Мастерская: Строительство и сплав на плоту №6
Продолжение
Греби
Греби — очень ответственные и обычно наиболее трудоемкие детали плота. Маневренность судна, получаемое удовольствие и безопасность плавания в большой мере зависят от надежности гребей и от того, насколько удобно ими работать. Кроме своего основного назначения греби часто используются в качестве сходней, мостков, <оплеух> и т. д.
Основные размеры греби — полная длина, соотношение наружного и внутреннего плеч (т. е. отношение расстояния от середины лопасти До подгребицы к расстоянию от подгребицы до рукоятки), размеры лопасти, сечение веретена (бруса, соединяющего лопасть с рукояткой).
Выбор длины гребей спортивного плота определяется удобством их размещения и характером реки. На волнах высотой 1, 5-2 м эффективнее длинные греби. Накрытый большой волной нос плота движется вверх и, вырвавшись в конце волны из-под воды, зависает над впадиной перед следующей волной. Гребок передней гребью можно сделать лишь в этот момент, так как чуть позже нос опять ухнет в воду и подгребица будет залита. Короткой гребью с поднятого волной носа достать до воды во впадине не удается, а длинная позволяет это сделать. Опытные носовые длинной гребью цепляются за следующую волну и, пока она не дошла до плота, успевают выполнить полноценный гребок. Похожая картина получается и на задней греби. Следовательно, на больших реках греби должны быть настолько длинными, насколько допускает компоновка плота. Если основное препятствие на реке — камни, между которыми придется много лавировать, греби надо делать раза в 1, 5 короче. Более короткие греби слишком круто уходят в воду, и на мелких местах лопасть не удается погрузить целиком, так как она цепляет за дно.
Отношение длины наружного плеча греби к длине внутреннего должно быть возможно большим. Гребь — рычаг, один конец которого лопастью упирается в воду, к другому приложено усилие гребцов, а где-то между этими точками гребь лежит в пазу подгребицы и толкает плот. Если при заданном внутреннем плече наружное — короткое, то грести такой гребью легко, но за каждый гребок плот продвигается мало. Время проводки почти равно времени заноса греби, и силы гребцов используются нерационально. С увеличением длины наружного плеча усилие на рукоятке греби и путь, проходимый плотом за каждый гребок, растут; увеличивается и полезное время проводки греби по сравнению с временем заноса. Работа становится более эффективной. Кроме того, если внутреннее плечо значительно меньше внешнего, то сравнительно небольшими перемещениями рукоятки можно перенести гребь через высокую волну, достать лопастью до впадины между волнами или до чистого участка воды между камнями. Произвольно увеличивать длину наружного плеча нельзя, так как гребь должна быть сбалансирована в пазу подгребицы. Для увеличения длины наружного плеча греби его стараются облегчить, а внутреннее не протесывают, чтобы оно было тяжелее. Таким путем удается получить отношение плеч у сбалансированной греби около 2-2, 2. Если это отношение получается намного меньшим, то к внутреннему плечу прикрепляют противовес.
Поскольку соотношение плеч можно считать заданным, максимальную длину греби определяют возможностью размещения на плоту ее внутренних плеч. Если груз расположен в середине плота, то гребцы не должны стоять вплотную к нему. При расположении груза у задней подгребицы расстояние между носовой и кормовой командами, чтобы они не мешали друг другу, должно быть около 1 м. Еще лучше, если оно будет большим. Дело в том, что при прохождении неглубоких быстрых шивер передняя гребь иногда утыкается в подводный камень и резко на 1-1, 5 м вылетает на плот. При этом могут пострадать кормовые гребцы. То же получается, когда носовая команда где-нибудь перед страшной черной стеной слишком эмоционально выдернет гребь на плот. Запас расстояния позволяет задним гребцам увернуться от удара. Если греби не стремятся сделать длиннее, то позаботиться нужно лишь о том, чтобы задняя гребь примерно на метр (или больше, в зависимости от числа гребцов) выступала за багажник.
