Igły Audio-Technica pod mikroskopem

 

Igła AT-VMN95SH - widok z boku

    Jak to jest z tymi szlifami? Czy rzeczywiście się różnią? Jak wygląda igła typu "nude" a jak "bonded"? Odpowiedź znajdziesz drogi Czytelniku w tym poście.

1. Szlif eliptyczny - igła AT-VMN95E

    AT-VMN95E jest igłą typu "bonded" - diamentowa końcówka (z angielska "tip") o szlifie eliptycznym jest przyklejona do wspornika, który dopiero jest osadzony we właściwym wsporniku igły. Na zdjęciu widać różnicę w kolorze diamentowej końcówki i wspornika:

Igła AT-VMN95E - widok od czoła

2. Szlif Shibaty - igła AT-VMN95SH

    AT-VMN95SH jest igłą typu "nude" - igła w całości wykonana jest z jednego kawałka diamentu i osadzona bezpośrednio we wsporniku. Szlif Shibaty zaliczamy do szlifów liniowych. Pierwotnie powstał w celu odtwarzania płyt kwadrofonicznych, ale ze względu na świetne brzmienie zyskał uznanie i jest w użytku do dziś.

Igła AT-VMN95SH - widok od tyłu

Igła AT-VMN95SH - widok od tyłu

3. Szlif mikroliniowy Microline - igła AT-VMN40ML

    AT-VMN40ML jest igłą typu "nude" o szlifie mikroliniowym. Nazwa Microline jest zastrzeżonym znakiem towarowym firmy Audio-Technica, nie ogólną nazwą tego typu szlifów. Te mogą się nieco różnić wykonaniem i oczywiście nazwą, w zależności od producenta. Nie udało mi się niestety zrobić zdjęcia z boku, obudowa igły nie pozwoliła zbliżyć się wystarczająco blisko obiektywem mikroskopu. A szkoda, bo to najbardziej zaawansowany szlif ze wszystkich przedstawionych. Niemniej przyglądając się wnikliwie zdjęciu można dostrzec zarys "płetwy" na czubku igły, a także prawie proste i rozstawione pod kątem 45 stopni krawędzie robocze igły. Warto zwrócić uwagę jak inna jest to geometria od starszej technologicznie Shibaty. Szlify mikroliniowe zapewniają najlepszą zdolność śledzenia rowka, a co za tym idzie stereofonię o detaliczność.

Igła AT-VMN40ML - widok od czoła

"CEZARY" Hi-Fi: budowa gramofonu DIY

 

    Czy samodzielna budowa gramofonu opłaca się? Finansowo absolutnie nie. Dla własnego rozwoju? Zdecydowanie tak. Czy każdy może się podjąć tego zadania? Raczej nie: potrzeba zaplecza warsztatowego, w tym także dość zaawansowanych i drogich maszyn jak tokarka, czy drukarka 3D,  a także sporych umiejętności manualnych i inżynierskiej smykałki. A jeżeli jeszcze podejmiemy się budowy własnego sterownika, to i wiedza z dziedziny elektroniki, czy programowania też się przyda.

    Także zanim podejmiemy się tego niełatwego i obarczonego sporym ryzykiem porażki zadania warto zastanowić się czego oczekujemy i jaki mamy możliwości.

    Ja się podjąłem i poniżej przedstawiam w dość skrótowej formie kilkumiesięczną historię budowy własnego gramofonu. Pomijam tu szczegóły budowy i programowania sterownika, bo to temat na oddzielny, i to spory, artykuł.

     Podczas budowy gramofonu nie ucierpiał żaden sprawny polski sprzęt. Wszelkie części zostały pozyskane oddzielnie.

