Подшипники для ступицы вилочной монтировки

[библиограф]

 Уважаемый INPan, не ломайте понапрасну свою бедную голову, проектируя то, что уже
давно разработано, испытано и сведено в изящные иллюстрированные компендиумы, как,
например, известное руководство П.Орлова
http://www.chipmaker.ru/files/file/4858/
Ввиду ограниченной продолжительности нашей жизни, мы не можем позволить себе заниматься уже решенными  проблемами.   Академик  Ландау.
А ещё лучше - совсем отказаться от хлопот с регулировкой натяга, и поставить сверху
шаровую опору ШС, а снизу - хорошенький игольчатый или обычный роликовый
подшипник.
http://www.lps.komi.ru/catalog/podshipniki/sharovye-opory/

[I.A.R.]

Нет, не тот натяг я имел в виду. Когда делают подшипниковый узел, корпус делают чуть меньше диаметром, чем диаметр внешнего кольца,  а ось точат чуть толще, чем диаметр внутреннего кольца. И величина этого допуска по диаметром зависит от нагрузки на подшипник и от заложенного в подшипник люфта.Таким образом, когда устанавливают подшипник, корпус сжимает внешнее кольцо, а ось растягивает внутренне кольцо подшипника и люфт исчезает. Все эти сжатия/растяжения происходят разумеется в пределах упругой деформации стали подшипника. Если эти плюсы и минусы по диаметрам оси и корпуса сделать чуть меньше необходимых для устранения заложенного в подшипниках люфта, то люфт этот уменьшится конечно, но останется. А если плюсы/минусы окажутся больше чем нужно, то шарики (ролики) обычного радиального подшипника окажутся зажатыми и в случае больших скоростей вращения будет перегрев, а в нашем случае может потеряться плавность хода и вилка будет вращаться туго.

Да, в справочниках по подшипникам даются таблицы рекомендованных посадок в зависимости от вида нагружения, режима работы подшипника и его класса точности. Но это не наш случай. Вы же не можете выдержать положенные допуска по причине, как я понимаю, изношенности станка. Наш случай -- ручная доводка поверхностей, которые  будут сделаны с небольшим припуском. Сборку будем производить  вручную без применения пресса, а лишь легким постукиванием молотком. Следовательно, что? Следовательно никаких перетяжек шариков в подшипнике у нас возникнуть не может по определению. А зазоры в подшипниках мы выберем -- незачем их бояться! Даже в обыкновенных радиальных шариковых.

У радиально-упорного шарикового подшипника или у радиально-упорного роликового конического такой проблемы нет. Перетянуть его корпусом и/или осью не возможно. Там всё это регулируется стяжной гайкой.

Вот! То же самое мы проделаем и с обыкновенным радиальным шариковым. Который у нас будет вспомогательным, удерживающим ось от телепания (вверху или внизу). А основной, воспринимающий осевую нагрузку (вес вилки с трубой), пусть будет радиально-упорным. Он сам выберет свой люфт под действием веса вилки и трубы. Вот, и вся проблема! Чтобы не переживать от пережатия подшипника гайкой, можно и его сделать радиально-упорным.

[AlBo]

Если я не ошибаюсь, то допустимая несоосность для конического роликового подшипника весьма гуманная - 2' для немодифицированного контакта и 4' для модифицированного. Посчитайте допустимый перекос для Вашей длины оси и там может оказаться все абсолютно не страшно. Никаких микронов и даже соток ...

[I.A.R.]

Уважаемый INPan, не ломайте понапрасну свою бедную голову, проектируя то, что уже
давно разработано, испытано и сведено в изящные иллюстрированные компендиумы...

Ввиду ограниченной продолжительности нашей жизни, мы не можем позволить себе заниматься уже решенными проблемами.   Академик  Ландау.

Это все хорошо для профессионалов. А любителю это лишь помешает ловить кайф от творчества. Ну, и что, что велосипед давно изобретен? Самому додуматься до "велосипеда" тоже удовольствие -- вот, смог же!

