Проектирование лодок любительской постройки
Проектирование яхт для любительской постройки.
Материал и конструкция корпуса
Проектирование яхт любительской постройки.
Материал и конструкция корпуса яхты
Материал и конструкция корпуса
Продолжение. Предыдущая страница здесь
Конструкция корпуса сильно зависит от материала обшивки. Для обшивки всегда используется наиболее доступный и технологичный материал, учитывая условия «любительской верфи». В зависимости от условий это могут быть доски, фанера, шпон, металл и даже пластик или стекло и железобетон.
Наибольшей популярностью у судостроителей пользуется водостойкая фанера. Корпуса яхт длиной более 5 м изготавливаются из бакелизированной фанеры по ГОСТ 1853-51 или из авиационной фанеры БС-1 по ГОСТ 102-49. Технологическим преимуществом фанеры является возможность использования досок большой площади для обшивки и настилов, что значительно снижает трудоемкость и увеличивает степень использования материала по сравнению с обшивкой обычных досок. Также упрощается сборка (что исключает функцию соединения отдельных балок обшивки) и сокращается количество стыков и канавок, что способствует повышению водонепроницаемости корпуса. Однако фанера накладывает ряд ограничений на выбор обводов яхты, о которых шла речь выше.
Качественный пиломатериал в виде досок – материал дорогой и труднодоступный. Из-за наличия дефектов – сучков, гнили, сердцевины и т. Д. Очень большой процент материала расходуется впустую – даже до 70%. Более практичными считаются клееные облицовки из реек квадратного (или близкого к квадратному) сечения. В такой конструкции значительно увеличивается использование материала, так как устранение дефектов реек не влияет на общую прочность и водонепроницаемость обшивки.
Шпон – профилированная фанера – очень легкий и прочный материал. Его облицовка не требует поддержки сложного набора. Однако необходимость изготовления кондуктора для формирования такого корпуса делает невозможным популяризацию фанерных судов среди любителей. Пластиковые и стеклоцементные корпуса судов имеют тот же недостаток, если ранее построенное судно нельзя использовать в качестве проводника.
Таблица 2. Рекомендуемые элементы конструкций корпуса малых яхт озерного и прибрежного морского плавания
Металлический корпус практически невозможно построить без помощи специальной мастерской, в которой есть оборудование для обработки металлических листов, их сварки или клепки. Следует отдавать предпочтение конструкции металлических судов упрощенных обводов, подобных фанерным яхтам. Сталь не подходит для маленькой яхты из-за ее большого веса; рекомендуется использовать более легкие и устойчивые к коррозии алюминиево-магниевые сплавы (АМг, АМг-5Б и др.).
Общие правила строительства корпусов малых судов достаточно хорошо описаны в литературе, поэтому следует сосредоточить внимание на конструкциях, характерных для парусных лодок. В таблице 2 перечислены рекомендуемые элементы конструкции для морских яхт и больших озер.
увеличение, 1500×871, 157 КБ
Облицовка в остеклении требует точного совмещения полос. Расстояние между ребрами – шпунт – принимается 5-10 толщины обшивки. Для любителей глазурь применяется только тогда, когда толщина паруса превышает 13 мм, когда уплотнение удерживается в пазах.
Яхты с закругленными контурами могут быть построены из досок, которые также называют «кромка к кромке», «обертка» или «клинкер». Участки такой обшивки, кроме ребер, соединяются между собой внахлест соседних досок. Благодаря этому можно уменьшить толщину обшивки на 12% (по сравнению с обычной обшивкой) или увеличить перекрытие на ту же величину, что и для легких кораблей. Клиновое нахлест обычно принимается для толщины досок 1,5-2, а толщина плиты основания составляет 6-12 толщин досок. Обычно герметизация канавок не требуется.
