Подпятник для керновой опоры и способ его изготовления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик р>905866 (6i) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12107 9 (2i ) 28 26788/18- 21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 150282. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 150282

fgqj g+ 3

G 01 R 1/10

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621 ° 317 ° 7.084/085 (088.8) l

B.À. Мишин, М.И. Белый и E.Ê. Лазаре

/ (72) Авторы изобретения

Ульяновский политехнический инстит 7 (71) Заявитель (54) ПОДПЯТНИК ДЛЯ КЕРНОВОИ ОПОРН И СПОСОБ;

ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при изготовлении электроизмерительных приборов с креплением подвижной части в керновых опорах.

Известны подпятники для керновых опор электроизмерительных приборов, содержащие винт и опорный элемент из камня, закрепленного в винте, при этом камень, заделанный в оправку, может скользить внутри винта, сжимая пружину — амортизатор (1).

Однако при этом усложняется конст рукция подпятника, а иногда и всего прибора и затрудняется регулировка керновой опоры.

Наиболее близкими по технической сущности являются подпятники керновых опор электроизмерительных приборов, содержащие винт и опорный элемент из камня, закрепленного в винте, при этом опорная поверхность камня выполнена в виде кратера конусообразной формы, и способ изготовления под- -. пятников для керновой опоры заключающийся в том, что вырезают заготовку для винта, нарезают на ней резьбу и щлиц для завинчивания, обрабатывают опорный элемент — камень и развальцовывают его в винт (2).

K непостаткам известного подпятника для керновой опоры и способа его изготовления относят высокую стоимость, обусловленную использованием в качестве опорных элементов драгоценных естественных или искусственйых камней (минералов) высокой твердости, низкую прочность при механичес ких воздействиях, вызываемую большой твердостью (отсутствием податливости) опорной поверхности, сложную конструк. цию подпятника, являющегося составным.

Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение прочности q, условиях механических воздействий подпятника для керновой опоры электроизмерительного прибора.

Поставленная цель достигается тем, что в подпятнике для керновой опоры, содержащем винт и опорный элемент с опорной поверхностью в виде кратера, опорный элемент и винт выполнены воедино иэ самосмаэывающегося пластика, причем поверхность кратера упрочнена.

При этом в способе изготовления подпятника, заключающемся в том, что вырезают заготовку для винта, нареза ют на ней резьбу и шлиц для завинчивания, необходимую форму опорной по905866 верхности кратера образуют выдавливанием пластика при вращении заготовки около продольной оси симметрии.

На фиг. 1 показан предлагаемый подпятник для керновой опоры электроизмерительного прибора{ на фиг. 2 - 5 механическая модель динамики подпят{ника; на фиг. 3 — схема образования опорной поверхности кратера (опорного элемента) при изготовлении подпятника. 10

Предлагаемый подпятник (фиг. 1) выполнен иэ целой части самосмазываи. щегося пластика 1, например фторопласта, на котором имеется резьба 2 15 и шлиц 3 для завинчивания подпятника в обойму прибора. Опорная поверхность

4 кратера 5 образована упрочнением пластика 1, т.е. в зоне, прилегающей к опорной поверхности 4 и являющейся 70 опорным элементом 6, плотность и твердость пластика 1 намного выше, чем во всей остальной его части. Таким образом, по сравнению с известными подпятниками, имеющими составную кон- 25 струкцию, конструкция предлагаемого подпятника проще.

Благодаря своей внутренней структуре, самосмазывающиеся пластики, например фторопласт, аман,.тесан, и т.д., являются вязкоупругими телами.

Поэтому, учитывая, что жесткость опорного элемента 6 за счет упрочнения намного больше жесткости остальной части пластика 1, механическая модель динамики подпятника представлена в виде абсолютно твердого тела (опорного элемента 6) с опорной поверхностью

4 (фиг. 2), подвешенного в обойме 7 прибора с помощью упруго-диссипативных связей. В результате этого опор- 40 ный элемент 6, образованный упрочнением пластика 1, как бы подвешен на амортизаторах в обойме 7 прибора, что смягчает (амортизирует) действие вибраций, тряски и ударов на опорный 45 элемент 6 и предохраняет от разрушения опорную поверхность 4, обуславливая тем самым высокую прочность и износостойкость подпятника при механических воздействиях. . 50

Способ изготовления предлагаемого подпятника для керновой опоры заключается в том, что вырезают заготовку для винта, нарезают на ней резьбу и шлиф для завинчивания, а кратер 5 получают вдавливанием пластика при вращении заготовки около продольной оси симметрии.

