Posusz ze śmigłem do modeli sterowanych radiowo. Schematy rury rufowej

Na początek trochę tła historycznego o prototypie. Historia powstania niemieckich łodzi torpedowych sięga pierwszej wojny światowej. Pierwszy egzemplarz tego typu statków powstał w 1917 roku. Od razu możemy powiedzieć, że był bardzo daleki od doskonałości. Jednak pod koniec wojny niemiecka flota składała się z 21 łodzi. Po zakończeniu wojny wiele krajów straciło zainteresowanie tego typu bronią. Inaczej było w Niemczech, które zgodnie z Traktatem Wersalskim podlegały wielu ograniczeniom dotyczącym broni. Nawiasem mówiąc, nic nie zostało tam powiedziane o łodziach torpedowych. Dlatego Niemcy w 1923 r Najpierw kupili kilka starych łodzi torpedowych dla Hanzeatyckiej Szkoły Żeglarzy i Niemieckiego Towarzystwa Sportów Pełnomorskich. Pod przykrywką tych organizacji rozpoczęto prace nad udoskonalaniem istniejących łodzi i tworzeniem nowych. Pod koniec lat 30. opracowano wymagania taktyczne i techniczne dla nowych „komarów”. Według niemieckiej doktryny morskiej wskaźniki prędkości, w przeciwieństwie do konstrukcji łodzi z innych krajów, były stosunkowo niskie – około 40 węzłów. Do tego czasu różne firmy zaprezentowały trzy wersje łodzi o różnych układach i różnej liczbie silników benzynowych. Ale nie zadowoliły wojska, dlatego potrzebny był zupełnie nowy projekt. W 1928 r Uwagę specjalistów przykuł jacht motorowy Oheka II, zbudowany przez firmę Lurssen dla amerykańskiego potentata finansowego. Kadłub miał wówczas zaawansowaną konstrukcję, zespół napędowy wykonano ze stopów lekkich, a poszycie składało się z dwóch warstw drewna. Trzy silniki benzynowe pozwoliły jachtowi osiągnąć prędkość 34 węzłów. W tamtych czasach były to cechy wybitne. W listopadzie 1929 r Firma Lurssen otrzymała zamówienie na opracowanie i budowę łodzi torpedowej. Konstruktorzy wzięli za podstawę konstrukcję jachtu Oheka II i niemal podwoili wyporność, aby skompensować moment wytwarzany przez wysoko zamontowane wyrzutnie torpedowe. Łódź wszedł do służby 7 sierpnia 1930 r. i kilkakrotnie zmieniał nazwę, w efekcie czego otrzymał oznaczenie S-1 (Schnellboot). Należy zaznaczyć, że nawet zwiększenie mocy silnika nie pomogło w osiągnięciu prędkości konstrukcyjnej 36,5 uzdy. Przy prędkościach bliskich maksymalnych dziób łodzi wysunął się z wody, burty wymyły się i powstał silny opór bryzgowy. Problem ten rozwiązano stosując tzw. „efekt Lurssena”. Jego istotą było to, że w zewnętrznych przepływach śrubowych umieszczono małe pomocnicze stery, które obracały się o 15-18 stopni w bok. Pomogło to osiągnąć wzrost prędkości do dwóch węzłów. Następnie stery pomocnicze stały się obowiązkową częścią konstrukcji wszystkich łodzi ślimakowych. S-1 i stał się protoplastą całej serii niemieckich łodzi torpedowych klasy S. Od 1943 roku zaczęto produkować łodzie najbardziej udanej modyfikacji, Schnellboot typu S-100. Różnił się od poprzednich typów statków kioskiem w kształcie pancernej kopuły. Łodzie klasy S-100 były prawie dwukrotnie dłuższe od łodzi wroga tej samej klasy. Wyposażone były w kabiny, kuchnię, latrynę i wszystko, co niezbędne podczas długich podróży, co umożliwiało korzystanie z nich w dużej odległości od baz. Łodzie tego typu posiadały silniki o łącznej mocy 7500 KM, co pozwalało im osiągnąć prędkość 43,5 węzła.

Przygotowanie i montaż obudowy

Model łodzi torpedowej S-100 w skali 1:72 wyprodukowany został przez niemiecką firmę Revell. Powiem trochę o samym modelu, teraz zostały tylko zdjęcia ramek.

Po bliższym przyjrzeniu się można zauważyć, że wszystkie szczegóły są wykonane na wysokim poziomie, nie ma żadnych śladów zagłębień ani przesunięć, a prześwitów jest bardzo mało. Zachwyciła mnie duża ilość detali i jakość ich wykonania. Model ten był od razu, jeszcze przed zakupem, planowany do sterowania radiowego. Jego przyzwoita długość wynosząca 500 mm pozwoliła na wykonanie dobrego modelu łodzi sterowanej radiowo. Miał także startować w klasie F-4A na zawodach modelarstwa okrętowego. Prace nad modelem rozpoczęły się jeszcze przed powstaniem bloga, ale pomysł już był, więc zostało zrobione kilka zdjęć z procesu budowy. Budowę modelu łodzi sterowanej radiowo rozpoczęto od przygotowania i sklejenia kadłuba. W zasadzie spasowanie części modelu jest dobre, ale dla wygody skleiłem korpus o długości prawie 500 mm w częściach.

Następnie, aby uszczelnić obudowę, bardzo dobrze oblałem cały szew styropianem.

Produkcja i montaż rur rufowych i rur sterowych

Kolejnym etapem jest przygotowanie do produkcji rur rufowych i rur sterowych. Aby to zrobić, obróciłem tuleje na tokarce. Do wałów napędowych i trzonów sterowych użyję pręta o średnicy 2 mm. Wewnętrzna średnica tulei rury rufowej musi być ściśle zgodna ze średnicą wałów napędowych. Jest to konieczne, aby zapewnić szczelność. Same rury wykonano z rurowych kolanek anten o wymaganej średnicy. Niestety zdjęcia rur rufowych nie wyszły dobrze, ale myślę, że sprawa jest jasna.

Proces tworzenia rur Helmport jest taki sam, ale tutaj zdjęcia są dobre i wszystko na nich widać. W kawałki rur wkładamy tuleje i dobrze je uszczelniamy.

