Проекты участников финального этапа НТТМ-2017

← К списку проектов

Проект
От точной копии к скоростной модели. Создание модели рыболовного сейнера "Марина II"
НТТМ-2017-1149 | Категория I

Автор:

Потрепалов Антон Сергеевич

Научный руководитель:
Соколов Вячеслав Викторович
Организация:
ГАПОУ ТО «Тюменский колледж водного транспорта»,
Тюменская область, Тюмень
Цель работы
Для эксплуатации современных судов морского и речного флота необходимы высококвалифицированные кадры со знанием теории устройства судна, судовых систем и устройств, судовой энергетической установки, палубных механизмов и т.д.
Постройкой моделей занимаются люди во всем мире, всех возрастов и социальных слоев. Судомоделист усваивает знания и приобретает навыки по определению классов и типов судов, начинает разбираться в механических установках, судовых устройствах, рангоутов, такелажей и в других особенностях судов и кораблей. Он учится читать чертеж, разбираться в проекциях, делать эскизы, создавать модели судов.
Итогом кропотливого труда судомоделиста являются выставки и соревнования. Чтобы принять в них участие, модель должна быть построена в соответствии с международным классификатором NAVIGA (международная федерация судомоделистов).
На соревнованиях осуществляется оценка созданной модели по двум направлениям: стендовая оценка и ходовые испытания. Стендовое оценивание включает оценку техники исполнения, конструкции деталей, четкость контуров и поверхностей, качество окраски, соответствие масштабу. При ходовых испытаниях оценивается способность модели следовать заданному курсу и остойчивость на воде.
Исходя из этого, была определена цель работы - создание модели рыболовного сейнера, соответствующего требованиям судомодельного спорта, используя современные достижения в науке и технике, а также передовой опыт в судомоделировании.
В качестве модели был выбран рыболовный сейнер - мореходное судно, специально предназначенное для ловли рыбы вдали от берегов.
В рамках кружковой деятельности имеется большой опыт изготовления моделей судов - буксир портовый, аэросани Туполева, различные спортивные гоночные лодки и др.
Обзор предметной области
Каждый судомоделист самостоятельно определяет материалы, из которых будет изготовлена модель. В судомоделизме кроме древесины и пластика используют и металлы, чаще всего применяется латунь. Она прочней древесины, а по своей удельной массе примерно в 8,5 раз тяжелее древесины, и поэтому, если деталь из фанеры имеет толщину 1-2 мм, достаточно применить латунь толщиной 0,4-0,5 мм. Деревянные конструкции для увеличения жесткости необходимо усилить деревянными рейками, приносящими дополнительный вес. Латуни же придают дополнительную жесткость пайка и небольшие припаиваемые жестяные уголки. При использовании таких материалов вес детали увеличивается, а затраты рабочего времени на шпаклевку в данном случае уменьшаются (полированная латунная деталь не нуждается в шпаклевке).
При изготовлении модели сейнера «Марина-II» нами были отобраны наиболее оптимальные материалы по стоимости и техническим характеристикам, которые представлены в спецификации. В качестве скрепляющих материалов для деталей использовались различные виды клея: эпоксидный клей, клей ПВА, цианокрилатный клей. Для обработки материалов при изготовлении деталей судна использовались инструменты и оборудование: минициркулярный станок, минитокарный станок по металлу, минитокарный станок по дереву, набор надфилей разной конфигурации, лобзик. Для отделки деталей применялась наждачная бумага разной зернистости.
В качестве механизмов для модели рыболовного сейнера были использованы: электродвигатель DRIVE MOTOR WITH PINION GEAR (DASH), HPI Racing (HPI-81048),регулятор оборотов Hobbywing Quicrun 60A 2S-3S Waterproof Brushed ESC for 1/10,передатчик 3-х канальный HobbyKing HK-GT2B 2.4GHz, с приемником и литий-ионным аккумулятором.
При изготовлении модели рыболовного сейнера «Марина-II» мы опирались на имеющийся опыт создания других моделей судов.
Описание результатов проекта
При достижении цели решались следующие задачи:
1. Изучение особенностей судов рыболовного класса: чертежи, судовые и ходовые характеристики, мореходные и эксплуатационные качества.
2. Составление спецификации модели.
3. Создание модели.
4. Испытание модели и доведение до желаемых скоростных и маневренных характеристик.
5. Участие модели в соревнованиях.
При моделировании промыслового судна необходимо было учитывать, что рыболовецкий сейнер является многоцелевым (лов, хранение, транспортировка рыбы).
