Как сделать пропеллер в домашних условиях. Технология изготовления деревянных винтов Пропеллер из дерева своими руками

Веселая летняя игра - бумажная вертушка в руках. А еще развитие мелкой моторики для первоклашек. Вернее, уже второклассников!

Первый класс позади!

Впереди летние каникулы. Учебники убраны на долгое хранение на все лето, а старые тетрадки уже не нужны.

Так давайте сделаем отличные игрушки из старых, ненужных уже тетрадок по математике. Ведь первый класс - это специальные тетрадки в крупную клетку. Раскрасим их и сделаем веселые вертушки, с которыми так здорово бегать по улице.

Итак, начинаем...

Шаг 1. Берем обычные листики из тетради по математике для первого класса, то есть в крупную клетку. (Можно и мелкую, но тогда красить придеться го-о-о-о-раздо больше времени). Считаем клеточки по более короткой стороне! (Считаем вместе с кем-то более взрослым или старшим). Затем отмечаем такое же количество клеточек по другой стороне и отрезаем лишние. Получится квадратик! Вот сколько упражнений сразу для первоклашки. Цветными карандашами раскрашиваем клеточки через одну, чтобы получился орнамент. Вот примерно так, как на этой фотографии.
Шаг 2. Складываем листик по диагонали. Разворачиваем и складываем по второй диагонали. Разворачиваем. Делаем надрезы по сгибам почти до серединки. Кому непонятно, смотрим на фотографию рядом!
Шаг 3. Берем за уголок и сгибаем к серединке. Придерживая пальцем кончик, сгибаем второй уголок, затем третий и четвертый.
Шаг 4. Берем кнопку. Но лучше не обычную канцелярскую, а в виде иголки с кончиком-ручкой . Прокалывем в серединке так, чтобы проколоть все четыре загнутых кончика и сам листик.

Наверняка многим известна такая игрушка как летающий пропеллер. Она представляет собой винт, который закреплен на оси. Для запуска такого винта его ось зажималась в ладошках, и затем параллельным движением ладоней винт раскручивался и взлетал. У более продвинутых винтов был специальный пусковой механизм, в котором для раскручивания винта нужно дергать за веревочку. В этой статье будет рассмотрен пример пускового устройства, в котором используется электродвигатель. Такая самоделка не только будет интересна ребенку, но и откроет для него чудеса мира самоделок.

Материалы и инструменты для изготовления:
- моторчик на 3В (можно найти в игрушках электробритвах и пр.);
- кнопка;
- провода;
- источник питания (две пальчиковых батарейки);
- держатель для батареек;
- винт и ось для него (если собирать пропеллер вручную);
- дрель;
- паяльник с припоем;
- ножницы;
- муфта из ПВХ;
- редуктор ПВХ;
- шариковая ручка;
- изолента;
- горячий клей и другое.

Процесс изготовления самоделки:

Шаг первый. Установка двигателя
Сборка самоделки начинается с установки двигателя. Его нужно поместить в ПВХ редуктор и закрепить там горячим клеем. При этом нужно быть осторожным и не допустить того, чтобы клей попал на вал или внутрь двигателя. Клей наносится по периметру, как можно увидеть не фото. После установки двигателя на верхнюю часть приклеивается шайба, она не влияет на конструктивные свойства устройства, а просто придает ему более приятный внешний вид. Провода двигателя должны выходить с обратной стороны трубы и быть достаточной длины для их подключения.

Шаг второй. Устанавливаем кнопку
В муфте ПВХ нужно просверлить отверстие под кнопку. Оно должно быть немного больше диаметра кнопки. Кнопка должна быть размещена таким образом, чтобы она не мешала установке редуктора в трубу. Кнопка крепится с помощью гайки, которая на ней присутствует. Если гайки нет, кнопку можно приклеить горячим клеем.

После этого можно устанавливать редуктор в муфту. Вполне возможно, редуктор будет туго заходить в муфту и понадобится сделать несколько легких ударов молотком. Важно при этом не попасть по валу двигателя.