[I.A.R.]

Корпус полярной оси (зелёный) будет установлен внутрь траверсы вилки (стальная труба квадратного сечения 160х160 с толщиной стенки 4мм).
Траверса длиной 50-60 см. К ней будут прикручиваться съёмные перья, в одно из них будет встроен привод оси склонений. А привод полярки встроен в траверсу.

Вот, в связи с этим мне интересно: как будет решено крепление корпуса-ступицы полярной оси к траверзе. Ведь оно должно быть максимально жестким. Желательно сразу за верхнюю и за нижнюю поверхности траверзы. И соединение-то должно быть болтовым...

[библиограф]

 А вот на монтировке от 102 мм АПО от Такахаши мы видим, что на осях используют
конический роликовый и двухрядный самоцентрующийся шариковый. Наверное, в
этом есть какой-то смысл?
И ещё испанская вилочная монтировка со съемными перьями вилки:
http://tienda.lunatico.es/Gemini-MoFoD-Fork-Mounts

[INPan]

Уважаемый INPan, не ломайте понапрасну свою бедную голову, проектируя то, что уже
давно разработано, испытано и сведено в изящные иллюстрированные компендиумы, как,
например, известное руководство П.Орлова
http://www.chipmaker.ru/files/file/4858/
Ввиду ограниченной продолжительности нашей жизни, мы не можем позволить себе заниматься уже решенными  проблемами.   Академик  Ландау.
А ещё лучше - совсем отказаться от хлопот с регулировкой натяга, и поставить сверху
шаровую опору ШС, а снизу - хорошенький игольчатый или обычный роликовый
подшипник.
http://www.lps.komi.ru/catalog/podshipniki/sharovye-opory/

Если бы всё было так просто, как Вы говорите, то я бы так и поступил - взял бы ступицу от КАМАЗА и проблема бы решилась. Но во-первых, когда я стал интересоваться, какой там диаметр оси, выяснилось, что он маловат, а во-вторых, когда я вблизи увидел эту ступицу, оценил её габариты и вес...
В общем я понял, что надо разрабатывать самому.

[INPan]

Уважаемый INPan, не ломайте понапрасну свою бедную голову, проектируя то, что уже
давно разработано, испытано и сведено в изящные иллюстрированные компендиумы...

Ввиду ограниченной продолжительности нашей жизни, мы не можем позволить себе заниматься уже решенными проблемами.   Академик  Ландау.

Это все хорошо для профессионалов. А любителю это лишь помешает ловить кайф от творчества. Ну, и что, что велосипед давно изобретен? Самому додуматься до "велосипеда" тоже удовольствие -- вот, смог же!

Так нет тут ни какого изобретения, а есть разработка механического узла, которого нет наличии готового. А раз нет готового, то его что нужно сделать? Пра-а-авильно, разработать и изготовить! И велосипед тут ни при чём. Просто нет такого КАКМАЗа, из которого я смог бы сделать подходящую мне вилочную монтировку.

[ysdanko]

Вот, в связи с этим мне интересно: как будет решено крепление корпуса-ступицы полярной оси к траверзе. Ведь оно должно быть максимально жестким. Желательно сразу за верхнюю и за нижнюю поверхности траверзы. И соединение-то должно быть болтовым...

И не только корпус подшипника. Но и крепление самой оси к основанию, требует особого подхода. Автор выбрал самую не выгодную с точки зрения конструирования и жесткости консольную схему, да еще и с вращающейся наружной обоймой подшипника.

Особое внимание в таких конструкциях уделяют не столько увеличению жесткости оси, а ее заделке в основание.
Наилучшие результаты дает схема при которой диаметр заделки равен или больше диаметра оси, а глубина заделки не менее  диаметра оси. То есть по любому (если нет специальных ребер жесткости в основании), толщина основание  должно быть примерно равна  диметру оси. Да еще и посажена с натягом, иметь фланец для болтового крепления и дополнительную гайку для осевого натяга (все описано у Орлова)

 Понятно стремление к компактности, но по моему это больше надуманная проблема, и решить ее можно более традиционным подходом и с не бОльшими "затратами по габаритам" (последнее ИМХО).

