Узел ведущего вала аппарата магнитной записи

 

Изобретение относится к приборостроению, а именно к механизмам транспортирования носителей информации в аппаратуре магнитной записи, применяемой в системах регистрации полетных данных, эксплуатируемых в жестких механо-климатических условиях. Целью изобретения является снижение коэффициента детонации за счет повышения эффективности смачивания смазкой пар вал-подшипник. Сущность изобретения заключается в том, что в лентопротяжном механизме, содержащем узел ведущего вала с прижимным роликом и магнитным носителем информации, которой кинематически связан посредством пассика с ведущим электродвигателем со шкивом, и электродвигатели подкатушечных узлов, узел ведущего вала выполнен в виде втулки, внутри которой запрессованы два подшипника скольжения. На внутренних поверхностях подшипников и наружной поверхности ведущего вала в зоне втулки выполнены винтовые скрещивающиеся под углом 10-15° канавки глубиной 0,1-0,2 мм. В свободном промежутке между подшипниками скольжения в зоне канавок ведущего вала расположен накопитель смазки, выполненный в виде маслособирающих колец. В верхней части ведущего вала расположена уплотнительная маслособирающая манжета, поджатая крышкой. В верхней части втулки и в крышке выполнено отверстие для заправки смазкой. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s<)s 6 11 В 15/29

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1! (21) 4354507/24-10 (22) 04,01.88 (46) 23.12.90. Бюл, ¹ 47 (72) Г.В. Бродовой (53) 681.846.73(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 794663, кл, G 11 В 15/28, 1978.

Авторское свидетельство СССР

¹ 871212, кл. G 11 В 15/28, 1980. (54) УЗЕЛ ВЕДУЩЕГО ВАЛА АППАРАТА

МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ (57) Изобретение относится к приборостроению, а именно к механизмам транспортирования носителей информации в аппаратуре магнитной записи, применяемой в системах регистрации полетных данных, эксплуатируемых в жестких механо-климатических условиях. Целью изобретения является снижение коэффициента детонации за счет повышения эффективности смачивания смазкой пар вал-подшипник. Сущность изобретения эа. Изобретение относится к приборостроению, а именно к механизмам транспортирования носителей информации в аппаратуре магнитной записи, применяемой в системах регистрации полетных данных, эксплуатируемых в жестких механо-климатических условиях.

Цель изобретения — снижение коэффициента детонации за счет повышения эффективности смачивания смазкой пар вал-подшипник.

На фиг.1 показан лентопротяжный механизм с узлом ведущего вала; на фиг.2— лентопротяжный механизм, вид сбоку ведущего вала; на фиг.3 — подшипники скольжения с канавками; на фиг.4 — ведущий вал с

;5U„„1615797 А1 ключается в том, что в лентопротяжном механизме, содержащем узел вала с прижимным роликом и магнитным носителем информации, который кинематически связан посредством пассика с ведущим электродвигателем со шкивом, и электродвигатели подкатушечных узлов, узел ведущего вала выполнен в виде втулки, внутри которой запрессованы два подшипника скольжения, На внутренних поверхностях подшипников и наружной поверхности ведущего вала в зоне втулки выполнены винтовые скрещивающиеся под углом 10—

15 канавки глубиной 0,1 — 02 мм. В свободном промежутке между подшипниками скольжения в зоне канавок ведущего вала расположен накопитель смазки, выполненный в виде маслособирающих колец. Вверхней части ведущего вала расположена уплотнительная маслособирающая манжета, поджатая крышкой. В верхней части втулки и в крышке выполнено отверстие для заправки смазкой. 5 ил, канавками; на фиг,5 — график зависимости угла наклона скрещивающихся канавок от угловой скорости ведущего вала.

Лентопротяжный механизм (ЛПМ) содержит узел 1 ведущего вала с прижимным роликом 2, кассеты 4 и 3, магнитный носитель 5 информации, блоки 6 магнигных головок, электродвигатели 7 и 8 подкатушечных узлов, ведущий электродвигатель 9 со шкивом 70, соединенным посредством пассика

11 маховиком 12 ведущего вала. Маховик 12 ведущего вала запрессован на нижнем конце ведущего вала 13, Ведущий вал 13 в нижней части поджат упором 14 шарообразной формы, установленным на планке 15, прикрепленной к основанию 16 посредством

