Общие вопросы моделирования и конструирования г лава 1
Скачать 3.04 Mb.
|
| § 4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ЧЕРТЕЖ МОДЕЛИ СУДНА Теоретический чертеж — это чертеж, на котором в уменьшенном масштабе изображены очертания поперечных, продольно-вертикальных и горизонтальных сечений корпуса модели судна (корабля). Чертеж дает полное и точное представление об обводах корпуса и позволяет измерить все необходимые для его постройки размеры. На теоретическом чертеже в отличие от конструктивного не показана действительная конструкция, а даны лишь ее внешние контуры. Теоретический чертеж выполняется в трех проекциях: главный вид (бок судна), вид сверху (полуширота) и вид справа, с носа судна (корпус) (рис. 131). На главном виде изображают продольно-вертикальные сечения корпуса (они называются батоксами), на виде сверху — продольно-горизонтальные сечения (теоретические ватерлинии), на виде справа поперечного сечения корпуса (теоретические шпангоуты). Шпангоут, расположенный посредине длины модели судна, называется мидель - шпангоутом. Он, как правило, самый широкий. Зная форму всех этих сечений, по ним выполняют шаблоны дли точного изготовления корпуса с плавными и гладкими ободами. Поскольку корпус судна всегда симметричен по отношению к средней продольной вертикальной плоскости, нанимаемой диаметральной плоскостью (ДП), то поперечные и горизонтальные сечения также симметричны относительно этой плоскости. Поэтому на теоретическом чертеже изображают только одну половину каждого из этих сечений (за исключением продольно-вертикальных сечений, которые приводят полностью). На теоретическом чертеже все сечения нумеруют: шпангоуты по направлению от носа к корме (0, 1, 2, 3...); батоксы — от диаметральной плоскости к борту (Б1, БП, Б///...); ватер - линии снизу вверх (ВЛО, ВЛ1, ВЛ11...). Расстояния между двумя соседними теоретическими шпангоутами, называемые шпациями, делают равными. Число шпангоутов для корпусов моделей с относительно сложными обводами бывает 21 или 11.Для несложных корпусов число шпангоутов может быть меньше В -7. Число ватерлиний на теоретическом чертеже принимают, как правило, равным 6—8, число батоксов — 2—3. Прежде чем приступать к вычерчиванию теоретического чертежа, нужно выбрать конкретное судно, определить его главные размерения, весовое и объемное водоизмещение (коэффициент полноты обводов корпуса найти по справочнику); пользуясь справочной или учебной литературой, определить тип очертаний теоретических шпангоутов, горизонтальных, носовых и кормовых очертаний. § б. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ КОНСТРУКЦИИ КОРПУСОВ МОДЕЛЕЙ Изготовление корпуса модели — один из самых сложных и ответственных этапов ее создания. От качества корпуса во многом зависят ходовые качества модели: остойчивость и устойчивость на курсе, плавучесть, ходкость и др. К корпусу ходовых моделей предъявляют следующие требования: соответствие чертежу, пропорциональность масштабу (по размерам и массе), прочность, водонепроницаемость, высокое качество отделки. Корпуса моделей можно изготовить из различных материалов и разными способами. В основном в моделировании используют корпус, долбленный из целого бруска древесины или из склеенных досок, наборный, паянный из жести, корпус из стеклоткани. Рассмотрим наиболее распространенные из них. Долбленый корпус из целого бруска древесины. Такой корпус целесообразно делать для небольших самоходных и для настольных моделей. В качестве материала лучше всего использовать хорошо просушенные бруски липы, осины, ольхи, тополя, вербы. Выбранный брусок обрабатывают по размерам, соответствующим наибольшей длине, ширине и высоте модели. Затем на одной из сторон проводят следующие линии (рис. 132): диаметральной плоскости, палубы и нулевого батокса, а также контура транца (плоский срез кормы у кораблей, судов, яхт, швертботов). После этого проводят линии шпангоутов по палубе, днищу и бокам (на основе теоретического чертежа). Обработку корпуса начинают с обрезки по носовой и кормовой оконечностям и по контуру палубы. Для этого можно, использовать выкружную пилу, топор, стамески. Окончательную обработку ведут рубанком, стамесками, напильниками и шлифовальной шкуркой, постоянно контролируя обводы с помощью шаблонов шпангоутов, которые заранее вырезают по теоретическому чертежу из фанеры и соответственно нумеруют.  