Teraz musisz wkleić rury rufowe do kadłuba łodzi sterowanej radiowo. Aby to zrobić, najpierw zaznaczamy na nim miejsca na rury i wsporniki wału napędowego. Wykonujemy nacięcia i montujemy rufy bez kleju. Aby ułatwić instalację, możesz wykonać urządzenie, jak pokazano na zdjęciu, na przykład z kawałka korpusu dyskietki.

Ustawiamy wymagany kąt wałów napędowych i przyklejamy urządzenie do kadłuba. Teraz musisz wykonać wsporniki wału napędowego. Tulejki mosiężne ostrzymy na tokarce, tutaj średnicę wewnętrzną można nieco zwiększyć. Jeżeli podczas produkcji rur rufowych i rur sterowych średnicę wewnętrzną utrzymano ściśle 2 mm, dla istniejących wałów, to we wspornikach można wykonać 2,1 mm. Ponieważ praktycznie niemożliwe jest ustawienie wszystkich trzech punktów, na których opiera się wał napędowy, na jednej linii. A jeśli wystąpi choćby niewielka niewspółosiowość, wał napędowy będzie się powoli obracał, co doprowadzi do utraty mocy silnika, wzrostu prądu w obwodzie i niepotrzebnego zużycia akumulatora. W małym modelu łodzi sterowanej radiowo zużycie baterii jest bardzo ważnym parametrem. Ponieważ przestrzeń i waga akumulatora są ograniczone, nie będziemy w stanie pomieścić akumulatora o dużej pojemności. W każdej tulei wykonujemy rowki-nacięcia poprzez nacięcie i lutujemy tam mosiężne paski, uzyskując wspornik V, zgodnie z rysunkiem. Plastikowe części modelu można wykorzystać jako szablony. W części, która będzie wklejana w korpus, znajduje się kilka nacięć, dzięki czemu później będzie łatwiej wygiąć część i przykleić ją do podkładek tekstolitowych za pomocą żywicy epoksydowej.

Teraz w korpusie modelu wykonujemy otwory na wsporniki i montujemy je bez klejenia. Sprawdzamy łatwość skręcania wałów, jeśli obracają się bardzo łatwo, najpierw zanęcamy rury rufowe niewielką ilością cyakryny i ponownie sprawdzamy łatwość obracania się wałów. Jeśli wszystko jest w porządku, możesz wreszcie przykleić rury rufowe. Po stwardnieniu cyakryny możesz usunąć urządzenie. Teraz musisz przykleić wsporniki wału napędowego. W zasadzie niektórzy koledzy wklejają je w korpus, a następnie pokrywają styropianem rozcieńczonym w kleju. Ale po jednym nieudanym modelu, być może ze względu na jakość plastiku kadłuba, gdzie po wyschnięciu tej kompozycji części przesunęły się i zacisnęły wały napędowe, wielokrotne ponowne klejenie nie pomogło, zacząłem wykonywać tę jednostkę zgodnie z tym schemat. Być może zwiększa to czas spędzony, ale po sklejeniu absolutnie nic nie będzie się nigdzie poruszać z powodu odkształcenia. W małych kawałkach włókna szklanego wycina się rowki pod wsporniki i na obwodzie wierci się otwory o średnicy około 2,5 mm. Płyty te są następnie instalowane wewnątrz obudowy w taki sposób, że ich szczeliny pokrywają się ze szczelinami w obudowie. Następnie w kadłubie łodzi zaznacza się i wierci otwory tak, aby pokrywały się z otworami w płycie. Teraz części takie jak gwoździe są ostrzone z kawałków wlewu. Ich niewielka średnica powinna odpowiadać średnicy otworów wywierconych w płycie i korpusie. Za pomocą tych części, sklejając je klejem modelarskim, mocujemy płytki po wewnętrznej stronie kadłuba łodzi. Operacja ta jest konieczna, aby móc przykleić żywicą epoksydową wsporniki wału napędowego do kadłuba. W trakcie utwardzania żywicy epoksydowej można kontrolować położenie zamków i w razie potrzeby je regulować. Również po polimeryzacji żywicy nie nastąpi deformacja plastikowej obudowy i przemieszczenie zamków. Następnie możesz zaznaczyć i przykleić rury steru do cyakrynu. Następnie w celu uszczelnienia i wzmocnienia spoin klejowych kładziemy je dwuskładnikową szpachlą epoksydową Epoxy Putty firmy Tamiya.

Teraz możesz szpachlować miejsca montażu rur rufowych i płyt pod wspornikami. Używam do tego dwuskładnikowej szpachli samochodowej BODY SOFT.

Szpachlówka samochodowa BODY SOFT dość szybko twardnieje, już po kilku godzinach karoserię można poddać obróbce. Robię to wieczorem, żeby następnego wieczora wszystko na pewno stwardniało.

Wykonanie mocowania silnika

Kolejnym etapem jest wykonanie mocowania silnika i montaż na nim silników elektrycznych. Silniki komutatorowe kupiłem w naszym sklepie Hobby, podobno produkowane są w Chinach. Nie da się ustalić ich typu, mogę jedynie powiedzieć, że na metce było napisane napięcie zasilania: 3-12V.

Pod względem wielkości coś podobnego jest stosowane w CD-ROM-ach. Swoją drogą, wybór silników to bardzo ważny moment przy budowie modelu łodzi sterowanej radiowo. Należy spróbować dobrać silniki elektryczne w taki sposób, aby kiedyPrzy zaplanowanym napięciu zasilania i minimalnym poborze prądu zapewniły wystarczający moment obrotowy. Na tym etapie możesz także rozplanować model. W przypadku należy umieścić masowo-wymiarowe modele silników elektrycznych, odbiornika, przekładni kierowniczych i akumulatora mocy. Tę operację można wykonać w łazience. Należy zadbać o to, aby model znajdował się w wodzie jak najbliżej linii wodnej. Należy także unikać rolek i listew. Jednocześnie nie zapomnij o dostępności elementów wyposażenia i podwozia po sklejeniu pokładu. Na tym etapie należy rozważyć jednostki wyjmowane, aby uzyskać do nich dostęp. Na przykład nadbudówki lub inne elementy konstrukcyjne. Konieczne jest również wcześniejsze przemyślenie szczelności całej konstrukcji. Wybrałem schemat ze zdejmowanym całym pokładem głównym i pokładem fałszywym wykonanym z oracalu. Schemat ten został już kilkakrotnie przetestowany i udowodnił swoją skuteczność. Wróćmy do mocowania silnika, zrobiłem je z folii z włókna szklanego. Dwie płytki przylutowano prostopadle, a między nimi przylutowano kątownik, aby zapewnić wytrzymałość konstrukcyjną. Silniki mocowane są do ramy za pomocą śrub M2.

