Primero, un poco de contexto histórico sobre el prototipo. La historia de la creación de los torpederos alemanes se remonta a la Primera Guerra Mundial. El primer ejemplar de este tipo de barco se construyó en 1917. Podemos decir inmediatamente que estaba muy lejos de ser perfecto. Pero aún así, al final de la guerra, la flota alemana estaba formada por 21 barcos. Tras el final de la guerra, muchos países perdieron el interés por este tipo de armas. Las cosas eran diferentes en Alemania, que estaba sujeta a muchas restricciones en materia de armas, según el Tratado de Versalles. Por cierto, allí no se dijo nada sobre los torpederos. Por lo tanto, los alemanes en 1923 En primer lugar, compraron varios torpederos antiguos para la Escuela Hanseática de Navegantes y la Sociedad Alemana de Deportes de Alta Mar. Al amparo de estas organizaciones, se comenzó a trabajar para mejorar los barcos existentes y crear otros nuevos. A finales de los años 30 se desarrollaron requisitos tácticos y técnicos para los nuevos "mosquitos". Según la doctrina naval alemana, los indicadores de velocidad, a diferencia de los diseños de barcos de otros países, eran relativamente bajos: unos 40 nudos. En ese momento, diferentes empresas presentaron tres versiones de embarcaciones con diferentes diseños y diferentes números de motores de gasolina. Pero no satisficieron a los militares, por lo que se requirió un proyecto completamente nuevo. En 1928 La atención de los especialistas atrajo el yate a motor Oheka II, construido por Lurssen para un magnate financiero estadounidense. El casco, en ese momento, tenía un diseño avanzado, su conjunto de propulsión estaba hecho de aleaciones ligeras y el revestimiento estaba formado por dos capas de madera. Tres motores de gasolina permitieron al yate alcanzar una velocidad de 34 nudos. En aquel momento éstas eran características sobresalientes. En noviembre de 1929 La empresa Lurssen recibió un encargo para el desarrollo y construcción de un torpedero. Los diseñadores tomaron como base el diseño del yate Oheka II y casi duplicaron su desplazamiento para compensar el momento creado por los tubos lanzatorpedos montados en lo alto. El barco entró en servicio el 7 de agosto de 1930. y cambió su nombre varias veces, como resultado recibió la designación S-1 (Schnellboot). Cabe señalar que incluso aumentar la potencia del motor no ayudó a alcanzar la velocidad prevista de 36,5 bridas. A velocidades cercanas al máximo, la proa del barco salió del agua, los costados se lavaron y surgió una fuerte resistencia a las salpicaduras. Este problema se resolvió utilizando el llamado "Efecto Lurssen". Su esencia era que se colocaron pequeños timones auxiliares en las corrientes exteriores de la hélice, que giraban entre 15 y 18 grados hacia un lado. Esto ayudó a lograr un aumento de velocidad a dos nudos. Posteriormente, los timones auxiliares se convirtieron en una parte obligatoria del diseño de todos los barcos caracoles. S-1 y se convirtió en el progenitor de toda la serie de torpederos alemanes clase S. Desde 1943, comenzaron a producirse barcos de la modificación más exitosa, Schnellboot tipo S-100. Se diferenciaba de los tipos de barcos anteriores por su torre de mando blindada en forma de cúpula. Los barcos de la clase S-100 eran casi el doble de largos que los barcos enemigos de la misma clase. Estaban dotados de camarotes, cocina, letrina y todo lo necesario para viajes largos, lo que permitía utilizarlos a gran distancia de las bases. Los barcos de este tipo disponían de motores con una potencia total de 7.500 CV, lo que les permitía alcanzar una velocidad de 43,5 nudos.
Preparando y montando el caso.
La empresa alemana Revell produce un modelo a escala 1:72 del torpedero S-100. Hablaré un poco del modelo en sí, ahora sólo quedan estas fotos de los bebederos.
Tras una inspección más cercana, puede ver que todos los detalles están hechos con un alto nivel, no hay marcas de hundimiento ni compensaciones y muy poco destello. Quedé satisfecho con la gran cantidad de detalles y la calidad de su mano de obra. Este modelo fue planeado inmediatamente, incluso antes de su adquisición, para control por radio. Su longitud decente, 500 mm, hizo posible hacer un buen modelo de barco controlado por radio. También estaba destinado a competir en la clase F-4A en competiciones de modelismo naval. El trabajo en el modelo comenzó incluso antes de la creación del blog, pero la idea ya estaba ahí, por lo que se tomaron algunas fotos del proceso de construcción. La construcción del modelo de barco radiocontrolado comenzó con la preparación y pegado del casco. En principio, el ajuste de las piezas del modelo es bueno, pero por conveniencia pegué la carrocería, que tiene casi 500 mm de largo, en partes.
Luego, para sellar la carcasa, vertí muy bien poliestireno por toda la costura.
Fabricación e instalación de bocinas y tubos de helmport.
La siguiente etapa es la preparación para la fabricación de bocinas y tubos de timonel. Para ello, giré los casquillos en un torno. Para los ejes de hélice y mechas de timón utilizaré una varilla con un diámetro de 2 mm. El diámetro interior de los casquillos de la bocina debe mantenerse estrictamente de acuerdo con el diámetro de los ejes de la hélice. Esto es necesario para garantizar la estanqueidad. Los propios tubos estaban hechos de codos tubulares de antenas del diámetro requerido. Desafortunadamente, las fotos de las bocinas no salieron bien, pero creo que el punto está claro.
