Газодинамічний підшипник

Газодинамічний підшипник, що містить несучу з антифрикційного матеріалу і корпусну втулки, розміщену між ними демпфірувальну вставку та деталі монтажу й кріплення, який відрізняється тим, що демпфірувальна вставка складається із розрізного кільця, на внутрішній і зовнішній повер хнях якого закріплено демпфірувальні елементи у вигляді основ, на яких нанесено пружний дротовий ворс; при цьому обмеження від прокручування демпфірувальної вставки відносно несучої втулки здійснюється планкою, розташованою із зазором у прорізі розрізного кільця і жорстко закріпленої до несучої втулки, а відносно корпусної втулки за допомогою шпильки, вгвинченої в корпусну втулку, котра своєю кінцевою частиною входить із зазором в отвір, виконаний у згаданій планці, окрім того, передбачена фіксація демпфірувальної вставки в осьовому напрямку стопорним кільцем, закріпленим до торця корпусної втулки. Корисна модель відноситься до таких галузей, як кріогенна техніка, ядерна енергетика, обчислювальна техніка, точне приладобудування і т. ін. та може використовуватися для підтримання високошвидкісних валів (осей) у випадках, коли застосування газодинамічних підшипників за технікоекономічних показників є більш доцільним, ніж інших типів підшипників або єдино можливим технічним рішенням. В конструкціях радіальних 360-градусних газодинамічних підшипників з метою забезпечення безпеки роботи використовуються різноманітні методи їх кріплення в корпусах пристроїв та самоустановлення: за допомогою спеціальних діафрагм, шарнірних кріплень, карданових підвісів тощо [див. Подшипники с газовой смазкой / Под ред. Н.С. Грэссема и Дж. У. Пауэлла. -М.: Мир, 1966. 423 с, текст на стор. 102; рис. 1.10 на стор. 31; рис. 1.12 на стор. 36; рис. 2.28 на стор. 75 та ін.]. Ці та інші методи спрямовані на досягнення сталого обертання вала , у тому числі, на швидкостях, перебільшуючих порогову швидкість синхронного вихору, що виникає при роботі підшипникового вузла. Відомі методи, які дозволяють досягти сталого обертання вала, що засновані на використанні демпфірування, котре утворюється кріпленням підшипника за допомогою внутрішніх пружних елементів у вигляді гумових кілець, обойм із термостійких пластмас і т. ін. Прототипом корисної моделі є конструкція газодинамічного підшипника, що містить несучу втулку із антифрикційного матеріалу, корпусну втулку, розташовану між ними демпфірувальну вставку із термостійкого матеріалу та деталі монтажу і кріплення. Підшипник відрізняється тим, що в корпусній втулці розташовано пристрій для забезпечення радіальної, спрямованої всередину деформації несучої втулки [Патент ФРН, заявка № 2348212, надр. 11.12.80, №50]. Недоліком конструкції є недостатня демпфірувальна здатність демпфірувальної вставки підшипника, а також використання у якості матеріалів елементів демпфірувального пристрою пластмас, в тому числі й еластомеру (гранично допустима температура нагрівання до 130°С), що суттєво зменшує надійність та працездатність газодинамічного підшипника. Задача корисної моделі полягає у підвищенні надійності та працездатності газодинамічного підшипника. Для вирішення даної задачі у газодинамічному підшипнику, що містить несучу з антифрикційного матеріалу та корпусну втулки, розміщену між ними демпфірувальну вставку та деталі монтажу й кріплення, демпфірувальна вставка складається із О) О) о> 9914 розрізного кільця, на внутрішній і зовнішній поверхнях якого закріплено демпфірувальні елементи у вигляді основ, на яких нанесено пружний дротовий ворс; при цьому обмеження від прокручування демпфірувальної вставки відносно несучої втулки здійснюється планкою, розташованою із зазором у прорізі розрізного кільця і жорстко закріпленої до несучої втулки, а відносно корпусної втулки за допомогою шпильки, вгвинченого в корпусну втулку, котрий своєю кінцевою частиною входить із зазором в отвір, виконаний у згаданій планці, а окрім того, передбачена фіксація демпфірувальної вставки в осьовому напрямку стопорним кільцем, закріпленим до торця корпусної втулки. На Фіг.1 зображено поперечний розріз газодинамічного підшипника; на Фіг.2 - переріз А-А на Фіг. 1. Газодинамічний підшипник, що підтримує вал 10 механізму, містить несучу втулку 1 з антифрикційним покриттям 2, корпусну втулку 7 та розташовану між ними демпфірувальну вставку. В свою чергу демпфірувальна вставка складається із розрізного кільця 4, на внутрішній та зовнішній поверхнях якого закріплено демпфірувальні елементи у вигляді основ 5, на котрих нанесено пружний дротовий ворс 6. Розрізне кільце 4 разом із демпфірувальними елементами (основами 5 та пружним дротовим ворсом 6) обмежуються від прокручування відносно несучої втулки 1 за допомогою планки 3, жорстко закріпленої гвинтами 9 до несучої втулки 1. Обмеження демпфірувальної вставки від прокручування відносно корпусної втулки 7 здійснюється вкрутнем 8, що вгвинчений в корпус 4 ну втулку 7 і своєю кінцевою частиною з певним зазором входить в отвір, який передбачений на планці 3. Фіксація демпфірувальної вставки від переміщення в осьовому напрямку забезпечується за допомогою обмежувального кільця 11, що жорстко закріплюється до торця корпусної втулки 7. Газодинамічний підшипник кріпиться до корпусу 12 механізму болтовими з'єднаннями 13. Підшипник працює наступним чином. При досягненні валом 10 робочої частоти обертання в зазорі підшипника (між валом 10 і несучою втулкою 1) формується газодинамічний несучий шар, що забезпечує безконтактну сталу працездатність вала. За рахунок пружності та демпфірувальної здатності демпфірувальної вставки (розрізного кільця 4, на яке нанесено основу 5 з пружним дротовим ворсом 6) здійснюються процеси самоустановлення вала 10 та гасіння амплітуд його коливань у діапазоні синхронних резонансів. Енергія коливального руху сприймається пружним ворсом, переходить у теплову та розсіюється у просторі. При гальмуванні ротора 10 несуча здатність робочого шару зменшується; при цьому ймовірний сухий контакт вала 10 із внутрішньою поверхнею несучої втулки 1. Використання антифрикційного матеріалу, з якого виготовляється втулка 1, або наявність антифрикційного покриття 2 внутрішньої поверхні робить режим гальмування, враховуючи його короткочасність, безпечним для підшипника. Все це підвищує надійність та працездатність газодинамічного підшипника. 9914 Фіг. 2 Комп ютерна верстка Д Дорошенко Підписне Тираж 26 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м Київ - 4 2 , 01601