Гидродинамическая опора скольжения
Использование: точное приборостроение , в гироскопических устройствах, видеомагнитофонах , накопителях информации на жестких и гибких дисках вычислительных машин. Сущность изобретения: опора содержит пяту в виде шипа 1 и подпятника 2, установленные с зазором между их полусферическими поверхностями. В зазоре размещена рабочая жидкость 3. Подпятник установлен в корпусе, под ним размещен кольцевой постоянный магнит 4, В совмещенных центральных отверстиях подпятника и магнита установлена заглушка. Корпус и заглушка выполнены из магнитомягкого материала. На периферии подпятника и в зоне его полюса предусмотрены полости 8 для сбора продуктов износа 1 ил.
COl03 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)л F 16 С 17/10, ЗЗ/02
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4842426/27 (22) 11.04,90 (46) 15.11.92. Бюл. N 42 (71) Научно-исследовательский институт прикладной механики Научно-производственного обьединения "Ротор" (72) А.С.Бондарь, В.А.Виллерт, П.М.Дэин, Ю.О.Круглов и В.С.Славин (56) Патент Великобритании N 1443448, кл.
F 16 С ЗЗ/02, 1976. (54) ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ ОПОРА
СКОЛЬЖЕНИЯ (57) Использование: точное приборостроение, в гироскопических устройствах, видео» Ж,», 1775563 Al магнитофонах, накопителях информации на жестких и гибких дисках вычислительных машин. Сущность изобретения: опора содержит пяту в виде шипа 1 и подпятника 2, установленные с зазором между их полусферическими поверхностями. В зазоре размещена рабочая жидкость 3. Подпятник установлен в корпусе, под ним размещен кольцевой постоянный магнит 4. В совмещенных центральных отверстиях подпятника и магнита установлена заглушка. Корпус и заглушка выполнены из магнитомягкого материала. На периферии подпятника и в зоне его полюса предусмотрены полости 8 для сбора продуктов износа. 1 ил.
1775563
Изобретение относится к точному приборостроению и может быть использовано н гироскопических устройствах, видеомагнитофонах, накопителях информации на жестких и гибких дисках вычислительных машин.
Известны гидродинамические опоры скольжения со сферическими, коническими, цилиндрическими или плоскими рабочими поверхностями. на которых нанесены спиральные или винтовые канавки, создающие при вращении шипа избыточное давление жидкости, находящейся в рабочем зазоре между шипом и подшипников, в результате чего образуется подъемная гидродинамичеакая сила. Необходимая величина подьемной силы обеспечивается количеством, формой и pacIIon<»I Известна гидродинамическая опора., выбранная В качестве прототипа, которая состоит из неподвижной оси с полусферически74 шипом со спиральными канавками и сферического подпятника, установленного iB перегopQQI На оси симметрии подпятника имеется отверстие, через которое вытекает смазочная K!I II<0 T, нагнетаемая в рабочий 3830р I<8 невками и!!Лпа при вращении корпуса, Вытекающал жлдкость отбрасывается центробе>кными силами на периферию и через отверстия н перегородке попадает во Втору!О часть корпуса, откуда BH09b !чагг(е тается н рабочий зазор канавками, Таким образом происходит очищение рабочей зонь! от продуктов износа при обновлении смазки, за счет чего достигается увеличение ДОЛГОВЕЧНОСТИ. Принцип действия, заложенный в основу увеличения долговечности прототипа— обновление смазк!л н рабочей зона за счет действия центробежных сил — ограничинает Область применения такими конструкциями огтор„в которых воаи1ается корпус (подшип-!!