SHIPMAN Strona Główna SHIPMAN
FORUM MODELARSTWA SZKUTNICZEGO

FAQFAQ  SzukajSzukaj  UżytkownicyUżytkownicy  GrupyGrupy
RejestracjaRejestracja  ZalogujZaloguj  AlbumAlbum

Poprzedni temat :: Następny temat
Wyznaczanie kształtu kadłuba
Autor Wiadomość
Karrex
Admirał Wszechflot i Mórz


Posty: 4361
Skąd: Gdynia
  Wysłany: 2018-10-10, 10:10   Wyznaczanie kształtu kadłuba

WYZNACZANIE KSZTAŁTU KADŁUBA MODELU DREWNIANEGO OKRĘTU NA
PODSTAWIE LINII TEORETYCZNYCH Z PLANÓW JEDNOSTKI

Tekst: Tomasz Aleksinski


Tomek Aleksiński napisał:

Obły, nieregularny kształt drewnianych historycznych kadłubów statków/okrętów, przypomina nieco kształtem tułów ryby; na tej tez podstawie uzyskał z czasem swój profil – patrz pierwsze opracowania XVI wiecznych północnoeuropejskich jednostek wg. idei angielskiego szkutnika Matthew Baker’a.


ryc1.jpg

Jak z dwuwymiarowych planów na papierze uzyskać trójwymiarowy kształt kadłuba, jak przenieść nieregularne esowate linie na elementy drewniane modelu tak, aby potem razem tworzyły spójną całość, płynnie kształtując ów “tułów” naśladujący rybę, kadłuba? Celem tego tekstu jest schematyczne, najbardziej ogólne, w przystępnych słowach wyjaśnienie tego zadania.

Istnieje kilka grup linii krzywych na planach, za pomocą których można tego dokonać. Dla celów modelarskich wystarczy użyć tylko systemu linii zwanych wodnicami (ang. waterlines).
Kazdy plan takiej jednostki zawiera (a przynajmniej powinien) m.in. trzy rzuty kadłuba.

1- Rzut górny (ang. Half breadth plan) – obserwator patrzy na obnażony szkielet kadłuba od góry i widzi centralnie położony ‘kręgosłup’ zwany stępką (ang. keel) do którego zamocowane są prostopadle don idące zebra - wręgi, albo przynajmniej ich środkowo biegnące osie obrazujące złączenia obu warstw każdej z wręg. Rysunek ten tez pokazuje esowato idące wzdłuż kadłuba linie, zwane wodnicami (waterlines), schematycznie obrazujące teoretyczne poziomy różnych zanurzeń kadłuba w wodzie – stad nazwa. Dodatkowo widać tam tez inne wzdłużnie biegnące linie proste, wyrysowane równolegle do długiej osi kadłuba, tak jakby ktoś pociął ów kadłub na

