Рубрика Постройка моторного судна

Покрытие картонной или фанерной обшивки

Покрытие картонной или фанерной обшивки стеклопластиком следует начинать с внутренней стороны корпуса — это исключит возможность сдвига или повреждения обшивки при кантовке корпуса во время обклейки наружной стороны.
Для рассматриваемых нами мотолодок, при тщательном выполнении работ, достаточно трех-четырех наружных слоев стеклоткани ТЖС-07 или ТЖС-06-0 и двух-трех слоев этой же ткани внутри. Если наружные слои стеклоткани на стыках стараются тщательно пригонять, т. е. стремятся к чистоте поверхности, то внутреннюю выклейку следует производить с обязательным перекрытием кромок в каждом слое, что предотвратит попадание влаги к набору и обшивке.
Через 30—40 мин после нанесения первого слоя грунтовки наносят второй слой связующего, но уже с тиксотропной добавкой, и на него укладывают первый слой стеклоткани, тщательно приглаживая ее шпателем и пристукивая торцами кисти от середины куска ткани к краям до плотного прилегания к набору и обшивке и удаления воздушных пузырей.
Во время обклейки набора внутри корпуса ткань часто стремится «перекидываться мостиком» — неплотно прилегает в углах к набору и обшивке. Обнаружив это, следует приподнять ткань и заложить в угол смоченный связующим жгут из обрезков стеклоткани или стекловолокна. Обычно в подобных местах такие жгуты закладывают заблаговременно.
Работы по обклейке тканью необходимо организовать так, чтобы закончить их без перерыва в течение 1—1,5 ч; если это не удается, то перед началом второго этапа обклейки следует прошкурить подлежащие покрытию поверхности, чтобы избежать возможного непро-клеивания, ухудшающего качество стеклопластика.
При производстве работ следует помнить, что избыток и недостаток связующего в отдельных слоях покрытия снижает прочность стеклопластика. Соотношение весов связующего и ткани необходимо
выдерживать в пределах 1 : 1 .
Обеспечив хорошее прилегание ткани к набору и обшивке и полную пропитку ткани связующим, кистью наносят новый слой связую-I щего и укладывают второй слой стеклоткани, а после его прикатки — и третий. Перед укладкой третьего слоя ткани, если он намечен последним, следует наносить окрашенное связующее. Через сутки на последний слой кистью и шпателем наносят лицевой, окрашенный слой связующего, чем завершается первый этап внутренней обклейки обшивки.
После окончания внутренней обклейки и отверждения стеклопластика настилают палубу из 5—6-миллиметровой фанеры и оформляют кокпит.
Бимсы, полубимсы и другие детали соединяют с палубой и комингсом после грунтовки на связующем, запрессовывая гвоздями или шурупами.

