Весло

<час />

Фон

Весло - это инструмент для ручного перемещения и управления небольшой лодкой. Лопасть состоит из стержня с широкой плоской поверхностью, называемой лопастью, на одном или обоих концах. Область, где лезвие соединяется с валом или сужается к нему, называется горловиной. Весла отличаются от весел тем, что они используются без замков весла, приспособлений, которые прикрепляют весла к лодке. Весла используются для движения каноэ или байдарки и управления ими. вытягивая или толкая лопасть весла о воду по бокам лодки. Для движения вперед гребец опускает лезвие в воду и тянет стержень назад, сначала вдоль одной стороны, а затем вдоль другой. Управление направлением и управление лодкой осуществляется либо многократным, либо сильным греблей на одной стороне лодки, либо изменением основной схемы линейного хода.

Валы лопастей могут различаться по форме и диаметру. Круглые поперечные сечения диаметром 1–1,25 дюйма (2,5–3,2 см) являются типичными, но также используются эллиптические формы. Некоторые конструкции сужаются от полностью круглой в средней точке вала до эллиптической в ​​горловине. Остальные валы имеют эллиптическую форму по всей длине. Конструкция вала может иметь изгиб возле горловины лопасти для увеличения мощности каждого удара. Материалы для защиты и амортизации рук гребца обычно покрывают часть вала.

Лопасти весла различаются по размеру и форме в зависимости от их предполагаемого использования и силы гребца. Типичное лопаточное лезвие имеет ширину 8 дюймов (20 см) и длину 18 дюймов (46 см) от горла до кончика. Оптимальный размер лезвия зависит от силы плеч каждого гребца. Примером могут служить круглые лезвия, называемые лезвиями типа «пицца». Лезвия для пиццы имеют ширину 12–14 дюймов (30–36 см) и такое же расстояние от горла до кончика. Они используются для гонок, и для их максимальной эффективности требуется сильный гребец, потому что их большая площадь выталкивает больше воды с каждым гребком. Правильный размер лезвия также важен для гребцов-любителей, потому что слишком маленькое лезвие заставит сильного гребца тратить энергию и вызывать ненужную усталость. Форма лезвия также влияет на производительность гребца. Сторона лезвия, используемая для выталкивания воды, называется силовой стороной. Сторона питания некоторых лопастей имеет форму ложки, чтобы зачерпывать воду. Это увеличивает сопротивление при движении весла по воде и, таким образом, увеличивает эффект гребка гребца.

Весла могут быть одно- или двухлопастными. Однолопастные лопасти имеют лезвие на одном конце вала и рукоятку на другом конце. Захваты могут иметь Т-образную форму, расширяться до треугольной формы или иметь простой закругленный конец. Гребцы на каноэ используют весло с одной лопастью, которое обычно составляет около 4-5 футов (1,2-1,5 м) в длину. Они переключают хватку на горле весла и захват с одной руки на другую, чередуя удары по левой и правой сторонам каноэ. В отличие от каякеров, они используют весло с двумя лопастями длиной около 7-9 футов (2-2,7 м). Это позволяет каякерам чередовать левый и правый гребки, не меняя хватки на весле. Двухлопастные лопасти обычно имеют зону захвата в средней точке вала. Они также могут иметь валы эллиптической формы с лопастями, расположенными под прямым углом друг к другу. Говорят, что у этой конструкции лезвия с перьями. Лопасти с перьями имеют преимущество перед традиционно ориентированными лопастями в том, что угол между лопастями с перьями позволяет гребцу протаскивать одну лопасть по воде, в то время как другая лопасть рассекает воздух горизонтально. Это снижает сопротивление воздуха на лопасти из воды и увеличивает эффективность гребного гребца. Эллиптическая форма вала позволяет гребцу знать ориентацию лопастей.

История

Древние лопасти делались в основном из дерева, и большинство образцов распалось. Однако были обнаружены некоторые древние лопасти с такими особенностями, как детали из слоновой кости на концах лезвий, чтобы предотвратить раскалывание и повреждение. Коренные американцы представили торговцам мехом гребной спорт как более быстрый способ передвижения, чем использование длинных шестов без лезвий, чтобы толкать свои лодки по воде, вставляя шест в русло реки.

Коренные народы Арктики и Гренландии использовали как однолопастные, так и двухлопастные весла. Примитивные однолопастные лопасти были около 63 дюймов (160 см) в длину с лезвием около 5 дюймов (13 см) в ширину. Эти весла использовались для больших и более глубоких лодок, где использование двухлопастных лопастей было затруднено. Однолопастные весла были особенно полезны при подкрадывании к морским млекопитающим, которые ныряли при малейшем шуме. Охотники держали весло в руке подальше от дичи, позволяя охотнику держать свое оружие в руке, ближайшей к игре. Двухлопастные лопасти, используемые в более узких лодках меньшего размера, имели очень узкие лопасти, обычно шириной около 3 дюймов (7,6 см), и гораздо более длинные стержни, обычно длиной около 94 дюймов (239 см). Лопасти обычно располагались на валу в одной плоскости. Некоторые из этих примитивных двухлопастных лопастей имели выпуклые лезвия.

