Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в опорах или направляющих валов механизмов.
Аналогом к предлагаемому устройству может считаться подшипник скольжения, ГОСТ 1978-81, содержащий в поперечном сечении границы наружной и внутренней стороны.
Недостатками аналога являются:
А) отсутствие конструктивно заложенной направленности прочностных свойств, что существенно утяжеляет конструкцию подшипника скольжения. При проектировании механизма, как правило, известна будущая схема нагружения подшипника скольжения. Создание равнопрочной конструкции подшипника скольжения во всех направлениях (с одинаковым расстоянием во всех направлениях между внешней и внутренней границами поперечного сечения) в этой ситуации является нерациональной, утяжеляющей подшипник и в целом конструкцию механизма.
Б) низкая эффективность фиксации подшипника скольжения в механизме.
Создание конструкции подшипника скольжения с одинаковым расстоянием во всех направлениях между внешней и внутренней границами поперечного сечения является нерациональным и не способствует эффективному сцеплению поверхности подшипника скольжения с корпусом механизма.
В) низкая достоверность определения изготовителя подшипника скольжения вследствие отсутствия на нем идентификатора производителя. Применяемые в настоящее время маркировки изделий являются недолговечными, а клеймения приводят к ослаблению конструкции подшипника, появлению на нем зон с концентраторами напряжения и микротрещинами. При выходе из строя конструкции или аварии по вине подшипника скольжения (бракованного подшипника скольжения), не имеющего на корпусе идентификатора производителя, крайне затруднителен процесс поиска производителя и устранение причины неисправности.
Наиболее близким по технической сущности, прототипом к предлагаемому устройству, является подшипник скольжения ГОСТ 3635-54, содержащий в поперечном сечении границы наружной и внутренней стороны.
Недостатками прототипа являются:
А) отсутствие конструктивно заложенной направленности прочностных свойств, что существенно утяжеляет конструкцию подшипника скольжения. При проектировании механизма, как правило, известна будущая схема нагружения подшипника скольжения. Создание равнопрочной конструкции подшипника скольжения во всех направлениях (с одинаковым расстоянием во всех направлениях между внешней и внутренней границами поперечного сечения) в этой ситуации является нерациональной, утяжеляющей подшипник и в целом конструкцию механизма.
Б) низкая эффективность фиксации подшипника скольжения в механизме.
Создание конструкции подшипника скольжения с одинаковым расстоянием во всех направлениях между внешней и внутренней границами поперечного сечения является нерациональным и не способствует эффективному сцеплению поверхности подшипника скольжения с корпусом механизма.
В) низкая достоверность определения изготовителя подшипника скольжения вследствие отсутствия на нем идентификатора производителя. Применяемые в настоящее время маркировки изделий являются недолговечными, а клеймения приводят к ослаблению конструкции подшипника, появлению на нем зон с концентраторами напряжения и микротрещинами. При выходе из строя конструкции или аварии по вине подшипника скольжения (бракованного подшипника скольжения), не имеющего на корпусе идентификатора производителя, крайне затруднителен процесс поиска производителя и устранение причины неисправности.
Для повышения достоверности определения изготовителя подшипника скольжения часть линии границы наружной и/или внутренней стороны поперечного сечения может выполняться в виде фрагмента или комбинации фрагментов косого конического сечения прямого кругового конуса. Причем для идентификации конкретного изготовителя не имеет значения конкретный частный случай выполнения этих линий, т. е. эллипс это, гипербола или парабола. Так, например, для идентификации одного из изготовителей может быть выбрана внутренняя линия границы сечения, а внешняя - для идентификации другого изготовителя. Кроме того, в зависимости от конкретного изготовителя (его особенностей) линия границы будет выполняться из участков эллипса, гиперболы или параболы.
Сущность изобретения
Задачей изобретения является создание подшипника скольжения, обеспечивающего:
конструктивно заложенную направленность прочностных свойств;
повышенную эффективность фиксации в механизме;
повышенную достоверность определения изготовителя подшипника скольжения за счет конструктивного заложения на внешней или внутренней поверхности идентификатора производителя.
Указанные технические результаты изобретения достигаются тем, что подшипник скольжения содержит по крайней мере в одном из поперечных сечений линию границы наружной и внутренней стороны, и по крайней мере на границе наружной и/или внутренней стороны часть длины линии границы сечения выполнена в виде фрагмента или комбинации фрагментов косого конического сечения прямого кругового конуса.
