НАПРАВЛЯЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ В ФОРМЕ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО КОЛЬЦА ДЛЯ МОНТАЖА ШТИФТА С ТРЕНИЕМ И СО СПОСОБНОСТЬЮ К СОЧЛЕНЕНИЮ И/ИЛИ СКОЛЬЖЕНИЮ Российский патент 2017 года по МПК F16C17/02 F16C33/10 F16C33/04 

Изобретение относится к самосмазывающемуся направляющему устройству для сочленений любого рода.

Изобретение имеет особенно преимущественные применения для кольцевых или поворотных соединений или для ползунов с рабочими конструкциями, пригодными для выполнения функции запасания смазки, с целью обеспечения возможности смазывания только в ходе монтажа и/или смазываний через очень длительные промежутки времени.

Эти рабочие конструкции, пригодные для выполнения функции запасания смазки, могут состоять из отверстий, ячеек, канавок, сеток и т.д.

Решение такого типа защищено патентом Франции №2882409.

В этом известном уровне техники является затруднительным поместить смазку, содержащуюся в нижней части рабочих конструкций, пригодных для выполнения функции запасания смазки, между, например, валом и подшипником для смазывания зоны контакта и трения.

Это имеет место в особенности тогда, когда рабочие конструкции, пригодные для выполнения функции запасания смазки, находятся глубоко.

Результат заключается в том, что смазка склонна оставаться в нижней части рабочих конструкций и по прошествии времени более не способна выполнять свою смазывающую функцию в зоне контакта.

Изобретение предназначено для устранения этих недостатков простым, безопасным, эффективным и рациональным образом.

Проблема, на решение которой рассчитано изобретение, заключается в обеспечении возможности непрерывного смазывания в рабочих конструкциях внутри кольца или другого компонента с тем, чтобы подавать смазку к поверхностям, находящимся в контакте в ходе эксплуатации.

Для решения этой проблемы на всю поверхность указанного отверстия, в том числе на рабочие конструкции, пригодные для выполнения функции запасания смазки, наносят самосмазочное покрытие с низкой смачиваемостью так, чтобы после износа слоя самосмазочного покрытия на поверхности трения отверстия разность в смачиваемости между указанной поверхностью трения и рабочими конструкциями, по-прежнему содержащими указанное покрытие, позволяла смазке всасываться из указанных рабочих конструкций для смазывания указанной поверхности трения.

В соответствии с другим признаком, самосмазывающееся покрытие с низкой смачиваемостью основано, например, на PTFE, MoS₂ или графите.

Рабочие конструкции, способные выполнять функцию запасания смазки, могут известным образом состоять из отверстий, ячеек, канавок (которые могут образовывать сетку), шевронов и т.д.

Ниже изобретение будет разъяснено более подробно при помощи приложенных графических материалов, в которых:

- Фигура 1 представляет собой продольный поперечный разрез в схематической форме в соответствии с одной из реализаций направляющего устройства в форме кольца для установки штифта с трением и способностью к сочленению; при этом кольцо проиллюстрировано как до возникновения износа, а самосмазывающееся покрытие символически показано точками;

- Фигура 2 представляет собой вид в перспективе кольца в соответствии с условиями по фигуре 1;

- Фигура 3 представляет собой продольный поперечный разрез кольца после износа покрытия на части отверстия, при этом самосмазывающееся покрытие остается в полостях; остатки указанного покрытия в изношенной зоне смешиваются со смазкой и накапливаются для того, чтобы принимать участие в смазывании;

- Фигура 4 представляет собой вид в перспективе кольца в соответствии с условиями по фигуре 3.

Был проиллюстрирован (фигура 1) один из примеров реализации направляющего устройства в форме цилиндрического тела (1), такого как кольцо, с соосным отверстием для монтажа и трения штифта, сочленяющегося и скользящего в сочетании со смазкой.

Смазка содержится в рабочих конструкциях (1а) в отверстии кольца. Например, рабочие конструкции (1а) могут состоять из отверстий, ячеек, канавок и т.д.

Кроме того, канавки могут образовывать сетку или шевроны. Цилиндрическое тело (1), составляющее кольцо, реализовано из материала любого типа с высоким сопротивлением к износу и/или заеданию, а также к коррозии в экстремальных условиях эксплуатации, в особенности в присутствии высокого давления, коррозии и истирания.

Цилиндрическое тело (1) — в особенности его отверстие — может претерпевать обработку поверхности известным образом.

Напомним, что под направляющим устройством подразумеваются подшипники, ползуны, поворотные соединения и т.д. В соответствии с признаком, являющимся основополагающим для изобретения, на всю зону трения отверстия кольца (1), в том числе на рабочие конструкции (1а), пригодные для выполнения функции запасания смазки, наносят самосмазывающееся покрытие (3) с низкой смачиваемостью.

Результатом такого расположения является то, что после износа слоя (3) самосмазывающегося покрытия в зоне трения отверстия — после эксплуатации в течение некоторого времени — разность в смачиваемости между указанной зоной трения, больше не содержащей указанное покрытие, и рабочими конструкциями, пригодными для выполнения функции запасания смазки, однако по-прежнему содержащими это покрытие, естественным образом склонна извлекать смазку из указанных рабочих конструкций так, чтобы она смазывала указанную поверхность трения (фигуры 3 и 4).

