Мачта парусника своими руками

Изготовление стеклопластиковой мачты из ровинга и эпоксидной смолы

Изготовить мачту на основе эпоксидной смолы оказалось на удивление просто и недорого . И если вас интересует , я расскажу вам , как это делалось и как мы сэкономили уйму денег , получив в итоге мачту , намного более прочную и легкую , чем традиционные . В выбранном нами методе использовался заполнитель из полиуретанового пенопласта . Для изготовления одной мачты это самый простой способ . Если требуется изготовить несколько мачт , то лучше сделать положительную или отрицательную форму (пуансон / матрица) . В качестве армирующего материала для эпоксидной смолы годятся ткани из стекло – и углеволокна . При использовании стеклоткани мачта получается очень гибкой . Это является плюсом для круизной яхты , поскольку на сильных порывах ветра она будет изгибаться . Углеткань больше подходит для гоночных яхт , потому что такая мачта гнется меньше и парус лучше держит форму .

Из чего состоит мачта :

Заполнитель из ППУ
Армирующие подкладки из фанеры
Слои стеклопластика
Краска

Процесс изготовления мачты .

1 . Заполнитель из ППУ

Естественно , для начала надо иметь хоть какие-то представления о сечении мачты , которую вы собрались сделать . В документации обычно указываются сечения в случае деревянной и алюминиевой мачты . За основу для нашей мачты мы выбрали сечение деревянной .

ППУ продавался блоками размером 100х50х4 см . Острой пилой мы напилили из них брусков с размерами 100х7х4 см . Контактным клеем из них была склеена одна большая заготовка 540х7х8 см . На данном этапе ее очень легко повредить , поэтому мы закрепили ее на доске (600х20х5 см) . При этом она лучше сохраняет прямизну .

Затем вручную при помощи наждачной бумаги заполнителю придается нужная форма сечения . Это совсем не так трудно , как кажется . Я все делал на глаз и получил в итоге неплохое овальное сечение , уменьшающееся к топу мачты . Конечно , для контроля сечения можно было бы воспользоваться картонными шаблонами , но мне было просто лень .

2. Армирующие подкладки из фанеры .

В тех местах , где в будущем должны были крепиться штаг , шкив грота-фала и т.п. , заподлицо с заполнителем были установлены вкладыши из фанеры (примерно 300х50х18 мм) . Я исходил из того , что все необходимое к мачте можно будет присоединить при помощи шурупов . И хотя все и так получилось нормально , оборачиваясь назад , мне сейчас кажется возможным просто найтовить эти элементы к мачте . Это будет удобнее в случае какого-либо ремонта .

Полосы стеклоровинга можно купить в магазине , но нарезать самим будет дешевле . Мы использовали ровинг плотностью 300 г/м2 . В отношении количества слоев обязательно должны делаться расчеты , но мне они были не известны . Я прикинул и решил положить 10 слоев в нижней части , постепенно уменьшая их к топу до четырех. Практика показала , что я не ошибся . Изгиб мачты при порывах ветра составляет до 1.2 м без штагов и 0.5 м со штагами .

Полосы были нарезаны такой ширины , чтобы они образовывали нахлесты и тем самым повышали прочность . Самым трудным является наклеивание первых двух слоев , т.к. на этом этапе легко повредить заполнитель . Зато после их отверждения далее работа идет куда легче . Перед наклеиванием следующего слоя предыдущий слегка шлифовался и в конечном итоге мачта получилась довольно гладкая . Видимо , можно добиться и профессиональной отделки , но придется изрядно попотеть .

Эпоксидная смола должна быть сверху окрашена , поскольку она плохо переносит ультрафиолет . Мы ее покрасили двухкомпонентной полиуретановой краской . Получилось красиво . Мачта отслужила уже два года и краска с нее не облезает .

Я посчитал , что мачта должна выдерживать 100 кг , будучи опираемой на крайние точки . Я решил рискнуть и со своими 114 кг встал на мачту . Она сильно прогнулась , но не сломалась ! Последним испытанием оставалось плавание под парусом . Тут тоже был полный успех . Так что теперь у нас есть очень прочная мачта за весьма небольшие деньги и мы абсолютно довольны конечным результатом того , что начиналось как эксперимент .

Автор : Jeroen Hoekstra ( Berlin , Germany)

Источник

Мачта парусника своими руками

Каждый парус имеет свои особенности, и невозможно дать готовые рецепты по его настройке на максимальную эффективность для данных условий. Разные гонщики настраивают парус по-своему.
Коротко основные принципы настройки следующие.

