[alex_n_v]

Здравствуйте!
Прошу помощи, чего-то я запутался. Есть поворотный кран, г/п маленькая - 250 кг. Стрела вылета-1 м. Согласно предварительной конструкции (см. вложение) всё это "держится" на 2-х упорных подшипниках. Конструкция плохая и применять её неохота. Но мне принципиально важно понять какая сила действует на подшипники. Свои прикидочные расчёты выкладываю.
Прошу поправить и прокомментировать расчёт, самой конструкции прошу (пока) не касаться, повторюсь, хочу понять правильно ли я посчитал.

[Serge Krasnikov]

Сообщение от alex_n_v самой конструкции прошу (пока) не касаться, повторюсь

Ну если конструкции не касаться, то комментировать нечего
1. Схема подшипников выбрана не правильно, здесь нужно два радиальных, и один упорный подшипник, либо два радиально-упорных подшипника.
2. Схема нарисована вовсе не правильно. При такой схеме нагружения образуется момент, который благополучно просчитан. Но вот опорные реакции от этого момента простите это абзац. При такой схеме нагружения на подшипники будут действовать радиальные силы () на верхнем в право, на нижнем влево, расстояние между подшипниками будет плечом силы этого момента, он то как раз и должен компенсировать посчитанный момент, а та у тебя стоят упорные подшипники, которые так работать не смогут. Ну и на вес конструкции и вес груза должен быть упорный подшипник.

[STAJOR]

Сообщение от alex_n_v Свои прикидочные расчёты выкладываю.

По-моему, нижний подшипник можно просто убрать, а верхний держит вес крана и груза, независимо от вылета. Радиальный подшипник (скольжения?) держит момент.

[alex_n_v]

Serge Krasnikov

Там 2 вала. Нижний подшипник сидит на валу с резьбой (болт). В верхнем валу с подшипником отверстие резьбовое (гайка). Они стягиваются. Почему там возникнут радиальные силы? Не могли бы Вы нарисовать, объяснить мне тугодому. Стыдно спрашивать, но разобраться хочу.
STAJOR, да к такая схема вероятно и будет, но хочу разобраться в той которая нарисована.

Не, ну народ, действительно, откуда,нафиг, там радиальная нагрузка на подшипник?Я понимаю если б они ещё были во что-то "упёрты" (охватывающая деталь), но они же прижаты друг к дружке и под нагрузкой заплечики валов будут давить на опорные поверхности подшипников! Бесит...Да даже если б не было нижнего подшипника и вала с резьбой-болтом, всё равно на верхний подшипник не действовало бы радиальной нагрузки. Верхний вал бы "распёрло" в отверстиях типа вот как слеш "/" и возникло две горизонтальные силы, не затрагивающие подшипник!Момент бы воспринимали сечения вала, а подшипник только вертикальную нагрузку!

[Serge Krasnikov]

Сообщение от alex_n_v Почему там возникнут радиальные силы? Не могли бы Вы нарисовать, объяснить мне тугодому. Стыдно спрашивать, но разобраться хочу.

Ну вот примерно типовая схема применения таких нагрузок

да к такая схема вероятно и будет, но хочу разобраться в той которая нарисована.

В твоей схеме радиальные силы будут компенсировать верхний вал (без подшипников) и естественно ты будешь вынужден преодолевать силы трения, верхний подшипник будет компенсировать силу тяжести, а нижний нужен только чтобы эту полуось вкрутить которая будет сопротивляться подъему консоли вверх (естественный вопрос. нужно ли оно )

[alex_n_v]

Serge Krasnikov,

Сообщение от Serge Krasnikov В твоей схеме радиальные силы будут компенсировать верхний вал (без подшипников) и естественно ты будешь вынужден преодолевать силы трения, верхний подшипник будет компенсировать силу тяжести, а нижний нужен только чтобы эту полуось вкрутить которая будет сопротивляться подъему консоли вверх (естественный вопрос. нужно ли оно )

Во-первых, спасибо, что тратите время! Во-вторых, по-поводу цитаты, Вы правы про вал и трение. Но, посмотрите вложенную схемку и как я понимаю принцип работы. Когда затянуто резьбовое соединение, нагрузку от момента будут воспринимать ОСЕВЫЕ силы реакции упорных подшипников, когда резьбовое соединение ослабнет, в дело вступит Ваша схемка, вал "разопрёт", появится трение. Но на подшипниках вообще никогда не будет радиальной нагрузки.Она будет на валу, как в Вашей схемке, совершенно верно показано.Верно ведь?

