Caixas de câmbio são dispositivos que permitem diminuir ou aumentar a rotação do motor de um modelo de navio, além de informar às hélices o sentido de rotação desejado. As caixas de câmbio são instaladas no casco dos modelos de navios, entre o motor e a hélice. A maioria dos motores dos modelos são de alta velocidade. Portanto, eles precisam de caixas de engrenagens para reduzir a velocidade e transmitir rotação a vários parafusos.
Para a fabricação de caixas de câmbio, normalmente são selecionadas engrenagens cilíndricas de diversos instrumentos, discadores telefônicos e mecanismos de relógio, tendo-se calculado previamente a relação de transmissão necessária.
Relação de transmissão eu mostra quantas vezes é necessário aumentar ou diminuir o número de rotações na saída da caixa de câmbio. Se você precisar reduzir a velocidade em eu vezes, então o número de dentes da engrenagem motriz Z1(cujo eixo está conectado ao motor) deve estar em eu vezes menor que o da engrenagem acionada Z2(cujo eixo está conectado ao eixo
hélice), ou seja:
Se precisar aumentar o número de revoluções, faça o oposto. Assim, o número de voltas da engrenagem acionada da caixa de engrenagens será sempre maior ou menor que o número de voltas da engrenagem motriz pelo mesmo fator que o número de vezes que a engrenagem motriz tem menos ou mais dentes.
Arroz. 108. Caixa de câmbio de três estágios.
Às vezes torna-se necessário fazer uma caixa de câmbio com uma desaceleração muito grande, por exemplo, para um guincho para mudança de velas em um modelo de iate controlado por rádio. Neste caso, é feita uma caixa de câmbio multiestágio, ou seja, a partir de dois ou três pares de engrenagens. Uma engrenagem helicoidal também é usada para isso.
Para determinar a relação de transmissão total dessa caixa de câmbio, faça o seguinte. Primeiro, determine a relação de transmissão de cada par de engrenagens ou engrenagem helicoidal separadamente e, em seguida, multiplique-as para obter a relação de transmissão total eu. Na Fig. 108 mostra uma visão geral de uma caixa de engrenagens de três estágios, composta por uma engrenagem helicoidal e dois pares de engrenagens retas. A relação de transmissão total de tal caixa de câmbio é eu será igual a: i1i2i3.
Uma das quantidades mais importantes nas engrenagens é o seu módulo de engate m. O módulo de engate é o comprimento em mm por dente da engrenagem ao longo do diâmetro do círculo inicial, numericamente igual à razão entre o diâmetro deste círculo e o número de dentes. Somente engrenagens com o mesmo módulo proporcionam engate normal e podem ser utilizadas na caixa de câmbio.
Assim, ao selecionar engrenagens prontas, primeiro é necessário determinar seus módulos. Se forem iguais, trabalharão em pares. Para determinar o módulo de uma engrenagem reta, você pode usar a seguinte relação:
Onde d- diâmetro externo da engrenagem;
Z- número de dentes da engrenagem.
Na fabricação de caixas de engrenagens, deve-se procurar utilizar engrenagens de módulos pequenos, ou seja, engrenagens que possuam maior número de dentes com o mesmo diâmetro. O uso de engrenagens de módulos finos reduz as perdas por atrito, o ruído na caixa de câmbio e melhora o funcionamento suave. Os valores do módulo de engajamento são padronizados. Para a fabricação de caixas de câmbio para modelos de navios, as engrenagens com módulo de engrenagem de 0,5 são as mais adequadas; 0,6; 0,7; 0,8; 1,0; 1,25 e 1,5mm. Quanto maior a potência do motor, maior o módulo de engrenagens de onde são retiradas as engrenagens da caixa de câmbio. Assim, engrenagens com módulo de engrenamento de 1,25 e 1,5 podem ser recomendadas para a fabricação de caixas de câmbio apenas para motores de combustão interna (Fig. 109).
Arroz. 109. Motor de combustão interna com caixa de câmbio.
As caixas de câmbio feitas com essas engrenagens para um motor elétrico serão muito “ásperas” e apresentarão grandes perdas. Para eles, é melhor usar engrenagens com módulos de malha: 0,6; 0,7 e 0,8. A utilização de engrenagens feitas de diversos metais, como aço e latão, também ajuda a reduzir o ruído da caixa de engrenagens e melhorar a suavidade de seu funcionamento. As perdas na caixa de câmbio serão ainda menores e o ruído de seu funcionamento será reduzido se ela for colocada em uma caixa cheia de óleo de máquina, e será suficiente se uma das engrenagens da caixa de câmbio estiver imersa nela por apenas 3- 4mm.
Arroz. 110. Diagramas de caixa de engrenagens.
Figura 111. Marcação da placa lateral da caixa de velocidades.
A fabricação da caixa de câmbio começa com a fabricação das placas laterais. Eles são cortados em chapa de latão ou aço de 1,5-2 mm. As placas devem ser bem endireitadas sobre uma placa plana de metal com um martelo de madeira, depois dobradas, fixadas com uma pinça ou em um torno manual e fazer furos de 3 a 4 mm nos 4 cantos, dependendo dos parafusos com os quais serão conectadas. . A seguir, ambas as placas devem ser conectadas com dois parafusos (em cantos opostos) e processadas com uma lima ao longo do contorno desenhado.