   1. Założenia.

    Przystępując do realizacji projektu przyjąłem następujące założenia: 

• gramofon ma być ciężki: masywna plinta i solidny talerz
• możliwość wymiany ramienia: wydzielony wymienny moduł w plincie do mocowania ramienia
• budowa oparta o wybrane części z polskich gramofonów
• opracowanie własnego modułu sterującego zapewniającego wysoką stabilność obrotów
• zasilanie z zasilacza zewnętrznego
  

2. Dobór komponentów i pierwsze prototypy.

    Dlaczego zdecydowałem się na części z polskich gramofonów? Po pierwsze dlatego, że wychowałem się na nich, mam rozeznanie i sentyment. Po drugie, można wśród nich znaleźć prawdziwe perełki, jak choćby wyważane talerze. Który z obecnie produkowanych modeli z półki konsumenckiej ma taki talerz? Żaden. Może wśród sprzętów z półki Hi-End za grube pieniądze by się znalazł. Rozwiązania konstrukcyjne ramion też uważam za dobre, tyle że tu bywa różnie z jakością wykonania, czasem trzeba coś poprawić.

    Jako dawca napędu posłużył gramofon Daniel. Z tego modelu wykorzystałem silnik, łożysko z podtalerzykiem i talerz. Pierwsze ramię to R8A, tanie i dostępne. Tak narodził się ten potworek:

    Ten prototyp posłużył do wstępnego sprawdzenia, czy ramię pasuje do talerza oraz do stworzenia wsadu do mikrokontrolera sterującego. Kto trochę siedzi w temacie, na pewno zauważy Arduino :) Testy prototypu przeszły pomyślnie, udało się opracować system sterowania, testy odsłuchowe też wypadły dobrze. Podjąłem decyzję o kontynuacji projektu.

3. Plinta. 

    Od plinty zależy bardzo wiele. To ona w dużej mierze determinuje własności soniczne naszego gramofonu eliminując drgania i rezonanse.

    W nowoczesnych konstrukcjach często stosowany jest MDF, i ja także zdecydowałem się na ten materiał. Brałem też pod uwagę lite drewno, ale zdobycie dobrego, sezonowanego, surowca jest bardzo trudne. Poza tym drewno zawsze może wykazać tendencję do zmiany wymiarów, czy wypaczania się w zależności od zmian temperatury, czy wilgotności powietrza. MDF jest wolny od tych wad, tani, dostępny, łatwy do obróbki i świetnie tłumi i amortyzuje drgania.

    Moja plinta ma grubość 50mm i jest sklejona w dwóch płyt 18mm i jednej 12mm obustronnie formirowanej drewnem dębowym, co daje 14mm grubości.  Brzegi są oklejone może mało szlachetnym materiałem - sosną, ale wyglądają dobrze.

    Wykorzystując fakt, że będę kleił plintę z warstw, wykonałem z wyprzedzeniem potrzebne wnęki i przepusty dla kabli:

 

Klejenie:

 

I efekt końcowy:

    Jak wspomniałem wyżej, konstrukcja gramofonu miała zapewniać możliwość wymiany ramienia na inny model. Na poniższym zdjęciu widać umieszczony w przeznaczonej do tego celu wnęce moduł przygotowany pod montaż ramienia R8A:

    Po zakończeniu prac stolarskich całość została zaimpregnowana olejem lnianym. Plinta posadowiona jest na kolcach antywibracyjnych, które umożliwiają też wypoziomowanie gramofonu.

4. Sterowanie.

    Zrezygnowałem z wykorzystania któregoś ze sterowników z polskich gramofonów ze względu na ich kapryśność i niestabilność. Zdecydowałem się na opracowanie własnego sterownika, a że programowanie nie jest mi całkiem obce, zdecydowałem się wykorzystać mikrokontroler Atmega 328P-U. Układ ten jest sercem Arduino UNO, co znacznie ułatwiło fazę prototypowania.

