С. Н. Истратов
Журнал КиЯ №12 1967г
Крыло, приваренное к нижней части корпуса, не является обязательной деталью колонки. По нашему мнению, его лучше заменить транцевыми щитками (или плитами) с регулируемым углом атаки). Подробно об устройстве и принципе работы щитков можно прочитать в шестом выпуске сборника на стр.74. Изменяя угол атаки щитков, можно регулировать ходовой дифферент катера в зависимости от нагрузки, чего нельзя сделать в случае применения крыла на колонке. Кроме того, может появиться необходимость несколько изменить наклон колонки для обеспечения правильного положения оси гребного винта; при этом крыло примет неправильный угол атаки.
Несмотря на очевидную простоту конструкции, для изготовления колонки требуются наличие определенного оборудования (например, зуборезного и расточного станков) и достаточно высокая квалификация изготовителей.
Вопрос об организации серийного производства катерных угловых колонок и снабжении ими торговой сети должен получить, наконец, решение, В последующих выпусках сборника мы расскажем о новых отечественных промышленных образцах катерных колонок, рассчитанных на передачу мощности 70 и 300 л. с. Первая из этих колонок могла бы найти широкое применение для катеров любительской постройки.
Об этой колонке в сборнике уже печаталось несколько сообщений. Теперь приводим ее чертежи с учетом ряда изменений, направленных на повышение надежности конструкции и упрощение технологии изготовления при использовании простых металлорежущих станков и электросварки. Повышена прочность шестерен за счет увеличения их диаметров; подшипники запрессовываются в верхнем корпусе без резьбового стакана.
Применены подводные крылья—левое и правое бщим размахом 0,92 м, которые являются как бы Развитием антикавитационной плиты. Профиль сечения Крыльев упрощен: по кромкам сняты фаски и края заострены до 0,1 мм. Крыло имеет небольшой поперечный изгиб, что увеличивает жесткость и повышает подъемную силу. В плане крылья имеют стреловидную форму, что обеспечивает соскальзывание водорослей и других посторонних предметов. Поверхности крыльев отшлифованы и окрашены. Оба крыла приварены к фланцу дейдвудной трубы перпендикулярно ее оси.
Установочный угол равен нулю; колонка подвешивается на транце строго вертикально. Во время хода на режиме глиссирования катер «Шторм», на котором установлена описываемая колонка с подводными крыльями, имеет угол атаки примерно 2°; этого угла вполне достаточно для обеспечения нормальной работы крыльев. С постановкой колонки с крыльями улучшились ходовые качества катера и его продольная и поперечная остойчивость, уменьшился ходовой дифферент на корму. Опыт эксплуатации показал, что наличие крыльев не ухудшает управляемости катера на всех скоростях.
Изготовлять узлы колонки лучше всего в описываемой последовательности, начиная с корпуса.
Верхний корпус (дет. 42). Сборку следует начинать с приварки к дну корпуса 46 переднего и заднего корпусов подшипников (45 и 47), боковых стенок 49 и верхнего стакана 4В. Посадочные отверстия под подшипники протачиваются в деталях с припуском, а окончательная расточка производится после сварки. В дненужно просверлить отверстия 0 6 для подвода охлаждающей воды в полость водяной рубашки. Края пластин 50 водяной рубашки отбортовываются на 3—5 мм, изгибаются по форме боковых стенок корпуса и привариваются: При изготовлении колонки лучше всего применять электродуговую сварку постоянным током или аргоно-дуговую сварку. Сварные швы надо тщательно зачистить. Верхняя поверхность корпуса должна быть обработана до плотного прилегания крышки с прокладкой.
Расточку верхнего корпуса желательно производить на расточном станке (можно на токарном). При этом необходимо обеспечить перпендикулярность осей аа и бб; смещение осей не допускается; они должны пересекаться точно в точке О. Торцевые поверхности следует проточить (отторцевать), обеспечив их перпендикулярность осям. Отверстия под винты крепления крышек сверлятся совместно с крышками (резьба М8). В задних верхних углах водяной рубашки надо просверлить по отверстию 0 4 для выхода охлаждающей воды.
Дейдвудная труба (дет. 43). Труба предназначена для соединения верхнего и нижнего корпусов. Заготовку вырезают из цельнотянутой стальной толстостенной трубы (толщина 4—5 мм) с припуском по длине 5 мм, после чего надевают и приваривают верхний прямоугольный и нижний круглый фланцы.
Нижний корпус (дет. 62). Состоит из корпуса подшипников 64 и стакана 65. Заготовку стакана надо вставить в корпус так, чтобы его нижний обрез не выходил за пределы внутреннего диаметра корпуса 0 84. При расточке (на расточном или токарном станке) также необходимо обеспечить строгую перепендикулярность осей оса аа и бб и их пересечение в точке О. Торцы корпуса протачивают перпендикулярно осям.
При изготовлении верхнего и нижнего корпусов можно пользоваться рекомендациями, изложенными в статье автора в шестом выпуске.