El proceso de fabricación de tuberías de helmport es el mismo, pero aquí las fotos son buenas y puedes ver todo en ellas. Insertamos casquillos en los trozos de tubos y los sellamos bien.
Ahora necesitas pegar las bocinas en el casco del barco radiocontrolado. Para hacer esto, primero marcamos los lugares para las tuberías y los soportes del eje de la hélice. Realizamos cortes e instalamos las bocinas sin pegamento. Para facilitar la instalación, puede hacer un dispositivo, como se muestra en la foto, por ejemplo, a partir de un trozo de cuerpo de disquete.
Establecemos el ángulo requerido de los ejes de la hélice y pegamos el dispositivo al casco. Ahora necesitas hacer los soportes del eje de la hélice. Afilamos casquillos de latón en un torno, aquí el diámetro interior se puede agrandar un poco. Si durante la fabricación de bocinas y tubos de timonel el diámetro interno se mantuvo estrictamente en 2 mm, para los ejes existentes, entonces en los soportes se puede hacer 2,1 mm. Dado que es prácticamente imposible colocar los tres puntos sobre los que descansa el eje de la hélice en una línea. Y si hay incluso una ligera desalineación, el eje de la hélice girará lentamente, lo que provocará una pérdida de potencia del motor, un aumento de corriente en el circuito y un consumo innecesario de batería. En un modelo de barco radiocontrolado pequeño, el consumo de batería es un parámetro muy importante. Dado que el espacio y el peso de la batería son limitados, no podremos acomodar una batería de gran capacidad. En cada casquillo realizamos ranuras-cortes mediante ranurado y soldamos allí tiras de latón, obteniendo un soporte en V, según dibujo. Las piezas de plástico del modelo se pueden utilizar como plantillas. En la pieza que se pegará al cuerpo, hay varios cortes, para que luego sea más fácil doblar la pieza y pegarla a las almohadillas de textolita con resina epoxi.
Ahora hacemos ranuras en el cuerpo del modelo para los soportes y las instalamos sin pegarlas. Comprobamos la facilidad de torsión de los ejes, si giran con mucha facilidad, primero cebamos las bocinas con una pequeña cantidad de ciacrina y nuevamente comprobamos la facilidad de rotación de los ejes. Si todo está en orden, finalmente podrás pegar las bocinas. Una vez que la ciacrina se haya endurecido, puede retirar el dispositivo. Ahora necesitas pegar los soportes del eje de la hélice. En principio, algunos compañeros los pegan en la carrocería y luego los recubren con poliestireno diluido en cola. Pero después de un modelo fallido, tal vez debido a la calidad del plástico del casco, donde después de que esta composición se secó, las piezas se movieron y pellizcaron los ejes de la hélice, el volver a pegar repetidamente no ayudó, comencé a hacer esta unidad de acuerdo con esto. esquema. Quizás esto aumente el tiempo empleado, pero después de pegar, absolutamente nada se moverá a ninguna parte debido a la deformación. En pequeños trozos de fibra de vidrio se cortan ranuras para los soportes y se perforan agujeros con un diámetro de aproximadamente 2,5 mm alrededor del perímetro. Luego, estas placas se instalan dentro de la carcasa de modo que sus ranuras se alineen con las ranuras de la carcasa. Posteriormente se marcan y perforan agujeros en el casco del barco para que coincidan con los agujeros de la placa. Ahora se afilan partes como clavos a partir de trozos de bebedero. Su pequeño diámetro debe coincidir con el diámetro de los agujeros perforados en la placa y en el cuerpo. Utilizando estas piezas, pegándolas con cola para maquetas, fijamos las placas en el interior del casco del barco. Esta operación es necesaria para poder pegar los soportes del eje de la hélice al casco con resina epoxi. Durante el proceso de curado de la resina epoxi, es posible controlar la posición de los brackets y, si es necesario, ajustarla. Además, después de la polimerización de la resina, no se producirá deformación de la carcasa de plástico ni desplazamiento de los brackets. Luego puedes marcar y pegar los tubos del helmport sobre la ciacrina. Luego, para sellar y reforzar las juntas adhesivas, las colocamos con masilla epoxi bicomponente Epoxy Putty de Tamiya.
Ahora puede masillar los sitios de instalación de las bocinas y placas debajo de los soportes. Para ello utilizo la masilla para coches de dos componentes BODY SOFT.
La masilla para automóviles BODY SOFT se endurece bastante rápido, después de unas pocas horas se puede tratar la carrocería. Hago estas cosas por la noche para que a la noche siguiente todo se endurezca definitivamente.
Hacer un soporte de motor
La siguiente etapa es la fabricación de un soporte de motor y la instalación de motores eléctricos en él. Los motores del conmutador los compré en nuestra tienda Hobby; aparentemente son fabricados en China. No es posible establecer su tipo, solo puedo decir que en la etiqueta de precio estaba escrito el voltaje de suministro: 3-12V.
En términos de tamaño, se utiliza algo similar en los CD-ROM. Por cierto, la elección de los motores es un punto muy importante a la hora de construir un modelo de barco radiocontrolado. Es necesario intentar seleccionar motores eléctricos de tal manera que cuandoCon la tensión de alimentación que planificó y el mínimo consumo de corriente, proporcionaron suficiente par. En esta etapa, también puedes diseñar el modelo. En el caso, se colocan modelos tridimensionales de motores eléctricos, un receptor, mecanismos de dirección y una batería de energía. Esta operación se puede realizar en el baño. Es necesario asegurarse de que el modelo esté ubicado en el agua lo más cerca posible de la línea de flotación. También es necesario evitar rollos y adornos. Al mismo tiempo, no te olvides de la accesibilidad de los elementos del equipamiento y del chasis tras pegar la tarima. En esta etapa es necesario considerar unidades extraíbles para acceder a los mismos. Por ejemplo, superestructuras o algunos otros elementos estructurales. También es necesario pensar de antemano en la estanqueidad de toda la estructura. Elegí un esquema con toda la plataforma principal removible y la plataforma falsa hecha de oracal. Este esquema ya ha sido probado varias veces y ha demostrado su viabilidad. Volvamos al soporte del motor, lo hice con lámina de fibra de vidrio. Se soldaron dos placas perpendicularmente y se soldó un ángulo de refuerzo entre ellas para mayor resistencia estructural. Los motores se fijan al bastidor con tornillos M2.