    Założenia dotyczące funkcjonalności sterownika były następujące:

• zdolność do badania stanu napędu: układ kalibruje się poprzez zliczanie ilości impulsów z tarczy tachometrycznej silnika przypadających na jeden obrót talerza
• dopuszczalne odchylenie prędkości obrotowej poniżej 0,5%, co daje +/- 6 ms/obrót przy prędkości 33,33 obr/min
• regulacja prędkości obrotowej silnika przez PWM taktowany z częstotliwością poza pasmem akustycznym. W praktyce z pewnych względów udało się uzyskać tylko 15,625 kHz, co nie do końca spełnia założenie, ale praca układu i tak jest niesłyszalna.
• zdolność do dynamicznego korygowania prędkości obrotowej w czasie pracy
• obsługa "lampki" stroboskopu - pomarańczowa dioda LED
  

    Algorytm sterujący jest programową implementacją regulatora proporcjonalno-całkująco-różniczkującego. Nie wchodząc zbyt daleko w szczegóły oznacza to tyle, że sterownik nie tylko dąży do utrzymania z góry założonej wartości obrotów, ale bada też trendy i ich dynamikę. Dzięki temu np. podczas rozpędzania talerza im bliżej jest założonej prędkości, tym wolniej zwiększa wypełnienie impulsów PWM i unika przekroczenia zadanej prędkości. Dobór parametrów pracy regulatora tak, aby uwzględnić zachowanie ciężkiego talerza o dużej bezwładności, napędzanego przez dość słaby silnik, było jednym z najtrudniejszych etapów projektu.

 

    Poniżej fotografie sterownika:

 

    Widok ogólny na układ sterowania. Widoczny sterownik, silnik, oraz czujniki optoelektroniczne: na tarczy tachometrycznej silnika oraz czujnik położenia talerza (odbiciowy):

 

    Ekranowane wiązki przewodów prowadzą do przycisków. Zakranowanie ich okazało się konieczne ze względu na elektrostatykę. Zdarzało się, że podczas zakładania, czy zdejmowania płyty z talerza praca sterownika ulegała zakłóceniom od wyładowań.

5. Prowadzenie masy i uziemienie, gniazda i okablowanie.

 

    Masa sygnałowa jest odseparowana od masy ramienia i talerza. Gramofon wymaga uziemienia w celu eliminacji przydźwięków i odprowadzania ładunków statycznych.

    Gniazda i kable sygnałowe to po prostu dobrej jakości produkty firm Neutrik (gniazda) i Klotz (kable). Kabelki ramienia zwykłe, z miedzi.

6. Ramię i wkładka.

 

    Dobór ramienia nieco ogranicza... pokrywa od któregoś z dj-skich modeli Reloopa, która zdeterminowała rozmiar plinty, a tym samym możliwość odsunięcia ramienia od talerza. Na chwilę obecną mam ramię o długości skutecznej ok. 9,5 cala i to jest niestety kres możliwości.

    

    Pierwszym ramieniem było R8A:

 

    Obecnie w gramofonie pracuje modyfikowane ramię gramofonu G-620 Fryderyk, opisywane w artykule Modyfikacja łożyskowania ramienia gramofonu Bernard G-603/Fryderyk G-620. 

 

 

Fabryczną windę sterowaną krzywką od spodu zastąpiła winda uniwersalna mojego pomysłu i wykonania.

 

 

    Wkładka to Audio-Technica AT-VM95 zaopatrzona w igłę ze szlifem Shibaty.

7. Podsumowanie.

     

    Czy warto było? Zdecydowanie tak, choć był to jeden z trudniejszych projektów DIY jaki zrealizowałem.  Pracy było naprawdę dużo, ale odsłuch płyt z samodzielnie wykonanego gramofonu jest naprawdę satysfakcjonujący.

 

    Samodzielna konstrukcja pozwala na dowolny wybór komponentów, materiałów i rozwiązań konstrukcyjnych, ogranicza nas tak naprawdę tylko wyobraźnia. Dodatkowo można "pożyczyć" sobie rozwiązania ze sprzętów Hi-End, jak choćby możliwość prostej wymiany ramienia bez przerabiania całej plinty.

