Не ожидал, что специфическая тема окажется настолько интересной другим.
Поэтому продолжу.
Если с бытовой техникой все просто и в любом девайсе (блендере, миксере и т.п.) всегда есть чему сломаться по заранее запланированному сценарию в связи с большим количеством пластмассовых деталей, то с электроинструментом особо не забалуешь. И мощности приличные, и все детали из металла. Казалось бы там ситуация должна быть иной. Однако ситуация аналогичная - летит инструмент за милую душу. Причем инструмент ломается строго после гарантийного срока (ну это понятно, кто же за бесплатно работать будет).
Как же в устройство, где приличные нагрузки и большая мощность, заложить изьян? Говно вопрос. Ничего невозможного нет. Для электроинструмента схема та же. Только теперь выбирается место с наименьшей постоянной нагрузкой. Где оно? Правильно - тоже в редукторе, но только на самой большой шестерне. А как же тогда заложить изьян? Ведь эта шестерня сама раздолбает что угодно, в первую очередь корпус - он же пластиковый. А это недопустимо. Возникает задача - превратить равномерную вибрацию в максимально поступательную. Желательно в сторону контакта с другими шестернями редуктора. Тогда гарантированно будут изнашиваться зубья. Но только не те, которые надо, а на соседних шестернях. То ли сопроматчикам было скучно, то ли им поставили такую жесткую задачу, что накрыться должна только одна деталь, причем определенная. И они ее успешно решили.
Вскрытие покажет.
Дело было этим летом. На столе очередной пациент - электролобзик. Фирма достаточно приличная - Black & Decker. Не Skill какой-нибудь. Все признаки налицо - под нагрузкой пилка останавливается, но девайс продолжает жужжать. Настолько типично, что даже скучно. Разбираю. Рассматриваю шестерню. Шестерня примерно такая:
Видно конечно, что зубцы изношены, но не настолько, чтобы проскакивать. Странно. Больше никаких признаков износа пока не наблюдается. Надо посмотреть. Вкладываю все детали в одну из половинок корпуса. Придерживая их пальцами, чтобы не выпали (благо они у меня тонкие и длинные), прокручиваю ротор двигателя. Вроде все в порядке. Ничего не понимаю. Шевелю саму шестерню, посаженную на ось. Шестерня болтается, хотя не должна. Рассматриваю шестерню внимательнее. Нифига себе - отверстие в середине превратилось в овал. Небольшой и на глаз практически незаметный. Это уже интересно. Форма шестерни настолько ебанутая, что искать что-то на замену - дело абсолютно безнадежное. Но вспомнив, что на москворецком строительном рынке даже сгоревшие движки перематывают, в надежде отправляюсь туда. В принципе я и раньше предполагал, что в Москве то уж должны существовать вторичные рынки. Просто раньше такой необходимости не возникало. Прошел несколько лотков с запчастями к лобзикам. Чего там только нет. Но такой шестерни ни у кого не находится. В конце ряда уже без особой надежды показываю продавцу, что мне нужно. Он куда-то убегает искать. Мне это кажется делом бесперспективным - я же там уже спрашивал. Но продавец попался настырный. Приносит максимально похожую. Диаметр на пару миллиметров больше моей и она несколько странная. Сразу даже непонятно чем. Долго смотрю на обе не понимая различий. Вроде все на месте. ЕПРСТ. Она же зеркальное отражение моей относительно штифта. Ни фига себе. Понимая, что ничего ближе к моей шестерне я здесь ничего не найду, решаю взять то, что есть. Цена вопроса 300 рублей. Жаль конечно, если не подойдет. Но внутренний голос успокаивает, что левша и очумелые ручки справятся. Дома вставляю шестерню в редуктор и офигеваю окончательно. Кроме штифта на шестерне больше ничего не задействовано. А зачем же тогда на ней эта выступающая херня с парой отверстий. Ладно, с этим потом разберемся. Главное, чтобы лобзик заработал, а конструктивные особенности потом буду изучать.
Поскольку штифт, толкающий пилку, должен быть с определенной стороны, шестерню приходится ставить наоборот. Удивительно, но долбаный выступ вроде не мешает. Внутри все равно таится сомнение, что конструкция не разлетится при включении. Увеличенный размер новой шестерни тоже не проходит даром - весь редуктор распирает так, что подозрение о работоспособности новой конструкции только крепнет. Нужно проверить на открытой конструкции. А как проверишь, если детали держатся только при складывании обеих половинок корпуса ? А ведь даже при сборке нужно еще умудриться, чтобы ни одна из деталей не выпала, пока все это собирается.
