Deadwood avec hélice pour modèles radiocommandés. Schémas du tube d'étambot

Tout d’abord, un petit rappel historique sur le prototype. L'histoire de la création des torpilleurs allemands remonte à la Première Guerre mondiale. Le premier exemplaire de ce type de navire fut construit en 1917. On peut immédiatement dire qu'il était très loin d'être parfait. Mais à la fin de la guerre, la flotte allemande comptait 21 bateaux. Après la fin de la guerre, de nombreux pays se sont désintéressés de ce type d’armes. Les choses étaient différentes en Allemagne, qui était soumise à de nombreuses restrictions sur les armes, conformément au traité de Versailles. À propos, rien n’y était dit sur les torpilleurs. C'est pourquoi les Allemands en 1923 Tout d’abord, ils ont acheté plusieurs vieux torpilleurs pour l’école hanséatique des plaisanciers et la société allemande des sports de haute mer. Sous le couvert de ces organisations, des travaux ont commencé pour améliorer les bateaux existants et en créer de nouveaux. À la fin des années 30, les exigences tactiques et techniques pour les nouveaux « moustiques » ont été élaborées. Selon la doctrine navale allemande, les indicateurs de vitesse, contrairement aux modèles de bateaux d'autres pays, étaient relativement faibles - environ 40 nœuds. À cette époque, différentes sociétés présentaient trois versions de bateaux avec des configurations différentes et un nombre différent de moteurs à essence. Mais ils n'ont pas satisfait les militaires et un projet complètement nouveau était donc nécessaire. En 1928 L'attention des spécialistes a été attirée par le yacht à moteur Oheka II, construit par Lurssen pour un magnat financier américain. La coque, à cette époque, avait une conception avancée, son groupe motopropulseur était constitué d'alliages légers et la peau était constituée de deux couches de bois. Trois moteurs à essence permettaient au yacht d'atteindre une vitesse de 34 nœuds. A cette époque, ces caractéristiques étaient exceptionnelles. En novembre 1929 La société Lurssen a reçu une commande pour le développement et la construction d'un torpilleur. Les concepteurs ont pris comme base la conception du yacht Oheka II et ont presque doublé le déplacement pour compenser le moment créé par les tubes lance-torpilles montés en hauteur. Le bateau est entré en service le 7 août 1930. et a changé de nom à plusieurs reprises, ce qui lui a valu la désignation S-1 (Schnellboot). Il convient de noter que même l’augmentation de la puissance du moteur n’a pas permis d’atteindre la vitesse nominale de 36,5 brides. À des vitesses proches du maximum, la proue du bateau est sortie de l'eau, les côtés ont été emportés et une forte résistance aux éclaboussures est apparue. Ce problème a été résolu en utilisant ce que l’on appelle « l’effet Lurssen ». Son essence était que de petits gouvernails auxiliaires étaient placés dans les flux extérieurs de l'hélice, qui tournaient de 15 à 18 degrés sur le côté. Cela a permis d'augmenter la vitesse à deux nœuds. Par la suite, les gouvernails auxiliaires sont devenus un élément obligatoire de la conception de tous les escargotiers. S-1 et est devenu l'ancêtre de toute la série de torpilleurs allemands de classe S. Depuis 1943, les bateaux de la modification la plus réussie, le Schnellboot de type S-100, ont commencé à être produits. Il se distinguait des types de navires précédents par sa tourelle blindée en forme de dôme. Les bateaux de la classe S-100 étaient presque deux fois plus longs que les bateaux ennemis de la même classe. Ils étaient équipés de cabines, d'une cuisine, de latrines et de tout le nécessaire pour les longs voyages, ce qui permettait de les utiliser à grande distance des bases. Les bateaux de ce type disposaient de moteurs d'une puissance totale de 7 500 ch, ce qui leur permettait d'atteindre une vitesse de 43,5 nœuds.

Préparation et montage du dossier

Une maquette à l'échelle 1:72 du torpilleur S-100 est produite par la société allemande Revell. Je vais parler un peu du modèle lui-même, il n'y a maintenant que ces photos des grappes.

En y regardant de plus près, vous pouvez voir que tous les détails sont réalisés à un niveau élevé, qu'il n'y a pas de marques d'évier ou de décalages, et très peu de flash. J'ai été satisfait du grand nombre de détails et de la qualité de leur fabrication. Ce modèle était immédiatement, avant même son acquisition, prévu pour la radiocommande. Sa longueur décente - 500 mm, a permis de réaliser un bon modèle de bateau radiocommandé. Il était également prévu de concourir dans la classe F-4A lors de concours de modélisme naval. Le travail sur la maquette a commencé avant même la création du blog, mais l'idée était déjà là, donc quelques photos du processus de construction ont été prises. La construction du modèle de bateau radiocommandé a commencé par la préparation et le collage de la coque. En principe, l'ajustement des pièces du modèle est bon, mais pour plus de commodité, j'ai collé le corps, qui mesure près de 500 mm de long, en plusieurs parties.

Ensuite, pour sceller l'étui, j'ai très bien coulé du polystyrène sur toute la couture.

Fabrication et installation de tubes d'étambot et de tuyaux de port de barre

La prochaine étape est la préparation à la fabrication des tubes d'étambot et des tuyaux de port de barre. Pour ce faire, j'ai tourné les bagues sur un tour. Pour les arbres d'hélice et les mèches de gouvernail, j'utiliserai une tige d'un diamètre de 2 mm. Le diamètre intérieur des bagues du tube d'étambot doit être maintenu strictement en fonction du diamètre des arbres d'hélice. Ceci est nécessaire pour garantir l’étanchéité. Les tuyaux eux-mêmes étaient constitués de coudes tubulaires d'antennes du diamètre requis. Malheureusement, les photos des tubes d'étambot ne se sont pas bien déroulées, mais je pense que le point est clair.

Le processus de fabrication des tuyaux de port de casque est le même, mais ici les photos sont bonnes et vous pouvez tout voir dessus. Nous insérons des bagues dans les morceaux de tubes et les scellons bien.

