Подпятник для керновой опоры и способ его изготовления Советский патент 1982 года по МПК G01R1/10 

(54) ПОДПЯТНИК ДЛЯ КЕРНОВОЙ ОПОРЫ И СПОСОБ г ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при изготовлении э:1ектроизмерительных приборов с креплением подвижной части в керновых опорах.

Известны подпятники для керновых опор электроизмерительных приборов, содержащие винт и опорный элемент из камня, закрепленного в винте, при этом камень, заделанный в оправку, может скользить внутри винта, сжимая пружину - амортизатор 1.

Однако при этом усложняется конструкция подпятника, а иногда и всего прибора и затрудняется регулировка керновой опоры.

Наиболее близкими по технической сущности являются подпятники керновых опор электроизмерительных приборов, содержащие винт и опорный элемент из камня, закрепленного в винте, при этом опорная поверхность камня выполнена в виде кратера конусообразной формы, и. способ изготовления пятников для керновой опоры заключающийся в том, что вырезают заготовку для винта, нарезают на ней резьбу и щлиц для завинчивания, обрабатывают опорный элемент - камень и развальцовьшают его в винт 2.

К недрстаткам известного подпятника для керновой опоры и способа его из готовления относят высокую стоимость, обус,11овленную использованием в качестве опорных элементов драгоценных естественных или искусственных камней (минералов) высокой твердости, низкую прочность при механических воздействиях, вызываемую большой

10 твердостью (отсутствием податливости) опорной поверхности, сложную конструкцию подпятника, являющегося составным.

Цель изобретения - упрощение кон15струкции и повышение прочности % условиях механических воздействий подпятника для керновой Опоры электроизмерительного прибора.

Поставленная цель достигается тем,

20 что в подпятнике для керновой опоры, содержащем винт и опорный элемент с опорной поверхностью в виде кратера, опорный элемент и винт выполнены воедино из самосмазывающегося пластика,

25 причем поверхность кратера упрочнена.

При этом в способе изготовления подпятника, заключающемся в том, что вырезают заготовку для винта, нарезают на ней резьбу и шлиц для завинчивания, необходимую форму опорной поверхности кратера образуют вьадавлива нием пластика при вращении заготовки около продольной оси симметрии. На фиг. 1 показан предлагаемый подпятник для керновой опоры электро измерительного прибора; на фиг. 2 механическая модель динамики подпят(ника; на фиг. 3 - схема образования опорной поверхности кратера (опорного элемента) при изготовлении подпятника. Предлагаемый подпятник (фиг. 1) выполнен из целой части самосмазываы щегося пластика 1, например фторопласта, на котором имеется резьба 2 и шлиц 3 для завинчивания подпятника в обойму прибора. Опорная поверхност 4 кратера 5 образована упрочнением пластика 1, т.е. в зоне, прилегающей к опорной поверхности 4 и являющейся опорным элементом 6, плотность и тве дость пластика 1 намного выше, чем во всей остальной его части. Таким образом, по сравнению с известными подпятниками, имеющими составную кон струкцию, конструкция предлагаемого подпятника проще. Благодаря своей внутренней структуре, самосмазывающиеся пластики, например фторопласт, аман,. тесан, и т.д., являются вязкоупругими телами. Поэтому, учитывая, что жесткость опо ного элемента 6 за счет упрочнения намного больше жесткости остальной части Пластика 1, механическая модел динамики подпятника представлена в виде абсолютно твердого тела (опорно го элемента 6) с опорной поверхность 4 (фиг. 2), подвешенного в обойме 7 прибора с помощью упруго-диссипативных связей. В резу.льтате этого опорный элемент 6, образованный упрочнением пластика 1, как бы подвешен на амортизаторах в обойме 7 прибора, чт смягчает (амортизирует) действие виб раций, тряски и ударов на опорный элемент 6 и предохраняет от разрушения опорную поверхность 4, обуславли вая тем самым высокую прочность и из носостойкость подпятника при механических воздействиях. Способ изготовления предлагаемого подпятника для керновой опоры заключается в том, что вырезают заготовку для винта, нарезают на ней резьбу и шли для завинчивания, а кратер 5 получают вдавливанием пластика при врсф(ении заготовки около продольной оси симметрии. Основные операции предлагаемого способа могут быть реализованы на токарном станке. В этом случае (фиг. 3) заготовку (пластик 1) закре пляют в шпинделе 2станка, а в суппорте 9 крепят специальный пуансон 10, например из латуни, с тщательно отполированной поверхностью 11, имеющей форму и размеры кратера 5 подпятника. Опорный элемент 6 образуют следующим образом. Вращают шпиндель 8 вместе с заготовкой и одновременно осуществляют подачу суппорта 9 вместе с пуансоном 10 (фиг. 3). Скорость вращения и шпинделя 8 и скорость подачи V суппорта 9 выбирают такими, . чтобы при соприкосновении пуансона 10 с заготовкой 1 в пограничном слое пластик переходил в вязкотекучее состояние из-за тепла, выделяющегося при трении. При этом за счет совокупного действия давления пуансона 10 центробежных CHJI, возникающих при вращении заготовки, и температуры межмолекулярные расстояния в пограничном слое пластика уменьшаются, в результате чего после отвода пуансона 10 и охлаждения пластика при вращении, образуется пограни-чный слой (опорный элемент 6), повторяющий форму поверхности 11 пуансона 10 и имеющий упрочненную структуру. Опытный образец предлагаемого подпятника для магнитоэлектрического прибора типа М42100, у которого применены камневые опоры с опорным элементом из агата, изготовлен из самосмазывающегося пластика (фотопласта 4). В качестве материала пуансона 10 применена латунь, частота обработки поверхности 11 которой соответствует 10-му классу шероховатости. Подача суппорта 9 осуществляется вручную, а число Оборотов шпинделя 8 и 1320 об/мин. Испытания прибора типа М42100 с пр едлагаемыми подпятниками показывают, что последние, обладая простотой конструкции и технологии изготовления, обеспечивают прибору высокие метрологические и эксплуатационные характеристики. Например, коэффициент трения скольжения стали по фторопласту составляет 0,,1, в то время как коэффициент трения скольжения в применяемых опорах (сталь - агат) составляет 0,1-0,3. Испытание на прочность при механических воздействиях проводится для известного прибора н опытного образца в резонансных режимах типа М42100 - 200 Гц , при амплитуде колебаний конца указателя 5 мм. В приборе с известными подпятниками опорный элемент из агата начинает разрушаться после госьми минут испытаний, что фиксируется сначала по увеличению трения, а затем по появлению абразивной пыли (разрушений) на корне и камне при осмотре под микроскопом. В приборе с предложенными подпятниками трение не увеличивается и износ и разрушение опорной поверхности и керна отсутствуют после 40 мин испытаний, что свидетельствует о более высокой прочности и износостойкости предлага