Главное меню

Рубанок виды как работать


Виды рубанков по дереву и как правильно пользоваться инструментом

Столярные работы предусматривают применение различных деревообрабатывающих инструментов. Отдельный класс инструментов для работы по дереву занимают рубанки. С ними каждый мастер знакомится еще со школьной скамьи, когда на уроках трудов стояла задача сделать заготовку. Рубанок по дереву хотя и устарел морально, но когда возникает необходимость снятия фаски, он всегда способен выручить мастера.

Конструктивные особенности рубанков

Начать необходимо с рассмотрения предназначения инструмента. А предназначен он для строгания древесины, то есть, чтобы придать деревянной поверхности нужную форму, устранив при этом различные неровности, шероховатости и прочие дефекты. Составными элементами прибора являются:

Более детальная конструкция ручного рубанка для древесины представлена на фото ниже.

Основу этого инструмента представляет резец, который имеет вид прямоугольной пластины с заостренным концом. Пластина размещается в проеме колодки под соответствующим углом. Специальный регулировочный механизм позволяет устанавливать нож на необходимое расстояние. Это расстояние выставляется для того, чтобы настроить глубину реза и толщину снятия стружки. По стандарту лезвие имеет определенный угол заточки, но если инструмент используется профессионалом, то мастер самостоятельно затачивает резец в зависимости от того, какой тип древесины предстоит обрабатывать.

Не менее важный элемент в конструкции инструмента — рукоятка. Причем ручной рубанок состоит из двух рукояток, одна из которых является направляющей, а вторая упорная. Направляющая рукоятка имеет изогнутую конструкцию, посредством которой обеспечивается захват инструмента рукой. Упорная рукоятка позволяет создавать необходимое усилие при выполнении работ.

Корпус имеет гладкую поверхность, из которой выступает острый резец. Главное условие, предъявляемое к инструменту — идеально ровная и гладкая подошвенная часть. Если подошва будет не ровной, то произвести точную обработку попросту не получится. Корпус инструмента изготавливается из дерева или металла. Предпочтение домашние мастера отдают деревянным рубанкам, которые стоят дешевле. Столяры же предпочитают работать металлическими рубанками, основание которых изготавливается из серого чугуна.

Несмотря на то, что рассматриваемый ручной инструмент имеет типичную конструкцию, сегодня известно более 10 разновидностей этих деревообрабатывающих устройств. Для начала надо отметить, что все разновидности рубанков делятся на две основные группы по типу привода — ручные и электрические.

Это интересно! Электрические рубанки вытесняют ручные инструменты, но при необходимости строгания древесины домашние мастера отдают предпочтение второму варианту.

Виды ручных рубанков и их назначение

Инструмент для обработки древесины по предназначению делится на такие виды:

  1. Чистовая обработка
  2. Фигурная резка
  3. Грубая обработка или для общего применения

К рубанкам, предназначенным для заключительной обработки, относятся следующие инструменты:

Если возникает необходимость выполнения чистовой обработки деревообрабатывающих материалов, то выше представлен полный перечень таковых устройств. Их также еще называют приборами для плоского строгания. После обработки поверхности шлифтиком, переходят к применению наждачной бумаги, посредством которой осуществляется шлифовка.

Инструменты для фигурной резки или рубанки для получения сложной геометрии

Отдельная категория деревообрабатывающих приборов, при помощи которых производится изготовление деталей со сложными геометрическими формами. Конструктивно они схожи с классическим рубанком, однако имеют соответствующие отличительные особенности. Различают следующие виды рубанков для фигурной резки:

  1. Зензубель — инструмент с двойным ножом, применение которого позволяет достичь высокого качества обрабатываемой поверхности. Эффективен при строгании перпендикулярных поверхностей и зачистке четвертей. Нож прибора в ширину достигает 33 мм, а по форме он больше схож с лопатой. Зензубель является близким родственником фальцебеля
  2. Федергубель — служит для проделывания продольных выступов на заготовках. Имеет специальную конструкцию лезвия, посредством которой осуществляется соответствующая пазовая обработка
  3. Фальцебель — лучший прибор для зачистки четвертей. В конструкции прибора присутствуют прямолинейные и косые резцы, а подошва ступенчатой конструкции. Ступенчатая конструкция позволяет подобрать фальцы, соответствующие нужному профилю и размерам
  4. Штабгобель — имеет закругленный формат лезвия, посредством которого осуществляется быстрая и эффективная обработка вогнутых деталей. Этот инструмент еще называют штабгалтель, что собственно связано с его конструкцией
  5. Шпунтубель — прибор имеет две колодки, которые соединяются между собой посредством двух винтов. При помощи устройства производится создание продольных пазов на кромках. Одна часть выступает в качестве направляющей, а вторая оснащена ножами, и осуществляет необходимые манипуляции
  6. Калевка — это один из главных инструментов для выполнения фигурной резки по древесине. Свое применение инструмент нашел при производстве деревянных карнизов, багетов и дверных откосов. Оснащается устройство режущими ножами с кромкой фигурной формы. Многоступенчатая подошвенная часть выбирается в зависимости от того, что необходимо получить в конечном результате
  7. Грунтубель — колодка, на которой сбоку установлен трапециевидный резец. Позволяет выточить паз в детали в продольном направлении расположения волокон. Имеет две рукоятки, а также регулировочный механизм, посредством которого устанавливается глубина получаемого паза
  8. Отборник — предназначен для профильного строгания древесины
  9. Горбач — имеет соответствующую названию конструкцию. Криволинейная форма инструмента обеспечивает возможность осуществлять обработку поверхностей заготовок круглой формы. Причем обработка проводится не только наружного, но и внутреннего диаметра заготовок

В гараже хватит одного ручного рубанка, а вот в столярной мастерской должны присутствовать все вышеперечисленные инструменты. Некоторые из них хотя и являются взаимозаменяемыми, но для выполнения качественных работ требуется использовать только правильные приборы.

Приборы общего применения или как выполнить грубую отделку детали

Отдельная категория рубанков — это универсальные приборы для грубой и финишной очистки. С их помощью можно выполнять не только грубую, но и чистовую отделку поверхностей. Одним из самых главных инструментов плотника является шерхебель. С его помощью мастер осуществляет начальное строгание древесины, то есть снятие коры. Более детально о том, какие виды рубанков общего назначения бывают, рассмотрим далее.

  1. Шерхебель — имеет вид обычного рубанка в металлическом корпусе. Главная задача рассматриваемого инструмента — придать заготовке необходимую форму для последующей ее обработки. Инструмент позволяет снимать кромку толщиной до 3 мм. Получить ровную поверхность при помощи шерхебеля практически нереально, поэтому после работы понадобится выполнить чистовую обработку другими инструментами. Отличается шерхебель от обычного рубанка тем, что режущая часть с закругленным лезвием располагается под углом 45 градусов. Наличие закругленного лезвия дает возможность выполнять строгание древесины в поперечном направлении
  2. Медведка — получила свое название за счет схожести по форме с одноименным насекомым. Схожесть обусловлена конструкцией продолговатых ручек с боковыми выступами. Используется для выравнивания больших по объему поверхностей. Специальные выступающие ручки обеспечивают простое применение инструмента, что одинаково удобно как для правшей, так и для левшей. Медведка также предназначена для парного применения двумя людьми. Металлический режущий инструмент фиксируется клином. Резак выступает из подошвы на 1 мм, что позволяет осуществлять снятие соответствующего слоя древесины
  3. Фуганок — прибор оснащается двумя резцами, поэтому в отличие от шерхебеля и медведки, он используется для финишного или завершающего выравнивания соответствующих поверхностей из древесины. Отличительная особенность фуганка — большая длина, посредством чего за один проход можно снять стружку с большой по площади поверхности. В конструкции инструмента может применяться не только два, но и одно лезвие
  4. Полуфуганок — аналог фуганка, который имеет укороченную длину до 60 см. В конструкции используется двойной резак, а служит инструмент для завершающей отделки поверхности материала небольших размеров

При помощи этих четырех инструментов можно осуществить полноценную обработку материала от начала и до конца, то есть от снятия коры до изготовления требуемого размера и формы детали. Стоит понимать, что этими инструментами получить идеально ровную поверхность не получится, поэтому при необходимости понадобится воспользоваться дополнительными приборами для чистовой и фигурной обработки.

Когда применяется электрорубанок

Достоинством электрического рубанка является выполнение различных работ по обработке древесины с минимальными усилиями. Электрорубанком можно осуществлять грубую, финишную и фигурную отделку поверхностей. Инструмент эффективен при необходимости выполнения больших объемов работ в столярных мастерских или при проведении ремонтных и строительных работ. Главный недостаток инструмента в том, что он стоит достаточно дорого, и поэтому для домашнего использования его не выгодно покупать, если планируется единичное использование прибора.

Конструктивно инструмент представляет собой массивный рубанок, который оснащен электрическим двигателем, а также специальными ножами. Ножи посредством редуктора приводятся в действие от электромотора. Электрический инструмент имеет функцию регулировки глубины строгания, максимальное значение которой достигает 82-100 мм в зависимости от марки и мощности. Есть у электрорубанка еще некоторые недостатки:

Однако на фоне таких преимуществ, как быстрое и эффективное удаление стружки с поверхности заготовки, рассматриваемые устройства пользуются популярностью. Альтернативная замена электрического рубанка — болгарка со специальной насадкой. Такая насадка называется рубанком на болгарку для обработки дерева.

Как отличить шерхебель и фуганок от рубанка

Некоторые разновидности рубанков имеют одинаковую внешнюю конструкцию, от чего возникает вопрос об их различии. К примеру, какое отличие между шерхебелем и обычным рубанком? Шерхебель в отличие от рубанка предназначен исключительно для грубой очистки поверхности древесных материалов. Конструктивно он отличается по форме резца, который имеет полукруглый вид. Кроме того, ширина режущей части у шерхебеля меньше, чем на рубанке, но зато оно выступает на 2-3 мм, в отличие от рубанка, где его выступ составляет до 1-2 мм.

Одинаковую внешнюю конструкцию с рубанком имеет еще один вид деревообрабатывающего инструмента — фуганок и полуфуганок. Однако отличие все же имеется, и заключается оно в размерах этих инструментов. Фуганок от рубанка отличается по количеству лезвий, которых на первом инструменте два (в зависимости от модели). Фуганок предназначен для выполнения аналогичных задач с рубанком, но за счет двух лезвий и большой длины, с его помощью осуществляется финишная обработка поверхностей больших объемов.

Это интересно! Несмотря на одинаковую внешнюю конструкцию, рубанок, фуганок и шерхебель имеют свои соответствующие предназначения.

Особенности правильного выбора инструмента или что надо знать

Обычный ручной рубанок наверняка присутствует в арсенале среди инструментов у каждого мастера. Однако при необходимости его приобретения, надо знать некоторые особенности, которые помогут не только сэкономить средства, но еще и подобрать эффективный деревообрабатывающий прибор.

  1. Подошва — первым делом надо осмотреть нижнюю часть инструмента, которая должна быть идеально ровной, гладкой и без видимых повреждений и сколов. Это касается всех разновидностей рубанков. Визуально определить максимальную ровность не получится, но если основание массивное, то даже незначительные неровности можно будет удалить при подготовке инструмента к работе
  2. Нож — это рабочий элемент, от качества которого зависит не только эффективность работы, но еще и срок службы инструмента. Нужно выбирать такие модели, на которых ножи изготавливаются из инструментальной стали. Такой материал помимо того, что долго остается острым, он еще и не подвергается износу. Заводские рубанки имеют лезвие, которое фиксируется жестко к корпусу без каких-либо люфтов
  3. Рукоятки — при выборе нужно взять инструмент в руки и опробовать его. Если ручки маленького размера, то лучше выбрать рубанок с большими рукоятками. Ведь от того, как удобно будет лежать рубанок в руке, зависит его применение и, соответственно, качество выполнения работ

Немаловажно уделить внимание вопросу о том, кто является производителем рубанков. Самыми популярными являются японские фирмы Sigma и Stanley, но есть и другие модели. Надо также отметить, что сегодня намного проще найти электрорубанок, чем ручной инструмент.

