Кобра - продолжение

Xan>> По твоим картинкам трудно судить ...
Non-conformist> Спасибо за комплимент.

Ну я не лопатил всю тему, а на последних катринках размеров нет.

Non-conformist> А у меня получается, что с выбранной кинематической схемой (с учетом передаточного отношения рычагов 106 - 44 = 62 мм; ход штока активатора = 20 мм; 62 : 20 = 3), от паспортного усилия штоков активаторов 6 кгс остается 6 : 3 = 2 кгс.

Ничего не понял.
Где-то есть катринка со всеми размерами?
Ну, я могу надёжно посчитать усилия. Если это интересно.

Non-conformist> на возможность кратковременного форсажа электромоторов активаторов

А ты фактическое усилие измерял?
И скорость движения при разных нагрузках?

Xan> Пусть у тебя ось диаметром 8 мм — радиус 4 мм.
Xan> Пусть усилие 50 кГ.
Xan> Возьмём довольно большой коэффициент трения = 0.2, тогда сила трения = 10 кГ, а момент силы трения = 10 * 4 = 40 кГ*мм
то есть 0,4 Н*м.

Опираемся на эту оценку, считаем моменты в кинематической схеме.

Non-Conformist, чертеж шарнира получен и изучен.
На чертеже видны (сверху вниз)
- два актуатора с шарнирами, плечо между шарнирами 28 мм.
- шарнир на двигателе
- карданный шарнир.

Пусть левый по чертежу актуатор неподвижен и его шарнир является неподвижной опорой.
Тогда подвижный правый актуатор создает поворачивающий момент 28мм*60Н=1,68 Н*м.
Этот момент качалкой передается на карданный шарнир через шарнир на двигателе.

С учетом радиусов поворота качалки (относительно опорного шарнира) 69 мм по чертежу,
и радиуса поворота двигателя относительно карданного шарнира 133 мм по чертежу,
получаем момент поворота двигателя в кардане 3,23 Н*м.

В подшипниках кардана сила трения примерно в 10 раз меньше, чем
вращающий момент актуатора.

Похоже, главные потери на трение будут в шарнире на двигателе.

Ckona> Внутренний радиус среднего кольца - 31 мм, поворот возможен только на ±12 градусов.
Алексей, зачем все эти геометрические расчеты? Простой поворот детали на чертеже вокруг выбранной точки вращения выдает нужную информацию за считанные секунды...

И тем не менее ты совершенно прав - в чертеж вкралась хоть и непринципиальная, но ошибка. Миллиметровая фаска на упирающемся кольцевом ребре решает проблему радикальным образом.

Ckona> Похоже, главные потери на трение будут в шарнире на двигателе.
Ну, если так, то тогда - полный вперед! Никаких сколько-нибудь существенных потерь в шарнире на заглушке РДТТ нет, там люфт две-три десятки. Этот шарнир вообще никак не нагружен, кроме как рулящим усилием.

Ckona> - два актуатора с шарнирами, плечо между шарнирами 28 мм.
Ckona> С учетом радиусов поворота качалки (относительно опорного шарнира) 69 мм по чертежу,
Ckona> и радиуса поворота двигателя относительно карданного шарнира 133 мм по чертежу,

28 / 69 * 133 = 54

54 мм * 6 кГ = 323 кГ*мм — это приведённый момент, создаваемый актуатором на кардане.

Если стальные оси радиусом 2.5 мм в бронзовых подшипниках без смазки (K = 0.18), и если усилие 45 кГ, то

45 * 0.18 * 2.5 = 20.25 кГ*мм

20.25 / 323 = 0.063

Всего 6% от силы актуатора.

---

Контрольный выстрел в голову:

Сила трения = 450 * 0.18 = 81 Н

Момент на кардане = 81 * 0.0025 м = 0.2025 Н*м

Сила на "макушке" двигателя = 0.2025 / 0.133 = 1.523 Н

Момент на качалке = 1.523 * 0.069 = 0.1051 Н*м

Сила на актуаторе = 0.1051 / 0.028 = 3.75 Н

3.75 / 60 = 0.0625


Удивительным образом совпало!!!

Non-conformist>> А у меня получается, что с выбранной кинематической схемой (с учетом передаточного отношения рычагов 106 - 44 = 62 мм; ход штока активатора = 20 мм; 62 : 20 = 3), от паспортного усилия штоков активаторов 6 кгс остается 6 : 3 = 2 кгс.
Xan> Ничего не понял.
Я беру максимальную амплитуду перемещения заглушки РДТТ по сечению корпуса ракеты, и делю ее на максимальную амплитуду перемещения штока активатора. Получаю результирующее передаточное соотношение системы рычагов.

Xan> Где-то есть катринка со всеми размерами?
Я выложил чертежи и в Компасе и в Автокаде. Именно картинки, где были бы видимым образом обозначены все размеры, у меня нет.

