Znajdź zawartość

Budowa statku WESTERN RIVER To mój ostatni model budowany praktycznie przez zały rok 2019 ale pierwszy, do którego budowy dość solidnie wykorzystywałem frezarkę CNC a którą właśnie w tym celu zaprojektowałem i zrobiłem. Przy okazji jej dokładny opis znajduje sie na stronie: http://frezarka-cnc.pl/category/frezarki-cnc/ To nie tylko formalny opis maszyny ale analiza koncepcji jej powstania, dyskusja parametrów, możliwości zakupu materiałów i podzespołów i analiza jej kosztów. Zachęcam do oswiedzenia tej strony. A teraz o modelu statklu. Statek był budowany według różnych szczątkowych wiadomości o jego wyglądzie i konstrukcji. Najistotniejszym źródłem informacji były bardzo stare i skąpe plany zamieszczone, prawdopodobnie w piśmie „Modelarz” - data publikacji nieznana. Przy budowie nie zachowano żadnej powszechnie stosowanej skali, ponieważ nigdy nie istniało założenie wystawiania go na jakiejkolwiek wystawie lub zgłaszanie do konkursu. Z tego samego powodu model m drobne ustępstwa w wykonaniu pewnych szczegółów. Robiony był w zasadzie z myślą o zabawie z wnuczkami. Starałem się zrobić model możliwe duży, jednak z ograniczeniem wynikającym z rozmiaru wanny, w której miał odbyć próby obciążenia, stabilności, braku przecieków – (wyjście trzonów sterowych w kadłubie znajduje się poniżej linii wodnej) – i (o ile to możliwe), skuteczności napędu. Żaden z dostępnych materiałów nie zawierał wskazówek, co do stosowania napędu (w tym modelu to sprawa bardzo trudna), aparatury i członów wykonawczych zdalnego sterowania, szczegółów konstrukcyjnych, materiałów i szczegółów wykończenia. Z tego powodu u wielu osób może powstać przekonanie, iż statek odbiega od swojego pierwotnego (najczęściej publikowanego na różnych zdjęciach) wzoru. Aczkolwiek to nie jest całkowicie słuszny pogląd ponieważ te statki ewaluowały przez cały XIX i XX wiek zachowując ze starej koncepcji jedynie tylne koło napędowe a różniąc się czasami istotnie w innych szczegółach. Rzeczywisty statek tego typu z napędem tylnokołowym, miał napęd o dość prostej konstrukcji. Dwucylindrowa maszyna parowa - dwustronnego działania - napędzała koło napędowe statku za pomocą dwóch dość długich korbowodów przesuniętych w fazie o 90 stopni. Ponieważ tłoczysko, związane z tłokiem maszyny parowej znajdowało się blisko ściany przez którą przechodził korbowód napędzający koło napędowe, otwór w ścianie mógł być stosunkowo mały. Jednakże w modelu, który powszechnie wykorzystuje napęd za pomocą silniczka elektrycznego sprawa zaczyna się komplikować. Można tu zastosować kilka rozwiązań ale każde z nich jest kłopotliwe w realizacji. Chcąc w wierny sposób naśladować to rozwiązanie należało by wykonać dwa suwaki napędzane korbowodami z wału sprzężonego z silnikiem elektrycznym a z suwaków przenosić napęd – również za pomocą korbowodów na koło napędowe. Jak widać jest to rozwiązanie kłopotliwe, wymagające dodatkowo dokładnej zgodności wymiaru wykorbień na wale silnika elektrycznego i koła napędowego. I dodaje sporo wagi a statki te budowane były z bardzo niskimi kadłubami, ponieważ chciano zachować jak najmniejszą wagę z uwagi na pływanie po nieuregulowanych i płytkich rzekach. Drugim sposobem jest połączenie obu wałów napędowych wspólnymi korbowodami. Niestety w tym przypadku otwory w