Вкладыш подшипника скольжения

Изобретение относится к машиностроению, например к гидротурбиностроению, судостроению, в частности к узлам трения гидромашин, гребных валов, работающих при высоких нагрузках: больших удельных давлениях, скоростях скольжения без смазки и в водной среде. Вкладыш подшипника скольжения содержит выполненные из полимерных композиционных материалов стабильных размеров антифрикционный (5) и опорный (4) слои с эластичным слоем (6) между ними с адгезионными связями (8) между слоями. Эластичный слой (6) находится в напряженном состоянии. В эластичном слое (6) размещена система х-образных кольцевых ребер (7) из композиционного материала опорного слоя (4) с возможностью радиального перемещения антифрикционного слоя (5) относительно опорного слоя (4) при изменении радиальной нагрузки на вкладыш. Радиальная жесткость системы ребер (7) выбирается в зависимости от требуемого вибропоглощения и может быть выполнена переменной по длине вкладыша. Технический результат: создание крупногабаритных до 2500 мм подшипников скольжения с вибропоглощающим вкладышем из композитного материала, работающих при удельных давлениях до 200 МПа и переменных скоростях скольжения до 15 м/с с обеспечением виброизоляционного эффекта во всем диапазоне давлений и скоростей скольжения. 2 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, например к гидротурбиностроению, судостроению, в частности к узлам трения гидромашин, гребных валов, работающих при высоких нагрузках: больших удельных давлениях, скоростях скольжения без смазки и в водной среде.

Известны вкладыши подшипников скольжения (патенты РФ №2462625, кл. F16С 33/04, 2010 г. и №2321782, кл. Р16С 33/04, 2007 г. ), выполненные из армированного волокном эпоксидного пластика с заформо-ванной заподлицо в него системой фторопластовых элементов. Недостатком указанных вкладышей является недостаточные виброизолирующие свойства, связанные с их постоянной радиальной жесткостью.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является виброизоляционный композитный материал подшипника скольжения по патенту РФ №2461.746 по кл. Р16С 27/06, 2009 г., содержащий слой скольжения, стабильный по размерам опорный слой и эластичный слой, соединенные между собой посредством адгезива или связующего. При этом возможны различные комбинации размещения слоя скольжения, эластичного и опорного слоев и организация вкладыша основана на листовых материалах с последующим формообразованием при толщинах 0,1-0,5 мм, что ограничивает применение подобных материалов и вкладышей для крупногабаритных подшипников скольжения с высокими скоростями скольжения.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание крупногабаритных до 2500 мм подшипников скольжения с вибропоглощающим вкладышем из композитного материала, работающих при удельных давлениях до 200 МПа и переменных скоростях скольжения до 15 м/с с обеспечением виброизоляционного эффекта во всем диапазоне давлений и скоростей скольжения.

Поставленная задача решается тем, что между размеростабильными антифрикционным и опорным слоями размещена система х-образных кольцевых ребер из композиционного материала опорного слоя с возможностью перемещения антифрикционного слоя относительно опорного слоя при изменении радиальной нагрузки на вкладыш, причем радиальную жесткость ребер выбирают в зависимости от требуемых частот вибропоглощения и может быть выполнена переменной по длине вкладыша.

Конструктивные параметры системы ребер и эластичного слоя рассчитываются в зависимости от радиальной нагрузки, требуемых частот вибропоглощения, величины радиального перемещения антифрикционного слоя и вибропоглощающих свойств материала эластичного слоя, а также упруго-прочностных свойств полимерных композиционных материалов антифрикционного и опорных слоев.

Отличительными признаками вкладыша подшипника скольжения являются:

- в эластичном слое вкладыша подшипника размещена система х-образных кольцевых ребер из композиционного материала опорного слоя;

-антифрикционный слой имеет возможность радиального перемещения относительно опорного слоя при изменении радиальной нагрузки;

-радиальная жесткость системы ребер выбирается в зависимости от требуемых частот вибропоглощения и может быть выполнена переменной по длине вкладыша.

Все признаки в совокупности позволяют обеспечить необходимую нагрузочную способность и эксплуатационную надежность вкладышаподшипника скольжения с обеспечением требуемых виброизоляционных свойств.