pionowe plastry wzdłuż centralnej jego osi. Są to tzw. wzdłużnice czy podłużnice (ang. buttock lines).
2- Rzut boczny kadłuba (ang. Sheer plan) – obserwator widzi kadłub patrząc nań z boku. Tu widać główne wręgi (ang. station frames) jako podwójne wyrysowane i równolegle do siebie idące pionowe linie (a przynajmniej wyrysowano w/w os środkowa każdej z wręg) z przestrzeniami miedzy nimi i w/w wodnice - jako proste, poziomo i równolegle do siebie i do linii zanurzenia kadłuba biegnące linie, na rożnych jego wysokościach. Wzdłużnice są tu liniami krzywymi, esowato obejmującymi cały kadłub, od dziobu do rufy.
3- Rzut poprzeczny kadłuba, jakby jego przekrój przez środek, prostopadle do jego długiej osi, niczym kromka chleba wykrojona ze środka jego bochenka – tzw. Body plan. Tu widać analogiczne linie, tj. wodnice, jako linie poziome na różnych wysokościach idące równolegle do osi poziomej x, oraz w/w wzdłużnice jako linie pionowe biegnące równolegle do osi y.
Esowatego kształtu linie są przekrojami wręg kadłuba (ale tylko profilami ich środkowych płaszczyzn w miejscu złożenia razem obu warstw wręgi, tj. odcinek EA – patrz rys.1); z jednej strony pionowej osi y (typowo z lewej), pokazują kształty wręg od tej najbardziej pękatej w środku kadłuba, stopniowo ku rufie, a z przeciwnej, tj. prawej strony osi y – od śródokręcia ku dziobowi. Przeciwległa połówka każdej wręgi jest lustrzanym odbiciem tej wyrysowanej, wiec łatwa do skopiowania po stronie przeciwnej osi y. Rzadko wyszczególnia sie tu wszystkie profile wręg, a raczej dla przejrzystości rysunku zamieszcza sie tylko wręgi główne (ang. station frames), a szkutnicy z łatwością potem ‘dorysowują’ sobie wg. nich na podstawie wodnic i wzdłużnic profile pozostałych wręg (filling frames), znając ich wzajemny odstęp jak i ‘grubość’ każdej z nich.
Na poniższej ilustracji dobrze widać wzajemne współzależności miedzy tymi trzema rzutami kadłuba.


ryc2.jpg

Jeżeli nasze plany modelarskie wyszczególniają dokładne profile wszystkich wręg, wraz ze skosami każdej z indywidualnych wręg (rzadko), to wymodelowanie ich w drewnie nie przedstawia problemu – wystarczy tylko przenieść na podwójną drewnianą ‘kanapkę’ ów profil każdej z niej i wyciąć go. Jeśli jednak nasze plany tego nie pokazują, trzeba to sobie dorobić, albo na komputerze za pomocą jakiegoś programu CAD-podobnego, albo tez wyrysować to ręcznie (dość żmudna i pracochłonna robótka).

Przy opracowywaniu profilów każdej wręgi, trzeba pamiętać o kilku rzeczach. Po pierwsze – każda wręga ma swoja ‘grubość’ (termin umowny), tj. dystans od jej przedniej (zwróconej ku dziobowi kadłuba) płaszczyzny do jej płaszczyzny tylnej (zwróconej ku rufie) po złożeniu razem obu warstw onej ‘kanapki’. Środkowa os tego ‘złożenia’ obu warstw jest często poglądowo ukazywana na planach zamiast owej ‘grubości’ wręgi. Po drugie – podczas wyrysowywania

grubości wszystkich wręg na rzucie górnym kadłuba, trzeba tez pamiętać o wzajemnych odstępach miedzy wręgami, które wszak nie przylegały ciasno do siebie. Jednostki wojenne, jako bardziej masywnie budowane, miały te przestrzenie międzywręgowe węższe, jednostki handlowe – jako lżejszej konstrukcji, miały je szersze. Wymiary te były wówczas dość rygorystycznie regulowane przez ówcześnie używane normy w szkutnictwie i były dostępne w różnych tabelach (ang. tables of dimensions and scantlings). Po trzecie – kilka wręg w śródokręciu – te najbardziej pękate, miały swe profile identyczne z sąsiednimi, ze swymi zewnętrznymi krawędziami idącymi prostopadle (krzywizna przedniej płaszczyzna wręgi jest identyczna z jej krzywizna płaszczyzny tylnej), nie trzeba wiec tu ich ‘skosować’, a tylko wyciąć wg. ich profili. Ta najbardziej środkowa i pękata wręga była na rzucie bocznym kadłuba czasami oznaczana literka “fi” (ukośnie przekreślone kółeczko - Ø). Jednakże, wręgi sukcesywnie idące od w/w ku dziobowi kadłuba, jak również te idące ku rufie, stopniowo zmieniają kąty swoich zewnętrznych krawędzi, aby stworzyć razem ów w/w płynny kształt kadłuba imitujący tułów ryby. Pojawia sie wiec tu konieczność ‘skosowania’ tychże wręg. Jak to zrobić, aby potem wszystkie one razem tworzyły ów obły kształt i nie było brzydkiego efektu ‘schodkowania’, który jest nie do zaakceptowania?
Do tego celu możemy sie posiłkować ww. wodnicami. Zanalizujmy poniższy rysunek nr. 1



