Ферма для Ньютона 12" f/4

[anton19286]

сферический подшипник GE8E весит 8 грамм. шестимиллиметровый 4 грамма, допустимая нагрузка полторы тонны.

[anton19286]

Единственное не совсем понятно как эту конструкцию собирать,а главное как обеспечить фиксацию шарниров в осевом направлении(шарнир-шарнир).

резиновым жгутом стянуть для разборного, для стационара талрепом на прутке

[I.A.R.]

А такой вопрос для уточнения ситуации: каков внешний диаметр оправы, высота буртика, толщина материала и что за материал?

Внешний диаметр по буртику 364мм
Внешний посадочный диаметр оправы ГЗ 354мм
Высота буртика 10мм
Толщина буртика ~10-12 мм
Толщина посадочного цилиндра ~5мм
Материал не определял? Дюралюминий или силумин
Внутренний диаметр кольца не измерял что-то около300мм

Не совсем понял или я не верно сформулировал свой вопрос. Меня интересуют размеры, которые обозначены на эскизах знаком "?"...

[Световод]

К сожалению точно сейчас измерить не могу т.к. оправа снова установлена в трубе.
высота ~25-30мм
Внешний диаметр 354мм
Толщина  ~4-5мм

[Световод]

сферический подшипник GE8E весит 8 грамм. шестимиллиметровый 4 грамма, допустимая нагрузка полторы тонны.

Хороший подшипник! только надо закрепить его в кольце-шпангоуте и определиться с вопросом ниже.

Единственное не совсем понятно как эту конструкцию собирать,а главное как обеспечить фиксацию шарниров в осевом направлении(шарнир-шарнир).

резиновым жгутом стянуть для разборного, для стационара талрепом на прутке

Вот тут что-то простите совсем не понял.

[anton19286]

подшипники запрессовываются или кернятся или вклеиваются на крепкий локтайт в отверстия на фланцах, на концах труб делаются пробки с выступающей цилиндрической частью по диаметру подшипника и упорной площадкой. а фланцы между собой стягиваются резинками с крючками по типу эспандеров или багажных. хотя, собирать будет не очень удобно, наверное.
Лучше даже без крючков, просто жгут кольцом, чтоб по зеркалу не прилетело.

[I.A.R.]

Подшипники однозначно обеспечат точность сборки... Единственное не совсем понятно как эту конструкцию собирать... Пока у меня нет мыслей на этот счет...

Вот, некоторый поток сознания на эту тему, случившийся самопроизвольно... Мне стало самому интересно: каким образом можно применять сферические подшипники в построении ферменных конструкций? Для определенности прорисовал вопрос до деталей с размерами. В данном варианте наклон штанги возможен до 30 град. от вертикали...

[I.A.R.]

Продолжение.

[anton19286]

Сильно переинжениренно, много дорогих фрезерных работ.
Напишите возле каждой детали нормочасы, станет довольно грустно.
Плюс переразмеренно.
На 300мм Ньютон ШС можно брать внутренним диаметром на 8.
Самый плохонький болтик М5 один держит 200 килограмм на разрыв.
Крышечки с винтиками тоже не нужны.
Сверлится отверстие в пластине по внешнему диаметру шарнира, потом он кернится по кругу, как в рулевой крестовине подшипник.
Вот, картинку нашел: http://www.reaa.ru/yabbfiles/Attachments/sized_DSC_02391.JPG
Пробки на трубки фермы крепить вытяжными заклепками

[Serj]

Действительно, БТА что ли строим! Может лучше такие детальки использовать? Остаётся только конусов наточить.

[ysdanko]

Вот, некоторый поток сознания на эту тему, случившийся самопроизвольно...

Лучше делать общую деталь на пару подшипников. Если толщина шпангоута достаточна, то и корпусных деталей не потребуется. Просто растачиваются отверстия под наружный диаметр. Отверстия можно делать глухими с одной стороны, с другой стороны подшипники закреплять тонкой крышкой (как это делается для обычных подшипников).

Если делать, как автор темы, то лучше найти стандартные шаровые опоры. В природе они существуют и даже изготавливаются по ГОСТу 
Например такие, как на рисунке.