Шаг третий. Спаиваем цепь
Теперь понадобится паяльник. Нужно соединить провод от двигателя или переключателя с батареей. Здесь важно не перепутать полярность, иначе моторчик будет раскручивать винт в другую сторону, он попросту не взлетит. Кнопка устанавливается на разрыв между батареей и контактом моторчика. Впрочем, без паяльника можно и обойтись, провода достаточно скрутить. Впоследствии провода в местах подключения нужно хорошо заизолировать.

Шаг четвертый. Собираем корпус устройства
Для установки батарейного блока используется переходник, его можно сделать также из куска ПВХ трубы или другой детали. Держатель с батарейками устанавливается в трубу, а затем эта труба крепится к муфте с помощью широкого скотча. В будущем для замены батареек будет достаточно просто отмотать скотч.

Шаг пятый. Изготавливаем вал для передачи крутящего момента винту
Для того чтобы подключать пропеллер к устройству, понадобится сделать специальный переходник. Автор делает его из наконечника шариковой ручки. Он надевается острым концом на вал двигателя и затем внутрь его наливается горячий клей. Самое важное при этом, чтобы наконечник находился точно по центру вала моторчика. В противном случае будут образовываться вибрации, а это будет мешать раскрутить винт до нужных оборотов, и будет приводить к быстрому разряду батареи.

Шаг шестой. Делаем ось винта
Ось винта изготавливается из куска пластиковой соломинки. Нужно просто отрезать кусок нужной длины и затем прикрепить ее к пропеллеру с помощью горячего клея. Здесь также очень важно, чтобы соломинка находилась по центру винта.

Шаг седьмой. Испытания самоделки
Чтобы запустить пропеллер, нужно выполнить несколько действий. Сперва пропеллер нужно установить на вал двигателя, в нашем случае это колпачок от ручки. Затем нужно взять линейку или прочий подобный предмет и немного прижать винт к устройству. После этого можно нажимать на кнопку и ждать момента, пока винт раскрутится до максимальных оборотов. Затем, как только линейка будет отведена в сторону, винт сразу же взлетит вверх. Таким образом, можно запускать винт не только вверх, но и вбок. Также можно запустить его на столе вверх ногами, чтобы он крутился как волчок.

На канале Игоря Негоды появилось интересное видео для авиамоделистов. Судя по статистике, автор видео-урока заметил, что тема авиамоделизма пришлась его подписчикам по вкусу, поэтому решил это дело продолжить и показать, как сделать одну очень интересную вещицу, без которой авиамоделизм просто немыслим. Эта деревянный воздушный винт или пропеллер. Есть также и пластмассовый винт, и даже есть металлический, который изготовлен из дюрали. Он примерно в 3 раза тяжелее деревянного. Изготовил его ради самоцели.

Деревянные винты имеют очень широкое практическое применение от аэросаней до радиоуправляемых моделей самолетов. В этом видео будем делать из березовой дощечки. Винтики лучше всего делать из березы, по крайней мере, больше всего нравится. По правилам березовый винт очень хороший пропеллер.

Хороший выбор авиамоделей в этом китайском магазине .
Для работы понадобится дрель, сверло на 6 по диаметру вала двигателя, на котором будем его запускать. Также шаблон, можно изготовить самому, посмотреть в интернете или в журналах как они делаются, формы наиболее удачные. А можете сами поэкспериментировать и изготовить вручную какую-либо интересную форму винта. Не в журналах, нигде наиболее точно его невозможно рассчитать для таких маленьких моделей. Никто этим заниматься не будет, потому что до сих пор даже для больших вертолетов постоянно совершенствуется технология профилей, находят новые возможности, там, где это реально нужно. Даже там еще не достигли совершенства. Поэтому в авиамоделизме будем экспериментировать.