Как работать рубанком по дереву

При необходимости строгания рубанком возникает вопрос, как им пользоваться. Если уроки трудов в школе уже проходили давно, то не составит большого труда освоить применение строгального прибора. Однако не все так просто, как может показаться на первый взгляд. Перед тем, как пользоваться рубанком, его нужно подготовить. Подготовка выполняется следующим образом:

  1. Разобрать инструмент, чтобы осуществить проверку ровности подошвы
  2. Затем необходимо удалить защитное покрытие с подошвы. Для этого используется ацетон и материя, которыми осуществляется тщательное истирание лака с подошвы и боковых поверхностей
  3. Надо отметить, что не все рубанки имеют лаковое покрытие, а только качественные инструменты от известных производителей. Лак наносится для того, чтобы исключить появление коррозии на поверхности серого чугуна
  4. Проверить качество заточки лезвия. Для этого нужно извлечь железко из инструмента, после чего испробовать его на куске древесины
  5. Проверяется плоскость подошвы. Она должна быть идеально ровной. Для этого прикладываем к поверхности подошвы металлическую линейку, и направляем ее на свет. Между подошвой и линейкой не должен быть просвет. Если он имеется, значит подошва имеет неровности. Произвести высокоточную обработку таким устройством не получится, но для домашнего использования вполне сойдет
  6. При необходимости произвести выравнивание подошвы. Для этого используется наждачная бумага по металлу с шероховатостью Р1000 и более. Бумагу нужно расположить на идеально ровной поверхности (например, стекло), после чего в одном направлении от себя производить движения рубанком
  7. Проверить лезвие на отсутствие зазубрин. При наличии таковые, лезвие подлежит дополнительной обработке
  8. После этого собрать инструмент. Как это делается, подробно описано в видео материале

После этого можно приступать к выполнению соответствующих работ. После того, как инструмент подготовлен к работе, его необходимо настроить. Для настройки выполняются следующие действия:

  1. Процедура предусматривает выставление железко из подошвы на соответствующее расстояние
  2. Первоначально необходимо соединить стружколом с железко. Для этого совмещаются концы элементов точно друг с другом, и фиксируются стяжным винтом
  3. После установки на место отрегулированных режущих элементов, понадобится зафиксировать их при помощи прижимной пластины
  4. Произвести проверочное прохождение рубанком по заготовке. На основании полученных результатов выполнить более точную настройку при помощи специального регулировочного рычага
  5. Выполнить более точную регулировку по вылету железко из подошвы. Резец должен выступать одинаково с обоих сторон, чтобы обеспечить эффективное снятие стружки с заготовки

После этого можно приступать к применению инструмента по назначению. Для этого необходимо зафиксировать обрабатываемую деталь струбцинами или в тисках, что зависит от размеров. После этого приступать к совершению манипуляций. Для этого рубанок нужно держать двумя руками, и прикладывать одинаковое усилие от начал и до конца. После этого необходимо вернуться в начальное положение, и произвести прохождение повторно.

Подводя итог, надо отметить, что рубанок является уникальным инструментом, который пользуется популярностью в сфере деревообработки и строительства мебели. Покупать целый набор разных видов рубанков для дома не имеет смысла, если только не планируется заниматься изготовлением мебели и т.п. А вот начинающим столярам будет интересно узнать о предназначении тех или иных видов рубанков по дереву.

Публикации по теме

Виды рубанков и их назначение

Даже сейчас сложно представить себе выполнение каких-либо частных столярных работ без применения специализированных инструментов, по типу рубанка, фуганка, шерхебеля и прочих специальных приспособлений. Каждый из таких видов инструмента имеет свой уникальный характер. Да, сейчас этот инструмент уходит в прошлое, на смену ему приходит массовое производство, где всем заправляют автоматизированные линии, врят ли кто-то из вас делает табуретки в своём гараже, но пора вспомнить уроки труда, и отдать должное старым, добрым рубанкам!

Основными частями рубанка выступают: железко (нож), колодка и клин. В зависимости от размеров, предназначения и оснащения дополнительными приспособлениями рубанки могут разделяться на множество подвидов и типов.

Среди существующих модификаций выделяют:

Наибольшую популярность при обработке дерева в домашнем обиходе получили деревянные рубанки.

Первопроходцы в деревянных заготовках

Наиболее яркими представителями ручного столярного инструмента являются:

Чем отличается шерхебель от рубанка?

По сути шерхебель это тот же рубанок, только предназначенный для грубой обработки дерева. От рубанка шерхебель отличается полукруговой заточкой лезвия, а также его шириной – у шерхебеля лезвие меньше, чем у рубанка. При этом оно выступает из колодки на 2-3мм.

Чем отличается фуганок от рубанка?

Главным отличием фуганка от рубанка является количество лезвий: у рубанка – одно, а у фуганка – два. Само строение конструкции фуганка мало чем отличается от рубанка, но его корпус значительно длиннее. Благодаря этому с помощью фуганка можно обработать гораздо большую площадь за меньшее количество времени, чем рубанком.

Согласно существующей классификации столярный инструмент для обработки древесины условно подразделяют на:

Основные виды рубанков плоского строгания

Виды рубанков фигурного строгания

В столярном деле редко можно обойтись одним видом рубанка. Ведь при обработке деревянных заготовок приходится выполнять не один тип операций с использованием различных строительных инструментов. Так, некоторыми рубанками работают только  в паре, например федергубель и шпунтубель. Или же рубанки применяются последовательно: при черновой обработке – шерхебель, а при финишной – фуганок.

https://www.youtube.com/watch?v=wQBeB9LevpQ

Рубанок по дереву: выбор и использование инструмента

При проведении строительных работ часто приходится заниматься обработкой древесины. Главным инструментом в работе с деревом является рубанок. Он придает обрабатываемой поверхности требуемую форму с прямыми линиями. В результате изделия становятся абсолютно гладкими, устраняются различные дефекты и неровности поверхности. Область применения рубанка ограничивается только плотничными и столярными работами, поскольку это узкоспециализированный инструмент. Но он в этой области незаменим. С его помощью можно производить очень тонкий срез дерева, постепенно доводя изделие до желаемой формы и подготавливая его к декоративной отделке.

Покупка рубанка

Виды рубанков

Существует несколько классификация рубанков, основные я приведу в статье ниже. Первое разделение инструментов основано на способе питания.

  1. Ручной рубанок. Изготавливается из дерева, металла, пластмассы. По конструкции практически не отличаются, но у каждого своя функция в процессе обработки дерева.
  2. Электрический рубанок. Позволяет быстро обработать материал. Если предполагаются большие объемы работ, то электрический рубанок поможет сэкономить время.

По способу обработки древесины рубанки делятся на инструменты плоского и фигурного строгания. Рубанки плоского строгания:

  • Одинарный рубанок. Универсальный рубанок, имеет одно лезвие и подошву, скругленную по краям. Применяется на этапе чистовой обработки древесины, не оставляет задиров и прочих дефектов. Используется после работы шерхебелем.
  • Торцовочный рубанок. Имеет косой либо прямой нож, в комплект обычно входит стружколом. Обладает небольшими размерами, применяется для финишной обработки торцов материала.

  • Рубанок-фуганок. Имеет один или два ножа со стружколомом. Корпус удлинен, это дает возможность обрабатывать большие плоскости. Им выравниваются кромки и плоскости при окончательной обработке. Как только из-под этого инструмента пошла непрерывная стружка, значит плоскость ровная.
  • Рубанок-шерхебель. Нож закруглен, подошва узкая, лезвие расположено под острым углом к основанию. Инструмент для первоначальной, черновой обработки дерева, может врезаться на большую глубину и производить поперечную обработку волокон без продольного разрыва.
  • Рубанок-шлифтик. Имеет двойной нож и лезвие, расположенное под углом к основанию, корпус укорочен. Подходит для финишной обработки.
  • Рубанок-цинубель. Имеет одно зубчатое лезвие, которое оставляет мелкие зазубринки. При такой обработке материал лучше склеивается, улучшается сцепление склеиваемых поверхностей.
  • Рубанок-медведка. Длиннее обычного рубанка. Предполагает работу двух человек, поскольку имеет две боковые ручки. Используется, когда требуется обработка больших поверхностей.

Среди рубанков фигурного строгания выделяют:

  • Рубанок-зензубель. Лезвие представляет собой лопатку шириной не более 33 мм. Используется для выборки и зачистки прямоугольных срезов, фальцев, четвертей, острожке поверхностей.
  • Рубанок-федергубель. На лезвии по центру расположен проем, который формирует продольный выступ (гребень) по кромке. Этот выступ затем стыкуется с пазом.
  • Рубанок-кантенхобель. Лезвие в форме трапеции, может быть как одинарным, так и двойным. Применяется также с пластиком и гипсокартоном для обработки кромок с целью выравнивания и доводки размеров.
  • Рубанок-фальцгебель. Имеет один косой или прямой нож, многоступенчатую подошву. Используется при выборе паза по краю заготовки. Применяется в процессе изготовления оконных рам для выбирания фальцы и четверти.
  • Рубанок-штап. Имеет ножи вогнутой формы.Используется для закругления кромок деревянных заготовок.

  • Рубанок-шпунтубель. Представляет собой две соединенные винтами колодки. Одна из них является направляющей, другая служит основанием для крепления ножа. Используется для выбора продольного паза.
  • Рубанок-калевка. Имеет фигурное лезвие и многоступенчатую подошву. Используется для оформления различных декоративных элементов с фигурными краями, багетов, карнизов.
  • Рубанок-горбач. Имеет криволинейную колодку, продольная кривизна которой делается по заданному радиусу.Используется для выстругивания вогнутых и выпуклых поверхностей.

Обработка деревянных изделий включает в себя несколько разных операций, которые выполняются последовательно. Поэтому одним универсальным инструментом обойтись будет сложно.

Критерии выбора рубанка

Чтобы не совершить ошибку при выборе и купить качественный инструмент, который прослужит долго, необходимо обязательно уделить внимание следующим деталям:

  • Ножи рубанка. Предпочтительна инструментальная сталь. Она долговечная, износостойкая, отлично держит угол заточки. Крепление ножа к подошве должно жестко фиксироваться. Лезвие должно быть без каких-либо повреждений (зазубрин, сколов), абсолютно ровным. Ширину лезвия тоже необходимо учитывать, от нее зависит обрабатываемая площадь.
  • Рукоятка рубанка. Должна хорошо крепиться к корпусу. Расположение рубанка у вас в руках должно быть удобным, чтобы даже продолжительная работа была комфортной. Здесь лучше ориентироваться на свои собственные ощущения.

  • Подошва рубанка. Идеально ровная подошва без повреждений обеспечит хороший финальный результат.
  • Вес рубанка. Если предполагаются большие объемы работ, то лучше купить инструмент полегче. При непродолжительных работах можно предпочесть вариант потяжелее, он позволяет прилагать меньше усилий.
  • Функциональность рубанка. Если это легкие столярные работы, то вполне достаточно будет универсального инструмента.Когда предполагаются сложные работы, создание рифленой поверхности, обработка кромок и пазов, то здесь понадобится специализированный рубанок.

Если рассматривается приобретение электрического инструмента, то здесь необходимо учесть дополнительные технические характеристики рубанка:

  1. Мощность. Достаточно 600 - 900 Вт.
  2. Число оборотов. От этого зависит финальное качество поверхности. Достаточно скорости в 1000 об/мин.
  3. Глубина строгания. Меняется в пределах 2,5-4 мм. Чем она больше за один проход, тем выше производительность рубанка.
  4. Количество рукояток. Наличие двух рукояток делает работу более комфортной и безопасной.
  5. Наличие бокового ограничителя. Он позволяет сделать выемку «четверть», которая используется довольно часто.

Использование рубанка

Техника использования рубанка

Чтобы на выходе получилась качественная работа, необходимо соблюдать следующие условия эксплуатации рубанка:

  1. Правильно настройте рубанок таким образом, чтобы выходящая в процессе обработки стружка была непрерывающейся и равномерной по толщине.
  2. Надежно закрепите заготовку в зажиме верстака, нельзя держать ее в руках или зажав ногами.
  3. Корпус тела должен двигаться равномерно, наравне с инструментом, опорная нога должна находиться впереди.
  4. Инструмент должен крепко держаться в руках, отвлекаться во время работы недопустимо.
  5. Строгать деталь можно только параллельно верстаку.
  6. Всегда после работы очищайте рубанок от стружки, не допускайте захламленности верстака.