 

    W międzyczasie wymieniłem talerz na pochodzący z modelu Bernard G-603, ciężki (2,5kg) i wyważany, najlepszy znany mi polski talerz, oprócz talerzy Fonomastera.

   

    Ostatnią zmianą była wymiana maty na dwustronna matę "soniczną" firmy VinylSpot oraz cienką matę antystatyczną z włókna węglowego tej samej firmy. Recenzję obu produktów zamieszczę w oddzielnym artykule.

 

Modyfikakcja wysokości ramienia w gramofonie GS-438 "Bernard"

 

 

 

    Jak wspominałem w artykule Ramię R8A i "wysoki" talerz, czyli gdzie tkwi pułapka w geometrii gramofonów Foniki?  wysokość ramienia R8A, stosowanego w gramofonach G-8010 i wywodzącej się z niego całej rodzinie modeli wyposażonych w "wysoki" talerz jest za mała. Skutkuje to ustawieniem ramienia pod skosem, co fabryka skorygowała odpowiednio ukształtowanym headshellem. Dopóki trzymamy się fabrycznej konfiguracji i unitrowskich wkładek MF wszystko jest w porządku. Schody zaczynają się momencie, gdy chcemy dokonać ulepszenia naszego gramofonu, poeksperymentować z wkładkami i headshellami, bądź mamy niekompletny gramofon, a oryginalne headshelle Foniki są drogie i trudno dostępne.

 

    Montaż prostego headshella spowoduje błędne ustawienie (azymut) igły. W najlepszym wypadku nie pozwoli nam wykorzystać pełni możliwości igły, w najgorszym może doprowadzić nawet do sytuacji w której wkładka będzie szorować po płycie, bądź zdolność śledzenia będzie tak zła, że igła będzie uciekać z rowka.

 

    Na poniższej fotografii widać wkadkę MF-100 zamontowaną na prostym headshellu. Wkładka prawie szoruje brzuchem po płycie. Bardziej podatna igła MF-104 w tej konfiguracji już nie da się użyć.

    Przy okazji serwisu gramofonu GS-438 w uzgodnieniu z właścicielem zdecydowaliśmy o przeprowadzeniu małego eksperymentu, polegającego na dokonaniu w pełni odwracalnej modyfikacji geometrii gramofonu.

    Celem było podniesienie ramienia tak, aby uzyskać wysokość jak najbardziej zbliżoną do optymalnej, a jednocześnie aby mieściło się pod oryginalną pokrywą. Po dokonaniu stosownych pomiarów ustaliłem, że będzie to 7mm.

    Całość sprowadziła się do zaprojektowania i wykonania na drukarce 3D dwóch dystansów: pod postawę ramienia, i drugiego, przedłużającego pionową oś ramienia, tak aby zachować położenie elementów odpowiedzialnych za działanie funkcji auto-stop. Bazując na wykonanym do innego projektu szablonie papierowym zaprojektowałem dystans pod podstawę ramienia:

     Obawę budziła tylko kwestia podłączenia cięgła sterującego windą. Na szczęście okazało się, że wystarczy obrócić je o 180 stopni i wszystko pasuje idealnie.

    Poniżej kilka zdjęć wykonanych podczas pracy:

     I efekt końcowy:

     Delikatny skos pozostał, lecz grubszy dystans spowodowałby już problem ze zmieszczeniem ramienia pod pokrywą. Z racji faktu, że do tego egzemplarza gramofonu nie przewidujemy montażu bardziej zaawansowanych szlifów niż eliptyczny, można uznać że jest dobrze.

    Potwierdziły to zresztą wyniki testów gramofonu na płycie testowej, ramię nie tylko dało radę utrzymać igłę w rowku na najtrudniejszych ścieżkach 300Hz +18dB modulowanych horyzontalnie, ale stało się to przy braku zniekształceń sygnału. Czyli jak na "Bernarda" i krótkie ramię (ok. 8,7 cala długości skutecznej), jest to wynik znakomity. Co ciekawe, zmniejszyła się też siła skatingu blisko środka płyty.

