Найдите конструктивный шаблон. Постарайтесь найти подходящий конструктивный шаблон для пропеллера. Важно знать мощность двигателя, диаметр пропеллера и частоту вращения, чтобы подобрать чертежи и шаблоны деревянного пропеллера для таких технических условий. Найдите шаблон в интернете или возьмите специальную книгу в библиотеке. В некоторых книгах есть чертежи образцов, что вполне сгодится.
Определите количество лопастей. Чаще всего пропеллер имеет две, три или четыре лопасти. На крупных воздушных судах могут использовать пропеллеры с еще большим количеством лопастей. Чем мощнее приводной двигатель, тем больше нужно лопастей для равномерного распределения мощности. Хотя при большом желании вы можете сделать пропеллер на три или четыре лопасти, все же, если это первый подобный опыт, лучше начинать с простого пропеллера на две лопасти. Чем больше лопастей, тем выше стоимость, масса готового изделия и временные затраты.
Определите длину лопастей. Как и в случае с количеством, увеличение длины лопасти позволяет использовать более мощный двигатель. Также обратите внимание, что максимальная длина лопасти всегда ограничена расстоянием до земли. Измерьте расстояние от носа самолета до поверхности, чтобы иметь представление об ограничениях.
Аэродинамический профиль. Лопасть пропеллера утолщается возле ступицы вала двигателя под большим углом наклона, тогда как кончик лопасти всегда тонкий с небольшим углом наклона. Определите ширину лопасти и угол атаки. Лопасти пропеллера крепятся к ступице под углом аналогично резьбе на винтах и шурупах.
Правильный изгиб лопастей пропеллера. Лопасть воздушного винта напоминает изогнутое крыло. Благодаря изгибу пропеллер эффективнее проталкивает воздух или воду. Концы лопастей всегда движутся намного быстрее, чем ступица на валу. Лопастям необходимо придать изгиб, чтобы винт сохранял одинаковый угол атаки по всей длине лопасти. Используйте специальный калькулятор , чтобы рассчитать необходимый наклон.
Выберите материал для лопастей. Чем надежнее сделан деревянный пропеллер, тем лучше он справляется с вибрациями воздушного судна, Используйте прочную, но легкую древесину вроде клена или березы. При выборе древесины обращайте внимание на текстуру волокон. Прямые и равномерно распределенные волокна позволят сбалансировать пропеллер.
- Используйте 6–8 досок толщиной от 2 до 2,5 сантиметров и длиной около 2 метров. Запасные доски также не помешают. Чем больше слоев, тем прочнее будет пропеллер, даже если каждый слой будет очень тонким. Для экономии времени можно обратиться к поставщикам материалов, которые производят многослойную фанеру.
Веселая летняя игра - бумажная вертушка в руках. А еще развитие мелкой моторики для первоклашек. Вернее, уже второклассников!
Первый класс позади!
Впереди летние каникулы. Учебники убраны на долгое хранение на все лето, а старые тетрадки уже не нужны.
Так давайте сделаем отличные игрушки из старых, ненужных уже тетрадок по математике. Ведь первый класс - это специальные тетрадки в крупную клетку. Раскрасим их и сделаем веселые вертушки, с которыми так здорово бегать по улице.
Итак, начинаем...
|
Шаг 1. Берем обычные листики из тетради по математике для первого класса, то есть в крупную клетку. (Можно и мелкую, но тогда красить придеться го-о-о-о-раздо больше времени). Считаем клеточки по более короткой стороне! (Считаем вместе с кем-то более взрослым или старшим). Затем отмечаем такое же количество клеточек по другой стороне и отрезаем лишние. Получится квадратик! Вот сколько упражнений сразу для первоклашки. Цветными карандашами раскрашиваем клеточки через одну, чтобы получился орнамент. Вот примерно так, как на этой фотографии. |
 |
|
Шаг 2. Складываем листик по диагонали. Разворачиваем и складываем по второй диагонали. Разворачиваем. Делаем надрезы по сгибам почти до серединки. Кому непонятно, смотрим на фотографию рядом! |
 |
|
Шаг 3. Берем за уголок и сгибаем к серединке. Придерживая пальцем кончик, сгибаем второй уголок, затем третий и четвертый. |
 |
|
Шаг 4. Берем кнопку. Но лучше не обычную канцелярскую, а в виде иголки с кончиком-ручкой . Прокалывем в серединке так, чтобы проколоть все четыре загнутых кончика и сам листик. |
Владельцы загородных домов имеют желание сделать свои строения уникальными, с изюминкой и запоминающимся дизайном фасада. Есть много способов достижения цели, они отличаются как по сложности инженерных решений, так и по стоимости.