Agora faça marcações precisas das posições de todas as engrenagens em uma das placas laterais da caixa de câmbio. Suponhamos que será fabricada uma caixa de engrenagens para reduzir o número de rotações por meio de dois parafusos. Então você precisa desenhar duas linhas perpendiculares entre si com um riscador de metal - uma linha horizontal (A1 A2) no nível, dependendo do diâmetro da engrenagem, e uma linha vertical (B1 B2) no meio da placa (Fig. 111). A partir do ponto de intersecção dessas linhas (O), é necessário separar ao longo de uma linha horizontal os centros das engrenagens acionadas - 001 e 002. A distância entre esses pontos O1O2 deve ser igual à distância entre os centros das eixos de hélice deste modelo.
Arroz. 112. Instalação de rolamentos deslizantes.
Arroz. 113. Buchas para rolamentos de esferas.
Depois de marcar os centros de todos os círculos, faça furos em ambas as placas para rolamentos deslizantes ou rolamentos de esferas. Em seguida, as placas são separadas e rolamentos deslizantes torneados em bronze em um torno são pressionados em seus orifícios (Fig. 112), ou rolamentos de esferas são instalados em buchas ou camisas especiais (Fig. 113). O melhor material para buchas é alumínio ou latão.
Eles são fixados nas placas laterais da caixa de engrenagens por meio de três parafusos (Fig. 114). Ao girar buchas (camisas) para rolamentos de esferas, é necessário que o diâmetro “A” corresponda exatamente ao diâmetro da pista externa do rolamento de esferas; a pista deve encaixar firmemente no lugar. A dimensão “B” deve ser igual à altura da pista do rolamento de esferas, a espessura das paredes da luva é de 2,0-2,5 mm e a base é de 3,0-3,5 mm.
Arroz. 114. Fixação das engrenagens ao eixo.
Os eixos das engrenagens são torneados em aço em um torno. Eles devem caber firmemente nos orifícios centrais das engrenagens. Se as engrenagens tiverem projeções cilíndricas, elas podem ser fixadas aos eixos por meio de um pino (Fig. 114, A). Se não houver saliências na engrenagem, os eixos são usinados com ressalto (flange) e as engrenagens são fixadas nele com parafusos ou rebites (Fig. 114, B). Na fabricação de eixos é necessário que a dimensão “H” seja a mesma para todos os eixos e que as engrenagens estejam localizadas simetricamente em relação a eles.
Na Fig. 115 mostra a caixa de engrenagens montada. Suas paredes laterais podem ser fixadas com pinos com ombros e roscas nas extremidades, ou com parafusos simples, mas com tubos espaçadores colocados nos parafusos.
Arroz. 115. Caixa de engrenagens montada.
Nos modelos de navios, os motores de combustão interna são instalados em bases (fundações) de madeira, metal ou uma combinação de ambos (Fig. 116).
Os motores elétricos são geralmente montados em bases de madeira (almofadas) ou aparafusados em uma antepara reforçada do corpo do modelo. Às vezes diretamente na caixa de câmbio, e esta na base, colada no corpo do modelo (Fig. 117).
Arroz. 116. Fundações para motores de combustão interna.
Os eixos da hélice são feitos de barra de aço com diâmetro de 3-6 mm, dependendo do diâmetro da hélice e da potência do motor. Em uma extremidade do eixo é instalada na rosca uma hélice com carenagem e, na outra, um dispositivo para conectar o eixo ao motor ou caixa de câmbio. Muitas vezes, raios de bicicleta ou de rodas de motocicleta são usados para fazer eixos de hélice.
Arroz. 117. Instalação de motores elétricos.
O eixo da hélice é inserido no tubo de popa, que é um tubo metálico com diâmetro interno de 4 a 8 mm, em cujas extremidades estão buchas (rolamentos) de latão (bronze, fluoroplástico) com diâmetro interno correspondente ao diâmetro do eixo da hélice são pressionados (Fig. 118, A). Para reduzir o atrito, muitas vezes são inseridos rolamentos de esferas na popa, que são pressionados em uma bucha especial, firmemente encaixada no tubo de popa e soldada com estanho (Fig. 118, B).
Arroz. 118. Tubos de popa: A - com buchas de segundo plástico em latão; B - com rolamentos de esferas; B - com caixa de empanque para modelos de submarinos.
Para preencher a madeira morta com graxa, um pedaço curto (30-40 mm) de tubo com parafuso é soldado em uma extremidade (localizado no corpo do modelo) com um parafuso para apertar a graxa à medida que ela é consumida. Para modelos de submarinos, a madeira morta é completamente impenetrável. Para este propósito, uma bucha (rolamento) de bronze (latão) é aprofundada no tubo de popa em 8-12 mm e soldada através de um orifício especialmente perfurado no tubo de popa. Parte do espaço livre entre o eixo e a madeira morta é preenchida com barbante ou fios ásperos embebidos em graxa. Este recheio é comprimido com uma segunda manga e soldado (Fig. 118, B).
Arroz. 119. Conexão de motores com eixos de hélice.
As madeiras mortas são instaladas no modelo de modo que, se possível, fiquem paralelas ao plano da linha central e à linha d'água estrutural do modelo e forneçam uma folga entre a hélice e o casco do modelo de pelo menos 0,12-0,28 do diâmetro da hélice.
Se o diâmetro da hélice não permitir que essas condições sejam atendidas, então as madeiras mortas deverão ser instaladas em um leve ângulo em relação à hélice e com inclinação em relação ao plano da linha d'água, e em modelos dirigíveis de alta velocidade isso geralmente é inevitável . Deve-se lembrar que tanto a abertura do eixo quanto sua inclinação em mais de 12° reduzem bastante a eficiência da hélice. Portanto, nos modelos com cabo de alta velocidade e controlados por rádio, são utilizados suportes com cardan para garantir a horizontalidade do eixo da hélice.
