18.11.21.Группа 4.Сведения о двигателях для судомоделей.Установка двигателя.

Резиновый двигатель

Для изготовления резинового двигателя используют специальные резиновые нити сечением 1X2, 1X3, 1X4 или 2X2 мм, применяемые авиамоделистами. Если нельзя достать такую резину, можно использовать кусок велосипедной или тонкой мотоциклетной камеры, вырезав из нее ленту шириной 3—4 мм. 

В табл. 5 показана зависимость элементов резинового двигателя от площади сечения резинового мотка

1

. 

Длина и количество лент или нитей резинового двигателя зависят от длины и веса модели судна. Чем больше модель, тем мощнее должен быть двигатель для нее. Чем больше будет использовано резины для двигателя, тем мощнее он будет. 

Из данных этой таблицы видно, что удельная энергия практически не зависит от поперечного сечения мотка резины. 

В зависимости от размеров модели судна и базы для резинового двигателя его длина может быть любой, практически в пределах от 0,5 до 1,2 м. По данным Г. В. Миклашевского

2

, крутящий момент и максимальное количество оборотов резинового двигателя разных сечений и длины приведены в табл. 6. 

Данные этой таблицы подсчитаны по формуле: 

где n — число оборотов резинового двигателя;
l — длина нерастянутого мотка резины, мм )
S — площадь сечения всех нитей, см

2

. 

  
Рис. 61. Изготовление резинового двигателя

После того как определены размеры резинового двигателя — длина и сечение мотка — и подобрана резина, можно приступать к изготовлению двигателя. В доску вбейте два гвоздя. Расстояние между ними должно быть равно длине будущего резинового двигателя. Резиновую нить или ленту раскладывайте ровно, без натяжения и петель. Концы нити связывайте «прямым узлом». Чтобы моток резины можно было надеть на крючок и присоединить к гребному валу, следует сделать ушки. Растянув резину на участке, где она огибает гвоздь, на 5—6 см, обматывают этот участок изоляционной лентой и затем делают ушки. Закрепить ушко можно плотной ниткой, наложив «марку», или сделать манжету так, как показано на рис. 61. 

При установке резинового двигателя на модель необходимо следить за тем, чтобы оси гребного вала и натянутого резинового двигателя составляли прямую линию (рис. 62). 

Рис. 62. Соединение резинового двигателя с гребным валом

Рис. 63. Резиновый двигатель с зубчатой передачей

Рис. 64. Спаренный резиновый двигатель

Кратковременность действия резинового двигателя из-за большого числа оборотов заставила моделистов искать путей для увеличения продолжительности его работы, т. е. уменьшения числа оборотов, что можно осуществить с помощью зубчатых колес, как показано на рис. 63. Судомоделисты стремятся увеличить мощность резинового двигателя, поставив на модель не один моток резины, а два. В таких случаях применяют зубчатые передачи. На рис. 64 приведена схема резинового двигателя с шестеренками. Мощность двух резиновых двигателей передается на два вала. 

По другой схеме (рис. 65) используют также два резиновых двигателя, работающих на два вала, с добавлением еще одной шестеренки. Насаженная на гребной вал, она передает энергию резиновых двигателей гребным винтам с изменением числа оборотов. Если число зубцов на этой шестеренке будет вдвое больше, чем на основных шестеренках (каждой в отдельности), то гребной вал будет вращаться в два раза медленнее, что улучшит ходовые качества модели. 

Рис. 65. Схема спаренного резинового двигателя на два вала

Рис. 66. Передача под углом с помощью пружинки

Рис. 67. Крепление резинового двигателя

Чтобы передать энергию резиновых двигателей валам, расположенным под углом (это бывает в тех случаях, когда резиновые мотки расположены высоко), можно применить в качестве гибкого вала спиральные пружинки (рис. 66). Чтобы не искажать общего вида модели судна, для крепления резиновых двигателей можно рекомендовать устройство колобашек, составляющих как бы части носа и кормы и плотно, чтобы не проникала вода, вставляемых в корпус. На них крепятся крючок и гребной вал. Такая конструкция крепления показана на рис. 67. 

  
Рис. 68. Заводка резинового двигателя

Когда резиновый двигатель сделан и опробован, его надо снять, резиновые нити пересыпать тальком, уложить в стеклянную банку из темного стекла и хранить в ней до установки на судно. При установке резинового двигателя удалите с него тальк, положите на 1 час в теплую мыльную воду, вытрите, а затем для предохранения резины от пересыхания смажьте резину смесью зеленого мыла (2 части) и глицерина (1 часть). 

Так как резина «устает», заводить двигатель нужно непосредственно перед запуском модели. От многократных заводов энергия резины уменьшается на 20—25%. Заводите резиновые двигатели с помощью механической дрели (рис. 68). Это ускорит заводку в пять-шесть раз и, что особенно важно, сократит пребывание резины в напряженном состоянии. 

Не следует на продолжительный срок оставлять резиновый двигатель в закрученном состоянии. 

Электродвигатель

  
Рис. 74. Электродвигатель

Для самоходных моделей судов широко применяются электрические двигатели, выпускаемые отечественной промышленностью. Они очень компактны, весьма надежны, их легко установить в корпусе модели. 

Электродвигатель (рис. 74) состоит из цилиндрического корпуса (статора), внутри которого укреплены электромагниты, создающие магнитное поле, якоря (ротора) с коллектором и щеток, через которые двигатель питается электрическим током. Щетки прижимаются к коллектору с помощью специальных пружин, коллектор закрывается кожухом. Торцовые крышки стянуты двумя длинными винтами. 

Такой электродвигатель работает при напряжении 12—14 в. Двух двигателей обычно достаточно для получения масштабной скорости моделей гражданских морских и речных судов всех типов. 

