Legno morto con elica per modelli radiocomandati. Diagrammi dei tubi di poppa

Innanzitutto, un po’ di background storico sul prototipo. La storia della creazione delle torpediniere tedesche risale alla prima guerra mondiale. Il primo esemplare di nave di questo tipo fu costruito nel 1917. Possiamo subito dire che era ben lungi dall'essere perfetto. Tuttavia, alla fine della guerra, la flotta tedesca era composta da 21 barche. Dopo la fine della guerra molti paesi persero interesse per questo tipo di armi. Le cose andarono diversamente in Germania, che era soggetta a molte restrizioni sulle armi, secondo il Trattato di Versailles. A proposito, lì non è stato detto nulla sulle torpediniere. Pertanto, i tedeschi nel 1923 Per prima cosa acquistarono diverse vecchie torpediniere per la Scuola anseatica dei velisti e per la Società sportiva d'alto mare tedesca. Sotto la copertura di queste organizzazioni, iniziarono i lavori per migliorare le barche esistenti e crearne di nuove. Entro la fine degli anni '30 furono sviluppati i requisiti tattici e tecnici per le nuove "zanzare". Secondo la dottrina navale tedesca, gli indicatori di velocità, a differenza dei progetti di barche di altri paesi, erano relativamente bassi: circa 40 nodi. A quel tempo, diverse aziende presentarono tre versioni di barche con diversi layout e diversi numeri di motori a benzina. Ma non soddisfacevano i militari, quindi era necessario un progetto completamente nuovo. Nel 1928 L'attenzione degli specialisti è stata attratta dallo yacht a motore Oheka II, costruito da Lurssen per un magnate finanziario americano. Lo scafo, a quel tempo, aveva un design avanzato, il gruppo motore era in leghe leggere e la pelle era costituita da due strati di legno. Tre motori a benzina permettevano allo yacht di raggiungere una velocità di 34 nodi. A quel tempo queste erano caratteristiche eccezionali. Nel novembre 1929 La società Lurssen ricevette un ordine per lo sviluppo e la costruzione di una torpediniera. I progettisti presero come base il design dello yacht Oheka II e quasi raddoppiarono il dislocamento per compensare il momento creato dai tubi lanciasiluri montati in alto. La barca entrò in servizio il 7 agosto 1930. e cambiò nome più volte, di conseguenza ricevette la designazione S-1 (Schnellboot). Va notato che anche l'aumento della potenza del motore non ha aiutato a raggiungere la velocità di progetto di 36,5 briglie. A velocità prossime alla massima, la prua della barca è uscita dall'acqua, i lati si sono sbiaditi e si è verificata una forte resistenza agli schizzi. Questo problema è stato risolto utilizzando il cosiddetto “effetto Lurssen”. La sua essenza era che piccoli timoni ausiliari venivano posizionati nei flussi esterni dell'elica, che ruotavano di 15-18 gradi verso il lato. Ciò ha contribuito a ottenere un aumento della velocità a due nodi. Successivamente, i timoni ausiliari divennero una parte obbligatoria della progettazione di tutte le chiocciole. S-1 e divenne il capostipite dell'intera serie di torpediniere tedesche di classe S. Dal 1943 iniziarono a essere prodotte le barche della modifica di maggior successo, Schnellboot tipo S-100. Si differenziava dai tipi precedenti di navi per la sua torre di comando corazzata a forma di cupola. Le imbarcazioni della classe S-100 erano lunghe quasi il doppio delle imbarcazioni nemiche della stessa classe. Erano dotati di cabine, cambusa, latrina e tutto il necessario per i lunghi viaggi, che consentivano di utilizzarli a grande distanza dalle basi. Le imbarcazioni di questo tipo avevano motori con una potenza totale di 7.500 cavalli, che permettevano loro di raggiungere una velocità di 43,5 nodi.

Preparazione e assemblaggio della custodia

Un modello in scala 1:72 della torpediniera S-100 è prodotto dalla società tedesca Revell. Parlerò un po' del modello in sé; ora ci sono solo queste foto dei canali di colata.

Ad un esame più attento, puoi vedere che tutti i dettagli sono realizzati ad alto livello, non ci sono segni di avvallamento o offset e pochissimo bagliore. Sono rimasto soddisfatto dal gran numero di dettagli e dalla qualità della loro lavorazione. Questo modello è stato immediatamente, anche prima dell'acquisizione, progettato per il radiocomando. La sua discreta lunghezza - 500 mm, ha permesso di realizzare un buon modello radiocomandato di una barca. Doveva anche competere nella classe F-4A nelle competizioni di modellismo navale. Il lavoro sul modello è iniziato ancor prima della creazione del blog, ma l'idea c'era già, quindi sono state scattate alcune foto del processo di costruzione. La costruzione del modello della barca radiocomandata è iniziata con la preparazione e l'incollaggio dello scafo. In linea di principio, l'adattamento delle parti del modello è buono, ma per comodità ho incollato in parti la carrozzeria, che è lunga quasi 500 mm.

Poi, per sigillare la custodia, ho versato molto bene il polistirolo su tutta la cucitura.

Produzione e installazione di tubi di poppa e tubi di comando

La fase successiva è la preparazione per la produzione dei tubi di poppa e dei tubi del timone. Per fare questo ho tornito le boccole al tornio. Per gli alberi dell'elica e l'asse del timone utilizzerò un'asta con un diametro di 2 mm. Il diametro interno delle boccole del tubo di poppa deve essere mantenuto rigorosamente in base al diametro degli alberi dell'elica. Ciò è necessario per garantire la tenuta. I tubi stessi erano realizzati da gomiti tubolari di antenne del diametro richiesto. Purtroppo le foto dei tubi di poppa non sono venute bene, ma credo che il punto sia chiaro.

Il processo di realizzazione dei tubi Helmport è lo stesso, ma qui le foto sono buone e puoi vedere tutto su di esse. Inseriamo le boccole nei pezzi di tubi e li sigilliamo bene.