Il faut maintenant coller les tubes d'étambot dans la coque du bateau radiocommandé. Pour ce faire, on y marque d'abord les emplacements des tuyaux et des supports d'arbre d'hélice. Nous réalisons des découpes et installons les tubes d'étambot sans colle. Pour faciliter l'installation, vous pouvez réaliser un périphérique, comme indiqué sur la photo, par exemple, à partir d'un morceau de corps de disquette.

Nous définissons l'angle requis des arbres d'hélice et collons l'appareil à la coque. Vous devez maintenant fabriquer les supports d'arbre d'hélice. Nous affûtons les bagues en laiton sur un tour, ici le diamètre intérieur peut être un peu plus grand. Si lors de la fabrication des tubes d'étambot et des tuyaux de port de barre, le diamètre interne a été maintenu strictement à 2 mm, pour les arbres existants, alors dans les supports, il peut être de 2,1 mm. Puisqu'il est pratiquement impossible de placer les trois points sur lesquels repose l'arbre d'hélice sur une seule ligne. Et s'il y a même un léger désalignement, l'arbre d'hélice tournera lentement, ce qui entraînera une perte de puissance du moteur, une augmentation du courant dans le circuit et une consommation inutile de la batterie. Sur un petit modèle de bateau radiocommandé, la consommation de la batterie est un paramètre très important. L’espace et le poids de la batterie étant limités, nous ne pourrons pas accueillir une batterie de grande capacité. Dans chaque douille, nous réalisons des rainures-découpes par rainurage et y soudons des bandes de laiton, obtenant un support en V, selon le dessin. Les pièces en plastique du modèle peuvent être utilisées comme modèles. Dans la pièce qui sera collée dans le corps, il y a plusieurs coupes, afin qu'il soit plus facile de plier la pièce plus tard et de la coller aux tampons textolite avec de la résine époxy.

Nous réalisons maintenant des fentes dans le corps du modèle pour les supports et les installons sans les coller. Nous vérifions la facilité de torsion des arbres, s'ils tournent très facilement, nous appâtons d'abord les tubes d'étambot avec une petite quantité de cyacrine et vérifions à nouveau la facilité de rotation des arbres. Si tout est en ordre, vous pouvez enfin coller les tubes d'étambot. Une fois la cyacrine durcie, vous pouvez retirer l'appareil. Vous devez maintenant coller les supports d’arbre d’hélice. En principe, certains collègues les collent dans la carrosserie puis les recouvrent de polystyrène dilué dans de la colle. Mais après un modèle infructueux, peut-être en raison de la qualité du plastique de la coque, où après que cette composition ait séché, les pièces bougeaient et pinçaient les arbres d'hélice, les recollages répétés n'aidaient pas, j'ai commencé à fabriquer cette unité selon cela schème. Cela augmente peut-être le temps passé, mais après le collage, absolument rien ne bougera à cause de la déformation. Dans de petits morceaux de fibre de verre, des rainures sont découpées pour les supports et des trous d'un diamètre d'environ 2,5 mm sont percés autour du périmètre. Ces plaques sont ensuite installées à l'intérieur du boîtier de manière à ce que leurs fentes s'alignent avec les fentes du boîtier. Ensuite, des trous sont marqués et percés dans la coque du bateau afin qu'ils coïncident avec les trous de la plaque. Désormais, des pièces comme les clous sont affûtées à partir de morceaux de carottes. Leur petit diamètre doit correspondre au diamètre des trous percés dans la plaque et dans le corps. A l'aide de ces pièces, en les collant avec de la colle à modèle, nous fixons les plaques à l'intérieur de la coque du bateau. Cette opération est nécessaire afin de pouvoir coller les supports d'arbre d'hélice sur la coque avec de la résine époxy. Pendant le processus de durcissement de la résine époxy, il est possible de contrôler la position des supports et, si nécessaire, de l'ajuster. De plus, après polymérisation de la résine, il n'y aura pas de déformation du boîtier en plastique ni de déplacement des supports. Ensuite, vous pouvez marquer et coller les tuyaux du port de casque sur la cyacrine. Ensuite, pour sceller et renforcer les joints de colle, nous les posons avec le mastic époxy bi-composant Epoxy Putty de Tamiya.

Vous pouvez maintenant masticer les sites d'installation des tubes d'étambot et des plaques sous les supports. Pour cela, j'utilise du mastic automobile à deux composants BODY SOFT.

Le mastic automobile BODY SOFT durcit assez rapidement ; après quelques heures seulement, la carrosserie peut être traitée. Je fais ces choses la nuit pour que le lendemain soir, tout durcisse définitivement.

Réaliser un support moteur

L'étape suivante est la fabrication d'un support moteur et l'installation de moteurs électriques dessus. J'ai acheté les moteurs à collecteur dans notre magasin Hobby ; apparemment ils sont fabriqués en Chine. Il n'est pas possible d'établir leur type, je peux seulement dire que la tension d'alimentation était inscrite sur l'étiquette de prix : 3-12V.

En termes de taille, quelque chose de similaire est utilisé dans les CD-ROM. D'ailleurs, le choix des moteurs est un moment très important lors de la construction d'une maquette de bateau radiocommandé. Il faut essayer de sélectionner les moteurs électriques de telle manière que lorsqueAvec la tension d'alimentation que vous aviez prévue et la consommation de courant minimale, ils ont fourni un couple suffisant. A ce stade, vous pouvez également disposer le modèle. Dans le cas, placez des modèles de masse de moteurs électriques, un récepteur, des appareils à gouverner et une batterie d'alimentation. Cette opération peut être réalisée dans la salle de bain. Il est nécessaire de s'assurer que le modèle soit situé dans l'eau le plus près possible de la ligne de flottaison. Vous devez également éviter les rouleaux et les garnitures. Parallèlement, n'oubliez pas l'accessibilité des éléments d'équipement et du châssis après collage du tablier. A ce stade, il est nécessaire d’envisager des éléments amovibles pour y accéder. Par exemple, des superstructures ou certains autres éléments structurels. Il faut aussi penser à l’avance à l’étanchéité de l’ensemble de la structure. J'ai choisi un schéma avec tout le pont principal amovible et le faux pont en oracal. Ce dispositif a déjà été testé à plusieurs reprises et a prouvé sa viabilité. Revenons au support moteur, je l'ai fabriqué à partir d'une feuille de fibre de verre. Deux plaques ont été soudées perpendiculairement et un angle de renfort a été soudé entre elles pour assurer la résistance structurelle. Les moteurs sont fixés au châssis avec des boulons M2.