Primero, se cortó una base de lámina de fibra de vidrio a la que se unirían los motores. Dispone de cuatro orificios perforados para tornillos M2 y dos orificios para la parte redonda de la carcasa del motor. Luego, a partir de un laminado de fibra de vidrio, hacemos una pieza que se unirá a los salientes montados en el cuerpo del modelo. Le hice dos agujeros para sujetarlo, pero aún así es mejor pensar dónde colocar el tercer agujero. Aún así, el soporte de tres puntos es más fiable. Luego soldamos estas dos partes en un ángulo de 90 grados e instalamos una esquina entre ellas para mayor rigidez. Como ha demostrado la práctica, es mejor hacer la pieza a la que se unen los motores con un material más grueso para mayor rigidez.
Así es como se ve esta unidad ensamblada con motores eléctricos.
El propio marco se fija al cuerpo del modelo de barco radiocontrolado mediante salientes de plexiglás con rosca M3.
Instalación de ejes de hélice y soportes.
Ahora necesita ensamblar el conjunto de soporte del eje de madera muerta. Para mi barco radiocontrolado modelo Schnellboot S-100 utilicé ejes de Gaupner de 2 mm de diámetro. Para evitar doblarlos o dañarlos durante los trabajos preparatorios, se utilizaron radios de bicicleta, también de 2 mm de diámetro, para instalar y ajustar el chasis del modelo. Como las bocinas ya están pegadas al modelo, ahora necesitamos fijar los soportes del eje de la hélice. Para hacer esto, insertamos los ejes de los radios de la bicicleta en las maderas muertas, instalamos los soportes en su lugar y doblamos las partes cortadas dentro de la carrocería.
Luego comprobamos la facilidad de rotación de los ejes en este sistema. Si es necesario, alineamos y doblamos los soportes según sea necesario. En última instancia, debemos asegurarnos de que los ejes giren con mucha facilidad en todo este sistema. Después, utilizando una pequeña cantidad de resina epoxi, fijamos los soportes del eje de la hélice, pegándolos a los pads de la PCB. Mientras se cura la resina, controlamos constantemente la facilidad de rotación de los ejes de las hélices y, si es necesario, ajustamos la posición de los soportes. Esta etapa es muy importante, ya que la correcta instalación y fijación del sistema popa - eje-soporte y la facilidad de rotación de los ejes afectarán en gran medida en el futuro a las características de conducción del modelo y afectarán al consumo de batería. Una vez endurecido por completo la resina epoxi, volvemos a comprobar la facilidad de giro del pestillo, y si todo está en orden, finalmente fijamos los soportes, vertiendo a fondo la zona de pegado sobre las zonas de textolita con resina epoxi. Esta foto muestra el montaje con los soportes ya doblados y pegados con resina epoxi.
El siguiente paso, después de fijar los soportes, es la instalación del soporte del motor con los motores. Para hacer esto, primero, en un torno, afilamos las protuberancias y cortamos en ellas roscas para los tornillos que sujetarán el soporte del motor. En la foto de arriba puedes ver que los resaltes ya están instalados en la carrocería. Describiré con cierto detalle el proceso de instalación. Hice los resaltes de plexiglás y corté las roscas para pernos M3. Para simplificar el proceso de instalación de un soporte de motor con motores, realizamos dos adaptaciones sencillas. Afilamos dos casquillos en un torno. Dado que nuestros ejes de transmisión y de motor eléctrico tienen un diámetro de 2 mm, hacemos que el diámetro interior de los casquillos sea de 2 mm. Su longitud es de aproximadamente 30 mm y el diámetro exterior no importa mucho. Luego, utilizando estos casquillos, conectaremos los ejes del motor y los ejes de la hélice en un todo. Atornillamos los resaltes al soporte del motor, y ajustándolos posicionamos el soporte del motor en la carcasa para que los ejes de las hélices giren con la máxima facilidad.
Conexión de motores eléctricos con ejes de hélice.
Después de instalar los ejes de hélice y los motores en el modelo de barco radiocontrolado, debes pensar en conectarlos. Hay varios esquemas diferentes. Puede conectar estos nodos mediante una conexión flexible, como un resorte, o mediante una junta universal. Usaremos la segunda opción. Para ello, en un torno, primero, de acero, giramos dos casquillos con una bola. Perforemos las bolas para una mayor instalación de tacos de alambre.
Aquí hay una foto de la pieza ya instalada en el eje con llave.
Luego mecanizaremos dos copas de acero y haremos cortes para las llaves. Luego perforamos las copas, por ambos lados con una broca de 1,6 mm, y cortamos una rosca M2 para los tornillos de fijación.
Juntemos todos los detalles. Mecanizamos los casquillos limitadores en los ejes y los soldamos para que haya un ligero juego cuando se atornillan las hélices y se instalan los casquillos limitadores.
