Технология изготовления деревянных воздушных винтов
Аэросани, аэроглиссеры, всевозможные аппараты на воздушной подушке, акранопланы, микросамолеты и микроавтожиры, различные вентиляторные установки и другие машины не могут действовать без воздушного винта (пропеллера).
Поэтому каждый энтузиаст технического творчества, задумавший построить одну из перечисленных машин, должен научиться изготовлять хорошие воздушные винты. А поскольку в любительских условиях их проще всего делать из дерева, речь пойдет только о деревянных пропеллерах.
Однако следует учесть, что по деревянному (если он окажется удачным) можно изготовить совершенно аналогичные винты из стеклопластика (методом формования в матрицу) или металла (отливкой).
Наибольшее распространение благодаря своей доступности получили двухлопастные винты из целого куска древесины (рис. 1).
Трех- и четырехлопастные воздушные винты сложнее в изготовлении.
Из какого дерева лучше всего сделать винт? Такой вопрос часто задают читатели. Отвечаем: выбор дерева прежде всего зависит от назначения и размеров винта.
Винты, предназначенные для двигателей большей мощности (порядка 15-30 л. с.), также можно изготовлять из монолитных брусков твердой породы, но требования к качеству древесины в этом случае повышаются. При выборе заготовки следует обращать внимание на расположение годичных колец в толще бруска (оно хорошо просматривается по торцу, рис. 2-А), отдавая предпочтение брускам с горизонтальным или наклонным расположением слоев, выпиленным из той части ствола, которая ближе к коре. Естественно, что заготовка не должна иметь сучков, кривослоя и других пороков.
Если подходящего по качеству монолитного бруска найти не удалось, придется склеить заготовку из нескольких более тонких дощечек, толщиной 12-15 мм каждая. Такой способ изготовления винтов был широко распространен на заре развития авиации, и его можно назвать «классическим». По соображениям прочности рекомендуется применять дощечки из древесины разных пород (например, береза и красное дерево, береза и красный бук, береза и ясень), имеющие взаимно пересекающиеся слои (рис. 2-Б). Винты, изготовленные из клееных заготовок, после окончательной обработки имеют очень красивый внешний вид.
Некоторые опытные специалисты клеят заготовки из многослойной авиафанеры марки БС-1, толщиной 10-12 мм, собирая из нее пакет нужных размеров. Однако рекомендовать этот способ широкому кругу любителей мы не можем: слои шпона, расположенные поперек винта, при обработке могут образовать трудноустранимые неровности и ухудшить качество изделия. Концы лопастей винтов, изготовленных из фанеры, получаются весьма хрупкими. Кроме того, у высокооборотного винта в корне лопастей действует очень большая центробежная сила, доходящая в некоторых случаях до тонны и более, а в фанере поперечные слои на разрыв не работают. Поэтому фанеру можно применять только после расчета площади корневого сечения лопасти (1 см 2 фанеры выдерживает на разрыв около 100 кг, а 1 см 2 сосны 320 кг.) Винты приходится утолщать, а это ухудшает аэродинамическое качество.
В ряде случаев ребро атаки воздушного винта закрывают полоской тонкой латуни, так называемой оковкой. Она крепится к кромке мелкими шурупами, головки которых после зачистки опаиваются оловом, чтобы предотвратить самоотворачивание.
По чертежу воздушного винта прежде всего необходимо изготовить металлические или фанерные шаблоны один шаблон вида сверху (рис. 3-А), один шаблон вида сбоку и двенадцать шаблонов профиля лопасти, которые будут нужны для проверки винта на стапеле.
Заготовку винта (брусок) нужно тщательно отфуговать, соблюдая размер со всех четырех сторон. Затем наносят осевые линии, контуры шаблона вида сбоку (рис. 3-Б) и удаляют лишнюю древесину, сначала маленьким топором, потом рубанком и рашпилем. Следующая операция обработка по контуру вида сверху. Наложив шаблон лопасти на заготовку (рис. 3-В) и укрепив его временно гвоздиком по центру втулки, обводят шаблон карандашом. Затем поворачивают шаблон строго на 180° и обводят вторую лопасть. Лишняя древесина удаляется на ленточной пиле, если ее нет ручной выкружной мелкозубой пилой. Эта работа должна быть выполнена очень точно, поэтому торопиться не следует.