Tout d’abord, une base a été découpée dans une feuille de fibre de verre à laquelle les moteurs seraient fixés. Il comporte quatre trous percés pour les boulons M2 et deux trous pour la partie ronde du boîtier du moteur. Ensuite, à partir d'une feuille de fibre de verre stratifiée, nous fabriquons une pièce qui sera fixée aux bossages montés sur le corps du modèle. J'y ai percé deux trous pour la fixation, mais il vaut quand même mieux réfléchir à l'endroit où placer le troisième trou. Néanmoins, la fixation à trois points est plus fiable. Ensuite, nous soudons ces deux pièces à un angle de 90 degrés et installons un coin entre elles pour plus de rigidité. Comme le montre la pratique, il est préférable de réaliser la pièce à laquelle les moteurs sont fixés dans un matériau plus épais pour plus de rigidité.

Voici à quoi ressemble cette unité assemblée avec des moteurs électriques.

Le cadre lui-même est fixé au corps du modèle de bateau radiocommandé à l'aide de bossages en plexiglas avec filetage M3.

Installation des arbres d'hélice et des supports

Vous devez maintenant assembler l’ensemble arbre-support-bois mort. Pour mon modèle de bateau radiocommandé Schnellboot S-100, j'ai utilisé des arbres de 2 mm de diamètre de chez Gaupner. Pour éviter de les plier ou de les endommager lors des travaux préparatoires, des rayons de vélo, également de 2 mm de diamètre, ont été utilisés pour installer et régler le châssis du modèle. Les tubes d'étambot étant déjà collés dans le modèle, nous devons maintenant fixer les supports d'arbre d'hélice. Pour ce faire, nous insérons les tiges des rayons de vélo dans les bois morts, installons les supports en place et plions leurs parties coupées à l'intérieur du corps.

Ensuite, nous vérifions la facilité de rotation des arbres dans ce système. Si nécessaire, nous alignons et plions les supports selon les besoins. En fin de compte, nous devons garantir que les arbres tournent très facilement dans l’ensemble de ce système. Ensuite, à l'aide d'une petite quantité de résine époxy, nous fixons les supports d'arbre d'hélice en les collant aux plots du PCB. Pendant que la résine durcit, nous surveillons en permanence la facilité de rotation des arbres d'hélice et, si nécessaire, ajustons la position des supports. Cette étape est très importante, car l'installation et la fixation correctes du système bois de poupe - support d'arbre et la facilité de rotation des arbres affecteront à l'avenir grandement les caractéristiques de conduite du modèle et affecteront la consommation de la batterie. Une fois la résine époxy complètement durcie, on vérifie à nouveau la facilité de rotation du loquet, et si tout est en ordre, on fixe enfin les supports en versant soigneusement la zone de collage sur les zones de textolite avec de la résine époxy. Cette photo montre l'assemblage avec les équerres déjà pliées et collées avec de la résine époxy.

L'étape suivante, après la fixation des supports, est l'installation du support moteur avec les moteurs. Pour ce faire, d'abord, sur un tour, nous affûtons les bossages et y coupons des filetages pour les vis qui fixeront le support moteur. Sur la photo ci-dessus vous pouvez voir que les bossages sont déjà installés dans la carrosserie. Je vais décrire en détail le processus de leur installation. J'ai fabriqué les bossages en plexiglas et les filetages ont été coupés pour les boulons M3. Pour simplifier le processus d'installation d'un support moteur avec des moteurs, nous effectuons deux adaptations simples. Nous affûtons deux bagues sur un tour. Étant donné que nos arbres de transmission et arbres de moteurs électriques ont un diamètre de 2 mm, nous faisons en sorte que le diamètre intérieur des bagues soit de 2 mm. Leur longueur est d'environ 30 mm et le diamètre extérieur n'a pas beaucoup d'importance. Ensuite, à l’aide de ces bagues, nous relierons les arbres du moteur et les arbres d’hélice en un tout. On visse les bossages au support moteur, et en les ajustant, on positionne le support moteur dans le carter pour que les arbres d'hélice tournent avec un maximum de facilité.

Connexion de moteurs électriques avec des arbres d'hélice

Après avoir installé les arbres d'hélice et les moteurs sur le modèle de bateau radiocommandé, il faut penser à les relier. Il existe plusieurs schémas différents. Vous pouvez connecter ces nœuds à l'aide d'une connexion flexible, comme un ressort, ou à l'aide d'un joint universel. Nous utiliserons la deuxième option. Pour ce faire, sur un tour, d'abord en acier, on fait tourner deux bagues avec une bille. Perçons les boules pour une installation ultérieure des chevilles métalliques.

Voici une photo de la pièce déjà installée sur l'arbre avec une clé.

Ensuite, nous usinerons deux coupelles en acier et réaliserons des coupes pour les clés. Ensuite, nous perçons les coupelles, des deux côtés avec un foret de 1,6 mm, et coupons un filetage M2 pour les vis de fixation.

Rassemblons tous les détails. Nous usinons les bagues de limitation sur les arbres et les soudons de manière à ce qu'il y ait un léger jeu lorsque les hélices sont vissées et que les bagues de limitation sont installées.

Ensuite, nous soudons des bagues avec des billes à une extrémité de l'arbre et insérons des clavettes métalliques dans les trous afin qu'elles se déplacent facilement. Vous avez vu le résultat final sur la photo ci-dessus. Nous fixons les coupelles avec des vis sur les arbres des moteurs électriques. Maintenant, nous insérons les arbres dans les bois morts, installons le support moteur en place et assemblons le tout.

La prochaine étape est la fabrication des hélices. Comment procéder est décrit dans l'article.

