Деревянные пропеллеры своими руками

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕРЕВЯННЫХ ВОЗДУШНЫХ ВИНТОВ

Аэросани, аэроглиссеры, всевозможные аппараты на воздушной подушке, экранопланы, 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 дачным) 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.

ВЫБОР МАТЕРИАЛА

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.

Рис. 2. Заготовки воздушного винта

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 трудно устранимые 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.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

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.

Рис. 3. Последовательность изготовления винта

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).

Рис.4. Стапель и шаблоны профилей лопасти

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.

БАЛАНСИРОВКА

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.

Рис. 5. Простейшее приспособление для проверки балансировки винта

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.

Рис. 6. Балансировка винта путем вклепывания кусочков свинца в более легкую лопасть

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.

Рис. 7. Схема проверки винта на биение

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 «химо-твердительный» паркетный лак. Он отлично держится и на чистом дереве, и на окрашенной поверхности, придавая ей нарядный вид и высокую механическую прочность.

Источник

Флюгер (ветряк) своими руками, как сделать

В этой статье рассмотрим как своими руками сделать флюгер или «ветряк», который можно установить на крышу дома или другого строения, или на столб. Флюгер можно так же приобрести у производителей/поставщиков продукции для устройства кровельных систем, например компания «Металл Профиль» → https://spb.metallprofil.ru/ и другие. Флюгер так же можно купить на строительном рынке или магазине (супермаркете), ну а дальше мы попробуем сделать флюгер для своего дома своими руками и посмотрим, что у нас получится и не проще ли приобрести.
Содержание:
1. Для чего нужен флюгер.
2. Из чего состоит флюгер (ветряк).
3. Какой и из чего делать флюгер.
3.1 Простые варианты флюгера своими руками.
3.2 Варианты сложнее.
4. Простейший деревянный флюгер с пропеллером.
5. Красивый деревянный флюгер в виде самолёта.
6. Металлический флюгер с фигуркой своими руками.
7. Деревянный флюгер с фигуркой своими руками, как сделать.

Для чего нужен флюгер

Флюгер нужен для определения направления ветра, если это действительно нужно, например на метеостанциях это необходимо. А так, в основном используется в качестве украшения и некоторой игрушки — всегда интересно понаблюдать, куда дует ветер. Можно проследить по небу и направлению ветра, куда движутся тучи и обойдут-ли они ваш дом стороной.

В сегодняшнее время флюгер является больше украшением жилища, так же ему присваивают некоторые «мистические» свойства, считается, что он оберегает дом. Так же является своеобразным символом дома.

Флюгер так же можно использовать для отпугивания птиц и грызунов (от вибраций в землю), если сделать так, что он будет издавать какие-то звуки при вращении или передавать вибрации в землю по столбу от крутящегося пропеллера.

Из чего состоит флюгер (ветряк)

Флюгер — достаточно простое устройство, представляющее собой флажок, закреплённый на поворотной стойке-оси, флажок поворачивается в направлении ветра.

Так же флюгер состоит из:

• подшипника, благодаря которому ось вращается, и с ней вращается флажок;
• защитного корпуса подшипника;
• розы ветров, благодаря которой можно определить направление ветра;
• противовеса или флюгарки, размещаемые на втором конце флюгера;

Из чего состоит флюгер

Какой и из чего делать флюгер

Флюгер можно сделать как из любых подручных материалов, таких как:

так и вырезать красивую фигурку из:

• дерева (фанеры),
• металла (в т.ч. оцинковки),
• пластика.

Всё зависит от того, для чего вы делаете флюгер. Если надёжную, красивую, прочную конструкцию, то лучше предпочесть металл, дерево, пластик. Если просто игрушку, то можно и пластиковые бутылки использовать с CD-дисками.

Простые варианты флюгера своими руками

В детстве многие делали флюгеры в виде самолётов с пропеллером, он показывал не только направление ветра, но и просто был интересен детям.

А вот немного усовершенствованный вариант самолёта.

