Отправлено: 13.02.14 18:28. Заголовок: Втулка, она же башня, она же голова...

Запутался совсем.
То ли делать, то ли заказать, то ли купить готовый узел.
Если самому делать, какие есть подводные камни в изготовлении этого ответственного узла?
В чем разница между двумя способами крепления верхних щек под качельный болт: есть вариант, где они крепятся сбоку к корпусу главного подшипника, есть оригинальный вариант, где они просто на болтах сверху крепятся (немного странно, ведь болт в идеале должен работать на срез).




Можно ли сделать все в кустарных (домашних) условиях, какие мысли по этому поводу?
Понятно, что напильником такое не сделаешь. Фрезер, по-минимуму нужен.
Так, мысли вслух.

 Отправлено: 13.02.14 23:07. Заголовок: Хорошая тема, постар..

Хорошая тема, постараемся ее тут развить и углубить, но не все сразу

Начнем с болтов на растяжение: да, интуитивно они тут (на верхнем фото) кажутся не комильфо. Этот вопрос время от времени поднимается и на амерских форумах, поэтому ответ на него давно известен. На фото изображена довольно древняя втулка, скорее всего, с АЖ AirCommander. А вообще такая конструкция башни появилась во времена Бенсена. Она использовалась на легких одноместных АЖ и имеет два преимущества перед конструкцией башни, где две щеки прислоняются к корпусу главного подшипника с боков. Эти плюсы:

1) меньше габариты башни
2) корпус главного подшипника можно изготавливать на токарном станке, без привлечения фрезерного, а это (особенно в те времена) было большим плюсом!

Что касается работы болтов на растяжение, то все не так плохо. Болты AN имеют номинальную прочность на растяжение 125 000 PSI, т.е. 125 000 фунтов на квадратный дюйм. На наши деньги это грубо 87 кг/кв.мм. Вызывающие аллергию болты - AN4, т.е. номинальный диаметр 1/4 дюйма. В критическом сечении (по наименьшему диаметру резьбы) они имеют предел текучести на растяжение 4000 фунтов, т.е. 1800 кг (каждый!) и предел прочности на растяжение 2 тонны.

Одноместный АЖ эпохи Бенсена имел полетный вес около 300 кг (мы тут даже можем себе позволить не вычитать вес ротора) и висел на четырех таких болтах. Итого: запас прочности со всеми коэффициентами получался минимум 10-кратный, т.ч. нет причин для меланхолии. Бенсен хорошо знал свое дело и ничего не делал от фонаря

Продолжение следует...

 Отправлено: 14.02.14 16:01. Заголовок: Втулка на верхней ка..

Втулка на верхней картинке принадлежит одноместному Доминатору, сам фото делал. Вполне возможно, что уже годков ему натикало немало, и сменил пару хозяев из разных стран точно.



По болтам понятно, хотя внутренний напряг не проходит.

цитата:

Продолжение следует...

Не томите уж.

 Отправлено: 26.02.14 21:24. Заголовок: Саш, в чем еще принц..

Саш, в чем еще принципиальная разница у этих вариантов изготовления?

 Отправлено: 28.02.14 12:46. Заголовок: Какой-то еще особо п..

Какой-то еще особо принципиальной вроде бы нет. Ну, в бенсеновском варианте на два длинных болта с гайками меньше - пустячок, а приятно. Выбор варианта зависит еще от того, какими инструментами и из каких заготовок втулка будет делаться. Если станочное оборудование ограничено, скажем, школьными станками, то первый вариант предпочтительнее. Только не стоит забывать, что этот вариант подходит только для втулки легкого АЖ с одним главным подшипником.

Ну и ложка дегтя кой-кому: то, что показано на втором фото, сделано, мягко говоря, с поверхностным пониманием работы втулки. За основу там взяты известные американские чертежи, но в конструкцию внесены изменения, ухудшающие надежность втулки. Как минимум два из этих изменений считаются просто недопустимыми. Т.ч. если кому-то досталась конкретно эта втулка - я бы ее на предназначенный для пилотируемых полетов аппарат ставить не рискнул.

Если я правильно понял, второе фото взято вот отсюда: http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1365597801/241#262 Там есть ссылка на несколько фото данной втулки и авторские чертежи ея. Я сначала посмотрел фото, увидел достаточно очевидные ошибки, потом дошел до чертежей, которые расстроили еще больше. Оно, конечно, хорошо, что автор попытался творчески переработать исходные материалы. Плохо то, что смелость при внесении изменений там явно перевесила осторожность и критическую оценку глубины понимания, как оно работает.

