Пожалуй, есть вещи, которые явно не для всех – и неважно какой у человека достаток или характер. Некоторые аксессуары способны рассказать очень многое о своем хозяине, даже не видя его самого. Одним из таких можно с уверенностью назвать флюгер. Этот механизм не является чем-то обязательным или жизненно – важным и в то же время, его нельзя назвать просто аксессуаром. Флюгер – это не просто полезный прибор для определения направления ветра, в большей степени, он показатель жизненной позиции и активного статуса людей, установивших его на свое жилье. Как его выбрать и установить, рассмотрим более подробно в данной статье.
Ветроуказатель на крышу: устройство и принцип работы
Хотя сегодня флюгер чаще всего используется как элемент декора загородных домов, списывать его со страниц истории пока рано. Даже в наш цифровой век механические ветроуказатели исправно несут свою службу на небольших метеостанциях, в портах и на аэродромах. В зависимости от предназначения можно выделить несколько типов флюгеров:
- метеорологические ветроуказатели, которые изготавливаются из кованого металла и отличаются высокой подвижностью, что, в свою очередь, положительно сказывается на точности показаний;
- приборы, совмещённые с устройством для определения скорости ветра, которые по имени создателя называются флюгерами Вильде;
- дымоходные — с корпусом, который дополнительно играет роль колпака дымовой трубы;
- декоративные — служат в основном для украшения, поэтому их флажок и указатель выполняют в виде фигурок птиц, зверей, сказочных персонажей и т. д.
Какой бы простой ни казалась конструкция флюгера, надёжный и долговечный ветроуказатель можно получить только в том случае, если он будет содержать следующие детали и узлы:
- Вертикальная ось, на которой устанавливается флажок и противовес. Ось может свободно вращаться на 360°, благодаря узлу скольжения или качения.
- Корпус, который крепится к печной трубе или монтируется на крыше. Являясь основанием конструкции, корпус выполняет функции держателя подвижной оси.
- Подшипник. Этот узел фиксируется в корпусе и обеспечивает лёгкость вращения оси ветроуказателя. В конструкции может использоваться один или несколько шарикоподшипников, а также узлы скольжения, состоящие из втулок с низким коэффициентом трения.
- Защитный колпак. Устанавливается на вертикальной оси и предотвращает проникновение осадков в корпус ветроуказателя.
- Ориентирные углы или румбы. Представляют собой два перекрещенных под углом 90° прутка с нанесёнными литерами, обозначающими стороны света (пары Север-Юг и Восток-Запад). Румбы жёстко фиксируют к корпусу и во время монтажа флюгера ориентируют по компасу.
- Стрела (указатель) — крепится к оси под углом 90° и служит указателем направления ветра.
- Флажок представляет собой лопасть, установленную с одной стороны стрелы. В большой площади поверхности этого элемента, собственно, и кроется весь декоративный потенциал флюгера.
- Противовес. Крепится на другом конце указателя и служит в качестве балансировочного устройства, уравновешивающего стрелу.
Конструкция флюгера настолько проста, что её можно с лёгкостью воссоздать в домашних условиях
Уже одного взгляда на схему флюгера достаточно, чтобы понять, как он работает. Благодаря высокой парусности флажка, поворот указателя происходит даже от небольшого перемещения воздушных масс. Вращение лопасти будет происходить до тех пор, пока она не установится параллельно ветру — в таком положении площадь сопротивления будет минимальной. При этом стрелка будет направлена в ту сторону, откуда дует ветер, а флажок точно укажет место, куда перемещаются воздушные массы.
Этапы производства изделия
Первым делом определитесь с дизайном приспособления, после чего составьте чертеж, на котором будут отражены абсолютно все детали. Далее алгоритм действий таков:
- Изготовьте вертикальную опору из арматуры, трубы или иного металлического стержня. Длина составляет 125 мм, а диаметр — 13 мм.
- В верхней части плашкой нарежьте резьбу под крепление горизонтальной части изделия.
