Ступично-подшипниковый узел сельскохозяйственного культиваторного диска. Российский патент 2019 года по МПК A01B71/04 A01B61/00 A01B23/00 A01B35/28 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к ступично-подшипниковому узлу сельскохозяйственного культиваторного диска.

Как известно, диски для применения в сельском хозяйстве обычно установлены с возможностью вращения на соответствующем шпинделе, выступающем от рамы плуга или другой сельскохозяйственной машины.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Из документа WO 2002/019791 А известен ступично-подшипниковый узел для установки с возможностью вращения вокруг оси вращения культиваторного диска для сельскохозяйственного применения. Этот узел содержит кольцевую ступицу, имеющую трубчатую часть, продолжающуюся в осевом направлении, которая определяет по существу цилиндрический корпус, и радиально внешний фланец для установки диска. В корпусе расположен подшипниковый блок, содержащий внешнее кольцо, одно или два внутренних кольца и один или два комплекта тел качения, расположенных между внутренним и внешним кольцами. В других решениях внешнее кольцо выполнено заодно с имеющей фланец ступицей.

Во время срока службы удары диска о камни и подобные тела повреждают дорожки качения подшипника, что приводит к уменьшению срока службы подшипника.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей настоящего изобретения является создание ступично-подшипникового узла для сельскохозяйственного культиваторного диска, который устраняет вышеописанные неудобства.

Эта и другие задачи и преимущества, которые будут более подробно описаны ниже, достигаются, согласно одному аспекту настоящего изобретения, с помощью ступично-подшипникового узла, который определен в приложенном независимом пункте формулы изобретения.

Другие варианты изобретения, предпочтительные и/или особенно преимущественные, описаны согласно отличительным признакам по приложенным зависимым пунктам.

На практике ступично-подшипниковый узел содержит упругое демпфирующее тело, соединенное с фланцем ступицы и обращенное к диску для сельскохозяйственного применения. Упругое демпфирующее тело поглощает часть динамических нагрузок, вызванных ударами диска о камни. Следовательно, динамические нагрузки не полностью передаются на подшипник и его тела качения и не приводят к существенным повреждениям дорожек качения подшипника.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Далее следует подробное описание изобретения со ссылками на приложенные чертежи, иллюстрирующие некоторые не ограничивающие варианты, на которых:

Фиг. 1 - осевое сечение диска для сельскохозяйственного применения, при этом диск установлен с возможностью вращения вокруг шпинделя с помощью ступично-подшипникового узла по варианту настоящего изобретения.

Фиг. 2 - вид в перспективе диска со ступично-подшипниковым узлом и шпинделем по фиг. 1.

Фиг. 3 - частичное сечение в увеличенном масштабе ступично-подшипникового узла и шпинделя по фиг. 1; и

Фиг. 4 - фрагмент сечения по фиг. 3 в увеличенном масштабе.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Как показано на вышеперечисленных чертежах, ступично-подшипниковый узел варианту настоящего изобретения, в целом обозначенный позицией 10, применяется для крепления культиваторного диска А с возможностью свободного вращения вокруг оси х вращения, которая определена шпинделем В, выступающим из сельскохозяйственной машины или инструмента (не показан), например, плуга, дисковой бороны и другого подобного инструмента. Диск А может быть любым известным диском, например, диском для распашки или диском для высевания (выполненным с возможностью формирования борозд в ранее вспаханной почве) и не является существенным для понимания настоящего изобретения и, следовательно, более подробно описан не будет.

Как показано на фиг. 3, ступично-подшипниковый узел 10 содержит ступицу 20, подшипниковый блок 30, расположенный в ступице 20, и упругое демпфирующее тело 40, расположенное в осевом направлении между ступицей и диском А.

В частности, ступица 20 имеет по существу кольцевую форму и образует главную трубчатую часть 21, продолжающуюся в осевом направлении, которая внутри определяет по существу цилиндрический корпус 22 для подшипникового блока 30. Этот корпус радиально ограничен по существу цилиндрической внутренней стенкой 22а. В настоящем описании и в формуле изобретения термины и выражения, обозначающие положения и ориентации, такие как «радиальный» и «осевой» должны пониматься как относящиеся к оси х вращения ступично-подшипникового блока 30.

От первого осевого конца трубчатой части 21 ступицы отходит радиально внешний фланец 23, имеющий множество осевых отверстий для установки диска А с помощью подходящих крепежных средств, например, болтов 24. От второго осевого конца трубчатой части 21 отходит радиально внутренний фланец 25, ограничивающий в осевом направлении корпус 22 на самой удаленной от диска стороне.

