Опорно-поворотный круг
Изобретение относится к опорно-повортным кругам кранов и других грузоподъемных машин. Опорно-повортный круг содержит неподвижное и подвижные кольца с беговыми дорожками, контактирующими с телами качения, расположенными между ними. Поперечное сечение профиля беговых дорожек представляет собой равнонаклоненный к основанию круга квадрат с выполненными на каждой его стороне радиусными выемками, а беговые дорожки состоят из 8 прямолинейных и 4 радиусных поверхностей, расположенных по диаметру центра беговых дорожек круга. В беговых дорожках с прямолинейными поверхностями установлены крестообразно роликовые тела качения, а между ними в беговых дорожках с радиусными поверхностями - шариковые тела качения, причем диаметр шариков превышает диаметр роликов. Достигается повышение грузонесущей способности беговых дорожек и снижение контактных нагрузок. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к опорно-поворотным кругам кранов и других грузоподъемных машин.
Известен опорно-поворотный круг грузоподъемной машины по а.с. СССР №265001, М. кл. Е02F 9/12, содержащий неподвижное и подвижные верхнее и нижнее кольца, и установленные в дорожках качения (беговых дорожках) тела качения (ролики). Неподвижное кольцо круга крепится к неповоротной части крана, подвижные - к поворотной части.
Описание работы опорно-поворотных кругов грузоподъемной машины
Передача нагрузок от поднимаемого груза происходит через скрепленные верхнее и нижнее подвижные кольца круга на тела качения, и далее - на неподвижное кольцо круга и на корпус грузоподъемной машины.
Описание недостатков опорно-поворотных кругов
В известной конструкции ролики находятся в постоянном точечном контакте между собой и в линейном с беговыми дорожками. В процессе работы контакт роликов между собой происходит по кольцевой линии, вся же остальная их поверхность оказывается вне зоны контакта, а контакт с беговыми дорожками происходит по линии.
В широко применяемых конструкциях [1] опорно-поворотных кругов с крестообразно расположенными роликовыми телами качения беговые дорожки работают попарно в зависимости от нагрузки. Всего в передаче нагрузок в одном направлении может участвовать до 50% роликов от их общего количества в поворотном круге; из них только 25% роликов воспринимают нагрузку. Поэтому в большинстве случаев ролики опорно-поворотного круга, проработавшие 3...5 лет, имеют износ в виде кольцевой канавки по поверхности, по которой и происходит их разрушение. Одновременно образуются кольцевые выступы на поверхности беговых дорожек, что в совокупности приводит к выходу из строя опорно-поворотного круга. Это является недостатком известных конструкций опорно-поворотных кругов с роликовыми телами качения.
В опорно-поворотных кругах с шариковыми телами качения нагрузку воспринимают 50% тел качения независимо от направления нагрузки. При использовании в опорно-поворотных кругах шариковых тел качения в процессе работы происходит точечный контакт между телами качения и с дорожками качения, отчего по периметру дорожек качения образуются сферические кольцевые канавки. Это провоцирует износ беговых дорожек колец опорно-поворотного круга, что является недостатком опорно-поворотных кругов с шариковыми телами качения.
Технической задачей изобретения является разработка конструкции опорно-поворотного круга, позволяющей повысить грузонесущую способность беговых дорожек путем замены в опорно-поворотном круге с крестообразным расположением роликовых тел качения их половины на шариковые, диаметр которых превышает диаметр роликовых тел качения.
Технический результат достигается тем, что поперечное сечение профиля беговых дорожек представляет собой равнонаклоненный к основанию круга квадрат с выполненными в центре каждой его стороны радиусными выемками, а беговые дорожки состоят из 8 прямолинейных и 4 радиусных поверхностей, расположенных по диаметру колец круга, в которых установлены: в беговых дорожках с прямолинейными поверхностями - крестообразно роликовые тела качения, а между ними в беговых дорожках с радиусными поверхностями - шариковые тела качения, причем диаметр шариков превышает диаметр роликов, а ширина радиусных выемок для шариковых тел качения выполнена в пределах от 0,004 диаметра центра беговых дорожек колец поворотного круга до 1/3 ширины ролика (расчет выполнен согласно рекомендациям [2]). При установке тел качения таким образом нагрузки распространяются и на дополнительные радиусные поверхности беговых дорожек, а общее количество тел качения, которые будут работать и воспринимать нагрузку в любом направлении, составит до 65% от общего числа. Это позволит более рационально распределить прилагаемые и снизить контактные нагрузки на беговые дорожки до 25%, тем самым повысить их грузонесущую способность.
На фиг.1 изображено сечение профиля опорно-поворотного круга, где 1, 2 - подвижные кольца, 3 - неподвижное кольцо, 4 - беговые дорожки, 5, 6 - шариковые и роликовые тела качения. На фиг.2 изображено продольное сечение А-А дорожки поворотного круга и расположение тел качения; на фиг 3 изображены места износа поверхности ролика 6 шириной «b»; участки «a», «с» представляют изнашиваемые выдавливанием поверхности прямолинейной беговой дорожки, в результате чего образуется поверхность в виде кольцевого выступа «b» высотой δ1 на беговой дорожке. На фиг.4 изображено место износа на беговой дорожке от шариковых тел качения в виде сферической кольцевой канавки «d» глубиной δ2. На фиг.5 изображено сечение Б-Б опорно-поворотного круга с расположенными шариковыми телами качения 5, находящимися между беговыми дорожками в точечном контакте. На фиг.6 показаны прямолинейные поверхности беговых дорожек в линейном контакте с роликами. Предложенный профиль беговой дорожки колец 1, 2, 3 позволяет устанавливать в беговых дорожках опорно-поворотного круга крестообразно роликовые и между ними шариковые тела качения, тем самым увеличить общую рабочую поверхность в зонах контакта с беговыми дорожками. Конструктивное изменение беговых дорожек состоит в том, что на месте выступа «b», фиг.3, который образуется в процессе эксплуатации на беговых дорожках круга с роликовыми телами качения, выполняется радиусная выемка для размещения шариков; это исключает возможность появления выступа. Благодаря такой конструкции опорно-поворотного круга процесс износа дорожек качения продлевается во времени, что повышает долговечность круга в целом.
Ссылочная литература
1. Зайцев Л.В., Полосин М.Д. Автомобильные краны. М.: Высшая школа. 1982 г.
2. Пинегин С. В. Контактная прочность и сопротивление качению. М.: Машиностроение. 1969 г.
1. Опорно-поворотный круг, содержащий неподвижное и подвижные кольца с беговыми дорожками, контактирующими с телами качения, расположенными между ними, отличающийся тем, что поперечное сечение профиля беговых дорожек представляет собой равнонаклоненный к основанию круга квадрат с выполненными в центре каждой его стороны радиусными выемками, а беговые дорожки состоят из 8 прямолинейных и 4 радиусных поверхностей, расположенных по диаметру колец круга, с установленными в беговых дорожках с прямолинейными поверхностями крестообразно роликовыми телами качения, а между ними в беговых дорожках с радиусными поверхностями - шариковыми телами качения, причем диаметр шариков превышает диаметр роликов.
2. Опорно-поворотный круг по п.1, отличающийся тем, что ширина радиусных выемок для шариковых тел качения выполнена в пределах от 0,004 диаметра центра беговых дорожек колец поворотного круга до 1/3 ширины ролика.
