Опора жидкостного трения

 

Изобретение относится к машиностроению, более конкретно к опорным узлам машин и механизмов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и упрощение конструкции. Опора состоит из подвижного 1 и неподвижного 2 элементов, разделенных смазочным слоем. Несущая поверхность элемента 1 снабжена углублениями 3, в которых посредством электроизоляционных втулок 5 размещены электроды (Э) 4. Выступающая над поверхностью втулок 5 часть Э 4 расположена ниже опорной поверхности. В зависимости от конструктивного исполнения в углублениях 3 может быть размещен один или два электрода (в первом случае вторым электродом является неподвижный элемент). Э 4 соединены с импульсным источником 6 высокого напряжения. За счет высоковольтного пробоя промежутка между электродами в смазывающем слое создается избыточное давление, которое обеспечивает элементу 1 рабочее положение. Спонтанное повышение давление только в слое с наименьшей его толщиной обеспечивает устройству высокое качество его динамических характеристик. 2 з.п. ф-лы. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) F 16 С 32/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А,ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ фиг. Я

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО И ЮБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4473479/31-27 (22) 15.08.88 (46) 30.11.90. Бюл. К 44 (71) Институт машиноведения Уральско-. го отделения АН СССР и Челябинский политехнический институт им, Ленинского комсомола (72) П. В. Модерау (53) 621.822 ° 5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 574559, кл. F. 16 С 32/06, 1974. (54) ОПОРА ЖИДКОСТНОГО ТРЕНИЯ (57) Изобретение относится к машиностроению, и именно к опорным узлам машин и механизмов. Цель изобретения— расшнрение функциональных возможностей и упрощение конструкции. Опора состоит из подвижного 1 и неподвижного 2 элементов, разделенных смазочным слоем, Несущая поверхность элемента 1

„„SU„„1610105 А 1

2 снабжена углублениями 3, в которых посредством электроизоляционных втулок 5 размещены электроды (Э) 4. Выступающая над поверхностью втулок 5 часть Э 4 расположена ниже опорной поверхности. В зависимости от конструктивного исполнения в углублениях

3 мэжет быть размещен один или два электрода (в первом случае вторым электродом является неподвижный элемент). Э 4 соединены с импульсным источником 6 высокого напряжения. За счет высоковольтного пробоя промежутка между электродами в смазывающем слое создается избыточное давление, которое обеспечивает элементу 1 рабочее положение. Спонтанное повышение давления только в слое с наименьшей

его толщиной обеспечивает устройству высокое качество его динамических характеристик. 2 з.п. Ф-лы, 3 ил.

16101О5

Изобретение относится к маи иностроению, а именно к опорным узлам машин и механизмов.

Цель изобретения — расширение Аунк5 циональных возможностей и упрощение конструкции.

На фиг. 1 показана цилиндрическая опора, общий вид: на фиг. 2 — сферическая опора; на фиг. 3 — пример выполнения углубления с размещенными в нем двумя электродами.

Опора состоит из подвижного 1 и неподвижного 2 элементов, разделенных смазочным слоем, Несущая поверх ность неподвижного элемента 2 снабжена углублениями 3. В углублениях 3 размещены электроды 4, установленные в электроизолирующих втулках 5. В каждой втулке 5 (в зависимости от конструктивного исполнения опоры) может быть размещено по одному электроду 4 (вторым электродом в этом случае служит подвижный элемент) или по два. Выступающие в углубления части электродов 4 расположены ниже зеркала несущей поверхности неподвижного элемента 2. Электрод каждого из углублений (если их два, то один из них) соединен с импульсным источником 6 высокого напряжения. Источник 6 высокого напряжения постоянно вырабатывает электрические импульсы с частотой, минимум, чем на порядок, превышающей максимально возможную частоту радиальных

35 перемещений подвижного элемента 1 опоры, и напряжением, достаточным для пробоя искрового промежутка.

В варианте, изображенном на фиг. 1, в каждом углублении размещено по одному электроду, соединенному с источником напряжения. В этом случае неподвижный элемент опоры заземлен и в смазочном слое образуются два промежутка одновременно пробиВаемых IlpH 45 искровом разряде: один — в области электрода, менее других удаленного в данный момент от опорной поверхности подвижного элемента, другой - в зоне наибольшего сближения опорных поверх50 нос тей.

В варианте, когда в каждом углубпении расположено два электрода (фиг. 3).„ один из которых заземлен, а другой соединен с источником напря55 жения, искровым промежутком является зазор между ними.

Опоры могут быть плоскими, коничес . кими и,ггр, Опора жидкостного трения работает следующим образом.

