Кульова опора о.ф. нікуліна

1 Кульова опора, яка включає корпус з кільцевою заглушкою, внутрішня поверхня яких утворює частину єдиної сферичної порожнини, де встановлена опорна куля, в порожнині якої розміщена центральна куля, причому опорна куля має наскрізні отвори з встановленими в них з можливістю обертання кулями, стичними з поверхнею центральної кулі і з сферичною поверхнею порожнини, утвореної корпусом і заглушкою, а між поверхнею центральної кулі і внутрішньою поверхнею опорної кулі стичні з ними розміщені з можливістю обертання кулі меншого діаметра, яка відрізня ється тим, що внутрішня поверхня порожнини опорної кулі виконана у вигляді сфери, концентричної з сферичною зовнішньою поверхнею центральної кулі 2 Кульова опора по п 1, яка відрізняється тим, що кулі меншого діаметра відокремлені одна від одної роздільними кільцями 3 Кульова опора по п 1, яка відрізняється тим, що кулі, встановлені в наскрізних отворах опорної кулі, розміщені на одній відстані одна від одної 4 Кульова опора по одному з пп 1 - 3, яка відрізняється тим, що на внутрішній поверхні порожнини корпусу в и верхній частині утворено сферичний виступ 5 Кульова опора по п 4, яка відрізняється тим, що виступ виконано у вигляді частини кульки, яка розміщена в корпусі з можливістю вільного обертання о Винахід відноситься до рухомих опорних пристроїв, зокрема до кульових опор , які можуть найти застосування в меблевому виробництві Найбільш близькою по конструктивному виконанню і функціональному призначенню є кульова опора, описана в заявці на винахід № 99041868 від 12 04 1999р п UA №46863 Відомий пристрій включає корпус з кільцевою заглушкою, внутрішня поверхня якого утворює єдину частину сферичної порожнини, де встановлена опорна куля, в порожнині якої розміщена центральна куля, причому опорна куля має наскрізні отвори з встановленими в них з можливістю обертання кулями, стичними з поверхнею центральної кулі і з сферичною поверхнею порожнини, утвореної корпусом і заглушкою, а між поверхнею центральної кулі і внутрішньою поверхнею опорної кулі стичні з ними розміщені з можливістю обертання кулі меншого діаметра Внутрішня поверхня опорної кулі має заглибини, в яких розташовані кулі меншого діаметра Таке конструктивне виконання відомої опорної кулі має експлуатаційний недолік, який полягає в підвищеній силі тертя за рахунок тертя кульок меншого діаметра об стінки заглибин Сила тертя підвищується пропорційно навантаженню на опору і тому при и переміщенні по поверхні необхідно прикласти відносно велике зусилля А це зменшує ефективність роботи всієї опори В основу винаходу поставлено задачу в кульовій опорі шляхом конструктивної зміни внутрішньої поверхні опорної кулі, розміщення її концентрично сферичній ЗОВНІШНІЙ поверхні центральної кулі, а також введенням розділяючих кілець, які відокремлюють кулі меншого діаметра одну від одної, суттєво знизити тертя взаємодіючих елементів опорної кулі за рахунок заміни сили тертя ковзання на силу тертя кочення і таким чином зменшити зусилля, необхідне для переміщення опорної кулі по поверхні Для вирішення поставленої задачі в кульовій опорі, яка включає корпус з кільцевою заглушкою, внутрішня поверхня якої утворює єдину частину сферичної порожнини, де встановлена опорна куля, в порожнині якої розміщена центральна куля, причому опорна куля має наскрізні отвори з встановленими в них з можливістю обертання кулями, стичними з поверхнею центральної кулі і з сферичною поверхнею порожнини, утвореної корпусом і заглушкою, а між поверхнею центральної кулі і внутрішньою поверхнею опорної кулі стичні з ними розміщені з можливістю обертання кулі меншого діаметра, що внутрішня поверхня порожнини опо 0 0 о ю 50872 рної кулі виконана у вигляді сфери, концентричної з сферичною зовнішньою поверхнею центральної кулі Крім того, кулі меншого діаметра відокремлені одна від одної розділяючими кільцями, а кулі, встановлені в наскрізних отворах опорної кулі, розміщені на одній відстані одна від одної, причому на внутрішній поверхні порожнини корпусу в и верхній частині утворено сферичний виступ Як один з варіантів конструктивного виконання кульової опори виступ виконано у вигляді частини кульки, яка розміщена в корпусі з можливістю вільного обертання Технічний результат визначається сукупністю всіх суттєвих ознак винаходу і полягає в зменшенні рівня тертя елементів кульової опори Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак винаходу і технічним результатом полягає в тому, що завдяки відрізняльним ознакам - виконанню внутрішньої поверхні порожнини опорної кулі у вигляді сфери, концентричної з сферичною зовнішньою поверхнею центральної кулі, а також відокремлення кульок меншого діаметра одна від одної розділяючими кільцями має місце суттєве зменшення поверхні тертя елементів кульової опори і, таким чином, зменшення сили тертя елементів кульової опори Досягненню технічного результату сприяють також і ІНШІ конструктивні