СПОСОБ СМАЗКИ ПОДШИПНИКА СКОЛЬЖЕНИЯ Российский патент 1994 года по МПК F16C33/10 

Изобретение относится к машиностроению и осуществимо, в частности, при изготовлении конструкции механизмов тяжелонагруженных цапф с частым реверсом.

Известен способ смазки подшипника скольжения, заключающийся в том, что на трущиеся пары при пуске и останове обеспечивают подачу рабочей среды (смазки) под давлением на рабочие поверхности опоры скольжения [1].

Известен также способ подшипника скольжения, заключающийся в том, что на трущиеся пары осуществляется порциальная подача смазочного материала под давлением на подшипниковую рабочую поверхность, охватывающую цапфу вала, в момент пуска и останова вращения вала через множество щелевых радиальных каналов [2].

Недостатком способа является то, что он малоэффективен для конструкций механизмов тяжелонагруженных цапф с частым реверсом из-за возникновения сухого трения.

Цель изобретения состоит в повышении надежности смазки подшипников скольжения.

Сущность изобретения характеризуется тем, что способ смазки подшипника скольжения, заключающийся в порциальной подаче смазочного материала под давлением на его рабочую поверхность, охватывающую цапфу вала, в момент пуска и останова вращения вала через множество щелевых радиальных каналов, осуществляют со следующей технологической особенностью: порциальную подачу смазочного материала производят многократно с частотой, равной частоте переменного электрического тока, подаваемого на источник привода вращения вала при эксплуатации.

На фиг. 1 дана конструктивная схема подшипника скольжения; на фиг.2 - инерционный переключатель; на фиг. 3 - торцовый клин с винтовой поверхностью; на фиг.4 - электрическая схема управления работой элементов подшипника скольжения; на фиг.5 - графическая зависимость скорости вращения вала от времени в период пуска вала, а также изменение давления в этот период вращения рабочей среды (смазки); на фиг.6 - графическая зависимость скорости вращения вала от времени в период останова вала и изменение давления рабочей среды в это же время.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Цапфа вала 1, размещенная в корпусе 2 подшипника скольжения, опирается на внутреннюю поверхность винтовой пружины 3 с прямоугольным сечением. С одной стороны пружина поджата поршневым кольцом 4, взаимодействующим с электромагнитной катушкой 5, а с другой стороны - пружина опирается на инерционный переключатель в электрической цепи, смонтированный на цапфе вала (фиг.1).

Инерционный переключатель имеет поворотные рычаги 6 и 7, соединенные пружиной 8. Эти рычаги имеют торцовой контакт с подвижным диском 9 (фиг.2), имеющим торцовой клин с винтовой поверхностью (фиг.3), кроме того, он взаимодействует с винтовой пружиной через шарики 10. На торцовых пазах винтовой пружины размещен пьезоэлектрический элемент, подключенный к электрической цепи.

Конструкция электрической цепи имеет пусковой выключатель с положением "Пуск", а также имеет сопротивление R, конденсатор С₁ диоды Д₂ и Д₃ и денистор Д₄, реле Р₁ с положением Р₁¹ - нормально разомкнутый и Р₁² - нормально замкнутый, магнитный пускатель МП, реле Р₂ с положениями Р₁² - нормально разомкнутый и Р₂² - нормально замкнут и Р₂³ - нормально разомкнут и Р₂⁴ - нормально замкнут, конденсатор С₃, электромагнитную катушку ЭМ, инерционный конденсатор К_ц.б. и пьезоэлемент ПЭ.

На графике, характеризующем зависимость "скорость-время" с положением зависимости "давление-время" при пуске вала (фиг.5), изображена линией 11 первая зависимость и линией 12 - вторая, а на фиг.6 - 13 - зависимость давление-время при останове вала и 14 - зависимость скорость-время.

Кроме того, на фиг.5 прямой линией 15 изображена критическая скорость вращения вала для пуска и на фиг.6 такая же скорость - линией 16 для останова вращения вала, т. е. момент возникновения гидродинамического эффекта смазки. На этих же графиках изображено прямыми линиями 17 и 18 избыточное давление смазки в подшипнике.

Процесс смазки подшипника скольжения осуществляется действием на упруго деформируемый элемент, установленный соосно поверхности цапфы, нажимного усилия, которое обуславливает избыточное давление. Такое давление происходит с опережением при пуске и при остановке вращения вала.

Дополнительное воздействие на упругий элемент осуществляет пьезоэлектрический элемент. Действие нажимного усилия прекращает инерционный переключатель, смонтированный на цапфе вала и осуществляющий включение и отключение электрической цепи.

Нажимные усилия в подшипнике согласуется с вращением цапфы вала и протеканием электрического тока в приводе.

В подшипнике скольжения давление смазки достигается одновременным осевым и радиальным деформированием винтовой пружины, установленной на цапфе вала. Осевое деформирование обеспечивается перемещением поршня, взаимодействующего с электромагнитом при одновременном воздействии торцового клина, перемещаемого инерционными массами в виде поворотных рычагов при вращении цапфы вала. Радиальное деформирование пружины осуществляется посредством пьезоэлектрического элемента при прохождении по нему переменного электрического тока, подаваемого на источник привода вращения вала при эксплуатации.

Порциальная подача смазочного материала осуществляется многократно с частотой, равной частоте переменного электрического тока.

Использование: в машиностроении для конструкции механизмов тяжелонагруженных цапф с частым реверсом. Сущность изобретения заключается в порциональном обеспечении подачи смазки в подшипник многократно и с частотой, равной частоте переменного электрического тока, подаваемого на источник привода вращения вала при эксплуатации. Процесс смазки подшипника скольжения, обеспечивающий масляный клин между цапфой и опорой избыточным давлением масла при недостаточных скоростях вала, осуществляется действием нажимного усилия на упруго деформируемый элемент, установленный соосно поверхности цапфы. Избыточное давление создается в заданной последовательности при пуске и останове вращения вала, а сверхизбыточное давление - при нагрузочном режиме вращения. Избыточное давление формируется с опережением при пуске и при останове вращения вала, а также по заданному закону, обеспечивающему постоянство жидкостного трения в опоре. 6 ил.

СПОСОБ СМАЗКИ ПОДШИПНИКА СКОЛЬЖЕНИЯ, заключающийся в порциальной подаче смазочного материала под давлением на его рабочую поверхность, охватывающую цапфу вала, в момент пуска и останова вращения вала через множество щелевых радиальных каналов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, порциальную подачу смазочного материала осуществляют многократно с частотой, равной частоте переменного электрического тока, подаваемого на источник привода вращения вала при эксплуатации.