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 - повышения нагрузочной способности и надежности вкладыша подшипника скольжения с обеспечением требуемых виброизоляционных свойств. Использование единой совокупности существенных отличительных признаков в известных решениях не обнаружено, что характеризует соответствие предложенного технического решения критерию «новизна».

Единая совокупность новых существенных признаков с общими известными обеспечивает решение поставленной задачи и характеризует предложенное техническое решение существенными отличиями по сравнению с известным уровнем техники и аналогами. Данное техническое решение является результатом НИОКР по повышению надежности и нагрузоч-, ной способности подшипников скольжения гидротурбин, по повышению технологичности их изготовления. Решение неочевидно, что свидетельствует о его соответствии критерию «изобретательский уровень».

Описание чертежей и предпочтительного варианта осуществления изобретения Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен продольный разрез подшипника скольжения с вкладышем предлагаемой конструкции, на фиг. 2 изображен продольный разрез самого вкладыша.

Подшипник скольжения содержит металлическую обойму 1 с вклеенным в нее вкладышем 2, обойма подшипника скольжения установлена в корпусе 3, на который передаются радиальные и осевые нагрузки от валопровода.

Выбором радиальной жесткости и деформаций вкладыша, толщины эластичного слоя вкладыша достигается требуемый уровень вибропоглощения системы. Переменная по длине радиальная жесткость вкладыша позволит адаптировать вкладыш при больших длинах подшипника скольжения. Переменная жесткость обеспечивается за счет выбора толщины системы ребер по длине вкладыша и толщины эластичного слоя.

Вкладыш содержит опорный слой 4, антифрикционный слой 5, эластичный слой 6 и систему х-образных кольцевых ребер 7. Эластичный слой 6 после изготовления вкладыша находится в предварительно-напряженном состоянии, а х-образные кольцевые ребра за счет потери устойчивости в средней зоне позволяют реализовать необходимые радиальные перемещения вкладыша для обеспечения виброизолирующих свойств системы валопровод - подшипник скольжения.

Антифрикционный слой вкладыша выполнен из ПКМ по патенту RU №2321782 от 05.02.2007 г. кл. F16С 33/04, опорный слой и система ребер выполнены из намоточного эпоксидного углепластика. Эластичный слой выполнен из резины 7 ИРП-1357, причем в процессе изготовления вкладыша в частично вулканизованном резиновом слое выполняют канавки для намотки системы ребер, между резиной, опорным и антифрикционным слоями обеспечивается адгезионная связь с помощью клеевых слоев 8.

Разработанный вкладыш может обеспечить стабильную работу системы валопровод - подшипник скольжения при переменных нагрузках за счет адаптации вкладыша к переменным нагрузкам и обеспечения вибропоглощения в вкладыше.

Опытные образцы таких вкладышей ∅340 мм испытаны на специальном стенде с обеспечением требуемого уровня виброизоляции в диапазоне скоростей скольжения до 20 м/с с радиальной нагрузкой до 4,0 МПа.

Использование изобретения позволит создать эффективные вкладыши подшипников скольжения с повышенной нагрузочной способностью и надежностью с обеспечением необходимого уровня виброзащиты.

Новое техническое решение при реализации его во вкладышах подшипников скольжения воспроизводимо промышленным способом и востребовано промышленностью при разработке подшипников гидротурбин, валопроводов судов и др.

Вкладыш подшипника скольжения, содержащий выполненные из полимерных композиционных материалов стабильных размеров антифрикционный и опорный слои с эластичным слоем между ними с адгезионными связями между слоями, причем эластичный слой находится в напряженном состоянии, отличающийся тем, что в эластичном слое размещена система х-образных кольцевых ребер из композиционного материала опорного слоя с возможностью радиального перемещения антифрикционного слоя относительно опорного слоя при изменении радиальной нагрузки на вкладыш, причем радиальная жесткость системы ребер выбирается в зависимости от требуемого вибропоглощения и может быть выполнена переменной по длине вкладыша.



