Резинометаллический шарнир для гусениц транспортных средств
Владельцы патента RU 2629619:
Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения" (RU)
Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Резинометаллический шарнир для соединения звеньев гусениц транспортных средств содержит палец с резиновыми кольцами с наружным диаметром больше диаметра проушин звеньев гусениц и установленным между ними ограничителем радиальной деформации в виде смазываемого участка пальца, равного диаметру проушин звеньев гусеницы. Смазываемый участок пальца выполнен из эпоксидного углепластика с содержанием в связующем дисульфида молибдена от 20 до 50% по массе. Резиновые кольца смежных звеньев соединены между собой цилиндрической эластичной оболочкой. Резиновые кольца дополнительно могут соединяться разрезной втулкой, крайние участки которой заформованы в резиновые кольца. Достигается повышение долговечности шарнира и упрощение конструкции. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может применяться при изготовлении или ремонте гусениц ходовой части.
Известны шарниры гусеничных транспортных средств, содержащие многопроушинные траки, соединяющие их пальцы и уплотнения в виде поджатых в осевом направлении эластичных колец до заклинивания между пальцем и внутренней поверхностью проушины, которые обеспечивают достаточно надежное уплотнение подшипниковых опор скольжения за счет отсутствия вращения резиновых колец (SU №1123926, кл. B62D 55/20, 1983 г.). Недостатком такого шарнира является сложность изготовления и сборки и практическая невозможность обеспечения ремонта шарнира.
Наиболее близким по технической сущности является резинометаллический шарнир для гусениц транспортных средств, содержащий палец с резиновыми кольцами с наружным диаметром, большим диаметра проушин звеньев гусениц, с установленными между ними ограничителем радиальной деформации в виде смазываемого участка пальца с диаметром, равным диаметру проушин звеньев. Недостатком такого шарнира является необходимость постоянного обеспечения смазки подшипниковой опоры с выполнением сложной конструкции пальца и периодического технического обслуживания шарниров при эксплуатации (RU №2397907, кл. B62D 55/205, 2006 г.).
Целью предлагаемого изобретения является увеличение срока службы шарнира и упрощение его конструкции.
Заявленная цель достигается тем, что смазываемый участок пальца выполнен из эпоксидного антифрикционного углепластика с содержанием в связующем дисульфида молибдена от 20 до 50% по массе, а резиновые кольца смежных проушин звеньев соединены между собой цилиндрической эластичной оболочкой.
Повышение срока службы шарнира за счет применения металлополимерного скольжения с низким коэффициентом трения и высокой прочностью углепластика достигается в сочетании с обеспечением полной защиты шарнира от попадания абразива резиновым уплотнением, для которого за счет низкого трения в шарнире, соответственно отсутствия разогрева, создаются условия длительной работы. Отсутствие каналов для подвода смазки упрощает конструкцию шарнира и эксплуатацию.
Отличительными признаками шарнира являются:
- выполнение пальца со смазываемым участком из эпоксидного углепластика с содержанием в связующем дисульфида молибдена от 20 до 50% по массе;
- резиновые кольца в проушинах смежных звеньев соединены между собой эластичной оболочкой;
- резиновые кольца в проушинах смежных звеньев соединены между собой тонкостенной разрезной втулкой, крайние участки которой заформованы в резиновые кольца.
Все признаки в совокупности позволяют увеличить срок службы шарнира и упростить его конструкцию, легко осуществить замену пальцев шарнира.
Указанные признаки конструктивно и технологически взаимосвязаны и являются существенными, так как каждый из них и в отдельности, и все совместно направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата. Использование единой совокупности существенных отличительных признаков в известных решениях не обнаружено, что характеризует соответствие предложенного технического решения критерию «новизна».
Единая совокупность существенных признаков с общими известными обеспечивает решение поставленной задачи и характеризует предложенное техническое решение с существенными отличиями по сравнению с известным уровнем техники и аналогами.