ścianach przez które przechodzą wspomniane korbowody mają dużą wysokość (podwójna wielkość wykorbienia) i dodatkowo poruszający się model zdecydowanie odbiega swoi, widokiem od widoku rzeczywistego statku. Następnym rozwiązaniem jest jak poprzednio połączenie obu wałów wspólnymi korbowodami ale z taką konfiguracją, żeby oba wały obracały się w przeciwnych kierunkach. Usytuowanie ścian przez którą przechodzą korbowody w połowie ich długości (albo bardzo bliskopołowy ich długości) minimalizuje wielkość otworu potrzebną do ich wyprowadzenia na zewnątrz. Takie rozwiązanie minimalnie odbiega wyglądem od wyglądu rzeczywistego statku. Niestety napotykamy tu na jedną trudność a mianowicie że odległość między osiami wykorbień zmienia się w funkcji kąta położenia wykorbienia. Wniosek: Korbowody powinny mieć zmienną długość, mówiąc inaczej być elastyczne – mieć zdolność przy działaniu pewnej siły do kurczenia się bądź rozciągania. Takie właśnie rozwiązanie zostało tu zastosowane. Nie wiem czy ja pierwszy wpadłem na tem pomysł ale mogę powiedzieć, że się dobrze sprawdził. Zamieszczony poniżej rysunek pokazuje konieczność zastosowania w tym przypadku korbowodów o zmiennej długości i sposób realizacji tego rozwiązania. Pokazane na rysunku wymiary dotyczą konkretnego modelu a same detale nie zawsze są dokładnie odwzorowane. Do napędu użyto silnika DFRobot DC 12 V z przekładnią ślimakową. Dodatkowa przekładnia umożliwia praktycznie utworzenie wału do umieszczenia na nich wykorbień. Minęły już czasy, w których jednym z głównych trosk modelarza było zbudowanie – to było dość trudne, lub zakupienie radiowej aparatury sterującej – to było z kolei dawniej dość drogie, przedsięwzięcie. W dzisiejszych czasach oferta sklepów modelarskich w tej dziedzinie jest bardzo bogata a aparatury bardzo dobrze spełniające potrzeby hobbystów, są do nabycie w rozsądnych cenach. Do sterowania wybrano aparaturę FLYSKY 6 kanałową zaopatrzoną dodatkowo w skromną telemetrię. Odbiornik przesyła zwrotnie do nadajnika fakt swojej aktywności i dodatkowo informuje i stanie napięcia, którym jest zasilany. O ile pierwsza zaleta jest bardzo praktyczna, bo operator jest natychmiast informowany o utracie zasięgu – co w tym przypadku jest raczej mało prawdopodobne o tyle druga możliwość jest wysoce problematyczna. Odbiornik zasilany akumulatorem 12 V poprzez stabilizator napięcia, zasygnalizuje obniżenie zasilania w sytuacji, kiedy inne urządzenia już dawno stracą zdolność działania. Taki system sprawdza się w urządzeniach zasilanych z baterii, która bezpośrednio zasila odbiornik. Niestety rozbudowane urządzenia telemetryczne tej firmy, są praktycznie niedostępne. Do skutecznego działania całego modelu potrzebny jest jeszcze serwomechanizm pełniący rolę „maszyny sterowej”, regulator napięcia dla silnika napędowego i 4 RC Switch’e, które są jednak łatwo dostępne w handlu w umiarkowanych cenach. Przy okazji, wiele osób a nawet sprzedawców w sklepach modelarskich ma niepochlebną opinię o regulatorze obrotów ULTRA 45R Redox. Ja tej opinii nie podzielam - uważam podzespół za bardzo dobry. Modele, które nie pełnią jedynie funkcji wystawowych, muszą być otwierane, żeby jak w tym przypadku umożliwić dostęp do aparatury sterującej i innych urządzeń. Ze względu na bardzo niski kadłub i dużą