Опора ковзання з автоматичним навантаженням
Номер патенту: 35079
Опубліковано: 15.03.2001
Автори: Костогриз Олександр Петрович, Новак Роман Володимирович, Вільшун Ірина Миколаївна, Міхайленко Андрій Васильович
Формула / Реферат
Опора ковзання з автоматичним навантаженням, що містить рухливий верхній вкладиш і нижній нерухомий вкладиш-втулку, яка відрізняється тим, що рухливий вкладиш сполучений із мембраною сферичним виступом середньою частиною П, у якій отвір виконаний соосно з отвором рухливого вкладиша, а мембрана сполучена з поршнем, у якому виконані калібровані отвори.
Текст
Опора ковзання з автоматичним навантаженням, що містить рухливий верхній вкладиш і нижній нерухомий вкладиш-втулку, яка відрізняється тим, що рухливий вкладиш сполучений із мембраною сферичним виступом середньою частиною її, у якій отвір виконаний соосно з отвором рухливого вкладиша, а мембрана сполучена з поршнем, у якому виконані калібровані отвори. Винахід відноситься до області машинобудування, може бути використаний в високочастотних шпиндельних опорах станків. Відома опора ковзання, що містить рухливий елемент і нерухомий, що має пружний нарізний вкладиш, розташований у втулці з отвором для подачі мастила, що має навантажену поверхню, яка частково стикається по окружності з внутрішньою поверхнею втулки, а також внутрішню поверхню, яка частково стикається з рухливим елементом, і, крім того, упори для фіксації вкладиша в окружному напрямку [Патент Англії № 1352029, кл. F2A, 1974]. Недоліком описаного аналога є постійність установленого зазору між рухливим і нерухомим елементами опори, що не гарантує стійку роботу при зміні режиму роботи й умов експлуатації, а також надмірна витрата мастила через верхню частину вкладиша, що об'єднує мастильний прошарок у навантаженій зоні, пришвидшуючи знос робочих поверхонь. Найбільш близькою по технічній сутності є опора ковзання [Патент США № 3604767, кл. 308/73. F16c 17/06. 1971] складена з декількох екладишів-секторів. Один із рухливих несучих вкладишів у статиці може регулюватися щодо робочих поверхонь шпинделя по розрахункових параметрах масляного тиску в навантаженій зоні. Регулювання одного з несучих вкладишів має такий же зазор щодо несучих поверхонь шпинделя, який забезпечує на сталому режимі роботи такий же розрахунковий зазор щодо навантаженої поверхні шпинделя, як і інші. Така конструкція гарантує розрахунковий зазор у процесі складання опори по заздалегідь настроєному еталоні. Проте в прототипі регулювання зазору здійснюється за рахунок механічного переміщення вкладишів у статиці, тобто при складанні. Задачею винаходу є створити опору ковзання з автоматичним навантаженням, у якій за рахунок конструкції' вкладиша і системи мастила можливо було б одержати автоматичне регулювання зазору між рухливим і нерухомим елементом опори і стійке положення осі шпинделя в межах оптимального ексцентриситету. Сутність винаходу досягається тим, що в опорі ковзання з автоматичним навантаженням складеного із верхнього рухливого вкладишу < нижнього нерухомого вкладиша-втулки, рухливий вкладиш сполучений із мембраною сферичним виступом середньою частиною їі, у якій отвір виконаний соосно з отвором рухливого вкладиша, а мембрана сполучена з поршнем, у якому виконані калібровані отвори. У середній частині мембрани виконаний сферичний виступ, що контактує зі сферичними вирізом рухливого вкладиша, таке з'єднання забезпечує рівномірне навантаження мембрани на рухливий вкладиш і дозволяє уникнути перекоси і заклинювання вкладиша. Соосні отвори в мембрані і рухливому вкладиші служать для подачі мастила в навантажену зону між вкладишами і шпинделем. Калібровані отвори в поршні служать для рівномірного зрівноважування тиску джерела харчування з тиском середовища, що змащує На фіг. 1-2 зображена опора ковзання з автоматичним навантаженням, складена з корпуса 1, сполученого з фишкою 2, у середині якого розташовані вкладиш-втулка З і рухливий вкладиш 4, сполучені зі шпинделем 5; мембрана 6 із сполуч со о ІП о < 35079 ним отвором 7 контактує зі штоком 8, який сполучений із поршнем 9 із каліброваними отворами 10 і на який діє пружина 11, у нижньому холодильнику 12 виконані сполучні отвори 13, також є бокові холодильники 14; у корпус угвинчені гайки 15, виготовлені з відстійниками 16; шпиндель має мазерозривні виточки 17, а кришка сполучена зі штуцером 18 Працює опора в такий спосіб. Мастильне середовище під постійним тиском від джерела харчування через штуцер 18, калібровані отвори 10 у поршні 9, порожнину над мембраною, сполучний отвір 7 подається в ненавантажену верхню зону між вкладишем 4 і шпинделем 5 При обертанні шпинделя 5 мастило захоплюється силами гідродинамічного тиску, поширюється по навантаженій поверхні опори і заповнює бічний холодильник 14 по напрямку обертання шпинделя 5. Потім по фасонним, спрямованим до середини вкладиша, канавкам і циркулює під дією сил гідродинамічного ефекту. Це гідродинамічний тиск, віднесений до площі поверхні проекції робочої поверхні вкладиша 3 на напрямок, нормальний напрямку