Правила безопасности работы

Соблюдение техники безопасности очень важно при работе с рубанком. Нужно быть предельно аккуратным и выполнять следующие основные правила:

  • Переносить рубанок только в опущенной руке.
  • Если обрабатываемая деталь с сучками – соблюдать особую осторожность и надевать очки.
  • Проверить обрабатываемую деталь перед работой на наличие в ней металлических предметов, удалить при обнаружении.
  • Не трогать лезвие руками, использовать для очищения деревянные приспособления.
  • В случае поломки инструмента в процессе работы немедленно остановить процедуру.

  • Ни в коем случае не проверять качество обработанной поверхности и остроту лезвия руками, не трогать вращающиеся части.
  • Надевать соответствующую одежду, убирать волосы во избежание попадания в движущиеся части.
  • Пользоваться защитными очками, надевать респиратор, если образуется пыль, шумогасящие наушники при длительной работе с электрическим рубанком.

Обязательно ознакомьтесь с инструкцией по эксплуатации инструмента перед тем, как его использовать. Позаботьтесь о своей безопасности, примите все необходимые меры предосторожности.

Деревообработка – это целое искусство. Каждый инструмент здесь выполняет определенную роль. Правильно выбранный рубанок и умение мастера способны превратить обычное дерево в настоящее произведение столярного искусства.

01.07.2019

Подписаться на рассылку

Ручной рубанок. Виды и устройство. Применение и как выбрать

Ручной рубанок – это строгальный деревообрабатывающий инструмент, используемый плотниками и столярами. Он применяется для придания поверхности древесины требуемой формы с прямыми линиями. С помощью этого инструмента проводится обработка заготовок под требуемые параметры, а также создаются различные столярные соединения, такие как шип-паз и выборка четверти.

Конструкция рубанка

Ручной рубанок является довольно простой конструкцией, которая состоит из колодки с ровной подошвой. Она может быть выполнена из древесины или металла. На ее концах устанавливаются ручки. Передняя предназначена для хвата и удержание рукой, а задняя обеспечивает удобный захват для толкательных движений. Ближе к задней рукояти инструмента имеется зажим, в который устанавливается нож из твердой стали. Колодка имеет сквозную прорезь, сквозь которую выдвигается нож.

Существуют как более сложные, но легко настраиваемые конструкции рубанков, так и простейшие, в которых в качестве зажима для ножа применяется деревянный клинышек, забивающийся молотком. При правильной настройке подобные инструменты обладают одинаковыми характеристиками реза. Главными критериями, которые ставятся к рубанкам, являются острота ножа и материал изготовления. Угол заточки лезвия подгоняется под определенный материал, который необходимо строгать. Это связано с тем, что различные породы древесины обладают разной твердостью.

Особо важным критерием является ровность подошвы. В деревянных рубанках со временем она деформируется в результате стирания. Кроме того, при намокании подобный инструмент может выгнуться, что сделаете его непригодным для дальнейшего применения. Металлические колодки в этом плане значительно лучше, но в большинстве случаев их делают из стали, которая подвержена коррозии. В результате продолжительного неиспользования инструмента он покрывается слоем ржавчины, возникающей даже при контакте с влажным воздухом. Как следствие при работе происходит пачканье заготовок.

Большим недостатком металлических колодок является наличие ошибок при литье. Если подошва сделана винтообразной, то обеспечить идеально ровное строгание невозможно. В связи с этим перед покупкой важно внимательно оценить гладкость и ровность поверхности подошвы, чтобы не приобрести плохой инструмент. В случае с деревянными рубанками наличие дефектов подошвы можно решить, поработав напильником.

Разновидности рубанков

Стоит отметить, что ручной рубанок, в отличие от подавляющего большинства прочего столярного инструмента, имеет множество разновидностей. Конструкция каждой модификации подогнана для выполнения специализированных задач. Не существует полностью универсальной конструкции, которая позволит проделать любую работу. Всего разделяет 2 группы рубанков:

Ручной рубанок плоского строгания
К категории рубанков плоского строгания относят:

Одинарный ручной рубанок предназначен для выравнивания поверхности древесины для получения идеальной плоскости. Он снабжает прямым лезвием, у которого слегка закругленная кромка. Благодаря отсутствию острых углов, на концах рабочей поверхности лезвия, при движении на заготовке не остаются канавки. Такой инструмент позволяет исправить грубую обработку после пилы или топора.

Двойной имеет похожую конструкцию с одинарным, но снабжается дополнительным ножом, который ломает стружку. Он применяется для финишного выравнивания и позволяет достигнуть более гладкой поверхности, которая практически не нуждается в затирании шкуркой.

Шерхебели имеют закругленные лезвия, которые устанавливаются под углом 45 градусов к боковой стороне подошвы. Овальная кромка позволяет проводить строгание поперек волокон. Также к особенностям данного инструмента можно отнести довольно широкий зазор для вывода стружки, который в зависимости от модификации составляет 3-5 мм. Такой инструмент превосходно подходит для грубой обработки. Он обеспечивает быстрый съем стружки, но при этом получаемая поверхность будет обладать шероховатостью и зазубринами, требующими дополнительной обработки.

Шлифтики представляют собой рубанки, в которых лезвие расположены под углом 50 градусов. Такой инструмент оснащается двойным лезвием, а также стружколомом. При снятии древесины создается очень качественная гладкая поверхность, которая не нуждается в дополнительной доработке. Шлифтики обычно применяют после того как заготовка обрабатывается более грубыми инструментами. Задача таких рубанков в доведении до идеально гладкой.

Фуганок – это инструмент для чистовой обработки, который применяется для снятия стружки на больших поверхностях. Для него характерна длинная колодка, поэтому он эффективно снимает выступающие части древесины, при этом обходит углубления. Фактически чем длиннее фуганок, тем на более идеальные результаты можно рассчитывать после окончания работы. Фуганок самая распространенная разновидность рубанка, которую можно встретить в любой мастерской, где занимаются профессиональной обработкой древесины.

Цинубели имеют одинарный зубчатый нож, который в отличие от обычного инструмента создает рифленую поверхность, обычно применяемую для склеивания заготовок. Просто подготовив две части древесины с помощью цинубеля, можно увеличить непосредственную площадь контакта при прилегании. Благодаря этому повышается прочность склеивания. С эстетической точки зрения, создаваемые борозды не несут особой привлекательности, поэтому данный инструмент не применяется для других целей.

Обдирочный ручной рубанок представляет собой совершенно отличительную конструкцию от классической. Его подошва представляет собой металлическую терку. Инструмент не имеет ножа. Его применяют исключительно для выравнивания торцов гипсокартона. Такая терка позволяет исправить дефекты, которые были допущены при раскройке гипсокартонных листов перед их сборкой в различные конструкции.

Рубанки для фигурного строгания

Данная категория инструмента предназначена для создания пазов, а также обработки выступов и кромок. С развитием электрического инструмента и появлением ручных фрезеров подобный инструмент отошел на второй план, но по-прежнему встречается в мастерских.

К фигурным рубанкам можно отнести:

Зензубель представляет собой узкий рубанок, с помощью которого можно выбрать четверть. Также благодаря его узким габаритам можно снять торец заготовок, чтобы получить паз. Существуют различные модификации данного инструмента, предназначенные для работы с древесиной вдоль и поперек волокон. В большинстве случаев данный инструмент выбирают для проведения чистовой обработки по уже сформированной грубой поверхности.

Кантенхобель – это довольно компактный ручной рубанок, который применяется для снятия фаски. С его помощью обрабатывают торцы, придавая им более приятную поверхность. Данный инструмент имеет трапециевидную форму лезвия. Обычно кантенхобель имеет один режущий нож, но могут быть и два. Режущая кромка располагается под углом к боковой поверхности подошвы. С помощью такого орудия проводится чистовая обработка, которая требует минимальной поправки с помощью шкурки или напильника.

Шпунтубель – это специализированный ручной рубанок, с помощью которого выбирается паз. Инструмент является легко узнаваемым благодаря двойной подошве. Одна колодка служит для направления траектории движения, а с помощью второй крепится лезвие. Такой рубанок можно регулировать, меняя расстояние между двумя колодками, тем самым подгоняя расстояние до обрабатываемой кромки.

Федергубель – это торцевой инструмент, с помощью которого обрабатываются продольные выступы заготовок. Он имеет особую форму лезвия с подъемом по центру. В результате обработки торца доски можно получить продольный шип, применяемый для склеивания с другой деталью, в которой предварительно проделан паз аналогичного размера.

Калевка одни из самых необычных рубанков, который позволяет проводить фигурную обработку заготовок. Он применяется для производства карнизов, а также багетов и оформления дверных проемов. Подошва клевки имеет ступенчатую форму, которая в зеркальном отображении передается заготовке.

Фальцгебель – это также узкоспециализированный рубанок, с помощью которого можно сформировать полосу по краю заготовки, без предварительной разметки. Фальцгебель имеет похожую подошву на калевку.

Штап – это небольшой ручной рубанок, предназначенный для закругления кромок. Его лезвие имеет полу закругленное заглубление. Кроме этого, узнать подобный инструмент можно по вогнутой подошве. Данная конструкция подошвы и ножа позволяет делать с торцов закругленную форму.

Настройка рубанка

Регулировка рубанка заключается в настройке высоты выхода острия лезвия сквозь подошву. Чем больше выступает режущая кромка, тем толще снимаемая стружка и ниже качества получаемой поверхности. При недостаточном выходе лезвия снимается слишком тонкая стружка, поэтому на обработку уходит много времени. В том случае если установлен чрезмерно большой зазор, могут повреждаться древесные волокна заготовки, в результате чего образовываются сколы, особенно при недостаточной остроте ножа.

Величина выхода ножа отличается в зависимости от модификации рубанка. Если необходима грубая обработка, то устанавливается вылет на уровне 0,5 мм. Если проводится регулировка инструмента для чистовой обработки, то этот показатель уменьшается.

Для того чтобы выдвинуть нож необходимо ослабить крепление и немного забить его вниз с помощью киянки или придавить пальцами. При этом нужно учитывать, что в случае чрезмерного выхода режущей кромки со стороны подошвы возвращать его ударами по острой части нельзя, поскольку это повредит заточку. В таком случае потребуется полностью освободить регулировочный винт и вытащить лезвие обратно.

Похожие темы:

Рубанок ручной по дереву: виды, выбор, настройка

Секрет искусной обработки древесины кроется в использовании качественного инструмента. Поэтому каждый мастер с особой ответственностью и трепетом подходит к наполнению своего ручного чемоданчика. Как опытный, так и начинающий столяр знают, что рубанок ценный помощник для ручной обработки древесины. Грамотно подобранный инструмент упростит процедуру строгания и доставит удовольствие от работы с ним.

Назначение

Рубанок — ручной инструмент, предназначенный для работы по дереву. В основном его используют для строгания. Этот процесс подразумевает снятие верхнего тонкого слоя материала на условную толщину, определяемую конструктивными особенностями этого приспособления. В результате обработки изделию придаются заданные формы и необходимые параметры ровности и прямолинейности. Рубанок также используется для создания пазов и четвертей — длинных выемок разнообразной формы.

Конструктивные особенности рубанков

Классический образец инструмента выполнен из деревянного корпуса, с надежно закрепленным ножом. В нижней части, то есть в подошве, имеется прорезь, через которую выступает острое лезвие. Для удобства передняя часть конструкции обладает рог. За счет прилагаемых усилий, он обеспечивает плотное прилегание подошвы к обрабатываемой поверхности и придает нужное направление ножу.

Строение рубанков, как и многих других столярных приспособлений, подвергалось усовершенствованию. Деревянный корпус на производстве чаще заменяется более легким пластиковым материалом, или надежным металлическим.  А процесс ручного строгания, требующий больших физических сил, упрощается с появлением механизированных электрических рубанков.