Рис. 21. Размеры гребей 8-метрового плота с багажником, расположенным сзади (м)
В качестве примера оценим длину гребей 8-метрового плота (рис. 21). Если рукоятка имеет длину 1 м, а багажник, расположенный сзади, — 1, 5 м, то длина внутреннего плеча задней греби составляет 1 + 1, 5 = 2, 5 м, а длина всей греби при длине лопасти 1, 4 м и отношении плеч 2 будет 2, 5- (1+2) +0, 7 = 8, 2 м. Если подушки подгребиц расположены в 0, 75 м от концов плота, то расстояние от передней подгребицы до рукоятки задней греби будет 8-2-0, 75-2, 5 = 4 м. При расстоянии между рукоятками гребей (между носовыми и кормовыми гребцами) 2 м внутреннее плечо передней греби составит 4-2 = 2 м, а полная длина ее будет 2 — (1 + 2) + 0, 7 = 6, 7 м
Лопасть греби желательно делать побольше, но тогда увеличится ее вес и как следствие ухудшится соотношение плеч. Удобная гребь получается, если на одного гребца приходится 0, 08-0, 12 м2 площади лопасти. Меньшая из указанных величин соответствует отношению плеч греби больше 2 (так как эффективность лопасти при этом больше). Толщина лопасти вдоль осевой линии около 3 см для 3-4 гребцов и 2 см для 1-2 гребцов. Вверх и вниз от осевой линии лопасть суживается так, что толщина ее у верхней и нижней кромки не превышает 1 см.
Рис. 22. Основные размеры 7-метровой греби
Брус (веретено) греби требует особого внимания при изготовлении. Дело в том, что если выдерживается постоянным отношение ширины сечения бруса к его высоте, то максимально допустимый изгибающий момент (т. е. прочность данного сечения на излом) пропорционален ширине сечения, возведенной в куб. Это значит, что если ширина и высота сечения уменьшены всего на 15%, то допустимая нагрузка на гребь уменьшится в 1, 15 в кубе, что равно приблизительно в 1,5 раза. Поэтому при вытесывании бруса следите за тем, чтобы на нем не было крупных защепов, суков, утончений, которые сильно уменьшат прочность греби.
На рис. 22 приведены основные размеры 7-метровой греби, изготовленной из сырой ели. Она предназначена для 3 гребцов и обладает достаточной прочностью без излишних утяжеляющих запасов древесины. Для лучшего использования материала ширина сечения бруса сделана больше его высоты. Определить размеры греби, имеющей другую длину или предназначенной для иного числа гребцов, можно пользуясь следующими соотношениями. Площадь лопасти, как уже говорилось, пропорциональна числу гребцов. Размеры сечения бруса (величины а, b, с и d) пропорциональны кубичному корню из изгибающего момента. Таким образом, если гребь, показанная на рис. 22, имеет размеры А, В, М и предназначена для числа гребцов. N = 3, а ваша гребь имеет размеры А1, В1, M1 и предназначена для N1 человек, то приведенные на рисунке величины а и bнужно умножить на коэффициент лямбда1, а с и d на лямбда2.
Число гребцов (справа).
Длина внутреннего плеч греби, м.
(внизу). N = l N = 2 N = 3 N = 4
А = 1,5
L ~ 5,0 а 8,0 10,0 11, 5 12,5
b и с 6,0 7,0 8,0 8, 5
d 4,5 5,0 5,5 6,0
A = 2,0
L~6,7 а 9,0 11,0 12,5 14,0
b и с 6,0 7,5 8,5 9,5
d 4,5 5,0 6,0 6,5
A = 2,5
L~8,3 а 9,5 12,0 14,0 15,0
b и с 6,5 8,0 9,0 10,0
d 5,0 5,5 6, 0 7,0
A = 3,0
L~10, 0 а 10,0 13,0 14,5 16,0
b и с 7,0 8,5 9,5 10,5
d 5,0 6,0 6,5 7,5
Пример: Найти размеры сечений бруса для греби на 4 человека с внутренним плечом, равным 2, 5 м.