Берегите себя.

 Отправлено: 28.02.14 13:24. Заголовок: AcroBatMan пишет: ..

AcroBatMan пишет:

цитата:

Оно, конечно, хорошо, что автор попытался творчески переработать исходные материалы. Плохо то, что смелость при внесении изменений там явно перевесила осторожность и критическую оценку глубины понимания, как оно работает.

Укажите пожалуйста на недопустимые изменения?

 Отправлено: 28.02.14 13:45. Заголовок: 22-ой пишет: Укажит..

22-ой пишет:

цитата:

Укажите пожалуйста на недопустимые изменения?

Я пока воздержусь: информации о том, что кто-то, кроме автора собирается в ближайшем будущем использовать такие втулки, у меня нет, поэтому безопасности полетов это не угрожает. А с точки зрения развития будет полезнее, если автор разберется в своих ошибках и сам их исправит (и еще лучше - сочтет возможным об этом рассказать на форуме).

Чтобы было несколько понятнее: я считаю критику чужой работы допустимой и полезной только в том случае, если в обсуждении участвует автор или владелец предмета. И, независимо от наличия автора/владельца, - необходимой, когда существует угроза безопасности полетов. В данном случае пока нет ни того, ни другого.

Если кто-то пытался или пытается делать втулку по упомянутым чертежам - просто не делайте этого, используйте проверенную временем оригинальную документацию, не внося в нее принципиальные изменения. Это не тупой консерватизм, а просто здравый смысл.

 Отправлено: 28.02.14 18:00. Заголовок: То что у вас нет инф..

То что у вас нет информации, это не означает что никто не собирается использовать данную втулку, ведь чертежи её есть в свободном доступе. Может автор просто не подозревает о том что данные изменения недопустимы, и его нужно об этом предупредить, а он внесёт изменения в чертежи, тем самым с вашей помощью всем будет ОК.

 Отправлено: 28.02.14 23:49. Заголовок: 22-ой пишет: это н..

22-ой пишет:

цитата:

это не означает что никто не собирается использовать данную втулку, ведь чертежи её есть в свободном доступе.

Вот-вот, я уже собрался было делать. Начните, а автор подтянется к дискуссии.

 Отправлено: 01.03.14 09:14. Заголовок: :sm12: Дискуссия, к..

Дискуссия, как разновидность спора, предполагает наличие у участников аргументов хотя бы близкого уровня. Если этого нет, то это называется полемика, другими словами - кто кого перекричит

Давайте сделаем по-другому: пусть те, которые почуму-то собрались делать втулку по этим чертежам вместо того, чтобы делать ее по лежащим перед носом проверенным (в данном случае - американским), расскажут, почему они делают такой выбор. А то у меня подобных решительно перечерченных втулок, роторов, систем управления и просто автожиров, уже накопилось довольно много, но все внесенные в них инновации в целом делятся всего на две группы: или давно известные, или плохие. Не хочется тратить время на опровержения чего-то там, интереснее обсуждать решения, основанные не на голом энтузазизьме, а на знаниях и опыте.

 Отправлено: 01.03.14 17:00. Заголовок: У меня небыло провер..

У меня небыло проверенных оригинальных чертежей этого узла. Вариант чертежей втулки под гироби - некомплектный.
А тут человек сделал чертежи в метрике (потрудился сам!), и по ним же уже родили готовое изделие, фото которого имеется. Как-то так.
Своим профанским взглядом не могу определить принципиальную разницу между двумя приведенными узлами. Единственное, что вижу - нет канала для смазки в узле №2, ну так на втулке Гироби его тоже нет.
За сим и тормошу опытных и закусивших собачатиной в этих делах товарищей, чтобы показали на нюансы и подводные камни.

 Отправлено: 02.03.14 00:19. Заголовок: У меня есть оба черт..

У меня есть оба чертежа
В оригинальном щёки крепятся сверху и четыре болта работают на растяжение
А в переработанном два длинных болта на срез (щеки крепяться с боков)
Разве такая работа болтов не предпочтительнее?
И эти сверления в оригинальном варианте, в месте перехода полки с болтом в вертикальный элемент, тоже странно выглядят на оригинальном чертеже, не лучше ли там сделать радиусный переход, как на фото в начале темы?

 Отправлено: 02.03.14 10:47. Заголовок: afpf пишет: У меня ..

afpf пишет:

цитата:

У меня есть оба чертежа В оригинальном щёки крепятся сверху и четыре болта работают на растяжение А в переработанном два длинных болта на срез (щеки крепяться с боков) Разве такая работа болтов не предпочтительнее?