Принцип работы классического рубанка

Основные конструктивные элементы, из которых состоит инструмент  — это нож и основание с рукоятью (рогом). Поэтому суть работы этим приспособлением составляют два понятия- точность настройки угла наклона ножа и абсолютное прилегание подошвы к обрабатываемой поверхности.

Степень прилегания рабочей части к поверхности изделия во многом зависит от материала, из которого выполнен инструмент. Главное условие, которое он должен быть обеспечивать — совершенная гладкость и ровность подошвенной части. Дерево, из которого выполнен рубанок со временем может деформироваться и истираться. Особенно при обработке твердых сортов древесины. Металлический инструмент имеет абсолютно ровную подошву, но сильно подвержен коррозии. Поэтому, при выборе материала корпуса, стоит учитывать условия, в которых прибор будет эксплуатироваться, а также разнообразие видов обрабатываемой им древесины.

Виды ручных рубанков

Типовая конструкция этого столярного приспособления имеет множество разновидностей. Даже классический ручной профессиональный рубанок, имеющий стандартные размеры, можно классифицировать в соответствии с конструктивными особенностями.

С развитием ремесла виды рубанков обрели много модификаций, каждая из которых отвечает определенному ряду задач.

Для плоского строгания

Обработка плоских поверхностей, например брусков или досок правильной геометрической формы, должна производиться с высокой точностью. Отклонение от прямолинейности влечет изменение габаритных размеров изделия. Для такого вида обработки предусмотрены устройства, с характерными конструктивными особенностями.

Для фигурного строгания

Фигурная обработка древесины — целое искусство. Для создания уникальных образцов, имеющих профильное сечение, важно применять первоклассный лесоматериал — прямослойный, с минимальным количеством сучков. Однако, не менее весомое значение имеет использование разновидностей столярных рубанков специального назначения.

  1. Калевка — вид рубанка, предназначенный для фигурной обработки изделий. Имеет многоуровневую подошву и специальные кромки на ноже. Используется при изготовлении карнизов, багетов и дверных проемов.
  2. Шпунтубель. Применяется для выборки пазов, шпунтовых соединений или отверстий в досках, соединенных по системе шип — паз. Он состоит направляющей и закрепляющей колодок, удержанных винтами.
  3. Грунтубель. Подходит для зачистки трапециевидных пазов вдоль древесных волокон.
  4. Зензубелем выбирают четверти и пазы, а после зачищают их. Ножи этого инструмента напоминают лопатки, а в корпусе существует специальное отверстие для выхода стружки.
  5. Фальцгебель используется для отборки и зачистки четвертей и имеет ступенчатую подошву.
  6. Горбач имеет выпуклую форму подошвенной части, поэтому удобен для обработки полукруглых, вогнутых или цилиндрических поверхностей.

Выбор инструмента

При выборе качественного рубанка, следует ориентироваться на:

Для работы с ценными сортами дерева опытные мастера отдают предпочтение ручному инструменту. В условиях больших производств используются модели на электрическом приводе. Они отличаются мощностью, крепкой оснасткой и широкими ножами для обработки крупногабаритных изделий.

Настройка рубанка

Ребро, которое представляет собой рабочую поверхность кромки ножа, имеет незначительный радиус закругления. Для его уменьшения важно производить заточку лезвия ножа в несколько этапов с помощью точильного круга и мелкозернистого шлифовального бруска. Угол заточки лезвия, равный 30°  считается оптимальным и универсальным для работы с твердыми и мягкими породами дерева.

Правильная настройка положения ножа уменьшит физические и временные затраты на обработку изделия. Мало выступающее острие будет  просто скользить по поверхности изделия. А в случае, если лезвие далеко выдвинуто из колодки, оно будет захватывать слишком толстые волокна и рвать их. Режущая часть должна выходить над подошвой равномерно и параллельно, выступая на 0,2-0,3 мм. Соблюсти эти параметры можно с помощью линейки или на глаз. Корректировку производить слабыми ударами молотка, придавая лезвию необходимое положение.

Правила работы с рубанком

Пользоваться ручным рубанком следует, учитывая конструкционные характеристики этого инструмента. При строгании усилие передают на переднюю часть корпуса инструмента левой рукой, при этом правая рука удерживает заднюю часть. Прибор важно вести вдоль волокон длинными поступательными движениями. Главный нюанс при чистовой обработке — не уменьшать усилие на рубанок и не снимать его с середины поверхности. В процессе черновой обработки движения могут быть более частыми и мелкими. Главным признаком качественной работы является непрерывистая лента древесной стружки, выходящая из под ножа прибора.

Строгание, на первый взгляд, кажется не трудной операцией, но требует некоторых навыков. Перед финишной обработкой изделия будет не лишним потренироваться на некондиционных обрезках материала, чтобы набить руку. Иначе внешний вид готового изделия может быть испорчен зацепами, обрывами или глубокими порезами древесных волокон.

При работе с рубанком, как и с любым ручным инструментом, важно соблюдать технику безопасности: всегда проверять исправность и точность настройки инструмента, хранить прибор в специально организованном месте, соблюдать устойчивое позицию корпуса тела и безопасное положение рук. После работы рекомендуется очищать устройство щеткой и мягкой тканью.

Какие виды ручных рубанков бывают? Обзор – описание, лучшие виды +Видео

Виды рубанков и их назначение + фото. Самым известным столяром является сказочный персонаж – папа Карло, и он говорил, что работа по дереву не терпит спешки и суеты.

Это дело для души и оно обязательно должно приносить удовлетворение, чувство умиротворенности. В этом вам поможет правильно выбранный вид рубанка. Это столярный инструмент, который используется для строгания древесины.

Его основным предназначением является придание нужной формы поверхностям деревянных элементов, устранение шероховатостей, снятие фаски и подгонка деталей под нужный размер.

Общие сведения

История рубанка ручного типа уходит в древность глубокими корнями, и первые, простейшие вариации устройства были обнаружены еще при раскопках известного города Помпеи.

Устройство рубанков

За множество лет эволюции такого устройства, как рубанок, появилось достаточно большое количество его типов, которыми можно было производить не только обработку древесной плоскости, но даже заниматься фигурной резкой. Чтобы по-настоящему получать удовольствие от изготовления предметов своими руками, следует иметь в наличии хороший рубанок, и тогда из самого простого куска древесины у вас будут получаться невероятные произведения искусства. Нынешние рубанки можно разделить условно на металлические и деревянные модели, причем у каждой из них есть свои достоинства и недостатки, но по конструктивным особенностям инструменты очень схожи между собой, как будто братья-близнецы.

Самый обычный рубанок состоит из таких частей:

  • Резец.
  • Подошва (это корпус).
  • Клин.
  • Зажим резца.
  • Прорезь для выброса стружки.
  • Рожок – передняя рукоятка.
  • Регулятор глубины реза.
  • Упор – задняя рукоятка.

Основным конструктивным элементом является именно резец – это элемент резки, который сделан в виде заостренной пластинки. Лезвие расположено под заданным углом к обрабатываемой древесной поверхности. За счет встроенного регулятора нож выдвигается на конкретное расстояние, и это дает возможность точно настроить глубину реза, а также какой толщины будут снимаемые стружки. В моделях заводского типа угол заточки лезвия самый обычный, но профессиональные мастера его меняют в зависимости от того, какой тип древесины обрабатывают.

О рукоятках

Поверьте, даже рукоятки тоже играют определенную отведенную им роль. Передняя, названная рожком, выполняют функцию направляющей, и обычно обладает изогнутой формой, чтобы обеспечивать идеальный захват руки. Задняя рукоять является упором, благодаря которому получается создавать нужное для работы усилие. С основой (т.е. подошвой), которая может быть и металлической, и деревянной, все неоднозначно.

Главным критерием, который предъявляется к этому конструкционному элементу, является идеально ровная поверхность. Если такое требование не соблюдено, то ручным рубанком будет сложно пользоваться, а про точность строгания и вовсе можно будет позабыть.  С учетом всех нюансов металлическая подошва получается намного предпочтительнее  — ее делают по шаблону, и поэтому у нее всегда правильная геометрия.

Но бывает так, что при литье производитель тоже допустил ошибки, и тогда преимущества инструмента будут сведены к нулю. Более того, металл как материал сильно подвержен коррозийным изменениям.

А если говорить о видах рубанков по дереву, где подошва тоже из древесины, то при ее деформации есть возможность исправить все своими руками и вдохнуть в рубанок новую жизнь. Но дерево – это не долговечный материал, и оно подвержено износу механического действия, а также теряет свойства при длительном воздействии высоких температур и влаги. Несмотря на типичность конструкций, есть больше 10 разновидностей рубанков, и у каждого инструмента есть определенные функции при обработке деталей, поэтому предлагаем рассмотреть их поподробнее.

Разновидности рубанков

Даже несмотря на то, что разнообразие моделей невероятно велико, деревообрабатывающий инструмент

можно разделить на такие основные виды:

  • Для общего назначения.
  • Для обработки на чистовую.
  • Для фигурной резки.

Предлагаем рассмотреть представителей каждой группы по отдельности.

Инструмент общего назначения

Самый первый инструмент, который возьмет в руки плотник при начале обработки деревянной заготовки является шерхебель.  Речь идет о массивном рубанке в корпусе из металла, который нужен для грубого строгания поверхностей, и которые ранее не были подвержены обработке.

Главной задачей шерхебеля является придание заготовкам нужной формы, и особенностью рубанка можно назвать глубокое строгание (до 0.3 см), поэтому у вас не получится с ним добиться идеальной поверхности. У такого рубанка нож имеет закругленную форму, и, как правило, выставлен под углом на 45 градусов к подошве. Лезвие дает возможность снимать стружку толстыми слоями, и работать не только вдоль, но даже поперек волокон древесины.

Когда заготовка уже обработана до нужного размера, плотнику требуется избавиться от глубоких зазубрин, которые остались на поверхности после шерхебеля.

Для этого можно применять любой из 3 типов устройств:

  1. Медведка – продолговатый инструмент, который предназначен для работы в паре, и он идеален для того, чтобы выравнивать массивные поверхности или производить большие объемы работ.
  2. Фуганок – это устройство, у которого двойной резец, и он используется для финального выравнивания деревянных поверхностей. По длину ручной фуганок будет примерно в два раза больше шерхебеля, что дает возможность за один проход снять стружку с большой площади.
  3. Полуфуганок – аналог предыдущего варианта в укороченном виде. Тут также применяется сдвоенный нож, и сам по себе этот рубанок нужен для  выравнивания заготовки.

Далее заготовка становится ровной, гладкой, но еще не идеальной, и поэтому профессионалы идут на следующий этап работ, приготавливая заранее следующий инструмент.

Рубанок для чистовой обработки

В зависимости от типа изделия для чистого строгания используются два разных вида рубанка. Шлифтик будет выполнять финишную очистку деталей, и устранять дефекты, которые остались после предыдущего строгания. Режущий инструмент выглядит как сдвоенный нож с прямолинейным лезвием, который заточен под 60 градусов и дополнен стружколомом. Благодаря подобному строение при помощи шлифтика будет удобно обстругивать поверхности торцевых частей деталей и вокруг сучков. Цинубель – достаточно интересный инструмент, которым проводят обработку деревянных элементов, и в будущем их склеивают между собой.

Обратите внимание, что особенностью последнего рубанка (цинубеля) является наличие зазубренного лезвия, которое оставлять на поверхности бороздки аккуратной формы.

В результате получается шероховатая поверхность, которая будет обеспечивать прекрасную шероховатость поверхности, и обеспечивать прекрасную адгезию материалов. нож цинубеля расположен под углом в 80 градусов, и поэтом поверхность становится шершавой, но без заусенцев и задир. Есть разные виды ручных рубанков, и для вторичной обработки деталей можно использовать одинарный, торцевой и двойной рубанок.  Двойные и одинарные рубанки дают возможность устранять зазубрины, которые оставлена от шерхебеля, и выравнивать поверхность, но после них потребуется обработать заготовку шлифтиком.