 

Похожие патенты:

Описан подшипник (1) для часового механизма, который содержит спеченную керамическую массу (2) с выполненным в ней отверстием (3). Керамическая масса (2) содержит верхнюю поверхность (4) и нижнюю поверхность (6), в каждой из которых выполнен функциональный элемент (8, 10), сообщающийся с отверстием (3).
Изобретение относится к подшипнику со слоем скольжения и способу его получения. Подшипник со слоем скольжения состоит из формообразующего корпуса, с нанесенным антифрикционным подшипниковым сплавом на основе меди или алюминия и гальваническим слоем скольжения, выполненным из материала, содержащего олово, сурьму и медь.
Изобретение относится к подшипнику со слоем скольжения и способу его получения. Подшипник со слоем скольжения состоит из формообразующего корпуса, с нанесенным антифрикционным подшипниковым сплавом на основе меди или алюминия и гальваническим слоем скольжения, который включает в себя матрицу из твердого раствора олова и сурьмы в количестве 0,5…4,5 вес.%, содержащую включения медно-оловянных частиц соединения Cu6Sn5 при общем содержании меди в сплаве 2…25 вес.%.

Изобретение относится к машиностроению, например к гидротурбиностроению, судостроению, в частности к узлам трения гидромашин, гребных валов, работающих при высоких нагрузках: больших удельных давлениях, скоростях скольжения без смазки и в водной среде.

Настоящее изобретение относится к триботехническому составу, характеризующемуся тем, что он выполнен в виде композиции, составленной из природных минералов, полученных при измельчении керна, взятого из нескольких скважин с разной глубины, при этом композиция содержит природные минералы при следующем соотношении компонентов, мас.%: Антигорит 5-7; Лизардит 1-3; Тремолит 1-5; Хлорит 23-35; Тальк 26-38; Карбонат 22-26; Магнетит 1-3; Примеси 1-3, причем триботехнический состав содержит субмикронных частиц не более 20 мас.% порошка и частицы размером не более 15 мкм.

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к конструкции антифрикционной прокладки подпятника и подшипника скольжения. Антифрикционная прокладка подпятника и подшипника скольжения представляет собой содержащий фторопласт антифрикционный элемент, наклеенный на металлическое основание.

Изобретение относится, прежде всего, к прецизионному станкостроению и приборостроению и может применяться для создания пористых газостатических опор в высокоскоростных и/или высокоточных шпиндельных узлах, линейных направляющих, подпятниках и в других устройствах станков и измерительного оборудования.
Изобретение относится к композиции для преобразования и восстановления металлических поверхностей трения, приготовленной в виде мелкодисперсного порошка, включающей хризотил, карбид кремния и окислы титана и меди, при этом она дополнительно содержит тальк и терморасширенный графит, содержащий не менее 7% элементов, присутствующих в природном графите, при следующем соотношении компонентов, мас.%: тальк Mg3Si4O10(OH)2 6-8; терморасширенный графит 8-12; SiC 6-8; TiO2 2-4; CuO 2-4; хризотил Mg6Si4O10(OH)8 остальное.
Изобретение относится к области машиностроения, а именно - к обработке поверхностей узлов трения, и может быть использовано как при обработке новых деталей и узлов трения, так и при ремонтно-восстановительных работах. Триботехническая композиция для металлических узлов трения включает серпентинит Mg6[Si4O10][OH]8 с содержанием в композиции в диапазоне 30-40 мас.%, хлорит H4Mg2Al2SiO9 с содержанием в композиции 20,0-30,0 мас.%, барит BaSO4 с содержанием 20,0-30,0 мас.%, коалинит Al4[Si4O10](OH)8 с содержанием 10,0-15,0 мас.% и сферокобальтит СоСО3 с содержанием 10,0-20,0 мас.%.
Изобретение относится к машиностроению, в частности к способу изготовления колодок подпятника и подшипника скольжения. .

Изобретение относится к упорным вкладышам и зажимам для погружных роликовых узлов, используемых в непрерывном процессе нанесения покрытия путем погружения в горячий расплав.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в опорных узлах валов механизмов и машин. Подшипник скольжения содержит укрепленный на цапфе (1) вала антифрикционный вкладыш в виде винтовой спирали из нити (4), витки которой плотно прилегают друг к другу по всей длине цапфы (1) и зафиксированной своими концами на торцах цапфы (1).