A continuación, soldamos casquillos con bolas a un extremo del eje e insertamos llaves de alambre en los orificios para que se muevan con facilidad. Viste el resultado final en la foto de arriba. Fijamos las copas con tornillos en los ejes de los motores eléctricos. Ahora insertamos los ejes en las maderas muertas, instalamos el soporte del motor en su lugar y montamos todo.
La siguiente etapa es la fabricación de hélices. Cómo hacer esto se describe en el artículo.
Por ahora usaremos hélices sin tratar.
Ahora puedes aplicar energía a los motores y comprobar cómo funciona todo.
Hacer volantes para el modelo.
Ahora nos falta hacer timones para el modelo radiocontrolado del barco Schnellboot S100. Para este modelo necesitas hacer 3 de ellos. Según las reglas, los timones y hélices se pueden fabricar en varios tamaños más grandes. Mientras que el volante central es bastante grande, los volantes laterales son demasiado pequeños. La pluma tiene forma de trapezoide, así que primero haremos un patrón con papel. Puede tomar como base los timones del kit y aumentar ligeramente el área. Después de probarnos los patrones, los trasladaremos al material con el que haremos las piezas. Aquí es mejor utilizar metal inoxidable y bien soldado. Para estos fines, utilizo chapa de latón con un espesor de 0,2-0,3 mm. Hacemos la bola con un radio de bicicleta, su diámetro es de 2 mm. Un extremo, del largo de la pluma, se aplana y se afila con un afilador eléctrico. Estas son las piezas preparadas para soldar.
Instalamos la culata en la ubicación del eje de rotación y la soldamos bien con un potente soldador a una de las paredes del bolígrafo. Luego doblamos la pluma y soldamos el borde posterior, luego soldamos los extremos.
Así quedaron las piezas en bruto.
Ahora hay que procesarlos y darles a los timones la forma deseada.
Usamos el mismo principio para hacer el volante central. Tiene una forma algo más compleja, pero la esencia del proceso es similar a la descrita anteriormente. La única diferencia es que aquí el borde de ataque está hecho de tubo de cobre.
Al final obtienes timones como este.
Sellado del casco y asegurando la flotabilidad.
La siguiente etapa es la instalación de mamparos estancos en el casco. Esto es necesario para proporcionar flotabilidad al barco radiocontrolado cuando entra agua. Para un modelo pequeño, esto es especialmente crítico, ya que incluso una pequeña cantidad de agua puede provocar inundaciones y posibles pérdidas. Por ello, dividiremos el volumen interior en cuatro compartimentos e instalaremos mamparas impermeables de poliestireno. Ahora podemos realizar una prueba de flotabilidad, para ello inundaremos los compartimentos con agua.
Un compartimento está inundado.
Se inundaron dos compartimentos.
Se inundaron tres compartimentos.
Como se puede ver en la foto, incluso cuando tres compartimentos se inundaron, parte del barco radiocontrolado permaneció a flote. De esto se deduce que es posible salvar el modelo en tal situación. Así, resultó estar dividido en cuatro compartimentos: proa,
el segundo es el compartimento electrónico,
tercero – motor
y popa
con mecanismo de dirección y mecanismos de dirección. Pero para evitar que entre agua, es necesario sellar la carcasa con mucha antelación. Para asegurar la estanqueidad del volumen interior, pegando el cuerpo con oracal, pegaremos una cara de poliestireno a los laterales. Para acceder al compartimento de la electrónica, tras pegar la parte de proa de la cubierta, se realiza una trampilla en la mampara que sube. Y para poder fotografiar los ejes de la hélice, se le hacen agujeros, que luego se sellarán con Oracle.
Instalaciones de dirección y electrónica.
Ahora es el momento de instalar el mecanismo de dirección y la electrónica en el modelo de barco radiocontrolado Schnellboot S100. Para hacer esto, primero, pensemos en cómo montar el servoaccionamiento. Hice tres soportes para postes con un bebedero grueso y los reforcé con esquinas de poliestireno. El marco en sí estaba hecho de un tapón de plástico de una computadora. Tiene forma de esquina y resulta un soporte bastante cómodo.
Como servoaccionamiento utilicé un volante chino HXT-500, que pesa 8 gramos. La varilla estaba hecha de alambre de 1 mm de diámetro con pestillos hechos de cordón modelo de avión.
Instalamos todo en su lugar, fijamos el marco con tornillos autorroscantes a los bastidores de los bebederos.
En el segundo compartimento colocamos la electrónica. Allí se ubicarán el receptor y el controlador de velocidad.
La cubierta con la superestructura principal aún no se ha instalado, pero en el futuro se pegarán y para permitir la instalación y extracción de la electrónica se hará una trampilla en el mamparo.
Colocaremos las baterías del modelo en el compartimento del motor. Para evitar que la batería interfiera en el giro de los ejes de las hélices, realizaremos un sustrato divisorio, también a partir de un enchufe de ordenador. En los laterales, para que la batería no cuelgue, colocaremos tiras de material de embalaje poroso.
Ahora el barco radiocontrolado Schnellboot S100 está listo para las pruebas en el mar.
Vídeo de pruebas de mar
Continuará…
Sitio marino Rusia no 21 de septiembre de 2016 Creado: 21 de septiembre de 2016 Actualizado: 24 de noviembre de 2016 Vistas: 27985
El propósito del dispositivo de bocina es proporcionar la impermeabilidad necesaria al casco del barco y al eje de la hélice, uno o dos soportes, para absorber cargas estáticas del peso del eje y la hélice y cargas dinámicas del funcionamiento de la hélice bajo diferentes condiciones de inmersión.
