Шаровой шарнир своими руками

Осуществляя ремонт рулевого управления и ходовой части, практически каждый автовладелец сталкивается с проблемой (наконечников рулевых тяг), решить которую без специального инструмента довольно проблематично.

Причина – конструктивные особенности названных элементов: их пальцы имеют конусовидную форму, которой они входят в посадочные гнезда, со временем место этого вхождения загрязняется, замасливается, ржавеет, делая соединение поверхностей слишком плотным, практически единым, то есть таким, которое простым физическим воздействием не разъединить. Нужен помощник – съемник шаровых опор – инструмент в разы упрощающий выпрессовку.

Стать его обладателем несложно: для этого нужно пойти в ближайший автомагазин и там его приобрести либо сделать съемник шаровых опор своими руками любым из представленных ниже способов, которые мы сгруппировали в зависимости от того, каким образом в них создается усилие.

Винтовые съемники.

Усилие в таких видах съемников создается за счет ввинчивания болта в их корпус: корпус инструмента надевается на проушину шаровой опоры, болт упирается в палец и при закручивании выпрессовывает тот из его посадочного места.

Данные виды съемников достаточно компактны, поэтому считаются универсальными, то есть подходящими к любому авто, хотя наиболее популярны такие механизмы среди обладателей ВАЗов.

Рассмотрим, как сделать съемник шаровых опор своими руками на примерах винтовых вариантов.

Вариант №1 – винтовой разжимной.

1. Возьмите 7-сантиметровый 4-х или 6-гранный прут с гранями под ключ на 17 либо 19.
2. С помощью сверлильного танка сделайте внутри его корпуса отверстие и нарежьте резьбу под болт М8.
3. Вкрутите данный болт в подготовленное для него отверстие. Съемник готов.

Как он работает, объясним на примере выпрессовки верхней шаровой опоры «семерки».

1. Выкручиваем стопорную гайку. Выкручиваем, но не снимаем.
2. Между пальцами опор устанавливаем сделанный съемник, болт в нем закручен до упора и упирается шляпкой в палец, который нужно выпрессовать.
3. Берем 2 ключа: одним удерживаем корпус съемника, вторым раскручиваем его болт. Раскручиваем до тех пор, пока палец опоры не выпрессуется с гнезда.

При необходимости демонтажа нижней шаровой, все действия проделываются аналогичным образом, только с перевернутым съемником.

Вариант №2 – винтовой Г-образный.

1. Возьмите 15-17-сантиметровый круглый металлический прут с диаметром 10 или более мм. С помощью тисков и молотка согните его буквой «Г» (длина короткого плеча должна ровняться 5 см).
2. На длинном плече заготовки нарежьте резьбу и подберите к ней гайку.
3. Возьмите металлическую пластину толщиной в полсантиметра и прорежьте в ней отверстие под палец опоры по технологии съемника-клина (она будет приведена ниже).
4. На утолщенной части клина, напротив прореза, сделайте отверстие под Г-образную заготовку и вденьте в нее длинную часть прута, только после этого накрутите на «усовершенствованный» прут гайку. Сильно не закручивайте – клиновидная пластина должна иметь хороший ход.

1. Вставьте пластину в щель между проушиной и опорой. Короткое плечо Г-образного элемента при этом должно упираться в палец.
2. Начните закручивать гайку и делайте это до тех пор, пока палец не будет выдавлен.

Вариант №3 – винтовой съемник шаровых опор, изготовленный из уголка.

1. Возьмите 7-8-сантиметровый металлический уголок, толщиной в полсантиметра, можно чуть меньше.
2. С одной из сторон сделайте распил, этим распилом инструмент будет крепиться к проушине.
3. Из пластин металла, равных по толщине металлу уголка, вырежьте 2 одинаковых треугольника и приварите их по бокам уголка.
4. Возьмите гайку на 17, подберите к ней длинный болт, приварите к этой гайке с двух сторон проставки, они в будущем помогут расположить болт съемника на одной оси с пальцем опоры.

Далее всю эту конструкцию приварите к уголку перпендикулярно прорезу так, чтобы отверстие гайки находило прямо напротив пропила.

1. Вкрутите болт в зафиксированную гайку и осуществите отжим пальца по технологии, описанной выше (в других видах винтовых съемников).

Как видите, для создания съемника шаровых опор можно использовать практически все подручные материалы, главное, понять принцип работы, в помощь вам чертеж:

Рычажные съемники.

Рычажные съемники представляют собой инструмент, состоящий из пары соединенных между собой посередине рычагов. Также с одной стороны в них присутствует стяжной болт. В процессе воздействия на шаровую опору этот болт выкручивается, сводя друг с другом концы рычагов, один из которых находится между опорой и проушиной, второй – под пальцем.