Так же стоит обратить внимание на сантехнику, например на шарнирное соединение труб.
http://gidroguru.com/trubi/osn-operacii/svarka/609-sposoby-soedineniya-trub#i-5
Картинка по ссылке.

[I.A.R.]

Сильно переинжениренно, много дорогих фрезерных работ.

Так без фрезеровки можно вполне обойтись, но тогда детальки станут тяжелее, что автору темы будет не желательно. А что сложновато, так зато надежно, жестко и угол наклона штанг обеспечивается в результате приличный -- 30 град.

Плюс переразмеренно.
На 300мм Ньютон ШС можно брать внутренним диаметром на 8.
Самый плохонький болтик М5 один держит 200 килограмм на разрыв.

Вообще-то в монтировках избыточной жесткости не бывает. Винтик-то М5 сам по себе выдерживает 200 кг на разрыв, да резьба в алюминии задолго до этой нагрузки сорвется. Поэтому даже резьба М6 в качестве силовой в алюминиевых сплавах не фонтан. Если перестараться с затяжкой ключем, то вполне можно ее испортить.
Прорисовал варианты по Вашим соображениям с винтом М6 и М8 на подшипнике с внутр. диам. 8мм. С винтом М6 наконечник штанги должен иметь тонкостенную цилиндрическую резьбовую часть, что не есть хорошо. С винтом М8 проще -- обходимся без нее. Но возможный угол наклона штанги всего 13 град. из-за большего диаметра головки винта. Хотя и в варианте с М6 тоже не ахти -- 15 град. Может оказаться маловато.

Крышечки с винтиками тоже не нужны.
Сверлится отверстие в пластине по внешнему диаметру шарнира, потом он кернится по кругу, как в рулевой крестовине подшипник.
Вот, картинку нашел: http://www.reaa.ru/yabbfiles/Attachments/sized_DSC_02391.JPG

Крепления запрессовкой, развальцовкой, раскернением плохо работают с осевыми усилиями, но хорошо с радиальными. А у нас как раз осевые. Есть опасность вырывания подшипника из детали. в которой он будет закреплен. Тем более, что радиусы скругления торцов подшипника ЕШ8 всего 0,5мм. Стремно как-то так делать...

Пробки на трубки фермы крепить вытяжными заклепками

Можно, но тогда пропадет возможность отрегулировать длину штанг, чтобы они стали совершенно одинаковыми выкручивая/вкручивая концевую часть штанги из трубы. А вот, вариант с шарнирными подшипниками позволяет делать такие манипуляции даже в полностью собранной ферме не ослабляя никаких винтов. Просто. удерживая от проворота, трубу штанги следует повращать концевую часть. Правда на ней нужно предусмотреть либо лыски под ключ либо сквозное отв., чтобы вставить в него стержень и им вращать...

[anton19286]

Как-то так ещё можно. Взять готовые шаровые наконечники, правые и левые.
Фрезерный станок не нужен, только наконечники трубок заказать у токаря. Лист дюраля неспеша пилится лобзиком. Ещё метчик надо с левой резьбой, а так всё примитивно.

[библиограф]

 А мне вот непонятно - зачем столько лишних движений, десятки узлов и сотни деталей
для скромной метровой трубы.

Повторяемость сборки для меня не актуальна(т.к. стационар)

Если трубу не предполагается разбирать для транспортировки, не проще ли всё собрать на
сварке?
http://digital.hagley.org/islandora/object/islandora%3A2102101
У БТА тоже никаких шаровых опор на трубах фермы нет!
http://svinobaza.livejournal.com/239821.html

[I.A.R.]

Как-то так ещё можно. Взять готовые шаровые наконечники, правые и левые.
Фрезерный станок не нужен, только наконечники трубок заказать у токаря. Лист дюраля неспеша пилится лобзиком. Ещё метчик надо с левой резьбой, а так всё примитивно.

