Виготовлення пластикового повітряного гвинта. Робимо моторизований літаючий пропелер

Кожен авіамоделіст рано чи пізно стикається з дефіцитом повітряних гвинтів для своїх радіокерованих моделей. Повітряний гвинтдля авіамоделі не найдешевший розхідник якщо врахувати, що ціна повітряного гвинтапрямо пропорційна квадрату від його розміру, а ламаються гвинти досить часто, чи то нейлоновий гвинт, чи дерев'яний. Якщо моделіст і готовий витратити енну суму, то просто купити дерев'яний повітряний гвинтБуває проблематично, авіамодельні магазини є не у всіх містах, а замовляти з піднебесної довго та очікування на два тижні, а то й місяць – дуже нервує.

У минулі часи моделісти виготовляли повітряні гвинти самостійно, - це було невід'ємною частиною такого хобі, як - авіамоделювання та існувала ціла наука обчислення кроку та профілю пропелера із застосуванням різних кутомірів та легких порід дерева.

В даний час зі зростанням потужності авіамодельних ДВС і електромоторів перестає грати вирішальне значення і матеріал з якого можна виготовити гвинт. Це може бути:

• Сосна
• Береза

Виготовлення повітряного гвинта

Тут я постараюся максимально докладно розповісти, як зробити будь-якого розміру в домашніх умовах або як швидко і легко скопіювати будь-який гвинт.
Чому легко і скопіювати? Та просто тому, що ми не будемо використовувати класичні шаблони та вимірювальні прилади.

Що нам знадобиться для виготовлення матриці:

• Шматок будівельного пінопласту (жовтогарячий або синій)
• Олівець чи ручка
• Надфілі, рашпили і не велика шкірка
• Канцелярський ніж
• Складний ніж
• Дриль із наждачним на ній кругом
• І власне матеріал для повітряного гвинта.

Беремо наш або цілу половинку, що залишилася, з якого будемо знімати копію, прикладаємо до пінопласту передньою кромкою профілю вниз (обов'язково!) і обводимо по контуру.

Тепер, приблизно під кутом зрізаємо пінопласт від зробленої розмітки канцелярським ножем і доводимо надфілем або шкіркою. Все, наша матриця готова.

Також кладемо гвинт на підготовлену деревину і описуємо, попередньо просвердливши отвір у середині. Гвинт повинен розташовуватись лише вздовж волокон дерева! Вирізаємо по контуру кому що буде зручніше.

Вкладаємо заготівлю в матрицю, придавлюючи заготовку і матрицю до рівної поверхні, малюємо на ній майбутній крок першої і так само другої лопаті повітряного гвинта, не забуваючи стискати матрицю з боків.

Середні гвинти, як у прикладі APS 14*7, можна обробляти рашпилями, знімаючи зайву деревину з двох сторін заготівлі майбутнього гвинта з подальшим доведенням. наждачним паперомта балансуванням.

Кожен власник заміської нерухомості хоче зробити свій будинок красивим та унікальним. Якщо знати, як зробити флюгер із пропелером своїми руками, то можна обладнати ним будь-яку будову.Незважаючи на наявність сучасних приладів з програмним забезпеченням, флюгер залишається досить точним пристроєм для визначення напрямку та сили вітру, який працює цілодобово, не потребуючи джерел енергії, регулювання та частого обслуговування. Крім того, ці вироби виконують практичні функції відганяючи птахів, які можуть знищити врожай. Маючи трохи вільного часу, можна самому виготовити флюгер із підручних матеріалів, які завжди знайдуться у коморі.

Схема влаштування флюгера. Незважаючи на наявність сучасних приладів із програмним забезпеченням, флюгер залишається досить точним пристроєм для визначення напрямку та сили вітру.

Необхідні інструменти

Для цього можуть знадобитися такі інструменти:

• зварювальний апарат;
• олійний рівень;
• рулетка;
• болгарка;
• електричний дриль;
• заклепочник;
• лобзик (ручний або електричний);
• наждачний папір;
• ватман;
• олівець;
• лак та фарба;
• малярський пензель.

Перед роботою інструменти потрібно перевірити та укомплектувати.

Повернутись до змісту

Застосовувані матеріали

Для прикраси будинків застосовують флюгери, виготовлені із найрізноманітніших матеріалів.

Поводження з ними вимагає різних навичок, інструментів та обладнання.