Самая популярная (при использовании досок) – облицовка на рифленые планки. Пазовые ламели, как и перекрытия в опалубке, служат стыками между соседними. рейки и придают опалубке дополнительную жесткость. Предполагается, что толщина листа равна толщине набора, толщина полосы равна толщине листа или на 15-20% тоньше ее. Зазоры могут быть увеличены до 25-35% толщины покрытия.
Ленточная облицовка имеет ту же толщину, что и облицовка vcladding. Устанавливается на клеевые составы ВИАМ Б-3, КБ-3 и др. Запрессовка производится гвоздями, забиваемыми в кромку ленты. Этот метод не требует подрезки балок и обеспечивает монолитную обшивку. Качество обшивки можно улучшить, наклеив ее снаружи слоем копировальной бумаги.
Толщина фанерной обшивки принимается равной 40-50% толщины обшивки панели. В случае досок необходима система поперечного набора для обеспечения соединения между отдельными поясами, а расстояние между изгибами определяется жесткостью покрытия. В случае фанерного корпуса шаг может быть значительно увеличен (даже до 50-60 толщины обшивки) и может быть использована продольная система жесткости. Продольные ребра жесткости формируются по днищу и бортам толщиной 30-35 бортов и опираются на переборки, перегородки корпуса и жесткие лонжероны; расстояние между этими боковыми ребрами жесткости не должно превышать 0,7-1,0 м.
Обращает на себя внимание опыт строительства яхт из железобетона. Толщину железобетонной обшивки для шестиметровой яхты можно принять 8-10 мм.
Вес железобетонного корпуса превышает вес деревянного корпуса, но при дальнейшем увеличении габаритов не сильно отличается. Преимущество армированного цемента – доступность материала, простота конструкции и возможность спроектировать яхту любой формы.
Киль яхты с фальшбортом или закругленным бортом изготавливается из толстых досок, закрепленных болтами. Качество киля можно повысить, если сделать доски и перемычки из клееных пакетов тонких досок. Килевая балка яхты с плавником и бульбом килем, то есть одна или две доски, загнутые на обшивку, более прямолинейна.  В конструкции меча и композитной конструкции колодец для меча представляет собой довольно сложную сборку, которая должна быть водонепроницаемой и жесткой. Типичная схема колодца кинжала показана на рисунке 19. Колодец может быть изготовлен из стали или латуни. |
Рисунок 19: Поперечное сечение стержня с мечом-клином Компромисс
1 – фальшборт; 2 – валежник; 3 – киль; 4 – основание колодца; 5 – стенка колодца; 6 – фартук; 7 – килевой болт; 8 – меч; 9 – меч.
Детали деревянного колодца следует скрутить, а пазы замазать полимерным клеем или сурикатной шпатлевкой.
Ширина выемки для кинжала для деревянного кинжала толщиной 15 мм составляет 35 мм, для кинжала толщиной 25 мм – 45 мм. Желательно, чтобы одна из передних стенок ящика имела прочную опору против удара палубы, а боковые стенки были укреплены корягами. Чтобы меч не свисал с древков меча, необходимо установить фиксирующее устройство.
Меч может быть изготовлен из стали, легкого сплава, фанеры или досок. Металл придает легкому мечу дополнительную устойчивость, но он может сгибаться при ударе о землю, что затрудняет захват и вызывает деформацию. Толщина стального меча должна быть не менее 5 мм для яхт с площадью паруса до 20 м² и не менее 7-8 мм для лодок с площадью паруса 25-40 м².
Легче сделать меч из дерева или фанеры, но первые склонны к раскалыванию, а вторые – к сколам.
Если используется деревянный меч, следует учитывать его склонность к набуханию в воде, поэтому зазор киля должен быть на 25-40% шире толщины меча.
Для яхты с парусом площадью 20 м² шпага из дубовых досок должна быть не меньше 15 мм, а из бакелитовой фанеры – 12-16 мм. Профиль деревянного меча может быть более обтекаемым. Чтобы меч не поплыл в колодце, по бокам его можно присыпать свинцовыми пластинами.