Данное техническое решение является результатом НИОКР по созданию секционной резиноармированной гусеницы для гусеничного транспортера типа МТЛБ с прочностью на разрыв не менее 20 тс и ресурсом по пробегу не менее 15 тыс. км. Решение неочевидно, что свидетельствует о его соответствии критерию «изобретательский уровень».
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показано соединение звеньев гусеничной транспортной машины посредством пальца с привулканизованными в занижениях пальца резиновыми кольцами и углепластиковой опорной частью, на фиг. 2 показана конструкция пальца в свободном состоянии перед сборкой, на фиг. 3 - исполнение резиновых колец со связью между кольцами разрезной втулкой, на фиг. 4 показана зависимость прочности при сжатии и коэффициента трения по стали эпоксидного углепластика с дисульфидом молибдена от процентного содержания в связующем дисульфида молибдена.
Шарнир состоит из пальца 1, опорные части 2 которого выполнены из эпоксидного углепластика с содержанием в связующем дисульфида молибдена, а во впадинах пальцев 3 привулканизованы резиновые кольца 4, соединенные между собой цилиндрической эластичной оболочкой 5. Звенья 6 и 7 соединены между собой пальцем 1 с резиновыми кольцами с исключением попадания абразива внутрь шарнира за счет натяга резиновых колец в проушинах звеньев, причем резиновые кольца полностью разгружены от радиальных нагрузок и работают только на сдвиг при взаимном повороте звеньев. Смазка шарнира обеспечивается антифрикционными свойствами применяемого эпоксидного углепластика, коэффициент трения по стальной поверхности проушин звеньев гусениц не превышает 0,06-0,07 при полном отсутствии радиальной деформации при удельных давлениях в опорной части кольца до 100,0 МПа.
Зависимость прочности при сжатии σcж и коэффициента трения μ по стали эпоксидного углепластика с дисульфидом молибдена от процентного содержания в связующем дисульфида молибдена показывает на наличие оптимального содержания дисульфида молибдена от 20 до 50% по массе при обеспечении прочности при сжатии углепластика более 200 МПа, дальнейшее увеличение содержания дисульфида молибдена более 50% по массе приводит к значительному снижению прочности углепластика при сохранении полученного низкого коэффициента трения. Приемлемой прочностью при сжатии для шарниров является больше 100-150 МПа.
Шарнир работает следующим образом. При запрессовке пальца 1 в проушины звеньев происходит значительная деформация резиновых колец 4, что обеспечивает их надежный без проворота при работе контакт с поверхностью проушины звеньев 6 и 7, вследствие чего исключается попадание абразива внутрь шарнира и отсутствует трение резины о металл. Запрессовку в проушины пальца с резиновыми кольцами осуществляют в предварительно смазанные и совмещенные проушины смежных звеньев. Высокая износостойкость пары трения углепластик-сталь при надежном уплотнении обеспечивает более высокий, в 2-3 раза, ресурс шарнира по сравнению с существующими аналогами.
Предложенное новое техническое решение позволяет создать более эффективные шарниры по сравнению с известным уровнем техники, воспроизводимо промышленным способом, соответствует также критерию «промышленная применимость», т.е. уровню изобретения.
1. Резинометаллический шарнир для соединения звеньев гусениц транспортных средств, содержащий палец с резиновыми кольцами, наружным диаметром, большим диаметра проушин звеньев гусениц, и размещенным между ними ограничителем радиальной деформации в виде смазываемого участка пальца диаметром, равным диаметру проушин звеньев, отличающийся тем, что смазываемый участок пальца выполнен из эпоксидного углепластика с содержанием в связующем дисульфида молибдена от 20 до 50% по массе, а резиновые кольца смежных звеньев соединены между собой цилиндрической эластичной оболочкой.
2. Резинометаллический шарнир по п. 1, отличающийся тем, что резиновые кольца смежных звеньев дополнительно соединены между собой тонкостенной разрезной втулкой, крайние участки которой заформованы в резиновые кольца.