Ora devi incollare i tubi di poppa nello scafo della barca radiocomandata. Per fare ciò, segniamo innanzitutto i punti per i tubi e le staffe dell'albero dell'elica. Effettuiamo tagli e installiamo i tubi di poppa senza colla. Per facilitare l'installazione, puoi realizzare un dispositivo, come mostrato nella foto, ad esempio, da un pezzo del corpo di un floppy disk.

Impostiamo l'angolo richiesto degli alberi dell'elica e incolliamo il dispositivo allo scafo. Ora devi realizzare le staffe dell'albero dell'elica. Affiliamo le boccole di ottone al tornio; qui il diametro interno può essere leggermente più grande. Se durante la fabbricazione dei tubi di poppa e dei tubi del timone il diametro interno è stato mantenuto rigorosamente a 2 mm, per gli alberi esistenti, nelle staffe può essere realizzato 2,1 mm. Poiché è praticamente impossibile impostare su una linea tutti e tre i punti su cui poggia l'albero dell'elica. E se si verifica anche un leggero disallineamento, l'albero dell'elica ruoterà lentamente, il che comporterà una perdita di potenza del motore, un aumento della corrente nel circuito e un consumo inutile della batteria. Su un piccolo modello di barca radiocomandata il consumo della batteria è un parametro molto importante. Poiché lo spazio e il peso della batteria sono limitati, non saremo in grado di ospitare una batteria di grande capacità. In ogni boccola realizziamo delle scanalature-tagli mediante incastro e lì saldiamo strisce di ottone, ottenendo una staffa a V, secondo il disegno. Le parti in plastica del modello possono essere utilizzate come modelli. Nella parte che verrà incollata alla carrozzeria, sono presenti diversi tagli, in modo che in seguito sarà più facile piegare la parte e incollarla ai cuscinetti di textolite con resina epossidica.

Ora creiamo delle fessure nel corpo del modello per le staffe e le installiamo senza incollarle. Controlliamo la facilità di torsione degli alberi, se ruotano molto facilmente, prima riempiamo i tubi di poppa con una piccola quantità di ciacrina e controlliamo nuovamente la facilità di rotazione degli alberi. Se tutto è in ordine, puoi finalmente incollare i tubi di poppa. Dopo che la ciacrina si è indurita, è possibile rimuovere il dispositivo. Ora è necessario incollare le staffe dell'albero dell'elica. In linea di principio alcuni colleghi li incollano nella carrozzeria e poi li ricoprono con polistirolo diluito in colla. Ma dopo un modello infruttuoso, forse a causa della qualità della plastica dello scafo, dove dopo che questa composizione si è asciugata, le parti si sono spostate e hanno pizzicato gli alberi dell'elica, i ripetuti incollaggi non hanno aiutato, ho iniziato a realizzare questa unità secondo questo schema. Forse questo aumenta il tempo impiegato, ma dopo l'incollaggio non si muoverà assolutamente nulla a causa della deformazione. In piccoli pezzi di fibra di vetro, vengono tagliate delle scanalature per le staffe e vengono praticati dei fori con un diametro di circa 2,5 mm attorno al perimetro. Queste piastre vengono quindi installate all'interno dell'alloggiamento in modo che le loro fessure siano allineate con le fessure nell'alloggiamento. Successivamente vengono segnati e praticati dei fori sullo scafo dell'imbarcazione in modo che coincidano con i fori presenti sulla piastra. Ora le parti come i chiodi vengono affilate da pezzi di canale di colata. Il loro diametro piccolo dovrebbe corrispondere al diametro dei fori praticati nella piastra e nel corpo. Usando queste parti, incollandole con colla per modelli, fissiamo le piastre all'interno dello scafo della barca. Questa operazione è necessaria per poter incollare i supporti albero elica allo scafo con resina epossidica. Durante il processo di indurimento della resina epossidica è possibile controllare la posizione delle staffe e, se necessario, regolarla. Inoltre, dopo la polimerizzazione della resina, non si verificherà alcuna deformazione della custodia in plastica e spostamento degli attacchi. Quindi puoi segnare e incollare i tubi del timone sulla ciacrina. Successivamente, per sigillare e rinforzare i giunti adesivi, li stendiamo con lo stucco epossidico bicomponente Epoxy Putty di Tamiya.

Ora puoi stuccare i siti di installazione dei tubi di poppa e delle piastre sotto le staffe. Per questo utilizzo lo stucco per auto bicomponente BODY SOFT.

Lo stucco automobilistico BODY SOFT indurisce abbastanza rapidamente; dopo solo poche ore la carrozzeria può essere trattata. Faccio queste cose di notte in modo che la sera successiva tutto si indurisca definitivamente.

Realizzazione di un supporto per motore

La fase successiva è la produzione di un supporto motore e l'installazione di motori elettrici su di esso. Ho acquistato i motori a commutatore nel nostro negozio di hobby; a quanto pare sono fabbricati in Cina. Non è possibile stabilirne la tipologia, posso solo dire che sul cartellino del prezzo era scritta la tensione di alimentazione: 3-12V.

In termini di dimensioni, qualcosa di simile viene utilizzato nei CD-ROM. A proposito, la scelta dei motori è un momento molto importante quando si costruisce un modello di barca radiocomandata. È necessario provare a selezionare i motori elettrici in modo tale che quandoCon la tensione di alimentazione prevista e il consumo minimo di corrente, hanno fornito una coppia sufficiente. In questa fase puoi anche impaginare il modello. Nella valigetta, posizionare modelli dimensionali di massa di motori elettrici, un ricevitore, ingranaggi dello sterzo e una batteria di alimentazione. Questa operazione può essere eseguita in bagno. È necessario assicurarsi che il modello si trovi nell'acqua il più vicino possibile alla linea di galleggiamento. È inoltre necessario evitare rotoli e rifili. Allo stesso tempo, non dimenticare l'accessibilità degli elementi dell'attrezzatura e del telaio dopo aver incollato la coperta. In questa fase è necessario considerare le unità rimovibili per accedervi. Ad esempio, sovrastrutture o altri elementi strutturali. È inoltre necessario pensare in anticipo alla tenuta dell'intera struttura. Ho scelto uno schema con l'intero ponte principale rimovibile e il falso ponte realizzato in oracale. Questo schema è già stato testato più volte e ha dimostrato la sua fattibilità. Torniamo al supporto motore, l'ho realizzato con un foglio di fibra di vetro. Due piastre sono state saldate perpendicolarmente e tra di loro è stato saldato un angolo di rinforzo per resistenza strutturale. I motori sono fissati al telaio con bulloni M2.