Arroz. 120. Juntas de eixo.
A conexão dos motores com eixos propulsores e caixas de câmbio pode ser variada. A conexão mais simples entre o motor e o eixo da hélice é feita por meio de uma mola, um tubo de borracha, ganchos dobrados nos próprios eixos, suportes e embreagens simples (Fig. 119). Essa conexão geralmente é feita em modelos pequenos com motores elétricos de baixa potência (cerca de 5 a 10 5t) e motores de borracha.
Arroz. 121. Conexão das caixas de câmbio ao motor: A - articulada, com rolo; B - rolo articulado e flexível.
A conexão mais comum e confiável de motores de qualquer potência com caixas de câmbio e eixos de hélice é uma junta giratória (Fig. 120). Este projeto permite grandes cargas no eixo e também não requer alinhamento especial do motor ou caixa de câmbio com o eixo da hélice.
Os eixos intermediários entre a caixa de câmbio e o motor elétrico podem ser feitos de uma haste de aço com diâmetro de 4-6 mm (Fig. 121, A) ou de um eixo flexível, por exemplo, de um velocímetro de carro. Você mesmo pode fazer esse rolo. Para fazer isso, um fio OBC com 1-1,5 mm de espessura é enrolado firmemente, volta por volta.
As pontas das esferas são torneadas em aço em um torno, inseridas na mola em ambos os lados (Fig. 121, B) e soldadas com estanho.
Sítio marinho Rússia no 21 de setembro de 2016 Criado: 21 de setembro de 2016 Atualizado: 24 de novembro de 2016 Visualizações: 27985
A finalidade do dispositivo do tubo de popa é fornecer a necessária impermeabilização do casco do navio, e do eixo da hélice - um ou dois suportes, para absorver cargas estáticas do peso do eixo e da hélice e cargas dinâmicas da operação da hélice sob diferentes condições de imersão.
Os dispositivos de tubo de popa de embarcações marítimas são divididos em dois grupos: com revestimentos não metálicos e metálicos.
No primeiro caso, backout, textolites, plástico laminado de madeira, segmentos de borracha-metal e borracha-ebonite, materiais termoplásticos (caprografite, caprolon), etc.
Em um rolamento de metal lubrificado com óleo, os casquilhos de suporte são preenchidos com babbitt.
Ao operar um navio, surgem cargas constantes e variáveis no tubo de popa sob a influência de forças e momentos transmitidos ao eixo da hélice pela hélice, que causam tensões nos mancais e tubulações do tubo de popa. O motor transmite torque à hélice, que não é constante.
Mudanças periódicas no torque no sistema motor-eixo-hélice causam vibrações de torção. Quando a frequência das forças perturbadoras coincide com a frequência das vibrações torcionais naturais, surgem condições de ressonância, sob as quais as forças nas peças aumentam acentuadamente.
Forças significativas também são observadas em zonas de quase ressonância, quando ocorre coincidência parcial de frequências. Na faixa de 0,85-1,05 da velocidade calculada de rotação do eixo, não é permitida a presença de zonas de ressonância proibidas.
Durante o funcionamento da hélice, surgem forças e momentos perturbadores periódicos em suas pás, que são percebidos pelo dispositivo do tubo de popa e transmitidos ao casco do navio através de seus mancais. Essas forças surgem como resultado de uma mudança em seu empuxo e na força tangencial de resistência à rotação de cada pá durante uma revolução da hélice. Neste caso, podem ser criadas condições sob as quais a frequência das forças que ocorrem na hélice coincide com a frequência das vibrações naturais de flexão da linha do eixo, o que levará a vibrações ressonantes do eixo da hélice e altas tensões em suas seções principais. .
O momento fletor total consiste no momento da massa do parafuso, no momento fletor hidrodinâmico e no momento das forças inerciais durante as vibrações fletoras da linha do eixo.
O desequilíbrio hidrodinâmico da hélice ocorre devido a diferenças no passo de cada pá ou quando a hélice opera parcialmente submersa. Durante a fabricação das lâminas, seu passo difere ligeiramente, mas durante a operação, se as lâminas individuais quebrarem ou se deformarem, as forças resultantes podem causar vibrações perigosas para os suportes do tubo de popa. Durante as transições de lastro, devido à diferença de empuxo, é criado um momento fletor adicional, o que leva a um desequilíbrio hidrodinâmico significativo e, consequentemente, ao aumento da vibração do casco do navio.
A carga da massa do eixo da hélice e da hélice é percebida pelos mancais do tubo de popa, que também percebem o desequilíbrio estático da construção da hélice. A parte máxima da carga recai sobre o mancal do tubo de popa e sua parte traseira. Durante a operação, podem ocorrer cargas adicionais no dispositivo do tubo de popa quando as hélices atingem objetos estranhos.
O dispositivo do tubo de popa é o mesmo para todos os navios, independentemente do seu tamanho e finalidade, e é composto por um tubo de popa, dentro do qual existem rolamentos, e um dispositivo de vedação que impede a penetração da água do mar na embarcação. Na Fig. A Figura 1 mostra o arranjo do tubo de popa de uma embarcação monoparafusa com mancais não metálicos, a mais utilizada na Marinha. A extremidade de proa do tubo de popa 4 com um flange 11 é firmemente fixada na antepara do pico posterior 12, e a extremidade de popa é inserida no tubo de popa 3, vedada com anéis de borracha 15 e apertada com uma porca de capa 16 com uma rolha especial 2 . A borracha de vedação é instalada entre o colar restritivo 14 do tubo de popa e o tubo de popa com o lado da proa e a porca de união e o poste de popa do outro lado para evitar a penetração de água do mar no espaço entre o tubo de popa e o poste de popa.