Попробуйте прочитать эту ветку внимательно с самого начала Это две разных конструкции втулки.

afpf пишет:

цитата:

эти сверления в оригинальном варианте, в месте перехода полки с болтом в вертикальный элемент, тоже странно выглядят на оригинальном чертеже, не лучше ли там сделать радиусный переход

Сверления в углах - типовой способ организации галтелей (другими словами - устранения концентрации напряжений) там, где внешние галтели вынудили бы увеличить размеры детали. В данном случае так оно и есть: ширину щек уменьшать нельзя, если делать внешние галтели (те самые скругления) - пришлось бы существенно увеличивать расстояние между болтами и, соотв., размеры и щек, и корпуса главного подшипника.

iberic пишет:

цитата:

У меня не было проверенных оригинальных чертежей этого узла.

Это ведь не оправдывает использование сомнительных чертежей? Хотя встречается, увы, довольно часто: "Ты почему вместо такого-то материала использовал то, что заведомо хуже?" - "Так ить не нашел, а делать-то надо!". Другие варианты: "Так ить дорого же", "Так ить это ж с Америки надо заказывать". Ну и - у меня на сайте уже больше десяти лет чертежи втулки Бенсена-Прайса лежат в открытом доступе. И не только у меня.

 Отправлено: 03.03.14 13:10. Заголовок: AcroBatMan пишет: у..

AcroBatMan пишет:

цитата:

у меня на сайте уже больше десяти лет чертежи втулки Бенсена-Прайса лежат в открытом доступе

Да, я видел эти эскизы - чертежами их назвать можно с большой натяжкой. Пытался разобраться в них, но количество вопросов, возникавших в процессе, было внушительным. Буду пробовать заново. Осваиваю солид, в качестве практической работы буду в нем делать именно эту втулку.

 Отправлено: 04.03.14 19:57. Заголовок: У кого есть оригинал..

У кого есть оригинальные чертежи втулки Бенсен-Прайс, поделитесь пожалуйста. По сети искал, так и не нашел.
В тех, что на сайте Твистер-клуба, многих размеров нехватает.

 Отправлено: 04.03.14 20:11. Заголовок: Дим, а ты не поленис..

Дим, а ты не поленись, покажи пальцем (лучше здесь и с картинками), каких там размеров не хватает - я их добавлю.

 Отправлено: 04.03.14 22:19. Заголовок: Вот пара размеров дл..

Вот пара размеров для начала, с чем столкнулся сегодня.

 Отправлено: 04.03.14 22:37. Заголовок: Угу. Толщина щеки -..

Угу. Толщина щеки - полдюйма. Высота блока (13) - 1 дюйм. Надо будет пересмотреть эти чертежи-эскизы свежим глазом и подредактировать. Честно говоря, я в них не заглядывал уже лет десять, если не больше.

 Отправлено: 04.03.14 23:08. Заголовок: Эти щеки тоже по 0,5..

Эти щеки тоже по 0,5 толщиной?

 Отправлено: 04.03.14 23:18. Заголовок: Так точно. Они изнач..

Так точно. Они изначально всегда просто пилились из готовой полдюймовой плиты или полосы.

 Отправлено: 23.03.14 17:18. Заголовок: AcroBatMan пишет: ...

AcroBatMan пишет:

цитата:

...то, что показано на втором фото, сделано, мягко говоря, с поверхностным пониманием работы втулки. За основу там взяты известные американские чертежи, но в конструкцию внесены изменения, ухудшающие надежность втулки. Как минимум два из этих изменений считаются просто недопустимыми...

Чего-то я упустил эту ветку, а тут на меня бочку катят...
Никаких конструктивных изменений, кроме перевода размеров в метрику, я в конструкцию головки не вносил, т.к. не считаю себя достаточно компетентным для этого. Собрал все найденные в сети и купленные чертежи, сделал по ним 3D модели в Солиде, проверил на прочность, далее вывел по ним чертежи и отправил в Китай на изготовление.
Единственное пожалуй изменение это полукруглый верх щечек что в крайнем посте Димы. Все остальное соответствует оригиналам.

AcroBatMan пишет:

цитата:

...если кому-то досталась конкретно эта втулка - я бы ее на предназначенный для пилотируемых полетов аппарат ставить не рискнул. ... ...информации о том, что кто-то, кроме автора собирается в ближайшем будущем использовать такие втулки, у меня нет, поэтому безопасности полетов это не угрожает...