1615797 стоек 17 и 18. Узел 1 ведущего вала выполнен в виде втулки 19. Во втулке 19 установлен ведущий вал 13. Внутри втулки 19, установлены также подшипники 20 и 21, скольжения. На наружной поверхности ве- 5 ! дущего вала 13 и на внутренних поверхностях подшипников 20 и 21 выполнены винтовые скрещивающиеся под углом 10—

15 канавки 22 и 23 глубиной 0,1 — 0,2 мм. В свободном промежутке между подшипника- 10 ми 20 и 21 в зоне канавок ведущего вала 13 расположен накопитель 24 смазки в виде маслособирающих колец. В верхней части полого стакана расположена маслособирающая манжета 25, которая поджата крыш- 15 кой?6, В верхней и нижней части ведущего вала 13 вне трущихся поверхностей вала 13 и подшипников 20 и 21 расположены шейки

27 и 28 ведущего вала. В верхней части втулки 19 и крышки 26 выполнено отверстие 20

29 для заправки смазкой. В данном лентопротяжном механизме используются электродвигатели 7 и 8 подкатушечных узлов типа

Д-16-0,6. В качестве электродвигателя 9 используется двигатель ДПР— 62-И1 — 0,2. 25

Лентопротяжный механизм работает, следующим образом.

Перед запуском ЛПМ через отверстие

, 29 для заправки смазкой свободный проме жуток между подшипниками 20 и 21 запол- 30

,няют жидкой смазкой (например, маслом турбинным Т22, смазкой ВКИИ НП-226, смазкой ОКБ-122-7. При попадании смазки, в данный промежуток расположенные в нем маслособирающие кольца, выполненные, 35

I например, из фетра, войлока или т.п. мате,риала, впитывают определенное количест во смазки, создавая этим накопитель 24 смазки. В зависисмости от диаметра ведущего вала 13 в промежуток между подшипни- 40, ками помещают от 5 до 15 масл особи рающих колец.

При подаче питания на ведущий электродвигатель 9, электродвигатели 7 и 8 под катушечных узлов и электромагнит 45 прижимного ролика 2 происходит вращение ведущего вала 13, кассет 3 и 4, обеспечивая при этом протягивание магнитного носителя 5 информации в тракте ЛПМ в зоне магнитных головок 6, позволяя производить 50 размагничивание носителя, запись и считывание информации как в аналоговом, так и в цифровом режиме.

В момент включения на шкиве 10 ведущего электродвигателя 9 создается крутя- 55 щий момент, который посредством гибкой передачи, пассика 11 передается на маховик 12 ведущего вала 13. При этом ведущий вал 13, поджатый снизу упором 14, установленным на плаНке 15, прикрепленной посредством стоек 17 и 18 к основанию 16, приводится во вращательное движение. Ведущий вал 13 установлен во втулку 19 узла 1 ведущего вала. Внутри втулки 19 запрессованы также подшипники 20 и 21 скольжения, выполненные из износостойкого цветного металла, например из графитовой бронзы. Особенностью этих подшипников является то, что на внутренней их поверхности выполнены винтовые скрещивающиеся под углом 10 — 15 канавки 22 глубиной 0,1 — 0,2 мм (фиг.3). Аналогичные канавки 23 с такими же параметрами выполнены и на наружной поверхности ведущего вала 13 в зоне его соприкосновения с внутренней поверхностью подшипников 20 и 21 и накопителей 24 смазки, т.е, в зоне полого стакана

19, В момент начала вращения ведущего вала 13 и по мере нарастания оборотов шкива 12 ведущего вала 13 смазка, находящаяся в промежутке в накопителе 24 смазки, в силу центробежных и электростатических сил поступает из маслособирающих колец накопителя 24 смазки в канавки 23 ведущего вала

13, который при вращении соприкасается своей наружной поверхностью с накопителем смазки и заполняет их. При дал ьнейшем увеличении оборотов маховика 12 угловая скорость ведущего вала 13 возрастает и смазка по его канавкам 23 поднимается в зону верхнего подшипника 20. Вследствие гравитационных сил смазка поступает также и в зону нижнего подшипника 21 и заполняет канавки обоих подшипников.