- В нижней части установите подшипник, который позволит флюгеру оборачиваться вокруг оси. Важно, чтобы в подшипник не попадала грязь и вода. Для этого на него надевается колпачок из металлического листа (некоторые делают колпачок из крышки пластиковой бутылки).
- Крепление декоративного элемента осуществляется за счет установленных внизу четырех пластин, с одной стороны прикрепленных сваркой к металлической оси. На другой стороне проделываются отверстия для саморезов, которыми флюгер крепится к кровельному материалу.
Поскольку флюгер с пропеллером — конструкция динамичная, его не устанавливают на высоких домах, так как не будет видно, как сильно вращается винт.
Основная часть — «самолет» — вырезается из железного листа, фанеры или пластика. Пропеллер же изготавливается исключительно из металла. Лопасти вращающегося элемента располагаются под небольшим углом относительно друг друга. Сделать пропеллер можно из оцинкованного листового железа, используя ножницы по металлу. По центру полосы-заготовки проделывается отверстие под крепежный элемент, затем края полосы немного поворачиваются в разные стороны. Вариантов крепления пропеллера к самолету существует два:
- Если флюгер фанерный, пропеллер можно прикрепить саморезами к его торцевой части. Крепеж не закручивается до конца, чтобы оставалась возможность вращения.
- К носовой части металлического самолета сваркой или пайкой крепится маленький штырь, на конце которого должна быть резьба, куда накручивается гайка и шайба. Так мы получаем и крепеж, и ограничитель. Штырь может быть без резьбы, но со шляпкой, однако этот вариант подходит в случае уже надетого пропеллера.
Варианты конструкций флюгеров
Традиционно флюгарка для крыши изготавливается в виде плоских силуэтов сказочных персонажей, животных, ангелов, силуэтов кораблей, старинных экипажей, трубочистов и даже пивных кружек с рыбой. В старину, в плотной городской застройке с высокими остроконечными крышами, таким способом удавалось обозначить самые важные в городе места – городскую ратушу, торговые лавки, пивные, дом лекаря, пекаря и сапожника.
Сегодня все чаще в качестве флюгерки выбирают силуэты котов, птиц, петухов, собак, забавных мультяшных героев.
Особым уважением пользуются силуэты аистов на крыше, как символа надежности домашнего очага.
Нередко для флюгера на крыше используют церковные силуэты, фигурки ангелов и целые религиозные сюжеты.
Отдельную категорию составляют так называемые флюгеры – дымники, устанавливаемые на дымоход или дымовую трубу. В этом случае флюгерку для крыши изготавливают способом художественной ковки, что обеспечивает высокую прочность и долговечность конструкции.
Признаком высокого стиля считается установка на крыше объемных фигур, изготовленных из жести и тонколистового металла. Собранный из нержавейки, а иногда с хромированным покрытием, такой флюгер всегда производит впечатление на гостей и прохожих.
Изготавливаем флюгер на крышу своими руками
Наилучшим материалом для изготовления флюгера считается тонколистовая сталь, для небольших конструкций, с форматом 400х500 мм, используется оцинкованный лист толщиной 2-2,5 мм, для сложных и габаритных конструкций можно использовать трехмиллиметровый металл.
Подбираем подходящий эскиз флюгерки. Это может быть шуточный сюжет.
Более традиционные силуэты — волк, кошка, медведь.
Особой популярностью для изготовления флюгарок на крышу пользуются силуэты драконов и экзотических животных.
Переносим понравившийся силуэт флюгерки на металл и вырезаем электролобзиком.
Края заготовки флюгера зачищаем болгаркой.
Предварительно потребуется изготовить крепление для установки флюгера на крышу, фото.
Для этого потребуется полоска металла шириной 20 см и длиной 50 см. Полоску необходимо выгнуть на стальном уголке в тисках в форме трапеции, как на фото. В центре вырезаем отверстие и привариваем толстостенную стальную трубу, внутренним диаметром 15 мм и высотой 300 мм. Для фиксации оси вращения флюгера в боковой стенке просверливается отверстие и нарезается резьба М8.
На следующем этапе необходимо подобрать ось вращения под трубу и вырезать канавку под установку фиксирующего болта.