Изделие приобрело очертания винта (рис. 3-Г). Теперь начинается самая ответственная часть работы придание лопастям нужного аэродинамического профиля. При этом следует помнить, что одна сторона лопасти плоская, другая выпуклая.
Главный инструмент для придания лопастям нужного профиля остро отточенный, хорошо, присаженный топор. Это отнюдь не значит, что выполняемая работа «топорная»: топором можно делать чудеса Достаточно вспомнить знаменитые Кижи!
Древесину удаляют последовательно и не спеша, сначала делая мелкие короткие натесы во избежание отщепления по слою (рис. 3-Г). Полезно иметь также небольшой двухручный стружок. На рисунке показано, как можно ускорить и облегчить работу по обтесыванию профильной части лопасти, сделав несколько пропилов мелкозубой ножовкой. Выполняя эту операцию, надо быть очень осторожным и не пропилить глубже, чем требуется.
После грубой обработки лопастей винт доводится до кондиции рубанками и рашпилями с проверкой в стапеле (рис. 4-А).
Для изготовления стапеля (рис. 4) надо найти доску, равную по длине винту и достаточно толстую для того, чтобы в ней можно было сделать поперечные пропилы глубиной 20 мм для установки шаблонов. Центральный стержень стапеля изготовляется из твердого дерева, его диаметр должен соответствовать диаметру отверстия в ступице винта. Стержень вклеивается строго перпендикулярно к поверхности стапеля. Надев на него винт, определяют количество древесины, которое предстоит удалить для соответствия лопасти шаблонам профиля. Выполняя эту работу в первый раз, нужно быть очень терпеливым и осторожным. Умение приобретается не сразу.
После того как нижняя (плоская) поверхность лопасти будет окончательно доведена по шаблонам,, начинается доводка верхней (выпуклой) поверхности. Проверка ведется с помощью контршаблонов, как показано на рисунке 4-Б. От тщательности выполнения этой операции зависит качество винта. Если неожиданно выяснится, что одна лопасть получилась немного тоньше другой а это часто бывает у неопытных мастеров, придется соответственно уменьшить толщину противоположной лопасти, в противном случае и весовая и аэродинамическая балансировки винта будут нарушены. Мелкие изъяны можно исправить наклейкой кусочков стеклоткани («заплаток») или подмазкой мелкими древесными опилками, замешенными на эпоксидной смоле (эту мастику в просторечии называют хлебом).
При зачистке поверхности деревянного винта следует учитывать направление волокон древесины; строгание, циклевку и ошкуривание можно вести только «по слою» во избежание задиров и образования шероховатых участков. В некоторых случаях, помимо цикли, хорошую помощь при отделке винта могут оказать стеклянные осколки.
Опытные столяры после ошкуривания натирают поверхность гладким, хорошо отполированным металлическим предметом, сильно нажимая на него. Этим они уплотняют поверхностный слой и «заглаживают» оставшиеся на нем мельчайшие царапины.
Изготовленный винт должен быть тщательно отбалансирован, то есть приведен в такое состояние, когда вес его лопастей совершенно одинаков. В противном случае при вращении винта возникает тряска, которая может повлечь за собой разрушение жизненно важных узлов всей машины.
На рисунке 5 изображено простейшее приспособление для балансировки винтов. Оно позволяет выполнить балансировку с точностью до 1 г этого практически достаточно в любительских условиях.
Практика показала, что даже при очень тщательном изготовлении винта вес лопастей получается неодинаковым. Это происходит по разным причинам: иногда вследствие разного удельного веса комлевой и верхней частей бруска, из которого изготовлен винт, или разной плотности слоев, местной узловатости и т. п.
Как быть в этом случае? Подгонять лопасти по весу, сострагивая с более тяжелой какое-то количество древесины, нельзя. Надо утяжелять более легкую лопасть, вклепывая в нее кусочки свинца (рис. 6). Балансировку можно считать законченной, когда винт будет оставаться неподвижным в любом положении лопастей относительно балансировочного приспособления.
Не менее опасно биение винта. Схема проверки пропеллера на биение показана на рисунке 7. При вращении на оси каждая лопасть должна проходить на одинаковом расстоянии от контрольной плоскости или угла.
ОТДЕЛКА И ОКРАСКА ВИНТА
Готовый и тщательно отбалансированный винт должен быть окрашен или отлакирован для предохранения его от атмосферных воздействий, а также для защиты от горюче-смазочных материалов.
