(Краткий обзор станков и приспособлений, изготовленных в процессе постройки моделей парусников)
Целью данного обзора является упорядочение для удобства пользования размещенной в различных ветках форума информации о станках и приспособлениях, изготовленных мной в процессе постройки моделей парусников.
Часть 3
НАВИВКА ТРОСОВ И КАНАТОВ
Станок для навивки тросов и канатов
Качество такелажа в значительной мере определяет внешний вид модели, поэтому его изготовлению моделисты уделяют много внимания. Для изготовления такелажа можно применять обычные нити, но гораздо красивее выглядит такелаж, изготовленный из тросов и канатов, специально навитых (обычно из трех нитей или трех стренг, каждая из которых может состоять из нескольких нитей) для конкретной модели. Для навивки тросов моделисты применяют самые разнообразные станки и приспособления - от простейших конструкций с ручным приводом до машин с несколькими моторами; на основе электробритвы и из конструктора Лего и так далее. Станок для навивки тросов (тросомот, тросомоталка) представляет собой устройство, которое крутит каждую из нитей (чаще всего их три) в одном направлении, а эти закрученные нити скручивает вместе в противоположном направлении. Процесс скручивания нитей наглядно показан на анимации (фото 1), позаимствованной мной из Интернета (не помню, с какого сайта).
|
| Фото 1 |
Представление о навивке реальных канатов можно получить, посмотрев это видео http://www.youtube.com/watch?v=IaHQUvG8jzA (1990 г., одна из английских фабрик, весьма древнее, но действующее оборудование). Навивку каната на старинном тросомоте с ручным приводом можно посмотреть здесь http://www.youtube.com/watch?v=P_1zX4qv7DI&feature=related , по этим же ссылкам есть еще несколько видео по изготовлению канатов.
Станок для навивки тросов должен обеспечивать равномерную скрутку нитей под постоянным углом наклона к оси троса (40-50 градусов для троса из трех нитей). Если этот угол превышает 50 градусов, то трос будет сворачиваться в мелкие петли и узелки, потому что входящим в него нитям не будет хватать пространства для равномерной скрутки. Угол менее 40 градусов приводит к неплотной, рыхлой скрутке, трос будет выглядеть некрасиво и стремится расплестись. Обычно для решения этой проблемы применяют скользящий между нитями перед точкой скрутки блок (чаще всего деревянный) в виде конуса с пазами на поверхности (челнок, пуля), расположенными под углом 120 градусов. В большинстве тросомотов блок перемещается вручную, но при этом он должен сохранять свое положение между нитями. Если блок перемещается слишком медленно, то трос будет перекручен, если слишком быстро - то получится плохо скрученный трос, поэтому для навивки качественных тросов требуются определенные навыки, которые, впрочем, приобретаются довольно быстро с каждым метром навитого троса.
Тросомоты делятся на два основных типа:
- устройства с горизонтальной компоновкой (классическая компоновка), детали которых расположены в горизонтальной плоскости, а навивка тросов и канатов происходит с помощью ручного привода или моторов;
- устройства с вертикальной компоновкой, в которых детали расположены в вертикальной плоскости, нити закручиваются вручную или мотором, а скручивание их между собой в противоположном направлении (собственно, навивка троса) происходит под воздействием вращающегося груза, подвешенного к другому концу нитей.
Каждый из этих типов тросомотов имеет свои преимущества и недостатки: горизонтальные тросомоты производят навивку тросов быстрее вертикальных (выше скорость вращения), имеют более широкие возможности для регулировки плотности намотки, лучше вертикальных тросомотов мотают канаты больших диаметров, но несколько сложнее в изготовлении и для их работы требуется больше места, чем для вертикальных тросомотов. Вертикальные тросомоты проще в изготовлении, занимают меньше места, но их настройка перед навивкой сложнее (более критичен подбор величины груза, определяющий плотность намотки), а процесс навивки канатов занимает больше времени. Длина навиваемых канатов для обоих типов тросомотов ограничена в основном наличием места для их установки: в наших жилищных условиях для вертикальных тросомотов это высота потолков, для горизонтальных – длина комнаты, балкона или подоконника, исходя из чего длина реально навиваемых тросов для вертикалных тросомотов составляет 1,5-2 м, для горизонтальных - 4-6м. Тем не менее, при наличии определенных навыков качественные тросы и канаты можно навить и на горизонтальных, и на вертикальных тросомотах, поэтому оба типа тросомотов широко используются моделистами во всем мире, а выбор конкретной конструкции зависит от задач, имеющихся возможностей и личных предпочтений моделиста (например, кому-то привычнее перемещаться по горизонтали, а кому-то по вертикали).