1. Дерево. Це легкий та простий у роботі матеріал, перевірений століттями. Для обробки деревини немає потреби у складних інструментах та професійних навичках. Для виготовлення вітряка необхідно брати водостійку деревину з хорошими якостями гідрофобними. Дерево необхідно просочувати спеціальним складом, який збереже його від вогкості та комах. Але суттєвим мінусом виробів із деревини є її низька міцність та недовговічність.
2. Сталь. Це досить міцний матеріалстійкий до сильного механічному впливу. Зробити флюгер можна з чорної або нержавіючої сталі. Нержавіюча сталь стійка до корозії і має майже необмежений термін експлуатації. Звичайна сталь може прослужити досить довго за умови періодичного обслуговування та ремонту. Але, враховуючи місце встановлення флігеля, виконання цього завдання є досить великою складністю.
3. Мідь. Цей метал досить міцний у тому, щоб витримувати сильні пориви вітру. Листову мідь досить легко різати та пиляти. Важливим фактором є те, що для з'єднання між собою мідних деталей можна застосувати паяння. М'якість матеріалу дозволяє обробляти його способом карбування. Крім того, на мідь можна срібло нанести, використовуючи реактиви для прояву фотографій. Метал стійкий до корозії і не потребує додаткової обробки.
4. Пластик. Сучасні полімерні матеріали мають достатню міцність та стійкість до ультрафіолетового випромінювання. Пластик легко піддається всім видам обробки. Його можна пиляти, клеїти чи паяти. Полімерні пластики не втрачають своїх якостей при сильному нагріванні чи охолодженні.
5. Фанера. У роботі допускається використання лише багатошарової водостійкої фанери. Але довго служити виріб із фанери не буде. Навіть покриття з кількох шарів фарби не врятує його від руйнування. Якщо флігель з фанери пропрацює один рік, це вважатиметься великим успіхом.

При виборі матеріалу для роботи слід враховувати кінцеву мету виготовлення флігелю. У будь-якому випадку краще вибрати довговічний матеріал, який прослужить багато років.

Повернутись до змісту

Влаштування флюгера

Як правило, флігелі встановлюються на дах будинку. На цьому місці їх видно з будь-якої точки ділянки. Тому до зовнішнього вигляду такого виробу пред'являються підвищені естетичні вимоги. По ньому складатиметься думка про смаки, світогляд і достаток господарів земельного наділу. Тому при виготовленні флюгера слід виявити максимум фантазії та творчого підходу при проектуванні та створенні кожної деталі.

Пристрій флюгера досить простий:

1. Корпус. Його виготовляють із сталевої трубидюймового перерізу. Допускається використання латунної труби, яка досить міцна та стійка до корозії.
2. Несучий стрижень. Він вставляється у корпус. Являє собою сталеву арматуру без насічок. На нього кріпиться сам вітряк. Тому рекомендується використовувати арматуру з перетином 9 мм. Цього достатньо, щоб витримати вітрове навантаження, що діє на флюгарку.
3. Флюгарка. Вона є поворотною частиною пристрою, що вказує напрямок вітру. Крім того, флюгарка несе у собі художню складову, яка визначає тематику виробу.
4. Підшипники. Ці деталі необхідні вільного кручення несучого стрижня всередині корпусу. Для складання використовуються вироби з внутрішнім діаметром 9мм.
5. Кріплення. Залежно від способу кріплення флігеля застосовуються кути, накладки, шурупи, болти або заклепки.
6. Пропелер. Це деталь, частотою обертання якої можна визначати швидкість вітру. Виготовляється пропелер із жерсті, пластмаси, фанери або дерева. Непоганим варіантом є використання старого вентилятора від комп'ютера.

Незважаючи на достаток готових виробів у продажу, саморобний флюгердозволить вкласти в роботу душу та зібрати докупи всіх членів сім'ї для реалізації спільного проекту. Під час виготовлення цього пристрою своїми руками робота знайдеться кожному.

Оскільки основною деталлю вітряка є флюгарка, її дизайну потрібно приділити особливу увагу.

Вона може мати такий вигляд:

• півник;
• вітрильник;
• корабель із гвинтом;
• літак з одним або декількома пропелерами;
• скачучий кінь;
• кіт, що крадеться за пташкою;
• мисливець із рушницею;
• місяць із зірками;
• лев на полюванні;
• янгол;
• лебеді або лелека в гнізді.

Зробити флюгарку можна у будь-якому виконанні. Для любителя порибалити це може бути сом чи щука. Автолюбителю до вподоби прийде контур спортивної машини. У цій справі для фантазії немає жодних обмежень.

Журнал "Моделіст-Конструктор"

Стаття із журналу Моделіст-Конструктор №1 за 1974 рік.
Scan: Петрович.

Аеросани, аероглісери, всілякі апарати на повітряній подушці, акраноплани, мікролітаки та мікроавтожири, різні вентиляторні установки та інші машини не можуть діяти без повітряного гвинта (пропелера).

Тому кожен ентузіаст технічної творчості, який задумав побудувати одну з перерахованих машин, має навчитися виготовляти гарні повітряні гвинти. А оскільки в аматорських умовах їх найпростіше робити з дерева, мова йтиме лише про дерев'яні пропелери.

Однак слід врахувати, що по дерев'яному (якщо він виявиться вдалим) можна виготовити абсолютно аналогічні гвинти зі склопластику (методом формування у матрицю) або металу (виливкою).

Найбільшого поширення завдяки своїй доступності набули дволопатеві гвинти з цілого шматка деревини (рис. 1).

Три- і чотирилопатеві повітряні гвинти складніше у виготовленні.

..
Мал. 1 . Дволопатеві дерев'яні гвинти з цілого шматка дерева: 1 - лопата, 2 - маточина, 3 - фланець передній, 4 - гайки шпильок маточини, 5 - корончаста гайка носка вала, 6 - вал, 7 - фланець задній, 8 - шпиль.

