Загрузить
PDF-версию

А.И.Павлов.

Основы технологии постройки малых судов.

Проектирование и постройка своими силами даже небольшого судна занимают весьма продолжительное время-от нескольких месяцев до года и даже более-в зависимости от наличия свободного времени,материала,рабочего места,инструмента и пр.

Оборудование рабочего места.

Рабочее место.Прежде чем приступить к постройке судна,необходимо продумать во всех деталях вопрос о выборе и подготовке рабочего места,подготовить его и запастись необходимым инструментом.

В качестве рабочего места лучше всего использовать сарай,который должен иметь хорошее естественное освещение,вентиляцию и ровный деревянный или плотный земляной пол,но можно воспользоваться и простым навесом.Жителям городов гораздо труднее подыскать помещение для сборки корпуса и достройки судна,поскольку необходимая для этой цели минимальная площадь должна иметь длину L+1 м и ширину B+2 м (где L-длина,В-ширина судна).Необходимо также предусмотреть возможность удобной транспортировки готового судна из помещения.

Следует полагать,что при коллективной постройке судна необходимое помещение может быть найдено с помощью общественных организаций и руководства предприятия.

Инструмент.Для постройки судна достаточно иметь комплект обычного столярного инструмента:топор,поперечную (ножовка) и лучковую пилы,шерхебель,рубанок,фуганок,горбатый рубанок,несколько плоских стаместок шириной 10-40 мм,круглую стаместку,два молотка весом около 0,2 и 0,8 кг,киянку (деревянный молоток),две отвертки для мелких и крупных шурупов,дрель или коловорот с набором сверл и перок,долото,пробойник (бородок),рейсмус,плотничный циркуль,угольник,одно-или двухметровую линейку,рулетку,малочный угольник,ватерпас,меловую нитку с веском,рашпиль,точило или брусок,трехгранный напильник и разводку для пилы.

Необходимо также обзавестись некоторым слесарным и малярным инструментом:зубилом,клещами,плоскогубцами,кистями,шпателем и пр.

Не следует удивляться большому количеству необходимого для работы инструмента:чем больше инструмента,чем он разнообразнее и лучше по качеству-тем быстрее идет работа. 

Приспособления.Применение различных приспособлений сокращает сроки и улучшает качество постройки.Все необходимое для работы приспособления каждый может сделать себе самостоятельно.

Верстак должен быть на 15-20% длиннее строящегося судна;он сооружается вдоль стены и должен иметь хорошее освещение.Под верстаком можно устроить полки для хранения инструмента и мелких деталей (рис.1,а).Верстак из одной-двух досок,закрепленных на стойках,показан на рисунке 1,б.Для зажимания досок при строгании кромок снизу к верстаку привинчивают деревянные костыли (рис.1,б) или прикрепляют сверху упоры из планок (рис.1,в); в обоих случаях доска удерживается с помощью клина.

Деревянные тиски (рис.1,г) удобны для закрепления деталей набора и заготовок для них при обработке рубанком,рашпилем  и пр.

Металлические струбцины (рис. 1,д) необходимы для склеивания набора.Струбцины можно заменить жемами или цвинками (рис.1,е),сделанными из прочной древесины.

Приспособление для изготовления заклепок (гвоздильня),изображено на рис.2,а,состоит из двух стальных планок,приваренных к дужке из проволоки.Сверловка и зенковка отверстий в планках производится в соответствии с диаметром проволоки,из которой будут изготовляться заклепки:

Нарезанные по размеру куски проволоки вставляют в отверстия,после чего гвоздильню зажимают в тисках (рис.2,б).Головку заклепки образуют лекгими ударами молотка по выступающей части проволоки.

Ручной штамп для изготовления шайб может быть изготовлен из полосы толщиной 8-12 мм в соответствии с размерами,заданными на рис.2,в.При изготовлении шайбы образуется конусность а кромки внутреннего отверстия получаются рванными;такие шайбы хорошо охватывают заклепку врезаются в древесину и на них лучше расклепывать головки заклепок.

Шланговый уровень,состоящий из двух стеклянных трубок диаметром 6-12 и длиной 250-400 мм,соединенных резиновой трубкой длиной 4-6 м,значительно удобнее ватерпаса;сделать его легко.

Плаз.Плаз представляет собой участок ровного пола или специальный щит,на котором в натуральную величину вычерчивают все три проекции теоретического чертежа.Если такое судно уже строилось и таблица ординат уточнена,можно ограничиться разбивкой одной проекции (корпус) и штевней.

Иногда для уменьшения размеров плаза проекции бок и полушироту совмещают и масштаб по длине сокращают в 2-4 раза.

В качестве плаза можно использовать светлый паркетный или некрашенный деревянный пол.Что-бы по окончании работ чертеж можно было легко стереть,чертить лучше карандашами средней твердости или мягкими.Во избежание погрешностей в размерах,снимаемых с плаза,линии должны быть тонкими.Щитовой плаз изготовляют из листов фанеры толщиной 3-5 мм или из досок толщиной 12-15 мм,скрепленных с тыльной стороны поперечными рейками.На фанерном щите чертить лучше острозаточенными твердыми карандашами.