Рассекаясь по канавкам подшипников 20 и

21 и по канавкам ведущего вала 13, жидкая смазка смачивает постоянно трущиеся поверхности подшипников и вала, значительно уменьшая силы трения между ними, а это уменьшает коэффициент детонации в широком диап-зоне скоростей транспортирования носителя, а значит и повышает равномерность движения носителя информации. При значительном увеличении угловой скорости ведущего вала 13 25 — 30 об/с избыток смазки вследствие центробежной и гравитационных сил поднимается к верхней торцовой поверхности верхнего подшипника и опускается к нижней торцовой поверхности нижнего подшипника. Избыток смазки в верхней части узла 1 ведущего вала поглощается вместе с микронными частицами продуктов износа поверхностей ведущего вала 13 и г|одшипников 20 и 21 скольжения уплотнительной маслособирающей манжетой 25, поджатой крышкой 26, и собирается также в верхней шейке 27 ведущего вала. Зона трущихся поверхностей подшипников 20 и 21 скольжения и ведуще1615797 го вала 13 герметична. т.е. попадание в эту зону инородных частиц, пыли и других продуктов износа исключено полностью, Избыток смазки в нижней части узла 1 ведущего вала скапливается в нижней шейке 28 ведущего вала, избыток которой удаляется вне эоны подшипника 1 и ведущего вала 13 вместе с продуктами износа, В момент остановки вращения вала 13 смазка, находящаяся в зоне верхнего подшипника 20, под воздействием силы гравитации, превышающей капиллярные силы, стекает в нижнюю полость накопитель смазки 24,, влекая за собой частицы продуктов износа, тем самым как бы смывая рабочую поверхность трущихся пар от продуктов износа. Избыток смазки с и родуктами износа через канавки нижнего подшипника 21 v вала 13 поступает в нижнюю шейку 28 ведущего вала, после чего удаляется вне трущихся поверхностей ведущего вала и подшипников. Часть смазки вследствие капиллярных сил остается в канавках 22 и 23 подшипников 20 и 21 скольжения и ведущего вала 13.

Винтовые скрещивающиеся канавки 22 и 23 на подшипниках 20 и 21 и на ведущем валу 13 используются, исходя иэ их необходимости для обеспечения циркуляции веществ смазки в зоне трущихся поверхностей вала и подшипников скольжения. Использование скрещивающихся канавок обеспечивает беспрепятственный подьем вещества смазки также и при реверсивном вращении ведущего вала. При вращении вала в определенную сторону обусловлено предпочтительное использование винтовой канавки для подачи вещества смазки, поступающего вследствие центробежных сил, угол наклона которой обеспечивает равномерный подъем смазки в зону каждого подшипника скольжения. Такое выполнение канавок на поверхностях ведущего вала и подшипников обеспечивает равномерное распределение по трущимся поверхностям, а это способствует повышению равномерности транспортирования носителя информации.

Угол наклона канавок 22 и 23 на поверхностях подшипников 20 и 21 и ведущего вала 13 в 10 — 15 выбран оптимальным, Если угол наклона меньше 10О, то подьем смазки по ним и ее стек происходит медленно, в результате чего в начальный момент вращения вала 13 трущиеся поверхности подшипников 20 и 21 и ведущего вала 13 остаются беэ смазки, а это приводит к самозаклиниванию ведущего вала, что вызывает обрыв магнитного носителя информации и т.д.

Чо мере увеличения оборотов ведущего вала 13 смазка заполняет не все канавки подшипников 20 и 21 и ведущего вала 13, при этом возрастает сила трения в значит и износ трущихся поверхностей подшипников 20 и 21 и ведущего вала 13, го приводит к увеличению радиального биения узла 1 ведущего вала.

Угол наклона канавок 22 и 23 на поверхностях подшипников 20 и 21 и ведущего вала 13 более 15 приводит при вращении ведущего вала 13 к резкому подьему смазки

i о канавкам 22 и 23, причем часть этой смазки при больших оборотах вала 13 скапливается в зоне маслособирающей манжеты 25 в верхней части узла 1 ведущего вала, и верхнеи шейки 27. а также в зоне нижней шейки 28, удаляясь из зоны трения и увеличивая тем самым силы трения в зоне контактирования подшипников 20 и 21 скольжения и ведущего вала 13, а это создает дополнительное трение и износ подшипников 20 и

21 и приводит к повышению детонации при увеличении скорости вращения ведущего вала 13. установлено, что угол наклс. а скрещивающихся канавок 22 и 23 на поверхности подшипников 20 и 21 скольжения и ведущего вала 13 в 10 — 15 выбран оптимальным, при котором как на малых оборотах ведущего вала, так и на больших оборотах смазка из накопителей 24 смазки растекается только в зоны трущихся поверхностей, смачивая микронным слоем поверхность ведущего вала 13 и поверхности подшипника 20 и 21 (фиг.5), значительно уменьшая силу трения и износ подшипников, тем самым снижая коэффициент детонации в широком диапазоне скоростей и повышая равномерность транспортирования магнитного носителя информации.