Существуют и другие типы тросомотов, например, так называемый планетарный тросомот (фото 2)http://www.shipmodeling.ru/content/tooling/detail.php?ID=346 для навивки «бесконечного» каната, не нашедший, однако, широкого применения из-за сложности конструкции и управления ним, а также из-за необходимости перенастройки под каждый диаметр нити. Применение таких тросомотов целесообразно только при навивке большого количества (километры) тросов одного диаметра. Известны также попытки создания гибридных станков (наклонных тросомотов, фото 3,http://marinemodelisme.blogspot.com/2009/12/la-machine-corder_18.html ), сочетающих достоинства горизонтальной и вертикальной схем компоновки.
|
|
| Фото 2 | Фото 3 |
Решив построить станок для навивки тросов и проанализировав обширную информацию по этому вопросу, а также проконсультировавшись с коллегами, я остановил свой выбор на устройстве с горизонтальной компоновкой. В качестве прототипа я выбрал конструкцию станка для навивки канатов Алексея Баранова, описание и фото которого приведены в отчете по Пантелеймон-Виктории http://forum.modelsworld.ru/topic8008.html. Конструкция мне понравилась своей продуманностью, мощностью и прочностью. Станок работает очень быстро и надежно, обеспечивает качественную намотку (можно посмотреть фото готовых канатов и тросов в том же отчете по Пантелеймон-Виктории) и может вить канаты и тросы длиной до 5 метров и толщиной от 0,4 до 8 мм.
Моя конструкция несколько отличается от прототипа, но также состоит из трех основных частей: блок закручивания каждой из нитей каната, блок закручивания каната (подвижная тележка) и направляющие, по которым движется тележка при скручивании каната. В конструкции использованы два одинаковых электромотора.
Блок закручивания нитей (фото 4-11) состоит из вертикальной стойки (фанера 30мм) и основания (фанера 15мм), на котором расположен электромотор постоянного тока Д-25Г (мощность 25 ватт, номинальное напряжение питания 27 вольт, скорость вращения 6000 оборотов) и привод. В вертикальной стойке установлены под углом 120 градусов три латунных обоймы, внутри каждой по 2 подшипника (внутренний диаметр 6 мм), через которые проходят стальные оси с закрепленными на них шестернями и крюками. Стальные крюки крепятся к осям на резьбе и дополнительно припаяны к торцам осей. Ремень от швейной машинки SINGER.
|
|
| Фото 4 | Фото 5 |
|
|
| Фото 6 | Фото 7 |
|
|
| Фото 8 | Фото 9 |
|
|
| Фото 10 | Фото 11 |
Блок закручивания каната (подвижная тележка) представляет собой тележку, основанием которой является перфорированая пластина из оцинкованой стали толщиной 2 мм (фото 12-16). На пластине установлен мотор с крюком на оси, клеммная колодка и распорка, позволяющая «подкручивать» нити перед свивкой их в канат, если это надо. Основание установлено на колеса из подшипников, катящиеся по верхней и нижней поверхностям направляющих и удерживающие тележку от возможных виляний в горизонтальной и вертикальной плоскостях. На заднем конце пластины установлена стойка, к которой крепится канат с грузом.