В Астрахани две головки по этим чертежам отлетали два сезона, уже неделя как начался третий... Миша, Артур врать не будут, не те люди.

Саша, я готов к обсуждению. Что не так на твой взгляд?

 Отправлено: 23.03.14 18:48. Заголовок: AcroBatMan пишет: ...

AcroBatMan пишет:

цитата:

...Как минимум два из этих изменений считаются просто недопустимыми...

На том фото, где показаны детали головки, видна шайба фиксации главного подшипника. Она была сделана по моей просьбе из того-же материала что и все части головки - 6061Т6, хотя на чертеже указана была сталь 4130. У китайцев просто не оказалось такой стали. Уже дома я заказал эту шайбу из Ст45. Солид четко показал слабость шайбы из сплава 6061 и мне не понятно, почему на всех оригинальных чертежах указан именно он.

 Отправлено: 24.03.14 10:26. Заголовок: marcons пишет: В Ас..

marcons пишет:

цитата:

В Астрахани две головки по этим чертежам отлетали два сезона, уже неделя как начался третий... Миша, Артур

Когда речь идет о ресурсных деталях и узлах правильнее говорить о часах налета, а не о сезонах Чем знамениты Миша и Артур я представляю оч смутно, поэтому упоминание их в смысле обсуждения корректности твоих чертежей, наверное, мало что дает.

marcons пишет:

цитата:

Уже дома я заказал эту шайбу из Ст45. Солид четко показал слабость шайбы из сплава 6061 и мне не понятно, почему на всех оригинальных чертежах указан именно он.

Потому, что этого вполне достаточно. Эта верхняя шайба десятилетиями, начиная с Бенсена, делалась для легких одноместных аппаратов из 6061-Т6. Для более тяжелых или для двухместных ее делают из стали. Ее многие делают из стали и для легких одноместных АЖ, это позволяет уменьшить высоту шайбы.

То, что показывает насчет прочностей SolidWorks (а точнее - встроенный в него Cosmos Express) не стоит принимать за чистую монету, т.к. давно известно, что это программа, позволяющая делать только качественную, но не количественную оценку. Ее основное назначение - учебное. Можно увидеть относительное распределение напряжений в детали, примерный характер деформаций, но никак не стоит по ней делать выводы о надежности детали. Для количественных оценок используют какой-нить Nastran или что-то подобного уровня.

Что касается "просто перевел в метрические размеры" - простой пример: в твоих чертежах два болта, которые крепят траверз управления к продольному рычагу, заменены с дюймовых AN4 на метрические М6. Казалось бы, пустячок. Но - не совсем. Точнее - совсем не пустячок: эффективное сечение болта М6 примерно на 20% меньше эффективного сечения болта AN4. По правилам реверс-инжиниринга (кто не знает - это так кудряво называется копирование или клонирование изделия с имеющегося чужого образца) или просто по общепринятому в нашем деле здравому смыслу замены допускаются только в сторону увеличения запасов прочности/надежности, но никак не уменьшения.

А с точки зрения упомянутой "глубины понимания" - там в первую очередь бросаются в глаза допуски типа 0.01 мм для отверстия под рядовой болт. Для понимающего это о многом говорит. Или произвольные галтели там, где они не нужны, а также их отсутствие или недостаточный радиус там, где они играют важную роль. И т.д.

Наружные крышки качельного болта должны запираться широкими шайбами, а длина болта и размеры этих крышек должны быть такими, чтобы можно было регулировать дополнительными шайбами осевой люфт. Гайка качельного на фото не относится к стяжным, а конструкция исходной втулки такова, что качельный болт должен плотно стягивать кирпич коромысла и втулки игольчатых подшипников, образуя из них одно целое и разгружаясь от изгибающего усилия. По этим же соображениям гайка должна стопориться шплинтом, а не булавкой, т.к. булавка всегда допускает небольшой проворот гайки и, соотв., ослабление стяжки. Джим Веник на своих втулках использует булавку, но у него там стяжная корончатая гайка с контрящим ободком.

Что-то там было еще принципиальное.. А, ну да: размеры верхней шайбы и нижней втулки, которые сверху и снизу втыкаются в главный подшипник, должны быть такими, чтобы при сборке-установке между ними оставался зазор примерно 0.1 мм. В твоих чертежах его нет. Предлагаю самостоятельно порассуждать, в чем зарыта собака.

Удачи и внимательности.

 Отправлено: 29.10.15 21:25. Заголовок: АБМ, попался мне на ..