Такие съемники также достаточно эффективны, но имеют больший размер, поэтому не везде могут быть применимы.

Съемник типа «клин».

Самый простой по своей конструкции, однако тоже хорошо справляющийся с поставленной перед ним задачей. Для его изготовления вам понадобится:

• взять небольшую металлическую пластину (достаточно размера в спичечный коробок);
• с помощью болгарки (угловой шлифовальной машинки)/станка с абразивным кругом придать ей форму клина, получившаяся заготовка в профиль должна обрести форму треугольника;
• все той же болгаркой, начиная с верхнего угла треугольника, в нем нужно проделать вертикальный прорез на 2/3 его высоты, шириной чуть больше диаметра пальца шаровой опоры;
• для облегчения работы с инструментом к середине основания клина рекомендуется приварить металлический прут, хотя это можно и не делать, если такого прута у вас под рукой нет.

Вот такая вот своебразная скоба у вас должна получиться в итоге.

Дальше дело техники:

1. вставьте изготовленный только что клин между корпусом шаровой и проушиной;
2. ударяя молотком по пруту (основанию клина), забивайте самодельный съемник опор до того момента, пока палец не выскочит из гнезда.

ВАЖНО!

При использовании данного вида съемника всегда существует риск повреждения пыльника, поэтому применять такой инструмент можно лишь в случае запланированной замены наконечников или опор. Если ремонт рулевого механизма или подвески такую замену не предусматривает, от съемника типа «клин» лучше отказаться.

Съемник непосредственно шаровых опор.

Используется для машин (Ситроен, Пежо) шаровая опора которых вкручена в рычаг. И поскольку она вкручена, а не запрессована, использовать приведенные выше варианты инструментов нецелесообразно, нужен особенный съемник, который мы и предлагаем вам сделать из 8-сантиметровой толстой металлической трубы на 2».

1. На одном из торцов данной трубы равноудаленно друг от друга с помощью болгарки или ножовки по металлу сделайте 4 прямоугольных шипа 5×7 мм.

1. На втором торце тем же инструментом опять же равноудаленно друг от друга на глубину 3 см прорежьте прорези так, чтобы в итоге у вас получилось 8 лепестков.
2. Молотком слегка загните эти лепестки к центру окружности, сократив тем самым ее диаметр.

1. Возьмите гайку на 24 и приварите ее к зауженной стороне заготовки. Съемник шаровой опоры своими руками готов.

Использовать его просто: наденьте на опору так, чтобы шипы вошли в имеющиеся пазы корпуса шаровой, затем ключом на 24 прокрутите приваренную гайку, демонтировав тем самым нужный вам элемент подвески.

Видео.

Случается, что отреставрированная шаровая опора своими руками, может прослужить дольше, чем дешевые дубликаты. Замену этого узла сможет осуществить даже начинающий автолюбитель.

Устройство и назначение узла

Шаровая опора предназначена для надежного подвижного крепления ступицы колеса к рычагу подвески. Состоит шаровая опора из шарового пальца, корпуса и пластмассового вкладыша. Корпус шаровой опоры либо сваривается точечной сваркой из двух половинок со штампованными, сферическими углублениями с отверстием под палец в одной из них или является толстостенным металлическим стаканом в который вставляется вкладыш с пальцем, после чего ставится дно, а край завальцовывается чтобы конструкция не разбиралась. Иногда вкладыш не изготавливают, а наполняют промежуток между корпусом и шаром размягченной полиамидной пластмассой. Используют для этого обычно экструдер. Он же используется как основное оборудование в фирмах для реставрации шаровых опор. Для защиты сопрягаемых поверхностей шарнира от воды с грязью сверху надевают резиновый пыльник.

Пока цел пыльник ― шаровая практически не изнашивается. Интенсивный износ шаровой начинается после прихода пыльника в негодность, с попаданием внутрь грязи. Поэтому следите за пыльниками, так как своевременная замена негодного пыльника ― это продление срока работы узла.

Правда, стык сварного корпуса не герметичен поэтому через него внутрь корпуса набирается вода даже с целым пыльником. Потому если корпус узла состоит из двух частей, желательно наполнять его через тавотницу литолом.

Диагностика

Если во время движения автомобиля по неровной дороге слышен стук или скрип подвески, возможно эти звуки идут от изношенных шаровых опор. Определять источник неприятных звуков лучше вдвоем: одному спуститься в смотровую яму и положить руку на шаровую, а другому раскачивать машину. Когда вы почувствуете звук своими руками снимете опору, зажмете ее в тисах, и проверьте люфт шарнира. Палец не должен двигаться от небольших усилий, но закусывать его тоже не должно иначе узлу требуется ремонт или замена.