ВИБІР МАТЕРІАЛУ

З якого дерева найкраще зробити гвинт? Таке питання часто ставлять читачі. Відповідаємо: вибір дерева насамперед залежить від призначення та розмірів гвинта.

Гвинти, призначені для двигунів більшої потужності (близько 15-30 к. с.), також можна виготовляти з монолітних брусків твердої породи, але вимоги до якості деревини в цьому випадку підвищуються. При виборі заготовки слід звертати увагу на розташування річних кілець у товщі бруска (воно добре проглядається по торцю, рис. 2-А), віддаючи перевагу брускам з горизонтальним або похилим розташуванням шарів, випиляним з тієї частини стовбура, що ближче до кори. Природно, що заготівля повинна мати сучків, кривошару та інших пороків.

Якщо відповідного за якістю монолітного бруска знайти не вдалося, доведеться склеїти заготовку з декількох тонших дощечок, товщиною 12-15 мм кожна. Такий спосіб виготовлення гвинтів був поширений на зорі розвитку авіації, і його можна назвати «класичним». З міркувань міцності рекомендується застосовувати дощечки з деревини різних порід(наприклад, береза ​​та червоне дерево, береза ​​та червоний бук, береза ​​та ясен), що мають взаємно перетинаються шари (рис. 2-Б). Гвинти, виготовлені із клеєних заготовок, після остаточної обробки мають дуже гарний зовнішній вигляд.

..
Мал. 2. Заготовки повітряного гвинта: А - з цілого шматка дерева: 1 - заболонна частина стовбура, 2 - розташування заготовки; Б — заготівля, склеєна з кількох дощечок прямокутний пакет: 1 — червоне дерево чи червоний бук; 2 - береза ​​або клен.

Деякі досвідчені фахівці клеять заготовки із багатошарової авіафанери марки БС-1, товщиною 10-12 мм, збираючи з неї пакет потрібних розмірів. Однак рекомендувати цей спосіб широкому колу любителів ми не можемо: шари шпону, розташовані поперек гвинта, при обробці можуть утворити нерівності, що важко усунути, і погіршити якість виробу. Кінці лопатей гвинтів, виготовлених із фанери, виходять досить крихкими. Крім того, у високооборотного гвинта докорінно лопатей діє дуже велика відцентрова сила, яка в деяких випадках доходить до тонни і більше, а у фанері поперечні шари на розрив не працюють. Тому фанеру можна застосовувати тільки після розрахунку площі кореневого перерізу лопаті (1 см2 фанери витримує на розрив близько 100 кг, а 1 см2 сосни - 320 кг). Гвинти доводиться товщати, а це погіршує аеродинамічна якість.

У ряді випадків ребро атаки повітряного гвинта закривають смужкою тонкої латуні, так званою оковкою. Вона кріпиться до кромки дрібними шурупами, головки яких після зачистки опаюються оловом, щоб запобігти самовідвертанню.

НАСЛІДНІСТЬ ВИГОТОВЛЕННЯ

За кресленням повітряного гвинта насамперед необхідно виготовити металеві або фанерні шаблони — один шаблон виду зверху (рис. 3-А), один шаблон виду збоку та дванадцять шаблонів профілю лопаті, які будуть потрібні для перевірки гвинта на стапелі.

Заготівлю гвинта (брусок) потрібно ретельно відфугувати, дотримуючись розміру з усіх чотирьох сторін. Потім наносять осьові лінії, контури шаблону виду збоку (рис. 3-Б) і видаляють зайву деревину спочатку маленькою сокирою, потім рубанком і рашпілем. Наступна операція - обробка за контуром виду зверху. Наклавши шаблон лопаті на заготівлю (рис. 3-В) і зміцнивши його тимчасово гвоздиком по центру втулки, обводять шаблон олівцем. Потім повертають шаблон на 180° і обводять другу лопать. Зайва деревина видаляється на стрічковій пилці, якщо її немає - ручною викружною дрібнозубою пилкою. Ця робота має бути виконана дуже точно, тому поспішати не слід.

Виріб набув обрисів гвинта (рис. 3-Г). Тепер починається найвідповідальніша частина роботи — надання лопатам потрібного аеродинамічного профілю. При цьому слід пам'ятати, що одна сторона лопаті плоска, інша опукла.

Головний інструментдля надання лопатам потрібного профілю - гостро відточена, добре, присаджена сокира. Це аж ніяк не означає, що робота, що виконується, — «сокира»: сокирою можна робити дива Досить згадати знамениті Кижі!

Деревину видаляють послідовно і не поспішаючи, спочатку роблячи дрібні короткі шнури, щоб уникнути відщеплення по шару (рис. 3-Г). Корисно мати також невеликий дворучний стружок. На малюнку показано, як можна прискорити і полегшити роботу з обтісування профільної частини лопаті, зробивши кілька пропилів дрібнозубою ножівкою. Виконуючи цю операцію, треба бути дуже обережним і не пропиляти глибше, ніж потрібно.

..
Мал. 3. Послідовність виготовлення гвинта: А - шаблони (вид зверху та вид збоку); Б - розмітка бруска-заготовки за шаблоном виду збоку; В – розмітка заготовки за шаблоном виду зверху; Г - заготівля після обробки за шаблонами; Д - обробка лопатей за профілем (нижня, плоска частина); Е - обробка верхньої, опуклої частини лопаті.