wysokość nadbudówek, zaprojektowano ten podział ponad pierwszą kondygnacją statku. To dodatkowo umożliwia łatwy dostęp do kadłuba statku jak i do górnych nadbudówek. Ze względu natomiast na dużą wysokość statku a co za tym idzie obawę o jego stabilność na wodzie większość urządzeń starałem się umieścić w najniższej części kadłuba. Kadłub wykonany jest w większej części za sklejki 1.5 mm, opartej na konstrukcji żebrowej a tylko jego przednia część jest wykonana z listewek – metodą „słomkową”. Jest jednak metoda bardzo kłopotliwe, wymagająca wstępnego gięcia i skręcania listewek po zmiękczeniu w gorącej wodzie a później ich dokładnego wysuszenia przed klejeniem. Jednocześnie jest to metoda wolna, bo praktycznie pozwala na przyklejenie 2 lub 3 par listewek na dobę. Nadbudówki wykonane są również z takiej samej sklejki jak kadłub, łączonych listewkami 4 lub 5 mm. Tylko w niektórych przypadkach stosowano profile o innym kształcie i z innych materiałów. Jednym z wyjątków są kominy które zostały wykonane z laminatu szklano – epoksydowego. Kilka elementów jak ozdoby i okucia wykonane są z mosiądzu. Warto zauważyć, że bardzo dużo prac zostało wykonanych za pomocą frezarki CNC, bez której wykonanie stosownych elementów trwało by kilkakrotnie dłużej, wymagało by wielu godzin pracy i nigdy nie osiągnięto by takiej dokładności Całość po pomalowaniu tradycyjnymi kolorami pomalowano lakierem poliuretanowym. Odbiornik aparatury sterującej zamontowany jest w sterówce, ponad którą wystają jego anteny. (na zdjeciach nie ma anten) Dwie trzy żyłowe skrętki biegną od niego bezpośrednio do serwomechanizmu sterowego i regulatora obrotów silnika, znajdującego się w tylnej części kadłuba a cztery pozostałe do RC Switch’y, znajdujących się w przedniej części II kondygnacji. Przy nich znajdują się oporniki diod oświetlających II i III kondygnację i stabilizator napięcia 5 V do zasilania odbiornika. Komunikacja między kadłubem a zdejmowanymi nadbudówkami realizowana jest za pomocą komputerowego 15 – pinowego złącza szufladowego. Głośnik syreny i jego układy elektryczne znajdują się w przedniej części I kondygnacji. W modelu zastosowano serwomechanizm steru firmy Hitec HS 645 mg o momencie 11.4 kgcm. To całkiem wystarczające nawet do uruchomienia 3 sterów. Kanały 5 i 6 wykorzystane zostały do zapalania lampy na przednim maszcie i oświetlenia wszystkich pomieszczeń statku. Jeden kanał pozostał chwilowo nie wykorzystany. Przewiduje jego użycie do sterowania wytwornicy dymów ale dotychczasowe próby jej wykonania nie przyniosły jeszcze zadowalających rezultatów. Opis załączonych fotografi. 00_Widok modelu.jpg 01_Frezowanie żeber.jpg 02_Gotowe żebra.jpg 03_Rozruch stoczni.jpg 04_Wykonanie dziobu.jpg 05_Kadłub w stanie surowym.jpg 06_Prefabrykaty do montażu.jpg 07_Prefabrykaty rur do wykonania kominow.jpg 08_Podstawy diod oświetleniowych.jpg 09_Ściany pierwszej kondygnacji.jpg 10_Ściany pierwszej kondygnacji_2.jpg 11_Montaż koła napędowego.jpg 12_Zmontowane koło.jpg 13_Prace montażowe.jpg 14_Wklejanie filarów pierwszej kondygnacji.jpg 15_Schody dla pasażerów.jpg 16_Sterówka i podstawa anten.jpg 17_W stoczni wyposażeniowej.jpg 18_Elastyczne korbowody.jpg 19_Napęd, regulator obrotów i servo steru.jpg 20_Proby oświetlenia.jpg 21_Malowanie kaduba.jpg 23_Próby na wodzie.jpg