Innanzitutto, è stata ritagliata una base in fibra di vetro a cui sarebbero stati fissati i motori. Ha quattro fori per bulloni M2 e due fori per la parte rotonda dell'alloggiamento del motore. Quindi, dal laminato in fibra di vetro, realizziamo una parte che verrà fissata alle borchie montate sul corpo del modello. Ho praticato due fori per il fissaggio, ma è comunque meglio pensare a dove posizionare il terzo foro. Tuttavia, il supporto a tre punti è più affidabile. Quindi saldiamo queste due parti con un angolo di 90 gradi e installiamo un angolo tra di loro per rigidità. Come ha dimostrato la pratica, è meglio realizzare la parte a cui sono fissati i motori con materiale più spesso per rigidità.

Ecco come appare questa unità assemblata con motori elettrici.

Il telaio stesso è fissato al corpo del modello di barca radiocomandata mediante borchie in plexiglass con filettatura M3.

Installazione degli alberi e delle staffe dell'elica

Ora è necessario assemblare il gruppo legno morto-albero-staffa. Per la mia barca radiocomandata modello Schnellboot S-100 ho utilizzato aste Gaupner da 2 mm di diametro. Per evitare di piegarli o danneggiarli durante i lavori preparatori, per installare e regolare il telaio del modello sono stati utilizzati raggi di bicicletta, anch'essi di 2 mm di diametro. Dato che i tubi di poppa sono già incollati al modello, ora dobbiamo fissare le staffe dell'albero dell'elica. Per fare ciò, inseriamo gli alberi dei raggi della bicicletta nei legni morti, installiamo le staffe in posizione e pieghiamo le loro parti tagliate all'interno del corpo.

Quindi controlliamo la facilità di rotazione degli alberi in questo sistema. Se necessario, allineiamo e pieghiamo le staffe secondo necessità. In definitiva, dobbiamo garantire che gli alberi ruotino molto facilmente in tutto l'intero sistema. Successivamente, utilizzando una piccola quantità di resina epossidica, fissiamo le staffe dell'albero dell'elica, incollandole ai pad PCB. Durante l'indurimento della resina, monitoriamo costantemente la facilità di rotazione degli alberi dell'elica e, se necessario, regoliamo la posizione delle staffe. Questa fase è molto importante, poiché la corretta installazione e fissaggio del sistema poppa-albero-staffa e la facilità di rotazione degli alberi influenzeranno notevolmente in futuro le caratteristiche di guida del modello e influenzeranno il consumo della batteria. Dopo che la resina epossidica si è completamente indurita, controlliamo ancora una volta la facilità di rotazione del fermo e, se tutto è in ordine, fissiamo infine le staffe, versando accuratamente l'area di incollaggio sulle zone di textolite con resina epossidica. Questa foto mostra l'assemblaggio con le staffe già piegate e incollate con resina epossidica.

La fase successiva, dopo aver fissato le staffe, è l'installazione del supporto motore con i motori. Per fare questo, prima affiliamo le sporgenze su un tornio e tagliamo le filettature per le viti che fisseranno il supporto del motore. Nella foto sopra puoi vedere che i boss sono già installati nella carrozzeria. Descriverò in dettaglio il processo di installazione. Ho realizzato le borchie in plexiglass e le filettature sono state tagliate per i bulloni M3. Per semplificare il processo di installazione del supporto motore con i motori, eseguiamo due semplici adattamenti. Affiliamo due boccole su un tornio. Poiché i nostri alberi di trasmissione e gli alberi dei motori elettrici hanno un diametro di 2 mm, il diametro interno delle boccole è di 2 mm. La loro lunghezza è di circa 30 mm e il diametro esterno non ha molta importanza. Quindi, utilizzando queste boccole, collegheremo gli alberi del motore e gli alberi dell'elica in un tutt'uno. Avvitiamo le borchie al supporto motore e, regolandole, posizioniamo il supporto motore nell'alloggiamento in modo che gli alberi dell'elica ruotino con la massima facilità.

Collegamento di motori elettrici con alberi di trasmissione

Dopo aver installato gli alberi dell'elica e i motori sul modello di barca radiocomandata, devi pensare a collegarli. Esistono diversi schemi. Puoi collegare questi nodi utilizzando una connessione flessibile, come una molla, o utilizzando un giunto universale. Utilizzeremo la seconda opzione. Per fare questo, su un tornio, prima giriamo due boccole con una sfera dall'acciaio. Foriamo le sfere per l'ulteriore installazione dei tasselli metallici.

Ecco una foto della parte già installata sull'albero con una chiave.

Quindi lavoreremo due tazze in acciaio e faremo dei tagli per le chiavi. Successivamente foriamo le coppe, su entrambi i lati con una punta da 1,6mm, e tagliamo un filetto M2 per le viti di fissaggio.

Mettiamo insieme tutti i dettagli. Lavoriamo le boccole di limitazione sugli alberi e le saldiamo in modo che ci sia un leggero gioco quando le eliche vengono avvitate e le boccole di limitazione vengono installate.