Остается приварить металлический силуэт флюгера к оси и покрасить хорошей атмосферостойкой краской, после этого можно подбирать место на коньке крыши.
Самую простую школьную конструкцию флюгера для крыши можно изготовить за полчаса из деревянного бруска.
Флюгерка собирается из двух брусков. Первый используется как основание оси, из второго изготавливается стрела. Для оперения можно использовать жесть из консервной банки, а в качестве оси вращения обычный гвоздь, забитый в отверстие, просверленное на глубину 40-50 мм. Школьный флюгер сможет показывать условный напор или скорость ветра. Для этого нужно вырезать тонкую пластинку жести и закрепить ее на тонком проволочном подвесе. Если добавить рамку с градуированной шкалой, конструкция может определять скорость ветра с точностью до 10%.
Для использования на крыше дачи или в качестве игрушки можно изготовить флюгер из обычной пластиковой бутылки. Потребуется литровая пластиковая бутылка, спица или сварочный электрод и деревянная рейка – опора. Нужно аккуратно проделать разогретым металлом отверстие в донной части и пробке бутылки. Далее, на боковой поверхности канцелярским ножом вырезают лопасти и отгибают их под углом 90 о к оси вращения. Остается закрепить спицу на деревянной планке, одеть флюгерку и испытать прибор в действии на крыше.
Галерея
- Декоративный флюгер, Таллин
- 11-метровый флюгер в районе Лаздинай, Вильнюс
- Старинный флюгер в виде пистолета в Юрмале, Латвия
- Декоративный флюгер в виде кошки (Украина)
- Декоративный флюгер, занесённый в книгу рекордов Гиннеса как самый большой (Херес-де-ла-Фронтера)
- Флюгер на дымовой трубе
- Флюгер на вилле Меересблик в посёлке Отрадное (Калининградская область)
Как сделать флюгер
Готовый эскиз флюгера в натуральном размере, распечатанный на бумаге, приклеить на кусок материала нужного размера. Любым доступным способом перенести контуры на материал. Сделать это можно:
- При помощи копирки. Этот вариант пройдет с фанерой, пластиком и текстолитом.
- При помощи кернения. Этот способ подходит для металла. Берем узкое зубило или мощное шило, ставим острие на контур, молотком ударяем пару раз по ручке сверху. Острие оставляет на металле небольшую вмятину. Так переносим весь контур.
Некоторые изделия больше похожи на произведение искусства
По меткам восстанавливаем контур. На некоторых материалах это можно сделать при помощи карандаша или маркера, для металла — только при помощи все того же кернения.
Чтобы можно было понять откуда дует ветер, делают вот такую розу ветров
Дальше надо по полученному контуру вырезать корпус флюгера. Выбирать инструмент для вырезания флюгера следует в зависимости от вида материала. В большинстве случаев подходит электролобзик. Для материалов помягче можно использовать и ручную пилку. Для металла толщиной 2-3 мм также можно попытаться вырезать флюгер при помощи ручной пилы или электролобзика. Правда, потребуется много времени. Металл потолще, даже самый мощный электролобзик не возьмет. Для такого случая можно воспользоваться сварочным аппаратом, большим зубилом. Прямые и не очень скругленные участки, можно попытаться вырезать болгаркой.
После того как «тело» флюгера вырезано, края обрабатывают до гладкости. Для этого используют надфили, напильники, наждачную бумагу. Если есть болгарка, процесс можно ускорить, поставив шлифовальные диски разной зернистости.
Инструменты и материалы для изготовления
Поскольку нашему метеорологическому прибору приходится постоянно сопротивляться воздействию окружающей среды, порой очень агрессивному, изготавливаться он должен из соответствующих материалов, иначе долго не прослужит. Часто флюгеры делают деревянными (даже фанерными) и из листового железа. Редко выбирается медь, хотя именно этот металл подходит больше других.
Деревянный флюгер, обработанный защитным составом, прослужит несколько лет. Стальной аналог — несколько десятилетий при условии периодического подкрашивания, для чего не всегда есть возможность, а вот медное изделие практически вечное. Обрабатывать медный лист проще всего, а с его украшением не появляется проблем.