    Oprócz tej modyfikacji gramofon przeszedł pełny serwis i regulację,  a ramię otrzymało polerowane miski łożysk. Także operacja udana, gramofon gra, właściciel zadowolony. Co nie powinno dziwić: Bernard zastąpił plastikowego Denona DP-200 USB.

Ramię R8A i "wysoki" talerz, czyli gdzie tkwi pułapka w geometrii gramofonów Foniki?

     Do napisania tego posta skłoniły mnie zdjęcia polskich gramofonów G-8010 i innych, wywodzących się z tego modelu, wystawianych na sprzedaż na portalach internetowych. Gramofony sprzedawane jako egzemplarze "po serwisie/przeglądzie/remoncie", nieraz za duże pieniądze, bywają wyposażone w nieoryginalne headshelle. Często są to popularne HS-10 i podobne a'la Technics.

     I tu właśnie tkwi tytułowa pułapka w geometrii. Przyglądając się bardziej wnikliwie powyższym zdjęciom, przedstawiającym headshell Foniki i HS-10 można zobaczyć, że coś się nie zgadza. Płaszczyzna montażu wkładki w HS-10 jest równoległa do osi ramienia, w headshellu Foniki natomiast rzuca się w oczy wyraźne odchylenie. Płaszczyzna montażu wkładki jest odchylona o ok. 3 stopnie. 

    Dlaczego? Wysokość ramienia R8A nie pasuje do wysokiego talerza, ramię jest za niskie. Być może było projektowane do współpracy z talerzami o niższym profilu. Poniżej zdjęcie z przymiarki ramienia R8A do talerza gramofonu Daniel:

    W efekcie zastosowania talerza o wysokim profilu rurka ramienia opuszczonego na płytę nie jest równoległa do jej powierzchni, lecz ustawia się pod wyraźnie widocznym skosem. Efekt zastosowania nieoryginalnego heashella w gramofonie Bernard GS-438 przedstawiają zdjęcia poniżej:

    Jak widać płaszczyzna montażu wkładki daleka jest od równoległości z powierzchnią płyty. O uzyskaniu poprawnego azymutu igły można w tym przypadku zapomnieć. Rozwiązania problemu są dwa: użyć oryginalnego headshella Foniki, który dzięki swojemu kształtowi koryguje skos, albo zwiększyć wysokość ramienia stosując dystans podnoszący podstawę ramienia o 7mm. Tak zmodyfikowane ramię mieści się pod pokrywą gramofonu GS-438:

    Nie pozwala to jeszcze uzyskać idealnej wysokości, ale dla mniej wymagających igieł o szlifie sferycznym bądź eliptycznym i wkładek Audio Techniki z serii VM95 pozwala uzyskać zadowalający efekt. Opis całej modyfikacji zamieszczam w oddzielnym artykule.

Modyfikacja łożyskowania ramienia gramofonu Bernard G-603/Fryderyk G-620

1. Przegląd rodzajów łożysk w polskich ramionach gramofonowych

    Rozwiązania łożyskowania ramion polskich gramofonów klasy Hi-Fi zmieniały się na przestrzeni lat. W dużym skrócie można uznać, że przeszły drogę od rozwiązań delikatnych i finezyjnych do dość odpornych na uszkodzenie choć nieco topornych.

    Na początku wspomnianej wyżej skali ulokowałbym ramiona gramofonów Fonomaster i Daniel, jako najbardziej wyrafinowane. Łożyska zapewniające ruch ramienia w płaszczyźnie pionowej były zbudowane ze szklanej panewki i współpracującego z nią stalowego kła. Całość zapewniała bardzo dobrą płynność ruchu i niskie opory. Łożyska osi obrotu ramienia w poziome były dwojakiego rodzaju: dolne, na którym spoczywał cały ciężar ramienia było łożyskiem kulkowym promieniowym, a górne, stabilizujące i kasujące luzy składało się również ze stalowego kła i szklanej panewki.