Также для изготовления деревянного пропеллера понадобится иголочка, карандаш, бруски с наждачной бумагой, желательно их иметь, с ними удобнее работать, так они выглядят. Можно воспользоваться обычной наждачной бумагой, это не столь важно, просто с ними удобнее. Такие винты применяются с микродвигателями, они бывают разного объема, разной мощности. Это 1,5 кубовые МК17, это 2,5 кубовый КМД2,5, двигатели компрессионного типа, в состав топлива их входит эфир. Это двигатель, который должен работать на метаноле Радуга 7. Соответственно, 7 кубиков рабочий объем двигателя.

Мощность у него довольно высока и разница в винтах.
Этот винт для Радуги, а этот для КМД, как видим разница не так уж и велика в диаметрах. Здесь есть свои приколы, нюансы, то есть размеры могут гулять как в большую, так и в меньшую сторону в диаметре. Чем меньше диаметр – больше оборотов, но в каких-то определенных пределах, выше которых двигатель просто не может их развить. Для МК17 нужен маленький винтик, но это для скоростной модели, для него нужен не особо оборотистый, они выглядят так, угол наклона у них маленький. Другой винт не совсем для Радуги, для Радуги пошире должен быть, пилотаж 7 кубов для пилотажного самолета, такая должна быть высота.

Найдите конструктивный шаблон. Постарайтесь найти подходящий конструктивный шаблон для пропеллера. Важно знать мощность двигателя, диаметр пропеллера и частоту вращения, чтобы подобрать чертежи и шаблоны деревянного пропеллера для таких технических условий. Найдите шаблон в интернете или возьмите специальную книгу в библиотеке. В некоторых книгах есть чертежи образцов, что вполне сгодится.

Определите количество лопастей. Чаще всего пропеллер имеет две, три или четыре лопасти. На крупных воздушных судах могут использовать пропеллеры с еще большим количеством лопастей. Чем мощнее приводной двигатель, тем больше нужно лопастей для равномерного распределения мощности. Хотя при большом желании вы можете сделать пропеллер на три или четыре лопасти, все же, если это первый подобный опыт, лучше начинать с простого пропеллера на две лопасти. Чем больше лопастей, тем выше стоимость, масса готового изделия и временные затраты.

Определите длину лопастей. Как и в случае с количеством, увеличение длины лопасти позволяет использовать более мощный двигатель. Также обратите внимание, что максимальная длина лопасти всегда ограничена расстоянием до земли. Измерьте расстояние от носа самолета до поверхности, чтобы иметь представление об ограничениях.

Аэродинамический профиль. Лопасть пропеллера утолщается возле ступицы вала двигателя под большим углом наклона, тогда как кончик лопасти всегда тонкий с небольшим углом наклона. Определите ширину лопасти и угол атаки. Лопасти пропеллера крепятся к ступице под углом аналогично резьбе на винтах и шурупах.

Правильный изгиб лопастей пропеллера. Лопасть воздушного винта напоминает изогнутое крыло. Благодаря изгибу пропеллер эффективнее проталкивает воздух или воду. Концы лопастей всегда движутся намного быстрее, чем ступица на валу. Лопастям необходимо придать изгиб, чтобы винт сохранял одинаковый угол атаки по всей длине лопасти. Используйте специальный калькулятор , чтобы рассчитать необходимый наклон.

Выберите материал для лопастей. Чем надежнее сделан деревянный пропеллер, тем лучше он справляется с вибрациями воздушного судна, Используйте прочную, но легкую древесину вроде клена или березы. При выборе древесины обращайте внимание на текстуру волокон. Прямые и равномерно распределенные волокна позволят сбалансировать пропеллер.

• Используйте 6–8 досок толщиной от 2 до 2,5 сантиметров и длиной около 2 метров. Запасные доски также не помешают. Чем больше слоев, тем прочнее будет пропеллер, даже если каждый слой будет очень тонким. Для экономии времени можно обратиться к поставщикам материалов, которые производят многослойную фанеру.