Pour l'instant nous utiliserons des hélices non traitées.

Vous pouvez désormais alimenter les moteurs et vérifier comment tout fonctionne.

Fabriquer des volants pour le modèle

Nous devons maintenant fabriquer des gouvernails pour le modèle radiocommandé du bateau Schnellboot S100. Pour ce modèle, vous devez en réaliser 3. Selon les règles, les gouvernails et les hélices peuvent être fabriqués dans plusieurs tailles plus grandes. Si le volant central est assez grand, les volants latéraux sont trop petits. La plume a la forme d’un trapèze, nous allons donc d’abord créer un motif en papier. Vous pouvez prendre comme base les gouvernails du kit et augmenter légèrement la surface. Après avoir essayé les patrons, nous les transférerons sur le matériau à partir duquel nous réaliserons les pièces. Ici, il est préférable d'utiliser du métal inoxydable et bien soudé. À ces fins, j'utilise des tôles de laiton d'une épaisseur de 0,2 à 0,3 mm. Nous fabriquons la balle à partir d'un rayon de vélo, son diamètre est de 2 mm. Une extrémité, de la longueur de la plume, est aplatie et aiguisée sur un taille-crayon électrique. Ce sont les pièces préparées pour le soudage.

Nous installons la crosse à l'emplacement de l'axe de rotation et la soudons bien avec un fer à souder puissant à l'une des parois du stylo. Ensuite, nous plions la plume et soudons le bord arrière, puis soudons les extrémités.

C'est ainsi que se sont révélées les pièces brutes.

Il faut maintenant les traiter et donner aux gouvernails la forme souhaitée.

Nous utilisons le même principe pour réaliser le volant central. Sa forme est un peu plus complexe, mais l'essence du processus est similaire à celle décrite ci-dessus. La seule différence est qu'ici le bord d'attaque est constitué d'un tube de cuivre.

Au final, voici les gouvernails que vous obtenez :

Sceller la coque et assurer la flottabilité

La prochaine étape est la pose de cloisons étanches dans la coque. Ceci est nécessaire pour assurer la flottabilité du bateau radiocommandé lorsque l'eau pénètre à l'intérieur. Pour un petit modèle, cela est particulièrement critique, car même une petite quantité d'eau peut entraîner une inondation et une éventuelle perte. Nous diviserons donc le volume interne en quatre compartiments et installerons des cloisons étanches en polystyrène. Nous pouvons maintenant effectuer un test de flottabilité ; pour cela nous allons inonder les compartiments avec de l'eau.

Un compartiment est inondé.

Deux compartiments ont été inondés.

Trois compartiments ont été inondés.

Comme vous pouvez le voir sur la photo, même lorsque trois compartiments ont été inondés, une partie du bateau radiocommandé est restée à flot. Il s'ensuit qu'il est possible de sauvegarder le modèle dans une telle situation. Ainsi, il s'est avéré être divisé en quatre compartiments : arc,

le second est le compartiment électronique,

troisième – moteur

et sévère

avec appareil à gouverner et appareils à gouverner. Mais pour éviter que l’eau ne pénètre à l’intérieur, il est nécessaire de sceller le boîtier bien à l’avance. Pour assurer l'étanchéité du volume interne, en collant le corps à l'oracal, on collera une face en polystyrène sur les côtés. Pour accéder au compartiment électronique, après avoir collé la partie avant du pont, une trappe est réalisée dans la cloison qui monte. Et pour permettre de photographier les arbres d'hélice, des trous y sont pratiqués, qui seront ensuite scellés avec oracle.

Appareils à gouverner et installations électroniques

Il est maintenant temps d'installer l'appareil à gouverner et l'électronique sur le modèle de bateau radiocommandé Schnellboot S100. Pour ce faire, réfléchissons d’abord à la manière de monter le servomoteur. J'ai fabriqué trois supports de poteaux à partir de grappes épaisses et je les ai renforcés avec des coins en polystyrène. Le cadre lui-même a été fabriqué à partir d’un bouchon en plastique provenant d’un ordinateur. Il a la forme d’un coin et s’avère être un support assez pratique.

Comme servomoteur, j'ai utilisé un volant chinois HXT-500, pesant 8 grammes. La tige était fabriquée à partir d'un fil d'un diamètre de 1 mm avec des loquets fabriqués à partir d'un cordon de modèle d'avion.

Nous installons tout en place, fixons le cadre avec des vis autotaraudeuses aux racks à partir des carottes.

Dans le deuxième compartiment, nous plaçons l'électronique. Le récepteur et le contrôleur de vitesse y seront situés.

Le pont avec la superstructure principale n'a pas encore été installé, mais à l'avenir ils seront collés et pour permettre l'installation et le retrait de l'électronique, une trappe sera réalisée dans la cloison.

Nous placerons les batteries du modèle dans le compartiment moteur. Pour éviter que la batterie ne gêne la rotation des arbres d'hélice, nous réaliserons un substrat de séparation, également à partir d'une prise informatique. Sur les côtés, pour que la batterie ne pende pas, nous poserons des bandes de matériau d'emballage poreux.

Le modèle de bateau radiocommandé Schnellboot S100 est désormais prêt pour les essais en mer.

Vidéo des essais en mer

À suivre…

Site marin Russie non 21 septembre 2016 Création : 21 septembre 2016 Mise à jour : 24 novembre 2016 Vues : 27985

Le but du dispositif de tube d'étambot est d'assurer l'étanchéité nécessaire de la coque du navire et de l'arbre d'hélice - un ou deux supports, pour absorber les charges statiques dues au poids de l'arbre et de l'hélice et les charges dynamiques dues au fonctionnement de l'hélice sous différentes conditions d'immersion.

Les dispositifs à tube d'étambot des navires maritimes sont divisés en deux groupes : avec doublures non métalliques et métalliques.

Dans le premier cas, des matériaux antifriction sont utilisés comme matériaux antifriction, des textolites, des segments en plastique lamellé-bois, en caoutchouc-métal et en caoutchouc-ébonite, des matériaux thermoplastiques (caprographite, caprolon), etc.