Los dispositivos de bocina de buques marítimos se dividen en dos grupos: con revestimientos metálicos y no metálicos.
En el primer caso, como materiales de soporte antifricción se utilizan backout, textolitas, plástico laminado de madera, segmentos de caucho-metal y caucho-ebonita, materiales termoplásticos (caprografito, caprolon), etc.
En un cojinete metálico lubricado con aceite, los casquillos del cojinete de soporte están llenos de Babbitt.
Al operar un barco, surgen cargas constantes y variables en la bocina bajo la influencia de fuerzas y momentos transmitidos al eje de la hélice desde la hélice, que provocan tensiones en los cojinetes y tuberías de la bocina. El motor transmite par a la hélice, que no es constante.
Los cambios periódicos de par en el sistema motor-eje-hélice provocan vibraciones de torsión. Cuando la frecuencia de las fuerzas perturbadoras coincide con la frecuencia de las vibraciones de torsión naturales, surgen condiciones de resonancia en las que las fuerzas en las piezas aumentan considerablemente.
También se observan fuerzas importantes en zonas cercanas a la resonancia, cuando se produce una coincidencia parcial de frecuencias. En el rango de 0,85-1,05 de la velocidad de rotación del eje calculada, no se permite la presencia de zonas de resonancia prohibidas.
Durante el funcionamiento de la hélice, surgen periódicamente fuerzas y momentos perturbadores en sus palas, que son percibidos por el dispositivo de bocina y transmitidos al casco del barco a través de sus cojinetes. Estas fuerzas surgen como resultado del cambio en su empuje y la fuerza tangencial de resistencia a la rotación de cada pala durante una revolución de la hélice. En este caso, pueden crearse condiciones en las que la frecuencia de las fuerzas que actúan sobre la hélice coincida con la frecuencia de las vibraciones de flexión naturales de la línea del eje, lo que provocará vibraciones resonantes del eje de la hélice y altas tensiones en sus secciones principales. .
El momento flector total consiste en el momento de la masa del tornillo, el momento flector hidrodinámico y el momento de las fuerzas de inercia durante las vibraciones de flexión de la línea del eje.
El desequilibrio hidrodinámico de la hélice se produce debido a diferencias en el paso de cada pala o cuando la hélice opera parcialmente sumergida. Durante la fabricación de las palas, su paso difiere ligeramente, pero durante el funcionamiento, si las palas individuales se rompen o deforman, las fuerzas resultantes pueden provocar vibraciones que son peligrosas para los soportes de la bocina. Durante los cambios de lastre, debido a la diferencia de empuje, se crea un momento flector adicional, lo que conduce a un desequilibrio hidrodinámico significativo y, como consecuencia, a una mayor vibración del casco del barco.
La carga procedente de la masa del eje de la hélice y de la hélice es percibida por los cojinetes de la bocina, que también perciben el desequilibrio estático constructivo de la hélice. La parte máxima de la carga recae sobre el cojinete de la bocina y su parte trasera. Durante el funcionamiento, pueden producirse cargas adicionales en el dispositivo de bocina cuando las hélices chocan con objetos extraños.
El dispositivo de bocina es el mismo para todos los barcos, independientemente de su tamaño y finalidad, y consta de una bocina, en cuyo interior se encuentran cojinetes, y un dispositivo de estanqueidad que evita la penetración de agua de mar en la embarcación. En la Fig. La figura 1 muestra la disposición de la bocina de un buque monohélice con cojinetes no metálicos, el más utilizado en la marina. El extremo de proa de la bocina 4 con una brida 11 se fija firmemente al mamparo del pico de popa 12, y el extremo de popa se inserta en la bocina 3, se sella con anillos de goma 15 y se aprieta con una tuerca de unión 16 con un tapón especial 2 La goma selladora se instala entre el collar restrictivo 14 de la bocina y la bocina con el lado de proa y la tuerca de unión y la bocina del otro lado para evitar la penetración de agua de mar en el espacio entre la bocina y la bocina. poste de popa.
En la zona por donde sale la bocina, se instala un sello del prensaestopas en el interior de la embarcación, que incluye una empaquetadura 9 instalada entre el eje y la tubería, y un manguito de presión 10. El prensaestopas es accesible desde la sala de máquinas o la hélice. túnel del eje. En la parte media, la bocina está soportada por floras 13, que pueden estar soldadas al tubo o apoyarse sobre un soporte móvil, como se muestra en la Fig. 1.
Dentro de la bocina hay un casquillo de bocina de popa 5 y un casquillo de proa 7 con tiras de retroceso o su sustituto 6 y 8 ensambladas en ellas según el diseño de "barril" o, menos comúnmente, de "cola de milano". Los casquillos de la bocina se fijan al tubo con tornillos de bloqueo para evitar la rotación; el desplazamiento longitudinal de las regletas de soporte de la bocina se evita mediante el anillo 1.
Para garantizar una lubricación y refrigeración fiables, los rodamientos se bombean a presión con agua de mar; para ello, en el juego de listones de rodamiento en sus uniones están previstas ranuras para el libre paso del agua. En el conjunto de retroceso, las tiras inferiores tienen una disposición de fibras de extremo a extremo, las superiores tienen una disposición longitudinal (ver Fig. 1, sección A-A), ya que las inferiores perciben grandes cargas específicas. Entre las tiras de retroceso inferior y superior se instalan tiras de empuje de latón 18, con la ayuda de las cuales se evita que giren en el casquillo de la bocina. Para proteger el eje de la hélice de los efectos corrosivos del agua de mar en la zona de la bocina, tiene un revestimiento de bronce 17 o está protegido con un revestimiento especial.