Для нанесения краски или лака лучше всего применять пульверизатор, работающий от компрессора при минимальном давлении в 3-4 атм. Это даст возможность получить ровное и плотное покрытие, недостижимое при кистевой окраске.
Лучшие краски эпоксидные. Можно также применять глифталевые, нитро- и нитроглифталевые или появившиеся в последнее время алкидные покрытия. Они наносятся на предварительно загрунтованную, тщательно отшпаклеванную и ошкуренную поверхность. Обязательна междуслойная сушка, соответствующая той или иной краске.
Лучшее лаковое покрытие так называемый «химотвердительный» паркетный лак. Он отлично держится и на чистом дереве, и на окрашенной поверхности, придавая ей нарядный вид и высокую механическую прочность.
Рис. 2. Заготовки воздушного винта: А из целого куска дерева: 1 заболонная часть ствола, 2 расположение заготовки; Б заготовка, склеенная из нескольких дощечек в прямоугольный пакет: 1 красное дерево или красный бук; 2 береза или клен.
Рис. 3. Последовательность изготовления винта: А шаблоны (вид сверху и вид сбоку); Б разметка бруска-заготовки по шаблону вида сбоку; В разметка заготовки по шаблону вида сверху; Г заготовка после обработки по шаблонам; Д обработка лопастей по профилю (нижняя, плоская часть); Е обработка верхней, выпуклой части лопасти.
Рис. 4. Стапель и шаблоны профилей лопасти: А установка шаблонов в стапель; Б проверка обрабатываемой лопасти шаблонами и контршаблонами.
Рис. 5. Простейшее приспособление для проверки балансировки винта с помощью двух тщательно выровненных досок и осевого вкладыша.
Рис. 6. Балансировка винта путем вклепывания кусочков свинца в более легкую лопасть: А определение дисбаланса с помощью монет; Б заделка кусочка свинца равного веса на равном плече (отверстие слегка раззенковать с обеих сторон); В вид свинцового стержня после расклепки.
Рис. 7. Схема проверки винта на биение.
Источник
Пропеллер из дерева своими руками
Этот деревянный пропеллер предназначался для обычной моторной лодки. Но его также можно использовать в декоративных целях. Мы изготовим его в гаражных условиях. В работе нам потребуется 2D или 3D-редактор и набор режущих инструментов.
Используя AutoCAD или другой похожий редактор (CATIA), смоделируйте пропеллер и сделайте около 10 или больше ракурсов и деталей (фронтальное положение, вид сбоку, шаг винта и прочее). Тот, кто сталкивался с пропеллерами, знает, что сначала по графику определяется объем двигателя. Потом узнают класс самолета, далее — размеры винта для него. Лучше взять форму эллипса для пропеллера. Как только у Вас получится смоделировать винт, создайте и распечатайте чертежи.
Если Вы не знаете, какие взять размерности, то можете воспользоваться данными, представленными на фотографии (все величины даны в дюймах).
В нашем проекте использовался клен. Лучше использовать твердые породы.
Вырежьте распечатанные чертежи винтовых лопастей.
Выпиливаем профильный вид нашего пропеллера.
Зная шаг винта, с помощью зубила и острого ножа формируем контуры.
Шаг 6: Доработка
Сверьтесь с Вашими шаблонами, чтобы узнать, в каком месте еще нужно снять слои древесины. Постарайтесь не переусердствовать. Самая сложная часть — центр. Ему стоит уделить отдельное внимание.
Шаг 7: Полировка
Пройдитесь наждачной бумагой, начиная зернистостью от 40 до 100, а заканчивая — 600. Теперь можно нанести толстый слой водонепроницаемого лака.
Если у Вас есть доступ к дупликарверу, то можно создать копию Вашего пропеллера.
Источник
Как сделать летающий самолет: схемы, модели, идеи и варианты постройки своими руками (85 фото)
Мамы-рукодельницы мальчикам в этом помогают и придумывают для непосед интересные конструкции. Самолеты особенно сложно делать, так как они имеют большое количество разнообразных деталей.
Если ваш маленький конструктор стремится сделать поделку самолет своими руками, а вы не можете придумать из чего, то стоит посмотреть фото готовых вариантов.
На самом деле материалы для авиамодели совершенно не трудно найти, они найдутся в любом доме. Для вас мы опишем процесс создания нескольких видов самолетов из разных составляющих.