Na área de saída do tubo de popa, é instalada uma vedação da caixa de empanque no interior da embarcação, que inclui uma gaxeta 9 instalada entre o eixo e a tubulação, e uma luva de pressão 10. A caixa de empanque é acessível pela casa de máquinas ou pela hélice túnel do poço. Na parte central, o tubo de popa é sustentado pelas floras 13, que podem ser soldadas ao tubo ou apoiadas em um suporte móvel, conforme mostra a Fig. 1.
Dentro do tubo de popa há uma bucha de popa 5 e uma bucha de proa 7 com tiras de backout ou seu substituto 6 e 8 montadas nelas de acordo com o desenho “cano” ou, menos comumente, “cauda de andorinha”. As buchas do tubo de popa são fixadas ao tubo com parafusos de travamento para evitar rotação; o deslocamento longitudinal das tiras de apoio da popa é evitado pelo anel 1.
Para garantir lubrificação e resfriamento confiáveis, os mancais são bombeados à força com água do mar; para isso, são fornecidas ranhuras no conjunto de tiras de mancal em suas juntas para a livre passagem da água. No conjunto backout, as tiras inferiores possuem disposição ponta a ponta das fibras, as superiores possuem disposição longitudinal (ver Fig. 1, seção A-A), pois as inferiores percebem grandes cargas específicas. As tiras de encosto de latão 18 são instaladas entre as tiras de apoio inferior e superior, com a ajuda das quais são impedidas de girar na bucha do tubo de popa. Para proteger o eixo da hélice dos efeitos corrosivos da água do mar na região do tubo de popa, ele possui forro de bronze 17 ou é protegido com revestimento especial.
Os rolamentos são montados nos tubos de popa - eles absorvem as forças da hélice e do eixo. Para a fabricação de tubos de popa, utiliza-se aço, menos frequentemente ferro fundido cinzento grau SCh 18-36. Podem ser fabricados soldados ou embutidos. No primeiro caso, o tubo é conectado por soldagem ao poste de popa, aos flanges da estrutura do casco do navio e à antepara de popa; no segundo, é inserido no casco do navio pela popa ou proa e fixado. Os tubos de inserção são fabricados fundidos, soldados ou forjados. A conexão entre o tubo de popa e o poste de popa é predominantemente cilíndrica ao longo de seu comprimento e, em alguns casos, cônica. A espessura da parede do tubo de popa deve ser de pelo menos (0,1-0,15) dr, onde dr é o diâmetro do eixo da hélice ao longo do revestimento.
Em geral, a popa, o tubo de popa, o casco e a antepara de popa reforçada devem formar uma estrutura única, bem unida e rígida. A rigidez insuficiente desta unidade, a falta de uma conexão rígida entre o tubo e os flanges do conjunto e a presença de encaixes enfraquecidos nas conexões do tubo de popa com a haste de popa não garantem uma operação confiável e sem problemas de os dispositivos do tubo de popa e contribuem para o aumento da vibração da parte de popa da embarcação.
As glândulas de vedação são um componente importante no dispositivo do tubo popa. A experiência na operação de dispositivos de tubo de popa em embarcações de grande tonelagem mostra que os projetos mais confiáveis em operação são aqueles que fornecem não apenas rigidez à unidade, mas também uma vedação de gaxeta confiável que evita que a água do mar entre no casco da embarcação.
Neste caso, deve-se dar preferência a dispositivos de gaxetas que alojem a caixa de empanque principal e auxiliar, possibilitando quebrá-la à tona sem aparar. O dispositivo caixa de empanque pode ser instalado na proa do tubo de popa, conforme mostrado na Fig. 1, ou tenha uma caixa remota.
Arroz. 2. Vedações do eixo da hélice
O retentor remoto do tubo de popa (Fig. 2, a) consiste em um alojamento 4, que é fixado ao flange da antepara de pós-pico por meio de pinos 7. Dentro do alojamento do retentor há uma gaxeta 3, que é vedada por uma luva de pressão 6 usando porcas 5. O retentor auxiliar pode ser vedado com um anel especial de latão 1, cujo movimento axial é garantido pela rotação simultânea de três parafusos de latão 2.
O projeto de uma sobreposta remota e fixa separadamente é irracional, pois sobrecarrega o dispositivo do tubo de popa e a própria sobreposta com cargas adicionais devido ao desalinhamento da gaxeta axial e do eixo.
O projeto de vedação mostrado na Fig. 1 é amplamente utilizado em navios. 2, b. Uma caixa de empanque separada 5, juntamente com a gaxeta 4, é completamente embutida no tubo de popa 3, aumentando assim a rigidez da vedação e melhorando a operação do conjunto da caixa de empanque. A compressão uniforme do retentor de óleo é realizada girando uma das seis engrenagens de rolamento 1, interligadas por uma engrenagem 2.
No projeto considerado, como em muitos outros, não são fornecidas vedações auxiliares e, portanto, fica excluída a possibilidade de rompimento da vedação à tona sem aparar a embarcação. Neste caso, é interessante o selo “Pneumostop” (Fig. 3) do quebra-gelo tipo Kiev, que é instalado na parte traseira da caixa de espanque.