Приготовление связующих

Если необходимо осветлить тона, создаваемые смолой, добавляют отбеливающий препарат («белый для пластмасс») — 0,05% к весу смолы. Тогда окрашенные стеклопластики приобретают более чистый и яркий цвет с голубоватым оттенком.
Кроме приведенных, можно применять и другие пигменты и красители, но взаимное влияние их связующих следует испытать, заблаговременно подготовив небольшое количество окрашенного связующего.
Перед началом работ по приготовлению связующих необходимо усвоить следующие правила:
1. Все связующие готовить в точном соответствии с рецептурой, тщательно взвешивая составляющие, так как отклонение от рецептуры может стать причиной ускоренной или замедленной полимеризации. В случае применения смол, инициаторов и отвердителей, не описанных в этой книге, необходимо руководствоваться заводскими инструкциями.
2. Ускоритель и инициатор хранить раздельно в темных помещениях (шкафах, ящиках); они никогда не должны соприкасаться, так как при соединении взрываются. Под воздействием солнечного света и тепла инициаторы самовозгораются.
3. Для всех операций по смешиванию связующего использовать чистую, сухую, только эмалированную посуду.
4. Готовить связующее из расчета использования его до жела-тинизации в течение 1,5—2 ч.
5. Тиксотропный наполнитель вводить в смолу постепенно, тщательно смешивая, заблаговременно — за 5—6 ч до начала введения ускорителя.
6. Приготовляя связующее, в смолу небольшими порциями первым вводят ускоритель (нафтенат кобальта) и только после тщательного перемешивания в течение 10—15 мин перед началом работ по оклейке корпуса небольшими порциями, тщательно перемешивая, вводят инициатор (гипериз).
7. Перед тем, как нанести связующее на корпус судна, следует приготовить небольшую порцию связующего и проверить время начала и окончания отверждения, его текучесть и окраску.
8. При изготовлении связующих и нанесении их на корпус судна необходимо работать в перчатках, а при раскрое стеклотканей и шлифовке стеклопластика — в очках и с марлевой повязкой на лице или в респираторе. Одежда должна иметь манжеты, которые закрывают сверху бинтами, чтобы под них не попала стеклопыль.
В состав смолы НПС-609-22М при ее изготовлении введена тиксо-тропная добавка — белая сажа, поэтому при подготовке связующего вводить ее дополнительно не следует.
Последовательность изготовления этого связующего по рецепту табл. 50 такова:
— в 100 вес. ч. смолы добавляют 10 вес. ч. полиэфиракрилата и тщательно смешивают;
— в полученную смесь, перемешивая, вводят гипериз — 4 вес. ч. и после тщательного смешивания добавляют нефтенат кобальта — 10 вес. ч.;
— от полученной смеси отливают немного связующего в отдельную посуду, где смешивают ее с соускорителем Т-1 — 1 вес. ч.;
— смесь соускорителя со связующим выливают в основную массу связующего и после перемешивания употребляют в дело.
Пигмент для окраски связующего тщательно просушивают и просеивают на сите с 1600 отверстиями на 1 см2, после чего смешивают со смолой в краскотерке или фарфоровой ступке, приготовляя пасту, в состав которой вводят 50% смолы и столько же пигмента. Паста не содержит отверждающих элементов, поэтому ее можно заготавливать на весь объем работ и хранить в закрытой посуде.
Перед нанесением декоративных слоев пасту перетирают со смолой, заготовленной для работы, после чего вводят в состав отвер-ждающие добавки.
Подготовленный набор корпуса и обшивку грунтуют связующим, назначенным для изготовления стеклопластика, без тиксотропной добавки.
После загустения грунта и образования мягкой липкой пленки, повторно наносят связующее на набор, фанеру или картон в местах наклейки, обшивают набор предварительно прикроенными по месту кусками фанеры или картона, прикрепляя их мелкими гвоздями.
Обшивку ведут, стыкуя материал на киле, форштевне, транце, шпангоутах и стрингерах, при этом во избежание перекоса набора чередуют работы по правому и левому бортам.
При обшивке картоном следует опасаться местных прогибов (гофров) между шпангоутами и стрингерами. Избежать этого можно,' применяя достаточно плотный картон толщиной 2—3 мм.
В связи с тем, что омоноличивание картонной или фанерной обшивки стеклопластиком упрочняет и ужесточает конструкцию, не следует опасаться раскроя обшивки на небольшие куски, что иногда требуется при обтяжке участков корпуса со сложной погибью.
Не следует также стремиться к точной пригонке кромок листов материала на наборе, лучше между кромками оставить зазор 3—5 мм; это улучшит связь обшивки из стеклопластика с набором.
После окончания обтяжки корпуса фанерой или картоном и просушки следует скруглить все острые кромки, подлежащие обклейке, утопить на 1 —1,5 мм головки гвоздей, шурупов и болтов, прошку-рить районы крепежа, зачистить корпус от потеков загустевшего связующего и обезжирить ацетоном.