Najpierw z folii z włókna szklanego wycięto podstawę, do której miały być przymocowane silniki. Posiada cztery otwory na śruby M2 oraz dwa otwory na okrągłą część obudowy silnika. Następnie z foliowego laminatu z włókna szklanego wykonujemy część, która będzie mocowana do występów zamontowanych na korpusie modelu. Wywierciłem w nim dwa otwory do mocowania, ale mimo to lepiej pomyśleć, gdzie umieścić trzeci otwór. Mimo to mocowanie trzypunktowe jest bardziej niezawodne. Następnie lutujemy te dwie części pod kątem 90 stopni i instalujemy między nimi narożnik dla sztywności. Jak pokazała praktyka, dla większej sztywności część, do której mocowane są silniki, lepiej jest wykonać z grubszego materiału.

Tak wygląda to urządzenie zmontowane z silnikami elektrycznymi.

Sama rama mocowana jest do korpusu modelu łodzi sterowanej radiowo za pomocą występów z plexi z gwintami M3.

Montaż wałów napędowych i wsporników

Teraz musisz zmontować zespół wspornika wału posuszowego. W moim modelu łodzi sterowanej radiowo Schnellboot S-100 zastosowałem wały o średnicy 2 mm firmy Gaupner. Aby uniknąć ich wygięcia lub uszkodzenia podczas prac przygotowawczych, do montażu i regulacji podwozia modelu wykorzystano szprychy rowerowe, również o średnicy 2 mm. Ponieważ rury rufowe są już wklejone w model, teraz musimy przymocować wsporniki wału napędowego. W tym celu wkładamy wałki od szprych rowerowych do posuszu, montujemy wsporniki i zaginamy ich wycięte części wewnątrz korpusu.

Następnie sprawdzamy łatwość obrotu wałów w tym układzie. W razie potrzeby wyrównujemy i wyginamy wsporniki według potrzeb. Ostatecznie musimy upewnić się, że wały obracają się bardzo łatwo w całym systemie. Następnie za pomocą niewielkiej ilości żywicy epoksydowej mocujemy wsporniki wału napędowego, przyklejając je do podkładek PCB. Podczas utwardzania żywicy stale monitorujemy swobodę obrotu wałów napędowych i w razie potrzeby korygujemy położenie wsporników. Ten etap jest bardzo ważny, ponieważ prawidłowy montaż i zamocowanie układu rufa - wspornik wału oraz łatwość obrotu wałów będą w przyszłości znacznie wpływać na właściwości jezdne modelu i wpływać na zużycie akumulatora. Po całkowitym stwardnieniu żywicy epoksydowej ponownie sprawdzamy łatwość obrotu zaczepu i jeśli wszystko jest w porządku, na koniec mocujemy zamki, dokładnie zalewając miejsca klejenia żywicą epoksydową w miejscach tekstolitu. To zdjęcie przedstawia montaż ze wspornikami już wygiętymi i sklejonymi żywicą epoksydową.

Kolejnym etapem po zamocowaniu wsporników jest montaż mocowania silnika z silnikami. Aby to zrobić, najpierw na tokarce ostrzymy występy i wycinamy w nich gwinty pod śruby mocujące mocowanie silnika. Na powyższym zdjęciu widać, że występy są już zamontowane w korpusie. Opiszę szczegółowo proces ich instalacji. Nadstawki wykonałem z pleksi, a także wyciąłem gwinty pod śruby M3. Aby uprościć proces montażu mocowania silnika z silnikami, wykonujemy dwie proste adaptacje. Na tokarce ostrzymy dwie tuleje. Ponieważ nasze wały napędowe i wały silników elektrycznych mają średnicę 2 mm, średnica wewnętrzna tulei wynosi 2 mm. Ich długość wynosi około 30mm, a średnica zewnętrzna nie ma większego znaczenia. Następnie za pomocą tych tulei połączymy wały silnika i wały napędowe w jedną całość. Przykręcamy występy do mocowania silnika i regulując je, umieszczamy wspornik silnika w obudowie tak, aby wały napędowe obracały się z maksymalną łatwością.

Połączenie silników elektrycznych z wałami napędowymi

Po zamontowaniu wałów napędowych i silników w modelu łodzi sterowanej radiowo należy pomyśleć o ich podłączeniu. Istnieje kilka różnych schematów. Węzły te można połączyć za pomocą połączenia elastycznego, takiego jak sprężyna, lub za pomocą złącza uniwersalnego. My skorzystamy z drugiej opcji. Aby to zrobić, najpierw na tokarce ze stali obracamy dwie tuleje z kulką. Wywierćmy kulki w celu dalszego montażu kołków drucianych.

Oto zdjęcie już zamontowanej części na wale z kluczem.

Następnie obrobimy ze stali dwie przyssawki i wykonamy wycięcia na klucze. Następnie wiercimy miseczki z obu stron wiertłem 1,6 mm i wycinamy gwint M2 pod śruby mocujące.

Połączmy wszystkie szczegóły w całość. Na wały obrabiamy tulejki ograniczające i lutujemy je tak, aby przy dokręceniu śmigieł i zamontowaniu tulei ograniczających powstał lekki luz.

Następnie przylutowujemy tulejki z kulkami do jednego końca wałka i wkładamy druciane wpusty w otwory tak, aby swobodnie się przesuwały. Efekt końcowy zobaczyliście na zdjęciu powyżej. Miseczki mocujemy śrubami na wałach silników elektrycznych. Teraz wkładamy wały do ​​posuszu, montujemy mocowanie silnika na miejscu i składamy wszystko w całość.