Самолёт — флюгер
В этой статье мы остановится на одном из наиболее дешевых, но очень эффективных методов улучшения внешнего вида строения – установке флюгера с пропеллером.
Флюгеры внешне могут напоминать модели самолетов, животных, иметь оригинальную форму и т. д. Это дизайнерские характеристики, они не оказывают влияния на функциональные параметры изделий. Главные различия между ними в материалах изготовления.
Что можно использовать в этих целях?
| Материал изготовления | Описание технических и эксплуатационных характеристик |
|---|---|
| Не очень распространенный вариант изготовления, в настоящее время встречается довольно редко. Причина – фактические эксплуатационные характеристики не отвечают современным требованиям. Пропитки материала составами лишь немного увеличивают время пользования изделиями. Кроме того, у флюгера есть некоторые элементы, пребывающие в постоянном движении. Дерево не отличается высокими показателями износостойкости, для увеличения срока эксплуатации необходимо предпринимать специальные технические мероприятия. Это может делать только профессиональный мастер. |
| Довольно распространенный вариант изготовления, существенный эксплуатационный недостаток – поверхности приходится надежно защищать от появления ржавчины. Еще одна проблема – для изготовления металлической конструкции надо иметь специальное оборудование и инструменты. Отличные показатели имеют флюгеры из легированной нержавеющей стали. |
| Красивый, прочный и долговечный материал. Купить листовую медь можно в обыкновенных магазинах строительных материалов. Медные пластинки тонкие, их можно резать обыкновенными ножницами, что намного облегчает процесс изготовления. Медный флюгер со временем стареет и приобретает очень престижный вид. |
| Оригинальный современный материал, пользуется довольно большой популярностью. Пластик очень технологичен, его легко пилить и резать, при нагревании он приобретает различные формы и после остывания сохраняет их. Недостаток – низкие показатели прочности уменьшают срок использования таких изделий. |
| Самый неудачный выбор, по всем эксплуатационным и физическим характеристикам уступает вышеперечисленным материалам. Такой флюгер не рекомендуется устанавливать на коньке крыши, слишком сложен демонтаж, а этим придется заниматься уже через несколько месяцев. |
Основным критерием выбора материала должна быть конечная цель изготовления флюгера и место его установки. Если он будет размещен на крыше, то следует выбирать прочные, красивые и устойчивые к атмосферным осадкам материалы. Все подвижные элементы надо делать с большим запасом прочности, подниматься ежемесячно на кровлю для ремонта устройства никому не хочется.
Цены на различные виды флюгеров
Изготовление медного флюгера
Размер флюгера 18×29 см, материал изготовления – медь и латунь. Большой флюгер делать нет смысла, тяжелые конструкции только усложняют процесс производства и уменьшают надежность. Что касается дизайнерского вида, то и здесь существуют свои жесткие ограничения по габаритам элементов, установленных на коньке кровли. И последнее. Не надо забывать, что флюгер придется еще фиксировать, а это лишние отверстия в крыше, которые не идут ей на пользу.
Для изготовления флюгера можно использовать подручные материалы, оставшиеся от других работ и старые предметы. В нашем случае применяется кусок фторопласта, медный стержень Ø 6 мм, ненужный старый подсвечник из латуни и плунжер масляного насоса. Фторопласт используется в качестве подшипника – он не боится влаги, отличается большой износостойкостью и вполне достаточной физической прочностью.