додатка радіального зовнішнього навантаження, створює реакцію мастильного прошарку, що врівноважує радіальне зовнішнє навантаження, прикладену до обертового шпинделю. Внаслідок частої зміни режиму роботи шпинделя під перемінними частотами обертання, навантаження обертової і циклічної перемінного температурного поля, вісь шпинделя ринеться зайняти хитливе положення, тому що ексцентриситет виходить за межі допусків, що супроводжується віброшумовою активністю. Це викликає миттєва зміна, тобто збільшення кількості витікання мастильного середовища із несучої зони, що призводить до миттєво! ЗМІНИ тиску мастильного середовища у циліндрі поршня 9, тому що миттєво зрюноважити тиск калібровані отвори не спроможні, тому поршень 9 миттєво під різницею тиску переміщається в напрямку до центру мембрани, що кульовим виступом навантажує неурівноважені положення осі шпинделя 5, попереджаючи і уникаючи віброшумову активність механізму обертання, його знос і руйнацію^ Після такого миттєвого навантаження шпиндель 5 входить у стійкий режим роботи і поршень 9, долаючи різницю тисків з урахуванням малопотужної пружини 11, займає своє розрахункове положення до порушення режиму роботи А тому що шпиндель працює в перемінному режимі, то ПОСТІЙНО підтримується автоматичне регулювання зазору і підтримується стійке положення осі шпинделя в межах оптимального ексцентриситету. Мастильна плівка, що випливає із торців опори, розривається на гострих крайках 17, вико* наних у виді виточок на шпинделі 5. Це мастильне середовище під дією відцентрової сили шпинделя 5 відкидається на стінки відстійників 16, по яких вона через отвори 13 стікає у нижній холодильник 12, відкіля викачується по фасонних канавках на робочій поверхні вкладиша, забезпечуючи циркуляцію мастильного середовища. Конструкція відстійника 16 дозволяє утримувати різноманітні забруднення мастильного середовища, запобігаю* чи улучення відпрацьованих часток у несучу зону опори Обертовий шпиндель викачує це мастильне середовище із холодильника 12, забезпечуючи гідродинамічний режим роботи опори та не об'єднує зазор мастильним середовищем, постійно викачує з відстійників 16 мастило, що випливає з торців опори Надійність роботи опори підвищується за рахунок того, що в період пуску і припинення шпинделя в робочій зоні опори забезпечується гідродинамічний режим мастила, а при віброперевантаженнях, зміна режиму експлуатації, ЗМІННІ величини радіального і циклічного навантаження, зміні роботи осі шпинделя за рахунок автоматичного навантаження займає стійке положення. Несуча спроможність і жорсткість мастильного прошарку опори підвищується за рахунок автоматичного регулювання товщини мастильного прошарку і самоутворення навантаження шпинделя, забезпечуючи задану реакцію мастильного прошарку опори Температура в зоні робочого Зазору підтримується постійна - оптимальна за рахунок того, що в робочому зазорі відбувається циркуляція мастильного середовища, що забезпечується, з одного боку, накачуванням мастила в холодильники силами гідродинамічного ефекту при обертанні шпинделя, а з іншого боку, викачуванням мастила з холодильників, тобто за рахунок конструктивного виконання холодильників і фасонних виточок на робочій поверхні вкладиша викачується остигле мастило. Розігріте мастило нагнітається в холодильники. Мастило, що випливає з торців опори, також відносить із собою надлишки тепла, що утворилося в результаті гідродинамічного тертя в робочій зоні опори, де на стінках відстійників вона остигає. Шумність опори зменшується за рахунок забезпечення повільності її роботи, що є слідством керування товщиною мастильного прошарку, самоутворенням стійкого гідродинамічного ефекту і придушенням вібрацій активності за рахунок автоматичного навантаження верхнього вкладиша. Запропонована опора ковзання з автоматичним навантаженням може бути багаторазово використана у верстатобудівній, машинобудівній, турбінобудівній і інших галузях у якості шпиндельної опори з одержанням технічного результату. 35079 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 - 7 2 - 8 9 (03122) 2 - 57 - 03
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюSlide support with automated loading
Автори англійськоюNovak Roman Volodymyrovych, Vilshun Iryna Mykolaivna, Kostohryz Oleksandr Petrovych, Mykhailenko Andrii Vasyliovych
Назва патенту російськоюОпора скольжения автоматической нагрузкой
Автори російськоюНовак Роман Владимирович, Вильшун Ирина Николаевна, Костогрыз Александр Петрович, Миайленко Андрей Васильевич
МПК / Мітки
МПК: F16C 17/00
Мітки: ковзання, автоматичним, навантаженням, опора
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/4-35079-opora-kovzannya-z-avtomatichnim-navantazhennyam.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Опора ковзання з автоматичним навантаженням</a>
Попередній патент: Композиція інгредієнтів для пісочного печива “новомосковське” і спосіб приготування тіста для нього
Наступний патент: Пелюсткова опора ротора енергетичних машин
Випадковий патент: Пристрій для боротьби з ураганами