Сечения по шпангоутам

Сечения по шпангоутам вычерчивают двумя группами (носовые и кормовые). Описанным выше способом наносят базовую линию (одну для обеих групп) и линии ДП (отдельно для каждой группы сечений), которые должны быть строго перпендикулярны базовой. Стальной линейкой на боковой проекции измеряют расстояние от базовой линии до линии борта, например на 3 шп., и соответственно откладывают этот размер на линии ДП новой проекции (корпус). Через полученную точку карандашом легка проводят прямую линию, параллельную базовой. На полушироте для данного шпангоута измеряют расстояние от ДП до линии палубы, и полученный размер с возможно большей точностью откладывают по проведенной линии вправо и влево от ДП. Концы отрезков отмечают карандашом — это точки пересечения борта и палубы на данном шпангоуте.
Следующие измерения производят на проекции бок от базовой до линии скулы и на полушироте от ДП до скулы для того же шпангоута. Эти размеры наносят на сечения по шпангоуту так же, как предыдущие. Снимают с боковой проекции расстояние от базовой до киля и соответственно откладывают его по линии ДП сечения шпангоута. В том случае, если на данном шпангоуте расположена палуба, с боковой проекции переносят точку палубы в ДП. У рассматриваемого теоретического чертежа борта и днище прямолинейные, поэтому полученные пять точек сечения по шпангоуту (кроме последней, шестой) соединяют прямыми линиями, являющимися обводами данного шпангоута. Если шпангоут имеет криволинейные очертания, нужно пробить несколько ватерлиний и батоксов для получения дополнительных точек. Таблица плазовых ординат такого мотосудна обычно содержит для этого необходимые данные .
Построение погиби бимсов можно выполнить тремя способами. Первый способ: три точки палубы — две у борта и одну в ДП — соединяют дугой окружности, центр которой лежит на линии ДП, а величина радиуса определяется расположением этих точек (иногда этот радиус задается в таблице плазовых ординат).
Второй способ построения: на линии ДП шпангоута радиусом, равным величине погиби бимса h, вычерчивают четверть окружности и разбивают ее на 3—6 равных частей. Прямую, соединяющую бортовые точки палубы, разбивают на такое же число равных отрезков. Из одноименных точек проводят взаимно перпендикулярные линии, отмечают точки их пересечения и через них по рейке вычерчивают кривую погиби бимса. Для второй половины можно повторить построение или при помощи кальки перенести уже вычерченную кривую.

Построение линий борта

Аналогично выполняют построение линий борта (от 1 до 7 шп.), скулы и шпунта на боковой проекции, причем размеры берут из соответствующих граф табл. 9. Построение линий транца и форштевня в данном случае ясно по теоретическому чертежу. Для построения линий форштевня при криволинейных образованиях используют дополнительные ординаты, заданные на теоретическом чертеже. Эту линию прочерчивают по более тонкой рейке, перекрывая линию киля не менее чем на 1 м.
Линию палубы в ДП вычерчивают по ординатам, приведенным в таблице плазовых ординат (см., например, табл. 14) или заданным непосредственно на чертеже. Когда такие данные отсутствуют, ординаты определяют по принятой погиби бимсов: если, например, погибь принята для данного случая 1 : 20, а ширина по палубе на 3 шп. равна 1356 мм, то точка палубы в ДП будет лежать выше точки борта на 1356 : 20 ^к 70 мм.
На проекции бок пробивают также осевую линию вала. Ее положение иногда задается на теоретическом чертеже, однако в большинстве случаев его приходится определять самостоятельно. Для этого необходимо иметь картонный шаблон боковой проекции двигателя (с прямым валопроводом) или шаблон углового редуктора (с угловым валопроводом) в натуральную величину, знать определенное расчетом или по прототипу место расположения двигателя, место установки и размеры винта (с учетом рекомендаций § 29 и 30). Далее нетрудно расположить все это на плазе и пробить осевую линию вала.