Шаг 1. Найдите в интернете и распечатайте рисунок или орнамент для флюгера.
Практический совет. Не надо выбирать сложные или мелкие рисунки, они незаметны с большого расстояния. Кроме того, такие контуры очень тяжело вырезать, не стоит создавать себе дополнительные проблемы. Тем более что никакого положительного эффекта в результате не получится.
Шаг 2. Приклейте бумагу с рисунком на медную пластинку. Для этого можно пользоваться специальными лентами. Они приклеиваются на бумагу, а потом с них удаляются защитные покрытия с обратной стороны. После удаления клеящее вещество остается на бумаге, ее можно фиксировать на любом предмете.
Шаг 3. Специальными или обыкновенными ножницами вырежьте контур флюгера. Тонкая медная пластинка режется легко.
Шаг 4. Закрепите заготовку флюгера между двумя отрезками ровных досок, прочно сожмите их струбцинами. Загните киянкой один край под прямым углом. Длина подгиба примерно 2–3 мм. Он нужен для того, чтобы по время дальнейшего вырезания контура токая медная пластинка не деформировалась. В дальнейшем к подгибу припаяется трубка.
Шаг 5. Начинайте вырезать мелкие детали узора. Делать это надо надфилями, предварительно высверлив отверстия соответствующего диаметра.
Не спешите, работайте очень аккуратно. Не проблема, если немного нарушится и изменится узор, это эксклюзивное и индивидуальное решение. Главное чтобы плоскость пластины не имела критических деформаций.
Шаг 6. Снимите с поверхности пластины бумагу и мелкой шлифовальной шкуркой тщательно очистите ее.
Шаг 7. Увеличьте жесткость платины, она очень тонкая и не может выдерживать сильные порывы ветра. Для этого лучше воспользоваться латунной проволокой диметром 2–4 мм. Лина должна примерно отвечать двум длинам флюгера. Согните проволоку дугой по центру, в качестве шаблона лучше пользоваться кругом соответствующего диаметра.
Положите заготовку на пластинку, при необходимости поправьте форму проволоки. Прижмите детали любым тяжелым предметом, обработайте место пайки специальным флюсом и соедините два элемента. Паять можно как обыкновенным электрическим, так и современным газовым паяльником. Вторым инструментом работать намного проще и быстрее.
На этом сам парус флюгера готов, надо приступать к изготовлению других деталей. Сразу скажем, что эти процессы намного сложнее первого.
Изготовление направляющих конструкций
Потребуется принимать собственные решения с учетом того, какие изделия у вас есть, что можно из них использовать и в каком качестве. Мы уже упоминали, что в нашем случае некоторые детали флюгера изготавливаются из старых подсвечников.
Шаг 1. Открутите от подставки подсвечника верхнюю его часть, зажмите в тисках и припаяйте к ней кусочек медной трубки.
Ее длина должна быть на 1–2 см больше ширины паруса, в нашем случае 20 см. Процесс пайки стандартный, постоянно соблюдайте правила техники безопасности. Дело в том, что для пайки меди применяется довольного агрессивный флюс, он должен растворить верхнюю пленку окисла металла. В противном случае припой не будет соединяться с медью.
Шаг 2. Наденьте на торец декоративный наконечник. Желательно его выточить отдельно из подходящего сплава. Если такой возможности нет, то используйте имеющиеся под руками детали от других изделий.
Шаг 3. С одной стороны медной трубки припаяйте парус флюгера, а с другой стороны специально согнутые медные проволоки. Парус фиксируется к ранее согнутому бортику, а кусочки проволоки располагаются точно по линии симметрии с противоположной стороны. В конечном виде все элементы располагаются строго в одной плоскости, они должны смотреться симметрично и красиво. При желании создавайте различные узоры, гните проволоку спиральками, создавайте дополнительные декоративные элементы.
Шаг 4. Развальцуйте один конец медной трубки. Делается это при помощи молотка и стального конуса. Установите трубку в вертикальном положении на конусе и ударами молотка с противоположной стороны выполняйте развальцовку. Старайтесь, чтобы все смотрелось красиво, не слишком увеличивайте диаметр. В противном случае медь может треснуть, придется испорченный конец отрезать и работы начинать сначала.
