Катера, лодки и моторы в вопросах и ответах

Производим обмен текстовыми ссылками

Просвещаемся

Читать о том как отмыть лодку, яхту, катер, его днище, борта от водорослей и тины, мойка днища ниже ватерлинии.

Читайте про эффективную химию для мойки яхт, которую можно купить в г. Екатеринбурге

Площадки для размещения статей смотрите здесь

Как выбрать размеры мачты и стоячего такелажа?

Рассмотрим схему сил, действующих на мачту яхты (рис 193) Давление ветра на паруса передается через мачту и ванты на корпус судна и уравновешивается восстанавливающим моментом остойчивости Мв Будем считать, что момент сил Т, возникающих в вантах и мачте, равен Мв Эти силы можно определить из выражения

Таким образом, действующие нагрузки на мачту и стоячий такелаж пропорциональны произведению водоизмещения на плечо статической остойчивости при заданном угле крена в.

Практически расчеты выполняют для угла крена 30°, а динамичность действия гит учитывают коэффициентом 1,5, т е. где В - ширина яхты в месте крепления вант

Если диаграммы плеч статической остойчивости отсутствуют, то приближенно можно считать где D - водоизмещение яхты; h - начальная поперечная метацентрическая высота (h = 0,9-1,2 м)

Момент инерции поперечного сечения мачты определяют, как для колонны, на которою действуют продольное усилие Т, натяжение фалов и сипа реакции штага Последние учитываются коэффициентом 1,85, а приближенное значение расчетной силы сжатия мачты

Необходимый минимальный момент инерции поперечного сечения мачты (относительно ДП судна) находят по формуле Эйлера. где L - нижний пролет мачты от точки крепления на палубе до узла крепления вант, см; k - коэффициент Эйлера, зависящий от способа установки мачты; k = 2,25, если мачта проходит через палубу и расклинивается в пяртнерсе, и fe= 1,8, если мачта имеет шарнирную опору на палубе; Е - модуль нормальной упругости для материала, из которого изготовлена мачта; ? = 7 -1 0 5 кг/см2 для алюминиевомагниевых сплавов и Е = 1 X X 103 кг/см2 для древесины сосны.

Рис 193. Схема сил для расчета продольной устойчивости мачты и прочности стоячего такелажа яхты

Рис 193. Схема сил для расчета продольной устойчивости мачты и прочности стоячего такелажа яхты

Рис. 194. Характерные поперечные сечения мачт и гиков для малых прогулочных яхт. а - деревянная мачта сплошного круглого сечения; б, в - пустотелые деревянные мачты; г - стальная или из легкого сплава с приварной трубой-ликпазом; д - прессованная из легкого сплава.

Подобным же образом рассчитывается момент инерции сечения мачты относительно поперечной оси, только в качестве L берут длину пролета мачты от палубы до точки крепления штага.

Поперечное сечение деревянной мачты может быть овальным или прямоугольным со скругленными углами (рис. 194), а мачты легкого сплава - круглым. Последнюю можно изготовить из трубы подходящего диаметра с толщиной стенок от 2 до 4 мм (на малых яхтах).

Диаметр деревянной сплошной мачты круглого сечения для вооружения бермудского типа определяют с достаточной для практики точностью, исходя из расчета 11,3 мм на каждый метр ее высоты над палубой, затем рассчитывают размеры выбранного пустотелого сечения из условия равенства моментов инерции. Толщина стенок клееной пустотелой мачты принимается равной V5 ее диаметра.

Наибольшее расчетное сечение мачты должно располагаться при-

Рис. I95. Продольный профиль мачты при вооружении стоповым стакселем. Под диаметром подразумевается любой размер поперечного сечения мачты.

мерно посредине ее высоты от палубы до точки крепления штага; у топа линейные размеры могут быть уменьшены до 50-70%, у шпора - до 75% наибольшего сечения (см. рис. 198). При оснастке с топовым стакселем рекомендуемая продольная профилировка мачты показана на рис. 195.

При изготовлении небольших круглых мачт, рейков и гиков для вооружения лодок рекомендуется их расчетный диаметр принимать равным 14-16 мм на погонный метр длины.

Очевидно, что при раскреплении мачты одной парой вант вся нагрузка приходится на наветренную ванту. При наличии верхних и нижних вант в оснастке типа <3/4> первые воспринимают 42% общей нагрузки, а последние 58% (рис. 196). При оснастке топовым стакселем нагрузка распределяется соответственно 38 и 62%. Ориентируясь по этим цифрам, можно подобрать стальной трос для стоячего такелажа, причем коэффициент запаса принимается равным трем (разрывная нагрузка троса должна быть равна утроенной величине расчетного усилия, приходящегося на данную снасть такелажа).

Рис. 196. Варианты раскрепления мачт стоячим такелажем "при площади парусности до 20 м2: а, б - оснастка <3/4>; в - вооружение с топовым стакселем. 1 - ахтерштаг; 2 - основные (нижние) ванты; 3 - ромбованты; 4 - краспицы ромбовант; 5 штаг; 6 - верхние ванты; 7 - краспицы верхних вант; 8 - бакштаги.

Следует учитывать, что если угол между вантами и мачтой составляет менее 13°, то такие ванты оказываются неэффективными, и мачта начинает работать на поперечный изгиб. Для увеличения угла Р до 15- 18° служат краспицы, которые изготовляют из алюминиевых труб или древесины твердых пород обтекаемого сечения. Краспица подвержена продольному сжатию. Ее поперечное сечение, как и мачты, рассчитывают по формуле Эйлера. Она должна располагаться в одной плоскости с вантой и мачтой таким образом, чтобы в продольном направлении ванта не сломалась.

Величину разрывной нагрузки для стоячего такелажа можно определить также по следующему приближенному правилу: основная ванта и штаг должны иметь прочность на разрыв, равную полному водоизмещению судна D; верхние ванты и ахтерштаг при оснастке *%* - 60-70% D; при топовом стакселе - 100% D. Для изготовления стоячего такелажа используют самые жесткие и не тянущиеся под нагрузкой стальные тросы конструкции 1X19; 7X7 или 6X7 с органическим сердечником либо легированную проволоку из нержавеющей стали.

Рис 197. Крепление стоячего такелажа к деревянному н пластмассовому корпусу. 1 - наружная обшивка; 2 - палуба, 3 - вант-путенс, 4 - путенс из круглого прутка. 5 - кница: 6 - переборка, 7 - металлическая пластика

Рис. 198. Конструкция мачты яхты длиной 6,5 м: а - крепление стоячего такелажа; б - продольный профиль и поперечные сечения. 1 - обойма краспицы; 2 - путенс нижней ванты; 3 - путенс верхнем ванты; 4 - обойма блока грота-фала; 5 - ахтерштаг; 6 - полоса, препятствующая сдвигу путенсов топ и ахтерштагов, 7 - грота-фал; Я - топштаг, 9 - блок спинакер-фала; 10 - спинакер-фал; 11 - путенс основного штага (врезается в мачту в крепится болтом); 12 - блок стаксель-фала; 13 - основной штаг.

Детали для крепления стоячего такелажа к корпусу яхты и мачте должны иметь четырехкратный запас прочности. На рис. 197 показаны некоторые варианты крепления вант-путенсов к пластмассовому корпусу. К мачте стоячий такелаж крепится при помощи оковок из тонколистовой нержавеющей стали (рис. 198). Усилие на отрыв от мачты воспринимается болтами, а на срез - болтами или шурупами.

Как выбрать размеры мачты и стоячего такелажа?