Kolejnym etapem jest produkcja śmigieł. Jak to zrobić, opisano w artykule.

Na razie będziemy używać nieobrobionych śmigieł.

Teraz możesz zasilić silniki i sprawdzić jak wszystko działa.

Wykonanie kierownic do modelu

Teraz musimy wykonać stery do sterowanego radiowo modelu łodzi Schnellboot S100. W przypadku tego modelu musisz wykonać 3 z nich. Zgodnie z przepisami stery i śmigła mogą być wykonane w kilku większych rozmiarach. O ile środkowa kierownica jest dość duża, o tyle boczne są za małe. Pióro ma kształt trapezu, dlatego najpierw wykonamy wzór z papieru. Możesz wziąć stery z zestawu jako podstawę i nieznacznie zwiększyć powierzchnię. Po przymierzeniu wzorów przeniesiemy je na materiał, z którego wykonamy części. Tutaj lepiej jest użyć stali nierdzewnej i dobrze lutowanego metalu. Do tych celów używam blachy mosiężnej o grubości 0,2-0,3 mm. Ballerkę wykonujemy ze szprychy rowerowej, jej średnica wynosi 2mm. Jeden koniec, długość pióra, jest spłaszczony i zaostrzony na elektrycznej temperówce. Są to części przygotowane do lutowania.

Kolbę instalujemy w miejscu osi obrotu i dobrze lutujemy mocną lutownicą do jednej ze ścianek pióra. Następnie zginamy pióro i lutujemy tylną krawędź, a następnie lutujemy końce.

Tak wyszły surowe części.

Teraz należy je poddać obróbce i nadać sterom pożądany kształt.

Na tej samej zasadzie wykonujemy środkową kierownicę. Jest to nieco bardziej złożone w formie, ale istota procesu jest podobna do opisanej powyżej. Jedyną różnicą jest to, że tutaj krawędź natarcia wykonana jest z rurki miedzianej.

W końcu dostajesz takie stery

Uszczelnienie kadłuba i zapewnienie pływalności

Kolejnym etapem jest montaż grodzi wodoszczelnych w kadłubie. Jest to konieczne, aby zapewnić łodzi sterowanej radiowo pływalność w przypadku przedostania się wody do środka. W przypadku małego modelu jest to szczególnie istotne, ponieważ nawet niewielka ilość wody może doprowadzić do zalania i ewentualnych strat. Dlatego podzielimy objętość wewnętrzną na cztery przedziały i zainstalujemy wodoodporne przegrody ze styropianu. Teraz możemy przeprowadzić próbę pływalności, w tym celu zalewamy przedziały wodą.

Zalana jest jedna komora.

Zalane zostały dwa przedziały.

Zalane zostały trzy przedziały.

Jak widać na zdjęciu, nawet gdy zalane zostały trzy przedziały, część sterowanej radiowo łodzi pozostała na powierzchni. Wynika z tego, że w takiej sytuacji możliwe jest zapisanie modelu. W ten sposób okazało się, że jest podzielony na cztery przedziały: łuk,

drugi to przedział na elektronikę,

trzeci – silnik

i rufowy

z przekładnią kierowniczą i przekładniami kierowniczymi. Aby jednak zapobiec przedostawaniu się wody do środka, konieczne jest uszczelnienie obudowy z dużym wyprzedzeniem. Aby zapewnić uszczelnienie objętości wewnętrznej, przyklejając korpus oracalem, przyklejamy styropianową stronę do boków. Aby uzyskać dostęp do przedziału elektroniki, po wklejeniu dziobowej części pokładu, w grodzi, która idzie do góry, wykonuje się właz. A żeby móc sfotografować wały napędowe, robi się w nim dziury, które następnie zostaną zapieczętowane wyrocznią.

Instalacje układu kierowniczego i elektroniki

Teraz przyszedł czas na montaż przekładni kierowniczej i elektroniki w modelu łodzi sterowanej radiowo Schnellboot S100. Aby to zrobić, zastanówmy się najpierw, jak zamontować serwonapęd. Z grubego wlewu wykonałem trzy wsporniki słupków i wzmocniłem je narożnikami styropianowymi. Sama ramka została wykonana z plastikowej wtyczki z komputera. Ma kształt narożnika i okazuje się być całkiem wygodnym mocowaniem.

Jako serwonapęd zastosowałem chińską maszynę sterującą HXT-500 o wadze 8 gramów. Pręt wykonano z drutu o średnicy 1 mm z zatrzaskami wykonanymi z linki modelowej samolotu.

Montujemy wszystko na miejscu, mocujemy ramę za pomocą wkrętów samogwintujących do stojaków z wlewów.

W drugiej komorze umieszczamy elektronikę. Tam będzie zlokalizowany odbiornik i regulator prędkości.

Pokład z nadbudówką główną nie został jeszcze zamontowany, ale w przyszłości zostaną wklejone, a aby umożliwić montaż i demontaż elektroniki, w grodzi wykonany zostanie właz.

Baterie do modelu umieścimy w komorze silnika. Aby akumulator nie zakłócał obrotów wałów napędowych wykonamy podłoże przegrodowe, także z wtyczki komputerowej. Po bokach, aby akumulator nie zwisał, ułożymy paski porowatego materiału opakowaniowego.

Teraz sterowany radiowo model łodzi Schnellboot S100 jest gotowy do prób morskich.

Film z prób morskich

Ciąg dalszy nastąpi…

Miejsce morskie Rosja nr 21 września 2016 r. Utworzono: 21 września 2016 r. Zaktualizowano: 24 listopada 2016 r. Wyświetleń: 27985

Zadaniem urządzenia rury rufowej jest zapewnienie niezbędnej wodoszczelności kadłuba statku, a wału śrubowego - jednej lub dwóch podpór, w celu przejęcia obciążeń statycznych od ciężaru wału i śruby napędowej oraz obciążeń dynamicznych wynikających z pracy śruby napędowej pod różne warunki zanurzenia.