Um anel de distribuição de água 2 é inserido no corpo 1 do tubo de proa e popa até parar, o qual é vedado com dois anéis de borracha 5 e travado com parafusos 9. O anel de distribuição de água possui uma ranhura para acomodar um anel de borracha 3 ( batente pneumático) com anel interno de rigidez em bronze 4.
O batente pneumático é fixado com tampa 8 e parafusos 7, após o que há espaço para enchimento do retentor. Caso seja necessário impedir o acesso de água à carcaça, é necessário fornecer ar sob pressão através do canal 6 no corpo da bucha do tubo de popa dentro do anel de borracha moldado do batente pneumático, que comprimirá o eixo. Durante a operação normal, a folga entre o batente pneumático e o eixo da hélice está na faixa de 3-3,5 mm, evitando assim seu contato.
Primeiro, um pouco de histórico sobre o protótipo. A história da criação dos torpedeiros alemães remonta à Primeira Guerra Mundial. O primeiro exemplar de navios deste tipo foi construído em 1917. Podemos dizer imediatamente que ele estava muito longe de ser perfeito. Mas ainda assim, no final da guerra, a frota alemã consistia em 21 barcos. Após o fim da guerra, muitos países perderam o interesse neste tipo de arma. As coisas eram diferentes na Alemanha, que estava sujeita a muitas restrições ao armamento, de acordo com o Tratado de Versalhes. Aliás, nada foi dito lá sobre torpedeiros. Portanto, os alemães em 1923 Primeiro, eles compraram vários torpedeiros antigos para a Escola Hanseática de Iates e para a Sociedade Alemã de Esportes de Alto Mar. Sob a cobertura dessas organizações, começaram os trabalhos para melhorar os barcos existentes e criar novos. No final da década de 30, foram desenvolvidos requisitos táticos e técnicos para os novos “mosquitos”. De acordo com a doutrina naval alemã, os indicadores de velocidade, ao contrário dos projetos de barcos de outros países, eram relativamente baixos - cerca de 40 nós. Naquela época, diferentes empresas apresentavam três versões de barcos com diferentes layouts e diferentes números de motores a gasolina. Mas eles não satisfizeram os militares, portanto, foi necessário um projeto completamente novo. Em 1928 A atenção dos especialistas foi atraída pelo iate a motor Oheka II, construído por Lurssen para um magnata financeiro americano. O casco, naquela época, tinha design avançado, seu conjunto de força era feito de ligas leves e o casco era composto por duas camadas de madeira. Três motores a gasolina permitiram que o iate atingisse uma velocidade de 34 nós. Naquela época, essas eram características marcantes. Em novembro de 1929 A empresa Lurssen recebeu uma encomenda para o desenvolvimento e construção de um torpedeiro. Os projetistas tomaram como base o projeto do iate Oheka II e quase dobraram o deslocamento para compensar o momento criado pelos tubos de torpedo montados no alto. O barco entrou em serviço em 7 de agosto de 1930. e mudou de nome várias vezes, por isso recebeu a designação S-1 (Schnellboot). Deve-se notar que mesmo o aumento da potência do motor não ajudou a atingir a velocidade projetada de 36,5 freios. Em velocidades próximas do máximo, a proa do barco saiu da água, as laterais foram lavadas e surgiu forte resistência a respingos. Este problema foi resolvido usando o chamado “Efeito Lurssen”. Sua essência era que pequenos lemes auxiliares fossem colocados nos fluxos externos da hélice, que giravam 15-18 graus para o lado. Isso ajudou a conseguir um aumento na velocidade para dois nós. Posteriormente, os lemes auxiliares tornaram-se uma parte obrigatória do projeto de todos os caracóis. S-1 e se tornou o progenitor de toda a série de torpedeiros alemães da classe S. Desde 1943, os barcos da modificação de maior sucesso, o Schnellboot tipo S-100, começaram a ser produzidos. Ele diferia dos tipos anteriores de navios por sua torre de comando blindada em forma de cúpula. Os barcos da classe S-100 eram quase duas vezes mais longos que os barcos inimigos da mesma classe. Estavam equipados com cabines, cozinha, latrina e tudo o que era necessário para viagens longas, o que permitia utilizá-los a grande distância das bases. Os barcos deste tipo possuíam motores com potência total de 7.500 cv, o que lhes permitia atingir a velocidade de 43,5 nós.
Preparando e montando o case
Um modelo em escala 1:72 do torpedeiro S-100 é produzido pela empresa alemã Revell. Vou falar um pouco do modelo em si, agora só ficam essas fotos dos sprues.
Após uma inspeção mais detalhada, você pode ver que todos os detalhes são feitos em alto nível, não há marcas de afundamento ou deslocamentos e muito pouco brilho. Fiquei satisfeito com a grande quantidade de detalhes e a qualidade do acabamento. Este modelo foi imediatamente, antes mesmo da aquisição, planejado para controle de rádio. Seu comprimento decente - 500 mm, possibilitou fazer um bom modelo de barco controlado por rádio. Pretendia-se também competir na classe F-4A em competições de modelagem de navios. Os trabalhos na maquete começaram antes mesmo da criação do blog, mas a ideia já estava aí, então foram tiradas algumas fotos do processo de construção. A construção do modelo de barco controlado por rádio começou com a preparação e colagem do casco. A princípio o encaixe das peças do modelo é bom, mas por conveniência colei o corpo, que tem quase 500mm de comprimento, em partes.