Сегодня многие считают деревянные лопатки самыми эстетичными. Деревянные лопасти относительно легкие, около 2,5-3,5 фунтов (1,1-1,6 кг). Валы могут быть изготовлены по индивидуальному заказу из опоры диаметром 1,25 дюйма (3,2 см) или путем соединения отдельных половин внешнего слоя мягкой древесины с центром из твердой древесины. Отдельные половинки скрепляются посередине шарфом - техникой соединения, при которой две части соединяются так, что они перекрываются в одну непрерывную часть. Центр из твердой древесины входит в лезвие в качестве усиления, а также для обеспечения надежного крепления лезвия к валу. Деревянные лезвия изготавливаются путем наслоения и склеивания тонких деревянных частей с помощью клея или смолы. Лезвия могут быть облицованы более привлекательным деревянным шпоном. Колпачки из металла или стекловолокна надевается на кончик лезвия для защиты от истирания. Деревянные лопасти также могут быть отделаны стекловолокном и эпоксидной смолой для повышения прочности.

Сырье

Весла изготавливаются из самых разных материалов. Дерево, стекловолокно, алюминий и пластик можно использовать по отдельности или в сочетании с другими материалами для изготовления всей лопасти.

Описанный ниже производственный процесс предназначен для лопасти с комбинацией стержня из закаленного алюминия, заполненного пробкой или пеной, с пластиковыми лезвиями и ручками. В качестве конструктивной части вала лопасти используется полая алюминиевая труба разной толщины. Трубки приобретаются длинными отрезками у сторонних производителей. Пробка или пеноматериал используются для заполнения полой трубки, чтобы предотвратить проникновение воды и помочь лопасти плавать. Они также приобретаются у сторонних поставщиков. Пробку можно купить в виде дюбеля или в виде пробки. Порошок термопласта и цветной пигмент для изготовления лезвий и захватов закупаются в цехе производителя. Пластиковая трубка или другой материал обернут вокруг вала для комфорта и защиты рук гребца от оголенного алюминия, а также для защиты от коррозии.

Производственный
процесс

Следующий процесс производства лопастей - это операция на сборочной линии. Из него можно изготовить несколько типов лопастей. Он сочетает в себе детали, изготовленные на заказ, изменения исходных материалов и сборку.

Формовка лезвий и рукояток

• 1 Лезвия и захваты изготавливаются с использованием стандартного производственного процесса, называемого литьем под давлением. Материалы, необходимые для этого процесса, представляют собой гранулированный или порошкообразный термопласт и цветной пигмент, которые смешиваются вместе. Литье под давлением - это процесс, при котором сырье проходит через бункер в верхней части литья под давлением. превратить в нагретую бочку, которая смешивает и размягчает их. Затем размягченный материал нагнетается или впрыскивается через цилиндр с помощью выдвижного винта или плунжера в относительно холодную полость формы для затвердевания. При изготовлении лопастей полость формы имеет форму лезвия или рукоятки. Как только лезвие или рукоятка полностью затвердеют, съемная полость формы открывается, освобождая отформованную пластмассовую деталь. Процесс литья под давлением может работать непрерывно, поскольку винт может втягиваться, чтобы заполнить цилиндр свежим сырьем, пока деталь в полости затвердевает.
• 2 лезвия и рукоятки необходимо проверить на предмет вспышки. Вспышка - это излишки пластика, просочившиеся в швы полости формы и затвердевшие. Лезвия и ручки очищаются вручную, чтобы удалить излишки пластика и сгладить края.

Резка вала

• 3 Алюминиевые трубы нарезаются на нужную длину с помощью настольной пилы. Пластиковая трубка или другой защитный материал, используемый для покрытия вала, также разрезается этим методом.
• 4 После обрезки валов по размеру пробку или пену можно запрессовать в вал. Прессовая посадка - это метод соединения деталей вместе с использованием прочности соединения, возникающей в результате принуждения двух деталей друг к другу. Излишки пробки или поролона обрезаются вручную.

Сборка

• 5 Точный порядок сборки может отличаться. Обычно на алюминиевый вал надевают пластиковую трубку или другой защитный материал. Пластиковая трубка нагревается с помощью термофена, в результате чего она плотно прижимается к валу. В некоторых сборочных операциях захват надевается на алюминиевый вал перед пластиковой трубкой. В этом случае пластиковая трубка сжимается вокруг шейки рукоятки, поэтому рукоятка также крепится к валу.
• 6 Шейка лопасти плотно прилегает к покрытому пластиком валу на горловине лопасти. Это помогает предотвратить расшатывание лезвия и его вращение на валу.
• 7 В другом варианте захваты и лезвия имеют такую ​​форму, что они вдавливаются внутрь концов алюминиевых трубок, покрытых пластиком. Гидравлические или пневматические прессы сжимают и слегка деформируют концы алюминиевой трубки в шейке лезвия или рукоятке, чтобы надежно закрепить пластиковые детали.

Упаковка

• 8 После полной сборки лопасти ее заворачивают в прозрачный пластиковый пакет. Затем лопасти упаковывают в гофроящики, примерно по 30 штук в коробке, для отправки дистрибьюторам.

Побочные продукты / отходы

Основными побочными продуктами процесса, описанного выше, являются обрезки алюминия от резки валов и пластиковые обрезки и стружка от формирования лезвий и захватов. Пластик можно расплавить и повторно использовать в других изделиях, изготовленных литьем под давлением. Алюминий перерабатывается аналогично переработке алюминиевого напитка. банки.

Будущее

Недавние исследования привели к созданию более легких лопастей, изготовленных из различных материалов. Например, олимпийский гонщик на байдарках Грег Бартон исследовал дизайн, конструкцию и испытания легких композитных лопастей для байдарок. Его новые весла весят меньше половины веса лучшего современного деревянного весла. В рамках другого исследования, проведенного в Ливерморской лаборатории Калифорнийского университета, были разработаны приборы, предназначенные для мгновенного измерения выходной мощности и синхронности гребцов в командных лодках, а также физиологических параметров, таких как частота сердечных сокращений. Это оборудование может привести к усовершенствованию конструкции и производства лопастей.