书城教材教辅教你制作舰船模型(培养学生动手能力小丛书)
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第28章 电动机动力舰船模型(3)

(3)喷漆:用自喷漆前应先将油漆罐充分摇匀,然后在纸或废木片上试喷两下,使其稀稠度均匀。对模型喷漆时垂直距离应选在20~30厘米之间,喷时用力要均匀。喷漆一般要进行3遍以上,直到取得满意效果为止。

(4)水线:船体上的水线可用宽度为2毫米左右的白色及时贴贴在相应位置。

5.试航

(1)由于模型没有无线电遥控,同时从安全角度出发,不要组织学生到自然水域去试航。航行可在游泳池或自制的水池内进行。

(2)将模型放在水中,应先观察其静浮时的状态,如发现有艏倾、艉倾或左右倾斜的情况,可用调整舱内电池盒的位置来使模型达到正浮。其次要观察船体有无渗水现象,没有问题了才打开电源使模型在水中航行。

六、单桨电动游艇模型

这里介绍一艘单桨电动游艇模型“申江”号,如图4-3-30和4-3-31所示。它的长度为500毫米,船体采用折线型,中部有露天驾驶台,前后均为客舱。模型以1台D1型或者D202型直流玩具电动机为动力,用2~3节1号干电池作电源。

图4-3-30“申江”号游艇透视图图4-3-31“申江”号游艇模型图1.船体的制作(1)龙骨。

①龙骨的制作是用胶拼接而成的,所以需要准备1块长宽不小于550毫米×250毫米,厚度不小于20毫米的松木或杉木板,将其一面刨削得平整光滑,作为工作板。把龙骨图纸用图钉钉到工作板上,在图纸上涂1层蜡,防止胶水黏住图纸。

②制作螺旋桨轴套管。如图4-3-32所示,取1根内径为3毫米的紫铜管,截下长130毫米的一段,校直。铜管两端按上2毫米×3毫米空心铆钉,铜管外壁中段缠上棉线,涂上1层胶水,备用。

图4-3-32螺旋桨轴套管的制作③龙骨是纵贯船体,连接艏柱、艉板和各个肋骨板的重要构件,如图4-3-33所示,由艏柱A、前段B、中段C、后段D、呆木E和夹板F、G拼胶制成。A用4毫米厚松木片按图裁取,B用4毫米×10毫米×330毫米的松木条按图裁取,C、D、E均用4毫米×10毫米×300毫米松木条按图裁取,F、G用2毫米×10毫米×400毫米松木条按图裁取。

图4-3-33拼接龙骨

拼接龙骨时,按图4-3-33,先将艏柱位置用大头针钉到工作板上去,将B段试接到艏柱板,检查它们的接头处是否吻合。一定要修整吻合后再两面涂胶拼接起来,并以大头针固定B段。以后各段和轴套管同样逐一拼接,夹板G要等胶水干后,把龙骨从工作板上取下后再黏上。

(2)肋骨。本模型的船体中有7块肋骨,用三合板制作。如图4-3-34所示,先用白纸按照图4-3-31中的肋骨线型图将每块肋骨的线型复描下来,然后沿中心线将白纸对折剪下,展开后便是每块肋骨的形状,注上序号,贴到制肋骨的三合板上去;用钢丝锯依边线割下肋骨后,用细锉刀或砂纸修整。

图4-3-34肋骨直接影响船体的形状,务必做得准确。2、3、4、5号肋骨还需挖出内孔,供安置动力设备用。每块肋骨上都要开出嵌放龙骨、龙筋的缺口。缺口要合适,太紧不行,太松了也不行,将使龙骨、龙筋低陷,影响蒙板,破坏船形,并且胶合不牢。为开好缺口,可以用废钢锯条制2把口宽各为3毫米和4毫米的平口小刀,使用方便,缺口准确。

(3)构架的组合。本模型的船体、甲板设计成平直型,适于初学者制作练习所用,制作船体时,将甲板面作为基面,直接贴在工作板上,让船底向上进行构架安装,制作较为方便,船体线型准确。

