制作冰上运动玩具

来源:《大众机械》

• 冰上快艇 •

建造船体

我们经常可以看到一些做工粗糙的冰上划艇,但如果大家能更好地了解冰上快艇的设计和制造,那人们就可造出很多真正的冰上快艇,这些冰上快艇的拥有者和他的朋友们则能享受到冰上快艇带来的持久快乐。这篇文章的目的,就是为了给大家提供相关的信息。文章中描述的快艇不是很大,在一个面积合适的池塘或者小湖泊上依然可以使用,但是快艇的尺寸和速度足以参加激动人心的比赛。只要严格按照下文中的说明建造,文章中描述的快艇绝对安全而且易于操作。

建造快艇使用的材料很大程度上都是现成的。在购买木材时,应该尽量买最干燥的那种,而且木材质量越好,建成的快艇也越漂亮。如果严格按照本教程来建造快艇,即使你技术一般,但只要你会使用木工工具,你也能在花费适当资金的情况下,造出一艘一流的冰上快艇。

灰胡桃树、雪松、椴树是制作快艇龙骨的最佳木材,柏木也可以将就。因为云杉木容易“弯曲”,所以绝对不可以使用这种木材。要找到一根够长的木材来做龙骨可不容易,可以用两根木材拼接起来作为龙骨,但木材拼接区域的长度不可短于2.4米,如果可能的话尽可能的长一些。拼接切口应该是一刀切割,十分平整,不能有任何刻痕,因为刻痕会影响木材硬度。连接处要使用优质胶水,并使用直径6毫米的螺栓固定牢固,螺栓须从底部向上钉牢,螺栓头下要垫着垫圈。连接后的龙骨长7.7米、宽203毫米、厚102毫米。不管沿龙骨的长还是宽看过去,龙骨的底面都应该是平直的。但船首斜桁的顶部呈曲锥状,这部分从船首桅杆开始到肩部——也就是前桅支索穿过吊环螺栓孔的地方,这一段要厚102毫米。从距滑板支板尾部610毫米处至船尾肩部这一段也要呈曲锥状,这一段要厚152毫米。船首斜桁的4个角都要磨圆,驾驶座安装好后,龙骨后部直至船尾要稍微磨圆。船首斜桁的顶端也要磨圆127毫米以连接牵索和斜桅支索,船尾磨圆102毫米。为了确保有一个精准的舵柱孔,从顶部开始先钻一半,再从底部钻穿。使用木工刮刀和砂纸将整个龙骨都要打磨光滑,这一过程会耗费一些功夫。之后使用烧开的油浸泡龙骨。凡是木制的部件都要用油浸泡,因为一旦涂的漆被磨损掉,这些油可以防止掉漆的部位变黑。

龙骨、滑板支板、滑板的细节图。注意滑板边缘的弧度和驾驶座连接处的位置。
龙骨、滑板支板、滑板的细节图。注意滑板边缘的弧度和驾驶座连接处的位置。

驾驶座是整艘快艇唯一一个真正难以建造的部位。驾驶座的边框要用樱桃木和橡木建造,这些木材经过蒸汽蒸后弯曲成有两个连接处的框(如图所示)。橡木做的边框宽102毫米,厚25毫米,将其打磨光滑后制成图中所示形状并拼接好,之后将其安装到位,要确保龙骨刚好位于边框中间。安装时要在驾驶座边框的底部做上记号,记号要和龙骨边缘大小相符,然后在边框上挖出一个深6毫米的槽,其宽度要和龙骨一样宽。龙骨刚好可嵌入边框上挖的槽,然后驾驶座边框首尾两端各用2个大螺丝将其牢牢钉在龙骨上。将厚铁条弯曲成L形,用螺丝钉把一头钉在龙骨上,另一头钉在驾驶座边框内部,驾驶座两端各固定一个L形厚铁条。

驾驶座底板可以使用一整块6毫米厚的白木制成,或者间距6毫米安装25毫米宽的木条拼接而成。建议使用木条,因为木条间的空间可以让雪和水通过,这样就不会结冰。用螺丝将底板安装在橡木边框的下端,将其修整到图中的形状并通过3条平铁片进行加固。樱桃木遮风板延伸到底板和边框连接处的下方,并在橡木拼接处的对侧进行拼接,然后用螺丝彻底固定在边框上。所有的螺丝头都要深深地嵌入到木头中,并用木块将螺丝孔堵上。使用橡木制作的扶手安装在苹果木或枫木的扶手支杆上。使用25毫米厚的橡木制作一块木板,其宽度和龙骨相同,木板前端固定在驾驶座边框上,后端向上翘起搭在一块橡木上。这块木板可以用作安全栏杆,其上安装系索耳。

