Миниатюрная опора скольжения Советский патент 1989 года по МПК F16C33/10 G04B31/04 

4

оо

Изобретение относится к деталям и узлам точных приборов и может быть использовано в узлах трения, имеющих длительный ресурс работы. Цель изобретения - повышение ресурса работы за счет увеличения маслоемкости опоры. Миниатюрная опора скольжения с капиллярной системой смазки содержит размещенные в корпусе 1 аккумулятор масла и подшипники 6 и 7, установленные с зазором относительно подвижного элемента 8. Аккумулятор состоит из последовательно размещенных в обойме 2 между подшипниками пористых элементов с различной пористостью. На торцовой поверхности подшипников выполнены радиальные капиллярные каналы. Такое выполнение опоры обеспечивает автоматическую подачу смазки из пористого аккумулятора в зону трения и тем самым способствует сохранению мениска масла в рабочем капиллярном зазоре 9. 4 ил.

сриг1

31

Изобретение относится к деталям и узлам приборов и может быть использовано в узлах трения, имеющих длительный ресурс работы.

Целью изобретения является повышение ресурса за счет увеличения мас лоемкости опоры.

На фиг, 1 представлена опора, общий вид; на фиг, 2 - аккумулятор мас ла, на фиг, 3 - сечение А-А на фиго1 на фит. 4 - структурная схема капиллярной саморегулирующейся системы смазки,

Опора содержит корпус 1, в кото- ром установлен аккумулятор масла, выполненный в виде обоймы 2 с размещенными в ней пористыми элементами 3, 4 и 5, подшипники 6 и 7 и ось 8, Ось 8 установлена в подшипниках с капиллярньм рабочим зазором 9, На внутренних торцовых поверхностях подшипников выполнены радиальные капиллярные каналы 10 для связи аккумулятора с рабочим зазором 9,

Скорость и распределение смазки в опоре осуществляется за счет капиллярного давления. Направленное движение масла в ней происходит за счет различной пористости элементов 3, 4 и 5, пористость элемента 4, играющего роль дополнительного резервуара, больше, чем элементов 3 и 5. которые являются коммуникациями,

Дпя усиления капиллярного потенциала, равномерного распределения смазочной пленки на торцовой поверхности подшипников 6 и 7 выполнены капиллярные каналы 10 (фиг, 3), Форм и размер каналов определяются исходя из производительности системы подпитки,. .

В качестве объекта регулирования в системе рассматривается объем масла, находящийся в зоне трения между подшипниками 6, 7 и осью 8, Регулятором служит резервный объем масла (аккумулятор), который через каналы 10 связан с объектом регулирования 6, 7 и 8,

Действие капиллярной саморегулирущейся системы смазки (фиг, 4) осуществляется следующим образом.

После смазки опоры устанавливается состояние равновесия масла, в ре- зультате чего наблюдается равенство давлений под менисками масла в зоне трения подшипников 6 и 7 с осью 8 и в аккумуляторе. Движение масла через

5

11

|д

5 20 25

ЗО

4814

коммуникации отсутствует. Под влиянием внешних возмущающих воздействий (увеличение частоты вращения, повьше- ние температуры, изменение атмосферного давления, длительный ресурс и т,д,), регулируемый параметр (объем масла) уменьшается либо по причине испарения, либо вследствие миграции его из зоны трения. При этом нарушается состояние равновесия в системе, что вызывает увеличение капиллярного потенциала и появление проталкивающего давления Р, Сигнал рассогласования йР через коммуникацию - каналы 10 поступает в регулятор, который вызывает поступление определенного объема смазки uQ в опору. Это изменение в системе происходит до тех пор пока в опоре не установится новое состояние .равновесия.

Для обеспечения надежной смазки узла трения необходимо, чтобы количество (объем) смазочного материала в аккумуляторе G превышало, суммарные потери V его на время t:

G V-t,

(1)

а скорость подачи масла в зону трения Q, т,е. расход его из аккумулятора, не бьша меньше скорости потерь:

О -7, V,

(2)

л

Выполнение условий (1) и (2) зависит от конструкции сиср1емы смазки (объекта регулирования, аккумулятора, коммуникации) , а также определяется физико-химическими характеристиками материалов ,

Расход масла из капиллярно-пористого аккумулятора, например (из 4 в 5), определяется по формуле

ff-6 P4l - cose

L 1 PA P.

(3)

где P. и P - пористость образцов, (U - коэффициенты поверхностного натяжения и вязкость масла 6 - краевом угол смачивания,

1 - толщина элемента 4. Расход масла из элемента 4 в элемент 3 определяется по аналогичной формуле,

Открытые капн.чляриые каи.члы 10 на торцовой поверх.чости г10дг1иг1Г1Т ка служат для усиления давления растекания. От величины и формы каналов зависит производительность капиллярной системы смазки. Профиль сечения открытых капиллярных каналов может иметь различную форму: треугольную, полукруглую, квадратную. Скорость растекания X жидкости зависит от формы капиллярных каналов Rj, а также об физико-химических характеристик масла и твердой фазы (вязкость )U , краевой угол смачивания в , коэффициент поверхностного натяжения 6)

„г (y-cos 0

: 2 эквПри этом форма капиллярных каналов т.е. , определяется по известным зависимостям:

а) для треугольного сечения

R

d CSC() - 1,

б)для полукруглого сечения

fP d 3kB Ti - 2

в)для квадратного сечения Э.а i-d,

V////////7////7ZWZ/ /7/

где d - глубина капиллярного капала,

( - угол при его вершине. Таким образом, предложенная конструкция опоры с саморегулирующейся сисмемой смазки обеспечивает поддержание устойчивого режима трения в опоре в течение длительных ресурсов и в жестких условиях эксплуатации. Применение регулятора такого типа позволяет увеличить работоспособность опоры в 100 и более раз. Формула изобретения

Миниатюрная опора скольжения, содержащая корпус, втулку с установленным в ней капиллярным рабочим зазором подвижным элементом и аккумулятор масла, отличающаяся тем, что, с целью повьшения ресурса работы за счет увеличения маслоемкости опоры, корпус оснащен дополнительной втулкой, аккумулятор масла выполнен в виде набора пористых элементов с различной пористостью, последовательно размещенных между двумя взаимнообращенными торцовыми поверхностями втулок кон- центрично относительно подвижного элемента, причем элементы с меньшей пористостью установлены в контакте с упомянутыми поверхностями, выполненными с радиальными капиллярными каналами дня связи аккумулятора с рабочим зазором.

в

4t

Испарение - лу, acjeKOMjeY

Си степа подпитки

F

резе0в масла (аккимулячккиму. nwp )

.з

dQ di

Отца

лР

Канал сдл- зи (ГО)

ли

лР

фиг. Ц