|
|
| Фото 12 | Фото 13 |
|
|
| Фото 14 | Фото 15 |
|
|
| Фото 16 | |
Направляющие для подвижной тележки (фото 17-21) изготовлены из двух алюминиевых профилей длиной 2000 мм, установленных на доске длиной 2200 мм, толщиной 20мм и шириной 150 мм. На этой же доске установлен контактный разъем, к которому присоединяется провода от источника питания, электродвигателей и пульта управления ними (раздельное включение-выключение через трехжильный кабель длиной 2 м). Направление вращения двигателей меняется простой перестановкой их выводов питания в контактном разъеме - так как это приходится делать не часто, я не стал выносить дополнительные кнопки в пульт управления. Питание на подвижную тележку подается по проводу, скользящему по проволоке, натянутой вдоль направляющих. На конце доски установлен блок, через который проходит трос для подвески груза, при помощи которого регулируется натяжение нитей при намотке троса. Величина груза зависит от длины, диаметра и количества используемых нитей. Челнок диаметром 50 мм изготовлен из бука. Для намотки тросов длиной до 2 метров блок закручивания нитей устанавливается на краю доски с направляющими, для канатов большей длины – на соответствующем расстоянии соосно с подвижной тележкой, на любой подходящей подставке (стол, стул, тумба). В процессе намотки канатов длиной около 5 метров тележка обычно проезжает до 1,5 метров. Для намотки канатов диаметром 0,2-0,5 мм напряжение питания электродвигателей уменьшается до 14-18 вольт. На фото 22-24 показан челнок в начале и конце навивки. В разобранном виде тросомот занимает мало места: доска с направляющими хранится в вертикальном положении (фото 25), остальные детали умещаются в небольшую коробку. Сборка и приведение конструкции в рабочее состояние занимают около 15 минут.
|
|
| Фото 17 | Фото 18 |
|
|
| Фото 19 | Фото 20 |
|
|
| Фото 21 | Фото 22 |
|
|
| Фото 23 | Фото 24 |
|
|
| Фото 25 | |
Более детальная информация о конструкции тросомота приведена здесь:
http://forum.modelsworld.ru/topic8163.html
Нити для навивки тросов
Качество конечного продукта зависит от качества применяемых для его изготовления материалов - в данном случае от ниток, применяемых для изготовления тросов и канатов. Для того, чтобы определится с типом ниток – COTTON или POLYESTER, я просмотрел большое количество материалов по этому вопросу, а также попробовал делать тросы из тех и других ниток. В процессе поисков мне попалась сравнительная таблица пригодности различных типов ниток для навивки тросов для такелажа моделей (фото 26), подготовленная одним из авторитетов в этой области Gene Larson (former chairman of the Nautical Research Guild's Board of Directors), а также его статья «Thread Material Sets Rope Behavior», в которой он пишет: «Ищите Gutermann СА 02776 в полиэстере или хлопке». Красивые канаты для такелажа моделей М 1:48 и больше получаются из хлопковых нитей с последующей их обработкой различными растворами, придающими канатам определенную окраску и имитирующими пропитку. Однако для небольших диаметров различия между тросами из хлопковых ниток с пропиткой и полиэстеровыми мало заметны, а рельеф полиэстеровых канатов, на мой взгляд, выглядит даже лучше. Учитывая все это, я отдал предпочтение ниткам POLYESTER Gutermann 02776 (фото 27). Тросы, навитые из этих ниток, почти не блестят (после протирки жидким шеллаком совсем не блестят) и практически не дают пуха (не ворсятся) в отличие от многих других типов полиэстеровых ниток. На фото 28- 30 показаны примеры тросов, навитых с помощью описанной конструкции.
|
|
| Фото 26 | Фото 27 |
|
|
| Фото 28 | Фото 29 |
|
|
| Фото 30 | |
Несколько слов о диаметре готовых канатов (в данном случае 3-х стренговых). Эта величина зависит как от типа, диаметра (или плотности dTex) и количества нитей в стренге, так и от плотности намотки, обеспечиваемой данным тросомотом. Существует много различных рекомендаций и таблиц по выбору ниток для получения каната заданного диаметра. Несколько таблиц диаметров каната в зависимости от применяемых ниток и количества стренг можно посмотреть здесь http://5500.forumactif.net/t97-fil-pour-cordages . Однако все эти рекомендации обычно разработаны на основании результатов, полученных на тросомоте определенной конструкции (далеко не всегда указывается, какой именно) и не всегда могут быть напрямую применены для тросомота другой конструкции (а конструкций этих существует великое множество). В этом я убедился на собственном опыте, когда по рекомендации, приведенной на одном французском сайте для ниток Gutermann попробовал на своем тросомоте намотать канат диаметром 1 мм из 3 стренг по 7 ниток каждая: в результате получился канат диаметром 0,85-0,9 мм (диаметр измерялся как ширина 10 витков троса, деленная на 10). Когда я начал разбираться в причинах, выяснилось что рекомендации касаются одномоторного вертикального тросомота, в котором стренги скручиваются в канат под воздействием груза, а в двухмоторной горизонтальной схеме стренги скручиваются в канат мотором. Таким образом, для изготовления троса заданного диаметра на конкретном тросомоте упомянутые рекомендации можно использовать лишь как ориентировочные, требующие экспериментального уточнения. Из опыта навивки канатов с помощью моего тросомота могу также сказать, что наиболее удобно регулировать диаметр готового каната изменением количества ниток в стренге, для чего предпочтительнее применение тонких ниток.
