ШЕСТЕРНЯ ЛЕГКО, МОДЕЛІСТ-КОНСТРУКТОР
Поступово, з набуттям навичок, хлопці від простих (наприклад, метальних) моделей переходять до виготовлення шестерень і складніших моторних конструкцій. При створенні таких моделей нерідко підвищення їх спортивних характеристик у кінематичної ланцюга приводу рушіїв застосовуються зубчасті передачі. Наприклад, в автомоделі з гумомотором редуктор, що підвищує, з передатним ставленням i = 0,5 дозволив вдвічі збільшити швидкість і шлях, що проходить моделлю при одному повному заводі двигуна (ця конструкція докладно описана в статті «Гумовомоторна «Формула» в журналі «Моделіст-конструктор» № 2 за 1999 р.). А застосування знижувальних зубчастих передач (i > 1) забезпечує у разі необхідності зниження числа обертів рушія зі збільшенням крутного моменту на його валу. Прикладом можуть бути авіамоделі з приводом від малопотужного високооборотного (до 20 000 об/хв) електродвигуна.
На жаль, у творчості молодих модельістів цей прийом не знаходить гідного місця через технічні складнощі його реалізації. Як правило, максимальний ефект від зубчастих передач досягається при оптимальних величинах передатного відношення та параметрів шестерні та колеса (модуля «m» та чисел зубів z1 та z2). А де ж взяти такі шестерні?
Тим часом виготовлення шестерень із термопластиків методом гарячого пресування може послужити непоганим виходом із тупикової ситуації. Звичайно, для відповідальних змагань краще використовувати шестерні зметалу. Але для моделістів-початківців з урахуванням малопотужності двигунів і невеликого терміну експлуатації моделі деталі з пластмаси можуть використовуватися з не меншим успіхом.
У механізованих моделях, як правило, застосовують дрібномодульні передачі з великою кількістю зубів, що дозволяє знизити втрати на тертя та покращити плавність ходу. Для металевих шестерень модуль – до 0,5 мм, для пластмасових (з меншою межею міцності) модуль дещо вищий.
Прес-форма для виготовлення пластмасових дрібномодульних шестерень:
1-основа; 2 - вкладиш; 3 - матриця (бронза, латунь); 4-корпус; 5-пуансон; 6-склянка; 7-гвинт; матеріал деталей 1,4,6,7-сталь 45 або 40Х, коло 36; 2,5-коло 18
Отже, до уваги читачів журналу «Моделіст-конструктор» пропонуються конструкція прес-форми та технологія виготовлення дрібномодульних (в даному випадку m = 0,8 мм, z = 8) шестерень із поліетилену.
Для виготовлення деталей прес-форми будуть потрібні відрізки прутків зі сталі 45 або 40Х діаметром 36 мм (для основи, корпусу, склянки та гвинта) і діаметром 18 мм (для вкладиша та пуансона). Для матриць бажано використовувати бронзу чи латунь.
Усі деталі (крім матриці) виточуються на токарному верстаті. Такі, як правило, є у будь-якій шкільній майстерні. При обробці слід звернути увагу на чистоту поверхні та точність розмірів, що забезпечують сполучення корпусу з пуансоном та основи з вкладишем та з матрицею. Єдина деталь, яку, мабуть, не вдасться виконати самотужки, - матриця. Для цього спочатку необхідно виготовити мідний майстер-пуансон: стрижень, на якому нарізані зуби шестерні з тими ж параметрами, що й у деталі, що формується. Обробку майстер-пуансону слід проводити на спеціальному зуборізному верстаті методомобкатки або на горизонтально-фрезерному з використанням ділильної головки модульною фрезою (методом копіювання). Потім у заготівлі матриці на електроіскровому верстаті за допомогою готового майстер-пуансону формується профіль майбутніх шестерень.
Технологія виготовлення пластмасових шестерень за допомогою запропонованого пристрою дуже проста і доступна навіть учням 5-го класу. Збираємо прес-форму, попередньо змастивши машинною олією ті поверхні, які контактуватимуть із пластмасою. Спочатку в основу вставляємо вкладку, а зверху на нього встановлюємо матрицю. Потім на основу зверху накручуємо корпус до упору в матрицю. Отвір у корпусі заповнюємо сировиною. Як сировину можна використовувати будь-який термопласт (поліетилен, полістирол тощо), але переважно капрон як міцніший і зносостійкий матеріал.
Сировину найкраще використовувати як гранул. Якщо такої можливості немає, підійдуть нарізані на дрібні шматочки (2×2 мм; 2×3 мм) старі іграшки, флакони і т.д. Оптимальну температуру нагріву, що забезпечує в'язкотекуче стан пластмаси, визначаємо за довідником або експериментально. Необхідну кількість сировини встановлюємо дослідним шляхом, поклавши на одну чашку терезів готову деталь, а на іншу сировину, маса якої повинна трохи перевищувати масу деталі.
Встановивши в корпус пуансон, скручуємо склянку і гвинтом через пуансон підтискаємо пластмасу до матриці. Зібрану прессформу нагріваємо (наприклад, муфельної печі). Час нагріву встановлюємо дослідним шляхом. Надівши рукавиці, дістаємо прес-форму, підтискаємо гвинтом пуансон до упору і різко охолоджуємо у воді. Розібравши прес-форму, витягаємо деталь, зрізаємо неминучу облою і отримуємо так необхідну нам шестерню цілком задовільної якості.
Ст. АРХІПІВ,м. Сєвєродвінськ