Successivamente, saldiamo le boccole con le sfere a un'estremità dell'albero e inseriamo le chiavette metalliche nei fori in modo che si muovano facilmente. Hai visto il risultato finale nella foto sopra. Fissiamo le coppe con viti sugli alberi dei motori elettrici. Ora inseriamo gli alberi nei legni morti, installiamo il supporto del motore in posizione e mettiamo tutto insieme.

La fase successiva è la produzione di eliche. Come farlo è descritto nell'articolo.

Per ora utilizzeremo eliche non trattate.

Ora puoi dare potenza ai motori e controllare come funziona il tutto.

Realizzazione di volanti per il modello

Ora dobbiamo realizzare i timoni per il modello radiocomandato della barca Schnellboot S100. Per questo modello è necessario realizzarne 3. Secondo le regole, i timoni e le eliche possono essere realizzati in diverse dimensioni più grandi. Mentre il volante centrale è piuttosto grande, i volanti laterali sono troppo piccoli. La piuma ha la forma di un trapezio, quindi per prima cosa creeremo un motivo dalla carta. Puoi prendere i timoni dal kit come base e aumentare leggermente l'area. Dopo aver provato i modelli, li trasferiremo sul materiale con cui realizzeremo le parti. Qui è meglio usare metallo inossidabile e ben saldato. Per questi scopi utilizzo lamiera di ottone con uno spessore di 0,2-0,3 mm. Realizziamo la sfera dal raggio di una bicicletta, il suo diametro è di 2 mm. Un'estremità, pari alla lunghezza della piuma, viene appiattita e affilata con un affilatore elettrico. Queste sono le parti preparate per la saldatura.

Installiamo il calcio nella posizione dell'asse di rotazione e lo saldiamo bene con un potente saldatore su una delle pareti della penna. Quindi pieghiamo la piuma e saldiamo il bordo posteriore, quindi saldiamo le estremità.

Ecco come sono venute le parti grezze.

Ora è necessario lavorarli e dare ai timoni la forma desiderata.

Usiamo lo stesso principio per realizzare il volante centrale. È un po 'più complesso nella forma, ma l'essenza del processo è simile a quella sopra descritta. L'unica differenza è che qui il bordo d'attacco è realizzato in tubo di rame.

Alla fine ottieni timoni come questo

Sigillare lo scafo e garantire la galleggiabilità

La fase successiva è l'installazione delle paratie stagne nello scafo. Ciò è necessario per garantire la galleggiabilità della barca radiocomandata quando entra acqua. Per un modello piccolo ciò è particolarmente critico, poiché anche una piccola quantità d'acqua può causare allagamenti e possibili perdite. Suddivideremo quindi il volume interno in quattro compartimenti e installeremo delle paratie impermeabili in polistirolo. Ora possiamo effettuare una prova di galleggiamento; per questo inonderemo i compartimenti con acqua.

Un compartimento è allagato.

Due compartimenti sono stati allagati.

Tre compartimenti sono stati allagati.

Come potete vedere nella foto, anche quando tre compartimenti furono allagati, una parte della barca radiocomandata rimase a galla. Ne consegue che è possibile salvare il modello in una situazione del genere. Pertanto, si è rivelato diviso in quattro scomparti: arco,

il secondo è il vano dell'elettronica,

terzo – motore

e poppa

con scatola dello sterzo e scatole dello sterzo. Ma per evitare che l'acqua penetri all'interno, è necessario sigillare la custodia con largo anticipo. Per garantire la tenuta del volume interno, incollando la scocca con oracal, incolleremo ai lati un lato in polistirolo. Per accedere al vano dell'elettronica, dopo aver incollato la parte prodiera della coperta, nella paratia viene ricavato un portello che risale. E per rendere possibile fotografare gli alberi delle eliche, vengono praticati dei fori, che verranno poi sigillati con l'oracolo.

Impianti di timoneria ed elettronica

Ora è il momento di installare la timoneria e l'elettronica sul modello di barca radiocomandata Schnellboot S100. Per fare ciò, pensiamo innanzitutto a come montare il servoazionamento. Ho realizzato tre staffe per montanti con un canale di colata spesso e le ho rinforzate con angoli di polistirolo. Il telaio stesso è stato realizzato con un tappo di plastica di un computer. Ha la forma di un angolo e risulta essere un supporto abbastanza conveniente.

Come servoazionamento ho utilizzato una macchina sterzante cinese HXT-500, del peso di 8 grammi. L'asta era realizzata in filo metallico con un diametro di 1 mm con chiusure realizzate con corde di modellini di aerei.

Installiamo tutto a posto, fissiamo il telaio con viti autofilettanti alle cremagliere dei canali di colata.

Nel secondo scomparto posizioniamo l'elettronica. Lì si troveranno il ricevitore e il regolatore di velocità.

Il ponte con la sovrastruttura principale non è stato ancora installato, ma in futuro verranno incollati e per consentire l'installazione e la rimozione dell'elettronica verrà realizzato un portello nella paratia.

Metteremo le batterie per il modello nel vano motore. Per evitare che la batteria interferisca con la rotazione degli alberi dell'elica, realizzeremo un substrato divisorio, anche da una presa del computer. Ai lati, in modo che la batteria non penzoli, stenderemo strisce di materiale da imballaggio poroso.

Ora il modello di barca radiocomandata Schnellboot S100 è pronto per le prove in mare.

Video delle prove in mare

Continua…

Sito marino Russia no 21 settembre 2016 Creato: 21 settembre 2016 Aggiornato: 24 novembre 2016 Visualizzazioni: 27985

Lo scopo del dispositivo del tubo di poppa è fornire l'impermeabilità necessaria allo scafo della nave e all'albero dell'elica - uno o due supporti, per assorbire i carichi statici dal peso dell'albero e dell'elica e i carichi dinamici derivanti dal funzionamento dell'elica sotto diverse condizioni di immersione.

I dispositivi a poppa delle navi marittime sono divisi in due gruppi: con rivestimenti non metallici e metallici.