Фигурная резка

А это даже целая серия инструментов для деревообработки, которая заметно помогает облегчить жизнь мастеру и специализируется на изготовлении деталей из древесины в виде сложных геометрических форм.

Для фигурного реза используются следующие ручные типы рубанков:

  • Зензубель – требуется для того, чтобы обстругивать перпендикулярные поверхности и четверти. Инструмент оснащен двойным лезвием и сделан в виде лопатки.
  • Федергубель – отличается необычной формой лезвия, что помогает создавать выступы на торцевых кромках изделия.
  • Фальцебель – используется для того, чтобы зачищать четверти, оснащен ребристой подошвой и косыми + прямолинейными ножами.
  • Штабгобель – конструкция состоит из двух колодок, которые соединены зажимными винтами, и предназначены для формирования пазов продольной формы на кромочной части изделия.
  • Калевка – инструмент незаменим для фигурной резки, и используется для создания багетов, карнизов, коробок дверных проемов.
  • Грунтубель – сделан в виде колодки с боковым монтажом резца, а также предназначен для формирования пазов вдоль волокон древесины.
  • Горбач – колодка устройства имеет выгнутую форму, что дает возможность обрабатывать поверхности внешнего и внутреннего диаметра различных изделий.

Профессионалы, которые занимаются работами по дереву, редко применяют в работе лишь одну разновидность рубанка, и чтобы из куска древесины получилось необычное изделие, нужно будет запастись полным набором рубанков и не только.

Электрический рубанок

Этот вид столярного инструмента отдельный, и он совмещает в себе все перечисленные ранее разновидности ручного  инструмента. Электрический рубанок способен выполнять фигурное, прямое строгание, а также идеально подойдет для того, чтобы выполнять большой объем работ. Но само по себе использование электрического инструмента не способно приносить внутреннего удовлетворения, да и стоимость подчас слишком высока.

По этой причине, если у вас идет речь о строительстве дачного дома или поставленной на поток обработке дерева, электрический инструмент будет незаменимым помощником, но сделать для себя оригинальную вещицу или подарить необычное деревянное изделие близким вряд ли получится. Теплота изделий из древесины возможна лишь при ручной обработке.

Как выбрать подходящий инструмент

Теперь вы знаете, какие есть виды рубанков и их назначение.  А вот определиться с тем, какой инструмент лучше, не так уж и сложно, как кажется вначале. Ручные строгальные инструменты является достаточно простыми конструкциями, где основные элементы находятся на виду. Чтобы выбирать долговечный и качественный рубанок, профессионалы по дереву рекомендуют обращать

внимание на три основных момента:

  1. Подошва. На ней не должно быть видимых повреждений, а также сколов, должны быть поверхность без нарушений геометрии, ровная. Единственным исключением будут рубанки для фигурной резки, где подошва ступенчатого типа изначально уже предусмотрена конструкционными особенностями.
  2. Нож. Стоит отдавать предпочтение инструментальной стали, которая способна прекрасно держать угол заточки, не подвержена механическим типам повреждений и износу. У заводских рубанков лезвие должно быть хорошо прикреплено к корпусу и ни в коем случае не должно люфтить.
  3. Рукоять. Тут следует ориентироваться по большей части на индивидуальные ощущения, потому что инструмент должен обязательно удобно лежать в руке, так как в противном случае работать им будет сложно и неудобно.

Если же речь идет о производителях, то при выборе ручных рубанков стоит обращать внимание на продукции от компании Сигма и Стэнли. Среди электрических инструментов заслужили места в ТОП лучших производителей Макита и Бош.

Как сделать рубанок своими руками

Кстати, собрать рубанок по дереву несложно даже своими руками, и поэтому большинство мастеров предпочитают не связываться с моделями заводского изготовления  и сразу же делают инструмент под себя. Нож инструмента и стружколоматель стоит покупать в строительном магазине, а для того, чтобы качество реза было на высоте, потребуется инструментальная сталь, которую не так-то просто найти в гараже или домашнем  хозяйстве. В конструкции инструмента нож – это расходник, и поэтому его стоимость будет доступной для каждого человека.

Обратите внимание, что для начала следует купить лезвие, а после, отталкиваясь от его ширины, можно начать делать сам рубанок.

Инструмент выпиливают из цельного бруска, на который следует заранее нанести разметку – косые и вертикальные линии. Далее следует просверлить центр заготовки и сформировать по углам четыре отверстия. От цельного бруска отпилите две щечки, и саму заготовку следует разрезать под углом на две неровные части. После щечки нужно приклеить к элементам основания, и когда просохнет клей, к нижней части конструкции следует приклеить подошву. В отверстие щечек вставьте металлический стержень, который будет играть роль опоры при зажиме лезвия клином. Так у вас получается самый простой рубанок своими руками. Останется лишь отшлифовать поверхности, выставить нож под требуемый угол и можно начинать работу.

Как работают самолеты | наука полета

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 24 августа 2020 г.

Мы считаем само собой разумеющимся, что можем летать с одной стороны света к другому за считанные часы, но сто лет назад этот удивительный способность летать по воздуху только что открылась. какая сделают ли братья Райт - пионеры механического полета возраст, в котором около 100 000 самолетов поднимаются в небо каждый день только в Соединенных Штатах? Конечно, они были бы поражены и тоже в восторге.Благодаря их успешным экспериментам с Самолет с двигателем по праву признан одним из лучших изобретения всех времен. Давайте подробнее разберемся, как это работает!

Фото: Вам нужны большие крылья, чтобы поднять такой большой самолет, как этот C-17 Globemaster ВВС США. Ширина крыльев составляет 51,75 м (169 футов), что немного меньше длины корпуса самолета, составляющей 53 м (174 фута). Максимальный взлетный вес составляет 265 352 кг (585 000 фунтов), что примерно соответствует 40 взрослым слонам! Фото Майкла Бэттлса любезно предоставлено ВВС США.

Как летают самолеты?

Если вы когда-нибудь видели, как взлетает или прилетает реактивный самолет земли, первое, что вы заметите, это шум двигатели. Реактивные двигатели, представляющие собой длинные металлические трубы, непрерывно горящие. поток топлива и воздуха намного шумнее (и намного мощнее), чем традиционные винтовые двигатели. Вы можете подумать, что двигатели - это ключ к самолет летит, но вы ошибаетесь. Вещи могут летать довольно счастливо без двигателей, как планеры (самолеты без двигателей), бумажные самолетики, и действительно, летающие птицы охотно показывают нам.

На фото: на самолет в полете действуют четыре силы. Когда самолет летит горизонтально с постоянной скоростью, подъемная сила крыльев точно уравновешивает вес самолета, а тяга точно уравновешивает сопротивление. Однако во время взлета или когда самолет пытается подняться в небо (как показано здесь), тяга двигателей, толкающих самолет вперед, превышает сопротивление (сопротивление воздуха), тянущее его назад. Это создает подъемную силу, превышающую вес самолета, которая поднимает самолет выше в небо.Фото Натанаэля Каллона любезно предоставлено ВВС США.

Если вы пытаетесь понять, как летают самолеты, вам нужно ясно о разнице между двигателями и крыльями и они делают разные работы. Двигатели самолета предназначены для его движения вперед на большой скорости. Это заставляет воздух быстро обтекать крылья, которые отбрасывают воздух вниз к земле, создавая восходящую силу, называемую подъемной силой, которая преодолевает сопротивление самолета. вес и держит его в небе. Так что двигатели двигают самолет вперед, пока крылья двигают его вверх.

Фото: Третий закон движения Ньютона объясняет, как двигатели и крылья работают вместе, заставляя самолет двигаться по небу. Сила горячего выхлопного газа, вылетающего назад от реактивного двигателя, толкает самолет вперед. Это создает движущийся поток воздуха над крыльями. Крылья заставляют воздух опускаться, и это толкает самолет вверх. Фото Сэмюэля Роджерса (с добавленными аннотациями Expainthatstuff.com) любезно предоставлено ВВС США. Подробнее о том, как работают двигатели, читайте в нашей подробной статье о реактивных двигателях.

Как крылья создают подъемную силу?

Одним предложением крылья поднимаются вверх, изменяя направление и давление воздуха, который врезается в них, когда двигатели стреляют в них по небу.

Перепад давления

Хорошо, крылья - это ключ к тому, чтобы что-то летало, но как они работают? Крылья большинства самолетов имеют изогнутую верхнюю поверхность и более плоскую нижнюю поверхность, что делает форма поперечного сечения, называемая аэродинамическим профилем (или аэродинамическим профилем, если вы британцы):


Фото: крыло с аэродинамическим профилем обычно имеет изогнутую верхнюю поверхность и плоскую нижнюю поверхность.Это крыло самолета НАСА Centurion, работающего на солнечной энергии. Фото Тома Чиды любезно предоставлено Центром летных исследований Армстронга НАСА.

Во многих научных книгах и на веб-страницах вы найдете неверное объяснение того, как такой аэродинамический профиль создает подъемную силу. Это выглядит следующим образом: когда воздух движется по изогнутой верхней поверхности крыла, он должен пройти на дальше , чем воздух, который проходит под ним, поэтому он должен лететь на быстрее (чтобы преодолеть большее расстояние за то же время). Согласно принципу аэродинамики, названному Бернулли По закону, быстро движущийся воздух находится под более низким давлением, чем медленно движущийся воздух, поэтому давление над крылом ниже, чем давление под ним, и это создает подъемную силу, которая приводит самолет в движение вверх.

Хотя это объяснение того, как работают крылья, часто повторяется, оно неверно: оно дает правильный ответ, но по совершенно неправильным причинам! Подумайте об этом на мгновение, и вы увидите, что, если бы это было правдой, акробатические самолеты не могли бы летать вверх ногами. Переворачивание самолета вызовет "опускание вниз", и он упадет на землю. Более того, вполне возможно спроектировать самолеты с аэродинамическими профилями, которые являются симметричными (смотрящими прямо на крыло), и при этом они по-прежнему создают подъемную силу.Например, бумажные самолетики (и сделанные из тонкого бальзового дерева) создают подъемную силу, даже если у них плоские крылья.

" Популярное объяснение слова" лифт "- обычное, быстрое, звучит логично и дает правильный ответ, но также вводит неправильные представления, использует бессмысленную физический аргумент и вводит в заблуждение уравнение Бернулли ».

Профессор Хольгер Бабинский, Кембриджский университет

Но стандартное объяснение подъемной силы проблематично и по другой важной причине: воздух, стреляющий над крылом, не должен идти в ногу с воздухом, идущим под ним, и ничто не говорит о том, что он должен проходить большее расстояние за то же время.Представьте, что две молекулы воздуха прибывают в переднюю часть крыла и разделяются так, что одна взлетает вверх, а другая свистит прямо под днищем. Нет причин, по которым эти две молекулы должны прибыть в заднюю часть крыла в одно и то же время: вместо этого они могут встретиться с другими молекулами воздуха. Этот недостаток в стандартном объяснении аэродинамического профиля получил техническое название «теория равного прохождения». Это просто причудливое название (неправильной) идеи о том, что воздушный поток разделяется на переднюю часть профиля и снова аккуратно встречается сзади.

Как аэродинамические крылья создают подъемную силу № 1: аэродинамический профиль разделяет входящий воздух, снижает давление верхнего воздушного потока и ускоряет оба воздушных потока вниз. Когда воздух ускоряется вниз, крыло (и самолет) движутся вверх. Чем больше аэродинамический профиль отклоняет путь встречного воздуха, тем большую подъемную силу он создает.

Так каково настоящее объяснение? Когда изогнутое крыло с аэродинамическим профилем летит по небу, оно отклоняет воздух и изменяет давление воздуха над и под ним.Это интуитивно очевидно. Подумайте, каково это, когда вы медленно идете через бассейн и чувствуете силу воды, толкающей ваше тело: ваше тело отвлекается. поток воды, когда он проталкивается через него, и крыло с аэродинамическим профилем делает то же самое (гораздо более драматично - потому что оно предназначено для этого). Когда самолет летит вперед, изогнутая верхняя часть крыла снижает давление воздуха прямо над ним, поэтому он движется вверх.