白胡桃木、美国五叶松木、椴木和橡木是制作滑板支板的合适材料,柏树木也是不错的选择。如果使用橡木,那么制作的滑板支板要比使用其他较软木材制作的薄6毫米。原始板材应该长4.9米、宽305毫米、厚102毫米,其底面要和龙骨底面一样弄得十分平整。用铅笔在中心做记号,从这一点开始进行所有的测量。在滑板支板的两端距下边缘64毫米处做标记。从标记处开始劈开1条又长又薄的木条直至顶端的中心,当木板制作完成后画一条线来标记弧度。4个滑板的夹板和支架是使用51毫米厚的优质橡木或枫木按对制作的。标记出在右舷内侧(向船头方向看的右手一侧)夹板的位置。将夹板楔入滑板支板6毫米深后,精确地将其磨成方形并安装上4个承重螺栓,这样可以防止滑板扭曲变形。4个夹板都要经过这样的处理,因为这些地方承受着相当大的拉力。所有的螺丝和螺母下都应该装有垫圈。1对支架通过大螺丝和夹板固定在一起,然后固定在支板上。假设制作好滑板了,在一个滑板上标记“S”,它是用在右舷一侧的。将滑板放到位并在夹板和滑板之间放1块25毫米厚、拼合成的纸板。将外侧的夹板安装到位后将固定滑板的螺栓穿过夹板、纸板和滑板,用手指拧紧螺帽。这样外侧的夹板被螺栓固定,而且它的位置给滑板自由运转留下了足够的空间。在支板尾端中央刻上一个“A”和滑板的尾端保持一致,表示这是后边缘。标记出左舷内侧夹板的位置,在此拧上一个螺栓,这时还不用将夹板打入木板中。像右舷侧一样,将滑板、纸板和外侧夹板的位置固定好。找一块和滑板支板等长的木板,在边缘切出一段51毫米的凹痕,将凹痕放置在右舷侧滑板的尾部上方,在木板和左舷侧滑板接触的位置做记号,再将这个板子移动到滑板的前端,这样可以检查滑板边缘是否平行。重复此动作并调整左侧滑板和夹板,直到滑板边缘完全平行为止。平行的精准程度比其他因素更能决定快艇滑行的质量。之后将螺栓上紧,并将剩下的夹板和支架安装牢固,移除掉木板条。按图切割并磨圆滑板支板的边角。斜着切割掉滑板支板的下边缘,使其看起来是一个弧形。用螺丝在滑板支板中央固定几条横截面为四分之一圆的硬质木板,这样龙骨就会一直架在滑板支板的中心了。

图中显示了通用的冰上快艇的一般结构,如果按文中的方法建造,制作出来的快艇的速度虽不适合比赛,但是容易操控且安全性高。
图中显示了通用的冰上快艇的一般结构,如果按文中的方法建造,制作出来的快艇的速度虽不适合比赛,但是容易操控且安全性高。

优质生铁是制作冰上快艇滑板的滑脚的唯一材料。因此要按照所需要的滑脚的大小和形状制作一个木模具,用此来铸造滑脚,并为船舵也制作一个模具。尽管图中显示了滑板的细节,但是还需要对滑脚进行描述。为了让划艇达到最大速度,必须保证滑脚的滑行边沿是由两个平面成直角夹成的边缘。这两个平面宽6毫米。将上表面在刨床上进行校准,并钻孔安装螺丝。大多数的铸件厂会有这种物件出售,因此滑脚不会耗费很多资金。滑脚上面的橡木或枫木必须和滑脚贴合紧密,连接处使用船用垫片。螺丝直径9.5毫米,在螺丝头下面垫上垫片,然后将螺丝上紧。用在滑板后部与支板接触处的螺孔中的螺栓要埋头以保证滑板支板的平整。打磨滑板时必须保证尽可能精细,其方法如下:将1个滑板放置在台钳上,使用木制直尺比量将滑动边沿打磨成最佳的曲线,不要打磨螺栓孔下面的位置,将滑板首尾打磨掉5毫米。直尺要能够在滑板上前后顺畅滑动。将各面夹角打磨成直角。在滑板螺栓孔上放置一截铜管,其直径要能容纳6毫米的螺栓。这些螺栓要是长203毫米的方头螺栓,螺栓帽嵌入夹板6毫米以防止螺栓转动,在垫圈和螺母外侧装有开口销。需要制作一个木箱以便在不使用的时候收纳并保护滑板,滑锋的轻微损坏都要耗费大量时间打磨修补。使用时,需要使滑板一直保持在冰面上以防止生锈,滑锋要保持良好的竞技状态。