[I.A.R.]

Так нет тут ни какого изобретения, а есть разработка механического узла, которого нет в наличии готового. А раз нет готового, то его что нужно сделать? Пра-а-авильно, разработать и изготовить! И велосипед тут ни при чём. Просто нет такого КАКМАЗа, из которого я смог бы сделать подходящую мне вилочную монтировку.

А при чем тут изобретение? В смысле нахождение неизвестного ранее конструктивного решения тянущего на мировую новизну. Вы занимаетесь решением конструкторской задачи под свои требования и свои возможности. Ну, и надо полагать, муки творчества при этом испытываете. Вот, теперь надо научиться получать от них удовольствие. Это и называется радость творчества...

[INPan]

Корпус полярной оси (зелёный) будет установлен внутрь траверсы вилки (стальная труба квадратного сечения 160х160 с толщиной стенки 4мм).
Траверса длиной 50-60 см. К ней будут прикручиваться съёмные перья, в одно из них будет встроен привод оси склонений. А привод полярки встроен в траверсу.

Вот, в связи с этим мне интересно: как будет решено крепление корпуса-ступицы полярной оси к траверзе. Ведь оно должно быть максимально жестким. Желательно сразу за верхнюю и за нижнюю поверхности траверзы. И соединение-то должно быть болтовым...

Именно так, за верхнюю и нижнюю часть траверсы. Планирую усилить верх и низ траверсы стальными пластинами на всю ширину траверсы 160мм , сделать отверстие в этих пластинах под корпус полярной оси и крепёжные болты. При чём для точной установки этих пластин, сначала прикручиваем их болтами к корпусу, а потом вместе с корпусом привариваем к траверсе. После этого снимаем корпус полярной оси и варим остальные части траверсы. Планирую так же укрепить внутри тонкими рёбрами жёсткости (приварить их) правое и левое плечи траверсы, а также на концах траверсы разместить крепления для жёсткой и быстрой установки/снятия перьев вилки (техническое решение этого уже есть, но пока в голове). Нужно ещё будет частично разместить внутри траверсы червячное колесо (оно будет выступать за пределы вилки и его придётся защитить кожухом) и привод полярной оси.
Думаю всего этого вполне достаточно, чтобы обеспечить максимально возможную жёсткость в этой конструкции.

[INPan]

А при чем тут изобретение? В смысле нахождение неизвестного ранее конструктивного решения тянущего на мировую новизну. Вы занимаетесь решением конструкторской задачи под свои требования и свои возможности. Ну, и надо полагать, муки творчества при этом испытываете. Вот, теперь надо научиться получать от них удовольствие. Это и называется радость творчества...

Правильно! Муки творчества должны не только приносить удовольствие, но и привести к результату в виде функционирующей конструкции, которая будет работать как положено, и результаты её работы не должны привести к творческой импотенции.

[INPan]

Если я не ошибаюсь, то допустимая несоосность для конического роликового подшипника весьма гуманная - 2' для немодифицированного контакта и 4' для модифицированного. Посчитайте допустимый перекос для Вашей длины оси и там может оказаться все абсолютно не страшно. Никаких микронов и даже соток ...

Только на это и надеюсь. Поэтому и ось толстая и мясистая, толще чем у КАМАЗа. А сам узел полярной оси заметно меньше и легче чем ступица колеса КАМАЗа.

[INPan]

А вот на монтировке от 102 мм АПО от Такахаши мы видим, что на осях используют
конический роликовый и двухрядный самоцентрующийся шариковый. Наверное, в
этом есть какой-то смысл?
И ещё испанская вилочная монтировка со съемными перьями вилки:
http://tienda.lunatico.es/Gemini-MoFoD-Fork-Mounts

Очень понравилась конструкция вилки. Всё максимально облегчено и в то же время достаточно жёстко, несмотря на весьма ажурную конструкцию.

