Дейдвудная опора скольжения

 

(i i) 888S37

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ бонз Советских

Седиалнстииеских

Ресоуолик (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 12.12.79 (21) 2852462/25-27 с присоединением заявки Ме (51) М. Кл.

F 16С 17/14 (53) УДК 62!.822.5 (088.8) оо делам изаоретений (43) Опубликовано 23.10.82. Бюллетень М 39 и открытий (45) Дата опубликования описания 23.10.82 (54) ДЕ ЙД ВУДНАЯ О ПОРА СКОЛ b)K Е Н И Я

Государственный комитет

Приоритет

Изобретение относится к судостроению и может быть использовано в узлах трения машин и механизмов, работающих в загрязненных механическими примесями средах.

Известен дейдвудный подшипник, содержащий металлическую втулку и неметаллический вкладыш, выполненный составным по окружности из отдельных продольных секций и имеющий открытые в сторону вала сквозные в осевом направлении канавки (1).

Недостатком такой конструкции подшипника является то, что при работе в средах, содержащих различные виды механических примесей, эти примеси потоком жидкости втягиваются в зазор, попадают в смазочный клин и изнашивают как шейку вала, так и подшипник, что приводит к недостаточной надежности и долговечности всего узла трения.

Целью изобретения является повышение надежности и срока службы подшипника скольжения.

Указанная цель достигается тем, что в дейдвудной опоре скольжения, содержащей цапфу вала и составной вкладыш, выполненный из отдельных продольных секций и имеющий открытые в сторону вала сквозные в осевом направлении канавки, часть секции вкладыша, расположенная в нагруженной зоне, выполнена выступающей над смежными секциями и имеет опорную поверхность, концентричную наружной по5 верхности вкладыша, а остальная часть секции вкладыша выполнена с внутренней поверхностью, эксцентричной его наружной поверхности, причем канавки выполнены на боковых поверхностях выступающих и

10 смежных с ними секций в месте их стыка и имеют в поперечном сечении спиралевидную форму.

Выполнение одной из секций, являющейся опорной поверхностью, выступающей от15 носительно смежных, позволяет получить в рабочем положении зазор между вкладышем и валом, увеличивающимся от минимального значения в точке, противоположной точке приложения равнодействующей

20 нагрузки на опору, до максимального на границе с опорной поверхностью. Такое конструктивное выполнение опорной поверхности опоры, обеспечивающее увеличивающийся зазор между валом и вкладышем от верхней точки к опорной поверхности, дает возможность при вращении вала максимально удалить имеющиеся в жидкости механические примеси от поверхности вала на внутреннюю поверхность вкладыша и значительно уменьшить вероятность

10 попадания механических примесей в смазочный клин.

Выполнен I0 в месте максимального зазо ра на 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 жидкость 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 будут вовлекаться в центр вихря и продольным потоком, имеющимся в опоре за счет общего, потока 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 вкладыша имеет две поверхности В и Г, эксцентрично располо>кенные одна относительно другой.

Поверхность В имеет внутренний диаметр В„с центром 0> (ненагруженная зона вкладыша) и образована путем эксцентричной расточки вкладыша со смещением центра расточки в них относительно оси подшипника на величину 001=Ль Величина Л выбирается равной или несколько большей 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

D, центром О и центральным углом О (не более 90 — 100 ) является нагруженной зоной вкладыша 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, 15

З0

q5

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

А. В смежных секциях 2 имеются канавки, образованные в поперечном сечении кривой

Б. Образующие А и Б сопряжены в точке пересечения кривых с плоскостью контакта секций и совместно составляют поперечное сечение канала 4 спиралевидной формы.

Возможен вариант выполнения подшипника, показанный па фиг. 2, в котором кривая 4 и внутренняя поверхность 1 выступающей секции 3 имеют в точке касания E общую касательную 5, а кривая Б и внутренняя поверхность В смежной секции имеют в точке касания И также общую касательную б. 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 вкладыша 2, жидкость вследствие сил вязкого сцепления с поверхностью вала движется в зазоре вместе с валом в сторону увеличивающейся части зазора. (Рассматривается движение 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 вну ренней 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 примеси 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 4вследствие 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 возвратжидкости, а значит и механических примесей, к началу зоны контакта.

Работа опорной поверхности опоры в загрязненных жидкостях будет как бы эквивалентна работе опоры в чистой жидкости, что обеспечивает повышение его надежности и срока службы.

888637

В случае, когда канал 4 образован спиралеобразной кривой А, имеющей в точке касания с внутренней поверхностью выступающей 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 смешанного 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 открытыс в сторону валй сквозные в осевом направлении канавки, отличающаяся тем, что, с целью повышения долговечности, частьсекциивкладыша, расположенная в нагруженной зоне, выполнена выступающей над смежными секциями и имеет опорную поверхность, концентричную наружной поверхности вкладыша, а остальная часть секции вкладыша у 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 попед речном 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).

888637

Составитель Б. Моисеева

Редактор Е. Зубиетова Техред О. Павлова Корректор Н. Федорова

Заказ 1674/5 Изд. № 237 Тираж 798 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2