Подшипниковый блок 30 является так называемым блоком первого поколения без радиально выступающих фланцев. Подшипниковый блок 30 содержит вращающееся внешнее кольцо 31, пару внутренних колец 32, 33, расположенных бок о бок друг с другом на шпинделе В, и два набора 34, 35 тел качения, например, сфер, расположенные между внешним кольцом 31 и внутренними кольцами 32, 33. Вращающееся внешнее кольцо 31 образует радиально внешнюю по существу цилиндрическую стенку 31а, которая соединена с внутренней стенкой 22а трубчатой части 21 ступицы 20.

Внутренние кольца 32, 33 притянуты в осевом направлении к выступу С шпинделя с помощью проставки D, установленной на шпинделе, которая предварительно натянута с помощью гайки (не показана) как и в известном варианте.

Внутренний фланец 25 отходит радиально к шпинделю и образует радиальную поверхность 25а для запирания радиальной поверхности 31с внешнего кольца 31 подшипника. Кроме того, в показанном варианте фланец 25 образует кольцевую канавку 26, обращенную к подшипнику и пригодную для размещения уплотняющего устройства, показанного схематически и обозначенного позицией Е, и которое является уплотнением, предназначенным для скольжения по проставке D, или другим компонентом, постоянно соединенным со шпинделем В для герметичного уплотнения корпуса 22 подшипника относительно внешней среды.

Упругое демпфирующее тело 40 позволяет диску А упруго поглощать удары, возникающие при эксплуатации, и уменьшать повреждения, нежелательные движения и возникающие зазоры, вызванные ударами, передаваемыми на диск.

Упругое демпфирующее тело 40 выполнено из эластомерного или пластикового материала и расположено на стороне, обращенной к культиваторному диску А и, точнее, оно расположено на по существу кольцевой поверхности 23а фланца 23 снаружи от него в осевом направлении. Вследствие этого упругое демпфирующее тело обращено к диску А и, в частности, к по существу круглой поверхности Аа во внутреннем в осевом направлении положении.

Согласно предпочтительному варианту, упругое демпфирующее тело 40 имеет чашевидную форму, имеющую по существу кольцевую стенку 41, которая постоянно прикреплена к по существу цилиндрической стенке 42, которая расположена в радиально внешнем положении относительно кольцевой стенки 41. Кольцевая стенка 41 упругого демпфирующего тела 40 установлена между фланцем 23 ступицы 20 и диском А. Более подробно, эта кольцевая стенка расположена на кольцевой поверхности 23а фланца 23, или, когда диск А установлен, расположена в осевом направлении между кольцевой поверхностью 23а фланца 23 и круглой и внутренней в осевом направлении поверхностью Аа диска А.

Цилиндрическая стенка 42 упругого демпфирующего тела 40 радиально соединена с фланцем 23 посредством по существу цилиндрической поверхности 42а цилиндрической стенки 42 в радиально внутреннем положении, и с соответствующей по существу цилиндрической поверхностью 23b фланца 23 в радиально внешнем положении.

Упругое демпфирующее тело 40 соединено с фланцем 23 известными процессами. Например, соединение между двумя компонентами может быть реализовано путем совместного формования упругого демпфирующего тела 40 на фланце 23 или путем приклеивания или путем соединения из механическими крепежными средствами.

Предпочтительно, по существу цилиндрическая поверхность 23b фланца 23 имеет ступенчатую форму, другими словами, сформирована множеством цилиндрических участков 23b', 23b'', 23b''', имеющих уменьшающиеся диаметры и соединенных друг с другом кольцевыми поверхностями 23с', 23c''. Вследствие этого поверхность 42а цилиндрической стенки 32 упруго демпфирующего тела 40 также имеет ступенчатую форму. Таким образом, соединительная поверхность между упругим демпфирующим телом и фланцем имеет увеличенную площадь и, кроме того, ступенчатая форма этих двух соединительных поверхностей улучшает захват между упругим телом и фланцем и, следовательно достигается более стабильное соединение между ними.

Преимущественно, фланец 23 снабжен кольцевой канавкой 23d, расположенной вдоль по существу кольцевой поверхности 23а и, следовательно, кольцевая стенка 41 упругого демпфирующего тела 40 имеет кольцевой выступ 41а, который входит в кольцевую канавку 23d. Таким способом можно увеличить толщину упругого демпфирующего тела, что приводит к усилению эффекта демпфирования и дает лучший захват и в соединении между упругим телом и фланцем.

Таким образом, упругое тело 40, расположенное между диском и фланцем, может поглощать вибрации и удары, возникающие при ударах диска о камни на сельскохозяйственных землях. На практике упругое демпфирующее тело работает как амортизатор. Фактически все импульсные нагрузки, вызванные ударами о камни, не полностью передаются на подшипник и, в частности, на его тела качения, благодаря демпфирующему эффекту упругого демпфирующего тела. Этот эффект позволяет предотвратить повреждения дорожкам качения и, следовательно, продлевает срок службы подшипника. Увеличение срока службы подшипника влечет сокращение издержек на все устройство для сельскохозяйственного применения.

