Модернизация монтировки EQ-3 от Deep Sky

[Oleg1601]

Здравствуйте.
Имеющаяся бюджетная монтировка EQ-3 от китайской компании Deep Sky эксплуатируется мной уже второй год. Относительно неё, при приобретении, иллюзий никаких не питал – бюджетная, относительно спокойная, рабочая лошадка для начинающего любителя астрономии. По грузоподъёмности находится посредине между EQ2 и EQ3 от Synta. Червячные приводы установлены на обеих осях. Искатель полюса не предусмотрен. Посадка трубы - «ласточкин хвост».



Страшных заболеваний у неё при первоначальной разборке не обнаружилось – единственное, что пришлось сделать, это стереть родную, застывающую на морозе, вязкую китайскую смазку. Но впоследствии обнаружились некоторые «болячки».
Червячные приводы монтировки, по-видимому, оказались сделаны из силумина, и потому стальные стопорные винты, при затяжке, оставляли на их поверхности заметные борозды.
 


Возник вопрос, как увеличить прижимную способность стопорных винтов и при этом не повредить поверхность червячных приводов.
Результатом стали латунные втулки, играющие роль фрикционов, с отверстием в боку с одной стороны (для винта не позволяющего втулке прокручиваться), и привинченными стальными шайбами с другой стороны (опорная площадка под стопорный винт), которые увеличивают площадь воздействия тормозных винтов на оси червячных приводов и предохраняют их от износа.

 

Кроме этого, был обнаружен небольшой люфт полярной оси, который я пытался устранить подмоткой фольги, но как то без особых результатов.
В конце концов, болтанка в области полярной оси и «чесотка» в своих руках меня окончательно достали, и я, пользуясь случаем, решил заняться лечением выявленных монтировочных болезней.
Описывать разборку монтировки смысла не вижу - разбирается она элементарно, достаточно открутить пару гаек на концах осей. В результате разборки видно, что в монтировке абсолютно нет никаких подшипников – для скольжения используются пластиковые прокладки. Что поделать – бюджетное устройство…



Поскольку труба моего телескопа «обросла» дополнительными устройствами (новый фокусёр, приточные и вытяжной вентиляторы, лазерный целеуказатель, электропривод фокусёра), что неизбежно увеличило её вес, нужно было что-то придумать с монтировкой – приобретать более грузоподъёмную или модернизировать имеющуюся, т.к. в том, заводском, варианте она работала практически на пределе своих сил. Поскольку свободных финансов не было, выбор пал на второй вариант.
К сожалению, конструкция монтировки не даёт провести радикальную доработку, но я постарался сделать всё, что возможно, а именно – установить оси монтировки на подшипники.

Вот, примерно так, я вижу решение этого вопроса (компьютерной графикой не владею, поэтому изобразил как смог  ):



Узлы монтировки и материалы, используемые для переделки.



Основная переделка коснулась корпуса полярной оси. Поскольку валы планировалось использовать родные (диаметром 15мм), то именно они и задали размеры устанавливаемых подшипников. В место приложения основной нагрузки было принято решение установить сразу два радиальных шарикоподшипника 6202 и 6002, разделённых стальной дистанционной шайбой толщиной 0,3мм. Сами подшипники установлены в выточенную токарем стальную двухступенчатую «чашку», а та, в свою очередь, в рассверленное в корпусе полярной оси  под неё,  посадочное место.

       

Для улучшения вращения вала червячного привода, вместо прежней тонкой пластиковой прокладки, был установлен упорный шариковый подшипник 8202. Для этого пришлось удалить «мешающийся» прилив внутри корпуса под тормозной винт, который «переехал» на новое место.
Для его установки была выточена втулка, которая была установлена ближе к цифровому лимбу.

 

Сам вал червячного привода пришлось укоротить на толщину упорного подшипника, чтобы венец червячного привода остался на прежнем месте.
В результате вращение червячного привода стало намного свободнее, чем раньше.

С червяками доработка не проводилась. Единственное, поменял болты М4 на винты М5 под ключ шестигранник, для более удобного обслуживания, соответственно расточив отверстия под их регулировку.

Так как изначально хотел увеличить грузоподъёмность монтировки, то посчитал, что установки одних подшипников будет недостаточно и надо разнести их друг от друга подальше. Поэтому сам вал стал длиннее на 40 мм – выточен новый, а корпус полярной оси был удлинён на 45 мм – выточена удлинительная втулка из стали. Эта втулка крепится на корпусе монтировки с помощью трёх винтов М3 расположенных через 120 градусов.