Стапель.Постройку малого судна можно производить как вниз,так и вверх килем.При постройке судна вниз килем корпус собирают на стапеле,состоящим из приподнятой над полом на некоторую высоту и поставленной на ребро доски,раскрепленной боковыми подкосами (рис.3,а).В зависимости от размеров судна доска для стапеля должна иметь толщину 40-60,ширину 180-250 мм и длину,примерно равную длине судна.

Верхнюю кромку доски тщательно профуговывают и выверяют по длине и в поперечном направлении.По середине верхней кромки с помощью струны пробивают черту,служащую контрольной линией (ДП) при сборке;можно пробить две параллельные линии,находящиеся одна от другой на расстоянии, большем ширины нижней кромки киля; в этом случае удобнее проверять правильность установки киля на доске стапеля.

Чтобы удобнее было устанавливать набор корпуса,верхнюю кромку доски стапеля следует располагать не ниже 400 мм над полом.В связи с этим для упрощения изготовления стапеля доску можно врезать в брусья (рис.3,б).

Стапель может быть сделан из трех тонких досок,склеенных в виде буквы П (рис.3,в).

Над доской стапеля параллельно ему к потолку или стойкам крепят верхний стапельный брус,который служит для раскрепления лекал или шпангоутов.Постройку вверх килем удобнее производить на тщательно выверенном и простроганном полу,на котором непосредственно устанавливают и раскрепляют шпангоуты (рис.4).

В ряде случаев можно обойтись двумя достаточно толстыми и широкими досками,установленными на таком расстоянии одна от другой,чтобы на них можно было расставить и раскрепить шпангоуты,как показано на рис.4.

Средства соединения деталей набора и обшивки.

Клеи.В мелком судостроении находят применение водостойкие (смоляные) клеи:ВИАМ Б-3,КБ-3,КДМ-6,БФ-2,БФ-6,ФР-12- и клеи,неводостойкие или пониженной водостойкости:казеиновый (марки В-105) и казеиново-цементный.

Водостойкие клеи применяют при изготовлении деталей набора,для склеивания досок или листов обшивки и настила палубы.Казеиновый и ему подобные клеи применяют для изготовления деталей внутреннего оборудования судна,не подверженных непосредственному воздействию влаги.В крайнем случае,детали набора и обшивки также можно склеивать казеиновым клеем (высшего сорта),но при этом стыки должны быть тщательно покрыты натуральной олифой и водостойкими красителями.

В мелком судостроении наибольшее распространение получил клей ВИАМ Б-3,обладающий водо-,масло-,бензо- и кислотостойкостью.

В состав клея входят ( в весовых частях):

Основной составной частью клея является смола ВИАМ Б,представляющая собой вязкую жидкость,имеющую цвет от желтого до красно-коричневого.Фенолоальдегидные смолы,к которым принадлежит и смола ВИАМ-Б,называют бакелитовыми.Они необратимы,т.е. при определенных условиях обладают свойством переходить из жидкого и растворимого состояния в твердое и нерастворимое,но обратно в жидкое не переходят.

Последовательность изготовления клея такова:

В чистую стеклянную или металлическую посуду вливают требующееся количество смолы ВИАМ Б,а затем ацетон или спирт и хорошоих перемешивают,пока не получится однородная смесь;после этого добавляют керосиновый контакт и опять перемешивают непрерывно или с небольшими перерывами в течение 10-20 мин.Клей в готовом состоянии через 2-3 часа начинает густеть,поэтому количество заготавливаемого клея следует точно определять по числу подготовленных к склеиванию деталей.

Клеевые соединения.На склеиваемые поверхности наносят слой клея такой толщины,чтобы текстура древесины (рисунок годовых слоев) была отчетливо видна.Перед сборкой намазанных клеем заготовок их выдерживают 5-15 мин.(открытая выдержка).После сборки дается вторичная выдержка,называемая закрытой,продолжительностью 5-25 мин.Затем склеиваемые заготовки запрессовывают и выдерживают поддавлением в продолжение 1-20 часов в зависимости от температуры воздуха в помещении или способа подогрева деталей во время запрессовки.

Клей в клеевом соединении можно считать затвердевшим,если он из темно -серого стал темно-бурым или темно-вишневым.

Клеевое соединение,выполненное с применением клея ВИАМ Б-3,будет совершенно водостойким и не уступающим по прочности целой древесине,если соблюдены следующие условия:

• влажность склеиваемых деталей не более 18%;
• склеиваемые поверхности тщательно обработаны-простроганы и подогнаны так,чтопосле их сдавливания зазоры между ними не превосходят 0,2-0,3 мм;
• детали запрессованы под давлением 2-4 кг/см2;
• температура воздуха в помещении,где выполняются работы по склеиванию,не ниже 16 С.