Nel primo caso, come materiali antifrizione vengono utilizzati backout, textoliti, segmenti di plastica laminata in legno, gomma-metallo e gomma-ebanite, materiali termoplastici (caprografite, caprolon), ecc.

In un cuscinetto metallico lubrificato ad olio, i gusci dei cuscinetti di supporto sono riempiti di babbitt.

Quando si utilizza una nave, nel tubo di poppa si verificano carichi costanti e variabili sotto l'influenza di forze e momenti trasmessi all'albero dell'elica dall'elica, che causano sollecitazioni nei cuscinetti e nei tubi del tubo di poppa. Il motore trasmette all'elica una coppia che non è costante.

Cambiamenti periodici della coppia nel sistema motore-albero-elica provocano vibrazioni torsionali. Quando la frequenza delle forze di disturbo coincide con la frequenza delle vibrazioni torsionali naturali, si creano condizioni di risonanza in cui le forze nelle parti aumentano notevolmente.

Forze significative si osservano anche nelle zone vicine alla risonanza, quando si verifica una parziale coincidenza delle frequenze. Nell'intervallo 0,85-1,05 della velocità di rotazione dell'albero calcolata, non è consentita la presenza di zone di risonanza vietate.

Durante il funzionamento dell'elica, sulle sue pale si verificano forze e momenti di disturbo periodici, che vengono percepiti dal dispositivo a poppa e trasmessi allo scafo della nave attraverso i suoi cuscinetti. Queste forze derivano dalla variazione della spinta e dalla forza tangenziale di resistenza alla rotazione di ciascuna pala durante un giro dell'elica. In questo caso, possono crearsi condizioni in cui la frequenza delle forze che agiscono sull'elica coincide con la frequenza delle vibrazioni di flessione naturali della linea d'asse, che porteranno a vibrazioni risonanti dell'albero dell'elica e ad elevate sollecitazioni nelle sue sezioni principali .

Il momento flettente totale è costituito dal momento derivante dalla massa della vite, dal momento flettente idrodinamico e dal momento derivante dalle forze d'inerzia durante le vibrazioni flettenti della linea d'albero.

Lo squilibrio idrodinamico dell'elica si verifica a causa delle differenze nel passo di ciascuna pala o quando l'elica funziona parzialmente sommersa. Durante la produzione delle pale, il loro passo differisce leggermente, ma durante il funzionamento, se le singole pale si rompono o si deformano, le forze risultanti possono causare vibrazioni pericolose per i supporti del tubo dell'astronave. Durante le transizioni di zavorra, a causa della differenza di spinta, si crea un momento flettente aggiuntivo, che porta ad un significativo squilibrio idrodinamico e, di conseguenza, ad un aumento delle vibrazioni dello scafo della nave.

Il carico derivante dalla massa dell'albero dell'elica e dell'elica viene percepito dai cuscinetti del tubo di poppa, che percepiscono anche lo squilibrio statico costruttivo dell'elica. La maggior parte del carico ricade sul cuscinetto del tubo di poppa e sulla sua parte poppiera. Durante il funzionamento, possono verificarsi carichi aggiuntivi sul dispositivo astuccio quando le eliche colpiscono oggetti estranei.

Il dispositivo del tubo di poppa è lo stesso per tutte le navi, indipendentemente dalle loro dimensioni e destinazione, ed è costituito da un tubo di poppa, all'interno del quale sono presenti cuscinetti, e da un dispositivo di tenuta che impedisce la penetrazione dell'acqua di mare nella nave. Nella fig. La Figura 1 mostra la disposizione del tubo di poppa di una nave a elica singola con cuscinetti non metallici, la più utilizzata nella marina. L'estremità di prua del tubo di poppa 4 con una flangia 11 è fissata saldamente alla paratia del gavone di poppa 12 e l'estremità di poppa viene inserita nel tubo di poppa 3, sigillata con anelli di gomma 15 e serrata con un dado di raccordo 16 con un tappo speciale 2 La gomma di tenuta è installata tra il collare restrittivo 14 del tubo di poppa e il tubo di poppa con il lato di prua e il dado di raccordo e il montante di poppa sull'altro lato per impedire la penetrazione dell'acqua di mare nello spazio tra il tubo di poppa e il tubo di poppa. palo di poppa.

Nella zona di uscita del tubo di poppa, all'interno dell'imbarcazione è installata una guarnizione del premistoppa, che comprende una guarnizione 9 installata tra l'albero e il tubo, e un manicotto di pressione 10. Il premistoppa è accessibile dalla sala macchine o dall'elica tunnel del pozzo. Nella parte centrale il tubo astuccio è sostenuto da flore 13, che possono essere saldate al tubo oppure appoggiate su un supporto mobile, come mostrato in Fig. 1.

All'interno del tubo di poppa è presente una boccola del tubo di poppa 5 e una boccola di prua 7 con listelli di backout o suo sostituto 6 e 8 assemblati in essi secondo il disegno “a botte” o, meno comunemente, “a coda di rondine”. Le boccole del tubo astuccio sono fissate al tubo con viti di bloccaggio per impedirne la rotazione; lo spostamento longitudinale delle fasce porta poppa è impedito dall'anello 1.
Per garantire una lubrificazione e un raffreddamento affidabili, i cuscinetti vengono pompati forzatamente con acqua di mare; a tale scopo, nel set di strisce dei cuscinetti, in corrispondenza dei giunti, sono previste scanalature per il libero passaggio dell'acqua. Nel set backout, le strisce inferiori hanno una disposizione delle fibre testa a testa, quelle superiori hanno una disposizione longitudinale (vedi Fig. 1, sezione A-A), poiché quelle inferiori percepiscono grandi carichi specifici. Tra i listelli di backout inferiore e superiore sono installati listelli di spinta in ottone 18, con l'aiuto dei quali si impedisce loro di ruotare nella boccola del tubo di poppa. Per proteggere l'albero dell'elica dagli effetti corrosivi dell'acqua di mare nella zona del tubo di poppa, è dotato di un rivestimento in bronzo 17 o è protetto con uno speciale rivestimento.