Здесь, внутри самой втулки, на хвостовик вала установлен радиальный шарикоподшипник 6002, а под зажимной гайкой установлен ещё один подшипник  - упорный 8202.
Установлено всё это будет в следующем порядке:



Зажимная гайка сделана из обычной колпачковой гайки М12 и имеет три фиксирующих винта М3, расположенных через 120 градусов.
Теперь полярная ось имеет очень плавный ход, так как практически все поверхности скольжения заменены шариковыми подшипниками.

С осью склонений, в виду особенностей конструкции её корпуса, доработки проведены минимальные. Задняя внутренняя часть корпуса была рассверлена до рёбер жёсткости, после чего  в неё была запрессована стальная «чашка» для установки упорного шарикового подшипника 8202. Вал оси остался прежним. Зажимная гайка сделана по аналогии с гайкой, установленной на полярной оси, только здесь, для переделки, использовалась обычная гайка М12. Затяжка трёх стопорных винтов М3 осуществляется через отверстие, просверленное в стенке корпуса. Правда, после того, как будет установлен колпак, в который вкручивается штанга противовеса, оно становится недоступно.

   

Тормоза монтировки были также переработаны. Ранее установленные латунные втулки остались на месте, но к ним добавилось по паре болтов ограничивающих колебания втулок в стороны (втулки установлены к валу с зазором, т.к. поверхность вала червячного колеса имеет слегка коническую форму). На концы этих болтов навинчены гайки с прессшайбой для регулировки зазора между болтами и втулкой. Кроме этого на фиксирующие винты (которые не дают втулке прокручиваться) были установлены пружины для возврата втулки в исходное состояние.
Так как тормозная втулка на оси RA коротковата (ниже высоты вала), то на вал червячного привода дополнительно установлено дистанционное кольцо, устраняющее нехватку высоты втулки.
Все эти нововведения позволили устранить люфты при зажатом стопорном винте, а также «залипание» втулки на валу после отжатия стопорного винта.

Тормоза оси RA:

     

Тормоза оси DEC:

   

После сборочных работ вся монтировка была окрашена, для придания однообразного вида, автоэмалью в чёрный цвет.

Ещё фото:

     
     
 

[INPan]

Ну что тут скажешь, молодец Олег, поборол это чудо китайской инженерной мысли!
Теперь бы впечатления от переделки узнать.
Есть и у меня такое чудо. Только живёт эта монти у меня на советской геодезической треноге и несёт на себе рефрактор Дипскай 90х900.
С самого начала эксплуатации бесил тот факт, что по мере наведения на объект, при затягивании стопорных винтов этот самый объект, с таким трудом пойманный, уходил из поля зрения в произвольном направлении.
Решил разобраться в причине, а когда добрался до внутренностей, руки опустились. Такое впечатление, что она спроектирована специально так, чтобы отбить всякое желание заниматься астрономией! Конструкция фрикционов червячных передач – это бред идиота! Это ж надо было додуматься до такого!
Можно было сделать всё гораздо проще и надёжнее, но проектировщик, видать, не из тех, кто ищет лёгкий путь.
Чтобы эту монтировку заставить работать как положено, нужно её препарировать и почти полностью ампутировать внутренности, переделывать оси, а значит и червячные колёса, ставить подшипники и организовывать правильный фрикцион. В общем это уже будет другая монтировка.
Когда я её покупал, меня предупреждали, что это конструктор, и надо быть готовым к рукоприкладству.
Однако Олег решил проблему малой кровью. Молодец!

[Oleg1601]

Спасибо за оценку моего труда!
Впечатления, конечно, чисто субъективные, но чувствуется, что прочность монтировки значительно возросла. Плавность хода, соответственно, улучшилась в разы.
Рукоятки тонких движений работают легко и плавно. Вес головы увеличился.
Правда, есть одно НО, если сравнивать плавность хода осей монтировки, то ось DЕС безоговорочно проигрывает оси RА...  Может, когда нибудь, со временем, и её поставлю на подшипники.

[I.A.R.]

Респект за доработку монтировки и добротное описание проделанной работы!