При этом обеспечивается:
А) конструктивно заложенная направленность прочностных свойств, что существенно облегчает конструкцию подшипника скольжения. При проектировании механизмов, как правило, известна будущая схема нагружения подшипника скольжения.
Для повышения эффективности работы подшипника скольжения создается конструктивно заложенная направленность прочностных свойств. Так, например, при выполнении внешней границы поперечного сечения подшипника скольжения в виде эллипса, а внутренней - в виде окружности, у подшипника скольжения образуется две области (в направлении большей оси эллипса) с увеличенным расстоянием между внутренней и внешней границей.
Б) высокая эффективность фиксации подшипника скольжения в механизме.
Для повышения эффективности фиксации подшипника скольжения при размещении в механизме создается конструктивно заложенная направленность рабочей поверхности подшипника скольжения. Так, например, при выполнении внешней границы поперечного сечения подшипника скольжения в виде эллипса, а внутренней - в виде окружности, у подшипника скольжения образуется две области (в направлении большей оси эллипса) с увеличенным расстоянием между внутренней и внешней границей, т.е. образуется эксцентриситет, и увеличивается надежность фиксации подшипника скольжения в механизме.
В) повышенная достоверность определения изготовителя подшипника скольжения вследствие наличия на ее корпусе (например, на одной из поверхностей) идентификатора производителя. Для повышения достоверности определения изготовителя подшипника скольжения часть линии границы наружной и/или внутренней стороны поперечного сечения выполняется в виде фрагмента или комбинации фрагментов косого конического сечения прямого кругового конуса. Причем для идентификации конкретного изготовителя не имеет значения конкретный частный случай выполнения этих линий, т.е. эллипс это, гипербола или парабола. Так, например, для идентификации одного из изготовителей может быть выбрана внутренняя линия границы сечения, а внешняя - для идентификации другого изготовителя. Кроме того, в зависимости от конкретного изготовителя (его особенностей) линия границы будет выполняться из участков эллипса, гиперболы или параболы. Любой участок кривых, объединенных понятием "коническое сечение", однозначно идентифицируется с помощью известных математических методов [1-5].
Следует отметить, что в настоящее время широкое распространение получила идентификация товара этикетками со штриховыми, знаковыми, цифровыми, буквенными кодами, а также датчиками-идентификаторами, выполненными в виде колебательных LC-контуров. Комбинация в коде букв, цифр, а также частота настройки LC-контура является идентификатором и однозначно определяет объект.
Упомянутые идентификаторы и способы их нанесения на объекты подробно описаны в описаниях к Патентам России:
N 2045780, по МКИ G 06 К 11/00, оп. 10.10.95 г.;
N 2074696, по МКИ А 61 H 39/00, оп. 10.03.97 г.;
N 2102246, по МКИ В 42 D 15/00, оп. 20.01.98 г.;
N 2106689, по МКИ G 06 К 17/00, оп. 10.03.98 г.;
N 2112958, по МКИ G 01 N 21/64, оп. 10.06.98 г.,
а также в описаниях к Свидетельствам на полезную модель:
N 0005883, по МКИ G 09 F 3/02, оп. 16.01.98 г.;
N 0006461, по МКИ G 09 F 3/02, оп. 16.04.98 г.
Однако использование вышеуказанных изобретений для идентификации произведенного подшипника в силу специфики применения последнего нецелесообразно и неэффективно.
В процессе разработки материалов изобретения и в частности технического результата и независимого пункта формулы изобретения Заявитель осуществил оценку новизны изобретения по общим принципам и оценку изобретательского уровня по общим принципам, а также по "негативным" и "позитивным" правилам с использованием Правил составления, подачи и рассмотрения заявки на выдачу патента на изобретение (от 20 сентября 1993 года) и Рекомендаций по вопросам экспертизы заявок на изобретения и полезные модели (Издание 2-е, 1997 г.).
Проведенный анализ уровня техники показал, что заявленная совокупность существенных признаков, изложенных в формуле изобретения, неизвестна. Это позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию "новизна".
Для проверки соответствия заявленного изобретения критерию "изобретательский уровень" проведен дополнительный поиск известных технических решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного технического решения. Установлено, что заявленное техническое решение не следует явным образом из известного уровня техники. Не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками изобретения, и не подтверждена известность влияния отличительных признаков на указанную совокупность технических результатов. Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень".
Подшипник скольжения может быть выполнен в поперечном сечении переменной толщины, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение прочностных свойств.