Після грубої обробки лопатей гвинт доводиться до кондиції рубанками та рашпілями з перевіркою у стапелі (рис. 4-А).

Для виготовлення стапеля (рис. 4) треба знайти дошку, рівну по довжині гвинта і досить товсту для того, щоб у ній можна було зробити поперечні пропили глибиною 20 мм для встановлення шаблонів. Центральний стрижень стапеля виготовляється з твердого дерева, його діаметр повинен відповідати діаметру отвору в маточині гвинта. Стрижень вклеюється строго перпендикулярно поверхні стапеля. Надівши на нього гвинт, визначають кількість деревини, яку потрібно видалити для відповідності лопаті шаблонів профілю. Виконуючи цю роботу вперше, потрібно бути дуже терплячим та обережним. Уміння набувається не відразу.

.
.
Мал. 4. Стапель та шаблони профілів лопаті: А - встановлення шаблонів у стапель; Б - перевірка оброблюваної лопаті шаблонами та контршаблонами.

Після того, як нижня (плоска) поверхня лопаті буде остаточно доведена за шаблонами, починається доведення верхньої (опуклої) поверхні. Перевірка проводиться за допомогою контршаблонів, як показано на малюнку 4-Б. Від ретельності виконання цієї операції залежить якість гвинта. Якщо несподівано з'ясується, що одна лопата вийшла трохи тоншою за іншу — а це часто буває у недосвідчених майстрів, — доведеться відповідно зменшити товщину протилежної лопаті, інакше вагове та аеродинамічне балансування гвинта буде порушено. Дрібні вади можна виправити наклейкою шматочків склотканини («латок») або підмазуванням дрібною тирсою, замішаною на епоксидної смолі(Цю мастику у просторіччі називають хлібом).

При зачистці поверхні дерев'яного гвинтаслід враховувати напрямок волокон деревини; стругання, циклювання та ошкурювання можна вести тільки «по шару», щоб уникнути задирок і утворення шорстких ділянок. У деяких випадках, крім циклів, гарну допомогупри обробці гвинта можуть зробити скляні уламки.

Досвідчені столяри після ошкурювання натирають поверхню гладкою, добре відполірованою металевим предметомсильно натискаючи на нього. Цим вони ущільнюють поверхневий шарі «загладжують» дрібні подряпини, що залишилися на ньому.

БАЛАНСУВАННЯ

Виготовлений гвинт має бути ретельно відбалансований, тобто приведений у такий стан, коли вага його лопатей абсолютно однакова. В іншому випадку при обертанні гвинта виникає тряска, яка може спричинити руйнування життєво важливих вузлів усієї машини.

На малюнку 5 зображено найпростіший пристрій для балансування гвинтів. Воно дозволяє виконати балансування з точністю до 1 м - цього практично достатньо в аматорських умовах.

Практика показала, що навіть при дуже ретельному виготовленні гвинта вага лопатей виходить неоднаковою. Це відбувається за різних причин: іноді внаслідок різного питомої вагикомльовий та верхньої частинбруска, з якого виготовлений гвинт, або різної густини шарів, місцевої вузлуватості і т.п.

Як бути у цьому випадку? Підганяти лопаті за вагою, строгаючи з більш важкої якусь кількість деревини, не можна. Треба обтяжувати легшу лопату, вклепуючи у неї шматочки свинцю (рис. 6). Балансування можна вважати закінченим, коли гвинт залишатиметься нерухомим у будь-якому положенні лопатей щодо балансувального пристрою.

Не менш небезпечне биття гвинта. Схему перевірки пропелера на биття показано на малюнку 7. При обертанні на осі кожна лопата повинна проходити на однаковій відстані від контрольної площини або кута.

.
.
Мал. 5. Найпростіший пристрій для перевірки балансування гвинта - за допомогою двох ретельно вирівняних дощок і осьового вкладиша.

Мал. 6. Балансування гвинта шляхом вклепування шматочків свинцю в легшу лопату: А - визначення дисбалансу за допомогою монет; Б - закладення шматочка свинцю рівної ваги на рівному плечі (отвір злегка роззенкований з обох боків); В – вид свинцевого стрижня після розклепування.

Мал. 7 . Схема перевірки гвинта на биття.

ОБРОБКА І фарбування гвинта

Готовий і ретельно відбалансований гвинт повинен бути пофарбований або відлакований для запобігання його атмосферним впливам, а також для захисту від паливно-мастильних матеріалів.

Для нанесення фарби або лаку краще застосовувати пульверизатор, що працює від компресора при мінімальному тиску в 3-4 атм. Це дасть можливість отримати рівне та щільне покриття, недосяжне при кистьовому забарвленні.

Найкращі фарби- Епоксидні. Можна також застосовувати гліфталеві, нітро- і нітрогліфталеві або з'явилися в Останнім часомалкідні покриття. Вони наносяться на попередньо загрунтовану, ретельно відшпакльовану та ошкурену поверхню. Обов'язкове міжшарове сушіння, що відповідає тій чи іншій фарбі.