Почему это происходит? Когда воздух течет по изогнутой верхней поверхности, его естественный наклон должен двигаться по прямой линии, но изгиб крыла тянет его назад и вниз.По этой причине воздух эффективно растягивается в больший объем - такое же количество молекул воздуха вынуждено занимать больше места - и это то, что снижает его давление. По совершенно противоположной причине давление воздуха под крылом увеличивается: продвигающееся крыло сжимает молекулы воздуха перед собой в меньшее пространство. Разница в давлении воздуха между верхней и нижней поверхностями вызывает большую разницу в скорости воздуха (а не наоборот, как в традиционной теории крыла).Разница в скорости (наблюдаемая в реальных экспериментах в аэродинамической трубе) намного больше, чем можно было бы предсказать из простой теории (равнопроходной). Таким образом, если две наши молекулы воздуха разделяются спереди, одна, проходящая через верх, попадает в хвостовой конец крыла намного быстрее, чем та, которая проходит под низом. Независимо от того, когда они прибудут, обе эти молекулы будут двигаться на вниз на - и это помогает создать подъемную силу во втором важном направлении.

Промывка вниз

Если вы когда-либо стояли рядом с вертолетом, вы точно знаете, как он остается в небе: он создает огромный поток воздуха, который уравновешивает его вес.Винты вертолетов очень похожи на профили самолетов, но вращаются по кругу, а не движутся вперед по прямой, как в самолетах. Даже в этом случае самолеты создают потоки воды точно так же, как вертолеты - просто мы этого не замечаем. Промывка вниз не так очевидна, но так же важна, как и с измельчителем.

Этот второй аспект создания подъемной силы понять намного проще, чем разницу давления, по крайней мере, для физика: согласно третьему закону движения Исаака Ньютона, если воздух создает восходящую силу к самолету, самолет должен давать (равный и противоположный) нисходящий сила в воздух.Таким образом, самолет также создает подъемную силу, используя свои крылья, чтобы толкать воздух за собой вниз. Это происходит потому, что крылья не совсем горизонтальны, как вы могли предположить, а очень немного наклонены назад. поэтому они попали в воздух при угле атаки . Наклонные крылья толкают вниз как ускоренный воздушный поток (сверху над ними), так и более медленно движущийся поток воздуха (снизу), и это создает подъемную силу. Поскольку изогнутая верхняя часть аэродинамического профиля отклоняет (толкает вниз) больше воздуха, чем более прямая нижняя часть (другими словами, значительно изменяет траекторию входящего воздуха), она создает значительно большую подъемную силу.

Как крылья с аэродинамическим профилем создают подъемную силу №2: Изогнутая форма крыла создает область низкого давления над ним (красный цвет), которая создает подъемную силу. Низкое давление заставляет воздух ускоряться над крылом, а изогнутая форма крыла (и более высокое давление воздуха значительно выше измененного воздушного потока) вынуждает этот воздух создавать мощный поток вниз, также толкая самолет вверх. На этой анимации показано, как разные углы атаки (угол между крылом и набегающим воздухом) изменяют область низкого давления над крылом и подъемную силу, которую оно создает.Когда крыло плоское, его изогнутая верхняя поверхность создает умеренную область низкого давления и умеренную подъемную силу (красный). По мере увеличения угла атаки подъемная сила также резко увеличивается - до точки, когда увеличение сопротивления приводит к срыву самолета (см. Ниже). Если мы наклоним крыло вниз, мы создадим более низкое давление под ним, и самолет упадет. Основан на учебном фильме 1941 года «Аэродинамика», общественном достоянии военного ведомства.

Вам может быть интересно, почему воздух вообще стекает за крыло?Почему, например, он не ударяется о переднюю часть крыла, не изгибается сверху, а затем не продолжает двигаться в горизонтальном направлении? Почему используется обратная промывка, а не просто горизонтальная «обратная промывка»? Вернемся к нашему предыдущему обсуждению давления: крыло снижает давление воздуха непосредственно над ним. Выше, намного выше самолета, воздух по-прежнему имеет нормальное давление, которое выше, чем давление воздуха непосредственно над крылом. Таким образом, воздух с нормальным давлением над крылом толкает воздух с более низким давлением непосредственно над ним, эффективно «разбрызгивая» воздух вниз и позади крыла при обратной промывке.Другими словами, перепад давления, создаваемый крылом, и поток воздуха позади него - это не две отдельные вещи, а неотъемлемая часть одного и того же эффекта: крыло с наклонным аэродинамическим профилем создает перепад давления, который вызывает обратный поток, и это производит лифт.

Теперь мы видим, что крылья - это устройства, предназначенные для выталкивания воздуха вниз. Легко понять, почему самолеты с плоскими или симметричными крыльями (или перевернутые каскадерские самолеты) все еще могут безопасно летать. Пока крылья создают нисходящий поток воздуха, самолет будет испытывать равную и противоположную силу - подъемную силу - которая будет удерживать его в воздухе.Другими словами, перевернутый пилот создает определенный угол атаки, который создает достаточно низкое давление над крылом, чтобы удерживать самолет в воздухе.

Сколько подъемника вы можете сделать?

Как правило, воздух, проходящий через верх и низ крыла, очень точно следует изгибу поверхностей крыла - точно так же, как вы могли бы проследить за ним, если бы рисовали его контур ручкой. Но по мере увеличения угла атаки плавный воздушный поток за крылом начинает разрушаться и становится более турбулентным, что снижает подъемную силу.При определенном угле (обычно около 15 °, хотя он бывает разным) воздух больше не течет плавно вокруг крыла. Сильно увеличилось лобовое сопротивление, сильно уменьшилась подъемная сила, и говорят, что у самолета заглохло, . Это немного сбивающий с толку термин, потому что двигатели продолжают работать, а самолет продолжает лететь; срыв просто означает потерю подъемной силы.

Фото: Как самолет глохнет: вот крыло с аэродинамической решеткой в ​​аэродинамической трубе, обращенное к набегающему воздуху под крутым углом атаки.Вы можете видеть линии наполненного дымом воздуха, приближающиеся справа и отклоняющиеся от крыла по мере того, как они движутся влево. Обычно линии воздушного потока очень точно повторяют форму (профиль) крыла. Здесь из-за большого угла атаки воздушный поток разделился за крылом, а турбулентность и сопротивление значительно увеличились. У летящего таким образом самолета произойдет внезапная потеря подъемной силы, которую мы называем «сваливанием». Фото любезно предоставлено Исследовательским центром NASA в Лэнгли.

Самолеты могут летать без крыльев аэродинамической формы; вы узнаете это, если когда-либо делали бумажный самолетик - и это было доказано 17 декабря 1903 года братьями Райт.В их оригинальном патенте «Летающая машина» (патент США № 821393) ясно, что слегка наклоненные крылья (которые они называли «самолетами») являются ключевыми частями их изобретения. Их «самолетики» были просто кусками ткани, натянутыми на деревянный каркас; у них не было профиль крыловой (aerofoil). Райт понял, что угол атаки имеет решающее значение: «В летательных аппаратах того характера, к которому относится это изобретение, аппарат поддерживается в воздухе из-за контакта между воздухом и нижней поверхностью одного или нескольких самолетов, контакт -поверхность представлена ​​под небольшим углом падения к воздуху.[Курсив добавлен]. Хотя Райт были блестящими учеными-экспериментаторами, важно помнить, что им не хватало наших современных знаний в области аэродинамики и полного понимания того, как именно работают крылья.

Неудивительно, что чем больше крылья, тем большую подъемную силу они создают: удвоение площади крыла (это плоская область, которую вы видите при взгляде сверху) удваивает как подъемную силу, так и сопротивление, которое оно создает. Вот почему гигантские самолеты (такие как C-17 Globemaster в нашем верхнее фото) имеют гигантские крылья.Но маленькие крылья также могут создавать большую подъемную силу, если они двигаются достаточно быстро. Чтобы обеспечить дополнительную подъемную силу при взлете, у самолетов есть закрылки на крыльях, которые они могут выдвигать, чтобы опустить больше воздуха. Подъемная сила и сопротивление изменяются в зависимости от квадрата и вашей скорости, поэтому, если самолет летит в два раза быстрее по отношению к набегающему воздуху, его крылья производят в четыре раз больше подъемной силы (и сопротивления). Вертолеты создают огромную подъемную силу, очень быстро вращая лопасти винта (по сути, тонкие крылья, вращающиеся по кругу).

Крыловые вихри

Теперь самолет не сбрасывает воздух за собой совершенно чисто. (Вы можете представить, например, что кто-то выталкивает большой ящик с воздухом из задней двери военного транспортера, так что он падает прямо вниз. Но это не совсем так!) Каждое крыло фактически отправляет воздух вниз, создавая вращающийся vortex (своего рода мини-торнадо) сразу за ним. Это немного похоже на то, когда вы стоите на платформе на железнодорожной станции, и скоростной поезд мчится мимо, не останавливаясь, оставляя за собой то, что кажется огромным всасывающим вакуумом.В случае с самолетом вихрь имеет довольно сложную форму, и большая его часть движется вниз, но не все. Огромный поток воздуха движется вниз по центру, но некоторое количество воздуха на самом деле поднимается вверх по обе стороны от законцовок крыльев, уменьшая подъемную силу.


Фото: законы Ньютона заставляют самолеты летать: самолет создает восходящую силу (подъемную силу), толкая воздух вниз к земле. Как видно из этих фотографий, воздух движется вниз не аккуратным потоком, а вихрем. Помимо прочего, вихрь влияет на то, насколько близко один самолет может лететь позади другого, и это особенно важно вблизи аэропортов, где все время движется множество самолетов, создавая сложные модели турбулентности в воздухе.Слева: цветной дым показывает вихри на крыльях реального самолета. Дым в центре движется вниз, но за кончики крыльев движется вверх. Справа: как вихрь появляется снизу. Белый дым показывает тот же эффект в меньшем масштабе при испытании в аэродинамической трубе. Обе фотографии любезно предоставлено Исследовательским центром НАСА в Лэнгли.

Как управляют самолеты?

Что такое рулевое управление?

Управлять чем угодно - от скейтборда или велосипеда до автомобиля. или гигантский реактивный самолет - означает, что вы меняете направление, в котором он движется.С научной точки зрения, изменение чего-то направление движения означает, что вы изменяете его скорость , то есть скорость, которую он имеет в определенном направлении. Четный если он движется с той же скоростью, если вы меняете направление движения, вы меняете скорость. Что-то менять Скорость (включая направление движения) означает, что вы на ускоряете его на . Опять же, не имеет значения, останется ли скорость то же самое: изменение направления всегда означает изменение скорости и ускорения.Законы движения Ньютона говорят нам, что вы можете ускорить что-либо (изменить его скорость или направление движения) только с помощью силы - другими словами, толкать или тянуть его как-то. Короче говоря, если вы хотите управлять чем-то, вам нужно приложить силу к Это.

Фото: Управление самолетом С-17 по крутому крену. Фото Рассела Э. Кули IV любезно предоставлено ВВС США.

Другой способ взглянуть на рулевое управление - подумать о нем как о том, чтобы что-то перестало двигаться по прямой линии и начало двигаться. по кругу.Это означает, что вы должны дать ему то, что называется центростремительная сила. Вещи, которые движутся по кругу (или рулевого управления по кривой, которая является частью круга) всегда что-то действует на них, чтобы дать им центростремительную силу. Если вы ведете автомобиль на повороте, центростремительная сила создается за счет трения между четырьмя шинами и дорогой. Если вы едете по кривой на скорости, часть вашей центростремительной силы исходит от шин, а часть - от наклоняясь в изгиб. Если вы катаетесь на скейтборде, вы можете наклонить деку и наклониться, чтобы ваш вес помогал центростремительная сила.В каждом случае вы двигаетесь по кругу, потому что что-то обеспечивает центростремительную силу, которая тянет ваш путь от прямой до кривой.