Dans un roulement métallique lubrifié à l'huile, les coussinets de support sont remplis de régule.

Lors de l'exploitation d'un navire, des charges constantes et variables apparaissent dans le tube d'étambot sous l'influence de forces et de moments transmis à l'arbre d'hélice par l'hélice, qui provoquent des contraintes dans les roulements et les tuyaux du tube d'étambot. Le moteur transmet un couple à l'hélice, qui n'est pas constant.

Les changements périodiques de couple dans le système moteur-arbre-hélice provoquent des vibrations de torsion. Lorsque la fréquence des forces perturbatrices coïncide avec la fréquence des vibrations de torsion naturelles, des conditions de résonance apparaissent dans lesquelles les forces dans les pièces augmentent fortement.

Des forces importantes sont également observées dans les zones proches de la résonance, lorsqu'une coïncidence partielle des fréquences se produit. Dans la plage de 0,85 à 1,05 de la vitesse de rotation de l'arbre calculée, la présence de zones de résonance interdites n'est pas autorisée.

Pendant le fonctionnement de l'hélice, des forces et des moments perturbateurs périodiques apparaissent sur ses pales, qui sont perçus par le dispositif du tube d'étambot et transmis à la coque du navire par l'intermédiaire de ses roulements. Ces forces résultent de la modification de sa poussée et de la force tangentielle de résistance à la rotation de chaque pale lors d'un tour de l'hélice. Dans ce cas, des conditions peuvent être créées dans lesquelles la fréquence des forces se produisant sur l'hélice coïncide avec la fréquence des vibrations de flexion naturelles de la ligne d'arbre, ce qui entraînera des vibrations résonnantes de l'arbre d'hélice et des contraintes élevées dans ses sections principales. .

Le moment de flexion total comprend le moment dû à la masse de la vis, le moment de flexion hydrodynamique et le moment dû aux forces d'inertie lors des vibrations de flexion de la ligne d'arbre.

Un déséquilibre hydrodynamique de l'hélice se produit en raison de différences dans le pas de chaque pale ou lorsque l'hélice fonctionne partiellement immergée. Lors de la fabrication des pales, leur pas diffère légèrement, mais pendant le fonctionnement, si des pales individuelles se cassent ou se déforment, les forces qui en résultent peuvent entraîner des vibrations dangereuses pour les supports du tube d'étambot. Lors des transitions de ballast, en raison de la différence de poussée, un moment de flexion supplémentaire est créé, ce qui entraîne un déséquilibre hydrodynamique important et, par conséquent, une augmentation des vibrations de la coque du navire.

La charge provenant de la masse de l'arbre d'hélice et de l'hélice est perçue par les roulements du tube d'étambot, qui perçoivent également le déséquilibre statique de construction de l'hélice. La partie maximale de la charge tombe sur le roulement du tube d'étambot et sa partie arrière. Pendant le fonctionnement, des charges supplémentaires peuvent survenir sur le dispositif de tube d'étambot lorsque les hélices heurtent des objets étrangers.

Le dispositif de tube d'étambot est le même pour tous les navires, quels que soient leur taille et leur destination, et se compose d'un tube d'étambot, à l'intérieur duquel se trouvent des roulements, et d'un dispositif d'étanchéité qui empêche la pénétration de l'eau de mer dans le navire. En figue. La figure 1 montre la disposition du tube d'étambot d'un navire à une seule hélice avec des roulements non métalliques, le plus largement utilisé dans la marine. L'extrémité avant du tube d'étambot 4 avec une bride 11 est fermement fixée à la cloison du coqueron arrière 12, et l'extrémité arrière est insérée dans le tube d'étambot 3, scellée avec des anneaux en caoutchouc 15 et serrée avec un écrou-raccord 16 avec un bouchon spécial 2 Le caoutchouc d'étanchéité est installé entre le collier de restriction 14 du tube d'étambot et le tube d'étambot avec le côté proue et l'écrou-raccord et le poteau d'étambot de l'autre côté pour empêcher la pénétration de l'eau de mer dans l'espace entre le tube d'étambot et le tube d'étambot. poteau arrière.

Dans la zone de sortie du tube d'étambot, un joint de presse-étoupe est installé à l'intérieur du navire, qui comprend une garniture 9 installée entre l'arbre et le tuyau, et un manchon de pression 10. Le presse-étoupe est accessible depuis la salle des machines ou l'hélice. tunnel de puits. En partie médiane, le tube d'étambot est supporté par des flores 13, qui peuvent être soudées au tuyau ou reposer sur un support mobile, comme le montre la Fig. 1.

À l'intérieur du tube d'étambot se trouvent une bague de tube d'étambot arrière 5 et une bague d'étrave 7 avec des bandes anti-retour ou son substitut 6 et 8 assemblés selon la conception en « baril » ou, plus rarement, en « queue d'aronde ». Les bagues du tube d'étambot sont fixées au tube avec des vis de blocage pour empêcher la rotation ; le déplacement longitudinal des bandes de roulement d'étambot est empêché par la bague 1.
Pour assurer une lubrification et un refroidissement fiables, les roulements sont pompés de force avec de l'eau de mer ; à cet effet, des rainures sont prévues dans l'ensemble des bandes de roulement au niveau de leurs joints pour le libre passage de l'eau. Dans l'ensemble backout, les bandes inférieures ont une disposition de fibres bout à bout, les supérieures ont une disposition longitudinale (voir Fig. 1, section A-A), car les inférieures perçoivent des charges spécifiques importantes. Des bandes de poussée en laiton 18 sont installées entre les bandes de recul inférieure et supérieure, à l'aide desquelles elles sont empêchées de tourner dans la bague du tube d'étambot. Pour protéger l'arbre d'hélice des effets corrosifs de l'eau de mer au niveau du tube d'étambot, il est doté d'un revêtement en bronze 17 ou est protégé par un revêtement spécial.