    Zdjęcia opisanych wyżej łożysk można zobaczyć tutaj: technique.pl

    Na drugim końcu skali mamy ramię R8 (gramofon Adam) i jego uproszczoną wersję R8A (G8010 i wszelkie jego klony, także pod nazwą Bernard). 

 

Fot. 1. Ramię R8A

    Ramiona R8 i R8A różniły się długością efektywną i mechanizmem antyskatingu, natomiast samo zawieszenie było prawdopodobnie takie samo. Wszystkie cztery łożyska miały tam identyczną konstrukcję. Składały się ze stalowej miseczki umieszczonej w obsadzie z tworzywa sztucznego, czterech kulek i "kła" zakończonego kulką łożyskową. Pomysł był dobry, kulało jednak wykończenie. 

 

Fot. 2. Miska łożyska ramienia R8A w stanie fabrycznym

    Fabrycznie powierzchnia miseczki była chropowata (fot. 2) i łożyska nie zapewniały dobrej płynności ruchu. Jest to jednak dość łatwe do dopracowania: wystarczy wypolerować powierzchnię miseczki i łożyska pracują bez zarzutu (fot. 3).

 

Fot. 3. Miska łożyska ramienia R8A po polerowaniu

 2. Łożyska ramienia Bernard G-603/Fryderyk G-620

    Z ramionami Bernarda G-603 i Fryderyka G-620 sytuacja jest trochę podobna jak ze wspomnianymi R8 i R8A. Na pierwszy rzut oka są identyczne, ale w rzeczywistości tak nie jest. Na pewno odróżnia je sposób montażu headshella, który w Bernardzie jest stały, natomiast we Fryderyku mamy już złącze SME. Poza tym ramię Fryderyka ma trochę inaczej giętą rurkę (przypomina tą z Daniela) i wydaje się dłuższe. Osobiście dysponuję wersją "fryderykową" i jego długość skuteczna to ok. 9,5 cala. Ramienia Bernarda nie mam i nie mierzyłem. Niemniej ich zawieszenie wygląda identycznie (fot. 4).

 

Fot. 4. Zawieszenie ramienia gramofonu Fryderyk G-620

    Gdzie jest w takim razie miejsce dla łożyskowania ramienia Bernarda G-603 i Fryderyka? Gdzieś pomiędzy wyżej wymienionymi. Układ łożysk jest analogiczny jak w Fonomasterze i Danielu. Z tym że dolne łożysko nie jest promieniowe a stożkowe, bardzo przypomina łożyska stosowane w piastach rowerowych. Składa się z miski, kulek i "konusa" będącego elementem osi obrotu ramienia. Czy jest to lepsze rozwiązanie niż łożysko promieniowe? Z teoretycznego punktu widzenia tak. Jednak czy przy obciążeniu rzędu góra 200 gram i prędkościach obrotowych około 1/3 obrotu na 30 minut rodzaj tego łożyska ma znaczenie? Tak czy inaczej jest to rozwiązane dobrze.

    Natomiast łożysko górne oraz para łożysk pracująca w osi ruchu pionowego (fot. 5) sprawiają wrażenie, że pierwotnie miało się tam znaleźć coś zupełnie innego, niż się finalnie znalazło. Można chyba się domyślać, że specyficzne warunki w jakich funkcjonowała gospodarka PRL zmusiły konstruktorów do rezygnacji z jakiegoś bardziej ambitnego rozwiązania i zrobienia czegokolwiek, aby wykonać plan produkcji.