АБМ, попался мне на рынке кругляк алюминия АК8-ВП, диаметром110 мм.,отложил в резерв до субботы. Можно этот материал использовать на изготовление втулки (башни) ?

 Отправлено: 31.10.15 11:13. Заголовок: Черт его знает. Я с ..

Черт его знает. Я с этим сплавом дела не имел. По справочникам прочность у него практически такая же, как у Д16Т, отмечается склонность к растрескиванию и высокая склонность к корродированию. АК - это серия т.н. ковких сплавов. Мы свою первую втулку (давно) делали из АК4-1, но из поковки. Сейчас я бы не стал. Да и вообще, делать башню целиком, на мой взгляд, не оптимально. Американский метод, когда кирпич подшипника отдельно, а щеки отдельно, видится более рациональным, дешевым и надежным.

 Отправлено: 31.10.15 12:22. Заголовок: АБМ, С П А С И Б О, ..

АБМ, С П А С И Б О, пойдем по Американскому методу.

 Отправлено: 20.07.17 21:19. Заголовок: Шайба?

Саша, сегодня снова наткнулся на картинку с сайта автожира Butterfly и вспомнил что давно хотел спросить. Почему они не ставят шайбу под гайкой осевого болта ротора? Посмотрел в чертежи Доминатора - тоже нет шайбы. Почему? На своей голове я ее поставил...
Фрагмент - https://yadi.sk/i/pEKu0t5z3LEvZZ

Вот картинка целиком - https://yadi.sk/i/6Ar3IAEj3LEv7A

 Отправлено: 21.07.17 08:33. Заголовок: Наиболее вероятно, ч..

Наиболее вероятно, что просто не хватало зазора между гайкой и карданом втулки для. Какого-либо глубокого смысла не ставить там шайбу нет. На более поздних втулках "Домиков" гайка утоплена в рычаг и ставится с шайбой.

 Отправлено: 12.02.19 22:51. Заголовок: Саш, а на сколько ак..

Саш, а на сколько актуально облегчение ЭТОЙ детали? Взвесил свою - 670 грамм. Солид после облегчения показывает 384 грамм - почти в половину легче. Посмотрел у себя в фотоальбомах - у половины просверлено, у половины цельный. Кто-то сверлит вдоль, как на чертеже, кто-то поперек насверливает несколько отверстий...
Сверлить или не сверлить - вот в чем вопрос... А то я уже и сверло такое приобрел.

 Отправлено: 12.02.19 23:17. Заголовок: Ну вот сверлить этот..

Ну вот сверлить этот рычаг вдоль, оставляя стеночки по 3 мм я бы точно не рискнул ни за что. При ударах ротора по упорам на рулении или в начале раскрутки нагрузка на рычаг в месте крепления траверза может до 200 кг доходить, соотв., возле главного болта далеко за тонну будет. Там оно и лопнет.
Поперек для облегчения сверлят, но дальше от главного болта и не таким большим диаметром. А можно и не сверлить - эти 100 граммов погоды не делают. Рациональнее уменьшать высоту рычага в сторону траверза, стачивая на клин, но нужен фрезер. Это для перфекционистов.

 Отправлено: 13.02.19 11:58. Заголовок: Так я и есть перфекц..

Так я и есть перфекционист со своим фрезером(с недавних пор). Кстати, появление станка резко активизировало работы по постройке автожира.

Тогда я пожалуй сделаю вот так - и облегчу и прочность сохраню.

 Отправлено: 13.02.19 14:21. Заголовок: Если хочешь стать за..

Если хочешь стать заслуженным перфекционистом, тогда делай втулку Аверсо. Она наиболее продвинутая, за исключением подшипников качельного болта. Они должны быть игольчатыми и не в кирпиче коромысла, а в щеках башни.

 Отправлено: 13.02.19 23:35. Заголовок: Втулка Аверсо будет ..

Втулка Аверсо будет следующей, а пока я обязан завершить начатое. У Аверсо всегда нравился узел крепления траверзы к рычагу через сайленты. Это решение пожалуй внедрю и в эту голову, только чуть позже, сейчас уйма чего есть делать. Полным ходом идет работа над узлами из стали - шасси, моторама, управление...
Нижние Y-образные трапеции оказались весьма трудоемкими, не смотря на внешнюю примитивность. Покажу как сварю.

 Отправлено: 14.02.19 00:25. Заголовок: marcons пишет: Пока..

marcons пишет:

цитата:

Покажу как сварю.

Да, уже хотелось бы увидеть, что же удалось сделать за 10+ лет