Самый распространенный – вращающийся меч, который поднимают вращением вокруг неподвижного. болты. Сектора и Г-образные мечи наиболее практичны. В опущенном состоянии меч лежит в яме по всей длине прорези и наиболее прочен при входе в мель. Длинные и узкие мечи лучше всего делать с толстым обтекаемым поперечным сечением, деревянными или полыми и сваренными из двух листов. Недостатком вращающихся мечей является длинный колодец, занимающий место в салоне. Этот недостаток можно устранить частично – расположив стол на тарелке колодцем или полностью – используя мечниковидный шверт, колодец, который не выступает над тарелкой. Штифты для прямоугольных и сотовых мечей изготавливаются из веревки или цепи и проходят через трубку на верхней деке. Секторные и L-образные шпильки имеют выступающий над колодцем «язычок», который является основанием шпилей.  Строительство компромиссной или килевой яхты связано с определенными трудностями при сооружении балластного фальшборта. На рисунке 20 показаны простейшие способы постройки бастиона мастерами-любителями или в мастерской с несложным оборудованием для газовой резки и сварки. Рис.20: Конструкция полуфланцев для любительских яхт. а – железобетонный фальшборт; б – фальшборт сварной из листов; в – железобетонный киль; г – фальшбор из вертикальных плит; е – бастион из горизонтальных плит. |
1 – стальная полоса киля; 2 – разделяющая арматура; 3 – несущая арматура;
4 – сетка; 5 – килевой болт; 6 – трапециевидный лист.
Переборка может быть полностью железобетонной (тип «а»). Арматура из несущей проволоки приваривается к килевой ленте и привязана к продольной разделительной арматуре. Объем киля заполняется металлическим ломом и цементом, затем проволочная сетка покрывается арматурными стержнями, а киль окончательно оштукатурен цементом. Балка «с» также может быть сделана из железобетона, но полосы киля лучше обвязать железным листом толщиной 3 мм, а не проволочной сеткой по бокам. Перегородка «б» изготавливается из стального листа с приваренными или прикрученными к нему стопками листов. Просверливание отверстий под килевые болты можно избежать, если балласт состоит из пакета вертикально расположенных пластин (тип «d»). Перед сборкой пакета в фальшбортах из горизонтальных пластин просверливаются отверстия под болты. Гладкость поверхности таких килей может быть обеспечена за счет покрытия неровностей тонким листом металла или заливки раствором.
Как продлить жизнь деревянного судна?
Наконец, вот чертежи маленького крейсера «Лоцман», о котором я много раз упоминал в тексте. Эти чертежи могут ответить на многие вопросы, которые возникнут при проектировании яхты этого типа.
Поделитесь этой страницей в социальных сетях или добавьте ее в закладки:
Помимо истирания и других механических повреждений, корпус лодки из дерева подвержен гниению в условиях повышенной влажности. Активная жизнь деревянной лодки часто прерывается именно из-за биологической порчи древесины основных конструкций корпуса.
Помимо влажности, на процесс гниения и роста грибков в древесине также влияют застой воздуха внутри отсека лодки, плохая вентиляция, вода и грязь в трюме. При постройке судна и при его эксплуатации должен быть обеспечен беспрепятственный слив трюмных вод в слив дренажного насоса.
Вода также может застаиваться в трюме, особенно при постановке на якорь, когда в холодные ночи по бокам скапливается влага, конденсирующаяся из воздуха. Например, в самой нижней точке трюмной балки стоит сделать паз для слива воды с киля. В случае напольных покрытий из фанеры следует также предусмотреть трубы для перекрытия проходов через нижние стрингеры.
Хорошая вентиляция внутренних помещений обеспечивает быстрое удаление влаги и сушку деревянных конструкций, впитавших воду в ливневых условиях, предотвращая образование конденсата. Должен быть обеспечен надлежащий проход воздуха от кормы к носу без застойных зон в трюме под половицами, рундуками, рундуками и т. Д. В корпусе не должно быть невентилируемого воздуха. глухие отсеки.