[Serge Krasnikov]

Сообщение от alex_n_v Но на подшипниках вообще никогда не будет радиальной нагрузки.Верно ведь?

Верно не будет, но не из-за ваших объяснений, а потому, что упорные подшипники не воспринимают радиальную нагрузку.

ЗЫЖ Я не хочу спорить, точнее не досуг, если вы уверены в вашей схеме то у меня возражений не возникает, как говорят в "добрый путь"

[alex_n_v]

Serge Krasnikov,

Да я и не спорю особо...Пытаюсь вникнуть.Схема, повторюсь, неверная и для такого механизма не годится.Но разобраться в принципе расчёта хочу.

Сила реакции-сила, действующая на тело со стороны опоры. Но, если взять Ваши слова

Сообщение от Serge Krasnikov При такой схеме нагружения на подшипники будут действовать радиальные силы () на верхнем в право, на нижнем влево, расстояние между подшипниками будет плечом силы этого момента

и определение силы реакции, то неясно, где-та опора, о которую опираются подшипники в радиальном направлении? Её нет. Разве не логично, что радиальная сила может возникнуть только на валу..., там таки есть и опора-труба-со стороны которой возникнут реакции.

[Fogel]

Во-первых: давайте не будем заявлять что упорный подшипник не может нести радиальную нагрузку. Может. Вот только не положено оно ему, а так до 10% от осевой он может и радиально взять но... неофициально.
Во-вторых: возьмите и посчитайте уравнение моментов относительно точки опрокидывания - в нашем случае шарика на нижнем подшипнике. Разложите реакцию подшипника на горизонтальную и вертикальную (на противоположно расположеном шарике верхнего подшипника) и задавшись соотношением 1/10 (читай выше) находите осевую нагрузку на подшипник обеспечивающую его работоспособность. Будете очень удивлены
При этом радиальный роликовый (шариковый) скользящий вверху и радиально-упорный (можно и сферический - у него до 25% радиальной нагрузки на осевую можно давать) снизу элементарно снимут все вопросы, даже посадочные можно практически те же оставить.

[alex_n_v]

Fogel,
Во вложении dwg файл, не могли бы Вы стрелками показать, что Вы имеете в виду? Я всё посчитаю.

[STAJOR]

Сообщение от alex_n_v ...Пытаюсь вникнуть.Схема, повторюсь, неверная и для такого механизма не годится.Но разобраться в принципе расчёта хочу.

Давай попробуем. Но медленно. Сначала про схему. Ошибка пошла со второй миниатюры: реактивный (со стороны опоры) Мкр исходит не от подшипников вовсе, а от удерживающей трубки (вначале я назвал именно её подшипником скольжения). Длина её — есть плечо этого момента, а силы изобрази в виде горизонтальных векторов (радиальные нагрузки) на нижнем и верхнем краях трубки. Идём дальше. Нижний подшипник напрягаем только пока крепим (резьбой). Груз и вес поворотной конструкции на него не действуют, т.к. всё забрал верхний. Теперь рассчитать получится? Саму конструкцию, как просили, не обсуждаем...

[Fogel]

alex_n_v, да легко. Черная стрелка это реакция необходимая для компенсации изгибающего момента и веса конструкции, относительно нашей "базовой" точки (шарик на нижнем подшипнике) она создает момент М. Подшипник же создает собственый момент (синий пунктир) исходя из конструктивных особеностей и этот момент не может быть меньше чем М что достигается искусственым увеличением реакции Ry. А теперь просто по картинки прикиньте насколько эта реакция больше той что действительно необходима.

[alex_n_v]

STAJOR, Fogel, спасибо. Не могли бы Вы на след. неделе в Пн или во Вт заглянуть в эту тему. Я разберусь с тем, что Вы сказали и, наверняка задам какой-нибудь глупый вопрос. Сейчас, никак не могу, уезжаю, буду без интернета.