Nei tubi di poppa sono montati dei cuscinetti che assorbono le forze dell'elica e dell'albero. Per la produzione di tubi di poppa viene utilizzato l'acciaio, meno spesso ghisa grigia di grado SCh 18-36. Possono essere realizzati saldati o incassati. Nel primo caso il tubo viene collegato mediante saldatura al montante di poppa, alle flange del telaio dello scafo della nave e alla paratia del gavone di poppa; nel secondo viene inserito nello scafo della nave da poppa o da prua e fissato. I tubi di inserimento sono prodotti fusi, saldati-fusi o forgiati-saldati. La connessione tra il tubo di poppa e il montante di poppa è prevalentemente cilindrica lungo la sua lunghezza e in alcuni casi è conica. Lo spessore della parete del tubo di poppa deve essere almeno (0,1-0,15) dr, dove dr è il diametro dell'albero dell'elica lungo il rivestimento.

In generale, il gambo di poppa, il tubo di poppa, lo scafo e la paratia di poppa rinforzata devono formare un'unica struttura rigida, ben incollata. L'insufficiente rigidità di questa unità, la mancanza di un collegamento rigido tra il tubo e le flange del set e la presenza di accoppiamenti indeboliti nei collegamenti del tubo di poppa con lo stelo di poppa non garantiscono un funzionamento affidabile e senza problemi di i dispositivi del tubo di poppa e contribuiscono ad aumentare le vibrazioni della parte di poppa dell'imbarcazione.

I premistoppa di tenuta sono un componente importante del dispositivo astuccio. L'esperienza nell'utilizzo di dispositivi a tubo di poppa su navi di grande tonnellaggio dimostra che i progetti più affidabili nel funzionamento sono quelli che forniscono non solo rigidità dell'unità, ma anche una tenuta affidabile del premistoppa che impedisce all'acqua di mare di entrare nello scafo della nave.
In questo caso, si dovrebbe dare la preferenza a dispositivi a premistoppa che alloggiano sia il premistoppa principale che quello ausiliario, consentendone la rottura a galla senza rifilatura. Il dispositivo premistoppa può essere installato a prua del tubo di poppa, come mostrato in Fig. 1, o avere un alloggiamento remoto.

Riso. 2. Tenute dell'albero dell'elica

Il paraolio remoto del tubo di poppa (Fig. 2, a) è costituito da un alloggiamento 4, che è fissato alla flangia della paratia del gavone di poppa mediante prigionieri 7. All'interno dell'alloggiamento del paraolio è presente una guarnizione 3, che è sigillata da un manicotto di pressione 6 mediante dadi 5. Il paraolio ausiliario può essere sigillato con uno speciale anello in ottone 1, il cui movimento assiale è assicurato dalla rotazione simultanea di tre viti in ottone 2.

Il design di un premistoppa remoto e fissato separatamente è irrazionale, poiché sovraccarica il dispositivo dell'astuccio e il premistoppa stesso con carichi aggiuntivi dovuti al disallineamento della guarnizione del premistoppa assiale e dell'albero.

Il design della guarnizione mostrato in Fig. 1 è ampiamente utilizzato sulle navi. 2, b. Un premistoppa separato 5, insieme alla baderna 4, è completamente incassato nel tubo di poppa 3, aumentando così la rigidità della tenuta e migliorando il funzionamento del gruppo premistoppa. La compressione uniforme del paraolio viene effettuata ruotando uno dei sei ingranaggi di marcia 1, interconnessi da un ingranaggio 2.

Nel modello considerato, come in molti altri, non sono previste guarnizioni ausiliarie e quindi è esclusa la possibilità di rompere il sigillo a galla senza rifilare la nave. In questo caso è interessante la guarnizione "Pneumostop" (Fig. 3) del rompighiaccio del tipo Kyiv, installata nella parte poppiera del premistoppa.
Nel corpo 1 dell'astuccio di prua viene inserito fino all'arresto un anello di distribuzione dell'acqua 2, che viene sigillato con due anelli di gomma 5 e bloccato con viti 9. L'anello di distribuzione dell'acqua presenta una scanalatura per accogliere un anello di gomma 3 ( arresto pneumatico) con anello interno in bronzo di rigidità 4.
L'arresto pneumatico è fissato con un coperchio 8 e bulloni 7, dopo di che c'è uno spazio per riempire il paraolio. Se è necessario impedire l'accesso dell'acqua all'interno dell'alloggiamento, è necessario fornire aria sotto pressione attraverso il canale 6 nel corpo della boccola del tubo astuccio all'interno dell'anello di gomma sagomato del fermo pneumatico, che comprimerà l'albero. Durante il normale funzionamento, lo spazio tra l'arresto pneumatico e l'albero dell'elica è compreso tra 3 e 3,5 mm, impedendone così il contatto.

I riduttori sono dispositivi che consentono di abbassare o aumentare la velocità del motore di un modello di nave, oltre a indicare alle eliche la direzione di rotazione desiderata. I riduttori sono installati nello scafo dei modelli di navi tra il motore e l'elica. La maggior parte dei motori dei modelli sono ad alta velocità. Pertanto necessitano di riduttori per ridurre la velocità e imprimere la rotazione a più viti.

Per la produzione di riduttori, gli ingranaggi cilindrici vengono solitamente selezionati da vari strumenti, combinatori telefonici e meccanismi di orologi, dopo aver calcolato in precedenza il rapporto di trasmissione richiesto.

Rapporto di cambio io mostra quante volte è necessario aumentare o diminuire il numero di giri all'uscita del cambio. Se è necessario ridurre la velocità io volte, quindi il numero di denti dell'ingranaggio conduttore Z1(il cui albero è collegato al motore) deve essere inserito io volte inferiore a quello dell'ingranaggio condotto Z2(il cui albero è collegato all'albero

elica), ovvero:

Se è necessario aumentare il numero di giri, fare il contrario. Pertanto, il numero di giri dell'ingranaggio condotto della scatola del cambio sarà sempre maggiore o minore del numero di giri dell'ingranaggio conduttore dello stesso fattore del numero di volte in cui l'ingranaggio conduttore ha meno o più denti.