Des roulements sont montés dans les tubes d'étambot - ils absorbent les forces de l'hélice et de l'arbre. Pour la fabrication des tubes d'étambot, on utilise de l'acier, moins souvent de la fonte grise de qualité SCh 18-36. Ils peuvent être fabriqués soudés ou encastrés. Dans le premier cas, le tuyau est relié par soudage à l'étambot, aux brides de la charpente du navire et à la cloison du coqueron arrière ; dans le second, il est inséré dans la coque du navire depuis la poupe ou la proue et fixé. Les tubes d'insertion sont fabriqués en fonte, en fonte-soudée ou en forgé-soudé. La connexion entre le tube d'étambot et le poteau d'étambot est majoritairement cylindrique sur toute sa longueur et, dans certains cas, elle est conique. L'épaisseur de paroi du tube d'étambot doit être d'au moins (0,1-0,15) dr, où dr est le diamètre de l'arbre d'hélice le long de la doublure.

En général, la tige d'étambot, le tube d'étambot, la coque et la cloison arrière renforcée doivent former une structure rigide unique, bien liée. La rigidité insuffisante de cet ensemble, l'absence de liaison rigide entre le tuyau et les brides de l'ensemble, et la présence d'ajustements affaiblis dans les liaisons du tube d'étambot avec la tige d'étambot ne garantissent pas un fonctionnement fiable et sans problème de les dispositifs du tube d'étambot et contribuent à augmenter les vibrations de la partie arrière du navire.

Les presse-étoupes sont un élément important du dispositif du tube d'étambot. L'expérience dans l'exploitation de dispositifs à tube d'étambot sur des navires de gros tonnage montre que les conceptions les plus fiables en fonctionnement sont celles qui assurent non seulement la rigidité de l'unité, mais également un joint d'étanchéité fiable qui empêche l'eau de mer de pénétrer dans la coque du navire.
Dans ce cas, il convient de privilégier les dispositifs de presse-étoupe qui abritent à la fois le presse-étoupe principal et le presse-étoupe auxiliaire, permettant ainsi de le mettre à flot sans le couper. Le dispositif de presse-étoupe peut être installé à l'avant du tube d'étambot, comme indiqué sur la Fig. 1, ou avoir un logement éloigné.

Riz. 2. Joints d'arbre d'hélice

Le joint d'étanchéité à distance du tube d'étambot (Fig. 2, a) est constitué d'un boîtier 4, qui est fixé à la bride de la cloison du coqueron arrière à l'aide de goujons 7. À l'intérieur du boîtier de joint d'huile se trouve une garniture 3, qui est scellée par un manchon de pression 6 à l'aide d'écrous 5. Le joint d'huile auxiliaire peut être scellé avec une bague spéciale en laiton 1 dont le mouvement axial est assuré par la rotation simultanée de trois vis en laiton 2.

La conception d'un presse-étoupe distant et fixé séparément est irrationnelle, car elle surcharge le dispositif du tube d'étambot et le presse-étoupe lui-même avec des charges supplémentaires dues au désalignement de la garniture axiale du presse-étoupe et de l'arbre.

La conception du joint illustrée à la figure 1 est largement utilisée sur les navires. 2, b. Une boîte à garniture séparée 5, ainsi que la garniture 4, sont complètement encastrées dans le tube d'étambot 3, augmentant ainsi la rigidité du joint et améliorant le fonctionnement de l'ensemble boîte à garniture. La compression uniforme du joint d'huile est réalisée en faisant tourner l'un des six trains roulants 1, reliés entre eux par un engrenage 2.

Dans la conception considérée, comme dans beaucoup d'autres, les joints auxiliaires ne sont pas prévus et, par conséquent, la possibilité de briser le joint à flot sans rogner le navire est exclue. Dans ce cas, le joint « Pneumostop » (Fig. 3) du brise-glace de type Kiev, installé dans la partie arrière du presse-étoupe, est intéressant.
Un anneau de distribution d'eau 2 est inséré jusqu'à la butée dans le corps 1 du tube d'étambot d'étrave, qui est scellé avec deux anneaux en caoutchouc 5 ​​et verrouillé avec des vis 9. L'anneau de distribution d'eau présente une rainure pour accueillir un anneau en caoutchouc 3 ( butée pneumatique) avec une bague intérieure en bronze de rigidité 4.
L'arrêt pneumatique est fixé avec un couvercle 8 et des boulons 7, après quoi il y a un espace pour bourrer le joint d'huile. S'il est nécessaire d'arrêter l'accès de l'eau dans le boîtier, il est nécessaire d'introduire de l'air sous pression à travers le canal 6 dans le corps de la douille du tube d'étambot à l'intérieur de l'anneau en caoutchouc profilé de la butée pneumatique, qui comprimera l'arbre. En fonctionnement normal, l'écart entre la butée pneumatique et l'arbre d'hélice est compris entre 3 et 3,5 mm, empêchant ainsi leur contact.

Les boîtes de vitesses sont des dispositifs qui vous permettent de réduire ou d'augmenter le régime moteur d'un modèle réduit de navire, ainsi que d'indiquer aux hélices le sens de rotation souhaité. Des boîtes de vitesses sont installées dans la coque des maquettes de navires, entre le moteur et l'hélice. La plupart des moteurs des modèles sont à grande vitesse. Par conséquent, ils ont besoin de boîtes de vitesses pour réduire la vitesse et transmettre la rotation à plusieurs vis.

Pour la fabrication de boîtes de vitesses, les engrenages cylindriques sont généralement sélectionnés parmi divers instruments, composeurs téléphoniques et mécanismes d'horlogerie, après avoir préalablement calculé le rapport de démultiplication requis.

Rapport de démultiplication je montre combien de fois il est nécessaire d'augmenter ou de diminuer le nombre de tours à la sortie de la boîte de vitesses. Si vous devez réduire la vitesse je fois, puis le nombre de dents du pignon d'entraînement Z1(dont l'arbre est relié au moteur) doit être en je fois inférieure à celle du pignon mené Z2(dont l'arbre est relié à l'arbre

hélice), soit :

Si vous devez augmenter le nombre de tours, faites l'inverse. Ainsi, le nombre de tours du pignon mené de la boîte de vitesses sera toujours supérieur ou inférieur au nombre de tours du pignon menant du même facteur que le nombre de fois où le pignon menant a moins ou plus de dents.