Перед долблением на палубу наносят рейсмусом линии толщины бортов и фальшборта (фальшборт — продолжение борта выше открытой верхней палубы; он служит ограждением, предохраняющим от падения за борт). Долбление во внутреннем объеме осуществляется полукруглыми стамесками от кормы и носа к середине. Для облегчения процесса долбления Рис. 132. Разметка заготовок для корпуса. внутреннюю часть бруса можно высверлить. После обработки корпуса его грунтуют, шпатлюют и красят. Более прочным будет корпус, изготовленный из склеенных «I пакет» досок. Для этого берут подходящие по размерам сухие доски толщиной 10—20 мм и остругивают. Затем на склеиваемые поверхности наносят ровным слоем клей, доски собирают «в пакет», зажимают струбцинами и сушат. Дальнейшая технология обработки такого «пакета» аналогична вышеописанной. Наборный корпус. Наборный корпус может быть рекомендован практически для всех видов ходовых моделей. Изготовить его можно несколькими способами. Рассмотрим наиболее распространенный из них. Сначала изготавливают доску-стапель, обрабатывая ее фуганком. На стапеле проводят линию диаметральной плоскости (ДП) и разбивают на шпации согласно теоретическому чертежу. Затем с проекции «Полуширота» на фанеру толщиной 2—3 мм перечерчивают контуры палубы и вырезают лобзиком. На выпиленной палубе намечают линии диаметральной плоскости и места установки шпангоутов и делают вырезы по бортам для их установки. Палубу устанавливают на стапеле. Если согласно чертежу ей необходимо придать продольный прогиб, под нее подкладывают деревянные брусочки, размеры которых берут с теоретического чертежа, вид сбоку. Затем приступают к изготовлению шпангоутов и килевой рамы. Для этого линии шпангоутов с  Рис. 133. Изготовление наборного корпуса модели: 1 — килевая рама; 2 — бобышка; 3 — стапель; 4 — палуба; 5 — шпангоуты. помощью кальки или копировальной бумаги переносят на фанеру с теоретического чертежа (проекция «Корпус»), а линии килевой рамы — с проекции «Бою» и выпиливают лобзиком. Чтобы не перепутать шпангоуты, их необходимо пронумеровать. На килевой раме размечают места установки шпангоутов и делают пропилы по их толщине на глубину 2—3 мм. В шпангоутах также делают пропилы в верхней части для постановки в палубные вырезы и в нижней части — для установки килевой рамы (рис. 133). В носу и корме корпуса устанавливают бобышки из мягкой древесины и обрабатывают по профилю корпуса. После выполнения данных операций приступают к предварительной сборке корпуса. Для этого все шпангоуты вставляют в палубные пазы и скрепляют килевой рамой (рис. 134). Затем накладывают на шпангоуты стрингеры (продольная связь набора корпуса судна, идущая по всей его длине и обеспечивающая продольную прочность корпуса) и размечают места их установки. После этого набор разбирают и выпиливают в шпангоутах и бобышках пазы для укладки стрингеров. Далее с помощью гвоздиков и клея закрепляют все стрингеры, предварительно вклеив шпангоуты в килевую раму и палубу. После высыхания наборный корпус снимают со стапеля, зачищают напильником и промазывают снаружи нитроклеем.  Рис. 134. Соединение шпангоутов с килевой рамой и палубой Для обшивки корпуса лучше всего использовать фанеру или рейки от ящиков для авиационных посылок (толщина 1—1,5 мм). Выкраивать листы фанерной обшивки следует сразу для двух бортов. Для придания фанере или рейкам эластичности их распаривают. Листы (рейки) обшивки приклеивают к корпусу водостойким клеем и прибивают гвоздиками. После того как корпус просохнет, его обрабатывают напильниками и шлифовальной шкуркой, а затем промазывают 2—3 раза нитроклеем, чтобы к нему прочнее пристала нитрошпатлевка. Корпус из стеклоткани. По сравнению с долбленым или наборным корпус из стеклоткани имеет ряд преимуществ: процесс изготовления менее трудоемок, корпус получается намного легче, не боится влаги. Для изготовления корпуса из стеклоткани необходима болванка, которую обрабатывают по чертежу. Процесс изготовления болванки аналогичен описанному для корпуса из целого бруска древесины или из склеенных досок, но без выдалбливания внутреннего объема. Перед тем как приступить к выклеиванию корпуса из стеклоткани, болванку необходимо изолировать разделительным слоем, с тем, чтобы к ней не приклеилась стеклоткань. Для этого можно использовать разогретый парафин, разведенный керосином, или мастику для натирания полов. Болванку устанавливают на подставке между двумя деревянными брусками и прибивают к ним у кормы и носа гвоздями, чтобы ее можно было вращать при выклеивании стеклотканью. Выклеивают корпус полиэфирной смолой ПН-Г1 или эпоксидными смолами ЭД-5 и ЭД-6 (см. гл. 6, § 4). После полного затвердевания состава корпус обрабатывают напильником и шлифовальной шкуркой, а затем шпатлюют. При обработке корпуса напильником и шкуркой поверхность желательно смачивать водой, так как эпоксидная пыль вредна для