Разбивка теоретического чертежа на плазе

Теоретический чертеж, выбранный или вычерченный для данного моторного судна, непригоден для производства построечных работ: небольшой масштаб чертежа приводит к ошибкам при снятии с него размеров и, главное, не позволяет непосредственно размечать детали корпуса. Для постройки необходимо выполнить теоретический чертеж в натуральную величину. Такой чертеж называется плазовой разбивкой, или плазовым чертежом; его вычерчивают на специальном щите или участке ровного пола — плазе. Для любительской постройки мотосудна плазом может служить пол мастерской (сарая) или листы фанеры толщиной
5—8 мм.
На практике чаще всего вычерчивают только корпус (сечения по шпангоутам) и форштевень; однако так можно поступать только в том случае, если по данному теоретическому чертежу и таблицам плазовых ординат уже построено судно. Когда по теоретическому чертежу строят впервые, пользоваться таким способом нежелательно, так как некоторые шпангоуты могут оказаться более широкими или более узкими, чем нужно, что потребует трудоемкой подгонки их уже на стапеле.
В целях экономии места при полной плазовой разбивке можно совмещать проекции бок и полуширота, т. е. вычерчивать одну из них прямо на другой. На проекции корпус должны быть вычерчены обе ветви (левого и правого бортов) каждого шпангоута. Чтобы избежать путаницы, шпангоуты лучше объединить в две группы — носовые (от миделя) и кормовые. Бок и полушироту на плазе можно вычерчивать в масштабе 1 : 2 (размеры по ширине и высоте).
Для вычерчивания на плазе кривых линий следует изготовить несколько еловых или сосновых реек сечением примерно 10x10 и 6X8 мм, длиной 3—6 м.
В качестве примера рассмотрим плазовую разбивку теоретического чертежа. В данном случае базовая линия расположена вверху, поэтому при наложении полушироты на боковой вид удобнее совместить ДП и базовую, вычерчивая правую половину полушироты.
Вдоль одной из длинных сторон пола по шнуру пробивают прямую линию, которую затем лучше прорезать острой чертилкой, пользуясь длинной стальной линейкой (не короче 2 м). На полученной линии при помощи стальной рулетки откладывают последовательно отрезки, равные шпациям, т. е. 880 мм, пять по.600 и 1300 мм, причем общая длина их при проверке должна быть точно 5180 мм (длина корпуса). Из каждой полученной точки восставляют перпендикуляр к базовой линии. Для большей надежности можно прочертить параллельно базовой линии' еще основную (на расстоянии 1000 мм); при этом рекомендуется проверить диагонали каждого из полученных прямоугольников — они не должны отличаться одна от другой более, чем на 1 мм.
Разбивку чертежа начинают с линии борта и палубы на проекции бок, для чего используют часть табл. 9, названную высотой от базовой линии, графы борт и палуба у борта. Для 0 шп. заданный размер по палубе (90 мм) откладывают вниз по перпендикуляру, проведенному от начала базовой линии и отмечают карандашом. Следующие размеры (122, 140 и 160 мм) откладывают вниз от базовой соответственно по шпангоутам 1, 2 и 3, получая в результате четыре отметки, по одной на каждом сечении. В данном случае эти точки образуют прямую линию, которую прочерчивают по линейке остро отточенным карандашом. В подавляющем большинстве случаев полученные при разметке точки образуют кривую линию, для прочерчивания которой поступают следующим образом.
Взяв одну из заготовленных реек, крепят ее гвоздями или при помощи специальных грузил («крыс») примерно на середине длины отрезка у одной точки. Концы рейки последовательно подгибают к отмеченным точкам и также крепят гвоздями или грузилами. Может оказаться, что некоторые точки смещены от плавной кривой в результате небольших ошибок в таблице плазовых ординат и во время разбивки; тогда рейку следует отогнуть настолько, чтобы она заняла естественное положение по плавной кривой. Плавность кривой проверяют на глаз. Если линия изгиба рейки не имеет изломов, бугров или впадин, вдоль нее прочерчивают искомую линию. В тех случаях, когда длины рейки на всю линию недостает, линию вычерчивают в два-три приема, но обязательно перекрывая уже начерченный участок не менее чем на 1 м.