В ходе сближения опорных поверхностей (под действием приложенной нагрузки) в углублении, содержащем электрод, удаление которого от несущей поверхности подвижного элемента ранее других уменьшится до значения пробоя, осуществляется высоковольтный разряд.

Разряд сопровождается взрывным испаре" нием части смазочной жидкости и, как следствие, повышением давления в углублении, распространяющегося в окружающую его область смазочного слоя.

Это давление, воздействуя на несущую поверхность подвижного элемента, препятствует его контакту с несущей поверхностью неподвижного.

Длительность разрядов ограничена продолжительностью импульсов. Последующие импульсы в зависимости от соответствующего им по времени положения подвижного элемента вызывают разряды либо В том же, либо в других углублениях, Усредненное во времени повышение давления в смазочном слое от периодически повторяющихся с высокой частотой разрядов обусловливает наличие несущей способности и жесткости смазочного слоя в опорах.

Энергия разрядов, определяющая величину вызываемого ими повышения давления в смазочном слое (а следовательно, и нагрузочную способность опоры), регулируется воздействием на длительность вырабатываемых источником напряжения импульсов при той же частоте их спедования.

В опоре, изображенной на фиг. 1, т.е, в опоре в углублениях которой размещено по одному электроду при разряде пробивается суммарный (слагающийся из двух) искровой промежуток, Это определяет повышенную чувствительность опоры к изменению положения ее подвижного элемента, так как изменение положения подвижного элемента приводит к удвоенному изменению суммарной величины искрового промежутка.

В связи с тем, что мощность замыкающихся на опорных поверхностях разрядов должна быть ограниченной, чтобы исключить повреждение поверхностей этими разрядами, разряды должны быть достаточно "мягкими". Таким образом, в этом случае реализуется легконагруженная, но прецизионная опора.

1610105

На величину избыточного давления при определенных режимах работы опоры некоторых конструктивных исполнений (в частности, цилиндрической) влияет и действие гидродинамического эффекта. При достаточно большой величине его вклада толщина смазочного слоя может всюду оказаться превышающей величину пробоя, при этом действие электрогидравлического эффекта окажет= ся уменъшенньм. При этом переход на такой режим и возвращение к номинальному будет происходить автоматически в ответ на изменения движения подвижного элемента.

40

В варианте с двумя электродами в-углублениях (фиг. 3) величина искрового промежутка неизменна и несколько превышает величину, при которой происходит пробой. При приближении токопроводящей опорной поверхности подвижного элемента к электроду происходит повышение напряженности электрического поля, что вызывает ионизацию смазывающей жидкости и приводит к после-дующему пробою искрового промежутка.

Для предотвращения замыкания цепи ос-.новного разряда по поверхности подвижного элемента ее выполняют из ма15 териала с повышенным омическим сопротивлением, например, путем напыления твердосплавных порошковых материалов, что, кроме того, обеспечивает повыше- ние износостойкости. В этом варианте

Исполнения электродов чувствительность опоры к перемещениям ее подвижного элемента не высока. В то же время становится допустимым использование импульсов значительно большей мощности — реализуется тяжелонагруженная опора.

В качестве рабочей жидкости может использоваться вода. Это позволит перевести опоры жидкостного трения на водяную смазку, экологически чистую и существенно более дешевую и доступную.

Высокая частота разрядов и их кратковременность обеспечивают опоре при использовании ее в качестве подвеса минимальный уровень вредных уводящих моментов, присущих подвесам гидростатического типа. Спонтанное обеспечение повышения давления в слое именно в зонах его наименьшей толщины обусловливает высокое качество динамических характеристик, делает опоры устой чивыми.

Формула и з о б р е т е н и я

1. Опора жидкостного трения, содер-жащая подвижный и неподвижный элементы, средство создания давления, состоящее из углублений, расположенных на несущей поверхности неподвижного элемента, и средства питания, соеди. ненного со средством создания давления, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и упрощения конструкции, средство создания давления выполнено в виде электродов, установленных в углублениях ниже несущей поверхности неподвижного элемента, а средство питания выполнено в виде импульсного источника высокого напряжения.

2. Опора по и. 1, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что в каждом углублении расположено по одному электроду.

3. Опора по п. i, n т л и ч аю щ а я с я тем, что в каждом углублении расположено по два электрода.

1(10105

Составитель В, Терехов

Редактор А. Лежнина Техред Л.Сердюкова Корректор H. Король

Заказ 3720

Тираж 526

Подписное

ВН1П!ПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно †издательск комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101