Riz. 108. Boîte de vitesses à trois étages.

Parfois, il devient nécessaire de réaliser une boîte de vitesses avec une très forte décélération, par exemple pour un treuil d'écoute permettant de déplacer les voiles d'un modèle de yacht radiocommandé. Dans ce cas, une boîte de vitesses à plusieurs étages est réalisée, c'est-à-dire à partir de deux ou trois paires d'engrenages. Un engrenage à vis sans fin est également utilisé à cet effet.

Pour déterminer le rapport de démultiplication total d'une telle boîte de vitesses, procédez comme suit. Tout d'abord, déterminez le rapport de démultiplication de chaque paire d'engrenages ou d'engrenages à vis sans fin séparément, puis multipliez-les ensemble pour obtenir le rapport de démultiplication total. je. En figue. 108 montre une vue générale d'une boîte de vitesses à trois étages, composée d'un engrenage à vis sans fin et de deux paires d'engrenages droits. Le rapport de démultiplication total d'une telle boîte de vitesses est je sera égal à : i1i2i3.

L'une des grandeurs les plus importantes dans les engrenages est leur module d'engagement m. Le module d'engagement est la longueur en mm pour une dent d'engrenage le long du diamètre du cercle initial, numériquement égale au rapport du diamètre de ce cercle et du nombre de dents. Seuls les engrenages avec le même module assurent un engagement normal et peuvent être utilisés dans la boîte de vitesses.

Ainsi, lors de la sélection d'équipements prêts à l'emploi, leurs modules doivent d'abord être déterminés. S’ils sont identiques, ils travailleront en binôme. Pour déterminer le module d'un engrenage droit, vous pouvez utiliser la relation suivante :

Où d- diamètre extérieur de l'engrenage ;

Z- nombre de dents d'engrenage.

Lors de la fabrication de boîtes de vitesses, il convient de s'efforcer d'utiliser des engrenages à petits modules, c'est-à-dire des engrenages comportant un plus grand nombre de dents de même diamètre. L'utilisation d'engrenages à module fin réduit les pertes par frottement, le bruit dans la boîte de vitesses et améliore le bon fonctionnement. Les valeurs du module d'engagement sont standardisées. Pour la fabrication de boîtes de vitesses pour modèles réduits de navires, les engrenages avec un module d'engrenage de 0,5 sont les plus adaptés ; 0,6 ; 0,7 ; 0,8 ; 1,0 ; 1,25 et 1,5 mm. Plus la puissance du moteur est élevée, plus le module de transmission à partir duquel sont issus les engrenages de la boîte de vitesses est grand. Ainsi, des engrenages avec un module d'engrènement de 1,25 et 1,5 peuvent être préconisés pour la fabrication de boîtes de vitesses uniquement pour moteurs à combustion interne (Fig. 109).

Riz. 109. Moteur à combustion interne avec boîte de vitesses.

Les boîtes de vitesses fabriquées avec de tels engrenages pour un moteur électrique seront très « grossières » et entraîneront des pertes importantes. Pour eux, il est préférable d'utiliser des engrenages avec modules d'engrènement : 0,6 ; 0,7 et 0,8. L'utilisation d'engrenages fabriqués dans différents métaux, tels que l'acier et le laiton, contribue également à réduire le bruit de la boîte de vitesses et à améliorer la douceur de son fonctionnement. Les pertes dans la boîte de vitesses seront encore plus faibles et le bruit de son fonctionnement sera réduit si elle est placée dans une boîte remplie d'huile de machine, et cela suffira amplement si l'un des engrenages de la boîte de vitesses y est immergé de seulement 3- 4 mm.

Riz. 110. Schémas de boîtes de vitesses.

Figure 111. Marquage de la plaque latérale de la boîte de vitesses.

La fabrication de la boîte de vitesses commence par la fabrication des plaques latérales. Ils sont découpés dans une tôle de laiton ou d'acier de 1,5 à 2 mm. Les plaques doivent être bien redressées sur une plaque métallique plate avec un marteau en bois, puis repliées ensemble, serrées avec une pince ou dans un étau à main et percer des trous de 3-4 mm dans les 4 coins, en fonction des boulons avec lesquels elles seront reliées. . Ensuite, les deux plaques doivent être reliées avec deux boulons (aux coins opposés) et traitées avec une lime le long du contour dessiné.

Faites maintenant un marquage précis des positions de tous les engrenages sur l'une des plaques latérales de la boîte de vitesses. Supposons qu'une boîte de vitesses soit fabriquée pour réduire le nombre de tours à l'aide de deux vis. Ensuite, vous devez tracer deux lignes perpendiculaires entre elles avec une pointe à tracer en métal - une ligne horizontale (A1 A2) au niveau, en fonction du diamètre de l'engrenage, et une ligne verticale (B1 B2) au milieu de la plaque (Fig. 111). A partir du point d'intersection de ces lignes (O), il faut écarter le long d'une ligne horizontale les centres des engrenages menés - 001 et 002. La distance entre ces points O1O2 doit être égale à la distance entre les centres des arbres d'hélice de ce modèle.

Riz. 112. Installation de paliers lisses.

Riz. 113. Douilles pour roulements à billes.

Après avoir marqué les centres de tous les cercles, percez des trous dans les deux plaques pour les roulements lisses ou les roulements à billes. Ensuite, les plaques sont séparées et des roulements lisses tournés en bronze sur un tour sont enfoncés dans leurs trous (Fig. 112), ou des roulements à billes sont installés dans des bagues ou des doublures spéciales (Fig. 113). Le meilleur matériau pour les bagues est l’aluminium ou le laiton.

Ils sont fixés aux plaques latérales de la boîte de vitesses à l'aide de trois vis (Fig. 114). Lors du tournage de bagues (garnitures) pour roulements à billes, il est nécessaire que le diamètre « A » corresponde exactement au diamètre de la bague extérieure du roulement à billes ; la bague doit être bien ajustée. La dimension « B » doit être égale à la hauteur du chemin de roulement à billes, l'épaisseur des parois du manchon est de 2,0 à 2,5 mm et la base est de 3,0 à 3,5 mm.

