Упругий самоустанавливающийся сегмент подпятника Советский патент 1979 года по МПК F16C17/08 

Сегмент может быть выполнен с изменяющейся со стороны опорной поверхности 6 толщиной.

Изменение толщины сегмента в окружном направлении может быть ступенчатым по линии 7, плавно изменяющимся по выпуклой кривой 8 и по вогнутой кривой 9, а также может быть линейным по прямой 10.

При этом участки 7-10 вблизи входной кромки сегмента выполнены большей длины и более пологими, чем участки опорной поверхности И -14 вблизи выходной кромки сегмента.

Сегмент работает следующим образом.

Под действием гидродинамических давлений происходит упругая контактная деформация эластичного покрытия 2.

В результате упругой деформации поверхность трения изменит свои первоначальные очертания, что приведет в нежелательному перераспределению формы зазора между пятой 15 и поверхностью антифрикционного покрытия 2 сегмента.

В этом случае после пуска, под действием гидродинамических давлений, происходит упругая контактная деформация, ведущая к возникновению расширяющегося зазора на входе сегмента и резкому снижению несущей способности.

Это отрицательное явление компенсируется за счет выполнения сегмента с изменяющейся толщиной, в частности, выполнения наклонных участков 4 и 5 на рабочей поверхности 3. Зная модуль упругости материала покрытия 2 и эпюру гидродинамических давлений, можно определить величину и форму наклонных участков 4 и 5, которые, как показывают расчеты, при оптимальном варианте имеют криволинейную выпуклую форму, отличаются по длине и высоте и несимметрично расположены относительно радиальной оси симметрии сегмента. Однако в целях упрощения технологии изготовления криволинейную поверхность наклонных участков 4 и 5 можно заменить прямолинейной, без существенного снижения несущей способности сегмента.

Компенсация этого отрицательного эффекта, с помощью одних только наклонных участков 4 и 5, бывает не всегда достаточна, так выполнение слишком большого клина на наклонных участках 4 и 5, может привести к нежелательному снижению несущей способности сегмента в период пуска. При этом может случиться так, что при слишком больших углах наклона участков 4 и 5, сегмент не может обеспечить выход на режим гидродинамического жидкостного трения.

С целью повышения несущей способности эластичного сегмента в период пуска, величина угла наклона участков 4 и 5 делается такой, что исходная геометрия покрытия 2 не полностью компенсирует отрицательный эффект упругих контактных деформаций, а остальная их часть компенсируется за счет изгибной деформации сегмента относительно точки опоры, получению оптимальной формы зазора при дальнейшем увеличении нагрузки.

Изгибная деформация сегмента определяется изгибной жесткостью сегмента, трс буемая величина которой достигается за счет выполнения сегмента в окружном направлении с неременной толщиной со стороны опорной поверхностью 6.

В связи с тем, что для всех используемых в опорах скольжения упруго-деформирующихся материалов можно определять модуль упругости, получена возможность на основании контактно-гидродинамической теории смазки определять оптимальную величину наклонных участков 4 и 5 и с учетом изгибных деформаций сегмента, определяемых его переменной толщиной в окружном направлении, создавать конструкции сегментов с геометрией, обеспечивающей максимальную несущую способность.

Формула изобретения

1.Упругий самоустанавливающийся сегмент подшипника, выполненный с возрастающей от входной и выходной кромок к центру сегмента толщиной, отличающийся тем, что, с целью повышения несущей способности, часть сегмента с возрастающей от входной кромки к центру толщиной выполнена большей длины и более пологой, чем часть сегмента с возрастающей от выходной кромки к центру толщиной.

2.Упругий самоустанавливающийся сегмент подшипника по п. 1, отличающийс я тем, что он выполнен с возрастающей со стороны рабочей и опорной поверхности толщиной.

Экспертизой не включен в формулу изобретения признак, характеризующий наличие эластичного покрытия у сегмента, как сужающего объем изобретения, так как поставленная заявителем цель обеспечивается в любом типе упругого сегмента (с покрытием и без него).

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Акцептованная заявка Японии № 48-2737, кл. 53А 213, 1973.

cpuz.3