Шаг 5. Противоположный от развальцовки конец трубки аккуратно отрежьте. Лучше применять специальный резак, он оставляет идеально ровный и перпендикулярный к оси срез. Но такой инструмент имеется не у каждого, он нужен только профессионалам. Удалить конец трубки можно обыкновенной ножовкой по металлу, а потом торцы поправить напильниками. Дело в том, что добиться идеального среза только полотном очень трудно, в большинстве случаев придется работать и напильниками.
Шаг 6. Вставьте муфту в развальцованную трубку, загоните ее плотно вовнутрь. Далее следует припаять еще один кусок, его длина уже намного больше. Эта трубка служит корпусом для внутренней оси и втулки из фторопласта. Работайте очень внимательно, оси всех трубок должны располагаться строго на одной линии. Во время пайки постоянно проверяйте положение элементов, при необходимости поправляете их.
Шаг 7. В нижний торец вставьте специально подготовленный кусок фторопласта. Он должен плотно входить в трубку, не шататься и не выпадать. Фторопласт должен иметь отверстие, в которое вставляется плунжер масляного насоса.
Соединение фторопласта и трубки, а также плунжера (на фото справа)
Отверстие делайте на 0,1 мм меньше диаметра плунжера, надо добиться соединения с небольшим натягом. Плунжер изготавливается из очень прочной легированной нержавеющей стали, что обеспечивают длительную и надежную работу этого элемента. Еще раз напоминаем, что все отдельные детали должны лежать на одной прямой, от этого зависит работоспособность флюгера.
Шаг 8. Соберите флюгер, вставьте все детали на место и проверьте его вращение. Оно должно быть свободным и максимально легким.
При желании медь можно искусственно состарить, для этого применяется серная печень. Процесс патинирования сопровождается выделением вредных химических соединений, работать нужно в респираторе и резиновых перчатках.
«Серная печень» - это бурая масса, получающаяся от спекания 1 г серы с 2 г поташа или едкого натра. Спекают смесь в железной ложке на тихом огне
Поставьте на флюгер пропеллер, как он делается мы расскажем немного ниже.
Теперь можно устанавливать готовый флюгер на конек крыши. Определитесь с местом, высверлите отверстия подходящего диаметра. Если у вас на коньке металлическая планка, то работы намного упрощаются. Для керамических покрытий придется придумывать иные варианты безопасных для кровли и надежных креплений. Высверленное отверстие герметизируется полоской ленты с битумной пропиткой, а только потом в него плотно вставляется флюгер.
Важно. Конструкция флюгера не может надежно удерживаться только за счет отверстия в металлическом листе толщиной примерно 0,45 мм. Если кровля неутепленная, то со стороны чердачного помещения следует установить дополнительные элементы для фиксации. Если чердачное помещение мансардного типа, то подобраться к основанию флюгера с обратной стороны крыши невозможно, надо изготавливать специальные площадки для надежной фиксации изделия на металлической кровле.
Цены на различные виды паяльников
Паяльник
Изготовление флюгера из листовой стали
Особых отличий от вышеописанных процесс изготовления флюгера из листовой стали не имеет, разница только в применяемых технологиях.
Листовая сталь значительно прочнее меди, что вызывает проблемы во время вырезания узора на парусе флюгера.
Лучше всего пользоваться ручным плазменным резаком, с таким аппаратом просто работать, он дает ровные кромки. Но рисунок нужно перевести с бумаги на металлическую пластину, сделать это можно при помощи фломастера.
Соответственно, все работы по сборке делаются сваркой, потом швы очищаются, металлический флюгер покрывается защитными антикоррозионными покрытиями.
Как уже выше упоминалось, лучше для таких изделий использовать листы нержавейки. После вырезания узора с обратной стороны листа появляются потеки металла, их обязательно надо убирать. Пользуйтесь обыкновенной болгаркой с толстым абразивным диском. Не тонким для резки металла, а именно толстым. Тонкий может треснуть, что станет причиной очень серьезных травм.