Растягивание паруса вдоль гика приводит к уменьшению общей величины «пуза», уплощению паруса. Одновременно с этим увеличивают стрелку прогиба мачты, выбирая излишек ткани по передней шкаторине. Профиль паруса близ передней шкаторины становится более плоским, а максимум «пуза» смещается к задней шкаторине.

Растяжение паруса по передней шкаторине (вдоль мачты) приводит к увеличению кривизны профиля паруса близ мачты и к смещению максимума «пуза» вперед.

Настраивая парус, надо помнить, что на берегу ветер имеет другую структуру по сравнению с вымпельным ветром, который действует на парус на ходу доски. Направление вымпельного ветра в районе гика и у топа мачты будет разным. При порыве его давление на парус увеличивается — мачта изгибается больше. Часть материала паруса в районе максимального прогиба мачты подается вперед и парус в этом месте становится более плоским. Одновременно происходит сближение фалового и шкотового углов (как следствие прогиба мачты). Задняя шкаторина паруса больше отваливается под ветер. Если ветер сильный, а мачта гибкая, то может наступить такое состояние, когда верхняя часть паруса станет совсем плоской и развернется по ветру.

Аккуратное обращение с парусами и их хранение не только обеспечивает долгую службу, но и помогает сохранить правильную форму паруса. При неправильной укладке парусов на них появляются складки, которые ухудшают работу паруса при слабом ветре. Парус желательно просто накручивать на мачту, предварительно расслабив галс-оттяжку и вынув латы из лат-карманов.

Если же парус необходимо сложить, то сделать это можно при условии, что он сухой и чистый. Парус складывают в «гармошку» таким образом, чтобы складки располагались параллельно линии, проведенной из выреза на мачтовом кармане, предназначенного для крепления гика, в шкотовый угол. Ни в коем случае складки не должны проходить через окна. Сложенный в гармошку парус скатывается, начиная со шкотового угла, после чего его необходимо уложить в специальный мешок (кису).

Иногда парус скатывают в рулон, начиная с нижней шкаторины, затем рулон переламывают пополам и укладывают в кису. При таком способе укладки на парусе появляются мелкие складки, которые незначительно искажают его форму.

Мачта для паруса.

Конструктивные типы мачт. На парусных досках применяют мачты из дерева, металла и стеклопластика. Деревянные мачты наибольшее распространение получили в первые годы развития виндсерфинга, однако сейчас из-за своих недостатков (малая прочность и живучесть, большой вес) они применяются редко. Мачты из алюминиевых сплавов по своим характеристикам значительно превосходят деревянные. Но в наибольшей степени специфике плавания на парусной доске отвечают мачты из стеклопластика — прочные, легкие, обладающие высокой эластичностью.

Неоднократный олимпийский чемпион виндсерфинга П. Эльвстрем считает, что невозможно подобрать отдельно друг от друга хорошую мачту и хороший парус, пока не будет твердой уверенности в их согласованной совместной работе на судне. Мачта, изгибаясь, растягивает парус, придает ему правильную аэродинамическую форму. В свою очередь парус под действием аэродинамических сил дополнительно изгибает мачту.

Существует несколько способов, при помощи которых яхтсмены проверяют жесткость и форму изгиба мачты. Остановимся на самых простых.

Мачту устанавливают горизонтально на двух опорах. Одна из них располагается у шпора (нижнего конца мачты), другая в месте крепления гика. На топ (верхний конец мачты) вешается груз, вес которого всегда должен быть одним и тем же при сравнительных измерениях различных мачт. Замерив расстояние от топа мачты до пола в свободном и нагруженном состоянии, можно определить прогиб мачты. Прогиб может быть также замерен непосредственно при помощи вертикальной рейки, установленной у топа мачты.

Сравнивая прогибы разных мачт, можно сказать, которая из них более жесткая. А какой отдать предпочтение в тех или иных условиях гонок, подскажет опыт эксплуатации этих мачт.

В качестве исходных данных можно использовать требования Правил постройки и обмера парусных досок класса «Монотип» (рис. 40).

Определяя жесткость мачты, одновременно необходимо контролировать ее вес и положение центра тяжести. Эти величины определяют собственную частоту колебания мачты.

Для определения формы изгиба мачты используют две струны с петлями на концах (рис. 41). Длина одной равняется длине задней шкаторины, длина другой — нижней. Соединив концы обеих струн шнуром или скобой, закрепляют соответствующие петли на топе и шпоре мачты. Используя гик, закрепленный на мачте в обычном месте, натягивают шкот и изгибают мачту. Изгиб ее будет близок к тому, который приобретает мачта, если на нее поставить парус.