图4-3-35构架装配如图4-3-35所示,将画有甲板形状和各肋骨位置的工作图钉到工作板上,同样涂一层蜡。在甲板边缘的2条龙筋(3毫米×3毫米松木条)用大头针固定到工作板上后,依次黏上各个肋骨。用三角尺检查各肋骨,不得歪斜,然后再将龙骨及舭部龙筋黏入肋骨缺口,用大头针加以固定。

(4)船壳板。待船体构架的胶水完全干固以后,就可以铺胶船壳板。船体艏部线型弯曲较大,为使船壳板黏贴平服,需要将6、7号肋骨边缘修成斜面,与龙筋一致。

船壳板材料选用1~1.5毫米厚的松木片或桐木片,铺胶时从艉部向艏部进行,先铺船体两侧舷部的,后铺船底板。1~6号肋骨间可以一次蒙胶上。用大头针固定,待胶水干固后,再蒙上7号肋骨,7号肋骨以前,用整块木材黏上削出外形,如图4-3-36所示。

图4-3-36蒙板若是船壳板薄木片取材有困难的话,也可以用马粪纸、卡纸、扑克牌纸等作为代用材料,黏贴方法相同,只是在制作后,需在船体内外两面涂上蜡或漆、防止纸质受潮漏水。

现在,只要再蒙上甲板,整个船体便制作完成了。只是因为蒙上甲板以后,甲板上开口较小,装置动力设备很不方便,所以我们先在船体内安装动力设备和舵系,然后再蒙上甲板。

2.动力装置的制作和安装

(1)动力装置的安装设计。舰船模型依靠动力装置的工作才能在水中航行,电动机动力船模的动力装置由电动机、轴系、推进器和电源组成。动力装置制作安装的好坏,直接影响模型的航行的成败,制作绝对不可马虎。

本模型采用单桨电动机动力装置,它由螺旋桨、轴套管、电动机、连接器和电源等部分组成。在制作模型之前,这些部分的安装位置就要设计好。一般来说,螺旋桨轴和电动机轴要在同一条直线上,而且要求螺旋桨轴尽量短一些,倾斜度尽量小一些,这样有利于减小摩擦和提高航速。但是螺旋桨轴的长短同倾斜度是有矛盾的。如果倾斜度很小,螺旋桨轴必然很长才能安装电动机。但螺旋桨轴太长,不仅增加摩擦,而且电动机安装得过于靠前也有困难。如果螺旋桨轴很短,虽然可以使摩擦减小,安装电动机也方便,但倾斜度必然很大,会影响模型的航行速度。

这艘模型的电动机动力装置安装方法是:螺旋桨轴的倾斜度大约为10度;轴套管安置在第2块肋骨的后面;电池安置在轴套管的上面;开关安置在后甲板的边上,如图4-3-37所示。

图4-3-37“申江”号单桨游艇动力装置安装图(2)动力装置的制作。

①制作推进器。船舶使用的推进器有多种形式,螺旋桨推进器是当前绝大多数船舶所使用的推进器。螺旋桨的中心是桨毂,桨叶倾斜地安装在桨毂上,螺旋桨由发动机带动旋转时,好像螺丝钉在水中“拧动”一样,推动船舶前进,如图4-3-38所示。

图4-3-38本模型的推进器为单3叶螺旋桨。采用直径2毫米的自行车辐条钢丝做螺旋桨轴,桨毂用辐条螺母制作。把螺母拧到辐条上,再多烫上一些焊锡,把外形修整成枪弹弹头状,如图4-3-39所示。桨叶要用0.5毫米厚的铜皮做,3片桨叶按图纸形状再稍微放大一些裁剪下来以后,叠齐夹紧在台钳上用细平锉修正,使3片桨叶完全一致。

