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.
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.
Далее изготовляем шаблон винта из картона или любого другого (см рис 3.) плотного материала и переходим к изготовлению собственно требуемого винта (150х100 мм).
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...
- 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.
Далее изготовляем шаблон винта из картона или любого другого (см рис 3.) плотного материала и переходим к изготовлению собственно требуемого винта (150х100 мм).
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...
Глагол "рассчитать", "рассчитывать" - два "с";
Существительное "расчёт" - одно "с".
Уфф, запарился вставлять, не скажу почему.))) Всем удачи. И поменьше чешите языки друг о друга. ))
Просто в подборе?
Ну так вроде это и так ясно - что винты надо подбирать для получения оптимальных параметров, которые для моделей разного класса разные: для одинх скорость, для других максимальная тяга, для третьих еще что-то...
Главное что неясно мне из этой статьи - какой собственно параметр оптимизируем?
PS: Статья из журнала Юный Техник №2 за 1977 год.
Я хотел сказать, что здесь затрагивается вопрос не постоянного по длинне лопасти шага. Например картинку под номером 4 я больше нигде не встречал (сравните с рис.2 в статье). А больше да, ничего здесь особенного нет.
А вообще кто нибудь промерял винты, которые мы покупаем? Я как то пробовал, но что то не пошло - там сразу стало ничего ничему не соответствовать, и я бросил.
Сейчас опять эту тему мусолят - http://www.parkflyer.ru/blogs/view_entry/10524/#position=373861 вот я и зашел за картинками.
Возьмите 3-4 одинаковых (вроде бы) пластиковых винта любого производителя и замерьте к примеру толщины лопастей... Или сделайте тесты тяги на одном и том же моторе при одинаковом питающем напряжении... Тоже будет существенная разница... Примерно в 3-8%...
При тщательном ручном изготовлении, если Вы уже набили руку разница в параметрах сделанных вами винтов тоже будет в пределах 5-10%. Я такой погрешностью обычно пренебрегаю... Если же нужны винты со сходными параметрами - никто не мешает сделать их штук 10 и отобрать наиболее одинаковые по интересующему Вас параметру.
Поэтому мне читать для написания этой статьи ничего не требовалось.
Желающие могут использовать и комп, если им это надо - думаю что разных программ для рассчета винтов в сети есть и довольно много. Мне лично комп давно надоел в силу профессии - я инженер-программист уже лет надцать и потому предпочитаю многое делать руками. Когда делаешь сам - лучше понимаешь суть дела. По поводу Вашей ссылки - товарищ что-то недоделал... Уж если он решил все считать на компьютере, то надо бы уж тогда и шаблон автоматически печатать на принтере - зачем потом вручную карандашом его рисовать?
Слепить что ли собственную программу для совсем ленивых? Такую чтобы сразу шаблоны выдавала?
Жаль вот только, что 3D-принтеры пока еще большая редкость - а так можно было бы вообще сразу после рассчета как минимум мастер-модель винта объемную напечатать...
Боюсь что скоро модели тоже будут на 3D принтерах печатать, а не делать руками.
Удачи, слепите обязательно, ....!
Я уже лет примерно 20-ть как пришел к выводу, что компьютеризация всего и вся - вещь ужасно вредная и обычно ведет не к повышению технического уровня людей - а прямо наоборот - к дебилизации населения. В школе я категорически отказывался от уроков информатики и предпочитал вести уроки труда и кружки, т.к. во-первых программу по информатике для школы составляли какие-то полные дебиллы, а во-вторых я считаю что лет до 15-16 школьников вообще нельзя даже близко к компьютеру подпускать - ничего хорошего (за редким-редким исключением) из этого не получается.
Поясню для тех кто ничего не понял,... кому нужно доработать, ...а кому шаблон на принтере ...
У настоящих авиамоделистов уже давно нарезаны шаблоны(либо из книжки Гаевского Микродвигатели или как сказали из Киселёва) и вопрос встаёт только в вариации диаметра и шага, ввёл шаг и диаметр хоть в дюймах хоть в мм.,и получил толщины отметил их на болванке взял нож и начал резать,и не надо здесь ни принтера ни дороботок ни шаблона ни лазера.(Я к примеру для электро режу сразу без шаблонов и не жалуюсь!)
