Судовой подшипниковый узел Советский патент 1986 года по МПК B63H23/36 F16C33/26 

, 2. по п. 1, отличающийся тем, что нечетные кольца выполнены из деклона, а четные - из капролона.

3.Узел по nrt. 1 и 2, с. т л и- чающийся тем, что образующая поверхности взаимного контакта колец спрофилирована по форме наклонной прямой.

4,Узел по пп. 1-3, от л и - чающийся тем что половина длины образующей внутренней поверхности каждого четного кольца больше половины образующей его на1

Изобретение относится к судостроению, в частности к судовым подшипниковым узлам, и может быть использовано в дейдвудных, рулевых и выдвижных устройствах.

Цель изобретения - увеличение срока службы подшипникового узла.

На фиг. 1 изображен судовой подшипниковый узел, продольный разрез, на фиг. 2 - (разрез А-А на фиг. 1), на фиг. 3 - подшипниковый узел второй модификации, продольный разрез, на фиг. А - то же, третьей модификации, продольный разрез.

Судовой подшипниковый узел, содежащий охватывающий вал 1 (фиг. 1) вкладыш, установленный в обойму 2, состоящий из нечетных колец 3, например, из деклона, контактирующих с валом 1, и четных колец 4, например, из капролона, контактирующих с обоймой 2, закрепленных с торцов вкладьш1а упорными элементами 5, например кольцами. Длины образующих наружных поверхностей кольца 3 ( и кольца 4(6,) и образующих внутренних поверхностей кольца 3 (С ) и кольца 4 (EI) различны. Например, В 6 а 6, В , . Образующая 6 поверхности контакта колец 3 и 4 составляет с линией 7, перпендикулярной оси 8 колец 3 и 4, острый угол /i , больший угла трения материалов колец 3 и 4, например / 30°. Высота h , контакта колец 3 и 4 равна или больше 2/3

202966

руямой поверхности, а у нечетного кольца - наоборот.

5. Узел по пп. 1-3, отличающийся тем, что половина длины образующей внутренней поверхности каждого нечетного кольца больше половины длины образующей его наружной поверхности, а у четного кольца - наоборот.

.6. Узел по пп. 1, 2 и 5, отличающийся тем, что образующая поверхность взаимного контакта колец спрофилирована по форме кривой линии.

толщины hj колец 3 и 4. Высоты частей k колец 3 и 4, свободных от контакта, равны между собой и выбираются из выражения.

h 0,01

PJ Е-3

где Р - радикальная нагрузка на кольцо 3;

О - диаметр вала 1; Е О - изгибная жесткость кольца 3.

Кольца 4 имеют на наружной по- верхности продольную сквозную канавку 9. При этом, например в дейдвудных узлах, должно быть выполнено дренажное отверстие 10, сделанное, например, в упорном зле- менте 5 и соединяющее кольцевой зазор 11 между наружной поверхностью кольца 3 и обоймой 2 с забортным пространством. В кольцевом зазоре 11 и кольцевом зазоре 12 между кольцом 4 и валом 1 находится смазочная жидкость, например вода.

В модификации изобретения (фиг. 1 и 2) образующая 6 выполнена прямой, 0,5 6, 0,5 (, , а 0,5 е, 0,56, ..

В модификациях изобретения (фиг. 3 и 4) половина длины 22 образующей внутренней поверхности

кольца 3 больше половины длины образующей наружной поверхности

кольца 3, а половина длины Е, образующей наружной поверхности кольца 4 больше половины длины В,.

В модификации изобретения (фиг. 4) образующая 6 выполнена криволинейной, например сферической. При этом кольцо 3 имеет выпуклую сферу, а кольцо 4 - вогнутую.

Судовой подшипниковый узел работает следующим образом.

После монтажа колец 3 и 4 внутрь их вводят вал 1 с гребным винтом, кольца 3 под действием статической нагрузки от массы вала 1 и гребного винта деформирзпотся в радиальном направлении в нижней части узла, при этом, в зависимости от нагрузки по длине вкладыша, угла jb и других свойств материалов колец 3 и 4, уровень внутренних поверхностей колец 3 сравнивается с уровнем колец 4 или близок к ним. Из-за консольного расположения гребного винта деформация колец 3 со стороны гребного винта больше, чем у противоположной стороны вкладьш1а. Дальнейшее перемещение колец 3 ограничивается упругим сопротивлением поверхностей контакта-6 колец 4 верхней части узла (фиг. 1) или в нижней части узла (фиг. 3 и 4), при этом в первом случае (фиг. 1) кольца 3 в основном работают на растяжение, во втором случае (фиг. 3 и 4) - на сжатие. Кроме того, кольца 3 (фиг. 4) полностью (в зависимости от исполнения кольца 3) или только в нижней части поворачиваются относительно оси колец 4 и уменьшают

угол наклона вала 1. I

Во вкладьше при вращении вала 1 с гребным винтом кольца 3, деформируясь в радиальном направлении, увличивают угол охвата вала 1 кольцами 3, что увеличивает площадь контакта вала 1 с кольцами 3 и уменьш ей удельное давление в зоне трения Попадание смазочной жидкости, например воды, в зазоры 12 восстанавливает сплошность потока, улучшает промывку разного рода абразивных и стабилизирует процесс смазки и охлаждения вкладьш а в рабочей зоне . Динамические нагрузки от гребного винта, вызьшая перемещение колец 3, дефогжируются как за

202966

счет упругих свойств материалов ко- лец 3 и 4, так и за счет трения по поверхности образующей 6 контакта, а также за счет вытеснения

5 воды из зазора 11, в нижней части узла в зазор 11 в верхнюю часть узла и через отверстие 10 - в забортное пространство. При этом канавки 9 способствуют равномер10 ному распределению воды в зазорах 11. При увеличении осадки судна забортная вода, протекая через отверстие 10, увеличивает давление в зазорах 11, что увеличивает

15 также демпфирующие свойства узла.

В случае прекращения подачи ох- лаждакнцей воды в зону трения или закупорки зазора между валом 1 и вкладышем у его торца со стороны

20 гребного винта забортная вода, проникая через отверстие 10 в зазоры 11, а затем в зону трения, обеспечивает безаварийную работу узла. Кроме того, опускание колец 3 в ниж25 ней части узла приводит к образованию зазора между кольцами 3 и 4. в одном случае в нижней части узла (фиг. 1), в который устремляется под давлением вода из зазора 11 в

30 зазор 12, вымывая абразивные частицы из зоны трения и увеличивая подачу воды для охлаждения вкладьш1а, во втором случае (фиг. 3 и 4) зазор между кольцами 3 и 4 образовывается в верхней части узла и вода по этому зазору устремляется из зазора 11 в зазор 12, что увеличивает количество охлаждающей

воды, теплоотвод и вымывание абра- зивных частиц из зоны трения. Разворот колец 3 (фиг. 4) вслед за валом 1 приводит к уменьшению угла наклона вала 1 во вкладыше и снижению нагрузки на кольца 3 и напряжений изгиба вала 1. Уменьшенный

зазор в кольцах 3 увеличивает несущую способность вкладыша и снижает колебания вала 1, и, следовательно, его изгибные напряжения. При попадании абразивных частица зону

50 трения между кольцом 3 и валом 1 кольцо 3 деформируется в радиальном направлении, не оказывая сильного давления абразивных частиц на цоверхности вала 1 и колец 3,что уменьшает износ трущейся

55 пары.Кроме того,вращение вала 1 создает винтообразное движение потока, который вымывает частицы в зазор 12 и дальше из зоны трення.

35

9

tt n