Подшипник скольжения может быть выполнен в поперечном сечении на одном из участков с толщиной, возрастающей к центру масс сечения, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение прочностных свойств.
Подшипник скольжения может быть выполнен в поперечном сечении с толщиной, убывающей к центру масс, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение прочностных свойств.
Подшипник скольжения может быть выполнен в поперечном сечении с толщиной, меняющейся многократно, возрастая и убывая, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение толщины в различных направлениях.
Подшипник скольжения может быть выполнен в поперечном сечении с толщиной, меняющейся многократно и периодически, что позволит обеспечить повышенные идентификационные свойства подшипника скольжения.
Подшипник скольжения может быть выполнен в поперечном сечении с выпуклой частью длины линии границы по крайней мере одной из сторон относительно средней линии сечения, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение подшипника скольжения.
Подшипник скольжения может быть выполнен в поперечном сечении с вогнутой частью длины линии границы по крайней мере одной из сторон относительно средней линии сечения, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение толщины подшипника скольжения.
Подшипник скольжения может быть выполнен в поперечном сечении с выпуклой частью длины линии границы наружной стороны относительно средней линии сечения и с вогнутой частью длины линии границы внутренней стороны относительно средней линии сечения, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение толщины подшипника скольжения.
Подшипник скольжения может быть выполнен в поперечном сечении с вогнутой частью длины линии границы наружной стороны относительно средней линии сечения и с выпуклой частью длины линии границы внутренней стороны относительно средней линии сечения, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение толщины подшипника скольжения.
Подшипник скольжения может быть выполнен в поперечном сечении с выпуклыми частями длины линий границ обоих сторон относительно средней линии сечения, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение толщины подшипника скольжения.
Подшипник скольжения может быть выполнен в поперечном сечении с вогнутыми частями длины линий границ обоих сторон относительно средней линии сечения, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение толщины подшипника скольжения.
Подшипник скольжения может быть выполнен в поперечном сечении со ступенчатой частью длины линии границы по крайней мере одной из сторон, что позволит повысить технологичность сборки механизмов.
Подшипник скольжения может быть выполнен в поперечном сечении со ступенями, которые могут иметь увеличение или уменьшение толщины при переходе от одной ступени к другой, что позволит повысить технологичность сборки механизмов.
Подшипник скольжения может быть выполнен по крайней мере с одной выемкой на части длины линии границы по крайней мере одной из сторон, что позволит повысить технологичность сборки механизмов.
Подшипник скольжения может быть выполнен по крайней мере с одним выступом на части длины линии границы по крайней мере одной из сторон, что позволит повысить технологичность сборки механизмов.
Подшипник скольжения может быть выполнен по крайней мере с частью длины границы по крайней мере одной из сторон сечения, содержащей в сечении фрагменты и/или комбинации фрагментов многоугольника, что позволит повысить точность сборки механизмов.
Подшипник скольжения может быть выполнен по крайней мере с частью длины границы по крайней мере одной из сторон сечения, содержащей в сечении фрагменты или переходящие друг в друга комбинации фрагментов косого конического сечения, что позволит повысить точность сборки механизмов.
Подшипник скольжения может быть выполнен по крайней мере с одним разрывом толщины. Причем разрывы толщины могут выполняться многократно и периодически, что позволит повысить технологичность сборки механизмов.
Под термином "подшипник скольжения" следует понимать опору или направляющую, трение вала в которой происходит при скольжении и которая определяет положение вала по отношению к другой части механизма.
Термин "подшипник скольжения" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.
Под термином "косое коническое сечение" следует понимать линию, которую образует поверхность прямого кругового конуса и секущая плоскость, не проходящая через его вершину при условии, что угол между секущей плоскостью и осью прямого кругового конуса отличен от прямого угла [6].
Термин "косое коническое сечение" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.
Под термином "прочностные свойства" следует понимать способность материала и его конструкции сопротивляться разрушению, а также изменению формы, в том числе необратимому изменению формы (пластической деформации) при действии внешних нагрузок, в узком смысле - только сопротивление разрушению. Прочностные свойства твердых тел обусловлены в конечном счете силами взаимодействия между атомами и ионами, составляющими тело. Понятие "прочностные свойства" более широкое, чем прочность и объединяет собственно прочность, жесткость и устойчивость. Прочностные свойства зависят не только от самого материала, формы его поперечного или продольного сечения, но и от вида напряженного состояния (растяжение, сжатие, изгиб и др.), от условий эксплуатации (температура, скорость нагружения, длительность и число циклов нагружения, воздействие окружающей среды и т. д.). В зависимости от всех этих факторов в технике приняты различные меры прочности: предел прочности, предел текучести, предел усталости и др. Повышение прочностных свойств материалов достигается термической и механической обработкой, введением легирующих добавок в сплавы, радиоактивным облучением, применением армированных и композиционных материалов, формированием поперечного (продольного) сечения с максимально возможным моментом инерции в плоскости действия изгибающего (крутящего) момента.