Ответ: а =15 см, b = с =10см, d = 7 см; полная длина греби L = 8, 3 м.
Размеры сечения бруса в сантиметрах, вычисленные описанным способом для обычно применяемых длин гребей, сведены в таблицу. Табличные величины а и b годятся для любых гребей, а, с и d — лишь для гребей, у которых отношение плеч близко к 2, а длина лопасти равна примерно 0,2 от полной длины греби.
Греби указанных размеров получены в процессе <естественного отбора>. Они достаточно легки, удобны в работе и обычно не подводят. Однако нельзя утверждать, что приведенные размеры и форма наилучшие Хорошо, если бы кто-нибудь попытался найти действительно оптимальные величины площади лопасти, соотношения плеч, формы и размеров сечений бруса.
Достоверных данных о соотношении прочности сырого бревна и бревна, высохшего на корню и имеющего к тому же большое число-трещин, нет. Есть лишь убеждение, подкрепленное практикой, что прочность второго не ниже первого. Однако брус из сухого дерева труднее обрабатывать и внутреннее плечо получается слишком легким, так как лопасть все равно нужно делать из сырого дерева. Поэтому приходится или уменьшать соотношение плеч греби, или прикреплять противовес. Противовес выполняют из обрубка нетолстого сырого бревна и крепят к нижней части внутреннего плеча греби 2-3 нагелями (деревянными гвоздями), забиваемыми в просверленные буравом отверстия. Затем противовес привязывают веревкой или проволокой, натянув ее клиньями, чтобы конструкция не раскачалась при работе. Можно обойтись без нагелей, но это хуже. Обрубок бревна можно сделать во всю длину внутреннего плеча греби, тогда противовес служит и упором, не позволяющим греби: выдвигаться дальше, чем нужно.
Греби
Греби — очень ответственные и обычно наиболее трудоемкие детали плота. Маневренность судна, получаемое удовольствие и безопасность плавания в большой мере зависят от надежности гребей и от того, насколько удобно ими работать. Кроме своего основного назначения греби часто используются в качестве сходней, мостков, <оплеух> и т. д.
Основные размеры греби — полная длина, соотношение наружного и внутреннего плеч (т. е. отношение расстояния от середины лопасти До подгребицы к расстоянию от подгребицы до рукоятки), размеры лопасти, сечение веретена (бруса, соединяющего лопасть с рукояткой).
Выбор длины гребей спортивного плота определяется удобством их размещения и характером реки. На волнах высотой 1, 5-2 м эффективнее длинные греби. Накрытый большой волной нос плота движется вверх и, вырвавшись в конце волны из-под воды, зависает над впадиной перед следующей волной. Гребок передней гребью можно сделать лишь в этот момент, так как чуть позже нос опять ухнет в воду и подгребица будет залита. Короткой гребью с поднятого волной носа достать до воды во впадине не удается, а длинная позволяет это сделать. Опытные носовые длинной гребью цепляются за следующую волну и, пока она не дошла до плота, успевают выполнить полноценный гребок. Похожая картина получается и на задней греби. Следовательно, на больших реках греби должны быть настолько длинными, насколько допускает компоновка плота. Если основное препятствие на реке — камни, между которыми придется много лавировать, греби надо делать раза в 1, 5 короче. Более короткие греби слишком круто уходят в воду, и на мелких местах лопасть не удается погрузить целиком, так как она цепляет за дно.
