Опора шарошечного долота

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<1,972035 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08. 10. 80 (21) 2991529/22-03 (51 } М. Кл.з с присоединением заявки ¹ е 21 В 10/22

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано07. 11. 82.Бюллетень ¹ 41

Дата опубликования описания 07 11.82 (53) УДК б 22. 24.

° 05.55(088.8) (72) Автор изобретения

A. 14. Рымар (71) Заявитель (54) ОПОРА ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА тактные напряжения эа счет уменьше- ния площадки контакта дорожки с роликом при отсутствии перекосов в подшипнике, что приводит к преждевременному износу элементов подшипника и снижению долговечности работы опоры.

Целью изобретения является повышение долговечности работы опоры

-за счет оптимальíîro распределения контактных напряжений вдоль образующих беговых дорожек.

Указанная цель достигается тем, что бочкообразная образующая беговой

:дорожки выполнена несимметричной относительно поперечной оси большого роликового подшипника, причем участок образующей .со стороны замкового подшипника имеет цилиндрическую часть, сопряженную с логарифмической кривой.

На фиг.1; изображена опора шарошечного долотат на фиг.2 — положение ролика и дорожки шарошки без взаимного перекоса; на фиг.З вЂ” то же, при наличии максимального пере.коса в опоре.

Ролики 1 (фиг. 1) большого роликового подшипника размещены между цилиндрической дорожкой 2 на цапфе

Изобретение относится к породоразрушающим инструментам, в частности к опорам буровых шарошечных долот.

Известна опора шарошечного долота, содержащая роликоподшипник, одна из беговых дорожек которого имеет цилиндрическую форму, а другая — бочкообразную (11.

Недостаток известной опоры заключа- ð ется в значительных напряжениях на периферийных участках беговых дорожек, что приводит к преждевременному износу дорожек и тел качения и снижению долговечности работы опоры.

Известна опора шарошечного долота (2), содержащая роликовый подшипник, одна иэ беговых дорожек которого имеет цилиндрическую форму, а другая — бочкообразную,при этом на периферийных участках беговых дорожек выполнены галтели по логарифмической кривой. В указанной опоре уменьшается концентрация напряжений в роликоподшипниках, возникающая при перекосах и в результате так на-зываемого краевого эффекта (23.

Однако выполнение одной иэ бего- . вых дорожек бочкообразной симметрично относительно поперечной оси подшипника значительно увеличивает конЛьвовский ордена Ленина политехнический институт - -.— им. Ленинского комсомола за, и бочкообразной дорожкой 3 на шарошке. На периферийных участках дорожек 2 и 3 выполнены галтели 4-7 по логарифмической кривой. Образующая дорожки 3 шарошки выполнена несимметричной относительно поперечной оси Д-7 подшипника, при этом участок образующей от оси 3 -Л сО стороны замкового подшипника выполнен по логарифмической кривой галте ли 6.Участок образуюцей от оси 7-7 со стороны основания цапфы выполнен по радиусу R и по логарифмической кривой галтели 7. Величина радиуса

R определяется максимальным углом перекоса Ч (фиг.2 и 3) . ролика 1 относительно дорожки шарошки 3. Участок образующей АБ ныполнен по логарифмической кривой, сопрягающейся с радиусной кривой БВ и построенной на касательной к ней в точке сопряжения

Б..участок образующей BI выполнен по . логарифмической кривой, построенной на цилиндрической части дорожки.

При значительных положительных реакциях в,радиальных подшипниках опоры шарошечного долота происходит параллельное смещение оси шарошки относительно оси цапфы или незначительный перекос этих осей. Выполнение логарифмической кривой ВГ, ЗО .построенной на цилиндрической части дорожки 3, уменьшает пиковые напряжения краевого эффекта и позволяет получить на этом участке образующей прямоугольную площадку контакта ролика и дорожки, площадь которой значительно превышает площадь эллиптической площадки контакта при выполнении этого участка образующей по радиусу R. .4О

За счет увеличения площади контакта контактные напряжения значительно уменьшаются, что приводит к меньшему износу элементов роликоподшипника. При значительной поло- 45 жительной реакции в малом радиальном подшипнике реакция в большом роликовом подшипнике или незначительно отличается от нуля, или становится отрицательной, Ось шарошки перекошена относительно оси цапфы по часовой стрелке.

При незначительной положительной реакции в большом роликовом подшипнике работает участок ВГ обра- 55 зующей, при отрицательной реакции участок АВ, расположенный в верхней, ненагруженной части опоры. И в том, и в другом случаях нет необходимости выполнять участок ВГ но радиусу.

При значительной положительной реакции в большом роликовом подшипнике реакция в малом - незначительная или отрицательйая. Ось шарошки перекошена относительно оси цапфы на максимальный угол перекоса против часовой стрелки. Ролик 1 и дорожка шарошки (фиг.2) перекошены-относительно друг друга на угол У.

Участок образующей AB воспринимает максимальные нагрузки в роликоподшипнике. Выполнение логарифмической кривой AB на касательной к радиусной кривой BB увеличивает площадь контакта ролика и дорожки и устраняет пиковые напряжения краевого эффекта.

Действующие в этом случае нагрузки на большой роликовый подшипник в

1,75-2,2 раза превышают нагрузки при работе опоры беэ перекоса осей, что определяет соотношение нагрузок 1:2 при определении координат логарифмических участков дорожек у замкового подшипника и у основания цапфы. Профилирование беговой дорожки шарошки выполняется на участке Al" на длине Lqp, Формула изобретения

Опора шарошечного долота, содержащая замковый подшипник, малый роликовый подшипник и большой роликовый подшипник, одна из беговых дорожек которого имеет цилиндрическую, а другая — бочкообразную форму с их периферийными участками, выполненными по логарифмической кривой, о т л и ч а ю щ -а я с я тем, что, с целью повышения долговечности опоры за счет оптимального распределения контактных напряжений вдоль образующих беговых дорожек, бочкообразная образующая беговой дорожки выполнена несимметричной относительно поперечной оси большого роликового подшипника, причем участок образующей со стороны замкового подшипника имеет цилиндрическую часть, сопряженную с логарифмической кривой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 274024, кл. К 21 B 10/22, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 794152, кл. E 21 В 10/22, 1977 (прототип).

Составитель С.Денисова

Редактор И.йитровка Техред Л.Пекарь Корректор В.Прохненко Заказ 8500/17 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4