Рулевое управление теоретически

Если вы находитесь в самолете, вы, очевидно, не соприкасаетесь с землей, поэтому откуда берется центростремительная сила? чтобы помочь тебе держаться по кругу? Точно так же, как велосипедист, наклоняющийся в поворот, самолет «наклоняется» в поворот. Рулевое управление включает крен , где самолет наклоняется в одну сторону и одно крыло опускается ниже, чем другое.Самолет общий подъемник наклонен под углом, и, хотя большая часть подъемника по-прежнему направлена ​​вверх, некоторые теперь действуют вбок. Это боком Часть подъемника обеспечивает центростремительную силу, которая заставляет самолет двигаться по кругу. Поскольку там меньше лифта действуя вверх, вес самолета меньше уравновешивается. Вот почему поворот самолета по кругу сделает он теряет подъемную силу и высоту (высоту), если пилот не делает что-то еще для компенсации, например, использует лифты (поверхности управления полетом в задней части самолета), чтобы увеличить угол атаки и, следовательно, снова поднять подъемную силу.

Изображение: Когда самолет кренится, подъемная сила, создаваемая его крыльями, наклоняется под углом. Большая часть подъемной силы по-прежнему действует вверх, но некоторые наклоняются в одну сторону, создавая центростремительную силу, которая заставляет самолет вращаться по кругу. Чем круче угол крена, тем больше подъемная сила наклонена в сторону, тем меньше поднимается сила, чтобы уравновесить вес, и тем больше потеря высоты (если пилот не компенсирует).

Рулевое управление на практике

В кабине есть рулевое управление, но это единственное, что у самолета общего с автомобилем.Как управлять чем-то, что летит по воздуху на высокой скорости? Просто! Вы заставляете воздушный поток проходить мимо крыльев с каждой стороны по-разному. Самолеты перемещаются вверх и вниз, поворачиваются из стороны в сторону и останавливаются комплексом Набор подвижных закрылков под названием , рулевые поверхности на передней и задней кромках крыльев и оперения. Они называются элеронами, рулями высоты, рулями направления, интерцепторами и воздушными тормозами.

Фотография: На C-17 Globemaster более 20 поверхностей управления.При взгляде сверху они включают в себя: четыре руля высоты (внутренний и внешний), два руля направления (верхний и нижний), и два стабилизатора на хвосте; плюс восемь интерцепторов, четыре закрылка и два элерона на крыльях. Фото Тиффани А. Эмери любезно предоставлено ВВС США с аннотацией, предоставленной Expainthatstuff.com.

Теперь управлять самолетом очень сложно, и я не пишу здесь руководство для пилота: это всего лишь очень базовое введение в науку о силах и движении применительно к самолетам. Для простого обзора всех различных элементов управления плоскостью и как они работают, взгляните на статью Википедии о управляющих поверхностях.Основное введение в полет НАСА содержит хороший рисунок органы управления кабиной самолета и их использование для управления самолетом. Более подробную информацию вы найдете в официальном FAA. Справочник пилота по аэронавигационным знаниям (Глава 6 посвящена управлению полетом).

Один из способов понять управляющие поверхности - построить себе бумажный самолетик и поэкспериментировать. Первый, Постройте себе простой бумажный самолетик и убедитесь, что он летит по прямой. Затем отрежьте или разорвите заднюю часть крыльев, чтобы элероны.Наклоните их вверх и вниз и посмотрите, какой эффект они занимают разные должности. Наклоните один вверх и один вниз и посмотрите, какая разница. Затем попробуйте сделать новый самолет с одним крылом больше другого (или тяжелее, добавив скрепки). Способ заставить бумажный самолетик поворачиваться - это заставить одно крыло генерировать большую подъемную силу, чем другое, - и вы можете сделать это разными способами!

Другие части самолета

Фото: Братья Райт очень научились летать, тщательно проверяя каждую особенность своих самолетов.Здесь они изображены во время одного из их первых полетов с двигателями 17 декабря 1903 года. Предоставлено NASA / Internet Archive.

Вот некоторые другие ключевые части самолетов:

Благодарности

Я очень благодарен Стиву Носковичу за неоценимую помощь в уточнении и улучшении моего объяснения о том, как крылья создают подъемную силу.

Узнать больше

На этом сайте

На других сайтах

Книги

Для читателей постарше
Для младших читателей

Статьи

Видео

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Поделиться страницей

Сохраните эту страницу на будущее или поделитесь ею, добавив в закладки:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис.(2009/2020) Самолеты. Получено с https://www.explainthatstuff.com/howplaneswork.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте ...

.

Как летают самолеты: тяга и сопротивление - как работают самолеты

Бросьте камень в океан, и он погрузится в пучину. Бросьте камень в сторону горы, и он тоже упадет. Конечно, стальные корабли могут плавать, и даже очень тяжелые самолеты могут летать, но чтобы достичь полета, вы должны использовать четыре основных аэродинамических силы: подъемную силу, вес, тягу и сопротивление. Вы можете представить их как четыре руки, удерживающие самолет в воздухе, каждая из которых толкает с разных направлений.

Во-первых, давайте рассмотрим тягу и сопротивление. Тяга , вызванная винтом или реактивным двигателем, - это аэродинамическая сила, которая толкает или тянет самолет вперед в пространстве. Противодействующая аэродинамическая сила составляет лобовое сопротивление или трение, которое препятствует движению объекта, движущегося в жидкости (или неподвижного в движущейся жидкости, как это происходит, когда вы запускаете воздушный змей).

Если вы высунете руку из окна машины во время движения, вы испытаете очень простую демонстрацию перетаскивания на работе.Величина сопротивления, создаваемого вашей рукой, зависит от нескольких факторов, таких как размер вашей руки, скорость автомобиля и плотность воздуха. Если бы вы замедлились, вы бы заметили, что сопротивление вашей руке уменьшится.

Еще один пример уменьшения сопротивления мы видим, когда наблюдаем за горнолыжниками на Олимпийских играх. Всякий раз, когда у них появляется возможность, они прижимаются к земле. Делая себя «меньше», они уменьшают создаваемое ими сопротивление, что позволяет им быстрее спускаться с холма.

Пассажирский самолет всегда убирает шасси после взлета по той же причине: для уменьшения лобового сопротивления. Как и горнолыжник, пилот хочет сделать самолет как можно меньше. Величина сопротивления, создаваемого шасси реактивного самолета, настолько велика, что на крейсерской скорости шасси могло бы сорваться прямо с самолета.

Для выполнения полета тяга должна быть равна или больше сопротивления. Если по какой-либо причине величина сопротивления становится больше силы тяги, самолет замедляется.Если тяга увеличивается так, что она больше сопротивления, самолет разгоняется.

На следующей странице мы обсудим вес и подъемную силу.

.

Как работают самолеты | HowStuffWorks

Полет человека стал утомленным фактом современной жизни. В любой момент около 5000 самолетов пересекают небо только над Соединенными Штатами, что составляет примерно 64 миллиона коммерческих и частных взлетов ежегодно [источник: NATCA]. Возьмем, к примеру, летную активность остального мира, и общая сумма не поддается подсчету.

Легко принять физику полета как должное, а также способы, которыми мы их используем для достижения полета.Мы часто замечаем в небе самолет, не понимая его принципов лучше, чем пещерный человек.

Объявление

Как эти тяжелые машины поднимаются в воздух? Чтобы ответить на этот вопрос, мы должны войти в мир механики жидкости .

Физики классифицируют жидкости и газы как жидкости в зависимости от того, как они текут. Хотя воздух, вода и сироп для блинов могут показаться очень разными веществами, все они подчиняются одному и тому же набору математических соотношений.Фактически, основные аэродинамические испытания иногда проводятся под водой. Проще говоря, лосось, по сути, летает по морю, а пеликан - по воздуху.

Суть в следующем: даже чистое небо не пусто. Наша атмосфера представляет собой массивный жидкий слой, и правильное применение физики позволяет людям пересечь его.

В этой статье мы рассмотрим основные принципы авиации и различные силы, действующие в каждом конкретном полете.

.

самолет | Определение, типы, механика и факты

На самолет, выполняющий прямолинейный неускоренный полет, действуют четыре силы. (При повороте, нырянии или полете с набором высоты в игру вступают дополнительные силы.) Эти силы являются подъемной силой, направленной вверх; лобовое сопротивление, тормозящая сила сопротивления подъемной силе и трению летательного аппарата, движущегося по воздуху; вес - нисходящее воздействие гравитации на самолет; и тяга, сила, действующая вперед, создаваемая двигательной установкой (или, в случае летательного аппарата без двигателя, за счет использования силы тяжести для преобразования высоты в скорость).Сопротивление и вес - это элементы, присущие любому объекту, включая самолет. Подъемная сила и тяга - это искусственно созданные элементы, предназначенные для полета самолета.

Чтобы понять подъемную силу, необходимо сначала понять аэродинамический профиль, который представляет собой конструкцию, предназначенную для получения реакции на его поверхность со стороны воздуха, через который он движется. Ранние аэродинамические поверхности обычно имели немного больше, чем слегка изогнутую верхнюю поверхность и плоскую нижнюю поверхность. С годами профили были адаптированы для удовлетворения меняющихся потребностей.К 1920-м годам аэродинамические поверхности обычно имели закругленную верхнюю поверхность, причем наибольшая высота достигалась в первой трети хорды (ширины). Со временем как верхняя, так и нижняя поверхности изгибались в большей или меньшей степени, а самая толстая часть профиля постепенно отодвигалась назад. По мере роста воздушной скорости возникла потребность в очень плавном прохождении воздуха по поверхности, что было достигнуто в аэродинамическом профиле с ламинарным потоком, где изгиб был дальше назад, чем требовала современная практика. Сверхзвуковой самолет потребовал еще более радикальных изменений формы крыла, некоторые из них утратили округлость, которая раньше ассоциировалась с крылом, и имели форму двойного клина.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня

При движении вперед в воздухе профиль крыла получает полезную для полета реакцию от воздуха, проходящего над его поверхностью. (В полете аэродинамический профиль крыла обычно создает наибольшую подъемную силу, но пропеллеры, хвостовые поверхности и фюзеляж также действуют как аэродинамические поверхности и создают различную подъемную силу.) В 18 веке швейцарский математик Даниэль Бернулли обнаружил, что если скорость воздуха увеличивается над определенной точкой профиля, давление воздуха уменьшается.Воздух, текущий по изогнутой верхней поверхности аэродинамического профиля крыла, движется быстрее, чем воздух, текущий по нижней поверхности, уменьшая давление сверху. Более высокое давление снизу толкает (поднимает) крыло вверх в область более низкого давления. Одновременно воздух, протекающий по нижней части крыла, отклоняется вниз, обеспечивая равную и противоположную реакцию Ньютона и внося свой вклад в общую подъемную силу.

Подъемная сила, создаваемая аэродинамическим профилем, также зависит от его «угла атаки», т. Е. Его угла по отношению к ветру.И подъемную силу, и угол атаки можно сразу же, если грубо продемонстрировать, высунув руку в окно движущегося автомобиля. Когда рука развернута к ветру, ощущается сильное сопротивление и создается небольшая «подъемная сила», так как за кистью есть турбулентная область. Отношение подъемной силы к лобовому сопротивлению низкое. Когда руку держат параллельно ветру, сопротивление гораздо меньше и создается умеренная подъемная сила, турбулентность сглаживается, а соотношение подъемной силы и сопротивления становится лучше.Однако, если руку слегка повернуть так, чтобы ее передний край был поднят до большего угла атаки, подъемная сила увеличится. Это благоприятное увеличение подъемной силы и сопротивления приведет к тому, что рука будет «взлетать» вверх и снова. Чем больше скорость, тем больше будет подъемная сила и сопротивление. Таким образом, общая подъемная сила связана с формой крыла, углом атаки и скоростью, с которой крыло движется по воздуху.

Вес - это сила, которая действует противоположно подъемной силе.Таким образом, конструкторы стараются сделать самолет максимально легким. Поскольку все конструкции самолетов имеют тенденцию к увеличению веса в процессе разработки, у современного персонала аэрокосмической техники есть специалисты, контролирующие вес с самого начала проектирования. Кроме того, пилоты должны контролировать общий вес, который разрешено перевозить воздушному судну (с учетом пассажиров, топлива и груза), как по количеству, так и по местоположению. Распределение веса (т. Е. Контроль центра тяжести самолета) так же важно с аэродинамической точки зрения, как и величина переносимого веса.