Depois, para selar a caixa, despejei muito bem o poliestireno em toda a costura.
Fabricação e instalação de tubos de popa e tubos de leme
A próxima etapa é a preparação para a fabricação de tubos de popa e tubos de leme. Para fazer isso, girei as buchas em um torno. Para eixos de hélice e coronha de leme usarei uma haste com diâmetro de 2 mm. O diâmetro interno das buchas do tubo de popa deve ser mantido estritamente de acordo com o diâmetro dos eixos propulsores. Isso é necessário para garantir a estanqueidade. Os próprios tubos eram feitos de cotovelos tubulares de antenas com o diâmetro necessário. Infelizmente, as fotos dos tubos de popa não ficaram boas, mas acho que a questão está clara.
O processo de confecção dos tubos do leme é o mesmo, mas aqui as fotos são boas e você pode ver tudo nelas. Inserimos buchas nos pedaços de tubos e selamos bem.
Agora você precisa colar os tubos de popa no casco do barco controlado por rádio. Para fazer isso, primeiro marcamos os locais dos tubos e suportes do eixo da hélice. Fazemos cortes e instalamos os tubos de popa sem cola. Para facilitar a instalação, você pode fazer um dispositivo, como mostra a foto, por exemplo, a partir de um pedaço de corpo de disquete.
Definimos o ângulo necessário dos eixos da hélice e colamos o dispositivo no casco. Agora você precisa fazer os suportes do eixo da hélice. Afiamos buchas de latão em um torno, aqui o diâmetro interno pode ser um pouco maior. Se durante a fabricação dos tubos de popa e tubos do leme o diâmetro interno foi mantido estritamente em 2 mm, para os eixos existentes, então nos suportes pode ser feito 2,1 mm. Uma vez que é praticamente impossível definir todos os três pontos sobre os quais o eixo da hélice repousa em uma linha. E se houver um leve desalinhamento, o eixo da hélice girará lentamente, o que levará à perda de potência do motor, aumento da corrente no circuito e consumo desnecessário da bateria. Num modelo de barco pequeno controlado por rádio, o consumo da bateria é um parâmetro muito importante. Como o espaço e o peso da bateria são limitados, não poderemos acomodar uma bateria de grande capacidade. Em cada bucha, fazemos ranhuras-cortes por ranhuras e ali soldamos tiras de latão, obtendo um suporte em V, conforme desenho. As partes plásticas do modelo podem ser usadas como modelos. Na parte que será colada no corpo existem vários cortes, para que depois seja mais fácil dobrar a peça e colá-la nas almofadas textolite com resina epóxi.
Agora fazemos ranhuras no corpo do modelo para os suportes e instalamos sem colar. Verificamos a facilidade de torção dos eixos, se eles giram com muita facilidade, primeiro iscamos os tubos de popa com uma pequena quantidade de ciacrina e verificamos novamente a facilidade de rotação dos eixos. Se tudo estiver em ordem, você pode finalmente colar os tubos de popa. Após o endurecimento da ciacrina, você pode remover o dispositivo. Agora você precisa colar os suportes do eixo da hélice. A princípio, alguns colegas colam-nos no corpo e depois cobrem-nos com poliestireno diluído em cola. Mas depois de um modelo mal sucedido, talvez pela qualidade do plástico do casco, onde depois que essa composição secou, as peças se moveram e prenderam os eixos da hélice, repetidas coladas não ajudaram, comecei a fazer esta unidade de acordo com isso esquema. Talvez isso aumente o tempo gasto, mas após a colagem absolutamente nada se moverá devido à deformação. Em pequenos pedaços de fibra de vidro, são feitos sulcos para os suportes e furos com diâmetro de aproximadamente 2,5 mm em todo o perímetro. Essas placas são então instaladas dentro do invólucro de modo que suas ranhuras se alinhem com as ranhuras do invólucro. Em seguida, são marcados e perfurados furos no casco do barco para que coincidam com os furos da placa. Agora, peças como pregos são afiadas a partir de pedaços de sprue. Seu pequeno diâmetro deve corresponder ao diâmetro dos furos feitos na placa e no corpo. A partir dessas peças, colando-as com cola de modelo, fixamos as placas na parte interna do casco do barco. Esta operação é necessária para poder colar os suportes do eixo da hélice ao casco com resina epóxi. Durante o processo de cura da resina epóxi é possível controlar a posição dos bráquetes e, se necessário, ajustá-la. Além disso, após a polimerização da resina, não haverá deformação da caixa plástica e deslocamento dos braquetes. Depois você pode marcar e colar os tubos do leme na ciacrina. Em seguida, para selar e fortalecer as juntas adesivas, aplicamos massa epóxi bicomponente Epoxy Putty da Tamiya.
Agora você pode colocar massa nos locais de instalação dos tubos de popa e placas sob os suportes. Para isso utilizo massa automotiva de dois componentes BODY SOFT.
A massa automotiva BODY SOFT endurece rapidamente; depois de apenas algumas horas o corpo pode ser tratado. Faço essas coisas à noite para que na noite seguinte tudo esteja definitivamente endurecido.
Fazendo uma montagem de motor
A próxima etapa é a fabricação do suporte do motor e instalação de motores elétricos nele. Comprei os motores do comutador em nossa loja Hobby; aparentemente eles são fabricados na China. Não é possível estabelecer o tipo, só posso dizer que a tensão de alimentação estava escrita na etiqueta de preço: 3-12V.