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в опорных узлах валов механизмов и машин. Подшипник скольжения содержит укрепленный на цапфе (1) вала антифрикционный вкладыш в виде винтовой спирали из нити (4), витки которой плотно прилегают друг к другу по всей длине цапфы (1) и зафиксированной своими концами на торцах цапфы (1).

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в опорных узлах валов и осей механизмов и машин. Подшипник скольжения содержит укрепленный на цапфе (1) длиной (L) вала (2) установленный в опорном корпусе (3) антифрикционный вкладыш в виде винтовой спирали из нити круглого сечения, плотно уложенной на поверхности цапфы и зафиксированной на ней своими концами.

Изобретение относится к узлам трения гидромашин, гребных валов и прочим, работающим при высоких нагрузках. Предложен способ изготовления вкладыша подшипника скольжения, выполненного из армированного волокном эпоксидного пластика с заформованной в него системой цилиндрических элементов из политетрафторэтилена, закрепленной с помощью надрезов и изгиба в пластике, причем эти элементы равномерно охватывают всю поверхность трения вкладыша.

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в опорных узлах валов и осей механизмов и машин. Подшипник скольжения содержит укрепленный на цапфе (1) вала (2), установленной в опорном корпусе (3), антифрикционный вкладыш в виде винтовой спирали (4) из нити круглого сечения диаметром d, уложенной на цапфе, вдоль всей ее длины L, и зафиксированной своими концами на торцах этой цапфы.

Изобретение относится к машиностроению и может применяться в узлах трения, работающих в условиях сухого трения и химически агрессивных средах. Металлополимерный подшипник скольжения состоит из металлической втулки, на которую нанесен слой антифрикционного полимерного нанокомпозиционного материала.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в опорных узлах валов и осей механизмов и машин. Подшипник скольжения содержит укрепленный на цапфе (1) вала (2), установленной в опорном корпусе (3), антифрикционный вкладыш в виде винтовой спирали, нить (4) диаметром которой уложена на цапфе вдоль всей ее длины (L) и зафиксирована своими концами на торцах цапфы (1).

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в опорных узлах валов и осей механизмов и машин. Подшипник содержит укрепленный на цапфе (1) вала (2), установленного в опорном корпусе (3), антифрикционный вкладыш в виде винтовой спирали из нити (4) круглого сечения, уложенной по окружности цапфы вдоль ее длины и зафиксированной своими концами на торцах цапфы.

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в опорных узлах валов и осей механизмов и машин. Подшипник скольжения содержит укрепленный на цапфе (1) вала (2), установленной в опорном корпусе (3), антифрикционный вкладыш в виде винтовой спирали из нити (4) круглого сечения, диаметром уложенной на цапфе (1) вдоль всей ее длины (L) и зафиксированной своими концами на торцах этой цапфы (1).

Изобретение относится к машиностроению, например к гидротурбиностроению, судостроению, в частности к узлам трения гидромашин, гребных валов, работающих при высоких нагрузках: больших удельных давлениях, скоростях скольжения без смазки и в водной среде. Вкладыш подшипника скольжения содержит выполненные из полимерных композиционных материалов стабильных размеров антифрикционный и опорный слои с эластичным слоем между ними с адгезионными связями между слоями. Эластичный слой находится в напряженном состоянии. В эластичном слое размещена система х-образных кольцевых ребер из композиционного материала опорного слоя с возможностью радиального перемещения антифрикционного слоя относительно опорного слоя при изменении радиальной нагрузки на вкладыш. Радиальная жесткость системы ребер выбирается в зависимости от требуемого вибропоглощения и может быть выполнена переменной по длине вкладыша. Технический результат: создание крупногабаритных до 2500 мм подшипников скольжения с вибропоглощающим вкладышем из композитного материала, работающих при удельных давлениях до 200 МПа и переменных скоростях скольжения до 15 мс с обеспечением виброизоляционного эффекта во всем диапазоне давлений и скоростей скольжения. 2 ил.

Наверх