Riso. 108. Cambio a tre stadi.

A volte diventa necessario realizzare un cambio con una decelerazione molto elevata, ad esempio per un argano a bugna per spostare le vele su un modello di yacht radiocomandato. In questo caso viene realizzato un cambio multistadio, ovvero da due o tre coppie di ingranaggi. A questo scopo viene utilizzato anche un ingranaggio a vite senza fine.

Per determinare il rapporto di trasmissione totale di tale cambio, farlo. Innanzitutto, determinare separatamente il rapporto di trasmissione di ciascuna coppia di ingranaggi o ingranaggio a vite senza fine, quindi moltiplicarli insieme per ottenere il rapporto di trasmissione totale io. Nella fig. 108 mostra una vista generale di un cambio a tre stadi, composto da un ingranaggio a vite senza fine e due coppie di ingranaggi cilindrici. Il rapporto di trasmissione totale di un tale cambio è io sarà uguale a: i1i2i3.

Una delle grandezze più importanti negli ingranaggi è il loro modulo di innesto m. Il modulo di impegno è la lunghezza in mm di un dente dell'ingranaggio lungo il diametro del cerchio iniziale, numericamente uguale al rapporto tra il diametro di questo cerchio e il numero di denti. Solo gli ingranaggi con lo stesso modulo forniscono un innesto normale e possono essere utilizzati nel cambio.

Pertanto, quando si selezionano gli ingranaggi già pronti, è necessario prima determinarne i moduli. Se sono uguali, funzioneranno in coppia. Per determinare il modulo di un ingranaggio cilindrico è possibile utilizzare la seguente relazione:

Dove D- diametro esterno dell'ingranaggio;

Z- numero di denti dell'ingranaggio.

Nella produzione dei riduttori si dovrebbe cercare di utilizzare ingranaggi a modulo piccolo, cioè ingranaggi che abbiano un numero maggiore di denti a parità di diametro. L'uso di ingranaggi a modulo fine riduce le perdite per attrito, il rumore nella scatola del cambio e migliora il funzionamento regolare. I valori del modulo di engagement sono standardizzati. Per la produzione di riduttori per modelli di navi, sono più adatti gli ingranaggi con un modulo di ingranaggio di 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 1,0; 1,25 e 1,5 mm. Maggiore è la potenza del motore, maggiore è il modulo di trasmissione da cui vengono presi gli ingranaggi per il cambio. Pertanto, gli ingranaggi con un modulo di ingranamento di 1,25 e 1,5 possono essere consigliati per la produzione di cambi solo per motori a combustione interna (Fig. 109).

Riso. 109. Motore a combustione interna con cambio.

I riduttori realizzati con tali ingranaggi per un motore elettrico saranno molto "ruvidi" e presenteranno grandi perdite. Per loro è meglio utilizzare ingranaggi con moduli di ingranamento: 0,6; 0,7 e 0,8. L'uso di ingranaggi realizzati in metalli diversi, come acciaio e ottone, aiuta anche a ridurre il rumore del cambio e a migliorare la fluidità del suo funzionamento. Le perdite nel cambio saranno ancora minori e il rumore del suo funzionamento sarà ridotto se viene collocato in una scatola piena di olio per macchine, e sarà abbastanza se uno degli ingranaggi del cambio vi sarà immerso solo per 3- 4 mm.

Riso. 110. Schemi del cambio.

Figura 111. Marcatura della piastra laterale del cambio.

La produzione del cambio inizia con la produzione delle piastre laterali. Sono tagliati in lamiera di ottone o acciaio 1,5-2 mm. Le piastre devono essere ben raddrizzate su una piastra metallica piana con un martello di legno, quindi piegate insieme, serrate con un morsetto o in una morsa a mano e praticare nei 4 angoli dei fori da 3-4 mm, a seconda dei bulloni con cui verranno collegate . Successivamente, entrambe le piastre devono essere collegate con due bulloni (agli angoli opposti) ed elaborate con una lima lungo il contorno disegnato.

Ora segna con precisione le posizioni di tutti gli ingranaggi su una delle piastre laterali del cambio. Supponiamo che verrà realizzato un cambio per ridurre il numero di giri utilizzando due viti. Quindi è necessario tracciare due linee reciprocamente perpendicolari con un graffietto metallico: una linea orizzontale (A1 A2) a livello, a seconda del diametro dell'ingranaggio, e una linea verticale (B1 B2) al centro della piastra (Fig. 111). Dal punto di intersezione di queste linee (O), è necessario mettere da parte lungo una linea orizzontale i centri degli ingranaggi condotti - 001 e 002. La distanza tra questi punti O1O2 dovrebbe essere uguale alla distanza tra i centri delle alberi dell'elica di questo modello.

Riso. 112. Installazione di cuscinetti scorrevoli.

Riso. 113. Boccole per cuscinetti a sfera.

Dopo aver segnato i centri di tutti i cerchi, praticare dei fori in entrambe le piastre per cuscinetti scorrevoli o cuscinetti a sfera. Quindi le piastre vengono separate e nei loro fori vengono pressati cuscinetti scorrevoli torniti dal bronzo su un tornio (Fig. 112), oppure i cuscinetti a sfera vengono installati in apposite boccole o camicie (Fig. 113). Il materiale migliore per le boccole è l'alluminio o l'ottone.

Sono fissati alle piastre laterali del cambio mediante tre viti (Fig. 114). Quando si girano le boccole (camicie) per cuscinetti a sfere, è necessario che il diametro "A" corrisponda esattamente al diametro dell'anello esterno del cuscinetto a sfere; l'anello deve adattarsi saldamente in posizione. La dimensione “B” deve essere uguale all'altezza della pista del cuscinetto a sfere, lo spessore delle pareti del manicotto è 2,0-2,5 mm e la base è 3,0-3,5 mm.

