Методика изготовления гребных винтов

Гребные винты для моделей могут быть изготовлены несколь­кими способами.

Первый способ. Определив диаметр винта, на листе жести или латуни толщиной 0,4-0,8 мм, циркулем описывают окружность и делят ее на три или четыре части (в зависимости от числа лопа­стей). Точки деления соединяют с центром окружности прямыми линиями и ножницами вырезают заготовку винта. По линии нож­ницами делают прорези шириной 1,0-1,5 мм, которые не доходят до центра окружности на 4-5 мм. Края лопастей притуплены. Из стальной проволоки диаметром 1,5-2 мм изготовляют ось гребно­го винта. Один конец оси длиной 3-4 мм загибают под прямым углом. На ось надевают заготовку винта и припаивают ее оловом. При пайке нужно следить за тем, чтобы загнутый конец оси при­легал к заготовке винта. Затем место пайки и торцы винта зачищают напильником и наждачной бумагой, чтобы не было рваных краев и заусенцев.

Полезно каждую лопасть винта немного изогнуть, придав ее поперечным сечениям очертания дуги. Выпуклость дуг должна быть направлена в сторону носа модели. Далее лопасти поворачивают на угол 30-35° от своего первоначального положения (поворот всех лопастей должен быть одинаковым) и гребной винт можно считать готовым. Остается продеть ось винта в кронштейн гребного вала,

загнуть другой конец оси петлей с помощью круглогубцев и надеть на него петлю резинового двигателя. Для оси можно использовать обычный длинный гвоздь, тогда конец не придется загибать, нужно только при пайке пригнать шляпку гвоздя к заготовке винта. Мес­та пайки следует смазывать раствором хлористого цинка (травленой соляной кислотой), так как при пайке с канифолью прочность соеди­нения может оказаться недостаточной.

Для повышения эффективности винта на вал спереди и сзади него насаживают обтекатели из пропитанной олифой древесины, целлу­лоида, органического стекла. В этом случае для оси винта может быть использована велосипедная или мотоциклетная спица, имею­щая на конце резьбу, и обтекатели навертывают на резьбу. Для прочности в местах соприкосновения обтекателя с винтом нужно капнуть немного клея БФ-2 или нитроклея АК-20. Клей сохнет 10-12 часов.

Второй способ. Гребной винт изготовляют из листовой латуни, нержавеющей или листовой стали толщиной 1,5-2 мм. Из стали или латуни вытачивают ступицу винта высотой 10-12 мм, нарезают в ней резьбу М3-М5 и затем изготовляют лопасти. Для этого на фанере толщиной 1 мм или картоне вычерчивают лопасти винта и делают шаблон. С шаблона переносят контур лопасти на латунь или сталь и вырезают ножницами. Для получения одинаковой формы лопастей их обрабатывают напильником, сжимая струбцинами или в тисках. Для придания вогнутости лопастям на бруске из твердой древесины вырезают стамеской желоб радиусом 14-15 мм, зачи­щают шкуркой и молотком выколачивают форму лопасти винта. Затем на ступице ножовкой делают прорези под углом 45° к ее оси и в них туго вставляют лопасти. Припаивают лопасти к ступице оловом, смазывая места соединения раствором хлористого цинка.

Третий способ. Из древесины твердой породы (бук, ясень, граб и т. д.) изготовляют модель гребного винта в натуральную величину. Модель винта тщательно обрабатывают и зачищают наждачной бу­магой, затем покрывают два-три раза нитролаком. Из фанеры тол­щиной 5-6 мм или тонких досок делают два одинаковых ящика, длина и ширина которых 130-150 мм, высота 40-50 мм. Верхний ящик делают без дна. Для точного их взаимного расположения необ­ходимы два деревянных штыря-фиксатора. В нижний ящик заливают жидкий раствор гипса и в него до половины погружают модель греб­ного винта в горизонтальном положении. Перед формовкой модель винта смазывают каким-либо жиром или машинным маслом. После затвердевания гипса модель вынимают, проверяют правильность формы, удаляют лишний гипс и снова укладывают в гипс. Поверх­ность второй половины модели также смазывают жиром или маслом, устанавливают сверху ящик без дна и в него заливают жидкий раст­вор гипса. Сверху во второй ящик вставляют две деревянные круг­лые палочки диаметром 8-10 мм, смазанные жиром или маслом. С их помощью делают два отверстия: одно для заливки металла, дру­гое — для выхода воздуха при заливке. После затвердевания раствора оба ящика осторожно разнимают, вынимают модель винта и деревянные палочки и дают гипсу хорошо просохнуть. Изъяны в форме заглаживают кистью, смоченной в гипсовом растворе. Нель­зя заливать металл в форму, если гипс высох не полностью.

Рисунок 19 - Определение геометрического шага винта

После полного высыхания гипса и соединения ящиков в форму заливают расплавленный цинк или дюралюминий (температура плавления цинка 419°С, дюралюминия 630-680°С в зависимости от сорта).

Заливать жидкий металл в форму необходимо тонкой непрерыв­ной струей. Разнимают ящики и вынимают отливку из формы не ранее, чем через два-три часа после заливки металла.

Отливку, вынутую из формы, обрабатывают напильником и наждачной бумагой, в ступице сверлят отверстие, нарезают резьбу для навертывания на гребной вал.

На этом изготовление винта можно считать законченным.

Для изготовления формы можно использовать уже готовый ме­таллический гребной винт с какой-нибудь модели.

После изготовления гребной винт необходимо отбалансировать, для чего делают небольшое приспособление. В ступицу винта ввер­тывают втулку. В отверстие втулки вставляют иглу и винт устанав­ливают на линейки, закрепленные на пробковом бруске. В качест­ве ножей можно использовать обычные лезвия от безопасной брит­вы. Отбалансированный винт должен находиться в безразличном равновесии. Если какая-либо сторона винта перевешивает, то с нее надо снять немного металла. Удаление металла ни в коем случае не должно нарушать симметричности винта.

У изготовленного гребного винта обязательно нужно определить его геометрический шаг. Для этого нужно провести на лопасти (рис. 19) и на листе бумаги дугу радиусом, равным 0,6 радиуса винта. Установить гребной винт на листе бумаги так, чтобы его ось была вертикальной. Угольником измерить расстояния от кромок лопасти (в точках пересечения их с проведенной окружностью) до листа бумаги. Спроектировать точки пересечения с дугою радиусом 0,6 на бумагу. Убрав винт, соединить эти точки с осью винта и измерить образуемый ими центральный угол а.

После этого вычислить величину геометрического шага винта по формуле:

где А и В - измеренные расстояния от кромок лопасти до бумаги a - измеренный центральный угол.

Затем такую же операцию производят с другой лопастью.

Несколько слов необходимо сказать об особенностях изготовле­ния винтов для спортивных моделей. Двигатели внутреннего сго­рания для морских моделей, как правило, имеют левое вращение, и поэтому гребные винты должны быть левого шага. В большинстве случаев на моделях устанавливают двухлопастные винты. Эти вин­ты изготовляют из обычной или нержавеющей стали (ступицы и ло­пасти). Припаивают лопасти к ступице либо серебряным припоем, либо латунью. Ни в коем случае нельзя паять оловом, так как соеди­нение не будет прочным.

Трудно предложить готовые рецепты основных характеристик этих винтов, так как они зависят от мощности и числа оборотов двигателей, конструкции и обводов корпуса, поплавков, скольже­ния и других факторов.