Наверное каждый сталкивался с ситуацией, когда требуемого винта или нет в продаже, или винты нужны уже завтра, а посылка где-то застряла... Тогда в голову приходит совершенно разумный выход - а не сделать ли мне винт самому?

Обычно в этом случае есть только одна причина, которая останавливает здоровую идею: как получить винт с заданными характеристиками?

На самом деле все достаточно просто - для этого не требуется ни сложных расчетов, ни сверхсложного оборудования. Как обычно достаточно немного здравого смысла, карандаша, линейки, знания школьной геометрии и немного прямых рук.

В данной статье пойдет речь именно об этом: как правильно рассчитать геометрию винта с заданными параметрами и как его изготовить. Времени обычно надо не так уж и много - 1-2 часа на графический расчет + 2-3 часа на изготовление самого винта.

Рис 1. Теория винта. Шаг винта.

Аналогичная ситуация возникает, если нужны два винта разного направления вращения, или если нам понадобились 3-4 лопастные винты. Все это решаемо при наличии разумного подхода и простейших инструментов.

Посмотрим внимательно на рис 1. Что мы там видим? А вот что:
- Винт радиусом R, за один оборот проходит в воздухе расстояние H. R - это радиус винта (от оси вращения до его окончания), Н - это шаг винта, если он не проскальзывает в воздухе, а ввинчивается в него подобно шурупу в дереве. Это собственно два основных параметра вина. D = 2хR и H- шаг винта.

Обычно человек хорошо знает, какой именно винт ему нужен для модели... Если нет - то это тема для отдельного разговора. Пока будем предполагать, что мы хорошо представляем какой винт нам нужен: т.е. мы знаем параметры D и Н, или R и Н...

Поучить геометрические размеры требуемого винта, если мы знаем R и Н винта - проще всего геометрическим расчетом. Смотрим на рис 2. По горизонтали - откладываем в каком-то масштабе (у меня (2:1 для большей точности) радиус винта. По вертикали - расстояние, которое пройдет винт за один оборот без проскальзывания - Н/2хPi, где Pi - это известное еще со школьных лет число 3.14....

Рис 2. Определение угла наклона профиля винта.

Почему именно так а никак иначе - я доказывать здесь не стану. Те кто хорошо учил геометрию в школе - те сразу поймут, а остальным надо или заново перечитать учебники школы или задать свои вопросы в процессе обсуждения. Немного ниже нарисован боковой профиль винта. Он собственно выбран исключительно из моего опыта изготовления простых винтов. Каждый имеет право выбрать его достаточно произвольно. Я выбрал толщину винта в комеле (около ступицы - 10 мм) и в конце - на масимальном радиусе - 2 мм. Цель данного геометрического расчета - получит правильные ширины винты на виде сверху. Т.е. получить геометрические размеры винта диаметром 150 мм и с шагом 100 мм... Это и записано справа вверху листа..

См. Рис 2. Для достижения поставленной цели мы проводим прямую от точки шага на вертикальной координате к требуемому сечению (линия 1). Я для начала выбрал сечение отстоящее от оси вращения на 37.5 мм = т.е. ровно на середине проектируемого винта. Согласно боковой проекции, толщина винта в этом месте - 6.5 мм. Переносим этот размер вверх(операция 2) и рисуем прямоугольник вокруг наклонной линии. Он (прямоугольник) дает нам ширину лопасти винта на виде сверху - 14 мм. Этот размет мы переносим вниз (операция 3) и получаем ширину винта в этом сечении...

Рис 2. Определение всех углов наклона во всех расчетных точках

Выполнив аналогичные построения для всех 6-ти сечений винта мы получим ширины винта на расстоянии 12.5, 25.0, 37.5, 50, 62.5 и 75 мм. Строить большее количество сечений можно, но особой точности это не добавит. В итоге на рис 2., обведя полученные ширины винта в шести точках, мы получим профиль винта на виде сверху.