Глубина канавок 22 и 23 обусловлена тем, что диаметр канавок дол .ен обеспечивать текучесть вещества смазки с учетом вязкости последнего. При использовании канавок глубиной 0,1 мм наблюдается застой вещества смазки, т.е. отсутствие движения вещества смазки в канавках (капиллярах), при этом капиллярные силы значительно превышают силы гравитации и центробежную силу, При глубине канавок более 0,2 мм смазка легко проникает в полость канавки вследствие центробежных сил и сил гоавитации, однако после воздействия центробежной си лы (в момент остановки ЛПМ) смазка легко стекает в зону накопителя 24 смазки и нижней шейки 28 ведущего вала, при этом трущиеся поверхности вала и подшипников остаются без вещества смазки, что приво1615797 дит к преждевременному износу подшипников и самозаклиниванию вала, В результате экспериментальных исследований выбрана оптимальная глубина канавок на ведущем валу и подшипниках, не превышающая диапазон 0,1 — 0,2 мм. Такая глубина канавок беспечивает равномерное смачивание труихся деталей смазкой, что значительно нижает коэффициент детонации и повышат равномерность транспортирования носиеля информации.

По истечении определенного времени роводят регламентные работы, в состав ко- орых входит смена уплотнительной маслообирающей манжеты 25 и маслособирающих олец накопителя смазки 24.

После выключения ЛПМ остатки смазки продуктами износа вследствие сил гравиации и капиллярных сил скапливаются в сне накопителя 24 смазки, т,е, в зоне масособирающих колец. Излишки смазки с чатицами по канавкам ведущего вала 13 текают в зону нижнего подшипника 21 кольжения и далее на шейку 28 вала, расоложенную вне трущихся поверхностей ведущего вала и подшипников, где при регламентных работах тампоном иэ бязи продукты износа и избыток смазки удаляются.

Удаление продуктов износа из накопит ля 24 смазки и шеек ведущего вала и за 4ена маслособирающих колец и манжеты осуществляются не чаще одного раза после

5 10 ч работы во время регламентных работ путем освобождения ведущего вала из полос1и стакана и смены вышеназванных элементов.

После замены накопителя 24 смазки и м эслособирающей манжеты 25 через отверстие 29. расположенное в крышке 26 и в верхней части стакана 19, накопитель 24 смазки заполняют новой порцией смазки.

Накопитель 24 смазки в виде маслособирающих колец периодически пополняется смазкой с помощью дозатора 20- 30 апель, но не реже, чем через 16 — 20 ч работы.

5 Таким образом, равномерное смачивание смазкой ведущего вала и подшипников скольжения, а также удаление продуктов износа трущихся пар ведущий вал-подшипник в зону накопителя смазки (без проведения

10 определенных регламентных работ) снижаЮт коэффициент детонации, благодаря чему значительно повышается равномерность движения магнитного носителя информации, увеличивая при этом технический ре15 сурс ЛПМ.

Формула изобретения

Узел ведущего вала аппарата магнитной записи, содержащий жестко скрепленный с

20 ведущим валом маховик, втулку с крепежным фланцем, помещенными между втулкой и ведущим валом подшипники скольжения, а также накопитель смазки s полости втулки, причем во втулке выполнено отверстие

25 для зап рави смазкой, отличающийся тем, что, с целью снижения коэффициента детонации за счет повышения эффективности смачивания смазкой пар вал-подшипник, на внутренних поверхностях

30 подшипников, а также на наружной поверхности ведущего вала в зоне втулки выполнены винтовые скрещивающиеся под углом 10 — 15 канавки глубиной 0,1 — 0,2 мм и в верхней части вала расположены введен35 ные уплотнительная маслособирающая манжета и поджимающая ее крышка, при этом накопителль смазки выполнен в виде маслособирающих колец, а отверстие для заправки смазкой выполнено в верхней ча40 сти втулки и поджимающей крышке.

1615797

Составитель В. Полуэктов

Техред M. Ìîðãåíòàë Корректор В. Гирняк

Редактор Л. Зайцева

Заказ 3992 Тираж 484 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Об 1 И г

Фиг. 5

luau йла

e/с