Да, с шарнирными головками в принципе меньше требуется деталей, чем с шарнирными подшипниками. И это рационально. Но с ними есть та же затыка, что и с одиночными подшипниками -- угол наклона сферического внутреннего кольца относительно внешнего при закреплении болтом у всех них не превышает 15 град. А нам нужно, чтобы было не менее 22,5  град., чтобы можно было реализовать предложенную Вами схему. Поэтому с типичными шарнирными головками как, например, здесь:
http://galp.com.ua/supload/cms/Products/Bearing/000/PDF/FLURO_2013_RU.pdf построить ее не удастся. Но можно схитрить и внешний контур шпангоутных колец выполнить в виде восьмигранника. В этом случае проблем с наклонами шарнирных головок относительно крепежных болтов не возникает. Но такие шпангоуты должны иметь заметную толщину, значит, выполняться из плиты. Что не есть хорошо -- вес! Если применить шарнирную головку под болт М8, то потребуется толщина шпангоута порядка 12 мм. Можно схитрить еще раз и крепить головки к угольникам, тогда требования к толщине шпангоута уменьшаются.

[I.A.R.]

...не проще ли всё собрать на сварке?

Не не проще. Сварка имеет одно нехорошее свойство -- сильный местный нагрев приводит к заметной деформации свариваемых деталей, если они недостаточно толстые. Вот, и автор вначале темы написал:
"Нашел дюралевые пластины 3х60х1000мм Кольца решил сделать из 8 сегментов и сварить аргоном...
После сварки кольца повело. Выправил как смог... "
Поэтому со сваркой следует быть осторожным. Лучше уж собирать что-то тонкостенное на вытяжных заклепках, к примеру...

[Световод]

Можно схитрить еще раз и крепить головки к угольникам, тогда требования к толщине шпангоута уменьшаются.

Да -это действительно решение.
Задача явно осложнена ограничением массы готовой конструкции.
Тут,конечно, основная проблема в том, что ферму я не рассчитывал, потому не знаю точно какой толщины шпангоутов будет достаточно для обеспечения жесткости фермы в целом. Однако, кмк, поскольку ферма будет работать в сборе даже при толщине одиночного кольца 3мм результат будет удовлетворительным. Средний шпангоут получится 6мм, верхний так же состоит из 2х по 3мм, а нижний будет работать в паре с оправой ГЗ.
В общем жду окончания изготовления корпусов опор и прочей мелочевки, чтобы перейти к долгожданной сборке и вынести вердикт своему варианту проекта.

[anton19286]

А нам нужно, чтобы было не менее 22,5  град., чтобы можно было реализовать предложенную Вами схему.

Не нужно. Там угла вне плоскости градусов на 5.

[I.A.R.]

А нам нужно, чтобы было не менее 22,5  град., чтобы можно было реализовать предложенную Вами схему.

Не нужно. Там угла вне плоскости градусов на 5.

Ну, может быть. Это я так навскидку сказал. Для предельного случая уложенной в плоскость кольца штанги. Но она ведь стоит относительно плоскости кольца под некоторым углом, что влияет и на угол поворота сферической втулки. Видимо есть определенное соотношение диаметра шпангоутного кольца и длины штанги, при которых угол поворота сферической втулки в шарнирной головке становится менее 15 град.
Я рисую в программе 2D, где настоящие значения углов наклона можно получить лишь из построения проекций узла методами начертательной геометрии, что довольно морочно, а поэтому не углубляюсь...

[I.A.R.]

Можно схитрить еще раз и крепить головки к угольникам, тогда требования к толщине шпангоута уменьшаются.

Да -это действительно решение.
Задача явно осложнена ограничением массы готовой конструкции.
Тут, конечно, основная проблема в том, что ферму я не рассчитывал, потому не знаю точно какой толщины шпангоутов будет достаточно для обеспечения жесткости фермы в целом. Однако, кмк, поскольку ферма будет работать в сборе даже при толщине одиночного кольца 3мм результат будет удовлетворительным. Средний шпангоут получится 6мм, верхний так же состоит из 2х по 3мм, а нижний будет работать в паре с оправой ГЗ.

Еще вопрос: а как мыслиться закреплять на ферме пластину ласточкиного хвоста?