Em termos de tamanho, algo semelhante é usado nos CD-ROMs. Aliás, a escolha dos motores é um momento muito importante na construção de um modelo de barco controlado por rádio. É necessário tentar selecionar motores elétricos de tal forma que quandoCom a tensão de alimentação planejada e o consumo mínimo de corrente, eles forneceram torque suficiente. Nesta fase, você também pode fazer o layout do modelo. No caso, coloque modelos dimensionais de motores elétricos, um receptor, caixas de direção e uma bateria de energia. Esta operação pode ser realizada no banheiro. É necessário garantir que o modelo esteja localizado na água o mais próximo possível da linha d'água. Você também precisa evitar rolos e cortes. Ao mesmo tempo, não se esqueça da acessibilidade dos elementos do equipamento e chassis após a colagem do deck. Nesta fase, é necessário considerar unidades removíveis para acesso aos mesmos. Por exemplo, superestruturas ou alguns outros elementos estruturais. Também é necessário pensar com antecedência na estanqueidade de toda a estrutura. Optei por um esquema com todo o deck principal removível e o deck falso em oracal. Este esquema já foi testado diversas vezes e comprovou a sua viabilidade. Voltemos ao suporte do motor, fiz em folha de fibra de vidro. Duas placas foram soldadas perpendicularmente e um ângulo de suporte foi soldado entre elas para resistência estrutural. Os motores são fixados ao chassi com parafusos M2.
Primeiro, foi cortada uma base de fibra de vidro à qual os motores seriam fixados. Possui quatro furos para parafusos M2 e dois furos para a parte redonda da carcaça do motor. Em seguida, a partir do laminado de fibra de vidro, fazemos uma peça que será fixada nas saliências montadas no corpo do modelo. Fiz dois furos para fixação, mas mesmo assim é melhor pensar onde colocar o terceiro furo. Ainda assim, a montagem de três pontos é mais confiável. Em seguida, soldamos essas duas peças em um ângulo de 90 graus e instalamos um canto entre elas para maior rigidez. Como a prática tem mostrado, é melhor fazer a peça à qual os motores são fixados com um material mais espesso para maior rigidez.
É assim que se parece esta unidade montada com motores elétricos.
A própria estrutura é fixada ao corpo do modelo de barco controlado por rádio por meio de saliências de plexiglass com rosca M3.
Instalação de eixos de hélice e suportes
Agora você precisa montar o conjunto do suporte do eixo de madeira morta. Para meu barco controlado por rádio modelo Schnellboot S-100, usei eixos de 2 mm de diâmetro da Gaupner. Para evitar dobrá-los ou danificá-los durante os trabalhos preparatórios, foram utilizados raios de bicicleta, também de 2 mm de diâmetro, para instalar e ajustar o chassi do modelo. Como os tubos de popa já estão colados no modelo, agora precisamos fixar os suportes do eixo da hélice. Para isso, inserimos os eixos dos raios da bicicleta na madeira morta, instalamos os suportes no lugar e dobramos as partes cortadas para dentro da carroceria.
Em seguida verificamos a facilidade de rotação dos eixos neste sistema. Se necessário, alinhamos e dobramos os colchetes conforme necessário. Em última análise, precisamos garantir que os eixos girem com muita facilidade em todo o sistema. Em seguida, com uma pequena quantidade de resina epóxi, fixamos os suportes do eixo da hélice, colando-os nas almofadas da placa de circuito impresso. Durante a cura da resina, monitoramos constantemente a facilidade de rotação dos eixos propulsores e, se necessário, ajustamos a posição dos suportes. Esta etapa é muito importante, pois a correta instalação e fixação do sistema de popa - eixo-suporte e a facilidade de rotação dos eixos afetarão no futuro muito as características de condução do modelo e afetarão o consumo da bateria. Após o endurecimento total da resina epóxi, verificamos mais uma vez a facilidade de rotação do prendedor e, se tudo estiver em ordem, finalmente fixamos os suportes, despejando cuidadosamente a área de colagem nas áreas do textolite com resina epóxi. Esta foto mostra a montagem com os bráquetes já dobrados e colados com resina epóxi.
A próxima etapa, após a fixação dos suportes, é a instalação do suporte do motor com motores. Para isso, primeiro, em um torno, afiamos as saliências e cortamos nelas roscas para os parafusos que vão fixar o suporte do motor. Na foto acima você pode ver que os bosses já estão instalados no corpo. Descreverei com alguns detalhes o processo de instalação deles. Fiz as saliências em plexiglass e as roscas foram cortadas para os parafusos M3. Para simplificar o processo de instalação de um suporte de motor com motores, fazemos duas adaptações simples. Afiamos duas buchas em um torno. Como nossos eixos de hélice e eixos de motores elétricos têm diâmetro de 2 mm, fazemos com que o diâmetro interno das buchas seja de 2 mm. Seu comprimento é de aproximadamente 30 mm e o diâmetro externo não importa muito. Então, usando essas buchas, conectaremos os eixos do motor e os eixos da hélice em um todo. Aparafusamos as saliências ao suporte do motor e, ajustando-as, posicionamos o suporte do motor na carcaça para que os eixos da hélice girem com a máxima facilidade.
Conexão de motores elétricos com eixos de hélice
Depois de instalar os eixos de hélice e motores no modelo de barco controlado por rádio, é necessário pensar em conectá-los. Existem vários esquemas diferentes. Você pode conectar esses nós usando uma conexão flexível, como uma mola, ou uma junta universal. Usaremos a segunda opção. Para isso, em um torno, primeiro, em aço, giramos duas buchas com uma esfera. Vamos perfurar as bolas para posterior instalação de buchas de arame.