С недавних пор флюгеры начали делать из пластика. Материал легко обрабатывать — для этого не нужны сложные инструменты. Однако, если для крыши дачного домика изделие подходит, то на большом роскошном доме оно смотреться не будет, тут уже потребуются дорогие материалы. Инструменты понадобятся следующие:
- ножницы по металлу;
- пила;
- ножовка;
- напильник;
- болгарка;
- наждачная бумага;
- дрель;
- карандаш;
- линейка.
Зачем нужен флюгер
Можно сформулировать две причины, по которым флюгер до сих пор сохранил популярность:
- Конструкция идеально подходит для определения мгновенного направления ветра. Прибор, которому без малого несколько сотен лет, работает на крыше лучше спутников и электронных метеостанций;
- При правильном подборе конструкции и места установки на крыше можно определить скорость ветра и даже измерить ее.
Подавляющее большинство владельцев, установивших флюгер на крышу своего дома, считают, что вращающийся силуэт или трещотка помогает отгонять непрошеных гостей — голубей, ворон, кошек. На практике крепление конструкции на крыше отпугивает только первые три недели, пока окружающая живность не привыкнет к новому раздражителю.
Большинство владельцев считают их забавной игрушкой, символом удачи, и не более того. Но, несмотря на простоту конструкции, флюгер на крыше действительно может помочь с прогнозом погоды и даже предсказать дождь. В любой местности существует так называемый горизонт дождя, направление, откуда приходят облака с обязательным дождем. В этом случае фигурка на крыше может предсказать дождик за пару часов до появления грозового фронта.
Конструкция флюгера — асимметричное плоское полотно или силуэт, закрепленный на вертикальной оси вращения. Под воздействием давления набегающего на плоскость воздуха возникает вращающий момент, и флюгер проворачивается на оси до установления минимального сопротивления потоку. То есть, силуэт на крыше всегда указывает либо на направление, откуда дует ветер, либо куда, это зависит от выбора владельца.
Как устроен флюгер
В конструкции флюгера используется четыре основных узла:
- Флюгарка — металлический, пластиковый или фанерный силуэт, закрепленный на поворотном стакане подшипника качения;
- Подшипник качения;
- Ось вращения;
- Опорный узел, удерживающий силуэт на оси в фиксированном положении на крыше.
Опору для силуэта изготавливают под крепление на коньке или на фронтоне крыши.
Большинство конструкций флюгеров для крыши изготавливаются по аналогичной схеме, основные отличия могут касаться оформления узла вращения. Для габаритных и тяжелых флюгеров применяется подшипник скольжения, проще говоря, закаленная стальная ось, вставленная в металлическую трубу. Силуэты с небольшой парусностью обязательно устанавливают либо на закаленный стальной шарик, либо на пару подшипников качения.
Обязательным условием надежной работы флюгера на крыше дома является наличие разбалансированного аэродинамического силуэта. Простым языком это означает, что, если мысленно провести вертикальную линию по оси вращения прибора через весь силуэт, то одна из сторон должна быть больше по площади. Если половинки конструкции одинаковы, то флюгер будет просто беспорядочно вращаться на оси.
Проверить «на земле» качество флюгера довольно сложно, для этого потребуется закрепить флюгер на свободном от деревьев и построек месте и ветреная погода не менее 5 м/с. Большинство производителей поступают проще – искусственно увеличивают чувствительность флюгера установкой силуэта стрелы с широким плоским «оперением». Теперь прибор будет реагировать даже на слабый ветерок в 1-2 м/с.
Нередко из-за сильного удаления силуэта или флюгерки от оси вращения возникает дисбаланс, поэтому конструкцию приходится уравновешивать установкой противовеса. В противном случае прибор будет стремиться занять одно положение, когда центр тяжести флюгерки, подобно маятнику, будет находиться в самой нижней точке.