По поводу цвета ниток: в соответствии с широко известными рекомендациями Хоккеля для такелажа моделей следует применять четыре цвета ниток – черный, темно-коричневый, рыжий и бежевый. Придерживаться этих рекомендаций или нет – каждый моделист решает сам, но следует ометить, что существует много прекрасных моделей известных мастеров, такелаж которых изготовлен из нитей одного-двух цветов разных оттенков и выглядит этот такелаж великолепно.
Станок для клетневания тросов и канатов
В процессе изготовления такелажа приходится клетневать тросы и канаты. Существует много разнообразных приспособлений и станков (клетневалок), применяемых моделистами для этих целей. Я изготовил довольно простое по конструкции устройство (фото 31-38), которое показало неплохие результаты при клетневании тросов и канатов диаметром до 3 мм. Длина клетнюемых канатов практически не ограничена, так как устройство позволяет выполнять клетневку по частям длиной до 300 мм постепенно передвигая канат. Устройство состоит из двух стоек из 15 мм фанеры, установленных на расстоянии 320 мм друг от друга на основании из ламинированной паркетной доски толщиной 14 мм. В стойках установлены 4 подшипника с внутренним диаметром 6 мм. Нижняя пара подшипников соединена стальным стержнем диаметром 6 мм, на котором закреплены пластмассовые шестерни от старого копировального аппарата. В каждом из верхних подшипников установлены трубки диаметром 6 мм, на наружной поверхности которых изготовлена резьба М6, а также установлены аналогичные шестерни и ручки для вращения каната (под правую и под левую руки) и закрепления на них частей каната, которые в данное время не обрабатываются или уже оклетневаны. Эти части зажимаются гайкой через шайбу с резиновой прокладкой. Предусмотрена также регулировка натяжения и угла намотки нити на канат.
|
|
| Фото 31 | Фото 32 |
|
|
| Фото 33 | Фото 34 |
|
|
| Фото 35 | Фото 36 |
|
|
| Фото 37 | Фото 38 |
Более детальная информация о конструкции клетневалки приведена здесь :
http://forum.modelsworld.ru/topic8028.html.
В заключение хочу отметить, что при постройке вышеупомянутых тросомота и клетневалки (как, впрочем, и других станков) я руководствовался далеко не в последнюю очередь соображениями надежности и безотказности их работы (по принципу "раз построил и забыл", далее только пользуешься). Эти соображения безусловно повлияли и на выбор материалов для постройки, и на конструкцию как отдельных узлов и деталей, так и станков в целом. а также несколько увеличили время их постройки. Наверное, что-то можно было бы и упростить в их конструкции, но принцип надежности возобладал. Всеми описанными в этом обзоре станками и приспособлениями я пользуюсь по мере необходимости и пока удовлетворен их работой, но это только один из примеров возможной реализации подобных устройств, простор для творчества здесь огромный. Строились все эти агрегаты начиная с 2007г. параллельно с постройкой моделей и если просуммировать затраченное на их постройку время, то получится не мало - около года, но зато теперь у меня, как говорится, "развязаны руки" в плане самостоятельного изготовления практически всех основных деталей и элементов для моделей.
Автор - Виталий Радько (Garward)
Город - Киев.
Эксклюзивно для сайта ModelsWorld
Перепечатка и публикация на других ресурсах
возможна с разрешения администрации сайта
и обязательной ссылкой на ресурс.
Контакт webmaster@modelsworld.ru
Мой блог находят по следующим фразам