Urządzenia rufowe statków morskich dzielą się na dwie grupy: z niemetalowymi i metalowymi wkładkami.

W pierwszym przypadku jako materiały łożysk tocznych stosuje się backout, tekstolity, tworzywa sztuczne laminowane drewnem, segmenty gumowo-metalowe i gumowo-ebonitowe, materiały termoplastyczne (kaprografit, kaprolon) itp.

W łożysku metalowym smarowanym olejem panewki łożyska nośnego są wypełnione babbitem.

Podczas eksploatacji statku w rufie powstają obciążenia stałe i zmienne pod wpływem sił i momentów przenoszonych na wał śrubowy ze śruby napędowej, które powodują naprężenia w łożyskach i rurach rury rufowej. Silnik przenosi moment obrotowy na śmigło, który nie jest stały.

Okresowe zmiany momentu obrotowego w układzie silnik-wał-śmigło powodują drgania skrętne. Gdy częstotliwość sił zakłócających pokrywa się z częstotliwością drgań skrętnych własnych, powstają warunki rezonansowe, w wyniku których siły w częściach gwałtownie rosną.

Znaczące siły obserwuje się także w strefach bliskich rezonansowi, gdy następuje częściowa zbieżność częstotliwości. W zakresie 0,85-1,05 obliczonej prędkości obrotowej wału niedopuszczalne jest występowanie niedozwolonych stref rezonansowych.

Podczas pracy śmigła na jego łopatach powstają okresowe siły i momenty zakłócające, które są odbierane przez urządzenie rury rufowej i przenoszone na kadłub statku poprzez jego łożyska. Siły te powstają w wyniku zmiany jego ciągu oraz stycznej siły oporu obrotu każdej łopaty podczas jednego obrotu śmigła. W takim przypadku mogą powstać warunki, w których częstotliwość sił występujących na śrubie napędowej zbiega się z częstotliwością własnych drgań zginających linii wałów, co będzie prowadzić do drgań rezonansowych wału śrubowego i dużych naprężeń w jego głównych sekcjach .

Na całkowity moment zginający składa się moment od masy śruby, hydrodynamiczny moment zginający oraz moment od sił bezwładności podczas drgań zginających linii wału.

Nierównowaga hydrodynamiczna śmigła wynika z różnic w nachyleniu każdej łopaty lub gdy śmigło pracuje częściowo zanurzone. Podczas produkcji łopatek ich podziałka nieznacznie się różni, jednak w trakcie eksploatacji, jeśli poszczególne łopaty pękną lub odkształcą się, powstające siły mogą doprowadzić do wibracji niebezpiecznych dla podpór rury rufowej. Podczas przejść balastowych, na skutek różnicy ciągu, powstaje dodatkowy moment zginający, który prowadzi do znacznej nierównowagi hydrodynamicznej i w konsekwencji zwiększonych drgań kadłuba statku.

Obciążenie od masy wału napędowego i śmigła jest odbierane przez łożyska rury rufowej, które również dostrzegają niewyważenie statyczne konstrukcji śmigła. Maksymalna część obciążenia spada na łożysko rury rufowej i jego tylną część. Podczas pracy mogą wystąpić dodatkowe obciążenia na urządzeniu rury rufowej, gdy śmigła uderzą w ciała obce.

Urządzenie rury rufowej jest takie samo dla wszystkich statków, niezależnie od ich wielkości i przeznaczenia i składa się z rury rufowej, wewnątrz której znajdują się łożyska, oraz urządzenia uszczelniającego, które zapobiega przedostawaniu się wody morskiej do statku. Na ryc. Rysunek 1 przedstawia układ rufy statku jednoślimakowego z niemetalowymi łożyskami, najczęściej stosowanego w marynarce wojennej. Dziobowy koniec rury rufowej 4 z kołnierzem 11 jest trwale przymocowany do grodzi rufowej 12, a tylny koniec jest włożony do rufy 3, uszczelniony gumowymi pierścieniami 15 i dokręcony nakrętką złączkową 16 ze specjalnym korkiem 2 Gumę uszczelniającą montuje się pomiędzy kołnierzem ograniczającym 14 rufy a rufą z dziobem, a nakrętką złączkową i rufą po drugiej stronie, aby zapobiec przedostawaniu się wody morskiej do przestrzeni pomiędzy rufą a rufą rufa.

W miejscu wyjścia rury rufowej wewnątrz statku zamontowana jest uszczelka dławnicy, która składa się z uszczelnienia 9 zamontowanego pomiędzy wałem a rurą oraz tulei dociskowej 10. Dostęp do dławnicy jest z maszynowni lub ze śruby napędowej tunel szybowy. Rufę w środkowej części podpierają flory 13, które można przyspawać do rury lub oprzeć na ruchomej podporze, jak pokazano na rys. 1.

Wewnątrz rury rufowej znajduje się tuleja rufowa 5 rufowa i tuleja dziobowa 7 z listwami wyporowymi lub ich zamiennikami 6 i 8 zamontowanymi w nich na zasadzie „lufy” lub rzadziej „jaskółczego ogona”. Tuleje rury rufowej są przymocowane do rury za pomocą śrub blokujących, aby zapobiec obrotowi; przemieszczenie wzdłużne pasów łożysk rufy zapobiega pierścień 1.
Aby zapewnić niezawodne smarowanie i chłodzenie, łożyska pompowane są na siłę wodą morską, w tym celu w zespole pasków nośnych na ich połączeniach znajdują się rowki umożliwiające swobodny przepływ wody. W zestawie wycofującym dolne paski mają układ włókien od końca do końca, górne mają układ wzdłużny (patrz ryc. 1, przekrój A-A), ponieważ dolne odbierają duże obciążenia właściwe. Pomiędzy dolną i górną listwą wyporową zamontowane są mosiężne listwy oporowe 18, za pomocą których zapobiega się ich obracaniu w tulei rury rufowej. Aby chronić wał napędowy przed korozyjnym działaniem wody morskiej w obszarze rufy, ma on brązową okładzinę 17 lub jest chroniony specjalną powłoką.