Тяга, сила, действующая вперед, противоположна сопротивлению, так как подъемная сила противоположна весу. Тяга достигается за счет ускорения массы окружающего воздуха до скорости, превышающей скорость самолета; равная и противоположная реакция - движение самолета вперед. В самолетах с возвратно-поступательным движением или турбовинтовыми двигателями тяга возникает из движущей силы, вызванной вращением винта, а остаточная тяга создается выхлопом. В реактивном двигателе тяга возникает из движущей силы вращающихся лопастей турбины, сжимающей воздух, который затем расширяется за счет сгорания введенного топлива и выпускается из двигателя.В самолетах с ракетными двигателями тяга возникает за счет равной и противоположной реакции на сгорание ракетного топлива. В планере высота, достигнутая механическими, орографическими или тепловыми методами, преобразуется в скорость с помощью силы тяжести.

Противодействие тяговому усилию оказывает сопротивление, которое состоит из двух элементов. Паразитное сопротивление - это сопротивление формы (из-за формы), трение кожи, интерференция и все другие элементы, которые не способствуют подъемной силе; индуцированное сопротивление - это сопротивление, создаваемое в результате создания подъемной силы.

Паразитное сопротивление увеличивается с увеличением воздушной скорости. Для большинства полетов желательно свести к минимуму лобовое сопротивление, и по этой причине значительное внимание уделяется оптимизации формы самолета за счет устранения как можно большего количества элементов, вызывающих лобовое сопротивление (например, закрытие кабины навесом, убирая шасси, используя клепку заподлицо, а также покраску и полировку поверхностей). Некоторые менее очевидные элементы сопротивления включают относительное расположение и площадь поверхностей фюзеляжа и крыла, двигателя и оперения; пересечение поверхностей крыла и оперения; непреднамеренная утечка воздуха через конструкцию; использование лишнего воздуха для охлаждения; и использование индивидуальных форм, вызывающих локальное разделение воздушного потока.

Индуцированное сопротивление возникает из-за того, что элемент воздуха отклоняется вниз, который не является вертикальным по отношению к траектории полета, а слегка наклонен назад от нее. Чем больше угол атаки, тем больше и сопротивление; в критической точке угол атаки может стать настолько большим, что воздушный поток прерывается над верхней поверхностью крыла, и подъемная сила теряется, а сопротивление увеличивается. Это критическое состояние называется срывом.

Подъемная сила, лобовое сопротивление и сваливание по-разному зависят от формы крыла в плане.Эллиптическое крыло, подобное тому, которое использовалось на истребителе Supermarine Spitfire времен Второй мировой войны, например, в то время как аэродинамически идеальное для дозвукового самолета, имеет более нежелательный рисунок сваливания, чем простое прямоугольное крыло.

Supermarine Spitfire

Supermarine Spitfire, лучший британский истребитель с 1938 года до Второй мировой войны.

Quadrant / Flight

Аэродинамика сверхзвукового полета сложна. Воздух сжимаем, и по мере увеличения скорости и высоты скорость воздушного потока над летательным аппаратом начинает превышать скорость летательного аппарата по воздуху.Скорость, с которой эта сжимаемость влияет на самолет, выражается как отношение скорости самолета к скорости звука, называемое числом Маха в честь австрийского физика Эрнста Маха. Критическое число Маха для летательного аппарата определяется как такое, при котором в какой-либо точке самолета воздушный поток достигает скорости звука.

При числах Маха, превышающих критическое число Маха (то есть скорости, при которых воздушный поток превышает скорость звука в локальных точках планера), происходят значительные изменения сил, давления и моментов, действующих на крыло и фюзеляж вызван образованием ударных волн.Один из наиболее важных эффектов - очень сильное увеличение сопротивления, а также уменьшение подъемной силы. Первоначально конструкторы стремились достичь более высоких критических чисел Маха, создавая самолеты с очень тонкими профилями крыла и горизонтальных поверхностей, а также обеспечивая как можно более высокое отношение тонкости (длины к диаметру) фюзеляжа. Соотношение толщины крыла (толщина крыла, деленная на его ширину) составляло от 14 до 18 процентов на типичных самолетах 1940–45 годов; в более поздних струях это соотношение было уменьшено до менее 5 процентов.Эти методы задерживали локальный воздушный поток, достигающий 1,0 Маха, что позволяло несколько более высокие критические числа Маха для самолета. Независимые исследования, проведенные в Германии и США, показали, что достижение критического значения Маха можно отложить еще больше, если отвести крылья назад. Стреловидность крыла была чрезвычайно важна для разработки немецкого Мессершмитта Ме 262 времен Второй мировой войны, первого действующего реактивного истребителя, а также для послевоенных истребителей, таких как североамериканский F-86 Sabre и советский МиГ-15. Эти истребители работали на высоких дозвуковых скоростях, но конкурентное давление на разработку требовало самолетов, которые могли бы работать на околозвуковых и сверхзвуковых скоростях.Мощность реактивных двигателей с форсажными камерами делала эти скорости технически возможными, но конструкторам все еще мешал огромный рост лобового сопротивления в околозвуковой области. Решение заключалось в увеличении объема фюзеляжа перед крылом и за ним и его уменьшении возле крыла и хвоста, чтобы создать площадь поперечного сечения, которая более приближалась к идеальной площади для ограничения трансзвукового сопротивления. Раннее применение этого правила привело к появлению «осиной талии», как, например, у Convair F-102. В более поздних реактивных самолетах применение этого правила не так очевидно в плане самолета.

Реактивный истребитель F-86

Североамериканская авиация Реактивный истребитель F-86, вступивший в строй в 1949 году. Во время войны в Корее F-86 противостояли МиГ-15 советской постройки в первом в истории крупномасштабном боевом истребителе. .

Музей ВВС США .

Как работают 4 типа закрылков

Закрылки: повышаем универсальность крыла

Закрылки помогают вашему крылу адаптироваться к текущему этапу полета. Вы взлетаете или приземляетесь? Расширение закрылков увеличивает подъемную силу и позволяет летать с меньшей скоростью. Вы путешествуете на высоте? Убирающиеся закрылки уменьшают подъемную силу и, в свою очередь, уменьшают сопротивление.

Но как именно работают закрылки? Проще говоря, закрылки увеличивают развал (а иногда и площадь) вашего крыла.Увеличивая изгиб крыла, вы также увеличиваете подъемную силу, которую крыло может производить. С опущенными закрылками ваше крыло может создавать большую подъемную силу на более медленных скоростях, чем при убранных закрылках.

Использование закрылков дает вам три очевидных преимущества в вашем самолете:

Не все закрылки одинаковы.На самом деле существует 4 основных конструкции створок, и каждая из них имеет свои преимущества и недостатки. Вот как они работают.

1) Обычный клапан

Самый простой клапан - это простой клапан. Простые закрылки шарнирно соединяются с задней частью крыла и поворачиваются вниз, когда вы их выдвигаете. Однако они довольно ограничены в количестве подъемной силы, которую они могут создать. Это потому, что когда воздух движется над крылом, он теряет энергию и начинает отделяться от крыла. За счет выдвижения закрылков разделение воздушного потока становится еще более заметным, создавая большой след за крылом.

Но вы можете использовать это пробуждение в своих интересах. Сопротивление, создаваемое спутным следом, позволяет вам лететь на крутом спуске до приземления, не увеличивая скорость полета.


2) Разъемные закрылки

Далее идут разрезные закрылки, которые отклоняются от нижней поверхности крыла. Разделенные закрылки создают немного большую подъемную силу, чем простые закрылки, но, как и их простые аналоги, они также создают большое сопротивление.

Раздельные закрылки в наши дни довольно редки, но вы можете найти их на крыльях нескольких боевых птиц на местном авиашоу.


3) Щелевые закрылки

Щелевые закрылки сегодня являются наиболее часто используемыми закрылками, и их можно найти как на малых, так и на больших самолетах. Что делает их такими особенными? Две вещи:

При открытии прорези между крылом и закрылком воздух под высоким давлением из нижней части крыла проходит через прорезь на верхнюю поверхность.Это добавляет энергии пограничному слою крыла, задерживает отрыв воздушного потока и снижает сопротивление. Результат? Много дополнительной подъемной силы без чрезмерного сопротивления.


4) Закрылки Фаулера

Когда вам нужна серьезная подъемная сила, вам нужны серьезные закрылки, и Фаулеры готовы помочь. Закрылки Фаулера увеличивают площадь вашего крыла, выступая на рельсах или гусеницах. Закрылки Фаулера часто имеют серию прорезей для добавления энергии воздушному потоку - их называют закрылками Фаулера с прорезями.

На первых этапах выпуска закрылка Фаулера наблюдается значительное увеличение подъемной силы, но небольшое увеличение лобового сопротивления, что делает настройку идеальной для взлета на большом реактивном самолете. По мере того, как они продолжают выдвигаться, закрылки опускаются все больше и больше, создавая немного больше подъемной силы, но гораздо больше сопротивления.

Собираем все вместе

Вот и все. В следующий раз, когда вас спросят о закрылках, вы можете не только перечислить 4 типа, но и рассказать им, как на самом деле работает каждый из закрылков.

Станьте лучшим пилотом.
Подпишитесь, чтобы получать последние видео, статьи и викторины, которые сделают вас более умным и безопасным пилотом.


.

Как работает авиадиспетчер

В пиковые периоды времени авиаперелетов в Соединенных Штатах каждый час в небе поднимается около 5000 самолетов. Это означает, что в нашем небе ежедневно курсируют около 50 000 самолетов. Как эти самолеты не сталкиваются друг с другом? Как воздушное движение попадает в аэропорт и из него или по стране?

Задача обеспечения безопасности полетов коммерческих и частных самолетов возлагается на авиадиспетчеров.Они должны координировать движения тысяч самолетов, держать их на безопасном расстоянии друг от друга, направлять их во время взлета и посадки из аэропортов, направлять их в плохую погоду и обеспечивать бесперебойное движение транспорта с минимальными задержками.

Когда вы думаете об управлении воздушным движением, вам, вероятно, приходит на ум изображение мужчин и женщин в башне аэропорта. Однако система управления воздушным движением намного сложнее. В этой статье мы рассмотрим управление воздушным движением в Соединенных Штатах.Мы будем следить за полетом от вылета до прибытия, изучая различных задействованных диспетчеров, то, что каждый из них делает, какое оборудование они используют и как их обучают.

Управление воздушным пространством и воздушным движением

Воздушное пространство США разделено на 21 зону ( центров, ), и каждая зона разделена на сектора. Также в каждой зоне есть части воздушного пространства диаметром около 50 миль (80,5 км), называемые воздушным пространством TRACON ( T erminal R adar A pproach CON trol).В каждом воздушном пространстве TRACON есть несколько аэропортов, каждый из которых имеет собственное воздушное пространство с радиусом 5 миль (8 км).

Система управления воздушным движением, которой управляет Федеральное управление гражданской авиации (FAA), была спроектирована для этих подразделений воздушного пространства. Подразделения системы управления воздушным движением:

Движение самолетов через различные подразделения воздушного пространства во многом похоже на движение игроков через «зонную» защиту, которую может использовать баскетбольная или футбольная команда.Когда воздушное судно движется через данное подразделение воздушного пространства, оно контролируется одним или несколькими диспетчерами воздушного движения, ответственными за это подразделение. Диспетчеры следят за этим самолетом и дают инструкции пилоту. Когда самолет покидает это подразделение воздушного пространства и входит в другое, авиадиспетчер передает его диспетчерам, ответственным за новое подразделение воздушного пространства.

Некоторые пилоты небольших самолетов летают только по зрению (правила визуального полета , , или VFR).FAA не требует от этих пилотов подачи планов полета и, за исключением FSS и местных вышек, не обслуживаются основной системой управления воздушным движением. Пилоты крупных коммерческих рейсов используют инструменты для полетов (правила полетов по приборам , или IFR), поэтому они могут летать в любую погоду. Они должны подавать планы полетов и обслуживаются основной системой управления воздушным движением

.

В ближайшее время мы зарегистрируемся на рейс коммерческой авиакомпании, прежде чем он вылетит.

.

Смотрите также