Контрольной прямой линией для замера прогибов мачты служит нить, натянутая от топа к шпору. Прогибы мачты замеряют через определенные интервалы (например, 0,5 м). Полученные при этом данные можно использовать при раскрое паруса, вычертив по ним серп передней шкаторины паруса. При использовании этого способа рекомендуется изогнуть мачту до максимальной стрелки прогиба, равной 170 мм.

Технология изготовления. Мачты из легкого сплава вырезают из дюралюминиевых труб из сплава Д16Т диаметром 45 мм с толщиной стенки 1— 1,5 мм. Оба конца трубы заглушают пробками и к одному из концов прикрепляют шарнир степса.

Для деревянных мачт применяют рейки из древесины хвойных пород, выклеивая заготовку из четырех и более реек. Рейки вырезают из плотной мелко-слойной древесины, удаляя в отходы сучки и прочие дефекты. Длина реек должна быть больше длины готовой мачты на 100—150 мм. Для склеивания заготовки применяют клей ВИАМ-БЗ или эпоксидный, используя для запрессовки струбцины (рис. 42).

Склеенную заготовку обстругивают, придавая ей круглое поперечное сечение переменного по длине мачты диаметра. Максимальный диаметр мачты располагается на расстоянии 1—1,5 м от шпора. К топу мачту делают тоньше на 40—50 %. В процессе изготовления периодически проверяют жесткость мачты. Готовую мачту ошкуривают, пропитывают горячей олифой и покрывают лаком.

Если необходимо сделать несколько мачт для секции виндсерфинга или яхт-клуба, можно использовать стеклопластик. Для этого придется сделать форму — дорн, на которую наматывается стеклоткань. Дорн имеет форму усеченного конуса с отверстием внутри (рис. 43). Длина конуса 4700 мм, наибольший наружный диаметр — 55 мм, наименьший (у топа) — 30 мм. Обычные станки не позволяют выточить такую длинную деталь, поэтому дорн можно изготовить из отдельных кусков труб длиной по 0,5—1 м. Диаметр внутреннего отверстия определяется тем, какой нагревательный элемент будет применен.

Отдельные части дорна должны иметь проточки, облегчающие сборку. При окончательной сборке внутри дорна пропускается трос, при помощи которого отдельные части стягиваются в единое целое. К тросу рекомендуется прикрепить нагревательный элемент — нихромовую спираль, помещенную в жаростойкую изоляцию. Провода выводятся через одну из крышек дорна. На пуансон, разогретый до температуры 50—60°С, кистью или тампоном наносится слой парафина или воска толщиной 0,3—-0,5 мм. Пуансону дают остыть и снимают подтеки с поверхности наждачной бумагой.

Для формования мачты отрезают кусок стеклоткани длиной 4,8 м и выкраивают из него две трапециевидные заготовки, ширина которых на концах определяется по простейшей формуле как произведение 3,14 D * n , где n — число слоев, деленное на два, а D — диаметр мачты у данного конца. Для экономии материала раскрой ткани ведут таким образом, чтобы большие стороны располагались на разных концах заготовки.

Одну из заготовок пропитывают смолой и, сложив ее с другой — сухой заготовкой, наматывают на уложенный горизонтально дорн. Работают двое. Один поворачивает дорн, другой разглаживает ткань. У шпора мачты на длине около 0,3 м и в районе крепления гика на длине около 1 м укладываются два усиливающих слоя, предварительно пропитанных смолой. Чтобы ткань полностью пропиталась смолой, ее сразу после укладки обматывают лавсановой лентой шириной 12 мм. При этом ленту натягивают с максимально допустимым усилием.

На время полимеризации смолы мачта ставится вертикально; это исключает возможность получения
ею построечного изгиба. Для сокращения времени полимеризации дорн нагревается до 60 °С (не более) подачей напряжения на элемент.

Для снятия мачты дорн укладывают с небольшим наклоном к топу и увеличивают температуру его нагрева до 100°С. Температуру нагрева дорна определяют заранее, одновременно замеряя подаваемое на нагревательный элемент напряжение.

Гибкость мачты зависит от сорта ткани, количества слоев, а также от того, сколько процентов от веса мачты составляет вес стеклоткани.

Для спортсмена весом 60—70 кг можно рекомендовать изготовить мачту из 6 слоев стеклоткани марки Т11-ГВС-9. При использовании смолы марки НПС-609-21М связующее состоит из 85 % смолы, 4 % гипериза, 10 % ускорителя НК и 1 % соускорителя Т.

Возможно формование мачт без подогрева. Для этих целей необходим дорн, изготовленный из одной трубы или прутка (возможен и сварной). На дорн в районе шпора надевают кольцо для механического съема мачты, а к самому дорну прикрепляют винтовые съемники, упирающиеся в это кольцо (рис. 44).