ознаки, які становлять варіанти конструктивного виконання кульової опори, а саме розміщення куль, які встановлені в наскрізних отворах опорної кулі, на одній відстані одна від одної, утворення на внутрішній поверхні порожнини корпусу в її верхній частині виступу, причому цей виступ може бути виконаний у вигляді частини кульки, яка розміщена в корпусі з можливістю вільного обертання Суть винаходу пояснюється кресленнями, де на фіг 1 зображена (в розрізі по діаметральній площині) кульова опора, а на фіг 2 - варіант виконання розділяючого кільця На фіг 1 позначено позиціями 1 - корпус, 2 - порожнина у вигляді частини сфери, 3 - опорна куля, 4 - центральна куля, 5 - виступ, 6 - кулі меншого діаметра, 7 - кулі, розміщені в наскрізних отворах 8, 9 - розділяючі кільця, 10-заглушка На фіг 2 зображено розділяюче кільце Згідно з винаходом, кульова опора включає (див фіг 1) корпус 1, внутрішня поверхня якого утворює частину сферичної порожнини 2 В цій порожнині з встановлена опорна куля 3, в сферичній порожнині якої встановлена центральна куля 4 На внутрішній поверхні корпусу виконано виступ 5 Між внутрішньою поверхнею опорної кулі і зовнішньою поверхнею центральної кулі етично з ними розміщені кулі меншого діаметра 6 Кулі більшого діаметра 7 встановлені в наскрізних отворах 8, а кулі меншого діаметра розміщені в розділяючих кільцях 9 Заглушка 10 своєю внутрішньою поверхнею додатково утворює частину внутрішньої сферичної порожнини 2 ну кулю 3 передається на кулі меншого діаметра 6, а через них - на центральну кулю 4 Від центральної кулі 4 зрівноважу вальна сила реакції через кулі більшого діаметра 7, які встановлені в наскрізних отворах 8 опорної кулі, передається на поверхню сферичної порожнини 2 При переміщенні опори відносно опорної поверхні (підлоги) ПІД ДІЄЮ СИЛИ тертя опорна куля З обертається навколо ВІСІ, яка паралельна опорній поверхні, і перпендикулярна напрямку переміщення Кульки меншого діаметру 6 взаємодіють з внутрішньою поверхнею опорної кулі 3 і починають обертатись в протилежних напрямках, узгоджено втягуючи в обертальний рух центральну кулю Оскільки внутрішня поверхня опорної кулі виконана сферичною, кулі меншого діаметру можуть вільно перекочуватись по фактично необмеженій внутрішній сферичній поверхні опорної кулі 3, не зустрічаючи опору і тертя ковзання об стінки заглибин - як у прототипі Така конструкція повністю виключає тертя ковзання в сферичній опорі, заміняючи його натертя кочення, яке суттєво нижче за величиною Це обумовлює менший знос елементів всієї опори, значно подовжує и термін експлуатації Оскільки кулі меншого діаметру 6 заповнюють порожнину між центральною кулею 4 і внутрішньою сферичною поверхнею опорної кулі 3, то вони взаємодіють не тільки з цими поверхнями, але і між собою При цьому стичні поверхні кульок малого діаметру мають протилежно направлені вектори ЛІНІЙНИХ швидкостей в точках дотику Ця обставина - при масовому характері взаємодії кульок меншого діаметру між кульками малого діаметру, яка приводить до зменшення коефіцієнта корисної дії, надійність і термін служби опори в цілому Застосування ж розділяючих кілець 9 (див фіг 2) дозволяє усунути взаємодію між кульками меншого діаметру і підвищити добротність Кульова опора згідно з винаходом функціонує таким чином Коли опорна куля 3 взаємодіє з опорною поверхнею, наприклад, підлогою, реакція сили тиску кульової опори від підлоги через опор Порівняльні випробування експлуатаційних характеристик прототипу і заявляемого пристрою наведені в таблиці Розміщення кульок більшого діаметру 7 в отворах опорної кулі 3 на однаковій відстані одна від одної, тобто фактично по вершинах правильного багатогранника, дозволяє рівномірно розподіляти тиск від центральної кулі на внутрішню поверхню сферичної порожнини 2 і підвищити плавність ходу всієї опори Ймовірне попадання кульки більшого діаметра в точку опори на опорній поверхні може привести до небажаних динамічних коливань (вібрації1) опори, особливо під час руху з великими швидкостями (V > 0,5м/сек) Наявність на поверхні сферичної порожнини, (яка утворена корпусом і кільцевою заглушкою), тобто в протилежній - по відношенню до точки опори всієї опори на опорній поверхні точці не дасть можливість нижній кулі більшого діаметру попасти в зону опори по причині того, що верхня куля більшого діаметру буде обкочуватись навколо виступу Для надійного обкочування виступ - як один з варіантів винаходу - може бути виконаний у вигляді частини кульки, яка розміщена в корпусі з можливістю вільного обертання 50872 Таблиця Характеристики опорної поверхні Паркет дубовий Підлога з лінолеуму Підлога з пофарбованих дощок Тверда бетонна поверхня Зусилля переміщення, кг про- Зусилля переміщення, кг Затотип являємий пристрій 0,9 0,72 1,3 0,85 1,2 0,8 1,1 0,78 Наведені в таблиці дані свідчать про експлуатаційні переваги заявляемого винаходу в порівнянні з прототипом їг, 1 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71