Самолетик из дерева
При создании самолета из дерева возникает вопрос, из чего можно сделать самолетик? Чтобы создать поделку самолетик, необходимо иметь бельевую прищепку, палочки из дерева, акриловые краски, кисти, клей «Момент», ножницы и наждачку.
Самые лёгкие способы
Если не хочется заморачиваться, узнавать, как сделать самолёт, который долго летает, долго трудиться над ним, есть два очень простых варианта:
Истребитель – быстрый полёт
Инструкция: неплотный альбомный или тетрадный лист сложить пополам, вычислив его середину. К ней тянем правый уголок и складываем ровно по сгибу, противоположную сторону сгибаем также, чтобы получился треугольник.
Потянув за угол треугольника, складываем по линии сгиба, потом самолёт пополам. Осталось развернуть крылья таким же образом.
Планер – плавный полёт
Аналогично первому способу доходим до треугольника. Сгибаем его и тянем углы к середине так, чтобы остался кусочек. Прижимаем и складываем пополам весь лист и делаем крылья.
Изготовление модели
Подготовительный этап
Итак, сырье у нас есть, и теперь нам нужна выкройка – чертеж самолета из фанеры. Если ранее мы не имели дела с авиамоделизмом, то стоит начинать знакомство с основными методиками по готовым схемам, которые в изобилии представлены в сети.
Детали детской игрушки
Важно! Стоить чертежи самолета из фанеры своими руками можно либо тогда, когда вы точно знаете, какой должна быть модель, либо тогда, когда ее летные качества не имеют значения, например, при изготовлении игрушки для маленького ребенка.
Скачиваем шаблон самолета для вырезания из фанеры и распечатываем его в нужном масштабе.
Выбираем лист материала подходящего размера и толщины.
Используя копировальную бумагу, переводим изображение на фанеру.
Раскраиваем лист таким образом, чтобы на каждом фрагменте была одна крупная или несколько мелких деталей.
Собственно, на этом подготовка заканчивается, и мы можем своими руками вырезать части нашей конструкции.
Скачав чертежи работ из фанеры – ручным лобзиком самолет может выпилить даже новичок
Выпиливание и сборка
Далее инструкция предполагает использование лобзика:
Вначале выпиливаем все детали по контуру, оставляя припуск примерно 0,5 – 1 мм.
Затем в местах, где нужно проделать сквозные отверстия, дрелью сверлим стартовые пазы, после чего вставляем в них полотно лобзика и выполняем пропилы.
Края деталей обрабатываем наждачной бумагой для окончательного придания формы.
Совет! Стоит снять небольшую фаску, чтобы избавиться от острых углов. Впрочем, делать это необходимо только при изготовлении игрушек и декоративных моделей.
Соединяем детали по схеме, используя выступы и проемы на фанерных заготовках. Для более надежной фиксации используем клей для дерева.
Склеенные фрагменты зажимаем струбцинами, закрепляя в нужном положении и предотвращая смещение.
Фото выпиленных деталей
Совет! При сборке модели, предназначенной для полета (самолет с двигателем или планер) особое внимание уделяем точному позиционированию крыльев и хвостового оперения, поскольку от этого напрямую зависят аэродинамические качества.
Схема сборки простой модели
После того как основные узлы будут собраны, соединяем их вместе, выполняя окончательный монтаж корпуса, крыльев и шасси. Внутри фюзеляжа монтируем двигатель (если это предусмотрено конструкцией) или его имитацию. Как правило, на завершающем этапе устанавливается колпак кабины, изготовленный из прозрачного материала.
В принципе, сделанная по такой схеме, модель уже может летать.
Однако для многих моделистов важным является и внешний вид самолета, так что приступаем к отделке:
Сборка корпуса перед установкой двигателя
Тщательно шлифуем деревянную конструкцию, устраняя все неровности и удаляя выступившие на стыках следы клея.
При шлифовке следим, чтобы фанера не слишком истончалась, поскольку это может привести к поломке детали.
Обрабатываем древесину грунтовкой для обеспечения лучшей адгезии с краской.
Выкрашиваем фюзеляж и плоскости в базовый (чаще всего белый) цвет в два-три слоя.
После этого наносим декоративную раскраску яркими линиями, или имитируем рисунок на реально существующей модели. Чтобы орнамент на фюзеляже и крыльях имел ровные края, используем малярный скотч.
Сверху покрываем слой краски матовым или полуглянцевым защитным лаком.