На переднюю часть флюгеров надеваются металлические, пластиковые или деревянные пропеллеры.
Как сделать пропеллер
Деревянный винт пропеллера делается из граба, березы или груши. Можно использовать и хвойные породы древесины, но они довольно мягкие и быстро изнашиваются. Пропеллер делается в несколько этапов.
Шаг 1. Нарисуйте на заготовке вид сверху, для этого пользуйтесь предварительно изготовленным шаблоном. В центре высверлите отверстие под вал, диаметры должны обеспечивать свободное вращение.
Шаг 2. Электрическим лобзиком вырежьте заготовку, отметьте на ней углы закрученности лопастей. Они оказывают влияние на силу тяги, при увеличении значений пропеллер будет вращаться от малейших движений воздуха.
Шаг 3. Нарисуйте вид сбоку, снимите лишнюю толщину дерева ножом или рубанком. Обработайте место перехода лопастей в центр сердечника.
Профиль должен быть плоско-выпуклым
Шаг 4. После вырезания выровняйте поверхности наждачной бумагой. На горизонтальной проволоке проведите балансировку.
Теперь осталось покрыть поверхности пропеллера прочным лаком для наружных работ и установить его на флюгер.
Цены на популярные модели электролобзиков
Электролобзик
Видео – Как сделать флюгер
Украшением крыши может стать не только фигурный флюгер, но и простой колпак, венчающий дымоходную трубу. Такие изделия необходимы для того чтобы внутрь дымоходного канала не попадала грязь, мусор, влага, а птицы не строили гнезда на трубе. О том,
Г. В. Махоткин
Проектирование воздушного винта
Воздушный винт завоевал репутацию незаменимого движителя для быстроходных плавсредств, эксплуатируемых на мелководных и заросших акваториях, а также для аэросаней-амфибий, которым приходится работать на снегу, на льду и на воде. И у нас и за рубежом накоплен уже немалый опыт применения воздушных винтов на скоростных малых судах и амфибиях . Так, с 1964 г. в нашей стране серийно выпускаются и эксплуатируются аэросани-амфибии (рис. 1) КБ им. А. Н. Туполева. В США несколько десятков тысяч аэролодок, как их называют американцы, эксплуатируются во Флориде.
Проблема создания быстроходной мелкосидящей моторной лодки с воздушным винтом продолжает интересовать и наших судостроителей-любителей. Наиболее доступна для них мощность 20-30 л. с. Поэтому рассмотрим основные вопросы проектирования воздушного движителя с расчетом именно на такую мощность.
Тщательное определение геометрических размеров воздушного винта позволит полностью использовать мощность двигателя и получить тягу, близкую к максимальной при имеющейся мощности. При этом особую важность будет иметь правильный выбор диаметра винта, от которого во многом зависит не только КПД движителя, но и уровень шума, прямо обусловленный величиной окружных скоростей.
Исследованиями зависимости тяги от скорости хода установлено, что для реализации возможностей воздушного винта при мощности 25 л. с. необходимо иметь его диаметр - около 2 м. Чтобы обеспечить наименьшие энергетические затраты, воздух должен отбрасываться назад струей с большей площадью сечения; в нашем конкретном случае площадь, ометаемая винтом, составит около 3 м². Уменьшение диаметра винта до 1 м для снижения уровня шума уменьшит площадь, ометаемую винтом, в 4 раза, а это, несмотря на увеличение скорости в струе, вызовет падение тяги на швартовах на 37%. К сожалению, компенсировать это снижение тяги не удается ни шагом, ни числом лопастей, ни их шириной.
С увеличением скорости движения проигрыш в тяге от уменьшения диаметра снижается; таким образом, увеличение скоростей позволяет применять винты меньшего диаметра. Для винтов диаметром 1 и 2 м, обеспечивающих максимальную тягу на швартовах, на скорости 90 км/ч величины тяги становятся равными. Увеличение диаметра до 2,5 м, увеличивая тягу на швартовах, дает лишь незначительный прирост тяги на скоростях более 50 км/ч. В общем случае каждому диапазону эксплуатационных скоростей (при определенной мощности двигателя) соответствует свой оптимальный диаметр винта. С увеличением мощности при неизменной скорости оптимальный по КПД диаметр увеличивается.