Наконец, следует отметить, что предлагаемое решение не влечет каких-либо производственных затруднений при его реализации в ступично-подшипниковом узле в целом. Фактически согласно такому решению для подшипников можно использовать стандартные размеры и формы. Лишь один компонент требует дополнительной механической обработки, а именно фланец ступицы. В любом случае, поскольку фланец изготавливают из металла, подвергшегося горячему отверждению, такие дополнительные операции обработки не требуют специальных процессов или инструментов. Кроме того, установка упругого демпфирующего тела между фланцем и диском упрощает производственный процесс и подшипника и всего ступично-подшипникового узла, снабженного демпфирующим телом. Одновременно, такое решение не влияет на все требуемые состояния предварительного натяга подшипника, поскольку подшипник имеет непосредственные интерфейсы металлических компонентов.

Следует понимать, что помимо вариантов, описанных выше, существует огромное количество других вариантов. Следует также понимать, что этот иллюстративный вариант или иллюстративные варианты являются лишь примерами и не ограничивают объем настоящего изобретения, его применимость, или конфигурации. Вышеприведенные краткое и подробное описания являются основой, на которой специалисты могут реализовать по меньшей мере один иллюстративный вариант. Следует понимать, что в функции и расположение элементов в иллюстративном варианте могут быть внесены различные изменения, не выходящие за пределы объема, определенного приложенной формулой и ее легальными эквивалентами.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения. Ступично-подшипниковый узел сельскохозяйственного культиваторного диска содержит кольцевую ступицу, имеющую продолжающуюся в осевом направлении трубчатую часть, содержащую корпус, и радиально внешний фланец для установки с возможностью вращения вокруг оси культиваторного диска. Внутри корпуса установлен подшипниковый блок, содержащий внешнее кольцо, пару внутренних колец и двойной комплект катящихся элементов, расположенных между внешним кольцом и внутренними кольцами. В осевом направлении на внешнем фланце на стороне, обращенной к устанавливаемому культиваторному диску, установлено упругое демпфирующее тело. Упругое демпфирующее тело расположено на по существу кольцевой поверхности внешнего фланца во внешнем в осевом направлении положении. Упругое демпфирующее тело выполнено из эластомерного или пластикового материала и содержит по существу кольцевую стенку, которая постоянно соединена с по существу цилиндрической стенкой, находящейся в радиально внешнем положении относительно кольцевой стенки. Обеспечивается увеличение срока службы подшипника. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Ступично-подшипниковый узел (10) для установки с возможностью вращения вокруг оси (х) вращения культиваторного диска (А), содержащий:

кольцевую ступицу (20), имеющую продолжающуюся в осевом направлении трубчатую часть (21), содержащую корпус (22), и радиально внешний фланец (23) для установки диска (А);

подшипниковый блок (30), установленный внутри корпуса (22) и содержащий внешнее кольцо (31), пару внутренних колец (32, 33) и двойной комплект катящихся элементов (34, 35), расположенных между внешним кольцом и внутренними кольцами,

отличающийся тем, что узел дополнительно содержит упругое демпфирующее тело (40), установленное в осевом направлении на внешнем фланце (23) на стороне, обращенной к устанавливаемому культиваторному диску (А),

при этом упругое демпфирующее тело (40) расположено на по существу кольцевой поверхности (23а) фланца (23) во внешнем в осевом направлении положении,

причем упругое демпфирующее тело (40) выполнено из эластомерного или пластикового материала и содержит по существу кольцевую стенку (41), которая постоянно соединена с по существу цилиндрической стенкой (42), при этом цилиндрическая стенка (42) находится в радиально внешнем положении относительно кольцевой стенки (41).

2. Узел по п.1, отличающийся тем, что кольцевая стенка (41) упругого демпфирующего тела (40) расположена на кольцевой поверхности (23а) фланца (23).

3. Узел по п.1, отличающийся тем, что цилиндрическая стенка (42) упругого демпфирующего тела (40) радиально соединена с фланцем (23) посредством по существу цилиндрической поверхности (42а) цилиндрической стенки (42) в радиально внутреннем положении, и соответствующей по существу цилиндрической поверхности (23b) фланца (23) в радиально внешнем положении.

4. Узел по любому из предшествующих пунктов, в котором упругое демпфирующее дело (40) сформовано совместно с фланцем (23).

5. Узел по п.3 или 4, отличающийся тем, что по существу цилиндрическая поверхность (23b) фланца (23) образована множеством цилиндрических участков (23b', 23b'', 23b'''), имеющих уменьшающиеся диаметры и соединенные друг с другом кольцевыми поверхностями (23с', 23с'').

6. Узел по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что фланец (23) выполнен с кольцевой канавкой (23d), расположенной вдоль по существу кольцевой поверхности (23а).

7. Узел по п.6, отличающийся тем, что кольцевая стенка (41) упругого демпфирующего тела (40) имеет кольцевой выступ (41а), соединенный с кольцевой канавкой (23d).