Найкраще лакове покриття - так званий «хімотвердний» паркетний лак. Він чудово тримається і на чистому дереві, і на пофарбованій поверхні, надаючи їй ошатного вигляду і високої механічної міцності.

Г. В. Махоткін

Проектування повітряного гвинта

Повітряний гвинтзавоював репутацію незамінного рушія для швидкохідних плавзасобів, що експлуатуються на мілководних та зарослих акваторіях, а також для аеросанів-амфібій, яким доводиться працювати на снігу, на льоду та на воді. І в нас і за кордоном нагромаджено вже чималий досвід застосування повітряних гвинтів на швидкісних малих суднах та амфібіях. Так, з 1964 р. в нашій країні серійно випускаються та експлуатуються аеросані-амфібії (рис. 1) КБ ім. А. Н. Туполєва. У США кілька десятків тисяч аероладок, як їх називають американці, експлуатуються у Флориді.

Проблема створення швидкохідної дрібносидячої моторного човназ повітряним гвинтом продовжує цікавити і наших суднобудівників-любителів. Найбільш доступна їм потужність 20-30 л. с. Тому розглянемо основні питання проектування повітряного рушія з розрахунком саме таку потужність.

Ретельне визначення геометричних розмірів повітряного гвинта дозволить повністю використовувати потужність двигуна і отримати тягу, близьку до максимальної потужності, що є. При цьому особливу важливість матиме правильний вибірдіаметра гвинта, від якого великою мірою залежить як ККД рушія, а й рівень шуму, прямо обумовлений величиною окружних швидкостей.

Дослідженнями залежності тяги від швидкості ходу встановлено, що для можливостей повітряного гвинта при потужності 25 л. с. необхідно мати його діаметр – близько 2 м. Щоб забезпечити найменші енергетичні витратиповітря має відкидатися назад струменем з більшою площею перерізу; у нашому конкретному випадку площа, омітається гвинтом, складе близько 3 м ². Зменшення діаметра гвинта до 1 м для зниження рівня шуму зменшить площу, що омітається гвинтом, в 4 рази, а це, незважаючи на збільшення швидкості струменя, викличе падіння тяги на швартовах на 37%. На жаль, компенсувати це зниження тяги не вдається ні кроком, ні числом лопатей, ні шириною.

Зі збільшенням швидкості руху програш у тязі від зменшення діаметра знижується; таким чином, збільшення швидкостей дозволяє застосовувати гвинти меншого діаметра. Для гвинтів діаметром 1 і 2 м, що забезпечують максимальну тягу на швартовах, швидкості 90 км/год величини тяги стають рівними. Збільшення діаметра до 2,5 м, збільшуючи тягу на швартовах, дає лише незначний приріст тяги на швидкостях понад 50 км/год. У випадку кожному діапазону експлуатаційних швидкостей (при певної потужності двигуна) відповідає свій оптимальний діаметр гвинта. Зі збільшенням потужності при незмінній швидкості оптимальний ККД діаметр збільшується.

Як випливає з наведеного на рис. 2 графіка, тяга повітряного гвинта діаметром 1 м більша за тягу водяного гребного гвинта (штатного) підвісного мотора «Нептун-23» або «Привіт-22» при швидкостях понад 55 км/год, а повітряного гвинта діаметром 2 м - вже при швидкостях понад 30 -35 км/год. Розрахунки показують, що на швидкості 50 км/год кілометрова витрата палива двигуна з повітряним гвинтом діаметром 2 м буде на 20-25% меншою, ніж найбільш економічного підвісного мотора «Привіт-22».

Послідовність вибору елементів повітряного гвинта за графіками така. Діаметр гвинта визначається залежно від необхідної тяги на швартовах за заданої потужності на валу гвинта. Якщо експлуатація мотолодки передбачається у населених районах чи районах, де існують обмеження шуму, прийнятний (на сьогодні) рівень шумів буде відповідати окружній швидкості - 160-180 м/с. Визначивши, виходячи з цієї умовної норми та діаметра гвинта, максимальна кількість його оборотів, встановимо передатне відношення від валу двигуна до валу гвинта.

Для діаметра 2 м допустиме за рівнем шуму кількість обертів буде близько 1500 об/хв (для діаметра 1 м - близько 3000 об/хв); таким чином, передатне відношення при числі обертів двигуна 4500 об/хв складе близько 3 (для діаметра 1 м - близько 1,5).

За допомогою графіка на рис. 3 ви зможете визначити величину тяги повітряного гвинта, якщо вже вибрано діаметр гвинта та потужність двигуна. Для нашого прикладу обраний двигун найдоступнішої потужності – 25 л. с., а діаметр гвинта - 2 м. Для цього конкретного випадку величина тяги дорівнює 110 кг.

Відсутність надійних редукторів є, мабуть, найсерйознішою перешкодою, яку доведеться подолати. Як правило, ланцюгові та ремінні передачі, виготовлені любителями в кустарних умовах, виявляються ненадійними та мають низький ККД. Вимушена установка прямо на вал двигуна призводить до необхідності зменшення діаметра і, отже, зниження ефективності рушія.

