Главная страница Контакты Карта сайта Поиск по сайту:
Barque.ru
Следить за появлением новых статей:
Читать @barque_ru
 
  • Судостроение
  • Моторы
  • Проекты
  • Спорт
  • Консультации
  • Кругозор
  • Истории
  • Главная / Судостроение / Парусные суда / 1975 год / Технология изготовления мачт из стеклопластика
    Подкатегории раздела
    Парусные суда Моторные суда Технологии Экранопланы


    Поделитесь информацией
    Твитнуть


    Похожие статьи
    Технология изготовления корпуса катера из стеклопластика
    Перспективы применения стеклопластика для изготовления лодок
    Технология изготовления ламинированных шпангоутов
    Мачта стеклопластика для крейсерской яхты
    Изготовление корпуса из стеклопластика без матриц
    Катер из стеклопластика на полиэфирной смоле
    Постройка корпусов малых судов из стеклопластика
    О форме сечения мачт
    Моторная лодка ПК-5 из стеклопластика
    Ремонт мелких судов из стеклопластика
    Лодка «ОЛ-1» из стеклопластика для охоты и туризма
    Гребной винт из стеклопластика
    Наш опыт изготовления водомета
    Прогулочная лодка из стеклопластика «Кафа»


    Технология изготовления мачт из стеклопластика

    Год: 1975. Номер журнала «Катера и Яхты»: 57 (Все статьи)
              0


    Легкие сплавы за рубежом прочно утвердились в качестве основного материала для изготовления яхтенных мачт, однако производство металлического рангоута (особенно — переменного сечения) под силу лишь специализированным предприятиям с мощным прессовым оборудованием. Тем больший интерес представляет опыт изготовления мачт из другого современного материала — стеклопластика; рассматриваемая в статье технология доступна любой верфи пластмассового судостроения.

    Анизотропность стеклопластика позволяет подобрать схему армирования изделия так, чтобы получить наибольшую прочность в направлении действия максимальных напряжений и наивыгоднейшее соотношение между прочностью и весом. Это очень важно при конструировании мачт для парусного вооружения, где наибольшие усилия (сжатия) действуют вдоль мачты. Упомянутое выше свойство анизотропности стеклопластика здесь может быть использовано с максимальным эффектом.

    В пользу применения стеклопластика для мачт говорит и то, что он обладает наибольшей удельной прочностью по сравнению с другими материалами, наиболее широко применяемыми для их изготовления (табл. 1). Правда, удельная жесткость у стеклопластика ниже, но именно гибкость и эластичность часто оцениваются как важнейшие положительные характеристики мачты [4] (см. список литературы). К тому же мачты из стеклопластика не нуждаются в лаковых покрытиях и имеют больший срок службы, чем деревянные.


    Что же препятствует массовому изготовлению рангоута из стеклопластика? Здесь и значительные затраты на изготовление оснастки, и высокие цены исходных материалов, да и недостаточно изученные еще эксплуатационные возможности синтетических мачт. Не секрет, что только в условиях специализированного производства может быть обеспечено стабильно высокое качество продукции при низкой себестоимости. Мачта из стеклопластика, изготовленная контактным (ручным) методом, в 1,5 раза дороже еловой, изготовленная же механизированным способом, она всего на 20% дороже деревянной и соизмерима со стоимостью мачты из легкого сплава. В отдельных случаях при удачном выборе материала и метода изготовления синтетические мачты получаются не дороже деревянных.

    Информация об изображенииКрепление деталей оборудования к мачте
    Крепление деталей оборудования к мачте
     
    Конструктивно мачта из стеклопластика выполняется в виде трубы с небольшой конусностью. Концы мачты заглушены металлическими, пластмассовыми или деревянными деталями. Часто они служат не просто топом и шпором мачты, а используются для размещения блоков и крепления тросов стоячего такелажа. Детали оборудования крепятся к мачте или деревянным проставкам внутри нее металлическими хомутиками, сквозным болтовым соединением, приформовкой.

    Наиболее трудоемко формирование ликпаза на мачте. Он может изготавливаться заформовкой (или приформовкой) специального профиля пли тонкостенной трубки с прорезью, а может формоваться и заодно с мачтой. Заранее изготовленный ликпаз к мачте может также крепиться на винтах или замках.

