Адаптивная опора скольжения

 

Использование: в машиностроении, в частности в опорах скольжения для опорных узлов различных машин. Сущность изобретения: адаптивная опора скольжения содержит корпус, самоустанавливающиеся вкладыши, упругодеформируемый элемент, армированный пружиной, обойму и крышку. Причем от усилия прижима крышки к корпусу зависит усилие прижима вкладышей к плечикам обоймы. При воздействии на вал внешняя нагрузка через смазочный слой передается на один из вкладышей, передняя кромка которого утапливается в упругодеформируемом элементе, а задняя кромка остается на месте. Смазка нагнетается к задней кромке, увеличивая давление, что способствует возрастанию несущей способности вкладыша. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к опорам скольжения, и может быть использовано в узлах скольжения различных машин.

Известен сегментный подшипник, содержащий корпус, в котором установлены сегментные вкладыши и шарниры [1] Однако известный подшипник имеет следующие недостатки: сложность изготовления, при замене изношенных сегментов требуется разборка всего подшипникового узла.

Наиболее близким техническим решением является подшипник скольжения, содержащий корпус и самоустанавливающиеся сегменты, опирающиеся на упругие элементы, а также уплотнительные кольца, которые крепятся к корпусу винтами. Упругие элементы выполнены в виде цилиндрических стержней и установлены в пазах, расположенных на опорной стороне сегментов [2] Недостатками является то, что указанный подшипник сложен в изготовлении, что изношенный сегмент невозможно восстановить, что при износе элементов подшипникового узла (сегмента, упругодеформированного элемента) требуется замена всего подшипника, а это влечет за собой полную разборку подшипникового узла.

Задачей изобретения является: снижение трудоемкости изготовления, обеспечение быстрой замены изношенного вкладыша, обеспечение многократного использования вкладышей путем их восстановления, увеличение срока службы опоры скольжения.

Для этого адаптивная опора скольжения, содержащая корпус с размещенным в нем упругодеформируемым средством и смонтированные на упомянутом средстве самоустанавливающиеся вкладыши, снабжена смонтированной в корпусе обоймой с гнездами для вкладышей и крышкой, поджимающей с торцев вкладыши к стенкам гнезд обоймы, при этом упругодеформируемое средство выполнено в виде втулки, армированной пружиной.

На фиг. 1 изображена предлагаемая опора скольжения, разрез, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1, на фиг.3 схема работы вкладыша.

Адаптивная опора скольжения содержит корпус 1, установленное в нем упругодеформируемое средство 2, крышку 3, которая закрывает корпус 1 через упругодеформируемую прокладку 4, обойму 5, в которой выполнены гнезда под расположенные вдоль вала 6 вкладыши 7. Вкладыши 7 прижаты к стенкам гнезд обоймы 5 упругодеформируемым средством 2. Для удобства сборки на опорной стороне вкладышей 7 выполнена проточка под пружинное кольцо 8. Крышка 3 крепится к корпусу 1 винтами (не показано). В обойме 5 выполнены проточки для уплотнительных колец 9, расположенных вдоль вала 6.

Упругодеформируемое средство 2 является адаптивным и представляет собой втулку из полиуретана, резины или гидропласта с необходимыми физическими свойствами с минимальной усадкой и остаточной деформацией. Для равномерного сжатия по высоте и равномерной деформации в объеме средство 2 армировано пружиной 10.

Во время монтажа адаптивной опоры скольжения в корпус 1 устанавливают упругодеформируемое средство 2 и закрывают корпус 1 крышкой 3 через упругодеформируемую прокладку 4, слегка притягивая крышку 3 винтами (не показано). Далее в корпус 1 устанавливают обойму 5 с размещенными в ней вкладышами 7, которые прижаты к стенкам гнезд обоймы 5 пружинным кольцом 8. При этом упругодеформируемое средство 2 охватывает вкладыши 7. После того как обойма 5 в сборе установлена в корпусе 1, крышку 3 затягивают винтами (не показано). При этом крышка 3, деформируя прокладку 4, давит на средство 2, которое в свою очередь, деформируясь, давит на вкладыши 7, прижимая их к стенкам обоймы 5, причем от усилия прижима крышки 3 к корпусу 1 зависит усилие прижима вкладышей 7 к стенкам гнезда обоймы 5 упругодеформируемым средством 2. Чем больше усилие, приложенное к крышке 3, тем больше деформируется средство 2 и, следовательно, тем сильнее прижаты вкладыши 7 к стенкам гнезда обоймы 5.

Простая конструкция вкладышей 7 позволяет изготавливать их из любого антифрикционного материала и любыми существующими методами.

Чтобы заменить изношенные вкладыши, достаточно ослабить винты (не показано) крышки 3, извлечь обойму 5 с вкладышами 7 и снять пружинное кольцо 8. Заменив вкладыши 7, надеть кольцо 8, вставить обойму 5 в корпус 1, затянуть винты крышки 3 и опора скольжения готова для работы.

Нормализация подшипниковых узлов по типоразмерам дает возможность централизованного их производства в массовом количестве. а это во много раз снизит их себестоимость.

Адаптивная опора скольжения работает следующим образом.

При воздействии на вал 6 внешняя нагрузка передается через смазочный слой на один из вкладышей 7. При этом передняя (по направлению вращения вала 6) кромка вкладыша 7 отходит от вала 6, утапливаясь в упругодеформируемом средстве 2, а задняя кромка вкладыша 7 остается на месте. Учитывая, что вал работает как насос, смазка нагнетается к задней кромке вкладыша 7, увеличивая давление, таким образом, возрастает несущая способность вкладыша. Применяя упругодеформируемое средство, создаем такие условия, что вкладыши автоматически приспосабливаются к изменениям нагрузки.

На схеме работы вкладыша стрелкой показано вращение вала, где Θ угол отклонения вала при вращении в установившемся режиме, R радиус вращения вкладыша как шарнира с центром в точке 0, h_max максимальный зазор при отклонении вкладыша, h_min минимальный зазор при отклонении вкладыша.

Использование предлагаемой адаптивной опоры скольжения имеет следующие преимущества: меньшая трудоемкость в изготовлении, монтаж и демонтаж производится без разборки всего подшипникового узла, возможность восстановления вкладышей, возможность нормализации и централизованного изготовления в массовом производстве.

Формула изобретения

Адаптивная опора скольжения, содержащая корпус с размещенным в нем упругодеформируемым средством и смонтированные на упомянутом средстве самоустанавливающиеся вкладыши, отличающаяся тем, что снабжена смонтированной в корпусе обоймой с гнездами для вкладышей и крышкой, поджимающей с торцов вкладыши к стенкам гнезда обоймы, при этом упругодеформируемое средство выполнено в виде втулки, армированной пружиной.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3