Изготовление модели лопасти винта

Правильный подбор винта имеет большое значение для достижения высоких ходовых качеств судна. Однако при изготовлении винта своими силами любители обычно сталкиваются с большими трудностями, которые связаны, в основном, со сложностью изготовления деревянной модели для отливки винта. Поэтому зачастую любители используют в качестве модели какой-либо имеющийся винт, обычно заведомо большего диаметра чем нужно, а потом подгоняют отлитый винт к своему судну, обрубая лопасти. Такой метод нельзя признать удовлетворительным, так как винт характеризуется не одним диаметром, а комплексом параметров — диаметром, шагом, дисковым отношением, профилем лопасти и т. п. Изменяя только один диаметр, можно гидродинамически легкий или тяжелый винт привести к нормальному, но при этом понижается его к. п. д., поэтому для каждого судна необходимо проектировать и изготовлять свой винт.

Ниже описан способ изготовления модели лопасти винта регулируемого шага из цемента. По этому способу цементная модель была изготовлена с помощью простейшего приспособления за 4 часа, не считая времени сушки.

Способ заключается в следующем. На краю доски, длина которой на 50—100 мм больше длины лопасти, сверлится отверстие ∅ 20—30, в которое вставляется (на клею) гладкий цилиндрический стержень — шпиндель высотой около 2/3 Н. Шпиндель лучше сделать металлическим, так как деревянный разбухает от влаги и будет заедать. Шпиндель должен плотно и без перекоса сидеть в гнезде основания.

На шпиндель посажен (ходовая посадка) формовочный шаблон с заостренной нижней кромкой. Из тонкой миллиметровой фанеры или кровельного железа заготовляют шаговый угольник. Для этого вычисляют угол подъема винтовой поверхности на радиусе, несколько большем максимального радиуса винта, по формуле:



Н — шаг винта;
R — радиус установки шагового угольника; R≈1,1_max.

Затем вырезают прямоугольный треугольник с острым углом и противолежащим катетом, равным примерно 0,5H. Для установки шагового угольника проще всего очертить установочным радиусом на основании линию и по этой линии набить два ряда мелких гвоздей так, чтобы они торчали на 15—20 мм из доски; затем нужно вставить между гвоздями шаговый угольник и он изогнется по заданному радиусу.

После этого пространство между шпинделем и шаговым угольником заполняют густым раствором цемента и перемещением формовочного шаблона по шаговому угольнику создают на цементной массе отпечаток модели нагнетающей поверхности (на рисунке — поверхность А). Шаблон нужно двигать плавно, особенно при чистовой отделке поверхности. Сама поверхность А не должна иметь забоин, царапин или других изъянов. На затвердевшей поверхности очерчивают карандашом дуги с центром на оси шпинделя несколькими радиусами (например, 0,25R; 0,5R; 0,75R). Это можно сделать, прикрепляя карандаш к формовочному шаблону на соответствующих расстояниях от оси.

Затем из жести вырезают шаблоны профиля засасывающей поверхности винта на выбранных радиусах и изгибают их так, чтобы они совпадали с прочерченными на поверхности А дугами. Поверхность А смазывают какой-либо разделительной смазкой, например солидолом, и накладывают слой цементного раствора. Для большей прочности модели желательно зафор-мовать в нее какую-либо арматуру, лучше всего негустую металлическую сетку или стекловату. В месте перехода лопасти в комель заформовывается винт (М6 или M8) головкой внутрь лопасти, так чтобы из лопасти выходила нарезанная часть длиной 40—50 мм. Затем вручную поверхности придается необходимая форма. Контроль ведется с помощью жестяных шаблонов. От того, насколько точно будет выдержана форма засасывающей стороны лопасти, зависит к. п. д. винта, поэтому эту операцию следует выполнять с особой тщательностью. Цементная модель довольно хрупка, поэтому по всему контуру лопасти, там, где она наиболее тонкая, рекомендуется сделать утолщение в виде валика, огибающего контур. Это утолщение на отливке легко снять напильником.


После того как модель затвердеет,, ее нужно осторожно отделить от поверхности А и навинтить (на клею) деревянную модель комля лопасти с предварительно просверленным отверстием на выступающий конец винта. Переход от модели лопасти к комлю должен быть выполнен плавно с помощью цемента. После полного затвердения модель готова к формовке.

Изготовление модели винта фиксированного шага ничем принципиально не отличается от описанного метода. Шпиндель в этом случае устанавливается в центре доски и моделирование производится сразу для двух лопастей. Готовые модели лопастей соединяются затем с деревянной моделью ступицы.

При помощи описанного способ» легко изготовить модель винта аксиально- и радиально-переменного шага. В первом случае гипотенуза шагового угольника превращается из прямой линии в кривую, чаще выпуклую. Модель радиально-переменного винта сделать несколько сложнее. В этом случае нужно разбить всю длину лопасти на несколько участков и для каждого участка рассчитать и изготовить свой шаговый угольник. Места стыков соседних участков затем придется плавно сгладить.