При изготовлении клея и склеивании деталей необходимо осторожно обращаться с компонентами клея-не пачкать рук или работать в резиновых перчатках.Все работы по склеиванию необходимо выполнять в хорошо проветриваемом помещении или даже на открытом воздухе,так как в смоле ВИАМ Б содержится много фенола,вредно действующего на организм человека.

Склеивание деревянных деталей смоляными клеями позволяет получить в полном смысле монолитные конструкции.В этом случае с клеевым соединением не может сравниться никакое другое.

Разумеется можно создать достаточно прочную конструкцию и без применения клея,но склеенные детали корпуса будут на 20 и более процентов легче при той же прочности.В подтверждение сказанного можно сослаться на результаты сравнительных испытаний деталей,склеенных между собой,и деталей,соединенных в замок с применением болтов и нагилей (рис.5).

Детали корпуса малых судов можно соединять между собой встык или под углом.Среди стыковых наиболее распространены соединения на ус (рис.6,а),применяемые для соединения по длине брусьев киля,стрингеров,скуловых и привальных брусьев,листов обшивки и настила палубы.Для обеспечения в месте соединения прочности целого сечения необходимо выдержать указанную ниже длину усового соединения ( в толщинах соединяемых деталей) в зависимости от материала:

Длина усового соединения может быть несколько уменьшена без существенного снижения прочности.Из приведенных на рис.6,б результатов испытаний образцов сечением 40х100 мм,изготовленных из сосны 1-го сорта,следует,что для сосны уменьшение длины усового соединения до 5-6 толщин детали ослабляет соединение на 30-40%.

Соединение на двухсторонних (рис.7,а) или односторонней (рис.7,б) накладках можно применять в основном в тех же случаях,что и соединение на ус.Обработка и подгонка деталей в этом случае проще,но одностороння накладка не обеспечивает необходимой прочности соединения,а при двухсторонней - нельзя получить ровную поверхность детали в месте стыка.Длина накладок должна быть не более 30 толщин соединяемых деталей,а толщина- равной - 1/2 - 1/3 толщины детали.

Широко применяемые угловые соединения деталей поперечного набора можно выполнять с помощью нарезки ( рис. 8,а ) или врезки в шип ( рис. 8,б).Для обеспечения прочности углового соединения необходимо хорошо подгонять детали и тщательно обрабатывать склеиваемые поверхности.Перед запрессовкой должна быть проверена правильность взаимного расположения деталей.

Угловые соединения деталей набора с помощью только нарезки или врезки все же не обладают необходимой прочностью,поэтому рекомендуется подкреплять их кницами.Детали при этом можно соединять нарезкой ( рис. 8,в ) или,в целях упрощения соединения,-в торец ( рис. 8,г ).Кницы приклеивают к деталям с обеих сторон.Внутреннюю кромку книц для увеличения полезной кубатуры корпуса целесообразно срезать по плавной кривой ( рис. 8,г ).

Склеиваемые детали проще всего запрессовывать гвоздями или шурупами.

После полного затвердевания клея зачищают подтеки клея,детали строгают и малкуют.

Механический крепеж.Кроме склеивания,при постройке малых судов из досок,фанеры и даже пластиков применяют:для соединения деревянных деталей - гвозди,шурупы и заклепки;для присоединения металлических деталей - болты,заклепки,винты по металлу;в некоторых случаях,для соединения металлических деталей - электро- и газосварку или клепку.

Для увеличения срока службы судна и повышения прочности соединений желательно применять красномедные гвозди и латунные шурупы или стальной оцинкованный крепеж,так как прочность соединения на отрыв (вытаскивание) оцинкованного гвоздя в полтора-два раза больше,чем неоцинкованного.Обычные гвозди или шурупы перед установкой необходимо накалить до вишневого цвета и быстро опустить в олифу.Шурупы перед ввинчиванием рекомендуется обмакнуть в белила,лак,густую краску или олифу.Шляпку шурупа или гвоздя необходимо утопить в деталь на 1 - 1,5 мм. и покрыть белилами или шпаклевкой.

Чтобы не расколоть дерево,в соединяемых деталях перед установкой болтов (шурупов) необходимо просверливать или прокалывать шилом отверстия,диаметр которых должен быть на 0,2 -0,5 мм меньше диаметра крепежа.

Прочность конструкций зависит также и от расстановки шурупов и болтов : их нельзя ставить ближе чем на 3d ( где d - диаметр крепежа ) от продольных кромок и 6d от торца доски ; от кромки фанерного листа следует отступать на 3-4d.

Длина шурупа или гвоздя должна быть такой,чтобы не менее 2/3 ее входило в нижнюю деталь,к которой крепят верхнюю присоединяемую деталь.

Заклепочные гвозди должны выходить из соединяемых деталей настолько,чтобы можно было поставить шайбу,а из конца гвоздя длиной 1,5d образовать замыкающую головку заклепки.

Загрузить
PDF-версию