Для визначення ширини лопаті і кроку слід скористатися номограмою рис. 4. На горизонтальній правій шкалі з точки, що відповідає потужності на валу гвинта, проводимо вертикаль до перетину з кривою, що відповідає раніше знайденому діаметру гвинта. Від точки перетину проводимо горизонтальну пряму до перетину з вертикаллю, проведеної з точки, що лежить на лівій шкалі числа обертів. Отримане значення визначає величину покриття гвинта (покриттям авіабудівники називають відношення суми ширин лопатей до діаметру).

Для дволопатевих гвинтів покриття дорівнює відношенню ширини лопаті до радіуса гвинта R. Над значеннями покриттів вказано значення оптимальних кроків гвинта. Для прикладу отримані: покриття σ=0,165 і відносний крок (відношення кроку до діаметру) h=0,52. Для гвинта діаметром 1 м = 0,50 м і h = 0,65. Гвинт діаметром 2 м повинен бути 2-лопатевим з шириною лопаті, що становить 16,5% R, так як величина покриття невелика; гвинт діаметром 1 м може бути 6-лопатевим із шириною лопаті 50:3=16,6% R або 4-лопатевим із шириною лопатей 50:2 = 25% R. Збільшення числа лопатей дасть додаткове зменшення рівня шуму.

З достатнім ступенем точності вважатимуться, що крок гвинта залежить від кількості лопатей. Наводимо геометричні розміри дерев'яної лопаті шириною 16,5% R. Усі розміри на кресленні рис. 5 дані у відсотках радіусу. Наприклад, переріз D становить 16,4% R, розташований на 60% R. Хорд перетину розбивається на 10 рівних частин, тобто по 1,64% R; шкарпетка розбивається через 0,82% R. Ординати профілю в міліметрах визначаються множенням радіусу на відповідне кожній ординаті значення у відсотках, тобто на 1,278; 1,690; 2,046…0,548.

Власники заміських будинківмають бажання зробити свої будови унікальними, з родзинкою та дизайном фасаду, що запам'ятовується. Є багато способів досягнення мети, вони відрізняються як складністю інженерних рішень, так і вартістю.

Літак - флюгер

У цій статті ми зупинимося на одному з найдешевших, але дуже ефективних методівпокращення зовнішнього виглядубудови – встановлення флюгера з пропелером.

Флюгери зовні можуть нагадувати моделі літаків, тварин, мати оригінальну форму тощо. буд. Це дизайнерські характеристики, вони впливають на функціональні параметри виробів. Головні різницю між ними у матеріалах виготовлення.

Що можна використовувати з цією метою?

Матеріал виготовлення	Опис технічних та експлуатаційних характеристик
	Не дуже поширений варіант виготовлення, зараз зустрічається досить рідко. Причина – фактичні експлуатаційні характеристикине відповідають сучасним вимогам. Просочення матеріалу складами лише трохи збільшують час користування виробами. Крім того, флюгер має деякі елементи, що перебувають у постійному русі. Дерево не відрізняється високими показниками зносостійкості, для збільшення терміну експлуатації необхідно вживати спеціальних технічних заходів. Це може робити лише професійний майстер.
	Досить поширений варіант виготовлення, суттєвий експлуатаційний недолік поверхні доводиться надійно захищати від появи іржі. Ще одна проблема – для виготовлення металевої конструкціїтреба мати спеціальне обладнаннята інструменти. Відмінні показники мають флюгери із легованої нержавіючої сталі.
	Гарний, міцний та довговічний матеріал. Купити листову мідь можна у звичайних магазинах будівельних матеріалів. Мідні пластинки тонкі, їх можна різати звичайними ножицями, що набагато полегшує процес виготовлення. Мідний флюгер з часом старіє і набуває дуже престижного вигляду.
	Оригінальний сучасний матеріал, має досить велику популярність. Пластик дуже технологічний, його легко пиляти і різати, при нагріванні він набуває різні формиі після остигання зберігає їх. Недолік – низькі показникиміцності зменшують термін використання таких виробів.
	Найбільш невдалий вибір, за всіма експлуатаційними та фізичними характеристиками поступається вищепереліченим матеріалам. Такий флюгер не рекомендується встановлювати на ковзані даху, занадто складний демонтаж, а цим доведеться займатися вже за кілька місяців.

Основним критерієм вибору матеріалу має бути кінцева метавиготовлення флюгера та місце його встановлення. Якщо він буде розміщений на даху, слід вибирати міцні, красиві і стійкі до атмосферних опадів матеріали. Усі рухомі елементи треба робити з великим запасом міцності, підніматися щомісяця на покрівлю для ремонту пристрою нікому не хочеться.

Ціни на різні види флюгерів

Виготовлення мідного флюгера

Розмір флюгера 18×29 см, матеріал виготовлення – мідь та латунь. Великий флюгер робити немає сенсу, важкі конструкції лише ускладнюють процес виробництва та зменшують надійність. Що стосується дизайнерського вигляду, то і тут існують свої жорсткі обмеження щодо габаритів елементів, встановлених на ковзані покрівлі. І останнє. Не треба забувати, що флюгер доведеться ще фіксувати, а це зайві отвори в даху, які не йдуть на користь.