W rurach rufowych zamontowane są łożyska, które przejmują siły od śruby napędowej i wału. Do produkcji rur rufowych stosuje się stal, rzadziej żeliwo szare gatunku SCh 18-36. Mogą być produkowane jako spawane lub wstawiane. W pierwszym przypadku rurę łączy się poprzez spawanie ze słupem rufowym, kołnierzami ramy kadłuba statku i grodzią skrajnika rufowego, w drugim przypadku rurę wprowadza się do kadłuba statku od rufy lub dziobu i zabezpiecza. Rury wkładane produkowane są jako odlewane, spawane-odlewane lub kuto-spawane. Połączenie rufy ze słupkiem rufowym jest w przeważającej mierze cylindryczne na całej długości, a w niektórych przypadkach stożkowe. Grubość ścianki rury rufowej musi wynosić co najmniej (0,1-0,15) dr, gdzie dr jest średnicą wału napędowego wzdłuż okładziny.

Ogólnie rzecz biorąc, dziobnica rufowa, rura rufowa, kadłub i wzmocniona gródź rufowa powinny tworzyć jedną, dobrze spajaną, sztywną konstrukcję. Niewystarczająca sztywność tej jednostki, brak sztywnego połączenia rury z kołnierzami zestawu oraz występowanie osłabionych pasowań w połączeniach rury rufowej z dziobnicą nie zapewniają niezawodnej i bezawaryjnej pracy urządzeń rury rufowej i przyczyniają się do zwiększonych wibracji części rufowej statku.

Dławnice uszczelniające są ważnym elementem urządzenia z rurą rufową. Doświadczenie w eksploatacji urządzeń z rurą rufową na statkach wielkotonażowych pokazuje, że najbardziej niezawodne w eksploatacji konstrukcje to te, które zapewniają nie tylko sztywność jednostki, ale także niezawodne uszczelnienie dławika, zapobiegające przedostawaniu się wody morskiej do kadłuba statku.
W takim przypadku należy preferować takie urządzenia dławnicowe, w których mieści się zarówno dławnica główna, jak i pomocnicza, umożliwiając wybicie jej na powierzchnię bez trymowania. Urządzenie dławnicowe można zamontować na dziobie rury rufowej, jak pokazano na ryc. 1, lub mieć odległą obudowę.

Ryż. 2. Uszczelnienia wału napędowego

Zdalne uszczelnienie olejowe rury rufowej (ryc. 2, a) składa się z obudowy 4, która jest przymocowana do kołnierza grodzi rufowej za pomocą kołków 7. Wewnątrz obudowy uszczelnienia olejowego znajduje się uszczelka 3, która jest uszczelniona tuleję dociskową 6 za pomocą nakrętek 5. Pomocniczą uszczelkę olejową można uszczelnić specjalnym mosiężnym pierścieniem 1, którego ruch osiowy zapewnia jednoczesny obrót trzech mosiężnych śrub 2.

Konstrukcja oddalonego, oddzielnie zamocowanego dławika jest irracjonalna, ponieważ powoduje przeciążenie urządzenia rury rufowej i samego dławika dodatkowymi obciążeniami w wyniku niewspółosiowości uszczelnienia dławika osiowego i wału.

Konstrukcja uszczelnienia pokazana na ryc. 1 jest szeroko stosowana na statkach. 2, ur. Oddzielna dławnica 5 wraz z uszczelnieniem 4 jest całkowicie zagłębiona w rurze rufowej 3, co zwiększa sztywność uszczelnienia i poprawia działanie zespołu dławnicy. Równomierne ściskanie uszczelki olejowej odbywa się poprzez obrót jednego z sześciu kół zębatych 1, połączonych ze sobą kołem zębatym 2.

W rozpatrywanej konstrukcji, podobnie jak w wielu innych, nie przewidziano uszczelek pomocniczych, w związku z czym wykluczona jest możliwość rozerwania uszczelki na powierzchni bez przecinania statku. W tym przypadku interesujące jest uszczelnienie „Pneumostop” (rys. 3) lodołamacza typu kijowskiego, zamontowane w tylnej części dławnicy.
Pierścień rozprowadzający wodę 2 jest wkładany do korpusu 1 rufy dziobowej aż do oporu, który jest uszczelniony dwoma gumowymi pierścieniami 5 i zablokowany śrubami 9. Pierścień rozprowadzający wodę ma rowek, w którym mieści się gumowy pierścień 3 ( ogranicznik pneumatyczny) z pierścieniem wewnętrznym z brązu o sztywności 4.
Ogranicznik pneumatyczny zabezpieczony jest pokrywą 8 i śrubami 7, po czym znajduje się miejsce na włożenie uszczelki olejowej. W przypadku konieczności zablokowania dostępu wody do obudowy konieczne jest doprowadzenie powietrza pod ciśnieniem przez kanał 6 w korpusie tulei rury rufowej wewnątrz ukształtowanego gumowego pierścienia ogranicznika pneumatycznego, który dociśnie wał. Podczas normalnej pracy szczelina pomiędzy ogranicznikiem pneumatycznym a wałem napędowym wynosi 3-3,5 mm, co zapobiega ich stykowi.

Skrzynie biegów to urządzenia, które pozwalają obniżyć lub zwiększyć prędkość obrotową silnika modelu statku, a także przekazać śmigom pożądany kierunek obrotu. Skrzynie biegów instalowane są w kadłubie modeli statków pomiędzy silnikiem a śrubą napędową. Większość silników w modelach jest szybkoobrotowa. Dlatego potrzebują skrzyń biegów, aby zmniejszyć prędkość i nadać obrót kilku śrubom.

Do produkcji skrzyń biegów zwykle wybiera się koła zębate cylindryczne z różnych instrumentów, dialerów telefonicznych i mechanizmów zegarowych, po wcześniejszym obliczeniu wymaganego przełożenia.

Przełożenie I pokazuje, ile razy należy zwiększyć lub zmniejszyć liczbę obrotów na wyjściu skrzyni biegów. Jeśli chcesz zmniejszyć prędkość w I razy, a następnie liczba zębów koła napędowego Z1(którego wał jest połączony z silnikiem) musi być włożony I razy mniej niż przekładnia napędzana Z2(którego wał jest połączony z wałem

śmigło), tj.:

Jeśli chcesz zwiększyć liczbę obrotów, postępuj odwrotnie. Zatem liczba obrotów koła napędzanego skrzyni biegów będzie zawsze większa lub mniejsza od liczby obrotów koła napędowego o ten sam współczynnik, ile razy koło napędowe ma mniej lub więcej zębów.