Сборка колонки. Перед сборкой корпуса колонки необходимо проверить и подогнать (пришабрить) все посадочные поверхности по сопрягаемым деталям. Верхний и нижний корпуса напрессовывают на дейдвудную трубу и приваривают к ней прерывистым (для исключения деформаций) швом. При напрессовке необходимо добиться, чтобы горизонтальные оси корпусов находились в одной вертикальной плоскости. Затем к верхнему корпусу приваривается верхняя проушина 51, а к прямоугольному фланцу на дейдвудной трубе—нижняя проушина 52 (ни в коем случае нельзя эту деталь приваривать к трубе, так как это может повлечь за собой деформацию трубы и нарушение соосности).
Плоскости проушин, которыми колонка навешивается на подвеску, должны быть параллельны. Для этого их нужно приваривать по шаблону, который представляет собой трубу диаметром 40—50 мм и длиной 166+0,5 мм с параллельными торцами. При сборке проушины стягиваются на трубе шпилькой.
На нижний корпус следует напрессовать обтекатель 63 и приварить его по периметру. Нижняя проушина и обтекатель соединяются полосой 56, которая подгоняется по месту и приваривается.
Оба крыла 41 подводятся под круглый фланец дейдвудной трубы; сначала их прихватывают в нескольких местах, а затем приваривают к круглому фланцу (только по его периметру). Крылья должны лежать в одной плоскости, перпендикулярной к оси трубы. После этого выполняется окончательная сварка крыльев с последующей зачисткой всех сварных швов.
Задний подкос 56 после подгонки по месту приваривается к нижнему корпусу и крыльям; такой же полосой 53 соединяются проушины. Теперь можно приступать к облицовке корпуса. К верхнему корпусу (сзади) приваривается стальной лист облицовки 60, имеющий форму трапеции и изогнутый, как показано Трубка 54, подводящая охлаждающую воду к верхнему корпусу, имеет форму «рогатки» с изогнутой ручкой. Нижняя трубка (заборник) имеет наружный Диаметр 14. мм, ответвления — 8 мм. верхние концы трубок припаиваются к отверстиям в верхнем корпусе. На выходе заборная трубка имеет вертикальную прорезь шириной 2 мм, в которой проходит полоса 56. Трубку надо приварить к полосе и к нижней проушине, добившись герметичности соединения. На входное отверстие надевается колпачок с сеткой.
К нижнему корпусу приваривается шпора 59, кромки которой заостряют. Приварку надо вести только до посадочного места в нижнем корпусе, чтобы при, сварке не Деформировать резьбу корпуса.
Облицовка корпуса, вырезаемая из мягкой листовой стали, состоит из верхнего 55 и нижнего 57 листов. Предварительно рекомендуется вырезать и подогнать по месту шаблоны этих листов из картона. После гибки листы облицовки привариваются к подкосам, крыльям, верхнему и нижнему корпусам. Напоминаем, что облицовка должна быть герметичной!
Обтекатель нижнего стакана 58 выколачивается по месту. Там, где облицовка должна привариваться к корпусам с посадочными поверхностями, сварку следует вести прерывистым швом, стараясь сильно не прогревать металл корпусов во избежание деформаций. Стыки тонких листов между собой лучше варить газовой сваркой; швы при этом получатся без прожогов, меньше времени и усилий потребуется затратить на обработку.
Внутренний вырез в брызгоотражателе 61 делается по месту. Контур этого сечения можно снять при помощи мягкой проволоки.
После сварки все швы колонки надо окрасить грунтом № 138, а при необходимости шпаклевать читрошпаклевкой. Окраску следует выполнять очень тщательно, так как в оголенных местах корпус колонки будет ржаветь. Наиболее подходящая краска —серебрянка.
Для предотвращения ржавления внутренней полости в колонку через специальные отверстия заливают битумный лак и, поворачивая корпус в разные стороны, окрашивают лаком все внутренние поверхности (лишний лак вылить). В отверстия следует завернуть винты с прокладками под головки; эти отверстия могут пригодиться для слива воды из корпуса, если сварка водонепроницаемых соединений все-таки, окажется не герметичной.
Механическая часть колонки. Колонка имеет три вала: ведущий 2, вертикальный 21 и гребной 32. Все валы вытачиваются в центрах с припуском на шлифовку (перед шлифовкой калить до НRС = 46/48). Шлицы на валах надо подогнать по шлицам на шестернях.
Прямоугольный фланец ведущего вала изготовляется с припуском на проточку после его приварки. Размеры фланца, диаметры отверстий, их расположение и проточка на чертежах указаны для карданных шарниров автомобилей «Победа» и «Волга».
Концы вертикального вала, имеющие резьбу, сделаны с припуском; после окончательной подгонки вала по месту припуск надо срезать и профрезеровать (или пропилить ножовкой) прорези шириной 2,5—3 мм для шплинтов.
Шлицевую нарезку на шестернях 7 желательно производить протяжкой, но в крайнем случае можно нарезать шлицы и на долбежном станке.
При вытачивании заготовок для шестерен следует предусмотреть припуски на шлифовку посадочных наружных и внутренних поверхностей. От точности изготовления шестерен зависит их долговечность, поэтому при нарезании зубьев нужно особенно тщательно устанавливать заготовку на угол конуса впадин.
