Опорный стенд Советский патент 1981 года по МПК B23K31/06 B23K37/04 

(54) ОПОРНЫЙ СТЕНД

Изобретение относится к машиностроению, в частности к опорам качения, обеспечиваквдим поступательноеперемещение и вращение цилйндричес- j ких изделий, например труб.

Известен стенд для вращения шаровых резервуаров, содержащий установленные на основании и на опорном кольце роликоопоры, в котором изделие |0 поднимается опорным кольцом, основание с роликоопорами поворачивается на требуемый угол, после чего опорное кольцо опускается и изделие устанавливается на роликоопортл IlJ. .

Однако этот стенд конструктивно сложен и требует дополнительных технологических операций для вращения, изделия.

Изьестен также стенд для продоль- 20 ного перемещения и вращения труб, содержащий установленные на основании в два ряда опорные элементы в виде роликовых опор, часть из которых поднимается для осзществления продольно- 25 го перемещения труб 2 .

Недостатком этого стенда является его конструктивная сложность, наличие дополнительных механизмов для подъема части роликов.. 30

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является опорный стенД для продольного перемещения и враще-, ния труб, содержащий установленные на основании симметрично относительно продольной оси опоры корпуса со смонтированными в каждой из них опорным шаром для труб и взаимодействую.щими с шаром промежуточными катками с взаимно перпендикулярными осями, установленными в диаметральной плос- кости шара 13.

Недостатком этого стенда является малая нагрузочная способность опорного элемента в направлении перпендикулярном плоскости расположения промежуточных элементов. При больших нагрузках в этом направлении, превышающих, допустимые для реального стенда, засчет смещения шара, возникают расклиниваквдие усилия, нарушающие свободное вращение промежуточных элементов.

Цель изобретения - повьваение нагрузочной способности опорного элемента, что ведет к повышению надежности работы стенда.

Поставленная цель достигается тем, что на основании смонтированы дополнительные промежуточные катки, установленные радиально шару и взаимодействующие с ним,при этом корпус установлен на основании с возможное ью поворота относительно оси, проходящей через центр шара и через точ ку пересечения осей дополнительных промежуточных катков, На фиг.1 изображена опора качения на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.2. Опорный стенд для поступательног перемещения и вращения труб состоит из основания 1, на котором в два ря да установлены опорные элементы 2. На основании каждого опорного элемента закреплены на осях 3 промежуточные катки 4, выполненные в виде подшипников качения, контактирующие с шаром 5 для изделия. -.Также на осн вании на подшипнике 6 качечия смонтирован корпус 7, в котором закреплены на осях 3 промежуточные катки 9, выложенные в виде подшипников ка чения, также контактирующие с шаром 5. Точки контакта катков 9 с шаром 5 и оси 8 их вращения 4, закрепленные в корпусе 7 лежат в диаметрально плоскости шара,Точка контакта катков 4 с шаром 5 и оси 3 их вращения, за крепленные на основании лежат в диа метральной плоскости шара, расположенной перпендикулярно плоскости подшипников 9, Такое взаиморасположение контактирующих с шаром подшипников основа ния и корпуса обеспечивает вращение шара без скольжения относительно оси, проходящей через центр шара и через точку пересечения осей 3 катков 4, что повышает нагрузочную спо собность опорного элемента в направ лении действия сил от веса трубы. Стенд работает следующим образом При вращении шара 5 относительно оси, проходящей через центр шара и через точку пересечения осей 3 катко 4, шар вращается без скольжения на подшипниках 4 и вместе с корпусом 7 на подшипнике б, при этом подшипники 9 не вращаются, а труба переме 1 ается продольно. При вращении трубы, шар вращается без скольжения на подшипниках 4 вокругоси параллельной продольной оси опоры и изделия, при этом подшипники 9 вращаются без скольжения, .а корпус 7 не вращается. При вращении трубы после ее продольного перемещения может возникнут частный случай, когда ось вргицения шара.проходит через точки контакта шара с двумя противолежащими подааипниками 9 корпуса (см, чертеж), при этом подшипники 9 через -точки контакта которых проходит ось вращения шара, не вращаются, а другие подшипники 9 вращаются без скольжения. Вращение шара в точке можно рассматривать как частный случай трения качения npji радиусе катающейся окружности равном нулю. Если рассматривать вращение шара в точке как частный случай трений скольжения, то момент трения при вращении шара равен произведению силы трения на плечо; f-P-r, где f - коэффициент трения скольжения (сталь по стали 0,1); Р - нормальная сила к поверхности трущихся тел, кг; h - радиус точки приложения силы трения, см. Произведение f,р- есть сила трения, Y - радиус точки приложения силы трения при вращении шара в точке соответствует коэффициенту трения качения или плечу трения качения К в см (сталь по стали 0,001 см), Таким Образом, момент трения при вращении шара в точке будет минимальным и равным МТР 0,1-Р-0,001 . . Сила Р в данном случае также минимальна, так как подшипники в точках контакта с шаром, через которые проходит ось вращения шара, не испытывают нагрузок ни от веса шара, ни от веса изделия, ни от усилия вращения трубы 10. Таким образом, опорный стенд обеспечивает вращение и осевую подачу трубы при повышении нагрузочной способности опорного элемента, что ведет к повьааению надежности работы опоры качения и может найти применение при сварке продольных и кольцевых шнов обечаек, труб и других цилиндрических изделий при изготовлении нефтяной и химической аппаратуры. Формула изобретения Опорный стенд, содержащий установенные на основании симметрично относительно продольной ооси опоры коруса со смонтированными в каждом из них опорным шаром для труб и взаимоействующими с шаром промежуточными катками с взаимно перпендикулярными сями, установленными в диаметральной плоскости шара, отличаюийся тем, что, с целью повышения нагрузочной способности на основании смонтированы дополнительные промежуточные кат1Ш, установленные радиально шару и взаимодействующие с ним, при этом корпус установлен на основании, с возможность поворота относительно оси, проходящей через центр шара и через точку пересечения осей дополнительных промежуточных катков.