В качестве замечаний можно отметить лишь нерационально большое количество подшипников и неправомерное использование упорного подшипника на оси склонений (DEC). Впрочем кашу маслом не испортишь, и избыток подшипников лишь несколько увеличивает трудоемкость доработки, расходы и вес. Я бы предложил тем, кто захочет пойти по вашим стопам, внести некоторые изменения в конструкцию (см. рис.)

Например, несколько упростить узел прижима червячного колеса к полярной оси (RA). Здесь в кольце предусмотрено лишь одно резьбовое отверстие, в которое вкручивается ручка-винт. Закручивая ручку, мы подтягиваем кольцо, которое прижимает колесо к оси при этом их поверхности не повреждаются сосредоточенной нагрузкой как это происходит в случае просто упора винтом и нет некоторого самопроизвольного проворачивания колеса под действием того же винта.

Использовать меньшее, но достаточное количество подшипников для полярной оси -- один упорный подшипник и два радиальных. Выборка люфта осуществляется по-прежнему гайкой, но которая уже упирается в радиальный подшипник. Нет особой нужды ставить здесь еще один упорный. Дело в том, что радиальные подшипники способны воспринимать не только радиальные нагрузки, на которые они собственно и рассчитаны, но и некоторой величины осевые. Это примерно половина неиспользуемой радиальной нагрузки подшипника. Например, статическая нагрузочная способность подшипника 102 составляет около 250 кг. Ну, пускай на трубу и прочее уйдет килограмм 10. Тогда на восприятие осевой нагрузки формально останется аж 120 кг. Что, конечно, совершенно избыточно.

Поэтому подшипники 102 можно смело ставить на ось DEC взамен поставленных там сейчас упорных подшипников 8202. Упорные подшипники совершенно не годятся для восприятия радиальных нагрузок даже слабых. Проходящая через них ось под действием радиальной нагрузки просто ложиться на край одно из колец подшипника и трется по нему. Можно ли это называть нормальным вращением?

[Oleg1601]

Спасибо за оценку и советы)
Попробую, как Вы советуете, поставить на концы осей вместо упорных подшипников - радиальные. Внутри оси RA, рядом с шестерней ЧП, оставлю все же пару подшипников, т.к. в это место приходится основная нагрузка, а диаметр оси, для её снижения, возможности увеличить нет.
По цене подшипники мне обошлись недорого - по 40 - 60 руб за штуку.
Что касается тормозов, то можно сделать и так, как Вы предлагаете. В Вашем случае тормозная втулка подтягивается, в моём - прижимается, а в целом идея одна - увеличение площади прижима и защита поверхности оси. Мои втулки были выточены из латунных сантехнических муфт, т.к. материала для их изготовления, кроме стали, найти не было возможности.

[INPan]

Схема фрикционного контакта в монтировке изначально организована не грамотно. Втулка, прижимает ЧШ к довольно тонкой оси в радиальном направлении, вызывая изгиб оси, а сама ЧШ фиксирована червяком, и этот изгиб приводит к повороту оси RA при затягивании фиксирующего винта. К этому добавляется люфт ЧШ на оси. Всё это приводит к уходу объекта из поля зрения.

[Oleg1601]

Есть какие мысли, как это можно устранить?

[ysdanko]

Схема фрикционного контакта в монтировке изначально организована не грамотно. Втулка, прижимает ЧШ к довольно тонкой оси в радиальном направлении, вызывая изгиб оси, а сама ЧШ фиксирована червяком, и этот изгиб приводит к повороту оси RA при затягивании фиксирующего винта. К этому добавляется люфт ЧШ на оси. Всё это приводит к уходу объекта из поля зрения.

Верно подмечено. Поэтому, естественным образом, напрашивается вариант, не с радиальным упором винтом, а нечто, охватывающее ось, на подобие "хомута".

[Telebob]

Хочется поблагодарить автора темы за интересную и полезную работу по доработке серийной китайской монтировки до уровня, который позволяет ее эксплуатировать. Возникает простой вопрос, а где бы это можно было опубликовать (лучше на английском) что-то типа рекламации на эту монтировку, которая по большому счету мало пригодна для более-менее приличных наблюдений. Пусть китаезы задумаются.

[Oleg1601]

которая по большому счету мало пригодна для более-менее приличных наблюдений.

Ну уж не совсем она "потеряна" для астролюбителей)
Люди умудряются пользоваться монтировками и попроще, например EQ-2 и EQ-1, и даже заниматься с ними астрофото.

[I.A.R.]

которая по большому счету мало пригодна для более-менее приличных наблюдений.