Fot. 5. Widok ogólny jednego z łożysk ramienia Fryderyka G-620

   

Fot. 6. Kieł regulowany

 Dlaczego tak twierdzę? Wystarczy przyjrzeć się konstrukcji łożysk. Mamy tam kieł (fot. 6), ewidentnie przewidziany do współpracy z panewką, tak jak to miało miejsce w Danielu i Fonomasterze. To jednak jeszcze w sumie o niczym nie świadczy, taki kieł od biedy i z kulkami powinien w miarę dobrze pracować. Ciekawostka ukazuje się gdy wydłubiemy osłonę kulek i usuniemy je z gniazda. Co widać? Po pierwsze kulki nie znajdują się w niczym przypominającym choćby element łożyska. Są po prostu wrzucone do wnęki wykonanej bezpośrednio w miękkim stopie (fot. 7). 

 

Fot. 7. Kulki łożyskowe we wnęce w elemencie ramienia Fryderyka G-620

    Najciekawsze znajduje się jednak po środku owej wnęki - jest tam nagwintowany otworek o średnicy poniżej 1mm, który nie służy niczemu (fot. 8). Obecność tego gwintowanego otworu to dla mnie ostateczny dowód, że te łożyska są czymś zupełnie innym niż to pierwotnie zakładano, nie miało tam być kulek, a w otworek miał być wkręcony jakiś rodzaj wymiennej panewki.

   

Fot. 8. Wnęka łożyska w elemencie ramienia Fryderyka G-620

    Jakie są konsekwencje takiego rozwiązania? Ano fatalne. Mimo pozornego podobieństwa do późniejszego rozwiązania znanego z ramion R8/R8A, mamy tu zasadniczą różnicę: kulki nie są umieszczone w twardej metalowej misce, a bezpośrednio we wnęce wykonanej w miękkim odlewie. Wnęka nie jest w żaden sposób obrobiona, wręcz przeciwnie: bywa zachlapana farbą, jej powierzchnia jest chropowata. No i zasadnicza i najważniejsza wada: materiał z jakiego wykonane są elementy konstrukcyjne ramienia jest miękki. Powoduje to wgniatanie kulek w jego powierzchnię i w efekcie ich zablokowanie. W rezultacie nie mamy łożyska tocznego, ale jakieś "coś", w czym kieł ślizga się po nieruchomych kulkach...

3. Modyfikacja

    Demontujemy ramię na elementy pierwsze. Warto przyjrzeć się konusowi łożyska dolnego. Jeżeli jego powierzchnia nie jest zadowalająco równa można go przepolerować (fot. 9).

Fot. 9. Oś ramienia z konusem po polerce

     Kluczowym elementem jednak są pozostałe łożyska. Doszedłem do wniosku, że spróbuję pójść w stronę łożysk opartych o parę kieł-panewka. Kły już mamy. Będą one wymagały lekkiej korekty, o czym później. Zasadniczym problemem jest pozyskanie panewek. 

    W warunkach amatorskich trzeba często oprzeć się niestety o akurat dostępne materiały. U mnie na składzie znalazł się pręt mosiężny MO58A Z4 (półtwardy) o średnicy 8mm, więc bez zbytniego wnikania w szczegóły powędrował na tokarkę:

Fot. 10. Toczenia wałka na średnicę

    Wnęki w odlewanych elementach ramienia mają średnicę wewnętrzną 6,1mm (mierzone środku wysokości) i są minimalnie stożkowe, średnica maleje w głąb. Uznałem że średnica 6,05mm będzie w sam raz by panewka weszła bez luzu, ale swobodnie, aby nie trzeba było jej wbijać na siłę. Teraz pozostało kilka podstawowych operacji tokarskich: przetoczenie wałka na wymaganą średnicę, splanowanie czoła, nawiercenie zagłębienia w panewce i odcięcie gotowej panewki od wałka. Do nawiercenia zagłębienia użyłem standardowego nawiertaka tokarskiego o średnicy 2mm, wierciłem na głębokość czoła nawiertaka. Te wymiary nie są krytyczne. Grubość całej panewki przyjąłem 1mm.