В этом случае в качестве разделительного слоя применяют тонкую фторопластовую ленту, наматывая ее на дорн с перехлестом.

Источник

Модели из набора. Цикл статей по постройке для начинающих.Мачты и реи

Содержание.

Теория и методика.

Мачты необходимой длины обычно образовывали соединением нескольких отдельных частей. Нижняя часть и была собственно мачтой, а все последующие части — стеньгами. Первую называли просто стеньгой, вторую брам-стеньгой, третью бом-брам-стеньгой.
Паруса крепились к мачтам с помощью рей, а паруса, которые были установлены на бушприте и латинский парус бизань-мачте — с помощью гафелей. Все реи и гафели управлялись посредством веревок и с помощью блоков и всевозможных шкивов.

секции мачты

Очевидно, что в ваших интересах сделать мачты и все связанные с ними детали до их установки на модели и удостовериться, что все нужные рымы, блоки и т. д. на мачтах и на палубе находятся на месте.

элементы реев и гафеля

Когда мачта уже готова, хорошо бы проверить ее такелаж. Для этого можно поставить мачту на своё место и приложить идущие к ней нити. Например, однажды, когда фок-мачта была закончена, поставив ее на своё место и приложив нить такелажа к мачте, было замечено, что на палубе отсутствует рым, за который крепиться второй конец этой нити. Было бы очень сложно исправить эту ошибку, если бы фок-мачта была уже установлена. Поэтому еще раз убедитесь, что весь крепеж находиться на своем месте, до того, как устанавливать мачты.

Идентификация деталей

Используя размеры, данные в инструкциях, и сверяясь с чертежами, идентифицирует все реи, гафель и стеньги, необходимые для конкретной мачты. Отрежьте детали нужной длины и сложите их вместе с нужной мачтой. Точно так же соберите все дополнительные детали, типа марсов, салингов, различных блоков и т.д., которые относятся к данной мачте. Используйте прозрачный пластиковый мешочек, чтобы держать все детали вместе. Можно подписать каждый из этих мешочков. Повторите это действие для всех мачт и бушприта.

Изготовление мачты

Утончение мачт и реев может быть сделано, просто непрерывно вращая нужный конец круглой заготовки в сложенном вдвое листе шкурки. В начале нужно использовать грубую шкурку, но постепенно заменяя ее более мелкой. Сузьте и зашкурьте каждую мачту и рей, расположите их на плоской поверхности, глядя на их положение на чертежах, чтобы иметь представление о положении каждой детали.

Салинг и установленные блоки

Из-за сложности установки рекомендуется устанавливать гафель после того, как все дополнительные части, типа блоков и т.д. находятся на своем месте на мачте. Размещать детали на мачте или обрабатывать ее после того, как установлен гафель, очень сложно. Таким способом сборка мачты будет легче и опрятнее. Некоторые детали не должны быть намертво закреплены во время сборки мачты, т.к. их придется регулировать после установки мачты. Также во время изготовления мачты обеспечьте достаточное место для прохождения вант. Для этого есть разные методы и вы, глядя на чертежи и схемы, должны решить, каким методом этого достичь.

Изготовление рей и гафеля

Как и при изготовлении мачт, перед началом их изготовления необходимо просверлить все отверстия, требуемые для каждой реи. используя чертежи и схемы, тщательно наметьте позицию каждого блока или шкива. Убедитесь что все отверстия, которые вы сверлите, находятся на одной прямой и, самое главное, параллельны друг другу, поскольку в дальнейшем разный угол наклона между блоками будет очень заметен.

Крепление гафеля. Хорошо виден бейфут

Блоки могут быть закреплены на реях и мачтах просто обвязывая блока вокруг них. Однако, из-за очень большого количества этих блоков, маленькая модель может выглядеть ‘переполненной’.

Гафель. Обратите внимание на крепление нитей.

Заключение

После нанесения защитного слоя лака на мачту, но до ее установки, убедитесь, что ни одно отверстие в блоках и юферсах не залито лаком. Если отверстие залито, то прочистите или просверлите его заново. Блоки, будучи сделаны главным образом из самшита, можно оставить без лака.
Из-за различий в конструкции судов, которые совершенствовались за многие годы, невозможно дать более подробные рекомендации по изготовлению мачт и реев. Возможно множество изменений в конструкции и технологии мачт и реев. Например, корабль времен Тьюдоров отличен и в величине, и в конструкции, и в способах изготовления от кораблей времени Нельсона. В свою очередь, корабли эпохи Нельсона отличаются от американских фрегатов и т.д.
Рисунки и используемые фотографии предназначены чтобы показать основной принцип и типичны для большинства наборов. Во время изготовления всегда необходимо сверяться с чертежами и инструкциями.

Источник