Но не на того напали. Прикидываю на глазок, сколько каких точек надо прижать, чтобы все это при включении в розетку не разлетелось по кухне. Кусками толстого одножильного алюминиевого провода делаю М-образные скобы, которыми стягиваю конструкцию к одной из половинок корпуса. Пуск. Зверски жужжит, но работает. Выключаю. Прокручиваю ротор пальцами, разглядывая конструкцию ротора и пытаясь понять распределение нагрузок. Ага - вот оно что и зачем. Выступ на шестерне работает как эксцентрик, создавая дополнительную вибрацию именно в месте контакта зубьев шестерни. Только странно. Выступ находится сбоку от шестерни и при таких скоростях должен все-таки раздолбать корпус - ведь ось большой шестерни упирается в пластик. А там ни малейшего намека на износ. Задумался. Через несколько минут перебирая в памяти тактильные ощущения от запихивания шестерни в редуктор, вспоминаю, что ее как-то подозрительно отпирало в сторону. еще удивился как всё это барахло не разлетелось при таком перекосе усилий. Сравниваю направления касательных шестерни с обеих сторон - так и есть небольшой конус, тянущий в противоположную от эксцентрика сторону. Вот и уравнены усилия.Только с новой шестерней все будет наоборот - усилия не компенсируются, а сложатся. Ну и хер с ними. Эти проблемы я решать умею.
Остается неясным один вопрос - как удалось сделать шестерню, у которой отверстие раздолбает раньше, чем износятся зубья. Ну эту задачу проектировщики решили беззастенчиво просто - в центр шестерни впрессована втулка из гораздо более мягкого металла, чем материал шестерни (это видно по износу втулки и зубьев). Вот ее то поступательная вибрация постепенно и расхерачила в овал.
Убедившись в безопасности ремонта нафигачиваю в редуктор литола по самое не балуйся. Звук работы лобзика становится гораздо тише. Снимаю скобы и собираю все обратно. Пациент будет жить.
Потом стало понятно, почему такая форма шестерни. Просто как все гениальное (точнее технологичное). Расчитать полностью такой пиздец на бумаге невозможно, поэтому эксперимент должен быть. На опытном образце шестерни делается цилиндрический набалдашник и постепенно рассверливается (в данном случае два отверстия симметрично вертикальной линии, проходящей через ось). Ну а при достижении необходимого усилия размеры детали можно добавлять в чертеж. А главное технологично - изготовление шестерни усложнится всего на три операции (фрезерная и пара сверлильных).
Аналогичный случай был с электродрелью Skill пару лет назад. Разница только в том, что она не сломалась, а работала, но при работе без упора сверлом во что-нибудь, издавала жуткий звук, похожий на громкую отрыжку. Дрель в открытом состоянии я включать не решился - так не долго вылетевшей шестерней по балде получить, и просто отнес ее на работу. Не выбрасывать же.
«Сдал СОПРОМАТ – можно жениться» – эту фразу знает любой студент технических ВУЗов, в программе обучения которых стоит учебный курс «Сопротивление материалов». Испокон века слагаются «правдивые» легенды о необычайной сложности и трудности изучения этого курса, хотя при ближайшем рассмотрении оказывается все не так сложно, если... Если хотя бы чуточку приложить усилия в изучении этой дисциплины, один раз понять и не запускать. Однако, «от сессии до сессии живут студенты весело», и, как правило, изучение курса «Сопротивление материалов» зачастую вызывает определенные трудности. Почему? Да потому, что «Сопротивление материалов» является практически первым прикладным инженерным курсом, с которым студент сталкивается в процессе обучения. Масса новых терминов, формул, понятий, способов и приемов описания состояния конструкций, которые до этого момента никогда не встречались, могут сбить с толка любого человека, какая бы «светлая» голова у него не была. Изучение курса «Сопротивление материалов» на первом этапе сродни с изучением иностранного языка. Именно поэтому «Сопротивление материалов» является гарантированным источником неудовлетворительных оценок и многочисленных пересдач экзаменов.