Рабочее место и инструмент при постройке любительского судна

Первый этап подготовки к постройке моторного судна — подбор необходимых материалов. Для определения их количества можно воспользоваться конструктивным (или только теоретическим) чертежом и растяжкой наружной обшивки с учетом припусков на обработку.
Второй этап — подготовка рабочего места. Лучшим помещением для постройки мотосудна может служить сарай с ровным, лучше деревянным полом. Помещение должно быть хорошо освещено (желательно естественное освещение) и иметь вентиляцию; в холодное время года в нем необходимо поддерживать температуру 15° С. Летом постройку можно вести под навесом. Площадь помещения выбирают в зависимости от габаритов судна. У одной из стен устраивают столярный верстак (на 1,15—1,2 длины судна) с приспособлением для закрепления обрабатываемой детали (деревянные тиски, клинья и т. п.).
Для постройки мотосудна во всех случаях необходим обычный столярный инструмент: топор, шерхебель, рубанок, фуганок, молоток, киянка (деревянный молоток), ножовка по дереву, несколько стамесок, две отвертки (для мелких и крупных шурупов), дрель или коловорот с набором сверл, клещи, плоскогубцы, десяток струбцин, угольник, двухметровая стальная линейка, рулетка, разметочный циркуль, карандаш средней твердости. Кроме того, следует приобрести слесарные, малярные и некоторые специальные инструменты; к числу последних относятся приспособления для изготовления заклепок и шайб , шланговый уровень прижимы. При постройке металлического судна, кроме обычного слесарного инструмента, для клепки употребляют следующий специальный инструмент:
оправку — круглый стальной стержень, заточенный на конус, который предназначен для совмещения отверстий в склепываемых деталях при постановке сборочных болтов и заклепок и для подгонки не вполне совпадающих отверстий.
обсадку — стальной стержень с отверстием в центре диаметром на 0,5—1,0 мм больше диаметра заклепки, используемый для уплотнения соединяемых деталей вокруг стержня заклепки;
обжимку — стальной стержень с лункой в центре по форме головки заклепки; с помощью обжимки формируют в процессе клепки замыкающую головку заклепки.
Кроме этого, требуется ручная или электрическая дрель, сверла, развертки, а также кривая поддержка, применяемая при клепке в неудобных местах.
При наличии электродрели можно изготовить несложное приспособление, превращающее ее в сверлильный станок . Такой станок очень удобен для изготовления металлических книц и угольников, используемых при сборке набора, для сборки шпан-гоутных рамок и других работ.

Крепежные материалы

При постройке судна из дерева для клепки поясьев обшивки, соединения ветвей шпангоутов между собой, приклепывания обшивки к шпангоутам используют медные заклепки или специально выпускаемые промышленностью медные заклепочные гвозди (ГОСТ 6750—53). Длину заклепочных, гвоздей выбирают с таким расчетом, чтобы после пробивки соеди-' няемых деталей можно было поставить шайбу и откусить кусачками выступающее острие, оставив часть гвоздя (1,5 его диаметра) на образование замыкающей головки. Например, нужно склепать обшивку толщиной 12 мм со шпангоутом 40 мм; длина заклепочного гвоздя диаметром 5 мм будет 40 + 12 + (1,5-5) + 0,5 (на шайбу) +5. (откусываемое острие) 65 мм.
Медные заклепки для соединений деревянной обшивки можно изготовить из проволоки диаметром 2—4 мм в гвоздильне, сделанной по рис. 112 из двух стальных пластинок, которые соединяются дужкой из проволоки диаметром 5—6 мм; отверстия сверлят по диаметру медной проволоки — d минус 0,1 мм.
Гвоздильню зажимают в тисках вместе со вставленным в нее куском проволоки нужной для заклепки длины, выпущенным из гвоздильни на 1,5 диаметра заклепки, и легкими ударами молотка по выступающей части проволоки делают головку.
Все стальные детали крепления рекомендуется лудить или цинковать.
В условиях любительской постройки применяют способ горячего цинкования.
Детали, смазанные каким-нибудь жиром, перед оцинковкой обезжиривают — промывают в горячем содовом- растворе.
Очищенные стальной щеткой от ржавчины и грязи детали протравливают в соляной кислоте. Травление следует вести в эмалированной посуде, оберегая себя и одежду от попадания кислоты. После травления детали протирают паклей с нашатырем, который предварительно кипятят в воде и высушивают (получается желтоватая песочная масса).
В чугунном или железном котелке расплавляют цинк, в который после снятия деревянной лопаткой грата окунают привязанные к проволоке протравленные и высушенные детали.
После того, как детали в цинке прогреваются, их вынимают и легким ударом стряхивают с них избыток цинка.