Взаимное биение посадочных поверхностей подшипников и шлицов допускается не более 0,01 мм.
Зубья шестерен цементировать на глубину 0,8-1,2 мм и калить до твердости HRС — 56/62.
В ведущей шестерне 7 шлицы надо проточить до диаметра 30+0-023 мм на длину 20 мм; эта проточка необходима для обеспечения движения ведущего вала назад при поворотах колонки и ее откидывании. В головках шестерен 7 и 9 делается проточка 0 50 для подсоединения съемника.
В нижний узел ввертывается корпус подшипников, изготовить который желательно из нержавеющей стали. Деталь необходимо обработать с одной установки; резьбу подогнать по нижнему корпусу и обойме сальника 29. Отверстие 0 60 в обойме точить по имеющемуся сальнику.
Сборка и регулировка механической части. Все внутренние полости надо очистить и тщательно промыть бензином. Сборка механической части колонки начинается с вертикального вала 21, В верхний стакан дейдвудной трубы последовательно вставляются: шайба 20, резиновая манжета 19, два шарикоподшипника № 20В и распорное кольцо 18 между ними. В нижний стакан надо положить фигурную шайбу 23, которая предназначена для выпрессовки наружной обоймы конического роликоподшипника 24.
Вертикальный вал следует опустить в дейдвудную "Фубу", на нижний его конец напрессовать внутреннюю обойму роликоподшипника, надеть регулировочную шайбу 25 и шестерню 26, которая закрепляется на валу гайкой с шайбой. После окончательной сборки и регулировки механической части колонки обе гайки вертикального вала надо законтрить шплинтами 0 3 мм.
На шарикоподшипники верхнего стакана необходимо положить регулировочную шайбу 17 и напрессовать шестерню 9 на вал и подшипники. На конец вала надеваются пружина 16 (один-два витка; шаг витка 8 мм) и шайба 15, после чего заворачивается до упора верхняя гайка. Верхний конец вертикального вала и гайка не должны задевать за ведущий вал (вероятно, для этого придется вал подрезать).
Теперь можно собрать верхний ведущий вал. На шестерню 7 напрессовывают шарикоподшипники, поставив между ними распорное кольцо 5; в корпус вкладывают стопорное кольцо 6. Шестерню с подшипниками запрессовывают в верхний корпус и вставляют ведущий вал 2. Прокручивая ведущую шестерню, при помощи краски устанавливают пятно контакта зубьев шестерен: оно должно составлять не менее 70% площади боковой поверхности зуба. Если пятно контакта меньше, необходимо одну из регулировочных шайб уменьшить или увеличить по толщине. Зазор между зубьями шестерен должен быть равен толщине газетной бумаги; от качества регулировки этого зазора зависит работа колонки.
В кормовой шарикоподшипник надо запрессовать втулку 11, а в проточку вложить медную проволоку 3 мм, концы которой скручиваются. После этого подшипник со втулкой запрессовывают в верхний корпус. Ведущий вал должен легко скользить в шестерне и во втулке по шпоночным пазам.
Сборка нижней передачи начинается с постановки шарикоподшипника 38 и стопорного кольца 37. В корпус 28 надо запрессовать шарикоподшипник 35, вложить распорное кольцо 34, запрессовать наружную обойму конического роликоподшипника 33, положить пароцитовую прокладку толщиной 1—1,5 мм и ввернуть обойму сальника 29 с резиновыми манжетами (можно использовать автомобильные). Обойма туго затягивается. На гребной вал 32 надо напрессовать на шпонке шестерню 36, после чего вставить его в корпус 28. Обойму с резиновыми манжетами нужно вывернуть и на вал напрессовать подшипник, а затем снова туго (до упора) завернуть обойму и законтрить ее штифтом.
Остается надеть на вал упорную втулку 30, запрессовать шпонку винта, надеть гребной винт (на шпонке) и туго его затянуть гайкой-обтекателем 31. Нижнюю пару шестерен можно отрегулировать только за счет толщины регулировочной шайбы 25 и паронитовой прокладки 27. Условия регулировки те же, что и для верхней пары; отметим, что регулировку удобнее производить при снятой ведущей шестерне. После окончательной регулировки надо залить в нижний узел 200—250 г нигрола и завернуть пробку 39 с паронитовой прокладкой.
В переднюю крышку 14 верхнего узла запрессовывается резиновая манжета; из паронита вырезается прокладка под крышку и винтами М8 крепится к корпусу. Задняя крышка 12 ставится таким же образом. Паронитовые прокладки крышек следует смазать маслом во избежание прилипания к металлу.
К верхней крышке корпуса 8 надо приклепать кронштейн румпеля 4, после чего в крышке сверлится отверстие 0 25 для заливной горловины. В крышке горловины сбоку надо просверлить дренажное отверстие диаметром 2 мм. Румпель 3 имеет два шарнира и при подъеме или откидывании колонки складывается. К пластине с прорезью крепится штуртрос. В верхний корпус следует залить 300—350 г нигрола.