Обязательно следует провести эту проверку также в следующих случаях:

• Скрип при повороте руля.
• Самопроизвольное виляние при езде по прямой.
• Тугой руль.

Снятие & установка

• Съемник шаровых опор.
• Домкрат.
• Подставка под машину.
• Набор ключей.
• Пассатижи.
• Монтировка.

Съемник шаровых, как правило, не универсален. Если вы не нашли, подходящий съемник его можно с успехом заменить молотком. Только нужно знать куда бить. Не нужно выбивать палец из посадочного места. Удар должен быть перпендикулярен пальцу, а бить нужно по проушине (так как палец конусный небольшое давление посадочного выдавит его из проушины). Молоток ― универсальный съемник. Он не должен быть ни слишком тяжелым ни слишком легким 600 грамм будет в самый раз.

Снятие: Ослабить крепление колеса. Поднимите машину на домкрате. Снимите колесо. Поверните руль так чтобы было удобно работать. Если гайка пальца шплинтуется снимите шплинт пассатижами. Отверните гайку. Возьмите съемник, выдавите им палец. Отвернете крепление корпуса шаровой. Монтировкой отожмете нижний рычаг и снимите шаровую. Снятие и ремонт наконечников рулевых тяг и шаровых опор ничем не отличается нужно только взять другой съемник. Методы же восстановления идентичны.

Установка: Прикрепить корпус шарнира к нижнему рычагу, затянуть крепеж, монтировкой отжать нижний рычаг, вставить палец в посадочное место. Накрутить гайку на палец, затянуть ее. Если палец будет проворачиваться потянуть рычаг монтировкой вверх (палец с посадочным конусные поэтому при вдавливании пальца он перестает проворачиваться в посадочном). Не забудьте зашплинтовать гайку. Съемник для установки не нужен. Следующая замена опор не заставит вас возиться со шплинтами если вы поменяете гайки на самоконтрящиеся.

Восстановление

• Наждак или болгарка.
• Экструдер.
• Электродрель с большим патроном (чтобы можно было зажать в него палец для шлифовки шара наждачной бумагой).
• Слесарные тисы.
• Сварочный аппарат (лучше полуавтомат).
• Компрессор.

Реставрация опор может происходить двумя способами:

1. Переделывание неразборного шарнира в разборный, шлифовка шара пальца и замена вкладышей.
2. Ремонт за счет нагнетания размягченной пластмассы в зазор между шаром и корпусом применяя экструдер.

Конечно, не стоит закупать оборудование для разового ремонта, но простейший экструдер можно быстро сделать своими руками из старого главного тормозного цилиндра, приладив к нему рычаг для надавливания на поршень. Подогревать его для размягчения пластмассы можно горелкой или паяльной лампой.

Проведение работ

Ремонт и восстановление первым способом начинается с разборки опор. Для разборки корпуса сваренного из двух чашек, нужно высверлить на одной из чашек точки сварки и разделить чашки при помощи зубила и молотка. На корпусе со вставленным донцем, при помощи наждака или болгарки стачивают развальцованные края, и ударом молотка в торец пальца выбивают дно. В корпус из двух чашек вставляется вкладыш с пальцем, половинки прижимаются друг к другу и делается несколько прихваток сваркой, стараясь не перегреть вкладыш. У корпуса с вынутым дном измерьте наружный и внутренний диаметр и изготовьте стальное кольцо в соответствии с этими размерами высотой около 10 мм с резьбой внутри и пробкой, ввинчивающейся в него. Приварите кольцо к корпусу, остудите, вставите вкладыш с пальцем в корпус ввинтите пробку, подожмите ей вкладыш, просверлите в кольце отверстие Ø 2 мм вплотную к пробке и зашплинтуйте.

Ремонт и восстановление своими руками вторым способом обычно проходит без разборки узла.

В дне корпуса сверлят отверстие диаметром около 6 мм, его размер зависит от того какой экструдер вам доступен. Зазор между шаром и вкладышам очищается от грязи и продувается сжатым воздухом от песка и стружки. Через просверленное в днище отверстие используя экструдер в зазор между шаром пальца и корпусом, нагнетается размягченная пластмасса. Дайте ей остыть и ремонт готов. Недостатком этого способа является то что вы не видите сохранилась ли геометрия шара и не можете отшлифовать его, убрав следы коррозии, поэтому результаты восстановления будут недолговечны.

