Шарнірне з’єднання

Реферат: UA 87039 U UA 87039 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі машинобудування і може бути використана в стрижневих системах технологічного обладнання і, зокрема, з паралельною кінематикою, а також інших галузях для використання в вузлах, де необхідно застосовувати шарнірні з'єднання. Відоме шарнірне з'єднання того ж призначення [Крайнев А.Ф. Идеология конструирования. М.: Машиностроение-1, 2003. - 384 с, ил., С. 67, рис. 25], що містить дві контактуючі частини палець і опору, одна з яких має зовнішню циліндричну або сферичну поверхню, а друга відповідно внутрішню поверхню, причому одна частина рухома відносно другої. Відомий гідростатично-аеростатичний опорний вузол [Патент України на корисну модель № 31194. Гідростатично-аеростатичний опорний вузол. Яхно О.М., Струтинский С.В. МПК F16C32/06, опубл. 25.03.2008, бюл. № 6], що містить рухому ділянку осі або вала, навколо якої розташовані в необхідній кількості упорні підшипники, поверхні яких утворюють з поверхнею осі або вала дросельні щілини гідростатичних або аеростатичних підшипників, причому розміри щілин регулюються в залежності від навантаження, що діє на вісь або вал, та мають в своїх центральних частинах кармани, підключені через дроселі до джерела стисненого робочого середовища. Недоліком такого з'єднання є складність конструкції, недостатня точність регулювання люфта в ньому і відповідно низька точність регулювання жорсткості, а також неможливість, при необхідності, фіксації в конкретному положенні. Як прототип, вибрано шарнірне з'єднання [Патент України на корисну модель № 67320. Шарнірне з'єднання. Кузнецов Ю.М., Фіранський В.Б. МПК F16C32/06, опубл. 10.02.2012, бюл. № 3], що містить дві контактуючі частини - палець і опору, одна з яких має зовнішню циліндричну або сферичну поверхню, а друга - відповідну внутрішню поверхню, причому одна частина рухома відносно другої, а палець або опора має порожнину та отвір для з'єднання з гідравлічною системою для створення, регулювання та підтримання тиску. Недоліком прототипу є те, що у процесі роботи, внаслідок відсутності змащення, виникає сухе тертя між контактуючими поверхнями шарніра, що погіршує експлуатаційні характеристики зменшує його ресурс роботи та спричиняє передчасне зношування. В основу корисної моделі поставлена задача створення шарнірного з'єднання, в якому за рахунок конструктивних особливостей можна було б підвищити експлуатаційні характеристики шляхом змащення гідравлічною рідиною контактуючих поверхонь. Поставлена задача вирішується тим, що шарнірне з'єднання містить дві контактуючі частини - палець і опору, одна з яких має зовнішню циліндричну або сферичну поверхню, що виконана у вигляді оболонки із внутрішньою порожниною, заповненою рідиною, а друга - відповідно внутрішню поверхню, причому одна частина рухома відносно другої, а палець або опора має порожнину та отвір для з'єднання з гідравлічною системою для створення, регулювання та підтримання тиску, згідно з корисною моделлю, у оболонці виконані отвори у радіальному напрямку для змащення поверхонь, що труться. Це дозволяє суттєво зменшити сили тертя у шарнірі, за рахунок наявності гідравлічної рідини у зоні контакту поверхонь. Таким чином запобігається поява локальних ділянок зносу навантажених поверхонь шарніру, зменшуються зусилля спротиву при його роботі, підвищуються демпфуючі властивості, підвищується ресурс. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де на фіг. 1 - шарнірне з'єднання з пальцем у вигляді циліндричної оболонки; фіг. 2 - шарнірне з'єднання з опорою, що має всередині циліндричну оболонку; фіг. 3 - шарнірне з'єднання з пальцем у вигляді сферичної оболонки; фіг. 4 - шарнірне з'єднання з опорою, що має всередині сферичну оболонку. Шарнірне з'єднання містить дві контактуючі частини - палець 1 (фіг. 1) з циліндричною зовнішньою поверхнею оболонки "а" і опору 2 з відповідним циліндричним отвором. Ліва сторона пальця 1 виконана суцільною, що утворює замкнену ємність порожнини "b", заповнену рідиною, яка під тиском подається від гідросистеми через штуцер 3 і отвір "с". Палець 1 розташований в отворах вилки - кінця штанги 4, опори 2 і зафіксований від провороту гвинтом 5, а від осьового руху стопорною шайбою 6. Опора 2 за допомогою гвинтів 7 жорстко зв'язана з робочим органом 8. У оболонковому корпусі пальця виконані радіальні отвори 9. Для запобігання витоку гідравлічної рідини передбачені ущільнювачі 10. Шарнірне з'єднання працює наступним чином: при відсутності тиску рідини в гідросистемі між пальцем 1 і опорою 2 існуєконструктивний зазор А, що спричиняє люфт в шарнірному з'єднанні і в стрижневій системі механізму, наприклад, паралельної структури із штангами постійної довжини. Для усунення цього люфта від гідронасоса (на фіг. 1-4 не показаний) рідина, через фільтр і отвір "с" подається в порожнину "b" пальця 1 під тиском, величина якого залежить від деформації оболонки "а" на величину радіального проміжку Д (фіг. 1), при цьому частина гідравлічної рідини крізь радіальні отвори 9 у оболонці заповнює проміжок між пальцем 1 UA 87039 U 5 10 та корпусом, що виключає прямий сухий контакт цих поверхонь. Для запобігання витоку гідравлічної рідини за межі шарнірного з'єднання передбачені ущільнювачі 10. Тиск рідини настроюється переливним запобіжним клапаном і контролюється манометром. Після вибірки проміжку А тиск піднімається до необхідного і після перебільшення клапан спрацьовує і зайва рідина переливається в бак. Відмінність запропонованої конструкції від відомих варіантів полягає в забезпеченні змащення поверхонь, що труться у шарнірному з'єднанні за рахунок робочої рідини, що в свою чергу, підвищує експлуатаційні характеристики шарніра, продовжує його термін експлуатації та виключає необхідність у додатковому змащенні контактуючих поверхонь іншими мастильними матеріалами. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 Шарнірне з'єднання, що містить дві контактуючі частини - палець і опору, одна з яких має зовнішню циліндричну або сферичну поверхню, що виконана у вигляді оболонки із внутрішньою порожниною, заповненою рідиною, а друга - відповідно внутрішню поверхню, причому одна частина рухома відносно другої, а палець або опора має порожнину та отвір для з'єднання з гідравлічною системою для створення, регулювання та підтримання тиску, яке відрізняється тим, що у оболонці виконані отвори у радіальному напрямку для змащення поверхонь, що труться. 2 UA 87039 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3