使用51毫米厚的硬质木材制作一个缓冲器,并在其周边包上铁片,用螺丝固定,放置在舵的前方。测量缓冲器尺寸时有必要将滑板安装到位。斜桅支索的固定片是使用32毫米宽、6毫米厚的铁片制成的,在上面钻孔安装方头螺丝并安装套筒螺母。

主帆脚索处的滑轨是用2块纹理细密的硬质木材制作的,用螺丝将其固定在龙骨上(如图所示)。前端部分应该可以拆卸,这样可以使龙骨与滑板支板的连接条安装到位。用油涂在木板上,但是仅在顶部涂上清漆。如果将木板整个涂上清漆,那么滑环将粘在上面。滑环的质地是黄铜或青铜。

当油彻底干了后,用细砂纸轻轻打磨表面再涂上2至3层能找到的最好的桅杆清漆,每涂一层都要用砂纸轻轻打磨。除了铜质的,其他金属部件都要镀上一层铝,之后船体的制作工作就完成了。

帆、绳索、船体部件的细节图。右上角是为主帆安装绳索的细节图。下面是将船首三角帆、斜桁尖头和帆喉升降索固定在滑轮上的方法。
帆、绳索、船体部件的细节图。右上角是为主帆安装绳索的细节图。下面是将船首三角帆、斜桁尖头和帆喉升降索固定在滑轮上的方法。

组装桅杆和绳索

只有优质云杉木才适合做桅杆。毋庸置疑,空心的木头更轻更适合做桅杆,但是花费也更高。如果资金充足,那就买空心桅杆。如果资金紧张也可以按以下的步骤制作:选择102毫米见方的木材做桅杆,下桁和斜桁使用76毫米见方的木材,船首三角帆帆桁使用51毫米见方的木材。将做桅杆的木材4个边都打磨顺滑,然后从距离底部1.8米的地方向下切割斜面,使桅杆边长缩减为76毫米,打磨4个边,使木材仍保持四方形。在距离桅杆顶1.5米的地方开始,将其边长削减至64毫米,将4个角刨掉使之成为八边形。之后用一个小刨子将桅杆修圆,然后用砂纸将所有刨子留下的痕迹打磨掉。如果试图在切割斜面前将桅杆磨圆,那么你会发现很难保持桅杆笔直。在桅杆底部安装一个宽51毫米的铜圈或铁圈以防止桅杆裂开,并切割出一个榫眼以安装桅座。用苹果树木料或枫木制作出图中所示的横桅索系索耳,然后用螺丝固定在所示位置并将吊环螺栓和桁叉端吊索支架安装到位。下桁和斜桁的制作方法和桅杆相同。下桁的两端边长被削减至51毫米,在尾端钻一个大孔以放置船帆拉索。斜桁的两端边长被削减至38毫米,在其顶端有一个固定拉索的孔。在帆喉处用铆钉固定一块橡木齿板,齿板上装有帆喉木块,齿板最好在船舶杂货店购买。船首三角帆帆桁不用削窄,但是要将其刨圆,将船首三角帆帆桁钩环的齿板用铆钉固定到位。下桁和斜桁上的系索耳和横桅索系索耳相似但相对小一些。

可以使用铁质零件,但最好尽可能地使用黄铜或青铜零件。细节图显示了桅杆顶部的风向条、桁叉端吊索支架和2块支索铁片,图片说明简洁明了,因此不在此过多赘述。船首三角帆滑环是用9.5毫米粗的杆子铆接并焊在6毫米厚的板子上制成的。用76毫米的长钉作为滑环的插销是最好的。这样做的目的是防止帆索滑轮滑动到滑环的下方。用铆钉将桅杆底座的2块部件固定牢固。船首斜桁垂木是用宽25毫米、厚6毫米的木板制作的,在其“V”形底端安装1截从中间劈开的管子。三角帆帆桁钩环是全铜制造的,给钩环端的孔刻螺纹从而连接到前桅支索的螺旋扣上。将龙骨和滑板支板安装到位后才能安装连接条。建议用硬纸制成连接条的模型,交给铁匠或机械师让他们按照模型锻造。将连接条上的螺栓固定在铁片上。如果不能用铜铸成承舵柱,那么必须请一流的铁匠打造,因为这是相当复杂的部件。为承舵柱安装上软橡胶减震垫,这样可以大幅减轻在凹凸冰面上滑行的颠簸。当然舵柄必须安装在承舵柱上,这样就能灵活转动。用棉线包裹舵柄并在其中填入虫胶,之后在表面刷上一层清漆。承舵柱套管处可以使用钢板,但是它们很容易磨损而且会在承舵柱上磨出一个凹槽,这就是为什么值得花钱购买并安装图示中青铜或铸铁的套筒,这种套筒十分耐磨。