Для виготовлення флюгера можна використовувати підручні матеріали, що залишилися від інших робіт та старі предмети. У нашому випадку застосовується шматок фторопласту, мідний стрижень Ø 6 мм, непотрібний старий свічник із латуні та плунжер масляного насоса. Фторопласт використовується як підшипник – він не боїться вологи, відрізняється великою зносостійкістю та цілком достатньою фізичною міцністю.

Крок 1.Знайдіть в інтернеті та роздрукуйте малюнок або орнамент для флюгера.

Практична рада. Не треба вибирати складні чи дрібні малюнки, вони непомітні з великої відстані. Крім того, такі контури дуже важко вирізати, не варто створювати додаткові проблеми. Тим більше, що ніякого позитивного ефекту в результаті не вийде.

Крок 2Приклейте папір із малюнком на мідну пластинку. Для цього можна скористатися спеціальними стрічками. Вони приклеюються на папір, а потім з них видаляються захисні покриттязі зворотного боку. Після видалення клеюча речовина залишається на папері, її можна фіксувати на будь-якому предметі.

Крок 3Спеціальними чи звичайними ножицями виріжте контур флюгера. Тонка мідна пластинка ріжеться легко.

Крок 4.Закріпіть заготовку флюгера між двома відрізками рівних дощок, міцно стисніть струбцинами. Загніть киянкою один край під прямим кутом. Довжина підгину приблизно 2-3мм. Він потрібний для того, щоб під час подальшого вирізання контуру струмова мідна пластинка не деформувалася. Надалі до підгину припаюється трубка.

Крок 5.Починайте вирізати дрібні деталі візерунка. Робити це треба надфілями, попередньо висвердливши отвори відповідного діаметра.

Не поспішайте, працюйте дуже обережно. Не проблема, якщо трохи порушиться і зміниться візерунок, це ексклюзивне та індивідуальне рішення. Головне, щоб площина пластини не мала критичних деформацій.

Крок 6Зніміть з поверхні пластини папір та дрібною шліфувальною шкіркою ретельно очистіть його.

Крок 7.Збільште жорсткість платини, вона дуже тонка і не може витримувати сильних поривів вітру. Для цього краще скористатися латунним дротом діаметром 2-4 мм. Ліна має приблизно відповідати двом довжинам флюгера. Зігніть дріт дугою по центру, як шаблон краще користуватися колом відповідного діаметра.

Покладіть заготовку на платівку, за необхідності поправте форму дроту. Притисніть деталі будь-яким важким предметом, обробіть місце паяння спеціальним флюсом і з'єднайте два елементи. Паяти можна як звичайним електричним, так і сучасним газовим паяльником. Другим інструментом працювати набагато простіше та швидше.

На цьому саме вітрило флюгера готове, треба приступати до виготовлення інших деталей. Відразу скажемо, що ці процеси набагато складніші за перший.

Виготовлення напрямних конструкцій

Потрібно приймати власні рішення з урахуванням того, які вироби у вас є, що з них можна використовувати і в якій якості. Ми вже згадували, що в нашому випадку деякі деталі флюгера виготовляються із старих свічників.

Крок 1.Відкрутіть від підставки свічника верхню частину, затисніть у лещатах і припаяйте до неї шматочок мідної трубки.

Її довжина повинна бути на 1-2 см більше ширини вітрила, у нашому випадку 20 см. Процес паяння стандартний, постійно дотримуйтесь правил техніки безпеки. Справа в тому, що для паяння міді застосовується досить агресивний флюс, він повинен розчинити верхню плівку оксиду металу. В іншому випадку припій не з'єднуватиметься з міддю.

Крок 2Надягніть на торець декоративний наконечник. Бажано його виточити окремо із відповідного сплаву. Якщо такої можливості немає, то використовуйте деталі, що є під руками, від інших виробів.

Крок 3З одного боку мідної трубки припаяйте вітрило флюгера, а з іншого боку спеціально зігнуті мідні дроти. Вітрило фіксується до раніше зігнутого бортика, а шматочки дроту розташовуються точно по лінії симетрії з протилежного боку. У кінцевому вигляді всі елементи розташовуються строго в одній площині, вони мають виглядати симетрично і красиво. За бажання створюйте різні візерунки, гніть дріт спіральками, створюйте додаткові декоративні елементи.

Крок 4.Розвалюйте один кінець мідної трубки. Робиться це за допомогою молотка та сталевого конуса. Встановіть трубку у вертикальному положенні на конусі та ударами молотка з протилежного боку виконуйте розвальцювання. Намагайтеся, щоб все виглядало красиво, не надто збільшуйте діаметр. А якщо ні, то мідь може тріснути, доведеться зіпсований кінець відрізати і роботи починати спочатку.

Крок 5.Протилежний від розвальцювання кінець трубки акуратно відріжте. Краще застосовувати спеціальний різак, він залишає ідеально рівний і перпендикулярний до осі зріз. Але такий інструмент є не у кожного, він потрібний лише професіоналам. Видалити кінець трубки можна звичайною ножівкою по металі, а потім торці поправити напилками. Справа в тому, що досягти ідеального зрізу тільки полотном дуже важко, в більшості випадків доведеться працювати і напилками.