Гвозди и шурупы

Гвозди и шурупы удерживаются в конструкции за счет создаваемого самой древесиной сопротивления: величина этого сопротивления различна не только для разных пород, но и для разных направлений волокон. Так, чтобы вытащить забитый в торец доски гвоздь
необходимо усилие на 40—50% меньше, чем гвоздь, забитый в доску поперек волокон.
Для того чтобы вытащить из дубового бруска оцинкованный гвоздь диаметром 1,5 мм. длиной 30 мм, необходимо приложить усилие в 65—67 кг, а неоцин кованный — 35—36 кг, т. е. соединение оцинкованным крепежом почти в 2 раза прочнее.
Если необходимо забить гвоздь или ввернуть шуруп в торец деревянной детали, в торце следует высверлить отверстие диаметром 0,3—0,5 толщины торца, на глубину, превышающую длину гвоздя или шурупа. В это отверстие на водостойком клее (ВИАМ-Б или БФ) запрессовывают диски, вырезанные из древесины твердой породы, толщиной 15— 25 мм; в эти диски после высыхания клея ввертывают шуруп или забивают гвоздь. Аналогичным способом при необходимости устанавливают болты или гайки .
Во избежание раскалывания деревянных деталей крепеж рекомендуется располагать в шахматном порядке, не допуская ракетановки на одной оси вдоль волокон древесины. Болты при необходимости можно ставить вдоль волокон древесины на одной оси, но не ближе семи диаметров один от другого, а поперек волокон не ближе четырех диаметров от торца и трех диаметров один от другого.
Гвозди следует заколачивать в предварительно просверленные в деталях отверстия, стремясь выдержать расстояние между ними не менее 8—10 диаметров гвоздя при толщине детали менее 10 мм* и 12—15 диаметров при креплении деталей толщиной 10 мм и более. Минимальное расстояние гвоздей от торца деталей должно быть 2,5 диаметра.
Производя гвоздевую запрессовку клееных деталей, следует иметь в виду, что сила скрепления зависит от формы гвоздя, величины его поверхности, соприкасающейся с древесиной, и от объемного веса древесины. Наибольшей скрепляющей способностью обладают квадратные гвозди, забиваемые в древесину твердых пород. Пользуясь приведенными рекомендациями, можно подобрать размер и шаг гвоздей и шурупов исходя из необходимой величины давления запрессовки.

Дефекты заклепочных соединений

Дефекты заклепочных соединений исправляют, высверливая бракованную заклепку, с последующим развертыванием отверстия райбером и установкой заклепки большего диаметра.
Различают два основных типа заклепочных швов; прочный, обеспечивающий только прочность соединения, но проницаемый, и плотно-прочный, обеспечивающий не только прочность, но и непроницаемость шва для жидкостей и газов.
Плотность и прочность заклепочного шва зависит в основном от шага и расположения заклепок.
По расположению заклепок заклепочные соединения подразделяют на однорядные и многорядные. Многорядные соединения (швы) могут быть шахматными и цепными.
Прочные однорядные швы применяют при клепке элементов набора и для соединения обшивки с деталями набора, а прочно-плотные шахматные швы — для клепки водонепроницаемых соединений бортов, переборок, днища и палубы.
По виду различают соединения внахлестку (внакрой) и встык. Стыковые соединения могут иметь двустороннюю или одностороннюю накладки.
Продольные заклепочные соединения на киле, по скуле, ватервейсу и комингсу нередко выполняют с двусторонними накладками, зачастую используя угловой, углобульбовый, тавровый или иной профиль для деталей набора и накладок.

Усушка

Усушка — свойство пиломатериала изменять линейные размеры и объем по мере уменьшения влажности. Древесина усыхает неравномерно—по длине волокон на 0,1—0,3%, по толщине (поперек волокон) — на 3—5%, наибольшей величины достигает тангенциальная усушка пиломатериала — до 6—10%.
При соприкосновении с влагой древесина разбухает. Как усушка, так и разбухание ведут к разладке замков, пазов и стыков деталей.
На постройку корпуса следует подбирать древесину, имеющую влажность 15—18%. Правильный выбор материала по влажности и хорошая консервация древесины с помощью окраски или лакировки значительно снижают коробление деталей от усушки и разбухания.