[Fogel]

Без проблем, только сам на объекте сижу, связь то есть то нет. По конструктиву - повторюсь что упорные подшипники здесь неуместны, в такую схему ставят только крюк в подвеске - там база нулевая, да и изгибающих нет. А вот фиксировать подшипники ан корпусе надо, сделайте или проточки в листе или стаканы приварите, да и фокус с болтом мне лично не нравится - я бы продолжил вал, а то хлипковато выходит.

[STAJOR]

Сообщение от alex_n_v Не могли бы Вы на след. неделе в Пн или во Вт заглянуть в эту тему

Заглядывал. А о какой из следующих недель речь?

[alex_n_v]

Простите за задержку, всё руки не доходят. Сегодня после работы напишу. Правда извините, я помню, что Вас просил заглядывать, а сам ничего не написал...

Пробую разобраться по пунктам.
Для начала выкладываю картинку, на которой лучше видны зазоры, там где они планировались (это не особо важно, но всё же).

Теперь по сути:
"1. "Черная стрелка это реакция необходимая для компенсации изгибающего момента и веса конструкции, относительно нашей "базовой" точки (шарик на нижнем подшипнике) она создает момент М.
2. Подшипник же создает собственый момент (синий пунктир) исходя из конструктивных особеностей и этот момент не может быть меньше чем М что достигается искусственым увеличением реакции Ry. А теперь просто по картинки прикиньте насколько эта реакция больше той что действительно необходима."

2-й тезис понятен-собственно я и думал что синий пунктир и есть та самая реактивная сила от которой получаем момент сопротивления...

А вот с первым у меня бедааа....Почему мы вообще вводим реакцию R (чёрную стрелку)? Разве синяя пунктирная стрелка от подшипника и не будет той, которая и создаст момент сопротивления? И почему чёрная стрелка идёт именно так (почти горизонтально...и именно по этому, видимо мы и говорим что Rx есть примерно R), а не, например, почти вертикально?

[Fogel]

по очень простой причине что мы считаем _моменты_ относительно определенной точки. Мы знаем точку приложения реакции поэтому точно знаем что направление силы будет перпендикулярно линии соединяющей эти две точки. Как мы обеспечим эту силу уже никого не волнует. Вы делаете это искусствено завышая осевую силу что не лучшим образом скажется на долговечности подшипника, да и не факт что болт выдержит. В придачу никак не учитывается смещение шариков по канавке - при такой схеме радиальное смещение шариков даст резкое увеличение осевой силы - угол там очень маленький.
P.S. прикинул с цифрами, вышло что осевая нагрузка должна быть порядка 3 тонн (кстати, а стрелу и динамику вообще не учитываете?) что равно силе на разрыв по болту (про смятие резьбы я даже не заикаюсь) и всего в пару раз мешьше грузоподъемности подшипника (учитывая что работать он будет не всей плоскостью, а парой точек, то ему быстро настанет крышка). В общем будь у вас подшипник в полтора метра диаметром, это бы прокатило, а так...

[alex_n_v]

Дошло.
Всем спасибо большое.
Fogel, отдельное спасибо за подробные ответы и потраченное время.
Тему можно считать закрытой.

[olivru]

Обычный гусак, чтоб тачку с бетоном поднимать. Сроду такие на стройке из подручных материалов мастерили. "Подшипниковый" узел - труба в трубе. Тут с трением наоборот бороться не надо, ибо малейший перекос и стрела будет поворачиваться в самую нижнюю точку, что не нужно. А перекосов не избежать. Главное - чтобы трубы держали моменты

[sbi]

Сообщение от alex_n_v Дошло. Всем спасибо большое. Fogel, отдельное спасибо за подробные ответы и потраченное время. Тему можно считать закрытой.

Слишком рано!

Сообщение от alex_n_v Есть поворотный кран, г/п маленькая - 250 кг.

Ручная лебедка справляется.
Схема, предложенная Serge Krasnikov, самая простая и работающая. и была конструкции на форуме.
Осевое усилие -один упорный, затем два радиальных воспринимают момент от веса груза (причем чем больше между ними расстояние, тем меньше на них реакция.