Фокусер на подшипниках с геликоидным приводом

[INPan]

Спасибо за участие в обсуждении! Всё прочитал, вник и осознал. Чуть позже обязательно продолжу.

[INPan]

Нержавеек много марок. Все обрабатываются по своему.
Я давненько с ними работаю, ружья подводные делаю. Прекрасный материал.

Я даже не заморачивался с на счёт материала. Не знаю какая марка нержавейки. Какая была, на фирме, такую болванку и брал. По-хорошему бы нужно конечно потвёрже.

[INPan]

Подойдем к вопросу основательно. Обратимся к прикладным дисциплинам "Теоретическая механика" и "Теория машин и механизмов". Они нам скажут, что любому механизму можно поставить в соответствие некую расчетную схему. Если в схему ввести исходные силы, то по составлении некоторого количества уравнений, можно будет получить реакции в опорах этого механизма. Будем рассматривать наш фокусер в статике. Для оного случая вышеозначенные дисциплины утверждают, что если нечто находится в статическом равновесии, то проекции всех разнонаправленных сил, действующих в нем, то ли в проекции на ось Х, то ли на ось У, всегда равны нулю. А равно таковое же утверждение справедливо и о разнонаправленных моментах, имеющих место быть от помянутых выше сил. Применим же сии благородные истины к нашему фокусеру. Рассмотрим вариант, когда фокусер находится в горизонтальном положении и нагружен тежеловатым окуляром. А також возмем самый неблагоприятный случай, когда нагрузку воспринимают всего два подшипника из имеющихся двенадцати. Эквивалентной схемой в таком случае может быть выбрана шарнирно опертая балка, нагруженная соответствующими силами. Причем, возможны две теоретические схемы. Первая, когда в качестве шарнира рассматривается правый у переднего торца фокусера подшипник. Вторая, когда за шарнирную опору принимается левый у задней кромки подшипник. Реакции в опорах обозначим как G и F, а вес окуляра P. Весом деталей самого фокусера для простоты рассмотрения вопроса пренебрежем. На расчетной схеме присутствуют два плеча -- a и h. Первая величина это расстояние между опорными подшипниками, а вторая -- между правым подшипником и центром тяжести окуляра. Соответствующие выкладки приведены на прилагаемом рисунке. Расчет по обоим схемам даст одинаковые результаты...

Спасибо всё подробно и понятно. Но это при условии отсутствия преднатяга. А он тут к сожалению не предсказуемый и не регулируемый. И даже может в разы превысить нагрузку от окуляров. Но подшипники держат нормально.

В моем староватом справочнике по подшипникам нет точно такого подшипника как применен в фокусе: d=3; D=6; B=2,5. Есть лишь близкие: 1000092 -- 2х6х2,3 и 1000093 -- 3х8х3. Для них статическая грузоподъемность (С₀) приведена соответственно как 90Н и 200Н. Что соответствует в переводе 9,17кг и 20,39кг. Считаем и сравниваем...

Подшипников таких в справочниках я тоже не нашёл, а на Али есть! Их делают только в Китае, впрочем как и всё в этом Мире.

Чёт я туплю, как тут правильно силы расставить. Вес этого конкретного окуляра 590 г. Где там у него центр масс, не знаю ну пусть будет так.

[INPan]

А интересно, на какое расстояние разнесены подшипники в фокусное SW?

Трубка диаметром чуть более 2". Насколько помню, там всего 4 подшипника: 2 ряда по 2 подшипника на расстоянии ~50 мм. Третий "ряд" - ось Крейфорда. Дюраль анодирована (твердая матовая поверхность), это немного спасает от наклепа.

Спасибо! Понятно. Ну то есть подшипники разнесены гораздо шире, это большой плюс, но их всего 4 со всеми вытекающими проблемами.

[INPan]

Да, можно и подрезать. Это существенно снизит нагрузку на подшипники. Но это дорога в один конец к сожалению.остаётся надеяться, что подшипники выдержат.

В точных линейных направляющие в которых используют подшипники, для правильной работы, один подшипник из трех всегда делают подпружиненным...
 Прорези  будут обеспечивать некую упругость и снимут проблему подгонки диаметра трубки (по месту). Толщины стальной стенки и ее упругости (у Вас 2мм ?) вполне хватит что бы удержать даже самый тяжелый окуляр без перекосов...Я бы все же резал  . Это бы сняло многие проблемы такой жесткой сборки, как у этого устройства.

Понятно. Дело в том, что корпус не стальной, а дюралевый, и ослабление жёсткости корпуса в местах упора осей подшипников может привести к тому, что нагрузка в этих местах может выйти за пределы упругих деформаций дюраля.

[INPan]

Равномерному распределению нагрузки на подшипники способствует ещё и то, что сам корпус довольно тонкостенный и податливый и его деформации может быть вполне достаточно.

[ROVIAN]

Окончательные чертежи вынести на верх страницы. 
Интересная весЧь, надо сказать....

[INPan]

Окончательные чертежи вынести на верх страницы. 
Интересная весЧь, надо сказать....

