Дейдвудная опора скольжения Советский патент 1982 года по МПК F16C17/14 

попадания механических иримесей в смазочиый клин.

Выполнение в месте максимальиого зазора «а боковых плоскостях выступающей секции и каждой из двух поверхностей примыкания смежных секций сквозных в осевом направлении канавок, образующих канал, ограниченный в поперечном сечении спиралевидной кривой, создает поток жидкости в зазоре, при котором основная часть жидкости с механическими примесями уносится в продольном направлении, минуя зону контакта, а в зону контакта попадает незначительное количество очищенной жидкости, что объясняется следующим: при попадании жидкости в упомянутый продольный канал л идкость закручивается за счет формы сечения канала и в нем образуется вихрь. Как известно из гидромеханики, давление в центре вихря является минимальным по сравнению с давлением на его периферийных частях.. Следовательно, механические примеси будзт вовлекаться в центр вихря и продольным потоком, имеющимся в опоре за счет общего дотока воды через дейдвуд, будут выбрасываться из опоры. Попадание механических примесей в зону контакта вкладыша с валом будет практически исключено, что обеспечит повышение надежности и срока службы опоры.

На фиг. 1 представлена дейдвудная опора, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, вариант выполнения канавок.

Опора состоит из металлической обоймы 1 (фиг. 1) и неметаллических, например пластмассовых, секций 2 и 3, образующих цилиндрический вкладыш. Внутренняя поверхность вкладыща имеет две поверхности В и Г, эксцентрично расположенные одна относительно другой.

Поверхность В имеет внутренний диаметр Dn с центром Oi (ненагруженная зона вкладыша) и образована путем эксцентричной расточки вкладыща со смещением центра растоЧКИ в них относительно оси подшипника на величину . Величина AI выбирается равной или несколько больщей величины допускаемого предельного износа вкладыша, что обусловлено необходимостью сохранения выступания секции 3 по отношению к смежным секциям на весь период эксплуатации, т. е. до полной выработки вкладыша.

Поверхность Г с внутренним диаметром Dn, центром О и центральным углом 0 (не более 90-100°) является нагруженной зоной вкладыща и образована путем концентричной расточки ее по отношению к оси подшипника. Секция 3 расположена в нижней части вкладыша и равномерно выступает в сторону оси подшипника по отношению к смежным с ней секциям. Поверхность Г является опорной поверхностью для вала.

В секции 3 по поверхностям контакта со смежными секциями выполнены сквозные в осевом направлении канавки, ограниченные в поперечном сечении радиальной кривой

А. В секциях 2 имеются канавки, образованные в поперечном сечении кривой Б. Образующие А и Б сопряжены в точке нересечения кривых с плоскостью контакта секций и совместно составляют поперечное

сечение канала 4 спиралевидной формы.

Возможен вариант выпол.нения подщипника, показанный на фиг. 2, в котором кривая 4 и внутренняя поверхность Г выступающей секции 3 имеют в точке касания Е общую касательную 5, а кривая Б и внутренняя поверхность В смежной секции имеют в точке касания И также общую касательную 6. Подшипник с такой конструкцией вкладыша обеспечивает оптимальные условия работы.

Опора работает следующим образом. При вращении вала (на фиг. не показан) и попадании жидкости внутрь опоры в зазор, образуемый поверхностями вала и вкладыща 2, жидкость вследствие сил вязкого сцепления с поверхностью вала движется в зазоре вместе с валом в сторону, увеличивающейся части зазора. (Рассматривается двилсение жидкости только со стороны набегания вала на опорную поверхность, так как только с этой стороны возможно попадание механических примесей вместе с жидкостью в зоне контакта).

Вследствие центробежных сил, а также сил тяжести механические примеси будут концентрироваться на внутренней, поверхности вкладыша 2 с наибольшим их накоплением в зоне максимального зазора, т. е. в зоне

начала опорной поверхности. Поэтому в слое жидкости, непосредственно примыкающем к поверхности вала, который в зоне контакта образует смазочный клин, механических примесей практически не будет. Однако такая картина будет иметь место, если сконцентрированные в зоне максимального зазора механические нримеси будут выбрасываться из зазора и будет исключен их возврат к линии контакта поверхности

вала с опорной поверхностью. Поток жидкости будет плавно заходить в канал 4, унося с собой и примеси. В канале 4 вследствие его спиралевидной формы образуется вихрь, в котором давление в центре ниже,

чем на его периферийной части, что создает условия для втягивания потока жидкости совместно с механическими примесями в центральную часть канала 4 и предотвращает возврат жидкости, а значит и механических нримесей, к началу зоны контакта. Работа опорной поверхности оноры в загрязненных жидкостях будет как бы эквивалентна работе опоры в чистой жидкости, что обеспечивает повыщение его надежности и срока службы.

В случае, когда канал 4 образован спиралеобразной кривой А, имеющей в точке касания с внутренней поверхностью выстунающей секции общую касательную, и кривой Б, имеющей в точке касания с внутренней поверхностью смежной секции также общую касательную, вихрь в канале 4 образуется из всего потока набегающей жидкости, что создает оптимальные условия работы подшипника.

При использовании предлагаемых опор на судах внутреннего и смещанного плавания экономический эффект создается в сфере эксплуатации судов за счет увеличения межремонтного периода работы дейдвудных устройств.

Формула изобретения

Дейдвудная опора скольжения, содержащая цапфу вала и составной вкладыш, выполненный из отдельных продольных секций и имеющий открытые в сторону ваЛй сквозные в осевом направлении канавки, отличающаяся тем, что, с целью повыщения долговечности, часть секции вкладыша, расположенная в нагруженной зоне, выполнена выступающей над смежными секциями и имеет опорную поверхность, концентричную наружной поверхности вкладыша, а остальная часть секции вкладыша

выполнена с внутренней поверхностью, эксцентричной его наружной поверхности, причем канавки выполнены на боковых поверхностях выступающих и смежных с ними секций в месте их стыка и имеют в поперечном сечении спиралевидную форму.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Архангельский Б. А. и др. Судовые подшипники из неметаллических материалов. Л., Судостроение, 1969, с. 59 (прототип).

/

/

fpffz.f