Термин "прочностные свойства" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.
Под термином "жесткость" в узком смысле понимается характеристика элемента конструкции, определяющая его способность сопротивляться деформации (растяжению, изгибу, кручению и т. д.); зависит от геометрических характеристик сечения и физических свойств материала (модулей упругости).
Термин "жесткость" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.
Под термином "деформация" (от лат. deformatio - искажение) понимается изменение взаимного расположения точек твердого тела, при котором меняется расстояние между ними в результате внешних воздействий. Деформация называется упругой, если она исчезает после удаления воздействия, и пластической, если она полностью не исчезает. Наиболее простые виды деформации - растяжение, сжатие, изгиб, кручение.
Термин "деформация" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.
Под термином "толщина подшипника скольжения" понимается расстояние между линиями границы наружной и внутренней стороны в поперечном сечении подшипника скольжения.
Термин "толщина подшипника скольжения" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.
Под термином "плоскость" понимается простейшая поверхность. Понятие плоскость (подобно точке и прямой) принадлежит к числу основных понятий геометрии. Плоскость обладает тем свойством, что любая прямая, соединяющая две ее точки, целиком принадлежит ей. Пересечение плоскостей образует линию.
Термин "плоскость" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.
Под термином "изгиб" понимается вид деформации, характеризующийся искривлением (изменением кривизны) оси или срединной поверхности элемента (балки, стержня, плиты и т. п.) под действием внешней нагрузки. Различают изгибы: чистый, поперечный, продольный, продольно-поперечный.
Термин "изгиб" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.
Под термином "линия" понимается (от лат. linea) общая часть двух смежных областей поверхности. Движущаяся точка описывает при своем движении некоторую линию. В аналитической геометрии на плоскости линии выражаются уравнениями между координатами их точек. В прямоугольной системе координат линии разделяются в зависимости от вида уравнений. Если уравнение линии имеет вид F(x, у), где F(x, у) - многочлен n-й степени относительно x, у, то линия называется алгебраической кривой n-го порядка. Линия 1-го порядка есть прямая. Конические сечения относятся к линиям 1-го и 2-го порядка. Примеры неалгебраических линий - графики тригонометрических функций, логарифмические функции, показательные функции.
Термин "линия" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.
Под термином "комбинация" понимается (от позднелат. combinatio - соединение) сочетание, взаимное расположение чего- либо (напр., комбинация фрагментов линий).
Термин "комбинация" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.
Сущность изобретения и возможность его практической реализации поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображено поперечное сечение подшипника скольжения, на фиг. 2-6 изображены примеры конструктивного выполнения поперечного сечения подшипника скольжения, на фиг. 7-13 изображены примеры конструктивного выполнения частей поперечного сечения подшипника скольжения.
Подшипник скольжения (фиг. 1) содержит в поперечном сечении границы наружной 1 и внутренней 2 стороны, причем по крайней мере часть длины линии границы сечения на границе 1 лицевой стороны и/или на границе 2 тыльной стороны выполнена в виде фрагмента косого конического сечения 3 прямого кругового конуса.
В примерах конструктивного выполнения подшипника скольжения, изображенного на фиг. 2 - 13, последний выполнен в поперечном сечении переменной толщины.
В примере конструктивного выполнения подшипника скольжения, изображенного на фиг. 2, толщина последнего возрастает к центру масс 4 сечения.
В примере конструктивного выполнения подшипника скольжения, изображенного на фиг. 3, толщина последнего убывает к центру масс 4 сечения.
В примере конструктивного выполнения подшипника скольжения, изображенного на фиг. 4, толщина последнего меняется многократно, возрастая и убывая.
В примерах конструктивного выполнения подшипника скольжения, изображенного на фиг.3 и 4, толщина последнего меняется многократно и периодически.
В примере конструктивного выполнения подшипника скольжения, изображенного на фиг. 5, часть длины линии границы наружной стороны 1 относительно средней линии сечения выполнена выпуклой, а часть длины линии границы внутренней стороны 2 относительно средней линии сечения выполнена вогнутой.