Такой вариант из пластиковых бутылок будет создавать шум и отпугивать птиц.

Ну, а это самый банальный вариант флюгера.

Варианты сложнее

Ну, а теперь рассмотрим варианты посложнее. Если с простыми флюгерами всё более-менее понятно, как они устроены и как их делать, то на их примере попробуем сделать флюгер посложнее.

Флюгеры посложнее делают в основном из металла, реже из дерева. Для того, чтобы сделать флюгер своими руками потребуются инструменты:

• сварочный аппарат (инвертор) и → навыки им пользоваться;
• болгарка (и → навыки ей пользоваться);
• мелкий инструмент: пассатижи, отвёртки и т.п., который должен быть в каждом хозяйстве;
• дрель;
• для вырезки фигурок из дерева электролобзик;
• некоторый другой инструмент.

Рассмотрим подробнее как сделать различные виды флюгеров своими руками.

Простейший деревянный флюгер с пропеллером

Простой вариант флюгера представлен на видео ниже. Изготавливается из дерева и листов металла (оцинковки). Потребуется некоторый набор инструментов:

• дрель,
• шуруповёрт,
• ножовка по дереву,
• пассатижи, рулетка, карандаш и т.п.

Первым делом изготавливаются лопасти пропеллера из листов жести: нарезаются, обтачиваются. Второе, что требуется — закрепить лопасти пропеллера на деревянном бруске, как это делается, показано на видео.

Пропеллер на гвозде крепится к деревянной планке, на конце которой фиксируется пластина, крыло флюгера. Флюгер центрируется и устанавливается на стойку, опять же с помощью гвоздя.

Красивый деревянный флюгер в виде самолёта

На изготовление такого флюгера требуются навыки плотника, но и выглядит он красиво, заодно эти навыки можно и приобрести.

Из относительно сложных инструментов, помимо лобзика, дрели, шуруповёрта и болгарки потребуются:

• тиски и
• электрорубанок (возможно получится обойтись и без него).

Как и в предыдущем варианте сначала изготавливается пропеллер, выглядит такой пропеллер уже куда лучше чем в первом варианте, но и навыков и инструментов требуется больше.

Лопасти пропеллера делаются в данном случае из фанеры. Фюзеляж изготавливается из брусков, выпиливая их лобзиком, подрезается электрорубанком. Все подробности сборки и изготовления рассказаны в видео.

В этом же видео (в конце) показан интересный вариант флюгера с движущимися фигурками. Только зачем-то автор сделал фигурки в которых женщина колет дрова, а мужчина сидит и пьёт… Не красиво, но принцип понять пойдёт.

Металлический флюгер с фигуркой своими руками

Так мы узнали из чего состоит флюгер и теперь постараемся собрать его самостоятельно. Для металлического флюгера потребуются металлические детали, а именно:

• уголки,
• трубки,
• листы металла для фигурок,
• обязателен металлический шарик или подшипник.

Посмотрим видео и узнаем из чего состоит металлический флюгер и как его собрать самостоятельно.

Из видео понятно что к чему приваривать и как собрать такой флюгер. Всё остальное может подсказать практика на деле.

Обязательна последующая защита металла от коррозии.

Деревянный флюгер с фигуркой своими руками, как сделать

Теперь рассмотрим как сделать флюгер из дерева. Принципиальное отличие — это подборка деревянных деталей. Если металлические круглые трубы купить не проблема, то вот с деревом могут возникнуть сложности. На видео ниже детали обрабатываются на токарном станке для получения нужной формы.

Фигурка можно сделать из фанеры, а розу ветров сделать двустороннюю, так будет надёжнее.

Вот мы и рассмотрели устройство и изготовление различных флюгеров своими руками и вам теперь решать, делать ли самостоятельно или купить готовый вариант, к примеру в той же компании «Металл Профиль» (ссылка была в начале). Успехов вам!

Оставляйте ваши советы и комментарии ниже. Подписывайтесь на новостную рассылку. Успехов вам, и добра вашей семье!

Источник