Крок 6Вставте муфту в трубку, що розвальцьована, заженіть її щільно всередину. Далі слід припаяти ще один шматок, його довжина вже набагато більша. Ця трубка служить корпусом для внутрішньої осі та втулки з фторопласту. Працюйте дуже уважно, осі всіх трубок повинні розташовуватись строго на одній лінії. Під час паяння постійно перевіряйте положення елементів, за потреби виправляєте їх.

Крок 7.У нижній торець вставте спеціально підготовлений шматок фторопласту. Він повинен щільно входити в трубку, не хитатися і випадати. Фторопласт повинен мати отвір, який вставляється плунжер масляного насоса.

З'єднання фторопласту та трубки, а також плунжера (на фото праворуч)

Отвір робіть на 0,1 мм менше діаметра плунжера, треба домогтися з'єднання з невеликим натягом. Плунжер виготовляється з дуже міцної легованої нержавіючої сталі, що забезпечують тривалу і надійну роботуцього елемента. Ще раз нагадуємо, що всі окремі деталі повинні лежати на одній прямій, від цього залежить працездатність флюгера.

Крок 8Зберіть флюгер, вставте всі деталі на місце та перевірте його обертання. Воно має бути вільним та максимально легким.

За бажання мідь можна штучно зістарити, при цьому застосовується сірчана печінка. Процес патинування супроводжується виділенням шкідливих хімічних сполук, працювати потрібно в респіраторі та гумових рукавичках.

«Сірчана печінка» - це бура маса, що виходить від спікання 1 г сірки з 2 г поташу або їдкого натру. Спікають суміш у залізній ложці на тихому вогні

Поставте на флюгер пропелер, як він робиться, ми розповімо трохи нижче.

Тепер можна встановлювати готовий флюгер на коник даху. Визначтеся з місцем, висвердліть отвори відповідного діаметра. Якщо у вас на конику металева планка, то роботи набагато спрощуються. Для керамічних покриттівдоведеться вигадувати інші варіанти безпечних для покрівлі та надійних кріплень. Висвердлений отвір герметизується смужкою стрічки з бітумним просоченням, а тільки потім в нього щільно вставляється флюгер.

Важливо. Конструкція флюгера не може надійно утримуватись тільки за рахунок отвору в металевому листі товщиною приблизно 0,45 мм. Якщо покрівля неутеплена, то з боку горищного приміщення слід встановити додаткові елементидля фіксації. Якщо горищне приміщеннямансардного типу, то підібратися до основи флюгера зі зворотного боку даху неможливо, треба виготовляти спеціальні майданчики для надійної фіксації виробу на металевій покрівлі.

Ціни на різні види паяльників

Паяльник

Виготовлення флюгера з листової сталі

Особливих відмінностей від вищеописаних процес виготовлення флюгера з листової сталі не має, різниця тільки в технологіях, що застосовуються.

Листова сталь значно міцніша за мідь, що викликає проблеми під час вирізування візерунка на вітрилі флюгера.

Найкраще користуватися ручним плазмовим різаком, з таким апаратом просто працювати, він дає рівні кромки. Але малюнок потрібно перекласти з паперу на металеву пластинузробити це можна за допомогою фломастера.

Відповідно, всі роботи зі збирання робляться зварюванням, потім шви очищаються, металевий флюгер покривається захисними антикорозійними покриттями.

Як вже згадувалося вище, краще для таких виробів використовувати листи нержавійки. Після вирізання візерунка зі зворотного боку листа з'являються патьоки металу, їх обов'язково треба прибирати. Використовуйте звичайну болгарку з товстим абразивним диском. Чи не тонким для різання металу, а саме товстим. Тонкий може тріснути, що спричинить дуже серйозні травми.

На передню частину флюгерів надягають металеві, пластикові або дерев'яні пропелери.

Як зробити пропелер

Дерев'яний гвинт пропелера робиться з граба, берези чи груші. Можна використовувати і хвойні породи деревини, але досить м'які і швидко зношуються. Пропелер робиться у кілька етапів.

Крок 1.Намалюйте на заготовці вид зверху, для цього користуйтеся заздалегідь виготовленим шаблоном. У центрі висвердліть отвір під вал, діаметри повинні забезпечувати вільне обертання.

Крок 2 Електричним лобзикомвиріжте заготовку, позначте на ній кути закрученості лопатей. Вони впливають на силу тяги, при збільшенні значень пропелер обертатиметься від найменших рухів повітря.

Крок 3Намалюйте вид збоку, зніміть зайву товщину дерева ножем чи рубанком. Обробіть місце переходу лопат у центр сердечника.

Профіль має бути плоско-опуклим

Крок 4.Після вирізування вирівняйте поверхні наждачним папером. На горизонтальному дроті проведіть балансування.

Тепер залишилося покрити поверхні пропелера міцним лаком для зовнішніх робіт та встановити його на флюгер.

Ціни на популярні моделі електролобзиків

Електролобзик

Відео – Як зробити флюгер

Окрасою даху може стати не лише фігурний флюгер, а й простий ковпак, що увінчує димохідну трубу. Такі вироби необхідні для того, щоб усередину димохідного каналу не потрапляла бруд, сміття, волога, а птахи не будували гнізда на трубі. Про те,