P.S.
А вообще наш библиограф - уникальный человек! Кладезь знаний и идей! Спасибо!

[I.A.R.]

Именно так, за верхнюю и нижнюю часть траверсы. Планирую усилить верх и низ траверсы стальными пластинами на всю ширину траверсы 160 мм, сделать отверстие в этих пластинах под корпус полярной оси и крепёжные болты. Причём для точной установки этих пластин, сначала прикручиваем их болтами к корпусу, а потом вместе с корпусом привариваем к траверсе. После этого снимаем корпус полярной оси и варим остальные части траверсы.

Понятно. А как мыслиться крепить эти пластины на корпус-ступицу?

Планирую также укрепить внутри траверзу тонкими рёбрами жёсткости (приварить их) правое и левое плечи траверсы, а также на концах траверсы разместить крепления для жёсткой и быстрой установки/снятия перьев вилки (техническое решение этого уже есть, но пока в голове).

Хорошо! Ребра, надо полагать, будут продольными и на всех стенках?

Нужно ещё будет частично разместить внутри траверсы червячное колесо (оно будет выступать за пределы вилки и его придётся защитить кожухом) и привод полярной оси.

А как же это удастся? Ведь корпус сплошной и пересекает внутреннюю полость траверсы снизу доверху. Получается, что червячное колесо может быть только вне траверсы внизу или вверху.

[ysdanko]

Только на это и надеюсь. Поэтому и ось толстая и мясистая, толще чем у КАМАЗа. А сам узел полярной оси заметно меньше и легче чем ступица колеса КАМАЗа.

Еще раз обращаю Ваше вниманию Самым слабым местом в подобной конструкции будет не сама ось, а место ее заделки в основание. Нет никакого смысла иметь ось большого диаметра, если она крепится  на относительно  слабом основании.

[I.A.R.]

Правильно! Муки творчества должны не только приносить удовольствие, но и привести к результату в виде функционирующей конструкции, которая будет работать как положено, и результаты её работы не должны привести к творческой импотенции.

Результаты работы могут побуждать лишь к новым свершениям, не к творческой импотенции. К ней может привести лишь старческий маразм. Но нам же до него еще далеко...

[INPan]

И не только корпус подшипника. Но и крепление самой оси к основанию, требует особого подхода. Автор выбрал самую не выгодную с точки зрения конструирования и жесткости консольную схему, да еще и с вращающейся наружной обоймой подшипника.

А в чём неудачность конструкции, в которой корпус с подшипниками вращается на неподвижной оси, позвольте спросить? Рассматриваемая конструкция вилки в сравнении с традиционной, когда ось вращается вместе с вилкой в неподвижном корпусе несколько сложнее, но за то в самой вилке расположено сразу всё, что должно быть в полноценной монтировке. Останется только насадить вилку на жёсткозаделанную втулку (или в бетонное основание или в лафет мобильного основания), базирующуюся на плоском основании и прижать к ней ось вилки одним мощным калёным болтом М18 напимер. Базовая часть полярной оси имеет диаметр 120мм, чего вполне достаточно для жёсткого крепления оси.

[INPan]

...не к творческой импотенции. К ней может привести лишь старческий маразм. Но нам же до него еще далеко...

Подобная гимнастика для мозгов отодвигает это событие.

[INPan]

Только на это и надеюсь. Поэтому и ось толстая и мясистая, толще чем у КАМАЗа. А сам узел полярной оси заметно меньше и легче чем ступица колеса КАМАЗа.

Еще раз обращаю Ваше вниманию Самым слабым местом в подобной конструкции будет не сама ось, а место ее заделки в основание. Нет никакого смысла иметь ось большого диаметра, если она крепится  на относительно  слабом основании.

Полностью с Вами согласен. Об этом я тоже позаботился, см. ответ #117.