Берем заготовку из подходящей древесины и размечаем ее. Прежде всего придаем ей толщину и длину требуемого винта - 10 мм х 150 мм. Ширина заготовки должна быть чуть больше чем ширина винта в самом широком месте - 15 мм.

Рис 3. Шаблон и размеченная заготовка винта

Наносим разметку на боковой вид (толщина в комле - 10 мм и 2 мм на конце лопасти) и на виды сверху и снизу с помощью изготовленного шаблона.

Рис 4 Вид на размеченную заготовку сверху.

Рис 5 Вид заготовки сбоку и сверху

На рис 4-5 Вы видите размеченную заготовку. Первым делом с помощью напильника или ножа убираем лишнюю древесину на виде сбоку. То что должно получиться вы видите на рис 6. Если вы делаете винт из достаточно мягкой древесины(липа, бальса) то достаточно использовать модельный нож и шкурку, если же вам нужен винт из твердых пород вроде березы или бука, то лучше использовать драчевый напильник (с крупной насечкой) или мелкозубый рашпиль.

Рис 6. Балансирова заготовки

Сразу после придания заготовке правильного бокового профиля надо проделать балансировку заготовки. Я обычно делаю это так: ввинчиваю в центр вращения тонкое сверло (0.5-1.0 мм) и кладу сверлом на две вертикально стоящие опоры. В данном случае - это два одинковых стакана. (рис 6.).
Затем - сошкуриванием - добиваюсь одиакового веса обеих будующих лопастей.

Рис 7. Разметка выборки передней части

После того как вид сбоку отпрофилирован переходим к разметке выброк для получения нужного профиля ловастей. На виде сверху - спереди (мы делаем винт нормального вращения - против часовой стрелки) намечаем линию проходящую через 2/3 ширины винта. См. рис 7.

Рис 8. Разметка выборки задней части...

На виде снизу(сзади) проводим линии отстоящие от края винта примерно на 1 мм. Нижняя часть винта как раз задает шаг (или угол наклона сечения)...

Рис 9 Выбранная задняя часть винта.

Затем начинаем убирать лишнюю дрвесину ножом или напильником начиная с нижней (задней) части винта согласно сделанной разметке. Убрав все сзади (снизу), отшкуриваем сначала крупной(120-160), а потом мелкой шкуркой заднюю часть винта...

Рис 10. Выбранная передняя часть винта

Затем то же самое повторяем для передней части винта. См. рис 10...
Убедившись, что вся лишняя древесина убрана, тщательно отшкуриваем весь винт для придания ему требуемого профиля - аналогичного профилю крыла, т.е. скругленная передняя кромка, максимальная толщина примерно 30% от ширины сечения и острая задняя кромка. Неполохо в процессе придания этого профиля все время контролировать балансировку обрабатываемого винта как было показано на рис 6.

После того как обе лопасти приобрели нужную форму и профиль, а также балансировку, можно переходить к заключительному этапу - покраске и лакировке. См. рис 11.

Рис 11. Балансировка отлакированного винта.

Обычно я окрашиваю изготовленный винт в традиционный черный цвет, а затем покрываю 2-4 слоями лака. Как правило я использую классический эмалит. Быстро сохнет и легко шлифуется. Во время окрвшивания и лакировки не стоит забывать о балансировке. См. рис 11.

Полученные таким образов винты, по моему мнению ничуть не хуже покупных пластиковых винтов, которые обычно тоже нуждаются в дополнительной балансировке. Если же вас больше устраивают винты из угле- или стекло- пластика, то используя изготовленный по описанной выше методе винт в качестве мастер-модели, вы можете изготовить формы для винтов из стекло- углепластика....

Совершенно аналогичным способом вы легко сможете сделать винт любого, нужного Вам диаметра и шага, а также винт обратного вращения - по часовой стрелке.

Более того, рассчитав и изготовив одну лопасть двухлопастного винта, вы сможете изготовить по ней формы для трех или 4-х лопастных винтов из стекло-угле-пластика, но это уже тема для отдельной статьи...