Полезные советы

• Не беритесь за восстановление шарнира, если палец вынимается из него без разборки, такому узлу не поможет ремонт, а только замена. Отверстие под палец в корпусе должно быть меньше диаметра шара чтобы. В случае износа вкладыша, палец не мог вылететь из корпуса, став причиной аварии.
• Восстанавливая шарнир своими руками, разбирайте его полностью и шлифуйте шар пальца, каким бы способом вы ни собирались реставрировать узел. Тогда плоду вашей работы не так скоро понадобится замена. Даже собираясь, использовать для восстановления экструдер не поленитесь разобрать шарнир чтобы посмотреть не нужна ли замена пальцу. Если не нужна, тогда только отшлифуете его шар.

Карданный шарнир для стедикама своими руками

О выборе шарнира для стедикама, об изготовлении карданного шарнира из резьбовых барашков и о юстировке вилки карданного шарнира.

Самые интересные ролики на Youtube

Выбор конструкции шарнира для стедикама типа «Merlin»

Конструкция стедикама типа «Мерлин» («Merlin») допускает использование двух типов шарниров, шарового и карданного.

Шаровой шарнир значительно упрощает конструкцию стедикама, но он не способен передать вращение от ручки к подвижной части стедикама.

Такой шарнир проще изготовить, но сложнее снизить трение, возникающее между шариком и пяткой. Есть, правда, шаровые шарниры, обладающие меньшим трением. Пятка таких шарниров заполнена мелкими шариками. Но, мне такой шарнир раздобыть не удалось.

Во время экспериментов, я всё же попытался изготовить шаровой шарнир из шарика от узла крепления телескопической антенны и капролоновой пятки. Но, трение в шарнире оказалось слишком большим, даже после применения прокладки из фторопласта. Так что, пришлось подумать об изготовлении более сложного, карданного шарнира.

В карданном шарнире проще снизить трение, но его намного сложнее изготовить. Но, если я чего втемяшил себе в голову…

Самодельный карданный шарнир.

В поисках подходящих деталей отправился на местный радиорынок. И когда мне на глаза попались резьбовые барашки, я сразу купил несколько разных комплектов, так как понял, что, имея самые сложные детали шарнира – вилки, изготовить всё остальное будет намного проще.

Всё остальное, это крестовина. Для её изготовления я подобрал подходящую втулку, в которой к тому же оказалась нарезанной резьба М3, и просверлил в ней два перпендикулярных друг другу отверстия.

Эта операция требует предельной аккуратности, так как от точности изготовления крестовины зависит точность баланса стедикама. Конечно, точность баланса зависит и от точности изготовления нижней вилки карданного шарнира, но вилку можно отрегулировать и позже, чего не скажешь о крестовине.

Ось и две полуоси изготовил из пружинной стали диаметром 1,6мм.

Имеющуюся во втулке резьбу М3 использовал для крепления целой оси, а для крепления полуосей, просверлил ещё два отверстия и нарезал в них резьбу М2.

Во время сборки шарнира, закрепил оси стопорными винтами. Винты, в свою очередь, застопорил краской.

Так как выбранные резьбовые барашки оказались с резьбой М4, а мне требовалась резьба М3 и М5, то я развальцевал в каждом барашке по соответствующей буксе.

Для снижения трения, между крестовиной и вилками вставил шайбы М1,6. Подшипники скольжения смазал техническим вазелином (ЦИАТИМ).

Если после сборки стедикама, камера самопроизвольно вращается даже при незначительном наклоне ручки, значит, шарнир изготовлен недостаточно точно.

На картинке иллюстрация работы карданного шарнира, у которого нижняя вилка расположена ассиметрично по отношению к валу.

В случае, когда ручка расположена строго вертикально (поз.1), ничего страшного вроде не происходит. Однако стоит отклонить ручку от вертикали (поз.2), как подвижная часть стедикама начнёт вращаться и, пытаясь уравновесить систему, изменит положение камеры (поз.3). Произойдёт это потому, что точка опоры подвижной части стедикама оказалась выше точки, в которой система входит в равновесие.

Чтобы, при самостоятельном изготовлении карданного шарнира, обеспечить его симметрию относительно оси вращения, желательно промерить положение нижней вилки в двух плоскостях и, при необходимости, подогнуть "зубья". Последние можно подогнуть двумя парами пассатижей.

Я делал промеры с помощью индикатора, но подойдёт и штангенциркуль, если в качестве точки отсчёта выбрать какую-нибудь жёстко закреплённую деталь.

Также следует с максимально-возможной точностью изготовить крестовину шарнира.

Тут нужно добавить, что если определённым образом сориентировать «неправильный» карданный шарнир относительно положения камеры, установленной на стедикаме, то можно будет использовать ручку в качестве джойстика для управления положением камеры в горизонтальной плоскости.

Для придания шарниру «неправильности» достаточно сместить оси крестовины относительно друг друга.

Я ради эксперимента изготовил такую крестовину, но, из-за возникающего «рысканья» камеры, отказался от её применения.