Самосмазывающееся покрытие (3) с низкой смачиваемостью может быть основано на PTFE, MoS₂, графите и т.д.

Как было разъяснено выше, после полного израсходования слоя самосмазывающегося покрытия на его поверхности трения, указанное покрытие будет присутствовать только в отверстиях, ячейках или других средствах, составляющих запасы смазки.

Преимущества в описании в явном виде выходят на первый план. Мы подчеркиваем и напоминаем, что, следовательно, можно использовать всю смазку, содержащуюся в рабочих конструкциях в отверстии кольца или другого компонента, на поверхности трения для того, чтобы продлить промежутки времени, через которые можно осуществлять смазывание.

Следует отметить, что рабочая конструкция, пригодная для выполнения функции запасания смазки, может быть расположена между канавками, сформированными на каждом из концов отверстия кольца.

Ниже делается отсылка к сравнительным испытаниям для кольца в соответствии с известным уровнем техники — т.е. без самосмазывающегося покрытия — и кольца в соответствии с изобретением, т.е. с малосмачиваемым покрытием, нанесенным на поверхность трения и рабочую конструкцию, пригодную для выполнения функции запасания смазки.

▶ Кольцо в соответствии с известным уровнем техники:

▪ Тип штифта: 16 NC 6 CT Ra: 0.4

▪ Сущность подшипника: кольцо с сеткой

▪ Геометрические размеры подшипника: внутренний Ø: 30 мм, наружный Ø: 36 мм, ширина зоны трения: 20 мм

▪ Движение: возвратно-вращательное на 100 градусов

▪ Давление, вычисленное на выступающей поверхности: 50 мПа

▪ Скорость скольжения: 8 мм/с

▪ Противозадирная смазка: литьевое мыло, тип SNR-LUB EP, марка NLGI 2

▪ Смазывание — в ходе монтажа, затем — эксплуатация без дополнительной смазки.

Результат испытаний:

Количество колебаний до быстрого возрастания коэффициента трения: 160000 циклов.

▶ Кольцо согласно изобретению:

▪ Тип штифта: 16 NC 6 CT Ra: 0.4

▪ Сущность подшипника: кольцо с сеткой

▪ Геометрические размеры подшипника: внутренний Ø: 30 мм, наружный Ø: 36 мм, ширина зоны трения: 20 мм

▪ Движение: возвратно-вращательное на 100 градусов

▪ Давление, вычисленное на выступающей поверхности: 50 мПа

▪ Скорость скольжения: 8 мм/с

▪ Противозадирная смазка: литьевое мыло, тип SNR-LUB EP, марка NLGI 2

▪ Смазывание — в ходе монтажа, затем — эксплуатация без дополнительной смазки.

Результат испытаний:

Количество колебаний до быстрого возрастания коэффициента трения: >320000 циклов (испытание остановлено до его завершения).

Изобретение относится к самосмазывающемуся направляющему устройству для сочленений любого рода. Направляющее устройство в форме металлического кольца (1) для монтажа штифта с трением и со способностью к сочленению и/или скольжению, с отверстием кольца, содержащим поверхность трения и рабочие конструкции (1а), пригодные для выполнения функции запасания смазки в зоне трения. На поверхность трения и рабочие конструкции нанесено самосмазывающееся покрытие (3) с низкой смачиваемостью, покрытое смазкой, так, чтобы после износа самосмазывающегося покрытия (3) на поверхности трения отверстия разность в смачиваемости между указанной поверхностью трения и рабочими конструкциями, по-прежнему содержащими это покрытие, извлекала указанную смазку из указанных рабочих конструкций для смазывания указанной поверхности трения. Технический результат: обеспечение возможности непрерывного смазывания в рабочих конструкциях внутри кольца или другого компонента с тем, чтобы подавать смазку к поверхностям, находящимся в контакте в ходе эксплуатации. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Направляющее устройство в форме металлического кольца (1) для монтажа штифта с трением и со способностью к сочленению и/или скольжению, с отверстием кольца, содержащим поверхность трения и рабочие конструкции (1а), пригодные для выполнения функции запасания смазки в зоне трения, отличающееся тем, что на поверхность трения и рабочие конструкции нанесено самосмазывающееся покрытие (3) с низкой смачиваемостью, покрытое смазкой, так, чтобы после износа самосмазывающегося покрытия (3) на поверхности трения отверстия разность в смачиваемости между указанной поверхностью трения и рабочими конструкциями, по-прежнему содержащими это покрытие, извлекала указанную смазку из указанных рабочих конструкций для смазывания указанной поверхности трения.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что самосмазывающееся покрытие (3) с низкой смачиваемостью основано на PTFE.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что самосмазывающееся покрытие (3) с низкой смачиваемостью основано на MoS₂.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что самосмазывающееся покрытие (3) с низкой смачиваемостью основано на графите.

5. Устройство по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что рабочие конструкции (1а), пригодные для выполнения функции запасания смазки, состоят из отверстий или ячеек.

6. Устройство по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что рабочие конструкции (1а), пригодные для выполнения функции запасания смазки, состоят из канавок.

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что канавки образуют сетку.

8. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что канавки образуют шевроны.

9. Устройство по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что рабочие конструкции (1а), пригодные для выполнения функции запасания смазки, расположены между канавками, образованными на каждом конце отверстия кольца.