Schematycznie widać tu fragment rzutu kadłuba widzianego od góry, tj. ten tzw. ww. half breadth plan.
Symbole a, b, c, d, e przedstawiają owe wodnice (e jest jednocześnie długą osią kadłuba). Widać tez wyrysowane przestrzenie międzywręgowe szkieletu, aby zmniejszyć jego całkowita wagę i pozwolić na cyrkulacje powietrza miedzy nimi. Tuz przy dziobie, zamiast przestrzeni międzywręgowych zamontowano lite kliny wypełniające (filling wedges), dla wzmocnienia konstrukcji.
Od poziomej osi centralnej modelu e, prostopadle do niej biegną podwójnej grubości wręgi (składające sie z dwóch warstw onej ‘kanapki’). Im owe wręgi są bliżej dziobu, tym ich zewnętrzne krawędzie są bardziej ‘skosowane’ (zacienione trójkątne pole u góry wręgi 6) – patrz w.w obłość kadłuba. Aby zaoszczędzić na materiale – i mniej skosować (drewno dębowe wówczas było bardzo drogie) oraz wzmocnić całość konstrukcji, wręgi najbardziej dziobowe i rufowe ustawiano juz nie prostopadle do długiej osi kadłuba, ale pod coraz bardziej ostrym kątem, wręgi pochylone, tzw. (ang.) cant frames – jak to widać na przykładzie wręgi nr. 4 na rys.
1. Skosowanie takich wręg trzeba wiec tez wykonać w miejscu ich polaczenia z kilem (ang. keel)
– zacieniony trójkąt E’E’E’. Wręga nr. 5 jest ostatnia najbardziej dziobowa wręga, która jest jeszcze zamontowana pod katem prostym do długiej osi kadłuba.

Zanalizujmy teraz dla przykładu wręgę nr. 6. Ponieważ jej umiejscowienie w szkielecie dyktuje konieczność jej zewnętrznego ‘skosowania’, widać wyraźnie, ze wymiar EA jest tu dłuższy od wymiaru EA dla wodnicy a. Wymiar EA przedstawia wymiar centralnej płaszczyzny miedzy złączeniem obu warstw ‘kanapki’ składającej sie na ‘grubość’ wręgi – często pokazywany na planach, ale do naszych celów jest mało przydatny. Podobnie przedstawiają sie odległości miedzy EB a EB – dla wodnicy b, jak i analogiczne wymiary dla pozostałych wodnic.
Nie trzeba tu chyba przypominać, ze EA jest płaszczyzna tylna tej wręgi a EA jej płaszczyzna przednia – zwrócona ku dziobowi.
Dodatkowo, dla wręg pochylonych (cant frames) trzeba tez uwzględnić ich indywidualny kat pochylenia, czyli skosowanie wewnętrzne – w miejscu umocowania ich do kilu – patrz w/w zacieniona trójkątna przestrzeń do usunięcia E’E’E’, u dołu wręgi nr. 4.

Analogicznie przedstawiają sie te wymiary na rys. 2 – rzucie bocznym kadłuba, czyli ang. tzw.
Sheer plan.