Окрашенный фанерный планер
Совет! Когда вы делаете игрушку для малыша, то желательно использовать краски и лаки с минимальным содержанием летучих токсичных веществ.
Более сложные и надежные варианты
Если вы хотите знать, как сделать далеко летающий самолёт из бумаги, то этот раздел для вас. В нем ваз ждут два интересных экземпляра.
Рекомендуем посмотреть еще тут
Как сделать шар из бумаги — простая пошаговая инструкция с фото и схемами как изготовить бумажный шар (120 фото)
Как сделать тетрадь своими руками — пошаговый мастер-класс как изготовить стильную и красивую тетрадь (видео и 120 фото)
Сгибаем пополам вдоль листа и загибаем углы к центру. К получившейся линии тянем те же углы и складываем по старому сгибу. Переворачиваем заготовку и гнем носик не до конца, потом маленькую часть к получившемуся треугольнику. Остались крылья.
Правый угол листа нужно согнуть к левой стороне и наоборот образуя линии. Теперь левый угол тянем к середине правой линии, правый аналогично. Сгибаем носик и сверяем со сгибами, сгибаем уголки к середине и делаем крылья, сгибая не по краю у носика.
Сложные и быстрые
В этом разделе вы узнаете, как сделать самолёт, который далеко летает. Но времени на него уйдет больше.
Снова делаем заготовку, напоминающую домик. Переворачиваем и сгибаем пополам. Теперь нужно сложить получившийся треугольник по линии прямоугольника.
Кладём обратной стороной и сгибаем края к центру (может вызвать затруднение). И самое простое – выгнуть крылья.
Рекомендуем посмотреть еще тут
Как сделать корабль — способы как легко и просто изготовить кораблик своими руками (105 фото и видео)
Как сделать ручку в домашних условиях — пошаговый мастер-класс изготовления шариковой, гелевой и перьевой ручки (видео и 100 фото)
Как сделать наушники: советы как изготовить и отремонтировать наушники своими руками (видео + 125 фото)
А эта интересная модель позволит вам насладиться просмотром долгого полёта:
края листа а4 нужно согнуть к середине (между ними должно быть 3 сантиметра);
от верхнего края отмерить 2 сантиметра и загнуть;
всё поправить и подровнять, повторить это 10 раз; сложить пополам и разогнуть крылья, оставив для корпуса 3 сантиметра; на конце сделать загибы.
Еще есть вариант, для самых изобретательных – прикрепить моторчик с пропеллером к опорной точке. Надо учитывать при этом вес моторчика и распределение его по площади игрушки.
Самолет из коробки
Картонные коробки от обуви, бытовой техники и прочего часто хламится в доме. Отличный вариант использования ненужного материала — создание модели самолета. Она не сложная, так что справится и ребенок.
Для такой поделки самолета из картона своими руками нам потребуется: коробка от обуви или бытовой техники, канцелярский нож, скотч узкий и при желании краски.
Для начала делаем из картона от коробки длинный параллелепипед с одной зауженной стороной. Далее делаем в широкой стороне иллюминаторы и двери.
Теперь из картона от коробки мастерим хвост самолета, крылья, пропеллер. Хвост необходимо закрепить в отверстиях, которые проделываются с узкой стороны корпуса самолета.
Крылья и пропеллер приклеиваются при помощи скотча. Теперь остается сделать только шасси. Для него понадобятся две полосы картона, которые между собой соединяются еще одной полосой.
Поделки из ватных дисков — красивые идеи и советы как сделать украшения и игрушки своими руками (70 фото)
Поделки ко дню матери — как сделать своими руками простые и красивые оригинальные украшения и игрушки (130 фото + видео)
Не забудьте доделать колеса для шасси. Если есть желание, то можно доделать трап к вашему самолету и разукрасить все. Здесь лучше всего воспользоваться видео изготовления поделки самолет, чтобы ничего не спутать.
Почему стоит уделить этому время
Для ребёнка данный вид деятельности очень полезен. У него будет развиваться абстрактное и творческое мышление, а также повышаться самооценка, что немало важно.
Научив своего сына данному делу, он сможет научить потом своих друзей, что даст повод для коллективной занятости. Возможно,он в будущем будет стремиться стать лётчиком или механиком.
И самое важное – ваш ребёнок получит очень дорогое для него внимание, которого многим детям не хватает.