    Определение прочных размеров поперечного сечения мачты выполняется одним из обычно принятых методов. При использовании статистических данных или прибегая к аналогии с деревянной мачтой, можно определить минимальную толщину стеклопластика в расчетном сечении по формуле:


    где t — толщина стенки мачты из стеклопластика, см; D — наружный диаметр мачты в расчетном сечении, см; Ед, Есп — модуль Юнга соответственно для дерева и стеклопластика, кГ/см2. При этом диаметр пластмассовой мачты и ее продольное сечение сохраняются такими же, как и у деревянной. Коэффициент k учитывает снижение прочности стеклопластика от влияния температуры и влажности. Его значение принимается равным 1,1 для мачт длиной менее 4 м и 1,2 — для мачт длиной более 10 м. Промежуточные значения коэффициента определяются линейной интерполяцией в зависимости от длины мачты.

    Для изготовления мачт могут быть применены различные методы получения трубчатых конструкций (табл. 2): центробежное формование, метод локальных прижимов, намотка с технологическим натяжением арматуры, контактная обмотка, холодное прессование.


    Информация об изображенииСпособы крепления ликпаза к мачте
    Способы крепления ликпаза к мачте
     
    Небольшие мачты могут изготавливаться ручной (контактной) намоткой лент из стеклоткани, пропитанных связующим, на картонную трубу — дорн. После формования и полимеризации связующего дорн можно оставить внутри изделия или удалить, что легко сделать, предварительно намочив картой водой. На больших мачтах применяется дорн из фанеры. В этом случае он обычно остается внутри мачты. Заранее установив в нем деревянные вкладыши, можно использовать их для крепления деталей оборудования.

    Можно изготавливать мачты также намоткой на металлический или деревянный дорн, сплошной или составной. В этом случае поверхность дорна покрывается разделительным слоем, толщина и состав которого должны обеспечить легкий съем пластмассовой трубы.

    К недостаткам ручного метода следует отнести высокую трудоемкость, некачественную наружную поверхность и относительно невысокую прочность мачты (основная трудность — обеспечить непрерывные прочные связи наполнителя по всей длине образующей). Но зато этим методом можно делать мачты без специального оборудования, не имея высокой квалификации, что особенно привлекательно для энтузиастов-парусников. Для изготовления мачт таким способом могут применяться стеклонаполнители сатинового и жгутового плетения с различным соотношением основы к утку.

    Метод холодного прессования в жестких матрицах позволяет путем подбора армирующего материала обеспечить мачте наибольшую прочность по образующей, получить хорошее качество наружной поверхности, применить механизацию.

    Информация об изображенииТоп и шпор пластмассовой мачты для яла
    Топ и шпор пластмассовой мачты для яла
     
    Еще в 1957 г. швед Оскар Плюм запатентовал и приступил к изготовлению прессованием мачт из стеклопластика, которыми вооружались яхты класса R5,5 [2]. В 1961 г. мачтами Плюма были оснащены несколько более крупных крейсерских яхт. Особенностью этих мачт являлось высокое процентное содержание стеклонаполнителя (75%) — следствие применения в качестве связующего специальной очень жидкой смолы и прессования с относительно большим давлением. В качестве наполнителя применялись стеклоткань и ровница.

    В дальнейшем прессованные мачты были запатентованы и изготавливались во многих странах [4], [5], [6]. У нас прессованием делались стеклопластиковые мачты для морских ялов [1], причем в качестве наполнителя применялся специально разработанный для этой цели однонаправленный уточный стеклотрикотаж цилиндрической формы, названный условно УТО. Этот материал представлял собой рукав с продольными силовыми нитями (основой), завязанный трикотажем.

    Основа материала, практически являясь ровницей, имеет все положительные качества последней, прежде всего в нем отсутствуют взаимные переплетения нитей, что дает возможность полнее использовать первоначальную прочность стекловолокна. Эластичность рукава в поперечном направлении позволяет придавать конусность и любую овальную форму поперечному сечению мачты. Стеклонаполнитель получается в 2,5 раза дешевле аналогичной по весу и физико-механическим свойствам (по основе) самой дешевой жгутовой стеклоткани.

    Материал УТО выпускается трех диаметров: 75 мм (УТО-70), 85 мм (УТО-80) и 95 мм (УТО-90).

    Технологический цикл изготовления мачт прессованием состоит из сборки пакета рукавов УТО на эластичном непроницаемом дорне (например, на полиэтиленовом рукаве); пропитки пакета связующим и укладки в пресс-форму; закрытия пресс-формы, подсоединения к системе и подачи воздуха внутрь эластичного дорна; полимеризации связующего, разъема пресс-формы, обрезки припусков; установки деталей оборудования.

    Использование материалов УТО и метода пневмопрессования позволило за счет значительного снижения трудоемкости получить мачты, соизмеримые по стоимости с применяемыми ранее на ялах деревянными клееными мачтами (табл. 3).