Rozważywszy dotychczas powyższe rysunki, spójrzmy teraz na rys. 3 - poniżej, znów koncentrując sie na przykładzie wręgi nr.6. Mamy tu poprzeczny przekrój kadłuba (owa kromka chleba) na wysokości tejże wręgi. Wykres pokazuje dwie osie – pozioma os x i pionowa os y.
Widać też tu poziomo biegnące, równolegle do osi x linie – w/w wodnice a, b, c, d i e – ta ostatnia jednocześnie jest osia x.
Dla każdej z wodnic odłożono na niej na wykresie te same wymiary – dla wodnicy a – wymiary aA, oraz aA i aA, biorąc je z rys. 1 I odkładając tu wzdłuż tejże wodnicy. Podobnie uczyniono dla pozostałych wodnic. Powstało w ten sposób szereg punktów, które następnie za pomocą krzywika połączono razem i utworzono trzy krzywizny.
Krzywizna oznaczona linia najbliższa osi y, łącząca punkty A B C D e reprezentuje
przednia płaszczyznę wręgi 6 , czyli dystans EA na rys. 1, krzywizna oznaczona linia ciągła reprezentuje odstęp EA na rys.1 (jest to środkowa płaszczyzna miedzy polaczeniem obu części owej ‘kanapki’) a krzywizna oznaczona linia - - - - dystans EA z rys. 1, czyli tylna płaszczyznę tejże wręgi. Wszystkie punkty odnoszą się do wodnicy a. Podobnie jest dla pozostałych wodnic.

Rzecz jasna, im więcej mamy na planie tych wodnic i im gęściej one są wykreślone na planach, tym łatwiej jest potem płynnie połączyć te punkty w linie krzywe – profile wręg.



Dla celów modelarskich wystarczy tylko wyznaczyć na rys. 3 jeden rząd punktów – tu na przykładzie wręgi nr. 6 odłożyć wymiar EA z rys. 1 na wodnicy a jako odcinek aA, wymiar EB na

wodnicy b jako odcinek bB, wymiar EC na wodnicy c jako cC, etc… i wyznaczyć krzywa w linii - - - połączywszy razem punkty A, B, C i D, az do wodnicy e na poziomie osi x.
Analogicznie postępować z pozostałymi wręgami, a jeśli chodzi o te wręgi zlokalizowane ku rufie od wręgi “fi” w śródokręciu, wykreślać zamiast krzywizny ABCDe, krzywiznę ABCDe – tj. ta najbliższą osi y.
Po zmontowaniu tak otrzymanych wręg razem w szkielet na kilu, trzeba teraz oszlifować owe “schodki” na gładko, usuwając w/w zacienione trójkąty, jak pokazane na rys. 1, aby wszystkie wręgi tworzyły razem opływową płaszczyznę kadłuba (patrz * końcowa uwaga praktyczna). Po takim oszlifowaniu, każda wręga z tych ku przodowi kadłuba od wręgi “fi” będzie miała swoja krzywiznę przedniej płaszczyzny uwarunkowaną kształtem krzywizny tylnej płaszczyzny sąsiadującej z nią od przodu następnej wręgi, itd… A wręgi tylnej polowy kadłuba, te ku tyłowi od wręgi “fi”, będą miały swe krzywizny tylnych płaszczyzn uwarunkowane krzywiznami przednich płaszczyzn wręg sąsiadujących z nimi od tylu…
Należy jednakże pamiętać, ze z powodu w/w przestrzeni międzywręgowych, krzywizny sąsiadujących ze sobą płaszczyzny przedniej danej wręgi i płaszczyzny tylnej wręgi sąsiadującej z nią od przodu, oczywiście nie beda identyczne!

Postępując wg. powyższych instrukcji, uzyskaliśmy profile naszych wręg, ale dotychczas tylko te profile zewnetrzne, tj. te do których przylegać będzie zewnętrzne poszycie burtowe – na przykładzie wręgi 6 wzdłuż płaszczyzny EA dla wodnicy a, EB dla b, EC dla c, ED dla d, itd...
Trzeba nam teraz powykreślać na tych samych profilach wręg także i linie reprezentujące ich profile wewnętrzne, czyli wyznaczyć płaszczyzny od środka kadłuba, gdzie zamontowane będzie jego poszycie wewnętrzne, belki pokładów z pokładnikami, kolana (ang. knees) etc... Innymi słowy, trzeba teraz określić kolejny wymiar każdej z wręg, biegnący w osi poprzecznej kadłuba (ang. athwardship).
Nazwijmy umownie ten wymiar ‘szerokością’ wręgi, tj. dystans od jej krawędzi zewnętrznej – do której będzie przylegać zewnętrzne poszycie burtowe, do jej krawędzi wewnętrznej – tej ku środkowi kadłuba, tam gdzie będą umocowane pokłady. Ponieważ wręgi nie miały identycznej szerokości na ich różnych poziomach, wodnicach (najszersze u dołu kadłuba, przy stępce (kilu), stopniowo sie zwężające ku górnym partiom burt), trzeba uwzględnić ten fakt.