Ик), а шип остается неподвижным, Налиl 30 > 5 55 чие сквозного отверстия для вытекания смазочной жидкости на полюсе подшипника приводит к существенному изменению эпюры избыточного давления жидкости в рабочей зоне, н результате чего уменьшается эффективная подьемная сила опоры, При работе могут быть такие режимы, при которых за полюсным отверстием возникнет разрежение и начнется кавитация, вызывающая вибрацию и разрушение рабочих поверхностей опоры, Целью изобретения является увеличение несущей способности самоочищающейся гидродинамической опоры, в результате чего увеличится предельно-допустимая нагрузка на опору и долговечность опоры. Поставленная цель достигается тем, что известная гидродинамическая опора, содержащая установленные с зазором пяту в виде шипа со спиральными канавками на рабочей полусферической поверхности и подпятник с ответной полусферической поверхностью и с центральным отверстием и размещенную в зазоре рабочую жидкость, снабжена корпусом и заглушкой, выполненными из магнитомягкого материала и кольцевым постоянным магнитом. Заглушка установлена в совмещенных отверстиях подпятника и магнита. Магнитное поле н рабочей зоне гидродинамической опоры, созданное описанной магнитной системой, имеет осесимметричный характер с возрастающей от экватора к полюсу напряженностью, Благодаря неравномерности магнитного поля продукты износа сепарируются: диамагнитные частицы выносятся в область слабого поля у экватора, а ферро- и парамагнитные втягиваются в область сильного поля у полюса подшипника. Для сбора продуктов износа у экватора и полюса опоры выполнены полости ловушки, попадая в которые они вытесняют заложенную там смазочную жидкость в рабочий зазор. lloлость у полюса опоры выполнена в виде отверстия, заглушенного магнитопроводом магнитной системы, в результате чего отсутствует истечение жидкости и давление, а, следовательно и подъемная сила опоры не уменьшаются. На чертеже приведен пример выполнения гидродинамической опоры, Гидродинамическая опора состоит иэ пяты 1, установленной в подпятник 2 с зазором, в котором находится смазочная жидкость 3, Магнитная система образована кольцевым магнитом 4 с радиальной намагниченностью и магнитопроводом 5, Путь магнитного потока показан пунктирными линиями 6. Для сбора диамагнитных частиц в продуктах износа, выводимых из рабочей 1775563 Составитель В.Виллерт Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор M.Äåì÷èê Редактор Заказ 4026 Тираж 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 зоны. служит уширение зазора в экваториальной части опоры, образованное фасками 7, Полость — ловушка 8 служит для сбора ферро- и пэрамагнитных частиц в продуктах износа. Устройство может быть выполнено как с вращающимися шипами, так и с вращающимися подшипниками. Давление в рабочем зазоре для заявляемого технического решения при одинаковых скоростях вращения и геометрии рабочих поверхностей с прототипом всегда больше благодаря отсутствию истечения из отверстия у полюса подшипника, в результате чего подъемная сила Q выше на 20-25; при номинальной скорости вращения. Повышенная подъемная сила означает, что возникновение гидродинамического слоя смазки при разгоне ротора и касание рабочих поверхностей опоры при торможении ротора происходит при более низкой скорости вращения, что приводит к увеличению ресурса (долговечности) предлагаемой гидродинамической опоры по сравнению с устройством-прототипом, Проведены испытания полусферической опоры радиуса 1,19 мм, маслом MC-14 и самарийкобальтовым магнитом с размерами 0,5 х х 4мм. Скоро=ть всплытия ротора составляет не более 20 рад/с. Проводятся ресурсные испытания. Изобретение предполагается 5 использовать в разработках предприятия, Формула изобретения Гидродинамическая опора скольжения, содержащая установленные с зазором пяту 10 в виде шипа со спиральными канавками на рабочей полусферической поверхности и подпятник с ответной полусферической поверхностью и с центральным отверстием и размещенную в зазоре рабочую жидкость, о 15 т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения нагрузочной способности, она снабжена корпусом и заглушкой, выполненными из магнитомягкого материала, и кольцевым постоянным магнитом, в корпусе 20 установлен подпятник, под которым размещен кольцевой магнит, а в совмещенных отверстиях магнита и подпятника расположена заглушка, при этом у периферии подпятника и в зоне его полюса размещены 25 полости для сбора продуктов износа, 