    Торцы мачт заглушены металлическими деталями, к которым крепится оборудование мачты; на нижнем конце мачты — шпор; на верхнем — блок для проводки фала и обушки для крепления вант. Детали ставятся на эпоксидном компаунде и обеспечивают герметичность мачт. Пластмассовые мачты при испытаниях выдерживали нагрузку, в 3,5 раза превышающую установленные нормативы для проверки их прочности.

    Дальнейшее совершенствование технологии производства пластмассовых мачт открывает перспективы для их применения и на спортивных яхтах различных классов. В частности, стеклопластик уже получил признание в качестве материала для мачт виндсерферов, где важно обеспечить стабильные характеристики гибкости рангоута (мачта попеременно оказывается и в воздухе, и в воде). Используя одинаковый армирующий материал и строго дозированное количество связующего, удается получить практически одинаковый рангоут для большого количества виндсерферов.

    Литература


    • 1. Фрейдлин А. А., Штепа В. Г., Яременко С. Г., Мачты и рули из синтетических материалов, «Судостроение», Л» 5, 1972.
    • 2. Ргапgег Lex, Kunststoffmast contra Alumast, «Die Jacht», N 9, 1963.
    • 3. F. R. P. masts and spars, Boats in fibreglass reinforced plastics, Soo-keet. gesign series, N 4, 1967.
    • 4. Par Miсhel, G. H. Ransоn, Le mat en plastique, «Le Jacht» Vd 86, N 3830, 1963.
    • 5. Masts and method of making same, англ. патент, кл. № 1022696.
    • 6. Suport de voile et son procede de fabrication, фр. патент, кл. B23, N 1342289.


    Понравилась ли вам эта статья?
    +9

    ПРЕДЫДУЩИЕ СТАТЬИ
    Успехи и неудачи постройки морских саней Уффа Фокса
    О «нерыскающих» катерах с трехкилевыми обводами
    Суперкавитирующие гребные винты быстроходных судов
    Проектирование катеров с разворачивающейся на плоскость обшивкой
    Натурные испытания: лодка — мотор — винт
    Стаксель вместо грота на крейсерско-гоночных яхтах
    Быстроходные самодельные моторные лодки
    Лаки и клеи применяемые для изготовления судов
    Конструкторам и строителям лодок с воздушными винтами
    Конструктивные узлы корпусов из стеклопластика
    Надувные туристские суда катамараны
    Архитектурные типы маломерных судов
    Способ предотвращения аэрации гребного винта
    Повышение эффективности гребного винта на катере
    Конструкции современных парусных тримаранов

    ТЕКУЩАЯ СТАТЬЯ
    Технология изготовления мачт из стеклопластика

    СЛЕДУЮЩИЕ СТАТЬИ
    Испытания мотолодки «Прогресс-2» с мотором «Вихрь-30»
    Гидродинамические исследования двухрежимных обводов
    Защита древесины от гниения
    Парусное вооружение байдарки и правила плавания
    Идея быстроходного катера для выхода в море
    Исследование гидродинамических характеристик глиссирующих катамаранов
    Устройство надувных мотолодок
    Подводный носовой бульб для яхты
    Испытания модели яхты с бульбкилем
    Опыт любительской постройки морских саней Уффа Фокса
    Частично погруженные гребные винты
    Особенности и конструктивные решения винтов «мульти-питч»
    Исследование гидродинамических характеристик саней Фокса
    Катера с аэрокрылом воздушной разгрузки
    Самовосстанавливающаяся спасательная лодка


    Ссылка на эту статью в различных форматах
    HTMLTextBB Code

    Комментарии к этой статье


    Еще нет комментариев



    Сколько будет 28 + 20 =

           



    Barque.ru © 2013 | Контакты | Карта сайта
    Судостроение: Парусные суда Моторные суда Технологии Экранопланы
    Моторы: Описание моторов Устройство моторов Самодельные моторы Тюнинг моторов Обслуживание моторов Дистанционное управление
    Проекты: Парусные яхты Парусные катамараны Парусные тримараны Моторные лодки Катера Туристические суда Рыболовные суда Виндсерфинги и лыжи Прицепы и трейлеры Прочие проекты
    Спорт: Новости спорта Парусные соревнования Водномоторный спорт Воднолыжный спорт Виндсерфинг Буерные соревнования Соревнования туристов
    Консультации: Полезные устройства Полезные советы Улучшение судов Улучшение моторов Опыт эксплуатации Техника плавания Разбор аварий Рыболовам
    Кругозор: Новые суда и устройства Интересные события Интересные факты Интервью Карты и маршруты Официальные данные Проблемы малого флота Яхт-клубы и стоянки Письма в редакцию
    Истории: Путешествия Туристические походы Знаменитые корабли Военная страничка Литературная страничка История флота Прочие истории