Poszczególne szerokości wręg na różnych poziomach, były regulowane ówczesnymi standardami dla poszczególnych rang i klas okrętów i podane we wspomnianych tablicach – tables of dimensions and scantlings. Trzeba teraz je zaznaczyć na naszym wyrysowanym profilu wręgi – jak na rys. 3, w odpowiednich odległościach od jej profilu zewnętrznego, po czym połączyć te punkty w linie krzywa – profil wewnętrzny wręgi. Uzyskamy teraz dwie, prawie równolegle biegnące do siebie krzywe na wykresie nr.3.

Dla przykładowej wręgi nr. 6 z rys.3, jej profil wewnętrzny będzie reprezentować jej płaszczyzna przednia – ta wzdłuż osi EA dla wodnicy a, EB dla wodnicy b, itd... – jak na rys. 1
Po zamontowaniu tak przygotowanych wszystkich wręg w szkielet, trzeba następnie będzie wyszlifować także i jego wnętrze aby usunać to ‘schodkowanie’ wewnętrzne w jego środku, spowodowane wycięciem każdej wręgi wg. profilu EA, EB, EC, ED, etc… i tym samym uzyskać gładkie wnętrze kadłuba.

Tak przygotowany szkielet kadłuba będzie teraz wyglądał następująco:
Wszystkie wręgi zamontowane na kilu będą tworzyć gładką powierzchnię tak na zewnątrz, jak i od środka. Każda wręga, na jej przekroju poprzecznym na poziomie każdej z wodnic będzie tworzyć mniej lub bardziej rozciągnięty romb, zależnie od stopnia zeskosowania. Wyjątek – wręga (czy mała grupa wręg) w śródokreciu, tj. te najbardziej pękate, ponieważ nie były skosowane na swych krawędziach na zewnątrz i od środka, będą na przekrojach poprzecznych nie rombami a prostokątami.

*Na koniec uwaga praktyczna: dla uproszczenia sobie pracy i jej zmniejszenia przy skosowaniu wręg, polecam wstępnie wykonać to skosowanie dla każdej z wręg indywidualnie, ale tylko w ok. 50%. Pozostałe 50% wykonać juz po zmontowaniu wszystkich wręg w szkielet i tym samym “dopieścić” jego gładkość tak na zewnątrz jak i od wewnątrz.

Ufff… mam nadzieje, ze powyższe uwagi będą wystarczająco wyjaśniające początkującym modelarzom dla wymodelowania szkieletu kadłuba z planów, w konwencji plank-on-frame (planka-na-wrędze).

» HMS Victory - Planka na wrędze
http://santisimatrinidad....topic.php?t=407
_________________
Pozdrawiam
Karol



 
 
Wyświetl posty z ostatnich:   
Odpowiedz do tematu
Nie możesz pisać nowych tematów
Nie możesz odpowiadać w tematach
Nie możesz zmieniać swoich postów
Nie możesz usuwać swoich postów
Nie możesz głosować w ankietach
Nie możesz załączać plików na tym forum
Możesz ściągać załączniki na tym forum
Dodaj temat do Ulubionych
Wersja do druku

Skocz do:  

Powered by phpBB modified by Przemo © 2003 phpBB Group
Template Chronicles v 0.2 modified by Nasedo

| | Darmowe fora | Reklama
Strona portalu