因为有许多一流的制帆人都擅长为冰上快艇制帆,所以要挑选一名合适的制帆人,并在下订单时将对帆的要求发给他。斜纹布料比较廉价而且坚韧耐用,但是如果使用优质的帆布就更好了。在下订单时要说明是为了冰上快艇定做帆,并提出以下要求:船首三角帆上要有挂钩以安装在前桅支索上,下端要有套在下桁上的带子或者下端按照帆船的要求制作。主帆上贴近桅杆一侧要有成对的套管,在升起时可套在桅杆上。主帆底端安装一些单独的套管。将这些要求告诉制帆人,他知道如何做。

驾驶座的座垫是用优质棉布制作的,在4边和1面缝接上灯芯绒或长毛绒,在座垫里填充海绵或废弃毛绒玩具中的填充料,座垫要厚64毫米。座垫面罩要比驾驶座长152毫米,因为装入填充物后面罩会变短。稍微长一些的座垫放在座舱里会更稳固。固定座垫的挂扣也要用座垫的面料包起来。

横桅索、前桅支索及拉索都是6毫米粗的钢丝绳,斜桅支索需要用到9.5毫米粗的钢丝绳。在制作每一个部件时都要从快艇上实地测量尺寸以免出现差错。首先用绳环套在桅顶上将桅顶和龙骨的一端连接起来,然后龙骨的另外一端和9.5毫米粗的带圈螺旋扣连接在一起(不要使用挂钩式套螺旋扣)。所有的螺旋扣都要与钢丝索眼环连接。用3毫米粗的棉线将所有的绳圈和连接处包裹好,填入虫漆并在表面涂上清漆。斜桅支索上有一个索眼可以连接到龙骨前端,然后从龙骨前端穿过船首斜桁垂木,向后固定到在缓冲器上的固定片。下桁和斜桁上的绳索粗6毫米,并按照上述方法用绳圈固定。吊索应该用9.5毫米粗的钢丝,其安装方法如下:通过一对双抱钩把船首三角帆的吊索连接到固定在三角帆上的钢丝索眼环;吊索的底端和铁梨木的三眼滑轮连接起来。帆顶吊索上端通过钢丝索眼环连接到铜质系船索上,下端用另一个钢丝索眼环连接在滑轮上。桁叉端吊索两端各有1个钢丝索眼环,一端连接在斜桁齿板的螺孔上,另一端连接在底端的滑轮上,连接方法和横桅索与拉索处的连接方式相同。需要用到9.5毫米粗的马尼拉麻绳,麻绳自由端和船绳连接起来。主帆脚索的一端和系船索滑轮上的金属环连接,另一端连接在钢丝索眼环上,这一端再通过螺丝钩链和主帆脚索滑环连接在一起。一个位于桅杆下端的滑轮可以使滑环在滑轨上滑动,从而可以在滑冰比赛中能轻易调整风帆,而不会使船头迎风减慢速度。其他绳索在图中显示得清楚明了,就不做赘述了。

吊索滑轮是专为钢索设计,也可以使用其他铜质的优质滑轮,但是不能使用镀锌滑轮,也不能使用挂钩式的连接物。

上述的绳索、螺栓、桅杆箍、曲颈管、系索耳、索带、螺丝、导索器等都需要从船舶商店购买。船首三角帆和主帆边沿的索带是用5毫米粗的成股棉线制作而成,船帆的拉线也是用的这种材料。用螺丝将导索器固定在主帆下桁前端,或者用帆尾处的钢丝索眼环代替,绳索穿过后