Читать также: Паспорт счетчика электроэнергии меркурий
Обычно к вращающемуся на крыше силуэту добавляют указатели сторон света, таким образом, конструкция приобретает законченный «метеорологический» вид. Настоящие метеофлюгеры выглядят намного скромнее, это может быть небольшая горизонтальная трубка Пито с поворотным крылом или более примитивный пропеллерный счетчик скорости набегающего потока.
Но, в отличие от домашних флюгеров на крыше, метеорологический прибор устанавливают на открытом пространстве, на высоте не менее десяти метров над землей. Только в этом случае датчик скорости и направления ветра будет давать достоверные данные. Все конструкции китайских метеофлюгеров с силуэтами драконов и замысловатыми узорами, которые, по утверждению производителей, можно установить даже на балконах многоэтажных зданий, являются не более чем забавными игрушками.
Указатели сторон света (роза ветров).
Указатели сторон света служат для определения направления ветра. Устанавливаются на ось вращения стационарно и позиционируются по компасу, либо по известным ориентирам. Возможен выбор с русским (СЮЗВ) или английским (NWSE) написанием букв.
Сборка указателей предельно проста, и осуществляется по схеме «паз в паз». Для фиксации на оси вращения используются 2 болта и 2 гайки М6 (прилагаются к комплекту флюгера). Порядок сборки указан на фото.
| Освободите указатели от упаковки и расположите так, что бы пазы в центральной части находились напротив. | Вставьте указатели пазами один в другой, так что бы получился П-образный профиль. | Вставьте болты в отверстия и наживите гайки из прилагаемого комплекта. | Наденьте получившуюся конструкцию на ось вращения и зафиксируйте пассатижами или гаечным ключом. |
Особенности и назначение
Флюгером называют прибор из арсенала метеорологов. Он устанавливается на крышу дома, чаще на кровельную часть или на дымоход. Зачастую флюгеры украшают именно частные дома. Этот прибор измеряет силу ветряного потока и его направление. Сейчас, в эпоху современных гаджетов, флюгер кажется пережитком прошлого. Дома можно установить продвинутую аппаратуру, и она точнее определит как направление ветра, так и его силу. Однако флюгеры и по сей день остаются актуальны. В основном, конечно, ради красоты, а не для практических целей. Но порой и технологии могут дать сбой. А старый добрый метод не подведет.
История создания флюгера переносит нас в Древнюю Грецию в 48 год до нашей эры. Эта конструкция была выполнена в виде языческого бога Тритона. Он выглядит как русалка, только мужского рода. То есть у него рыбий хвост, а туловище и голова мужчины. Этот флюгер украшал вершину башни ветров. Высота башни составляла 12 метров, а диаметр ее был приблизительно 8 метров. Башня была восьмигранной. Сделал ее предположительно астроном Кирр. Верхушка Башни ветров была украшена изображениями восьми ветров – северный, северо-восточный, восточный, юго-восточный, южный, юго-западный, западный и северо-западный. Флюгер, возвышавшийся на Башне ветров, в длину был 4-8 футов. Он указывал направление ветра и какой именно бог отвечает за погоду в данный момент. Флюгер Башни ветров, к сожалению, не сохранился до наших дней.
Флюгеры часто украшали крыши домов знатных людей в Древней Греции, особенно богатых землевладельцев. Но для них флюгер носил и практический характер. На нем чаще всего изображались боги Древней Греции.
Популярны флюгеры были также и в странах Скандинавии, точнее, у викингов
Для них знание направления и силы ветра было очень важно, так как они были мореходами и часто передвигались на кораблях. А знание, куда направлен ветер, помогало им в расчетах
Поэтому флюгер зачастую располагался на корабле – либо на носу, либо на специальном шесте на палубе. Он был сделан из дорогих материалов и изображал языческих богов. Только на этот раз боги были норвежскими. Позже флюгер украшал шпили церквей. И вот эти конструкции уже сохранились до наших дней. Если путешествуя по Скандинавии, присмотреться к верхушкам храмов, то можно увидеть этот древний элемент.