В примере конструктивного выполнения подшипника скольжения, изображенного на фиг. 6, часть длины линии границы наружной стороны 1 относительно средней линии сечения выполнена выпуклой.
В примере конструктивного выполнения подшипника скольжения, изображенного на фиг. 7, часть длины линии границы наружной стороны 1 выполнена со ступенями 5. Ступени 5 могут быть выполнены (фиг. 8) как с увеличением толщины подшипника скольжения при переходе от одной ступени к другой, так и с уменьшением.
В примере конструктивного выполнения подшипника скольжения, изображенного на фиг. 9, часть длины линии границы наружной стороны 1 выполнена с выемкой 6.
В примере конструктивного выполнения подшипника скольжения, изображенного на фиг. 10, часть длины линии границы наружной стороны 1 выполнена с выступом 7.
В примере конструктивного выполнения подшипника скольжения, изображенного на фиг. 11, часть наружной 1 и внутренней 2 границы сечения подшипника скольжения содержит фрагмент окружности 13. В подшипнике по крайней мере часть длины границы стороны сечения 1 (2) может содержать в сечении фрагменты и/или переходящие друг в друга комбинации фрагментов: многоугольника (квадрата 8, прямоугольника 9, трапеции 10, ромба 11, треугольника 12 и т.д. и т. п. ), конического сечения прямого кругового конуса (окружности 13, эллипса 14 и т.д. и т.п.).
В примере конструктивного выполнения подшипника скольжения, изображенного на фиг.12, толщина сечения последнего имеет разрыв 15.
В примере конструктивного выполнения подшипника скольжения, изображенного на фиг. 13, разрывы 15 толщины выполнены многократно и периодически.
Таким образом, применение данного подшипника скольжения позволит достичь задачи изобретения.
Литература
1. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике - М.: Наука, 1980. - 975 с.
2. Юсупов P.M. Статистические методы обработки результатов наблюдений - М.: МО, 1984. - 557 с.
3. Выгодский М.Я. Аналитическая геометрия - М.: Физматгиз, 1963. - 468 с.
4. Ермаков С. М. Математическая теория оптимального эксперимента - М.: Наука, 1987. - 317 с.
5. Демиденко Е.З. Линейная и нелинейная регрессии. - М.: Финансы и статистика, 1981. - 291 с.
6. Математический энциклопедический словарь - М.: "Советская энциклопедия", 1988 г., 847 с.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ПОДШИПНИК СКОЛЬЖЕНИЯ СЛОИСТЫЙ | 1999 |
|
RU2144152C1 |
ШАЙБА | 1999 |
|
RU2144632C1 |
ГАЙКА | 1999 |
|
RU2145006C1 |
ШАЙБА СЛОИСТАЯ | 1999 |
|
RU2144151C1 |
ГАЙКА СЛОИСТАЯ | 1999 |
|
RU2144146C1 |
ГВОЗДЬ СЛОИСТЫЙ | 1999 |
|
RU2143606C1 |
ШПИЛЬКА СЛОИСТАЯ | 1999 |
|
RU2143614C1 |
БОЛТ СЛОИСТЫЙ | 1999 |
|
RU2143613C1 |
ШУРУП СЛОИСТЫЙ | 1999 |
|
RU2143610C1 |
ЗАКЛЕПКА СЛОИСТАЯ | 1999 |
|
RU2143608C1 |
Изобретение относится к машиностроению и предназначено для использования в опорах или направляющих валов механизмов. Подшипник содержит по крайней мере в одном из поперечных сечений линию границы наружной и внутренней сторон. По крайней мере на границе наружной и/или внутренней стороны часть длины линии границы сечения выполнена в виде фрагмента или комбинации фрагментов косого конического сечения прямого кругового конуса. Это обеспечивает конструктивно заложенную направленность прочностных свойств, повышенную эффективность фиксации в корпусе механизма, а также повышенную достоверность определения изготовителя подшипника за счет конструктивного заложения на внешней или внутренней поверхностях идентификатора производителя. 18 з.п.ф-лы, 13 ил.
US 4967705 A, 06.11.90 | |||
RU 94030368 A1, 20.06.96 | |||
Способ восстановления дыхания у экспериментальных животных | 1981 |
|
SU995802A1 |
Подшипник скольжения | 1976 |
|
SU620702A1 |
Авторы
Даты
2000-01-10—Публикация
1999-07-15—Подача