легких. После обработки корпуса шкурками и шпатлевания его снимают с болванки, предварительно аккуратно обрезав излишки стеклоткани. Для увеличения прочности в корпус вклеивают несколько переборок. Эпоксидной смолой приклеивают палубу, сделав в ней вырезы для монтажа деталей винтомоторной группы. § 6. ТИПЫ ДВИГАТЕЛЕЙ И ДВИЖИТЕЛЕЙ ДЛЯ МОДЕЛЕЙ СУДОВ На самоходных моделях судов и кораблей в настоящее время устанавливают двигатели различных типов, которые приводят во вращение движитель (в большинстве случаев гребной или воздушный винт). В основном используют резиновые двигатели, электродвигатели, двигатели внутреннего сгорания, иногда устанавливают паровые машины, паровые турбины, реактивные двигатели. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Тип двигателя моделисту следует выбирать исходя из размеров, водоизмещения и скорости модели. Например, нецелесообразно применять на моделях подводных лодок, рассчитанных на погружение, какие-либо тепловые двигатели. На моделях же глиссирующих судов рациональнее использовать микродвигатели внутреннего сгорания, так как масса этих двигателей, отнесенная к единице мощности, относительно небольшая. Резиновый двигатель — самый простой механический двигатель, применяемый для модели судов (кораблей). В целях увеличения продолжительности действия часто соединяют два и более моторов с помощью зубчатых колес. Электрические двигатели наиболее удобны для установки на самоходные модели судов и кораблей. Наиболее распространены электродвигатели типа МУ-30, МУ-50, МУ-100. Энергию двигатели получают от малогабаритных аккумуляторов (серебряно-цинковых, типа СЦС, или кадмиево-никелевых, типа КНГ и НКГ) или от батареек типа «Планета» и др. Если возникает необходимость повысить напряжение батареек и их емкость, то их соединяют соответствующим образом в группы. На небольших моделях можно устанавливать микро электродвигатели типа ДПМ-20-Н1-04 с рабочим напряжением 6В. В корпусе модели электромоторы устанавливают на деревянную бобышку с выемкой по форме мотора и закрепляют шурупами за лапки металлических хомутов. Двигатели внутреннего сгорания применяют на скоростных кордовых моделях, на глиссерах и т. п. Подготовка их к работе и состав топлива описаны в гл. 8, § 7.  Рис. 135. Гребной винт. Чтобы модель могла двигаться с заданной скоростью к ней необходимо приложить усилие, преодолевающее сопротивление воды. Для этого существует несколько видов движителей: парус, гребное колесо, воздушный винт, гребной винт, водометный движитель. Самым распространенным и эффективным является гребной винт. Винт представляет собой цилиндрическую ступицу, на которой радиально, на равных расстояниях, расположены лопасти (рис. 135). Современные гребные винты имеют от двух до шести лопастей. На моделях в основном ставят винты с двумя или тремя лопастями. Часть лопасти, примыкающую к ступице, называют корнем, а наиболее удаленную от оси вращения точку — концом лопасти. Боковую кромку лопасти, которая входит в поток при вращении винта на передний ход, называют входящей, а противоположную — выходящей. Поверхность лопасти винта, обращенную к корме судна, называют нагнетающей, а поверхность, обращенную к носу,— засасывающей. Лопасти при вращении захватывают воду и отбрасывают ее I сторону, противоположную движению судна. В то же время на лопасти винта действует реактивная сила, которая движет судно с определенной скоростью. В зависимости от типа и назначения судна применяют винты с различными профилями сечения лопастей. Для моделей чаще всего используют винты с сегментными, авиационными и клинообразными сечениями лопастей, с острой входящей и тупой выходящей кромками (рис. 136). Наиболее распространен винт с плоско-выпуклым профилем сечения лопастей эллиптической формы с постоянным шагом.   Рис. 136. Формы профилей и сечения лопастей. 205  Гребной винт характеризуют диаметр винта D, число лопастей г, площадь круга, описываемая гребным винтом А, диаметр ступиц dc, суммарная площадь спрямленной поверхности всех лопастей Ас, геометрический шаг гребного винта Ы. Под геометрическим шагом гребного винта понимают расстояние, на которое переместился бы гребной винт за один полный оборот в твердой неподатливой среде. В воде винт проходит меньшее расстояние, так как вода является податливой средой. Это расстояние называется действительным шагом или поступью гребного винта. При расчете гребных винтов важно правильно выбрать шаговое отношение винта р, которое определяется по формуле: p = hz/D. Это отношение выбирается в пределах 0,4—3,0. Для самоходных моделей р равно 0,4—0,7, а для кордовых — 2,6—2,9. Одной из характеристик