Модель собиралась старинным «дедовским» способом - как при Петре I. Из 6 мм фанеры выпиливался киль, на нем размещались посадочные места для шпангоутов, которые выпиливались из 4 мм фанеры, вклеивались на эпоксидную смолу с учетом перпендикулярности расположения шпангоутов относительно киля. Затем приступали к обшивке рейками борта, днища и фальшбортов рейками шириной 6 мм и толщиной 2 мм (материал: липа). Неровности зачищались, шпаклевались, доводя обводы до нужного состояния. Вклеивался гельмпорт для руля и дейдвуд для вала с винтом. Применяемый клей – эпоксидная смола. Весь корпус внутри покрывался трижды паркетным лаком для водооталкивания. Снаружи корпус покрывался жидкой эпоксидкой тремя слоями с промежуточной шлифовкой между слоями. Снаружи корпус шпаклевался автомобильной шпаклевкой марки Unicef, двумя-тремя слоями автомобильной грунтовки, затем двумя-тремя слоями автомобильной краски белого и красного цвета марки КUDO. После этого приступили к обшивке палубы, которая обшивалась буковыми рейками (ширина 6 мм, толщина – 2 мм). Планширь на бортах модели изготавливался из бука и ясеня. Палуба и планширь покрыты авиационным лаком «Эмалит» в два слоя.
Рубка изготавливалась из пенистого полистирола (ПВХ), толщиной 1 мм., покрывалась автомобильной грунтовкой фирмы КUDO и автомобильной краской КUDO. Настил на рубке изготовлен из буковых реечек. Поручни - изготовлены из латунной проволоки 0,8 мм. Рыболовные принадлежности, спасательные плоты, огнетушители - из липы. Штурманское и навигационное оборудование изготовлена из пластика, дерева и проволоки. Кормовая мачта - из трубок сечением 6 мм и 3 мм и латунной проволоки – диаметр 1 мм. Носовая мачта изготовлена из трубочек 6 мм и 3 мм и латунной проволоки – 1 мм. Рыболовные рундуки для пойманной рыбы, входные носовой и кормовой люки «Тамбуры» - из дуба. Для изготовления такелажа грузового применялась льняная нить. Фонари освещения изготовлены из целлулоида, методом горячего давления. Грузовые блоки на грузовых мачтах выточены из алюминиевого сплава. Кранцы изготовлены из резины методом горячего литья. Рында и иллюминаторы в рубке изготовлены из латуни, носовая решетка - из реек дуба, кран-балка по левому борту - из дуба.
Мачты грунтовались и красились желтой краской фирмы КUDO. Для отделки применялась наждачная бумага разной зернистости.
Таким образом, в ходе кропотливой работы была создана модель рыболовного сейнера «МАРИНА II» со следующими характеристиками:
- Длина наибольшая, мм: 595
- Ширина наибольшая, мм: 160
- Высота борта, мм: 85
- Осадка средняя, мм: 45
- Скорость, уз: 9-12
- Энергетическая установка: электродвигатель.
Практическая значимость проекта заключается в том, что данная модель, используемая для участия в соревнованиях в индивидуальных гонках, служит площадкой для изучения основ судостроения. Сохраняя геометрию корпуса, от модели получены максимальные мореходные качества - стабильное движение при любых погодных условиях, смаксимальным КПД. А используя принципы подобия,достижения в спортивном моделизме - создание оптимального сочетания в модели, максимально высокой точности сходства с реальным типом судна и его навигационными качествами, с успехом применяются и в большом судостроении.
Описание применимости
При проектировании и постройке модели рыболовного сейнера «Марина II» пришлось отрабатывать основы судовождения, эксплуатации судовых устройств и механизмов, математики и физики, черчения и геометрии. Как будущему судостроителю, появилась возможность попробовать свои силы в конструировании судна. Кроме этого дополнительные навыки, приобретенные при моделировании – владение столярным и слесарным инструментом, имеют практическую значимость при формировании профессиональных компетенций будущего специалиста-судостроителя. В процессе создания модели произошло знакомствос инструментами и материалами, применяемыми при изготовлении действующих моделей судов различного класса. Судомоделирование создает фундамент для формирования активной жизненной позиции будущегоспециалиста, деятельно участвующего в решении производственных и общественных задач, формирования особого конструкторского склада ума, развивает интерес к науке и технике.
Главный продукт деятельности в данном проекте – скоростная модель «Марина II» - точная копия рыболовного сейнера. Основное назначение модели - участие в судомодельных соревнованиях класса F2Ю.
Дальнейшее развитие проекта
Таким образом, в ходе выполнения работы был изучен теоретический материал, практически отрабатывались навыки создания теоретического чертежа судна, схем рыболовного сейнера «Марина II» - вид сверху, вид сбоку, составления спецификации, работы на станках, выполнение работ по изготовлению, обработке (грунтовка, окраска) и сбору деталей судна. Созданная модель рыболовного сейнера соответствует требованиям судомодельного спорта и готова принять участие в Открытом первенстве по судомодельному спорту, проводимому в городе Тюмени на озере Утиное в июне 2017 года. В настоящее время модель прошла испытания, которые показали незначительные отклонения в остойчивости судна. В результате были проведены работы по модернизации судна и на данный момент модель полностью подготовлена к соревнованиям. Для своего дальнейшего развития я продолжу изучение судомоделирования и отработки конструкторских умений и навыков, полученных в ходе выполнения проекта.

Информация предоставлена участником конкурса. Организаторы конкурса не несут ответственности за содержание информации о проекте.

← К списку проектов




Список всех проектов финального этапа с датами защиты

 

© Всероссийский конкурс научно-технического творчества молодежи НТТМ

E-mail: info@konkurs-nttm.ru