Xan> Ну, я могу надёжно посчитать усилия. Если это интересно.
Интересно, но не настолько, чтобы проставлять все размеры на чертеже. Если ТЕБЕ интересно, то назови (покажи на картинке) интересующие тебя размеры - я сообщу. Это если у тебя нет ни Компаса ни Автокада: повторяю, ВСЕ размеры выложены на всеобщее обозрение в файлах рабочих чертежей.

Non-conformist>> на возможность кратковременного форсажа электромоторов активаторов
Xan> А ты фактическое усилие измерял?
Измерял, фактическое усилие на двенадцати вольтах несколько превышает паспортное.

Xan> И скорость движения при разных нагрузках?
Быстро дергает, ВЕСЬМА быстро. Если надо, могу сообщить конкретные цифры. Кантор имеется, камера тоже.

Xan> Удивительным образом совпало!!!
Да, еще одно немаловажное преимущество шарикоподшипников перед втулками: они далеко не такие строгие к излому оси, как втулки. При изготовлении любого шарикоподшипника общего назначения специально для этой цели предусматривается люфт внутренней обоймы по отношению к внешней в поперечной плоскости. В предельном случае этот люфт превращается в самоцентрирующийся подшипник. Самоцентрирующиеся втулки со сферическим корпусом тоже, понятно, существуют, только ведь их надо еще выточить, не так ли?

Serge77> На всякий случай переспрошу: алюминий ещё нужен?
Ракету еще не пустили, если ты об этом. Я думаю, что таки еще нужен.

> Мне на базар идти? Сразу брать или завтра посмотреть, сюда написать, а в воскресенье взять?
Если выздоровел, то сходи. Только наждачку погрубее на подошвы не забудь приклеить. А то... Чревато...

Помнишь, как дуралюмин от чистого алюминия отличить? Дуралюмин не пачкает палец, если его с силой потереть, и звенит, если его подвесить на нитке и слегка стукнуть чем-нибудь металлическим.

>>Я беру максимальную амплитуду перемещения заглушки РДТТ по сечению корпуса ракеты, и делю ее на максимальную амплитуду перемещения штока активатора. Получаю результирующее передаточное соотношение системы рычагов.
Ckona> Такой подход ошибочен. Передаточное соотношение обеспечивается расстоянием от шарнира "неподвижного" актуатора до шарнира на заглушке РДТТ, и расстоянием от последнего до карданной оси.
Ты уверен в этом? Я спрашивал на асконовском (компасовском) форуме, там тоже механики собираются из разряда "палец в рот не клади - откусят". Вопрос поставил примерно так: "Имеется система рычагов, выходное звено которой совершает перемещение в три раза большее, чем входное. Значит ли это, что усилие, которое передает выходное звено, без учета потерь на трение, будет в три раза меньшим, чем то усилие, которое принимает входное звено?" На что был получен утвердительный ответ - с разными непринципиальными в данном случае оговорками. Но если, как ты говоришь, соотношение 1:2, а не 1:3, то я только "за".

Ckona> А вот исходный вращающий момент определяется другим плечом - расстоянием между шарнирами актуаторов.
Это я понимаю. А если шток одного актуатора едет вверх, а другого - комплементарно вниз? Будет ли вращающий момент в этом случае в два раза больше?

Ckona> Кстати, нигде не упоминалось об изменении расстояния между осью кардана и осью "неподвижного" шарнира при повороте двигателя.
Упоминалось, ты невнимательно читаешь материалы по теме. Силовой поводок скользит в двух шарикоподшипниковых обоймах, на каждой из которых расположено по три миниатюрных шарикоподшипника. Они расположены на эксцентриках, расстояние их внешних обойм до поверхности силового поводка можно регулировать. Это готовые узлы, используются в самописцах РП-160. Фото поворотной фермы с этими обоймами выложено в конце предыдущей страницы.

Non-conformist> Пока все получается так, как и было задумано.

Саме время перейти к концепции качании насадки на сопло мотора как у водомета. И мотор 100 мм получится - посолидней.

xan> Если стальные оси радиусом 2.5 мм в бронзовых подшипниках без смазки (K = 0.18), и если усилие 45 кГ, то 45 * 0.18 * 2.5 = 20.25 кГ*мм
Ckona> на поверхности подшипника скольжения радиусом 3 мм действует сила 106 кГс. Но ты не расстраивайся ...
Гы... Я так и не понял: втулки пойдут или не пойдут? Я не собираюсь их ставить ни под каким видом, просто любопытно.

Еще один вопрос по двум одновременно активированным активаторам: а если ДВА активатора ОДНОВРЕМЕННО едут, допустим, вниз? В этом случае, чтобы подсчитать момент, нужно умножить усилие активатора на два, и полученное произведение умножить на расстояние по нормали от линии, соединяющей проекции осей активаторов (две точки) до неподвижного шарнира? Так?