гребного винта является дисковое отношение винта А&: Ad=Aс/A. Это отношение тем больше, чем меньше скорость модели и частота вращения коленчатого вала двигателя. Например, для винтов к самоходным моделям оно равно 0,5—0,8, а для винтов к скоростным кордовым моделям — не более 0,25. Отношение dc/D должно быть в пределах 0,5—0,2. Ширина лопастей эллиптической формы должна быть равна примерно 0,35/). Гребные винты бывают постоянного и переменного шага. Это зависит от того, какого вида винтовая поверхность образует лопасти гребного винта. Если винтовая линия, развернутая на плоскость, превращается в прямую, m она называется линией постоянного шага (рис. 137,а), а гребные винты соответственно винтами постоянного шага. Угол в называется шаговым углом; он во всех точках одинаков. Если же при развертывании винтовой линии на плоскость она превратится в кривую, то такую линию называют линией переменного шага, а гребные винты — винтами переменного шага (рис. 137, б). В зависимости от направления вращения гребные винты разделяют на правые и левые. Винт правого вращения поворачивается по часовой стрелке, а левого — против часовой стрелки (если смотреть с кормы в сторону носа корабля). Для модели е одним винтом лучше выбрать винт левого вращения (ступица не будет откручиваться от гребного вала). Если на модели два винта, то на правом борту устанавливают винты правого вращения, а на левом — левого вращения. Для моделей судов (кораблей) гребные винты приближенно можно рассчитать. Вначале определяется шаг гребного винта, мм: hz=v/n, где v — скорость модели, м/с; п — частота вращения вала, с-1. Зная шаговое отношение, определяют диаметр гребного винта, выбирают форму лопастей, определяют их ширину и диаметр ступицы. |
Похожие:
 | Конспект урока технологии в 6 классе Тема: основы конструирования... Цель: изучить с учащимися элементы и последовательность конструирования и моделирования изделий | | Вопросы к экзамену по дисциплине «Основы конструирования и моделирования костюма» Расчет и построение базовой конструкции плечевой одежды (спинка, перед). Построение базисной сетки |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Цель урока: познакомить учащихся с ассортиментом юбок, рассмотреть особенности их моделирования и конструирования |  | Уроки по технологии Под уроком по технологии Эти уроки посвящаются вопросам конструирования и моделирования изделий, составлению |
| Ответы на вопросы 19-20 Технология обработки, конструирования материалов с элементами машиноведения 26 часов | | Программа дисциплины общие вопросы физической экологии дпп. Дс. 01... Курс «Общие вопросы физической экологии» является начальным в серии дисциплин, связанных с физической экологией. Он призван дать... |
| Формирование социальных и личностных компетенций у учащихся через... Цель обучения учащихся с нарушением интеллекта по профилю швейное дело заключается в овладении учащимися основных знаний по технологии... | | Реферат №1 На тему: «История развития экономико-математического моделирования» Однако методология моделирования долгое время развивалась независимо отдельными науками. Отсутствовала единая система понятий, единая... |
| Экзаменационные вопросы 2 общие вопросы Охватывается опросом, составляло суточный цикл жизнедеятельности человека в данное время | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... «Основные приемы моделирования», таблица «Правила моделирования», схема «Приемы моделирования», шаблоны основ переда плечевого изделия,... |
| Содержание предисловие 4 Общие вопросы медицины. Философские вопросы Методы оказания первой помощи лицам, пострадавшим в дорожно-транспортных происшествиях | | Вопросы к экзамену по специальности 14 Список рекомендуемой литературы 16 Методология моделирования и инструментальные средства управления бизнес-процессами 10 |
| Овместное использование функционального и имитационного моделирования... Ого моделирования, обеспечивающая повышение результативности разработки различных этапов жизненного цикла сложной технической системы.... | | Общие сведения ”. Основные вопросы: Назначение, запуск, интерфейс модуля “ Модуль “Общие сведения” содержит базовую информацию об образовательном учреждении, обеспечивая основу для создания адресных отчетов,... |
| Учебное пособие по дисциплине «Математическое моделирование и теория принятия решений» Общие сведения и основные понятия математического моделирования и теории принятия решений | | Дипломному проекту На тему: Прогнозирование безотказности современных... Охватывает вопросы конструирования, исследования и принципов применения интегральных микросхем |