Вентиляция важна не только на небольших лодках с каютами. Нередко можно найти плесень на внутренней палубе и фальшборте, даже на моторных лодках с неполной палубой, если форпик не вентилируется.
Достаточно установить на борт простую вентиляционную головку, чтобы в этом месте тоже имела место циркуляция воздуха. На каютном катере стоит сделать открывающиеся иллюминаторы в переднем комингсе рубки или сделать в крыше рубки специальный вентиляционный люк, открывающийся по ходу воздушного потока.
Свежий воздух должен беспрепятственно поступать к трюмам. Для этого на половицы кладут вентиляционные решетки и оставляют зазоры между буфетом и краем половиц. Все рундуки и переборки между отсеками катера или яхты должны иметь вентиляционные отверстия сверху и снизу.
На корме лодки воздух должен иметь возможность свободно выходить за счет всасывания, создаваемого за тупым концом палубы или транца. Хорошо иметь в двери кабины ставень, которая фиксируется на якоре.
Состояние конструкции и участки корпуса, где может возникнуть гниль, должны регулярно контролироваться. Наиболее уязвимыми к повреждениям в деревянном корпусе являются болты, киль и прилегающий к нему шпунт, обшивка на ватерлинии и ремни, расположенные ближе всего к палубе.
В случае обшивки фанерой дефекты следует искать в первую очередь на плохо защищенных от влаги и открытых листах – по трюму, на палубе и на транце.
Деформация (перекос) планок обшивки корпуса может свидетельствовать о гниении нервюр, уже не удерживающих затвор. Другая возможность заключается в том, что при строительстве использовались высушенные доски или доски были установлены по ошибке с сочным участком снаружи. Иногда крыло вздувается. Доски не следует использовать иначе, как в результате слишком плотно заделанных пазов (об этом свидетельствует выдавленная шпатлевка).
Особое внимание следует обратить на торцы досок настила на валу, на транце и в стыковых соединениях. Настил настила чаще всего изнашивается и начинает гнить в местах крепления стоек, панелей, тумб, рабочих столов, перил, опор перил, то есть везде, где металл соприкасается с деревом.
Если палуба покрыта полотном, ее следует осмотреть, потерев ремни и детали под арматурой; его можно раздувать и натирать, поскольку вода под полотном медленно высыхает. Фрикционные полосы и скобы вдоль рубки и комингсов люка лучше снять, осмотреть, хорошо просушить и заделать шпаклевкой, густой восковой краской или эпоксидной смолой.
Если на части деревянного корпуса есть очаги гнили, очистите пораженный участок от краски, взяв также прилегающие участки. Очистите верхний слой дерева скребком или рубанком и наждачной бумагой на всю глубину, пока дерево не станет чистым, затем протрите всю поверхность тканью, смоченной 10% – ным раствором формалина. После высыхания оголенное место шпаклевывают и красят.
Этот метод неэффективен при глубоких поражениях, когда необходимо заменить значительную толщину участка.
Важную роль в сохранении деревянного корпуса играют лакокрасочные покрытия, которые создают влагостойкую защиту древесины, особенно пропитка корпуса оливковой, древесной смолой или дегтем. Особая защита необходима на концах всех частей комплекта и внешней обшивки.
Для пропитки используют смолу из хвойных пород или смолу из твердых пород древесины.
Обычно корпус пропитывают снаружи один или два раза жидкой смолой в горячем состоянии, чтобы смола глубже проникла в поры древесины. В этом случае поверхность покрытия приобретает блеск, матовые участки необходимо дополнительно пропитать.
Чтобы лодка выглядела лучше, пропитав кожу жидкой смолой, ее можно покрыть одним слоем лака – чистого или слегка пигментированного в зависимости от цвета будущей росписи. Покрасьте обшивкумасляными красками.
Древесину сосны, так как она более смолистая (особенно в более тонких слоях), можно пропитать сначала жидкой смолой, а затем оливковыми или масляными красками.