Современный мальчишка не будет сидеть с карандашом и милиммитровкой считать углы, ещё посаветуйте логорифмическую линейку и таблицы Брадиса(о чём возможно он не слышал) ему надо сразу всё и в миг...Вот для них и тех кто уже имеет представление откуда что берётся и сделан расчёт....!
И правильно "выскочка" из лампы говорит меньше слов и мутной воды, если делать то дело,то что учить молодёжь надо это точно(книжки они не читают),вот для этого ваша статья подайдёт.
Вот Юрий Васюков молодец дал материал(я не встречал его), это дело, и метко внизу подметил.А парировать каждый комент и хаить чужой труд большого .....не надо...я уже подмечал кому-то не стоит превращаться в базарную бабу, тем более в солидном возрасте....
Извините если кому-то покажется грубо...,я не преследовал эту цель...
P.S. ...два основных параметра вина....ну это здесь не надо, как говорится не пришей кабыле ....
Может имеет смысл попроще и попонятнее изложить? И еще пробелы между абзацами сделать?
А то как-то все сумбурно и одной кучей...
«« Флатер….SF пропы….-несбалансированные-имеют меньшую тягу-на солнце их поведёт-не безопасные-долго делаются-для пенолётов слишком тяжёлые ….. 30000 об/мин. …..120000 об/мин., и ещё не предел ……»»
ЛЮДИ !!!! ВЫ первые строчки статьи читаете ????!!!!
«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?»
Николай П, Москва - не нервничайте .
Статья – вовремя и полезная (««хоть таких тем полно везде…»»). Работу ПР в последнее время без мата мало кто комментирует. ««Лучше подождать посылку»». У меня рекорд – «время в пути» пока 82 дня. Но одна из последующих посылок похоже этот рекорд перекроет. Жалко ни кто не выложит статью как самому LiPo сделать……..
статья же только про некий расчет пропа и некое изготовление, не говорится чем все изготавливалось, почему этим инструментом, с плохим очень качеством изображения, где плохо видно качество сего пропа. в статье не говорится куда этот проп, почему этот проп такой, материал даже не говорится какой. :)
С уважением, Александр.
«Все это решаемо при наличии разумного подхода и простейших инструментов…….Первым делом с помощью напильника или ножа………. то лучше использовать драчевый напильник (с крупной насечкой) или мелкозубый рашпиль» .
Если у ВАС есть доступ к станку с ЧПУ – да «за ради бога»….. Используйте его !
« в статье не говорится куда этот проп, почему этот проп такой, материал даже не говорится какой.»
«Обычно человек хорошо знает, какой именно винт ему нужен для модели... Если нет - то это тема для отдельного разговора……Если вы делаете винт из достаточно мягкой древесины(липа, бальса)…… если же вам нужен винт из твердых пород вроде березы или бука.»
Перечитайте повнимательнее….
А если « плохо видно качество сего пропа» - попросите автора чтобы выложил качественное фото во всех подробностях. Врят ли он откажет …..
автор сказал, что можно использовать, а что он использовал не озвучил. так читайте ниже, спросил какой размах модели будет, и соответственно надо бы сказать какая модель, а тут сразу "балабол". автор то не сказал из чего у него винт. не сказал какой у него инструмент. автор просто говорит, что можно использовать, но мы то не узнаем как этим пользоваться, может некоторые и не видели данного инструмента.
а просить показать у автора статьи что-либо, это почти как получить слово "получи" с кота, он просто начнет выдвигать условия на которых покажет, то или иное.
Сей товарисч давно мне по предыдущим статьям надоел.
У него цель иная - не прочитать статью и ее обсудить - а прийти в обсуждение и там нагадить. Другой цели у него похоже и нету.
часто заводите людей в заблуждение, а они этому верят, начинают повторять и тем самым чушь принимается за правду, а правда за чушь.
и это не один я уже говорю много раз, просто некоторые забили на Вашу чушь в комментариях, и просто не хотят портить отношений с Вами.
а Вы в свою очередь, когда говорю совет всем, начинаете настраивать всех против меня, что бы принимали мои слова за бред. и вечно поприкаете "пакт о неразговорчивости", но сами то отвечаете на мои комментарии.
и вечная ироническая насмешка над комментариями уже надоела, как говорил выше, чушь - считаете правдой, над правдой насмехаетесь.