Los cojinetes están montados en las bocinas y absorben las fuerzas de la hélice y del eje. Para la fabricación de bocinas se utiliza acero, con menos frecuencia fundición gris grado SCh 18-36. Se pueden fabricar soldados o empotrados. En el primer caso, la tubería se conecta mediante soldadura al poste de popa, las bridas del marco del casco del barco y el mamparo del pico de popa, en el segundo, se inserta en el casco del barco desde la popa o proa y se fija. Los tubos de inserción se fabrican fundidos, soldados o forjados. La conexión entre la bocina y la bocina es abrumadoramente cilíndrica a lo largo de su longitud y, en algunos casos, es cónica. El espesor de la pared de la bocina debe ser de al menos (0,1-0,15) dr, donde dr es el diámetro del eje de la hélice a lo largo del revestimiento.
En general, la popa, la bocina, el casco y el mamparo de popa reforzado deben formar una estructura única, rígida y bien adherida. La rigidez insuficiente de esta unidad, la falta de una conexión rígida entre la tubería y las bridas del conjunto y la presencia de ajustes debilitados en las conexiones de la bocina con la popa no garantizan un funcionamiento confiable y sin problemas de los dispositivos de bocina y contribuyen a una mayor vibración de la parte de popa del buque.
Los casquillos de sellado son un componente importante del dispositivo de bocina. La experiencia en el funcionamiento de dispositivos de bocina en barcos de gran tonelaje muestra que los diseños más confiables en funcionamiento son aquellos que proporcionan no solo la rigidez de la unidad, sino también un sello de prensaestopas confiable que evita que el agua de mar ingrese al casco del barco.
En este caso, se debe dar preferencia a los dispositivos de prensaestopas que albergan tanto el prensaestopas principal como el auxiliar, lo que permite sacarlo a flote sin recortarlo. El dispositivo prensaestopas se puede instalar en la proa de la bocina, como se muestra en la Fig. 1, o tener una vivienda remota.
Arroz. 2. Sellos del eje de la hélice
El sello de aceite remoto de la bocina (Fig.2, a) consta de una carcasa 4, que se fija a la brida del mamparo del pico de popa mediante pernos 7. Dentro de la carcasa del sello de aceite hay una empaquetadura 3, que está sellada por un manguito de presión 6 mediante tuercas 5. El sello de aceite auxiliar se puede sellar con un anillo de latón especial 1, cuyo movimiento axial se garantiza mediante la rotación simultánea de tres tornillos de latón 2.
El diseño de un casquillo remoto, fijo por separado, es irracional, ya que sobrecarga el dispositivo de bocina y el propio casquillo con cargas adicionales debido a la desalineación de la empaquetadura del casquillo axial y el eje.
El diseño de sello que se muestra en la Fig. 1 se usa ampliamente en los barcos. 2, b. Un prensaestopas separado 5, junto con la empaquetadura 4, está completamente empotrado en la bocina 3, aumentando así la rigidez del sello y mejorando el funcionamiento del conjunto del prensaestopas. La compresión uniforme del sello de aceite se realiza girando uno de los seis engranajes 1, interconectados por un engranaje 2.
En el diseño considerado, como en muchos otros, no se proporcionan precintos auxiliares y, por tanto, se excluye la posibilidad de romper el precinto a flote sin bordar el recipiente. En este caso, es de interés el sello "Pneumostop" (Fig. 3) del rompehielos tipo Kiev, que está instalado en la parte trasera del prensaestopas.
Se introduce un anillo de distribución de agua 2 en el cuerpo 1 de la bocina de proa hasta el tope, el cual se sella con dos anillos de goma 5 y se bloquea con tornillos 9. El anillo de distribución de agua tiene una ranura para alojar un anillo de goma 3 ( tope neumático) con un aro interior de bronce de rigidez 4.
El tope neumático se fija con una tapa 8 y pernos 7, después de lo cual queda un espacio para rellenar el sello de aceite. Si es necesario detener el acceso de agua al interior de la carcasa, es necesario suministrar aire a presión a través del canal 6 en el cuerpo del casquillo de la bocina dentro del anillo de goma perfilado del tope neumático, que comprimirá el eje. Durante el funcionamiento normal, el espacio entre el tope neumático y el eje de la hélice está entre 3 y 3,5 mm, lo que evita su contacto.
Las cajas de cambios son dispositivos que permiten reducir o aumentar la velocidad del motor de un modelo de barco, así como indicar a las hélices el sentido de rotación deseado. Las cajas de cambios se instalan en el casco de los modelos de barcos, entre el motor y la hélice. La mayoría de los motores de los modelos son de alta velocidad. Por lo tanto, necesitan cajas de engranajes para reducir la velocidad y dar rotación a varios tornillos.
Para la fabricación de cajas de cambios, se suelen seleccionar engranajes cilíndricos entre varios instrumentos, marcadores telefónicos y mecanismos de reloj, habiendo calculado previamente la relación de transmisión requerida.
Relación de transmisión i muestra cuántas veces es necesario aumentar o disminuir el número de revoluciones en la salida de la caja de cambios. Si necesita reducir la velocidad en i veces, entonces el número de dientes del engranaje impulsor Z1(cuyo eje está conectado al motor) debe estar en i veces menor que el del engranaje impulsado Z2(cuyo eje está conectado al eje
hélice), es decir:
Si necesita aumentar el número de revoluciones, haga lo contrario. Así, el número de revoluciones del engranaje conducido de la caja de cambios siempre será mayor o menor que el número de revoluciones del engranaje conductor por el mismo factor que el número de veces que el engranaje conductor tiene menos o más dientes.