系上一个绳结并拉紧。在龙骨两侧的滑板支板上分别安装1个导索器用于牵引滑轮上的绳索。

在将快艇放置在冰面上之前,除了滑板,整艘快艇都要在室外组装好——包括帆的部分,以确保各部件连接牢固。

在组装时,用螺栓将龙骨与滑板支板的连接条固定紧,从承舵柱安装孔中心开始测量,在滑板支板两端确定出到承舵柱中心等距离的两点,然后将滑板支板和龙骨调整成直角,之后将各个牵索固定紧。

用防水的帆布制作船罩,罩子大小要可以盖住整个船,以起到保护作用。罩子是一整块,为桅杆留一个开口,然后在边缘装一些索环让船罩可以紧紧地绑在拉索和斜桅支索上。在下桁下安装一块支板可以将船罩支撑起来,像个帐篷一样。在下雪天需要将滑板拆下来风干、涂油后小心地放在储藏箱里。

人们常常会发现,在做许多的事情时,期待的快乐远超过实际获得的快乐。但是这一规律完全不适用于制作冰上快艇。尽管建造这样的一艘快艇会耗费建造者大量的时间和劳动,准备过程中你满心欢喜并充满期待,但是当你掌握了操作快艇的技巧时,它仍能给你带来无与伦比的快乐。掌握其技巧的唯一方法是和几个老手一起比赛切磋。当你爱上冰上快艇后,唯一能满足你的方法就是来玩冰上快艇。


• 冰上滑板车 •

喜欢玩滑板车的人在冬天也可以不必舍弃其爱好了,冰上滑板车是一种在冰上使用的有趣装置,这种装置将超越最好的滑板车。要想做成图中的冰上滑板车也并非难事。

冰上滑板车和冰上快艇非常相似,只是比它小许多,制作它需要3个普通的冰刀。将2个冰刀安装在前端横板的两侧,使2个冰刀刀锋向外倾斜30度。为了实现这个角度,需要把木块削成斜面后固定在横板两端(如图所示),之后将冰刀固定在这2个木块上。

冰刀构造的细节图
冰刀构造的细节图

横板长762毫米、宽203毫米,在横板上竖立一个高660毫米的支架。横杆的前后沿被切割成斜面,因此固定在横杆前沿和后沿上的木板会向尾部倾斜。在两个直板顶端中间固定一根长610毫米的手柄。滑板车尾部是用一块长102毫米、厚203毫米的木板制成的,在其尾端竖直安装第3个冰刀。在冰刀顶部钻孔,用螺丝穿过这些孔将冰刀固定在木板上。在尾部木板前端钻一个孔,可以用螺栓将其固定在前端横板的中间位置,这样可以通过控制横板来引导滑板车方向。

冰上滑板车和轮式滑板车推进原理相似,而滑行速度更快。
冰上滑板车和轮式滑板车推进原理相似,而滑行速度更快。

推进器是用1块木块制作的,用钉子钉穿木块,钉子尖端暴露在木块底面。按图所示将这个木块绑在一只脚上。冰上滑板车的使用方法和滑板车相同。

还可以用另一种方法制作推进器,使用鞋底皮代替木块。在皮子两边开孔以便穿带子。用钉子扎穿皮子让尖端露出来。两种推进器都很好用。

将钉有突出钉子的木块绑在鞋上推动滑板车前进
将钉有突出钉子的木块绑在鞋上推动滑板车前进

• 木制滑冰鞋 •

木制滑冰鞋可以取代普通的钢制冰刀滑冰鞋,这种滑冰鞋还可以避免脚踝扭伤。用几块6毫米厚的硬质木板就可以制作一双这样的滑冰鞋。

首先切割出4块前端高38毫米、后端高51毫米的滑板,滑板长度要比鞋子长51毫米。将1对滑板的顶端钉在一块宽102毫米的木板底面。将1块高51毫米的木板固定在滑板尾部,在滑板前部固定1块高25毫米的木块,用2根螺栓穿过滑板上钻的孔,1根螺栓贴在前端木块的后面,另1根螺栓固定在后端木块的前面。

木质滑冰鞋可以代替冰刀并防止脚踝扭伤
木质滑冰鞋可以代替冰刀并防止脚踝扭伤

在顶板上安装4个三角形木块,每个角安一块,这样鞋尖和鞋跟正好卡在它们中间。还可以根据需要在鞋跟前方位置固定一块横木块。在鞋子侧面固定带子用于将鞋绑定在脚上。两只滑冰鞋的做法相似。


[1]如今我们使用醇酸树脂或丙烯酸涂层。

回复

请输入您的评论!
请在这里输入您的姓名