Ryż. 108. Skrzynia biegów trójstopniowa.

Czasami konieczne staje się wykonanie skrzyni biegów o bardzo dużym opóźnieniu, np. do wyciągarki szotowej do przesuwania żagli w modelu jachtu sterowanego radiowo. W tym przypadku wykonana jest wielostopniowa skrzynia biegów, tj. Z dwóch lub trzech par kół zębatych. Wykorzystuje się do tego również przekładnię ślimakową.

Aby określić całkowite przełożenie takiej skrzyni biegów, zrób to. Najpierw określ przełożenie każdej pary kół zębatych lub przekładni ślimakowej osobno, a następnie pomnóż je przez siebie, aby otrzymać całkowite przełożenie I. Na ryc. 108 przedstawia widok ogólny przekładni trójstopniowej, składającej się z jednej przekładni ślimakowej i dwóch par przekładni czołowych. Całkowite przełożenie takiej skrzyni biegów wynosi I będzie równe: i1i2i3.

Jedną z najważniejszych wielkości w kołach zębatych jest ich moduł zazębienia m. Moduł sprzęgający to długość w mm przypadająca na jeden ząb koła zębatego wzdłuż średnicy koła początkowego, liczbowo równa stosunkowi średnicy tego koła i liczby zębów. Tylko przekładnie z tym samym modułem zapewniają normalne załączenie i mogą być stosowane w skrzyni biegów.

Dlatego przy wyborze gotowych przekładni należy najpierw określić ich moduły. Jeśli są takie same, będą pracować w parach. Aby określić moduł koła zębatego czołowego, można skorzystać z następującej zależności:

Gdzie D- średnica zewnętrzna koła zębatego;

Z- liczba zębów przekładni.

Przy produkcji skrzyń biegów należy dążyć do stosowania przekładni małomodułowych, czyli posiadających większą liczbę zębów o tej samej średnicy. Zastosowanie przekładni drobnomodułowych zmniejsza straty tarcia, hałas w skrzyni biegów oraz poprawia płynność pracy. Wartości modułu zaangażowania są ustandaryzowane. Do produkcji skrzyń biegów do modeli statków najbardziej odpowiednie są koła zębate z modułem przekładni 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 1,0; 1,25 i 1,5 mm. Im większa moc silnika, tym z większego modułu przekładniowego pobierane są koła zębate do skrzyni biegów. Zatem koła zębate o module zazębienia 1,25 i 1,5 można zalecić do produkcji skrzyń biegów tylko do silników spalinowych (ryc. 109).

Ryż. 109. Silnik spalinowy ze skrzynią biegów.

Skrzynie biegów wykonane z takich przekładni do silnika elektrycznego będą bardzo „szorstkie” i będą miały duże straty. Dla nich lepiej jest używać kół zębatych z modułami zazębiającymi: 0,6; 0,7 i 0,8. Zastosowanie przekładni wykonanych z różnych metali, takich jak stal i mosiądz, pomaga również zmniejszyć hałas skrzyni biegów i poprawić płynność jej pracy. Straty w skrzyni biegów będą jeszcze mniejsze, a hałas jej pracy zmniejszony, jeśli umieścimy ją w skrzyni wypełnionej olejem maszynowym, a wystarczy, jeśli jedno z kół zębatych skrzyni biegów zostanie w niej zanurzone tylko o 3- 4 mm.

Ryż. 110. Schematy skrzyni biegów.

Ryc. 111. Oznaczenie płyty bocznej skrzyni biegów.

Produkcja skrzyni biegów rozpoczyna się od produkcji płyt bocznych. Wycinane są z blachy mosiężnej lub stalowej o grubości 1,5-2 mm. Płytki należy dobrze wyprostować na płaskiej blasze drewnianym młotkiem, następnie złożyć ze sobą, zacisnąć zaciskiem lub w imadle ręcznym i wywiercić w 4 rogach otwory o średnicy 3-4 mm, w zależności od tego, jakimi śrubami będą łączone . Następnie obie płyty należy połączyć dwoma śrubami (w przeciwległych rogach) i obrobić pilnikiem wzdłuż narysowanego konturu.

Teraz wykonaj dokładne oznaczenia położenia wszystkich biegów na jednej z płyt bocznych skrzyni biegów. Załóżmy, że skrzynia biegów będzie produkowana w celu zmniejszenia liczby obrotów za pomocą dwóch śrub. Następnie należy narysować metalowym rysikiem dwie wzajemnie prostopadłe linie - linię poziomą (A1 A2) na poziomie, w zależności od średnicy koła zębatego, oraz linię pionową (B1 B2) pośrodku płytki (ryc. 111). Od punktu przecięcia tych linii (O) należy odsunąć wzdłuż linii poziomej środki napędzanych kół zębatych - 001 i 002. Odległość między tymi punktami O1O2 powinna być równa odległości między środkami kół zębatych wały napędowe tego modelu.

Ryż. 112. Montaż łożysk ślizgowych.

Ryż. 113. Tuleje do łożysk kulkowych.

Po zaznaczeniu środków wszystkich okręgów wywierć w obu płytkach otwory na łożyska ślizgowe lub kulkowe. Następnie płyty oddziela się i w ich otwory wciska się łożyska ślizgowe toczone z brązu na tokarce (ryc. 112) lub łożyska kulkowe instaluje się w specjalnych tulejach lub tulejach (ryc. 113). Najlepszym materiałem na tuleje jest aluminium lub mosiądz.

Mocuje się je do bocznych płyt skrzyni biegów za pomocą trzech śrub (ryc. 114). Podczas obracania tulei (tulei) łożysk kulkowych konieczne jest, aby średnica „A” dokładnie odpowiadała średnicy bieżni zewnętrznej łożyska kulkowego; bieżnia musi ściśle przylegać do miejsca. Wymiar „B” powinien być równy wysokości bieżni łożyska kulkowego, grubość ścianek tulei wynosi 2,0-2,5 mm, a podstawa 3,0-3,5 mm.