Arroz. 108. Caja de cambios de tres etapas.
A veces es necesario fabricar una caja de cambios con una desaceleración muy grande, por ejemplo, para un cabrestante para cambiar las velas en un modelo de yate radiocontrolado. En este caso, se fabrica una caja de cambios de varias etapas, es decir, a partir de dos o tres pares de engranajes. Para ello también se utiliza un engranaje helicoidal.
Para determinar la relación de transmisión total de dicha caja de cambios, haga lo siguiente. Primero, determine la relación de transmisión de cada par de engranajes o engranajes helicoidales por separado y luego multiplíquelos para obtener la relación de transmisión total. i. En la Fig. 108 muestra una vista general de una caja de cambios de tres etapas, que consta de un engranaje helicoidal y dos pares de engranajes rectos. La relación de transmisión total de dicha caja de cambios es i será igual a: i1i2i3.
Una de las magnitudes más importantes en los engranajes es su módulo de engrane m. El módulo de engrane es la longitud en mm por diente de engranaje a lo largo del diámetro del círculo inicial, numéricamente igual a la relación entre el diámetro de este círculo y el número de dientes. Sólo los engranajes con el mismo módulo proporcionan un engrane normal y pueden usarse en la caja de cambios.
Por lo tanto, al seleccionar engranajes prefabricados, primero se deben determinar sus módulos. Si son iguales, funcionarán por parejas. Para determinar el módulo de un engranaje recto, puede utilizar la siguiente relación:
Dónde d- diámetro exterior del engranaje;
z- número de dientes del engranaje.
En la fabricación de cajas de cambios se debe procurar utilizar engranajes de módulo pequeño, es decir, engranajes que tengan un mayor número de dientes con el mismo diámetro. El uso de engranajes de módulo fino reduce las pérdidas por fricción, el ruido en la caja de cambios y mejora el funcionamiento suave. Los valores del módulo de engagement están estandarizados. Para la fabricación de cajas de cambios para modelos de barcos, los más adecuados son los engranajes con un módulo de engranaje de 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 1,0; 1,25 y 1,5 mm. Cuanto mayor es la potencia del motor, mayor es el módulo de engranajes del que se extraen las marchas para la caja de cambios. Por tanto, los engranajes con un módulo de engrane de 1,25 y 1,5 pueden recomendarse para la fabricación de cajas de cambios únicamente para motores de combustión interna (Fig. 109).
Arroz. 109. Motor de combustión interna con caja de cambios.
Las cajas de cambios fabricadas con este tipo de engranajes para un motor eléctrico serán muy "ásperas" y tendrán grandes pérdidas. Para ellos, es mejor utilizar engranajes con módulos de engrane: 0,6; 0,7 y 0,8. El uso de engranajes fabricados en diferentes metales, como acero y latón, también ayuda a reducir el ruido de la caja de cambios y mejorar la suavidad de su funcionamiento. Las pérdidas en la caja de cambios serán aún menores y el ruido de su funcionamiento se reducirá si se coloca en una caja llena de aceite de máquina, y será suficiente si uno de los engranajes de la caja de cambios se sumerge en ella solo 3- 4 milímetros.
Arroz. 110. Esquemas de cajas de cambios.
Figura 111. Marcado de la placa lateral de la caja de cambios.
La fabricación de la caja de cambios comienza con la fabricación de placas laterales. Están cortados de chapa de latón o acero de 1,5-2 mm. Las placas deben enderezarse bien sobre una placa de metal plana con un martillo de madera, luego doblarse, sujetarse con una abrazadera o con un tornillo de banco manual y taladrar orificios de 3-4 mm en las 4 esquinas, dependiendo de con qué pernos se conectarán. . A continuación, ambas placas deben conectarse con dos pernos (en esquinas opuestas) y procesarse con una lima a lo largo del contorno dibujado.
Ahora haga marcas precisas de las posiciones de todos los engranajes en una de las placas laterales de la caja de cambios. Supongamos que se fabricará una caja de cambios para reducir el número de revoluciones mediante dos tornillos. Luego, con un marcador de metal, debe dibujar dos líneas mutuamente perpendiculares: una línea horizontal (A1 A2) en el nivel, dependiendo del diámetro del engranaje, y una línea vertical (B1 B2) en el medio de la placa (Fig. 111). Desde el punto de intersección de estas líneas (O), es necesario apartar a lo largo de una línea horizontal los centros de los engranajes conducidos - 001 y 002. La distancia entre estos puntos O1O2 debe ser igual a la distancia entre los centros de los ejes de hélice de este modelo.
Arroz. 112. Instalación de cojinetes deslizantes.
Arroz. 113. Casquillos para rodamientos de bolas.
Después de marcar los centros de todos los círculos, taladre agujeros en ambas placas para cojinetes deslizantes o cojinetes de bolas. Luego se separan las placas y se presionan cojinetes deslizantes torneados en bronce en un torno en sus orificios (Fig. 112), o se instalan cojinetes de bolas en casquillos o revestimientos especiales (Fig. 113). El mejor material para los casquillos es el aluminio o el latón.
Se fijan a las placas laterales de la caja de cambios mediante tres tornillos (Fig. 114). Al girar casquillos (revestimientos) para rodamientos de bolas, es necesario que el diámetro “A” coincida exactamente con el diámetro de la pista exterior del rodamiento de bolas; la pista debe encajar firmemente en su lugar. La dimensión "B" debe ser igual a la altura de la pista del rodamiento de bolas, el espesor de las paredes del manguito es de 2,0 a 2,5 mm y la base es de 3,0 a 3,5 mm.