Основные операции предлагаемого способа могут быть реализованы на токарном станке. В этом случае 60 (фиг. 3) заготовку (пластик 1) эакре. пляют в шпинделе 2 станка, а в супаорте 9 крепят специальный пуансон

10, например из латуни, с тщательно отполированной поверхностью ll 65 имеющей форму и размеры кратера 5 подпятника.

Опорный элемент 6 образуют следующим образом. Вращают шпиндель 8 вместе с заготовкой и одновременно осуществляют подачу суппорта 9 вместе с пуансоном 10 (фиг. 3). Скорость вращения И шпинделя 8 и скорость подачи V суппорта 9 выбирают такими, чтобы при соприкосновении пуансона 10 с заготовкой 1 в пограничном слое пластик переходил в вязкотекучее состояние из-за тепла, выделяющегося при трении. При этом за счет совокупного действия давления пуансона

10 центробежных сил, возникающих при вращении заготовки, и температуры межмолекулярные расстояния в пограничном слое пластика уменьшаются, в результате чего после отвода пуансона 10 и охлаждения пластика при вращении, образуется пограничный слой (опорный элемент 6), повторяющий форму поверхности ll пуансона 10 и имеющий упрочненную структуру.

Опытный образец предлагаемого подпятника для магнитоэлектрического прибора типа М42100, у которого применены камневые опоры с опорным элементом из агата, изготовлен из самосмазывающегося пластика (фотопласта

4). В качестве материала пуансона 10 применена латунь, частота обработки поверхности 11 которой соответствует

10-му классу шероховатости. Подача суппорта 9 осуществляется вручную, а число оборотов шпинделя 8

=1320 об/мин.

Испытания прибора типа М42100 с предлагаемыми подпятниками показывают, что последние, обладая простотой конструкции и технологии изготовления, обеспечивают прибору высокие метрологические и эксплуатационные характеристики. Например, коэффициент трения скольжения стали по фторопласту составляет 0,05-.0,1, в то время как коэффициент трения скольжения в применяемых опорах (сталь — агат) составляет 0,1-0,3. Испытание на прочность при механических воздействиях проводится для известного прибора и опытного образца в резонансных режимах типа M42100 — 200 Гц., при амплитуде колебаний конца указателя 5 мм. В приборе с известными подпятниками опорный элемент иэ агата начинает разрушаться после госьми минут испытаний, что фиксируется сначала по увеличению трения, а затем по появлению абразивной пыли (разрушений) на корне и камне при осмотре под микроскопом. В приборе с предложенными подпятниками трение не увеличивается и износ и разрушение опорной поверхности и керна отсутствуют после 40 мин испытаний, что свидетельствует о более высокой прочности и иэносостойкости предлага905866

Формула изобретения

Составитель Т. Веремейкина

Техред Т. Маточка Корректор E. Рошко

Редактор К. Волощук

Тираж 718 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 377/67

Филиал ППП Патент, r Ужгород, ул. Проектная, 4 емых подпятников в условиях механических воздействий. ИспЫтания показывают, что подпятник иэ фторопласта хорошо промывается в спирте, ацетоне и без каких-либо заметных изменений выдерживает температурный диапазон от -60 до +60 С.

Таким образом, предлагаемый подпятник обладает более простой конструкцией и технологией изготовления, имеет более высокую прочность и износостойкость в условиях механических воздействий за счет упрочнения опорной поверхности изменением молекулярной структуры и амортизирующих средств остальной части подпятника.

Кроме того, предлагаемый подпятник имеет более низкую стоимость, что обусловлено отсутствием драгоценных камней высокой твердости и упрощением технологии изготовления.

1. Подпятник для,керновой опоры, содержащий винт и опорный элемент с

° опорной поверхностью в виде кратера, отличающийс ятем,что,с целью упрощения конструкции и повышения прочности в условиях механичес ких воздействий, опорный элемент и винт выполнены воедино из самосмаэывающегося пластика, причем поверхность кратера упрочнена. .2. Способ изготовления подпятника по п. 1, заключающийся в том, что вырезают заготовку для винта, нарезают на ней резьбу и шлиц для завинчивания, отличающийся тем, что необходимую форму опорной поверхности образуют вдавливанием пластика при вращении заготовки около продольной оси симметрии.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Пятин lO.М. Проектирование элементов измерительных приборов. М., Высшая школа, 1977, с. 274, рис. 11.2,2.

2. Буловский П.П. и др. Технология и оборудование производства электроизмерительных приборов. М., Высшая школа, 1973, с. 82-84, 102-103 (прототип).