Aqui está uma foto da peça já instalada no eixo com chaveta.
Em seguida, usinaremos dois copos de aço e faremos cortes para as chaves. Em seguida furamos os copos, em ambos os lados com broca de 1,6mm, e cortamos uma rosca M2 para os parafusos de fixação.
Vamos juntar todos os detalhes. Usinamos as buchas limitadoras nos eixos e as soldamos para que haja uma leve folga ao aparafusar as hélices e instalar as buchas limitadoras.
Em seguida, soldamos buchas com esferas em uma extremidade do eixo e inserimos chaves de arame nos orifícios para que elas se movam facilmente. Você viu o resultado final na foto acima. Fixamos os copos com parafusos nos eixos dos motores elétricos. Agora inserimos os eixos na madeira morta, instalamos o suporte do motor no lugar e montamos tudo.
A próxima etapa é a fabricação das hélices. Como fazer isso está descrito no artigo.
Por enquanto usaremos hélices não tratadas.
Agora você pode aplicar energia aos motores e verificar como tudo funciona.
Fazendo volantes para o modelo
Agora precisamos fazer lemes para o modelo de barco controlado por rádio Schnellboot S100. Para este modelo você precisa fazer 3 deles. De acordo com as regras, lemes e hélices podem ser fabricados em diversos tamanhos maiores. Embora o volante central seja bastante grande, os volantes laterais são muito pequenos. A pena tem o formato de um trapézio, então primeiro faremos um padrão de papel. Você pode pegar os lemes do kit como base e aumentar um pouco a área. Depois de experimentar os moldes, iremos transferi-los para o material com o qual faremos as peças. Aqui é melhor usar metal inoxidável e bem soldado. Para isso, utilizo chapa de latão com espessura de 0,2-0,3 mm. Fazemos o baller a partir de um raio de bicicleta, seu diâmetro é de 2mm. Uma extremidade, do comprimento da pena, é achatada e afiada em um apontador elétrico. Estas são as peças preparadas para soldagem.
Instalamos a coronha no local do eixo de rotação e soldamos bem com um ferro de solda potente em uma das paredes da caneta. Em seguida, dobramos a pena e soldamos a borda posterior, depois soldamos as pontas.
Foi assim que ficaram as partes brutas.
Agora eles precisam ser processados e os lemes devem ter o formato desejado.
Usamos o mesmo princípio para fazer o volante central. É um pouco mais complexo na forma, mas a essência do processo é semelhante à descrita acima. A única diferença é que aqui a borda principal é feita de tubo de cobre.
No final você consegue lemes assim
Selando o casco e garantindo a flutuabilidade
A próxima etapa é a instalação de anteparas estanques no casco. Isso é necessário para fornecer flutuabilidade ao barco controlado por rádio quando a água entra. Para um modelo pequeno, isso é especialmente crítico, pois mesmo uma pequena quantidade de água pode causar inundações e possíveis perdas. Portanto, dividiremos o volume interno em quatro compartimentos e instalaremos anteparas de poliestireno impermeável. Agora podemos fazer um teste de flutuabilidade, para isso inundaremos os compartimentos com água.
Um compartimento está inundado.
Dois compartimentos foram inundados.
Três compartimentos foram inundados.
Como você pode ver na foto, mesmo quando três compartimentos foram inundados, parte do barco controlado por rádio permaneceu flutuando. Conclui-se que é possível salvar o modelo em tal situação. Assim, acabou por ser dividido em quatro compartimentos: proa,
o segundo é o compartimento eletrônico,
terceiro – motor
e severo
com caixa de direção e caixas de direção. Mas para evitar a entrada de água é necessário lacrar a caixa com bastante antecedência. Para garantir a vedação do volume interno, colando o corpo com oracal, colaremos uma lateral de poliestireno nas laterais. Para ter acesso ao compartimento eletrônico, após a colagem da parte de proa do convés, é feita uma escotilha na antepara que sobe. E para possibilitar a fotografia dos eixos da hélice, são feitos furos neles, que serão selados com oráculo.
Instalações de direção e eletrônica
Agora é hora de instalar o leme e a eletrônica no modelo de barco controlado por rádio Schnellboot S100. Para fazer isso, primeiro vamos pensar em como montar o servoconversor. Fiz três suportes de jito grosso e reforcei-os com cantos de poliestireno. A moldura em si foi feita de um plugue plástico de um computador. Tem a forma de um canto e é uma montagem bastante conveniente.
Como servo acionamento usei uma máquina de direção chinesa HXT-500, pesando 8 gramas. A haste foi feita de arame com diâmetro de 1 mm com travas feitas de cordão de modelo de aeronave.
Instalamos tudo no lugar, fixamos a moldura com parafusos auto-roscantes nos racks dos sprues.
No segundo compartimento colocamos a eletrônica. O receptor e o controlador de velocidade estarão localizados lá.
O convés com a superestrutura principal ainda não foi instalado, mas futuramente serão colados e para permitir a instalação e retirada da eletrônica será feita uma portinhola na antepara.
Colocaremos as baterias do modelo no compartimento do motor. Para evitar que a bateria interfira na rotação dos eixos propulsores, faremos um substrato divisório, também a partir de um plugue de computador. Nas laterais, para que a bateria não fique pendurada, colocaremos tiras de embalagem porosa.
Agora o modelo de barco controlado por rádio Schnellboot S100 está pronto para testes no mar.
Vídeo de testes no mar
Continua…