  
Рис. 75. Крепление электродвигателя

Электродвигатели устанавливают на деревянный фундамент в корпусе модели, закрепляя их с помощью хомутика и шурупов, как показано на рис. 75. Питание двигателей осуществляется батареями для карманных фонарей. Напряжение каждой батареи 3,7 в, емкость 0,5 а·ч, срок годности 6 месяцев, вес около 120 г. 

В зависимости от типа электродвигателя берут то или иное количество батарей и производят их соединение. Чтобы увеличить напряжение, батареи соединяют последовательно, т. е. «плюс» одной батареи с «минусом» другой, а для увеличения емкости применяют параллельное соединение, т. е. «плюсы» с «плюсами», а «минусы» с «минусами», после чего через выключатель, установленный на палубе, подводят провода к клеммам электродвигателей. Провода закрепляют с внутренней стороны борта модели судна. 

В зависимости от числа гребных винтов и типа двигателей выбирают расположение механизмов и способы их закрепления. Для всех энергетических установок с гребными винтами надо делать упорный подшипник, который воспринимает упор, создаваемый работающим гребным винтом. 

Резиновые двигатели, предназначенные для простейших моделей, можно располагать как вне корпуса (для одновальных установок), так и внутри. Для двух- и трехвальных установок в целях сохранения постоянства числа оборотов валов (или же их уменьшения) применяют раздаточные коробки и редукторы. 

Электродвигатели как более уравновешенные механизмы можно устанавливать на облегченных фундаментах с размещением в переборках.

  
Рис. 78. Схема инерционного устройства для выключения электродвигателя

Аккумуляторы или сухие батареи для питания электродвигателей размещают в специальных гнездах, кассетах, исключающих всякое перемещение в корпусе модели. Большое внимание необходимо уделить надежности электропроводки, соединению батарей и подводу электрического тока к двигателям. Соединения должны быть паяными, их надо хорошо изолировать от воздействия воды. Для запуска двигателя желательно иметь реостат, что позволит регулировать число оборотов. Так как электрические батареи быстро разряжаются, надо предусмотреть возможно скорейшее выключение электродвигателей после остановки модели. Для этого делают специальное инерционное устройство, схема которого изображена на рис. 78.

Гребные валы для моделей судов изготовляют из стальной проволоки, велосипедных спиц, прутковой стали-серебрянки. В зависимости от мощности двигателя диаметр гребных валов бывает от 1 до 6 мм. Если для гребного вала резинового двигателя используют велосипедную спицу, то гребной винт крепят на валу с помощью ниппеля. При использовании сравнительно мощных двигателей внутреннего сгорания на конце гребного вала делают левую нарезку (если вал вращается по часовой стрелке) или правую (если вал вращается в обратном направлении). На конец вала насаживают гребной винт и обтекатель.

Для герметизации мест соединения вала с винтами их следует покрыть клеем БФ-2.

  
Рис. 79. Дейдвудные трубы

Дейдвудную трубу, обеспечивающую водонепроницаемость корпуса, можно сделать из тонкой латунной трубки диаметром на 3—5 мм больше диаметра гребного вала. В концы трубки запрессовывают латунные подшипники, внутренний диаметр которых на 0,2—0,3 мм больше диаметра гребного вала. Смазка осуществляется с помощью небольшой латунной трубки, впаянной в дейдвудную трубу. Последнюю как можно плотнее заполняют тавотом, что обеспечивает герметичность корпуса модели и предохраняет от попадания воды внутрь корпуса.

На рис. 79 показаны две конструкции дейдвудных труб и установка их в корпусе модели.

  
Рис. 80. Крепление дейдвудной трубы в корпусе модели

Как и на настоящих судах, установка гребных валов и гребных винтов на моделях является весьма ответственным делом. Гребной вал должен быть установлен точно в диаметральной плоскости; если на модели два вала, то они должны быть расположены строго симметрично относительно диаметральной плоскости.

Дейдвуды, выступающие из корпуса, следует подкрепить кронштейнами обтекаемой формы. Внутри корпуса, в месте прохода дейдвуда, с обеих его сторон приклеивают по деревянному бруску, как показано на рис. 80. Кронштейны и обтекатели гребных валов и их крепление показаны на рис. 81. На рис. 82 показана схема установки дейдвудов и подачи к ним смазки. Соединение гребных валов с двигателями производится самыми разнообразными способами. Если корпус модели жестяной, то крепление дейдвудов и кронштейнов осуществляют с помощью пайки.

Соединение гребного вала с двигателем осуществляется с помощью пружин, шарнира и простого зацепления, как показано на рис. 83.

Рис. 81. Кронштейны и обтекатели гребных валов

Рис. 82. Схема установки дейдвудных труб и подачи смазки

Рис. 83. Соединение вала двигателя с гребным валом

  
Рис. 84. Радиоуправляемый механизм РУМ-1

Есть немало судомоделистов, которые строят радиоуправляемые модели. Особенно широко стало развиваться это моделестроение после того, как наша промышленность выпустила комплект высококачественной радиоаппаратура! «РУМ-1» — «Радиоуправляемый механизм», который обеспечивает исполнение 6 поочередных команд в любой последовательности. Радиус действия аппаратуры 400—600 м. Пес приемника не более 400 г, вес каждого исполнительного механизма не более 100 г. Питание передатчика осуществляется от двух батарей БАС-Г-60 и двух накальных элементов ЗС-Л-30. Питание приемника производится батареей ГБ-СА-45 и накальным элементом НС-СА, применяемыми в слуховых аппаратах. Исполнительные механизмы питаются батареями для карманного фонаря КБС-05. Схема установки «РУМ-1» на модели приведена на рис. 84.