 

Fot. 11. Odcinanie gotowej panewki od wałka

 

Fot. 12. Gotowe panewki

Fot. 13. Panewka osadzona w elemencie ramienia

    Po zmontowaniu całości okazało się, że element realizujący ruch w płaszczyźnie góra - dół "uciekł" w bok o ok. 1mm: kieł stały okazał się nieco za długi. Nie chcąc go skracać (staram się zawsze, aby tego typu przeróbki były odwracalne) dotoczyłem pierścień dystansowy o grubości 1mm pod łeb śruby kła stałego (fot. 14).

 

Fot. 14. Kieł stały z pierścieniem dystansowym. Widoczny defekt końcówki kła.

    Po zastosowaniu dystansu problem został rozwiązany.

    Teraz trzeba jeszcze przyjrzeć się naszym kłom: fabrycznie ich zakończenie jest albo ostre, albo lekko przygięte, z zadziorem (fot. 14). Ostry kieł będzie wbijał się w miększy materiał panewki, zadzior też nie pomoże w pracy łożyska. Dlatego należy delikatnie zaokrąglić czubki kłów, tak aby miały profil półkulisty o średnicy ok. 0,25mm, a następnie tak wyprofilowany koniec kła trzeba wypolerować (fot. 15).

 

Fot. 15. Poprawiony kształt kła.

    Tak przygotowane łożyska wymagają dotarcia, aby stożkowy kształt nawiertu w panewce dopasował się do sferycznego kształtu końca kła. W tym celu skręcamy łożyska dość mocno, tak aby ruszały się z wyraźnym oporem, po czym wykonujemy elementami ramienia kilkadziesiąt ruchów. Luzujemy łożyska i ustawiamy tak, aby nie miały luzów i ruszały się bez oporów.

     Ostatecznie łożyska wyglądają teraz tak (fot. 16):

 

Fot. 16. Wygląd łożyska po modyfikacji

 

4. Podsumowanie

    Przedstawiona modyfikacja przyniosła oczekiwane rezultaty. Ramię porusza się we wszystkich płaszczyznach bez oporów: zbalansowane i wprawione w ruch góra-dół wykonuje 4-5 wahnięć, a w płaszczyźnie poziomej wraca do pozycji zerowej pod naciskiem antyskatingu z ciężarkiem ustawionym około 10mm od osi obrotu mechanizmu antyskatingowego.

    To dobra informacja. Ramię od Bernarda G-603/Fryderyka G-620 jest ciekawą alternatywą dla ramion od Fonomastera czy Daniela. Oferuje długość skuteczną do 9,5 cala, a więc całkiem dobrze jak na klasę popularną, o cały cal więcej niż np. R8A (ma też lepiej rozwiązany antyskating, czemu? będzie w innym artykule). Jest przy tym dużo tańsze i dostępniejsze od swoich starszych braci. Jednak fabryczne łożyskowanie dyskwalifikuje je do zastosowań w może nie "audiofilskich", ale po prostu porządnie wykonanych gramofonach, zarówno DIY jak i oryginalnych konstrukcjach Unitry wyposażonych w to ramię. Zarówno Bernard G-603 jak i Fryderyk to jeszcze gramofony ze starej szkoły konstruowania tychże, z wyważanym i solidnie łożyskowanym talerzem o wadze 2,3-2,5 kg. Moim zdaniem warte dopieszczenia.

    Nie zamontowałem jeszcze tego ramienia w gramofonie, więc nie wypowiem się jak "gra". Wstępne testy ramienia zamocowanego w imadle, z VTA i azymutem "na oko", z wkładką MF-100, na płycie testowej Hi-Fi Sound wypadły pozytywnie. Ramię utrzymało igłę w rowku na najtrudniejszych ścieżkach testowych, które były nie do pokonania dla dopieszczonego ramienia R8A, więc jest nadzieja.