Как следует из приведенного на рис. 2 графика, тяга воздушного винта диаметром 1 м больше тяги водяного гребного винта (штатного) подвесного мотора «Нептун-23» или «Привет-22» при скоростях свыше 55 км/ч, а воздушного винта диаметром 2 м - уже при скоростях свыше 30-35 км/ч. Расчеты показывают, что на скорости 50 км/ч километровый расход топлива двигателя с воздушным винтом диаметром 2 м будет на 20-25% меньше, чем наиболее экономичного подвесного мотора «Привет-22».
Последовательность выбора элементов воздушного винта по приводимым графикам такова. Диаметр винта определяется в зависимости от необходимой тяги на швартовах при заданной мощности на валу винта. Если эксплуатация мотолодки предполагается в населенных районах или районах, где существуют ограничения по шуму, приемлемый (на сегодня) уровень шумов будет соответствовать окружной скорости - 160-180 м/с. Определив, исходя из этой условной нормы и диаметра винта, максимальное число его оборотов, установим передаточное отношение от вала двигателя к валу винта.
Для диаметра 2 м допустимое по уровню шума число оборотов будет около 1500 об/мин (для диаметра 1 м - около 3000 об/мин); таким образом, передаточное отношение при числе оборотов двигателя 4500 об/мин составит около 3 (для диаметра 1 м - около 1,5).
При помощи графика на рис. 3 вы сможете определить величину тяги воздушного винта, если уже выбраны диаметр винта и мощность двигателя. Для нашего примера выбран двигатель самой доступной мощности - 25 л. с., а диаметр винта - 2 м. Для этого конкретного случая величина тяги равна 110 кг.
Отсутствие надежных редукторов является, пожалуй, самым серьезным препятствием, которое предстоит преодолеть. Как правило, цепные и ременные передачи, изготовленные любителями в кустарных условиях, оказываются ненадежными и имеют низкий КПД. Вынужденная же установка прямо на вал двигателя приводит к необходимости уменьшения диаметра и, следовательно, снижению эффективности движителя.
Для определения ширины лопасти и шага следует воспользоваться приводимой номограммой рис. 4. На горизонтальной правой шкале из точки, соответствующей мощности на валу винта, проводим вертикаль до пересечения с кривой, соответствующей ранее найденному диаметру винта. От точки пересечения проводим горизонтальную прямую до пересечения с вертикалью, проведенной из точки, лежащей на левой шкале числа оборотов. Полученное значение определяет величину покрытия проектируемого винта (покрытием авиастроители называют отношение суммы ширин лопастей к диаметру).
Для двухлопастных винтов покрытие равно отношению ширины лопасти к радиусу винта R. Над значениями покрытий указаны значения оптимальных шагов винта. Для нашего примера получены: покрытие σ=0,165 и относительный шаг (отношение шага к диаметру) h=0,52. Для винта диаметром 1 м σ=0,50 м и h=0,65. Винт диаметром 2 м должен быть 2-лопастным с шириной лопасти, составляющей 16,5% R, так как величина покрытия невелика; винт диаметром 1 м может быть 6-лопастным с шириной лопасти 50:3=16,6% R или 4-лопастным с шириной лопастей 50:2 = 25% R. Увеличение числа лопастей даст дополнительное уменьшение уровня шума.
С достаточной степенью точности можно считать, что шаг винта не зависит от числа лопастей. Приводим геометрические размеры деревянной лопасти шириной 16,5% R. Все размеры на чертеже рис. 5 даны в процентах радиуса. Например, сечение D составляет 16,4% R, расположено на 60% R. Хорда сечения разбивается на 10 равных частей, т. е. по 1,64% R; носок разбивается через 0,82% R. Ординаты профиля в миллиметрах определяются умножением радиуса на соответствующее каждой ординате значение в процентах, т. е. на 1,278; 1,690; 2,046 ... 0,548.