Riso. 114. Fissaggio degli ingranaggi all'asse.

Gli assi degli ingranaggi sono torniti in acciaio al tornio. Dovrebbero adattarsi perfettamente ai fori centrali degli ingranaggi. Se gli ingranaggi hanno sporgenze cilindriche, possono essere fissati agli assi mediante un perno (Fig. 114, A). Se non sono presenti sporgenze sull'ingranaggio, gli assi sono lavorati con una spalla (flangia) e gli ingranaggi sono fissati ad essa con viti o rivetti (Fig. 114, B). Nella produzione degli assi è necessario che la dimensione “H” sia la stessa per tutti gli assi e che gli ingranaggi siano posizionati simmetricamente rispetto ad essi.

Nella fig. 115 mostra il cambio assemblato. Le sue pareti laterali possono essere fissate con prigionieri con spalle e filettature alle estremità, oppure con semplici bulloni, ma con tubi distanziatori posti sui bulloni.

Riso. 115. Cambio assemblato.

Sui modelli di navi, i motori a combustione interna sono installati su basi (fondazioni) in legno, metallo o una combinazione di entrambi (Fig. 116).

I motori elettrici sono solitamente montati su basi di legno (cuscini) o avvitati ad una paratia rinforzata della carrozzeria del modello. A volte direttamente al cambio, e quest'ultimo alla base, incollato nel corpo del modello (Fig. 117).

Riso. 116. Fondamenti per motori a combustione interna.

Gli alberi dell'elica sono realizzati in barre d'acciaio con un diametro di 3-6 mm, a seconda del diametro dell'elica e della potenza del motore. Ad un'estremità dell'albero, sulla filettatura è installata un'elica con carenatura e all'altra un dispositivo per collegare l'albero al motore o al cambio. Molto spesso, per realizzare alberi di trasmissione vengono utilizzati raggi di biciclette o raggi di ruote di motociclette.

Riso. 117. Installazione di motori elettrici.

L'albero dell'elica è inserito nel tubo di poppa, che è un tubo metallico con diametro interno di 4-8 mm, alle cui estremità sono boccole (cuscinetti) in ottone (bronzo, fluoroplastico) con diametro interno corrispondente al diametro dell'albero vengono premuti gli alberi dell'elica (fig. 118, A). Per ridurre l'attrito, molto spesso vengono inseriti nello sterno dei cuscinetti a sfera, che vengono pressati in un'apposita boccola, fissati saldamente sul tubo dello sterno e saldati con stagno (Fig. 118, B).

Riso. 118. Astucci: A - con boccole in ottone di seconda plastica; B - con cuscinetti a sfera; B - con premistoppa per modellini di sottomarini.

Per riempire i legni morti di grasso, un pezzo corto (30-40 mm) di tubo con una vite viene saldato a un'estremità (situato nel corpo del modello) con una vite per stringere il grasso man mano che si consuma. Nei modellini di sottomarini i rami morti vengono resi completamente impenetrabili. A tale scopo, una boccola (cuscinetto) in bronzo (ottone) viene approfondita di 8-12 mm nel tubo di poppa e saldata attraverso un foro appositamente praticato nel tubo di poppa. Parte dello spazio libero tra l'albero e il legno morto è riempito con spago o fili duri imbevuti di grasso. Questo riempimento viene compresso con un secondo manicotto e saldato (Fig. 118, B).

Riso. 119. Collegamento di motori con alberi di trasmissione.

I legni morti sono installati sul modello in modo che, se possibile, siano paralleli al piano centrale e alla linea di galleggiamento strutturale del modello e forniscano uno spazio tra l'elica e lo scafo del modello di almeno 0,12-0,28 del diametro dell'elica.

Se il diametro dell'elica non consente di soddisfare queste condizioni, i rami morti devono essere installati con una leggera angolazione rispetto all'elica e con un'inclinazione rispetto al piano della linea di galleggiamento, e sui modelli orientabili ad alta velocità questo è generalmente inevitabile . Va ricordato che sia l'apertura dell'albero che la loro inclinazione superiore a 12° riducono notevolmente l'efficienza dell'elica. Pertanto, sui modelli a cavo ad alta velocità e radiocomandati, vengono utilizzate staffe con cardano per garantire l'orizzontalità dell'albero dell'elica.

Riso. 120. Giunti dell'albero.

Il collegamento dei motori con alberi di trasmissione e cambi può essere variato. Il collegamento più semplice tra il motore e l'albero dell'elica viene effettuato utilizzando una molla, un tubo di gomma, ganci piegati sugli alberi stessi, staffe e semplici frizioni (Fig. 119). Questo collegamento viene solitamente effettuato su piccoli modelli con motori elettrici di bassa potenza (circa 5-10 5t) e motori in gomma.

Riso. 121. Collegamento dei cambi al motore: A - articolato, con rullo; B - rullo articolato e flessibile.

Il collegamento più comune e affidabile di motori di qualsiasi potenza con cambi e alberi di trasmissione è un giunto girevole (Fig. 120). Questo design consente grandi carichi sull'albero e inoltre non richiede un allineamento speciale del motore o del cambio con l'albero dell'elica.

Gli alberi intermedi tra il cambio e il motore elettrico possono essere realizzati da un'asta di acciaio con un diametro di 4-6 mm (Fig. 121, A) o da un albero flessibile, ad esempio dal tachimetro di un'auto. Puoi realizzare tu stesso un rullo del genere. Per fare ciò, il filo OBC spesso 1-1,5 mm viene avvolto strettamente, girare per girare.

Le estremità sferiche vengono realizzate in acciaio su un tornio, inserite nella molla su entrambi i lati (Fig. 121, B) e saldate con stagno.