焊接桨叶前,要先准备一个焊接架。焊接时,将桨轴插入架上的轴孔,铜皮制的桨叶根部先烫上一些焊锡,再置于架上进行焊接。如图4-3-40所示,焊上1片桨叶以后,将轴转动1/3周,再焊接第2图4-3-39片桨叶。这时要用湿布包住已焊上的第1片桨叶根部,以免它被烫落掉。待3片桨叶都焊上以后,再对螺旋桨的外形和角度进行修正,并扭曲一下桨叶,使每叶桨叶尖的螺旋角略小于桨叶根部,然后用细砂纸将桨叶打磨光滑,修清边缘的毛刺。图4-3-40②制作轴套管。为了使螺旋桨顺利地伸出船体外,需要在船底处固定一段水密(不漏水)的轴套管。对于直径2毫米的螺旋桨轴,可以选用内径3毫米、长130毫米的铜管做轴套管,如图4-3-41所示。

图4-3-41

为了保证水密又能减少摩擦,在铜管的两头各插入一小段外径3毫米、内径2毫米的铜管,用锡焊牢。再用直径2.1毫米的钻头把小段铜管的内径稍加扩大,使螺旋桨轴插入后能够顺利地转动。由于轴套管的中间是空的,螺旋桨轴和轴套之间接触面积小,摩擦小。为了进一步减小摩擦,在轴套管上打1个小孔,用来滴入润滑油。

图4-3-42电动机与桨轴的连接轴套管制好后,在船底的中央斜钻1个孔,孔的直径正好等于轴套管的外径。孔中涂上502环氧树脂胶水,用力把轴套管压入孔中,并且在轴套管的下面黏上1块三角形加强木板。

③安装电动机。本模型选用1台D1型或者D202型直流玩具电动机。根据第4块肋骨后面船底的具体情况,做2块木块,放在龙骨的两边作为电动机座,把电动机放在上面,使电动机轴正好同螺旋桨轴处在一条直线上。

螺旋桨轴上套入2片铜垫圈后,插入轴套管。桨轴前端应伸出轴套管40毫米左右,多余部分截去。桨轴与电动机轴以弹簧软轴连接,这2根轴不可以用直接固定的方式连接,如图4-3-42所示。因为实际制作时,直接固定2根轴而要保证它们成一直线,是极其困难的。桨轴的套管中心就更难与电机轴保持一致了。只要电机轴、桨轴与轴套管三者稍有偏差,电机转动时,就会发生抖动,损失功率。偏差严重时,桨轴卡死,根本无法转动。

连接桨轴与电动机轴之间的软轴可以在略有弯曲的条件下传递扭力,就解决了这个难题。软轴为内径2毫米的弹簧。要是没有现成的,可以用直径为0.3毫米的钢丝在辐条钢丝上绕制。软轴长度为30毫米,两端套在轴上后,再烫上些焊锡固定。

图4-3-43与螺旋桨连好的电动机按图4-3-43中所示的方法安装于机座木块上。船体中2号框与3号框之间的舱室作为电源舱。电源为2节1号干电池,放在1个电池盒内。用1只钮子开关作为电源开关,电源接线要短些,以减少线路耗电。线路接通后,检查螺旋桨旋转方向,从模型后面向艉部看,螺旋桨应该按顺时针方向转动。若是转动方向反了,应该将电源正负极接线对调,或者将电动机上2根电刷接线对调一下,就能纠正电动机的旋转方向。

尽管有软轴,安装电动机时仍应仔细调整,寻找一个最佳位置和姿态,使两轴尽量接近成一直线,这样工作时效率最高。具体方法是:在电机轴与桨轴连接以后,接通电动机电源,让电动机带动螺旋桨旋转。电动机用手捏住,慢慢地上下左右移动,并缓缓改变它的倾斜姿态,仔细观察和感觉电动机及船体震动情况的变化,听声音的大小,如图4-3-44所示。震动最小、声音最轻时的电动机位置和姿态最佳,用削减电动机座或垫入木片、纸板等方法,使电动机按最佳的位置和姿态安装。

图4-3-443.舵系的制作和安装