Наверное каждый сталкивался с ситуацией, когда требуемого винта или нет в продаже, или винты нужны уже завтра, а посылка где-то застряла... Тогда в голову приходит совершенно разумный выход - а не сделать ли мне винт самому?
Обычно в этом случае есть только одна причина, которая останавливает здоровую идею: как получить винт с заданными характеристиками?
На самом деле все достаточно просто - для этого не требуется ни сложных расчетов, ни сверхсложного оборудования. Как обычно достаточно немного здравого смысла, карандаша, линейки, знания школьной геометрии и немного прямых рук.
В данной статье пойдет речь именно об этом: как правильно рассчитать геометрию винта с заданными параметрами и как его изготовить. Времени обычно надо не так уж и много - 1-2 часа на графический расчет + 2-3 часа на изготовление самого винта.
Рис 1. Теория винта. Шаг винта.
Аналогичная ситуация возникает, если нужны два винта разного направления вращения, или если нам понадобились 3-4 лопастные винты. Все это решаемо при наличии разумного подхода и простейших инструментов.
Посмотрим внимательно на рис 1. Что мы там видим? А вот что:
- Винт радиусом R, за один оборот проходит в воздухе расстояние H. R - это радиус винта (от оси вращения до его окончания), Н - это шаг винта, если он не проскальзывает в воздухе, а ввинчивается в него подобно шурупу в дереве. Это собственно два основных параметра вина. D = 2хR и H- шаг винта.
Обычно человек хорошо знает, какой именно винт ему нужен для модели... Если нет - то это тема для отдельного разговора. Пока будем предполагать, что мы хорошо представляем какой винт нам нужен: т.е. мы знаем параметры D и Н, или R и Н...
Поучить геометрические размеры требуемого винта, если мы знаем R и Н винта - проще всего геометрическим расчетом. Смотрим на рис 2. По горизонтали - откладываем в каком-то масштабе (у меня (2:1 для большей точности) радиус винта. По вертикали - расстояние, которое пройдет винт за один оборот без проскальзывания - Н/2хPi, где Pi - это известное еще со школьных лет число 3.14....
Рис 2. Определение угла наклона профиля винта.
Почему именно так а никак иначе - я доказывать здесь не стану. Те кто хорошо учил геометрию в школе - те сразу поймут, а остальным надо или заново перечитать учебники школы или задать свои вопросы в процессе обсуждения. Немного ниже нарисован боковой профиль винта. Он собственно выбран исключительно из моего опыта изготовления простых винтов. Каждый имеет право выбрать его достаточно произвольно. Я выбрал толщину винта в комеле (около ступицы - 10 мм) и в конце - на масимальном радиусе - 2 мм. Цель данного геометрического расчета - получит правильные ширины винты на виде сверху. Т.е. получить геометрические размеры винта диаметром 150 мм и с шагом 100 мм... Это и записано справа вверху листа..
См. Рис 2. Для достижения поставленной цели мы проводим прямую от точки шага на вертикальной координате к требуемому сечению (линия 1). Я для начала выбрал сечение отстоящее от оси вращения на 37.5 мм = т.е. ровно на середине проектируемого винта. Согласно боковой проекции, толщина винта в этом месте - 6.5 мм. Переносим этот размер вверх(операция 2) и рисуем прямоугольник вокруг наклонной линии. Он (прямоугольник) дает нам ширину лопасти винта на виде сверху - 14 мм. Этот размет мы переносим вниз (операция 3) и получаем ширину винта в этом сечении...
Рис 2. Определение всех углов наклона во всех расчетных точках
Выполнив аналогичные построения для всех 6-ти сечений винта мы получим ширины винта на расстоянии 12.5, 25.0, 37.5, 50, 62.5 и 75 мм. Строить большее количество сечений можно, но особой точности это не добавит. В итоге на рис 2., обведя полученные ширины винта в шести точках, мы получим профиль винта на виде сверху.