В Средние века в европейских странах тоже не забывали о флюгерах. Хозяева больших замков велели устанавливать их на своей крыше. Вместе с функцией определения ветра он служил указателем того, какая именно семья живет в этом доме, так как геральдические отличия отображались на флюгере.
В викторианскую эпоху популярность флюгеров возросла как никогда. В это время они уже не изготавливались руками и по индивидуальному заказу. Таких мастерских было мало и они не успевали обслужить всех желающих приобрести это изделие. Поэтому организовывались производства, которые ставили изготовление флюгера на поток. После викторианской эпохи интерес к этим конструкциям упал. Возрождение их произошло только в 1970-е годы.
Флюгеры разделяются на группы в зависимости от их назначения.
Дымоходный. Этот флюгер располагается вблизи дымохода, точнее, на колпаке трубы от него. Он препятствует попаданию лишнего воздуха в дымоход и при сильном ветре продукты сгорания не задерживаются в дымоходной трубе. Это увеличивает тягу вентиляции и дымохода. Тогда камин и отопление адекватно работает. Подобный прибор устанавливается при наличии камина и помогает его правильной эксплуатации, особенно если в регионе, где построен дом, сильные и порывистые ветра.
Фанерная модель
Из кусков фанеры, оставшихся, допустим, после ремонта, вполне возможно смастерить прекрасный флюгер. Для начала стоит выбрать простейшую конструкцию.
Нужно вырезать из фанеры три равнобедренных треугольника. Оптимальные размеры самого большого из них — 20 см (длина основания) на 30 (общая высота). В этом треугольнике по центру надо просверлить отверстие для последующего закрепления флюгера на бруске. Отверстие по своим размерам должно соответствовать диаметру обычного гвоздя.
Второй треугольник следует сделать поменьше — с габаритами 12,5 на 12,5 см. В нем со стороны вершины следует вырезать тоненький прямоугольник. Он должен доходить приблизительно до середины треугольника.
Третий треугольник должен быть еще меньше — с размерами 7,5 на 7,5 см. В нем тоже вырезается прямоугольник, но на этот раз он должен начинаться от основания.
Теперь соединяем все вместе: самый большой треугольник — основа, к нему приклеиваем среднюю деталь, причем роль крепления будет играть вырезанный прямоугольный участок. Таким образом, у флюгарки (так называют вращающуюся часть флюгера) образуется хвост.
С другой стороны к большому треугольнику прикрепляем самый маленький треугольник. В итоге конструкция должна получиться похожей на самолет.
В отверстие в центре главного треугольника вставляем гвоздь с нанизанной на него бусинкой. Еще две бусинки надеваем на этот гвоздь снизу.
Теперь гвоздик нужно всего лишь забить в деревянный брусок. В общих чертах конструкция готова. Дополнительно ее можно залакировать, покрасить, пропитать водоотталкивающими составами.
Красивый деревянный флюгер в виде самолёта
На изготовление такого флюгера требуются навыки плотника, но и выглядит он красиво, заодно эти навыки можно и приобрести.
Из относительно сложных инструментов, помимо лобзика, дрели, шуруповёрта и болгарки потребуются:
- тиски и
- электрорубанок (возможно получится обойтись и без него).
Как и в предыдущем варианте сначала изготавливается пропеллер, выглядит такой пропеллер уже куда лучше чем в первом варианте, но и навыков и инструментов требуется больше.
Лопасти пропеллера делаются в данном случае из фанеры. Фюзеляж изготавливается из брусков, выпиливая их лобзиком, подрезается электрорубанком. Все подробности сборки и изготовления рассказаны в видео.
В этом же видео (в конце) показан интересный вариант флюгера с движущимися фигурками. Только зачем-то автор сделал фигурки в которых женщина колет дрова, а мужчина сидит и пьёт… Не красиво, но принцип понять пойдёт.
Рекомендую: Как дёшево построить дом и обустроить свой дачный или загородный участок
Ссылки
| Флюгер на Викискладе |
- Флюгер
— статья из Большой советской энциклопедии.
| Это заготовка статьи о метеорологии. Вы можете помочь проекту, дополнив её. |
| Метеорологические приборы и инструменты | |
| |