Arroz. 114. Fijación de engranajes al eje.
Los ejes de los engranajes se tornean de acero en un torno. Deben encajar perfectamente en los orificios centrales de los engranajes. Si los engranajes tienen proyecciones cilíndricas, se pueden fijar a los ejes mediante un pasador (Fig. 114, A). Si no hay protuberancias en el engranaje, los ejes se mecanizan con un hombro (brida) y los engranajes se fijan con tornillos o remaches (Fig. 114, B). Al fabricar ejes, es necesario que la dimensión “H” sea la misma para todos los ejes y que los engranajes estén ubicados simétricamente con respecto a ellos.
En la Fig. 115 muestra la caja de cambios ensamblada. Sus paredes laterales se pueden sujetar con pernos con hombros y roscas en los extremos, o con pernos simples, pero con tubos espaciadores colocados sobre los pernos.
Arroz. 115. Caja de cambios montada.
En los modelos de barcos, los motores de combustión interna se instalan sobre bases (cimientos) de madera, metal o una combinación de ambos (Fig. 116).
Los motores eléctricos suelen montarse sobre bases de madera (almohadas) o atornillarse a un mamparo reforzado del cuerpo del modelo. En ocasiones directamente a la caja de cambios, y esta última a la base, pegada a la carrocería del modelo (Fig. 117).
Arroz. 116. Cimentaciones para motores de combustión interna.
Los ejes de la hélice están hechos de barras de acero con un diámetro de 3 a 6 mm, dependiendo del diámetro de la hélice y de la potencia del motor. En un extremo del eje se instala una hélice con carenado en la rosca y en el otro, un dispositivo para conectar el eje al motor o caja de cambios. Muy a menudo, para fabricar ejes de hélice se utilizan radios de bicicleta o de ruedas de motocicleta.
Arroz. 117. Instalación de motores eléctricos.
El eje de la hélice se inserta en la bocina, que es un tubo de metal con un diámetro interno de 4-8 mm, en cuyos extremos hay casquillos (cojinetes) de latón (bronce, fluoroplástico) con un diámetro interno correspondiente al diámetro del se presiona el eje de la hélice (Fig. 118, A). Para reducir la fricción, muy a menudo se insertan rodamientos de bolas en la madera de popa, que se presionan en un casquillo especial, se ajustan firmemente a la bocina y se sueldan con estaño (Fig. 118, B).
Arroz. 118. Bocinas: A - con segundos casquillos de latón y plástico; B - con rodamientos de bolas; B - con prensaestopas para maquetas de submarinos.
Para rellenar las maderas muertas con grasa, se suelda un trozo de tubo corto (30-40 mm) con un tornillo en un extremo (ubicado en el cuerpo del modelo) con un tornillo para ir apretando la grasa a medida que se va consumiendo. En el caso de los modelos de submarinos, las maderas muertas se hacen completamente impenetrables. Para ello, se profundiza un casquillo (cojinete) de bronce (latón) en la bocina de 8 a 12 mm y se suelda a través de un orificio especialmente perforado en la bocina. Parte del espacio libre entre el eje y la madera muerta se rellena con cordeles o hilos ásperos empapados en grasa. Este relleno se comprime con una segunda manga y se suelda (Fig. 118, B).
Arroz. 119. Conexión de motores con ejes de hélice.
Las maderas muertas se instalan en el modelo de manera que, si es posible, queden paralelas al plano central y a la línea de flotación estructural del modelo y proporcionen un espacio entre la hélice y el casco del modelo de al menos 0,12-0,28 del diámetro de la hélice.
Si el diámetro de la hélice no permite que se cumplan estas condiciones, entonces las maderas muertas deben instalarse en un ligero ángulo con respecto a la hélice y con una inclinación hacia el plano de la línea de flotación, y en los modelos orientables de alta velocidad esto generalmente es inevitable. . Hay que recordar que tanto la apertura del eje como su inclinación de más de 12° reducen considerablemente el rendimiento de la hélice. Por lo tanto, en los modelos controlados por cable y por radio de alta velocidad, se utilizan soportes con cardán para asegurar la horizontalidad del eje de la hélice.
Arroz. 120. Juntas de eje.
La conexión de motores con ejes de hélice y cajas de cambios puede variar. La conexión más sencilla entre el motor y el eje de la hélice se realiza mediante un resorte, un tubo de goma, ganchos doblados en los propios ejes, soportes y embragues simples (Fig. 119). Esta conexión se suele realizar en modelos pequeños con motores eléctricos de baja potencia (unas 5-10 5t) y motores de goma.
Arroz. 121. Conexión de cajas de cambios al motor: A - articulada, con rodillo; B - rodillo articulado y flexible.
La conexión más común y confiable de motores de cualquier potencia con cajas de cambios y ejes de hélice es una junta giratoria (Fig. 120). Este diseño permite grandes cargas en el eje y tampoco requiere una alineación especial del motor o la caja de cambios con el eje de la hélice.
Los ejes intermedios entre la caja de cambios y el motor eléctrico se pueden fabricar con una varilla de acero con un diámetro de 4 a 6 mm (Fig. 121, A) o con un eje flexible, por ejemplo, de un velocímetro de automóvil. Puedes hacer ese rodillo tú mismo. Para hacer esto, se enrolla firmemente un alambre OBC de 1-1,5 mm de espesor, vuelta por vuelta.
Los extremos de las bolas se tornan de acero en un torno, se insertan en el resorte por ambos lados (Fig. 121, B) y se sueldan con estaño.