Ryż. 114. Mocowanie przekładni do osi.

Osie kół zębatych są toczone ze stali na tokarce. Powinny ściśle przylegać do środkowych otworów kół zębatych. Jeżeli koła zębate mają cylindryczne występy, można je przymocować do osi za pomocą sworznia (ryc. 114, A). Jeśli na kole zębatym nie ma występów, osie są obrabiane za pomocą kołnierza (kołnierza), a koła zębate są do niego mocowane za pomocą śrub lub nitów (ryc. 114, B). Przy produkcji osi konieczne jest, aby wymiar „H” był taki sam dla wszystkich osi, a koła zębate były rozmieszczone symetrycznie względem nich.

Na ryc. 115 przedstawia zmontowaną skrzynię biegów. Jej boczne ściany można mocować za pomocą kołków z odsadzeniami i gwintami na końcach lub za pomocą prostych śrub, ale za pomocą rurek dystansowych umieszczonych na śrubach.

Ryż. 115. Skrzynia biegów zmontowana.

W modelach statków silniki spalinowe instalowane są na podstawach (fundamentach) wykonanych z drewna, metalu lub ich kombinacji (ryc. 116).

Silniki elektryczne montowane są najczęściej na drewnianych podstawach (poduszkach) lub przykręcane do wzmocnionej przegrody korpusu modelu. Czasami bezpośrednio do skrzyni biegów, a ta do podstawy, wklejonej w korpus modelu (ryc. 117).

Ryż. 116. Podstawy silników spalinowych.

Wały napędowe wykonane są z prętów stalowych o średnicy 3-6 mm, w zależności od średnicy śmigła i mocy silnika. Na jednym końcu wału na gwincie zamontowane jest śmigło z owiewką, a na drugim urządzenie służące do połączenia wału z silnikiem lub skrzynią biegów. Bardzo często do produkcji wałów napędowych wykorzystuje się szprychy rowerowe lub szprychy kół motocyklowych.

Ryż. 117. Montaż silników elektrycznych.

Wał napędowy wkładany jest do rury rufowej, która jest rurą metalową o średnicy wewnętrznej 4-8 mm, na której końcach znajdują się tuleje (łożyska) z mosiądzu (brązu, fluoroplastu) o średnicy wewnętrznej odpowiadającej średnicy wał napędowy jest wciśnięty (ryc. 118, A). W celu zmniejszenia tarcia bardzo często w drewno rufowe wkłada się łożyska kulkowe, które wciska się w specjalną tuleję, ściśle przylega do rury rufowej i lutuje cyną (ryc. 118, B).

Ryż. 118. Rury rufowe: A - z mosiężnymi tulejami z drugiego tworzywa sztucznego; B - z łożyskami kulkowymi; B - z dławnicą do modeli łodzi podwodnych.

Aby wypełnić posusz smarem, krótki (30-40 mm) kawałek rurki ze śrubą jest przylutowany na jednym końcu (znajdującym się w korpusie modelu) śrubą, aby dokręcić smar w miarę jego zużycia. W modelach łodzi podwodnych martwe drewno jest całkowicie nieprzeniknione. W tym celu tuleję (łożysko) z brązu (mosiądzu) pogłębia się w rurze rufowej o 8-12 mm i lutuje przez specjalnie wywiercony otwór w rurze rufowej. Część wolnej przestrzeni pomiędzy wałem a posuszem wypełniona jest sznurkiem lub ostrymi nitkami nasączonymi tłuszczem. Wypełnienie to jest ściskane drugą tuleją i lutowane (ryc. 118, B).

Ryż. 119. Połączenie silników z wałami napędowymi.

Posusze montuje się na modelu tak, aby w miarę możliwości były równoległe do płaszczyzny środkowej i wodnicy konstrukcyjnej modelu oraz zapewniały odstęp pomiędzy śrubą napędową a kadłubem modelu wynoszący co najmniej 0,12-0,28 średnicy śruby.

Jeżeli średnica śruby nie pozwala na spełnienie tych warunków, wówczas posusz należy montować pod niewielkim kątem względem śruby i z nachyleniem do płaszczyzny wodnicy, co w przypadku modeli sterowanych przy dużych prędkościach jest z reguły nieuniknione . Należy pamiętać, że zarówno rozwarcie wału jak i jego nachylenie o więcej niż 12° znacznie zmniejszają sprawność śmigła. Dlatego w modelach szybkobieżnych i sterowanych radiowo stosuje się wsporniki z kardanem, aby zapewnić poziomość wału napędowego.

Ryż. 120. Przeguby wałów.

Połączenie silników z wałami napędowymi i skrzyniami biegów może być różne. Najprostsze połączenie silnika z wałem napędowym wykonuje się za pomocą sprężyny, gumowej rurki, zagiętych haków na samych wałach, wsporników i prostych sprzęgieł (ryc. 119). To połączenie jest zwykle wykonywane w małych modelach z silnikami elektrycznymi małej mocy (około 5-10 5t) i silnikami gumowymi.

Ryż. 121. Połączenie skrzyń biegów z silnikiem: A - przegubowe, z rolką; B - wałek przegubowy, elastyczny.

Najbardziej powszechnym i niezawodnym połączeniem silników dowolnej mocy ze skrzyniami biegów i wałami napędowymi jest złącze obrotowe (ryc. 120). Taka konstrukcja pozwala na duże obciążenia wału, a także nie wymaga specjalnego ustawienia silnika lub skrzyni biegów z wałem napędowym.

Wały pośrednie między skrzynią biegów a silnikiem elektrycznym mogą być wykonane z pręta stalowego o średnicy 4-6 mm (ryc. 121, A) lub z wału giętkiego, na przykład z prędkościomierza samochodowego. Możesz sam zrobić taki wałek. Aby to zrobić, drut OBC o grubości 1-1,5 mm jest ciasno nawinięty, obracając się.

Końce kulowe są toczone ze stali na tokarce, wkładane z obu stron do sprężyny (ryc. 121, B) i lutowane cyną.