Отношение длины наружного плеча греби к длине внутреннего должно быть возможно большим. Гребь — рычаг, один конец которого лопастью упирается в воду, к другому приложено усилие гребцов, а где-то между этими точками гребь лежит в пазу подгребицы и толкает плот. Если при заданном внутреннем плече наружное — короткое, то грести такой гребью легко, но за каждый гребок плот продвигается мало. Время проводки почти равно времени заноса греби, и силы гребцов используются нерационально. С увеличением длины наружного плеча усилие на рукоятке греби и путь, проходимый плотом за каждый гребок, растут; увеличивается и полезное время проводки греби по сравнению с временем заноса. Работа становится более эффективной. Кроме того, если внутреннее плечо значительно меньше внешнего, то сравнительно небольшими перемещениями рукоятки можно перенести гребь через высокую волну, достать лопастью до впадины между волнами или до чистого участка воды между камнями. Произвольно увеличивать длину наружного плеча нельзя, так как гребь должна быть сбалансирована в пазу подгребицы. Для увеличения длины наружного плеча греби его стараются облегчить, а внутреннее не протесывают, чтобы оно было тяжелее. Таким путем удается получить отношение плеч у сбалансированной греби около 2-2, 2. Если это отношение получается намного меньшим, то к внутреннему плечу прикрепляют противовес.
Поскольку соотношение плеч можно считать заданным, максимальную длину греби определяют возможностью размещения на плоту ее внутренних плеч. Если груз расположен в середине плота, то гребцы не должны стоять вплотную к нему. При расположении груза у задней подгребицы расстояние между носовой и кормовой командами, чтобы они не мешали друг другу, должно быть около 1 м. Еще лучше, если оно будет большим. Дело в том, что при прохождении неглубоких быстрых шивер передняя гребь иногда утыкается в подводный камень и резко на 1-1, 5 м вылетает на плот. При этом могут пострадать кормовые гребцы. То же получается, когда носовая команда где-нибудь перед страшной черной стеной слишком эмоционально выдернет гребь на плот. Запас расстояния позволяет задним гребцам увернуться от удара. Если греби не стремятся сделать длиннее, то позаботиться нужно лишь о том, чтобы задняя гребь примерно на метр (или больше, в зависимости от числа гребцов) выступала за багажник.
Рис. 21. Размеры гребей 8-метрового плота с багажником, расположенным сзади (м)
В качестве примера оценим длину гребей 8-метрового плота (рис. 21). Если рукоятка имеет длину 1 м, а багажник, расположенный сзади, — 1, 5 м, то длина внутреннего плеча задней греби составляет 1 + 1, 5 = 2, 5 м, а длина всей греби при длине лопасти 1, 4 м и отношении плеч 2 будет 2, 5- (1+2) +0, 7 = 8, 2 м. Если подушки подгребиц расположены в 0, 75 м от концов плота, то расстояние от передней подгребицы до рукоятки задней греби будет 8-2-0, 75-2, 5 = 4 м. При расстоянии между рукоятками гребей (между носовыми и кормовыми гребцами) 2 м внутреннее плечо передней греби составит 4-2 = 2 м, а полная длина ее будет 2 — (1 + 2) + 0, 7 = 6, 7 м
Лопасть греби желательно делать побольше, но тогда увеличится ее вес и как следствие ухудшится соотношение плеч. Удобная гребь получается, если на одного гребца приходится 0, 08-0, 12 м2 площади лопасти. Меньшая из указанных величин соответствует отношению плеч греби больше 2 (так как эффективность лопасти при этом больше). Толщина лопасти вдоль осевой линии около 3 см для 3-4 гребцов и 2 см для 1-2 гребцов. Вверх и вниз от осевой линии лопасть суживается так, что толщина ее у верхней и нижней кромки не превышает 1 см.
Рис. 22. Основные размеры 7-метровой греби
Брус (веретено) греби требует особого внимания при изготовлении. Дело в том, что если выдерживается постоянным отношение ширины сечения бруса к его высоте, то максимально допустимый изгибающий момент (т. е. прочность данного сечения на излом) пропорционален ширине сечения, возведенной в куб. Это значит, что если ширина и высота сечения уменьшены всего на 15%, то допустимая нагрузка на гребь уменьшится в 1, 15 в кубе, что равно приблизительно в 1,5 раза. Поэтому при вытесывании бруса следите за тем, чтобы на нем не было крупных защепов, суков, утончений, которые сильно уменьшат прочность греби.