Берем заготовку из подходящей древесины и размечаем ее. Прежде всего придаем ей толщину и длину требуемого винта - 10 мм х 150 мм. Ширина заготовки должна быть чуть больше чем ширина винта в самом широком месте - 15 мм.
Рис 3. Шаблон и размеченная заготовка винта
Наносим разметку на боковой вид (толщина в комле - 10 мм и 2 мм на конце лопасти) и на виды сверху и снизу с помощью изготовленного шаблона.
Рис 4 Вид на размеченную заготовку сверху.
Рис 5 Вид заготовки сбоку и сверху
На рис 4-5 Вы видите размеченную заготовку. Первым делом с помощью напильника или ножа убираем лишнюю древесину на виде сбоку. То что должно получиться вы видите на рис 6. Если вы делаете винт из достаточно мягкой древесины(липа, бальса) то достаточно использовать модельный нож и шкурку, если же вам нужен винт из твердых пород вроде березы или бука, то лучше использовать драчевый напильник (с крупной насечкой) или мелкозубый рашпиль.
Рис 6. Балансирова заготовки
Сразу после придания заготовке правильного бокового профиля надо проделать балансировку заготовки. Я обычно делаю это так: ввинчиваю в центр вращения тонкое сверло (0.5-1.0 мм) и кладу сверлом на две вертикально стоящие опоры. В данном случае - это два одинковых стакана. (рис 6.).
Затем - сошкуриванием - добиваюсь одиакового веса обеих будующих лопастей.
Рис 7. Разметка выборки передней части
После того как вид сбоку отпрофилирован переходим к разметке выброк для получения нужного профиля ловастей. На виде сверху - спереди (мы делаем винт нормального вращения - против часовой стрелки) намечаем линию проходящую через 2/3 ширины винта. См. рис 7.
Рис 8. Разметка выборки задней части...
На виде снизу(сзади) проводим линии отстоящие от края винта примерно на 1 мм. Нижняя часть винта как раз задает шаг (или угол наклона сечения)...
Рис 9 Выбранная задняя часть винта.
Затем начинаем убирать лишнюю дрвесину ножом или напильником начиная с нижней (задней) части винта согласно сделанной разметке. Убрав все сзади (снизу), отшкуриваем сначала крупной(120-160), а потом мелкой шкуркой заднюю часть винта...
Рис 10. Выбранная передняя часть винта
Затем то же самое повторяем для передней части винта. См. рис 10...
Убедившись, что вся лишняя древесина убрана, тщательно отшкуриваем весь винт для придания ему требуемого профиля - аналогичного профилю крыла, т.е. скругленная передняя кромка, максимальная толщина примерно 30% от ширины сечения и острая задняя кромка. Неполохо в процессе придания этого профиля все время контролировать балансировку обрабатываемого винта как было показано на рис 6.
После того как обе лопасти приобрели нужную форму и профиль, а также балансировку, можно переходить к заключительному этапу - покраске и лакировке. См. рис 11.
Рис 11. Балансировка отлакированного винта.
Обычно я окрашиваю изготовленный винт в традиционный черный цвет, а затем покрываю 2-4 слоями лака. Как правило я использую классический эмалит. Быстро сохнет и легко шлифуется. Во время окрвшивания и лакировки не стоит забывать о балансировке. См. рис 11.
Полученные таким образов винты, по моему мнению ничуть не хуже покупных пластиковых винтов, которые обычно тоже нуждаются в дополнительной балансировке. Если же вас больше устраивают винты из угле- или стекло- пластика, то используя изготовленный по описанной выше методе винт в качестве мастер-модели, вы можете изготовить формы для винтов из стекло- углепластика....
Совершенно аналогичным способом вы легко сможете сделать винт любого, нужного Вам диаметра и шага, а также винт обратного вращения - по часовой стрелке.
Более того, рассчитав и изготовив одну лопасть двухлопастного винта, вы сможете изготовить по ней формы для трех или 4-х лопастных винтов из стекло-угле-пластика, но это уже тема для отдельной статьи...