъбните колела имат цилиндрични издатини, тогава те могат да бъдат прикрепени към осите с помощта на щифт (фиг. 114, А). Ако на зъбното колело няма издатини, осите се обработват с рамо (фланец) и зъбните колела се закрепват към него с винтове или нитове (фиг. 114, Б). При производството на оси е необходимо размерът "Н" да е еднакъв за всички оси, а зъбните колела да са разположени симетрично спрямо тях.
На фиг. 115 показва сглобената скоростна кутия. Страничните му стени могат да бъдат закрепени с шпилки с рамене и резба в краищата или с обикновени болтове, но с дистанционни тръби, поставени върху болтовете.
Ориз. 115. Скоростна кутия сглобена.
При моделите на кораби двигателите с вътрешно горене се монтират върху основи (фундаменти) от дърво, метал или комбинация от двете (фиг. 116).
Електрическите двигатели обикновено се монтират върху дървени основи (възглавници) или се завинтват към подсилена преграда на тялото на модела. Понякога директно към скоростната кутия, а последната към основата, залепена в тялото на модела (фиг. 117).
Ориз. 116. Основи на двигатели с вътрешно горене.
Витловите валове са изработени от прътова стомана с диаметър 3-6 мм, в зависимост от диаметъра на витлото и мощността на двигателя. В единия край на вала на резбата е монтирано витло с обтекател, а в другия - устройство за свързване на вала към двигателя или скоростната кутия. Много често за направата на карданни валове се използват спици за велосипеди или спици за колела на мотоциклети.
Ориз. 117. Монтаж на електродвигатели.
Витловият вал се вкарва в кърмовата тръба, която представлява метална тръба с вътрешен диаметър 4-8 mm, в краищата на която има месингови (бронзови, флуоропластични) втулки (лагери) с вътрешен диаметър, съответстващ на диаметъра на валът на витлото се натиска (фиг. 118, А). За да се намали триенето, много често в кърмовата дървесина се вкарват сачмени лагери, които се пресоват в специална втулка, плътно монтирана върху кърмовата тръба и запоена с калай (фиг. 118, B).
Ориз. 118. Кърмови тръби: А - с месингови вторични пластмасови втулки; B - със сачмени лагери; B - със салникова кутия за моделни подводници.
За да се напълнят мъртвите дървета с грес, къса (30-40 мм) тръба с винт се запоява в единия край (намира се в тялото на модела) с винт за затягане на греста, когато се изразходва. За моделите на подводници мъртвите дървета са направени напълно непроницаеми. За тази цел бронзова (месингова) втулка (лагер) се задълбочава в кърмовата тръба с 8-12 мм и се запоява през специално пробит отвор в кърмовата тръба. Част от свободното пространство между оста и мъртвата дървесина се запълва с канап или груби конци, напоени с грес. Този пълнеж се компресира с втора втулка и се запоява (фиг. 118, B).
Ориз. 119. Свързване на двигатели с карданни валове.
Дедвудовете се монтират на модела така, че, ако е възможно, да са успоредни на равнината на централната линия и структурната водолиния на модела и да осигуряват разстояние между витлото и корпуса на модела от най-малко 0,12-0,28 от диаметъра на витлото.
Ако диаметърът на витлото не позволява тези условия да бъдат изпълнени, тогава мъртвите дървета трябва да се монтират под лек ъгъл спрямо витлото и с наклон към равнината на водолинията, а при високоскоростните управляеми модели това обикновено е неизбежно . Трябва да се помни, че както отварянето на вала, така и техният наклон с повече от 12° значително намаляват ефективността на витлото. Следователно при високоскоростни кабелни и радиоуправляеми модели се използват скоби с кардан, за да се осигури хоризонталността на карданния вал.
Ориз. 120. Шарнири на вала.
Връзката на двигатели с карданни валове и скоростни кутии може да бъде разнообразна. Най-простата връзка между двигателя и карданния вал се осъществява с помощта на пружина, гумена тръба, огънати куки на самите валове, скоби и прости съединители (фиг. 119). Тази връзка обикновено се прави на малки модели с електрически двигатели с ниска мощност (около 5-10 5t) и гумени двигатели.
Ориз. 121. Свързване на скоростни кутии към двигателя: А - шарнирно, с ролка; B - шарнирен, гъвкав валяк.
Най-често срещаната и надеждна връзка на двигатели с всякаква мощност с предавателни кутии и карданни валове е шарнирно съединение (фиг. 120). Този дизайн позволява големи натоварвания на вала и също така не изисква специално подравняване на двигателя или скоростната кутия с карданния вал.
Междинните валове между скоростната кутия и електродвигателя могат да бъдат направени от стоманен прът с диаметър 4-6 mm (фиг. 121, A) или от гъвкав вал, например от автомобилен скоростомер. Можете сами да направите такъв валяк. За да направите това, OBC тел с дебелина 1-1,5 mm се навива плътно, завой до завъртане.
Сферичните краища се извиват от стомана на струг, вкарват се в пружината от двете страни (фиг. 121, B) и се запояват с калай.