На рис. 22 приведены основные размеры 7-метровой греби, изготовленной из сырой ели. Она предназначена для 3 гребцов и обладает достаточной прочностью без излишних утяжеляющих запасов древесины. Для лучшего использования материала ширина сечения бруса сделана больше его высоты. Определить размеры греби, имеющей другую длину или предназначенной для иного числа гребцов, можно пользуясь следующими соотношениями. Площадь лопасти, как уже говорилось, пропорциональна числу гребцов. Размеры сечения бруса (величины а, b, с и d) пропорциональны кубичному корню из изгибающего момента. Таким образом, если гребь, показанная на рис. 22, имеет размеры А, В, М и предназначена для числа гребцов. N = 3, а ваша гребь имеет размеры А1, В1, M1 и предназначена для N1 человек, то приведенные на рисунке величины а и bнужно умножить на коэффициент лямбда1, а с и d на лямбда2.
Число гребцов (справа).
Длина внутреннего плеч греби, м.
(внизу). N = l N = 2 N = 3 N = 4А = 1,5
L ~ 5,0 а 8,0 10,0 11, 5 12,5
b и с 6,0 7,0 8,0 8, 5
d 4,5 5,0 5,5 6,0
A = 2,0
L~6,7 а 9,0 11,0 12,5 14,0
b и с 6,0 7,5 8,5 9,5
d 4,5 5,0 6,0 6,5
A = 2,5
L~8,3 а 9,5 12,0 14,0 15,0
b и с 6,5 8,0 9,0 10,0
d 5,0 5,5 6, 0 7,0
A = 3,0
L~10, 0 а 10,0 13,0 14,5 16,0
b и с 7,0 8,5 9,5 10,5
d 5,0 6,0 6,5 7,5
Пример: Найти размеры сечений бруса для греби на 4 человека с внутренним плечом, равным 2, 5 м.
Ответ: а =15 см, b = с =10см, d = 7 см; полная длина греби L = 8, 3 м.
Размеры сечения бруса в сантиметрах, вычисленные описанным способом для обычно применяемых длин гребей, сведены в таблицу. Табличные величины а и b годятся для любых гребей, а, с и d — лишь для гребей, у которых отношение плеч близко к 2, а длина лопасти равна примерно 0,2 от полной длины греби.
Греби указанных размеров получены в процессе <естественного отбора>. Они достаточно легки, удобны в работе и обычно не подводят. Однако нельзя утверждать, что приведенные размеры и форма наилучшие Хорошо, если бы кто-нибудь попытался найти действительно оптимальные величины площади лопасти, соотношения плеч, формы и размеров сечений бруса.
Достоверных данных о соотношении прочности сырого бревна и бревна, высохшего на корню и имеющего к тому же большое число-трещин, нет. Есть лишь убеждение, подкрепленное практикой, что прочность второго не ниже первого. Однако брус из сухого дерева труднее обрабатывать и внутреннее плечо получается слишком легким, так как лопасть все равно нужно делать из сырого дерева. Поэтому приходится или уменьшать соотношение плеч греби, или прикреплять противовес. Противовес выполняют из обрубка нетолстого сырого бревна и крепят к нижней части внутреннего плеча греби 2-3 нагелями (деревянными гвоздями), забиваемыми в просверленные буравом отверстия. Затем противовес привязывают веревкой или проволокой, натянув ее клиньями, чтобы конструкция не раскачалась при работе. Можно обойтись без нагелей, но это хуже. Обрубок бревна можно сделать во всю длину внутреннего плеча греби, тогда противовес служит и упором, не позволяющим греби: выдвигаться дальше, чем нужно.
Комментарии (0)