> Самое время перейти к концепции качании насадки на сопло мотора как у водомета. И мотор 100 мм получится - посолидней.
Принимая во внимание автоматику, которую предполагается установить на ракету, предложенный тобой вариант перестанет быть моделью и превратится в нечто качественно иное. Не нужно переходить к поворотным сопловым блокам и интересным калибрам. Давайте останемся ракетомоделистами.

xan>> стальные оси радиусом 2.5 мм в бронзовых подшипниках без смазки (K = 0.18)

А смазку положить чтоль забыли ? Втулки не бронзовые нужны а порошковые из электромоторов и авто стартеров или из направляющих для автомобильных клапанов. У чугуна (втулки клапанов чугунные обычно) коэф трения даже поменьше чуток:

termostat> А смазку положить чтоль забыли ? Втулки не бронзовые нужны а порошковые из электромоторов и авто стартеров или из направляющих для автомобильных клапанов.

Хорошо, продублируем еще раз:

"Да, еще одно немаловажное преимущество шарикоподшипников перед втулками: ОНИ ДАЛЕКО НЕ ТАКИЕ СТРОГИЕ К ИЗЛОМУ ОСИ, КАК ВТУЛКИ. При изготовлении любого шарикоподшипника общего назначения специально для этой цели предусматривается люфт внутренней обоймы по отношению к внешней в поперечной плоскости. В предельном случае этот люфт превращается в самоцентрирующийся подшипник. Самоцентрирующиеся втулки со сферическим корпусом тоже, понятно, существуют, только ведь их надо еще выточить, не так ли?"

***
Сергей, как там поживает наш маятниковый код? С механикой я немножко продвинулся, с понедельника планирую продолжить потихоньку терзать солнечный датчик.

Non-conformist> Еще один вопрос по двум одновременно активированным активаторам: а если ДВА активатора ОДНОВРЕМЕННО едут, допустим, вниз?

1. Если каждый активатор своим движением крутит только одну ось кардана, то можно считать, что они работают независимо.

2.1. Если кардан повёрнут вокруг вертикальной оси на 45 градусов так, что каждый активатор крутит обе оси кардана, то можно воспользоваться законом сохранения энергии. А именно: когда активатор перемещается на единицу, каждая ось кардана поворачивается на корень(0.5) = 0.707 от угла в первом случае.
То есть, работа активатора = 2 * 0.707 = 1.414 от работы в первом случае. А значит и сила сопротивления будет во столько же больше.

2.2. Если перемещаюся сразу оба активатора, то одна из осей кардана вообще не повернётся, а другая повернётся на угол 1.414. Значит на каждый активатор придётся работа = 1.414 / 2 = 0.707. Соответственно, и сила получится меньше.

То есть, во втором случае сила будет зависеть от того, движется ли второй активатор. Что, наверное, нехорошо.

xan>>> стальные оси радиусом 2.5 мм в бронзовых подшипниках без смазки (K = 0.18)
termostat> А смазку положить чтоль забыли ?

Ну я ж рассматриваю самый худший случай.
Я пытаюсь показать, что шарикоподшипники практически не приносят щястия.

Xan> То есть, во втором случае сила будет зависеть от того, движется ли второй активатор. Что, наверное, нехорошо.
Все эти механические нюансы оказываются СКОПОМ охвачены петлей электромеханической ОС, следовательно, они автоматически компенсируются и имхо принципиального значения не имеют. А если имеют, то на то и существуют программеры. На предпоследнем этапе проект предусматривает гидродинамическое моделирование, там все сразу проявится.

Xan> Я пытаюсь показать, что шарикоподшипники практически не приносят щястия.
У тебя часом не было опыта парламентской работы? Стиль похож. Доводы оппонента аккуратно игнорируются, и тупо гнется своя линия.

Serge77> Купил дюраль. Куда девать?
Отлично. Алексею (Ckona) надо бы передать.

Non-conformist> Самоцентрирующиеся втулки со сферическим корпусом тоже, понятно, существуют, только ведь их надо еще выточить, не так ли ?

Можно обычные втулки тонкостенные вклеить при сборке устройства.

Non-conformist> Сергей, как там поживает наш маятниковый код?

Да ни как ! Я на работе пашу как вол без выходных, а после работы еще кучу документов делаю "на завтра".

Если не пойдет последний вариант датчика положения (на силовом поводке), как запасной имхо можно рассматривать две оптических мыши - по одной на штоках активаторов. Там как раз строго линейное перемещение. Правда про пыльники (резиновые цилиндрические гармошки) придется забыть, а жаль - смотрятся клево. Вариант стремный по точности и дорогой по деньгам, но пусть пока болтается...