Riz. 114. Fixation des engrenages à l'essieu.

Les axes des engrenages sont tournés en acier sur un tour. Ils doivent être bien ajustés dans les trous centraux des engrenages. Si les engrenages ont des saillies cylindriques, ils peuvent alors être fixés aux essieux à l'aide d'une goupille (Fig. 114, A). S'il n'y a pas de saillies sur l'engrenage, les axes sont usinés avec un épaulement (bride) et les engrenages y sont fixés avec des vis ou des rivets (Fig. 114, B). Lors de la fabrication des essieux, il est nécessaire que la dimension « H » soit la même pour tous les essieux et que les engrenages soient situés symétriquement par rapport à eux.

En figue. 115 montre la boîte de vitesses assemblée. Ses parois latérales peuvent être fixées avec des goujons avec épaulements et filetages aux extrémités, ou avec de simples boulons, mais avec des tubes entretoises placés sur les boulons.

Riz. 115. Boîte de vitesses assemblée.

Sur les modèles réduits de navires, les moteurs à combustion interne sont installés sur des bases (fondations) en bois, en métal ou une combinaison des deux (Fig. 116).

Les moteurs électriques sont généralement montés sur des socles en bois (oreillers) ou vissés sur une cloison renforcée du corps du modèle. Parfois directement sur la boîte de vitesses, et cette dernière sur le socle, collé dans le corps du modèle (Fig. 117).

Riz. 116. Fondations pour moteurs à combustion interne.

Les arbres d'hélice sont en barres d'acier d'un diamètre de 3 à 6 mm, en fonction du diamètre de l'hélice et de la puissance du moteur. À une extrémité de l'arbre, une hélice avec un carénage est installée sur le filetage, et à l'autre, un dispositif de liaison de l'arbre au moteur ou à la boîte de vitesses. Très souvent, des rayons de vélo ou des rayons de roues de moto sont utilisés pour fabriquer des arbres de transmission.

Riz. 117. Installation de moteurs électriques.

L'arbre d'hélice est inséré dans le tube d'étambot, qui est un tube métallique d'un diamètre interne de 4 à 8 mm, aux extrémités duquel des bagues (roulements) en laiton (bronze, fluoroplastique) d'un diamètre interne correspondant au diamètre du l'arbre d'hélice sont enfoncés (Fig. 118, A). Afin de réduire les frottements, des roulements à billes sont très souvent insérés dans le bois d'étambot, qui sont enfoncés dans une bague spéciale, étroitement ajustées sur le tube d'étambot et soudées à l'étain (Fig. 118, B).

Riz. 118. Tubes d'étambot : A - avec deuxièmes bagues en laiton et en plastique ; B - avec roulements à billes ; B - avec presse-étoupe pour maquettes de sous-marins.

Pour remplir les bois morts de graisse, un petit morceau de tube (30-40 mm) avec une vis est soudé à une extrémité (située dans le corps du modèle) avec une vis pour serrer la graisse au fur et à mesure de sa consommation. Pour les modèles réduits de sous-marins, les bois morts sont complètement impénétrables. À cette fin, une bague (roulement) en bronze (laiton) est approfondie de 8 à 12 mm dans le tube d'étambot et soudée à travers un trou spécialement percé dans le tube d'étambot. Une partie de l'espace libre entre le manche et le bois mort est remplie de ficelle ou de fils durs imbibés de graisse. Ce remplissage est comprimé avec un deuxième manchon et soudé (Fig. 118, B).

Riz. 119. Raccordement des moteurs aux arbres d'hélice.

Les bois morts sont installés sur le modèle de manière à ce qu'ils soient, si possible, parallèles au plan médian et à la ligne de flottaison structurelle du modèle et fournissent un espace entre l'hélice et la coque du modèle d'au moins 0,12 à 0,28 du diamètre de l'hélice.

Si le diamètre de l'hélice ne permet pas de remplir ces conditions, alors les bois morts doivent être installés légèrement inclinés par rapport à l'hélice et avec une inclinaison par rapport au plan de flottaison, et sur les modèles orientables à grande vitesse cela est généralement inévitable. . Il ne faut pas oublier que l'ouverture de l'arbre et son inclinaison de plus de 12° réduisent considérablement l'efficacité de l'hélice. Ainsi, sur les modèles à corde grande vitesse et radiocommandés, des supports avec cardan sont utilisés pour assurer l'horizontalité de l'arbre d'hélice.

Riz. 120. Joints d'arbre.

La connexion des moteurs avec des arbres de transmission et des boîtes de vitesses peut être variée. La connexion la plus simple entre le moteur et l'arbre d'hélice est réalisée à l'aide d'un ressort, d'un tube en caoutchouc, de crochets coudés sur les arbres eux-mêmes, de supports et d'embrayages simples (Fig. 119). Cette connexion se fait généralement sur des petits modèles équipés de moteurs électriques de faible puissance (environ 5-10 5t) et de moteurs en caoutchouc.

Riz. 121. Raccordement des boîtes de vitesses au moteur : A - articulé, à galet ; B - rouleau articulé et flexible.

La connexion la plus courante et la plus fiable des moteurs de toute puissance avec des boîtes de vitesses et des arbres de transmission est un joint pivotant (Fig. 120). Cette conception permet des charges importantes sur l'arbre et ne nécessite pas non plus d'alignement particulier du moteur ou de la boîte de vitesses avec l'arbre de transmission.

Les arbres intermédiaires entre la boîte de vitesses et le moteur électrique peuvent être constitués d'une tige d'acier d'un diamètre de 4 à 6 mm (Fig. 121, A) ou d'un arbre flexible, par exemple provenant d'un compteur de vitesse de voiture. Vous pouvez fabriquer vous-même un tel rouleau. Pour ce faire, un fil OBC de 1 à 1,5 mm d'épaisseur est enroulé étroitement, tour à tour.

Les extrémités des billes sont tournées en acier sur un tour, insérées dans le ressort des deux côtés (Fig. 121, B) et soudées à l'étain.