Ну, уж не совсем она "потеряна" для астролюбителей. Люди умудряются пользоваться монтировками и попроще, например EQ-2 и EQ-1, и даже заниматься с ними астрофото.

"Гвозди бы делать из этих людей - не было б в мире крепче гвоздей..." (с)

[Oleg1601]

"Гвозди бы делать из этих людей - не было б в мире крепче гвоздей..." (с)

Как бы,  вот https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,112845.0.html 

[Oleg1601]

Как советовал I.A.R., установил на хвостовик оси DEC радиальный подшипник 6002 вместо ранее установленного упорного 8202, для снижения радиальной нагрузки.

[Oleg1601]

На настоящий момент, схема монтировки выглядит вот так:

[Oleg1601]

Форумчане, возник вопрос по доработке монтировки:
- есть большая шестерня (на ось RA) от "журнальной" монтировки (кажется, Astro-3) - по размерам весьма схожая с ДипСкаевской - количество зубов, диаметр и пр., только рассчитанная на ось 12мм. Если её расточить под наши 15мм и увеличить диаметр выемки на нижней стороне, то в тело шестерни (в её нижнюю часть, как раз на уровне венца ЧП) можно установить ещё один подшипник, что устранит трение стали и силумина, а также увеличит плавность вращения шестерни ЧП на оси.
А теперь, сам вопрос - нужно ли это?

 

[I.A.R.]

А теперь, сам вопрос - нужно ли это?

Нет, конечно! В этом подшипнике нет никакого смысла, поскольку он будет лишь препятствовать надежному прижиму червячного колеса (ЧК) к полярной оси (RA) при закручивании ручки-винта. А зачем это?

P.S. Вижу, новую картинку правили в Paint -- с освоением!

[Oleg1601]

Нет, конечно! В этом подшипнике нет никакого смысла, поскольку он будет лишь препятствовать надежному прижиму червячного колеса (ЧК) к полярной оси (RA) при закручивании ручки-винта.

По моему, прижиму он препятствовать никак не будет, наверное вы ошибаетесь. Торможение осуществляется за счет прижима втулки к валу червячного привода.
Один парень делал так у себя на EQ-2

P.S. Вижу, новую картинку правили в Paint -- с освоением! .

Нет, в фотошопе)

[I.A.R.]

По-моему, прижиму подшипник препятствовать никак не будет, наверное вы ошибаетесь. Торможение осуществляется за счет прижима втулки к ступице червячного колеса.

В данной монтировке формально есть два пути передачи крутящего момента от червячного колеса. Основной: ступица червячного колеса, ось RA, корпус оси DEC. Дополнительный: ступица, втулка, прокладка, ручка-винт, корпус оси DEC. Последний -- несерьезный путь. Ну, действительно, хорошо ли передавать момент через пластиковую прокладку, которая может в принципе сдвигаться-деформироваться, и ручку-винт, который тоже в принципе может качаться-сдвигаться относительно корпуса? Основной путь гораздо надежнее, а установка на ЧК подшипник, может ухудшить его работу. Возможны два случая:
1. Диаметр внутреннего кольца подшипника будет больше посадочного диаметра ступицы на ось RA. В этом случае подшипник оказывается неработающим. Зачем он тогда?
2. Диаметр внутреннего кольца подшипника будет меньше посадочного диаметра ступицы на ось RA. В этом случае опора ЧК на ось будет происходить в двух точках -- на переднем торце ступицы и левом торце подшипника. Ну, и что это будет за прижим?

Мое мнение: подшипник на ЧК никакой насущной проблемы не решает, а может лишь ухудшить передачу момента.

[Oleg1601]

Пластиковых прокладок там, в конструкции, никаких нет, НО в целом вы меня убедили, что подшипник, в данном случае - зло 

[I.A.R.]

Пластиковых прокладок там, в конструкции, никаких нет, НО в целом вы меня убедили, что подшипник, в данном случае - зло.

Имелась в виду прокладка, которая нарисована на эскизе, и через которую ручка-винт давит на втулку.

Еще вдогонку... Отверстие, которое придется растачивать под подшипник, зажимая ЧК в патрон токарного станка, никогда не удастся сделать соосным отверстию под ось RA в ступице без специальных ухищрений. Чтобы они были соосны, их надо делать с одной установки, а этого как раз не будет. Значит, может быть сочетание сразу обоих случаев, представленных на эскизе...