Да, надо будет так и сделать. Чертежи первой версии думаю не стоит публиковать. Слишком много металла, слишком сложно, ну и тяжёлый очень, 1485 грамм!
Вторая версия значительно компактнее и легче 375 грамм, высота его 47мм. Но маленький ход 15мм всего.
Но...
Разработана уже и третья версия. Высота 76 мм, ход 30 мм, вес не знаю какой. Думаю грамм 450-500, не больше. И главное в третьей версии как и в первой реализовано опирание фокусировочной трубки на геликоид двумя поводками с подшипниками, что устраняет опрокидывающий момент и соответственно снижает нагрузку на подшипники.
Если кто-то решится реализовать третью версию, то я займусь чертежами и буду осуществлять авторскую поддержку в процессе изготовления.

[Piter_Korn]

Тут ведь вот какой каламбур напрягает: нужно мотор предусматривать ...

[Boris Green]

Тут ведь вот какой каламбур напрягает: нужно мотор предусматривать ...

Я предполагаю, что низкопрофильный геликоид нужен для визуала с минимальным ЦЭ.

[INPan]

Тут ведь вот какой каламбур напрягает: нужно мотор предусматривать ...

Вообще не проблема. Можно на геликоид накинуть зубчатый ремешок. Вращение настоль лёгкое, что его потянет самый слабый движок независимо от положения и нагрузки.

[INPan]

Тут ведь вот какой каламбур напрягает: нужно мотор предусматривать ...

Я предполагаю, что низкопрофильный геликоид нужен для визуала с минимальным ЦЭ.

Да, но только применение с низкопрофильным фокусером Paracorr-а - 2 не желательно т.к. длина паракорра 75мм, а фокусера 47мм. Паракорр будет торчать внутрь трубы. Думаю это не здорово совсем, хотя и не смертельно.

[INPan]

А можно на нижний поясок геликоида каким-то образом накатать зубчики и ворочать его миниатюрным движком с ответной шестерёночкой. Поскольку сам геликоид катается на шариках и совсем не имеет люфта, то сцепление моторчика с ним будет надёжным.

[Andreyastro]

Отличная вещь ваш фокусер! И весьма нужная. Найти бы ещё мастера, кто их бы изготавливал

[INPan]

Думаю если поискать, то в каждом городе найдётся токарь. Там ещё есть немного фрезеровки, но она не сложная и высокой точности не требующая.

[ROVIAN]

Разработана уже и третья версия. Высота 76 мм, ход 30 мм, вес не знаю какой. Думаю грамм 450-500, не больше. И главное в третьей версии как и в первой реализовано опирание фокусировочной трубки на геликоид двумя поводками с подшипниками, что устраняет опрокидывающий момент и соответственно снижает нагрузку на подшипники.

Ждём-с..... у  меня собственно цель сделать один - два для визуала, но достойных.  Я смотрю только в один (типа на работе), ну и на выезд Ньютохе нужно сменить.
Хотя и 15 хода думаю достаточно, но будем посмотреть..... 

[Boris Green]

Хотя и 15 хода думаю достаточно, но будем посмотреть.

Надежда, что большинство окуляров парфокальны в пределах ±5мм.  Есть простенькие геликоиды, там 10мм ход. Если надо выше, то перезажать окуляр повыше. А в минус никак.

[INPan]

Ждём-с..... у  меня собственно цель сделать один - два для визуала, но достойных.  Я смотрю только в один (типа на работе), ну и на выезд Ньютохе нужно сменить.
Хотя и 15 хода думаю достаточно, но будем посмотреть..... 

Ну значит займусь срочно третьей версией. Она уже полностью оптимизирована, осталось чертежи сделать.
Виталик, на тебя смотрит Родина!
Как там правильно? "Никто кроме нас"!

[INPan]

Заказывай пока подшипники. Вот эти.
https:///ссылка запрещена правилами форума//item/33025148042.html?spm=a2g0o.productlist.0.0.5a225817v5NeUs&algo_pvid=ae408672-014c-43d4-b5d4-f79c6eb24e1b&algo_expid=ae408672-014c-43d4-b5d4-f79c6eb24e1b-16&btsid=8c7bc529-39e2-4244-ba97-ceeaceb3eeaa&ws_ab_test=searchweb0_0%2Csearchweb201602_4%2Csearchweb201603_51
Подшипников надо 13 штук.

И шарики 3мм диаметром. Их думаю можно и здесь купить. Сколько шариков, не знаю. Ну чтоб всю дорожку заполнили.

[I.A.R.]

Поправил чертежик корпуса. Сделал пока первый лист -- лишь одну токарную обработку. Будет второй лист с фрезерной обработкой, но надо знать размеры пазов и их привязку. Развернул изображение детали в горизонтальное положение -- так токарю будет удобнее. В основном проставлял размеры лесенкой -- так меньше набегают допуска. Лишь в обоснованных случаях проставлял размеры последовательно цепочкой -- так менее удобно для токаря, а также допуск до конечной поверхности алгебраически суммируется от всех участвующих в цепочке размеров -- а зачем нам такое? Поставил на размерах допуски. Это опять же удобнее токарю. Без них он как без ориентира и может сделать как выйдет, а потом что-то куда-то не влезет или наоборот будет телепаться -- зачем? Да, и напрягать токаря рассказами как узел работает и на что надо особо обращать внимание нет уже большой нужды. Что явно удобнее. Однако, для этого конструирующему нужно кое-что понимать в допусках -- что, где и по какому поводу... Вышло не быстро пока нашел как вывести полномасштабное изображение в формате PNG. Дело в том, что в простеньком A9CAD, в котором эскизирую, нет вывода чертежа сразу в нужном формате, поэтому пришлось искать окольный путь...