Подшипник скольжения

Подшипник скольжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i)) 590509

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.11.75 (21) 2312387/25-27 (51) М. Кл 2 F 16С 17/02

Г 16С 32/06 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

Совета Министров СССР (23) 11риорптет (43) Опубликовано 30.01.78. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 21.02.78 (53) УДК 621.822.5 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

А. А. Быстров, А. Б. Быстров и A. К. Кулаков

Специальное конструкторское бюро института нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева (71) Заявитель (54) ПОДШИПНИК СКОЛЬЖЕНИЯ

Изобретение относится к области машиноприборостроения, а точнее к устройству подшипников скольжения с газовой смазкой, используемых, в частности, для создания маломоментных и точных опор измерителей вращающих моментов и других приборов, работающих в широком диапазоне скоростей вращения.

Известны аэростатические газовые подшипники (иначе называемые подшипники с внешним наддувом), в которых для получения несущей способности используют избыточное давление газа, подаваемого в зазор между шипом и вкладышем подшипника от внешнего источника газа, уравновешивающее внешнюю нагрузку (1).

Такой газовый подшипник обладает несущей способностью при любой относительной скорости поверхности шипа и цапфы.

Аэростатические газовые подшипники, использующие пористые вкладыши при хорошей несущей способности и малом расходе газа, не обладают паразитным вращением, возникающим вследствие турбинного эффекта, а также лучшими характеристиками с точки зрения устранения вибраций, возникающих за счет эффекта «пневматического молота».

Характерным недостатком подшипников с внешним наддувом является необходимость установки внешнего источника газа — насоса и устройства для стока отработанных газов, что, как правило, ограничивает область их применения. Подшипники с пористыми вкладышами кроме того требуют очень тщательной очистки и осушки газа, в связи с чем мало надежны, Известен также подшипник скольжения, содержащий корпус, по крайней мере один вкладыш из пористого материала и один резервуар для смазки, поступающей на поверхность трения через капиллярные отверстия вкладыша. Для того чтобы осуществлять автоматическое регулирование подачи смазки на поверхность трения в зависимости от температуры, оп снабжен расположенными в резер- вуаре для смазки теплопроводными элементами, в полостях которых, сообщающихся с полостью резервуара, размещено газообразующее вещество, например Са (НСОз) q (2).

Этот подшипник имеет встроенное устройство для создания избыточного давления газа, который получается химически чистым и не требует дополнительной очистки. Однако в данном устройстве давление газа использует2ся для подачи смазочного материала в рабочий зазор подшипника, а не для создания его несущей способности. Так как вязкость смазочных материалов превышает вязкость смазки на основе газа, этот подшипник обладает значительным паразитным моментом трения и, 3 кроме того, в устройстве происходит значительная потеря газа, вырабатываемого газообразующим веществом вследствие его утечки.

Используемое в устройстве вещество после выработки газа требует полной замены.

Целью изобретения является повышение экономичности устройства путем устранения поте рь газа и газообразующего вещества.

Поставленная цель достигается тем, что подшипник скольжения соединяется с встроенным в него обратимым газовым накопителем на основе редкоземельных — кобальтовых или никелевых гидридов, которые могут отдавать и поглощать в больших количествах газообразный водород.

Указанные гидриды отдают газообразный водород при их нагревании и поглощают его при охлаждении.

Большая газообразующая способность этих гидридов позволяет выполнить подшипник непосредственно с газовой смазкой (аэростатическим), что позволяет уменьшить момент трения на валу подшипника.

Для этого подшипник скольжения с пористым вкладышем предлагается соединить с газовым накопителем таким образом, чтобы выделение газа из накопителя происходило через поры вкладыша в рабочий зазор подшипника, в котором в результате появления давления газа возникнет подъемная сила, т. е. появится несущая способность.

Для поддержания давления газа необходимо при этом производить нагревание газообразующего вещества.

С целью предотвращения потерь газа газовый накопитель следует выполнить секционным, часть секций которого включить в режим поглощения отработанного в подшипнике газа.

Для этого секции, находящиеся в режиме регенерации (накопления газа), следует охлаждать.

Нагрев и охлаждение секций газового накопителя целесообразно производить с помощью полупроводниковых термоэлектрических преобразователей, которые позволяют одновременно нагревать и охлаждать материал накопителя благодаря тому, что прои пропусканни электрического тока через эти термопреобразователи один конец их разогревается при охлаждении другого.

На чертеже приведен предлагаемый подшипник скольжения в разрезе на примере радиально-упорного подшипника с пятью секциями газового накопителя.

Подшипник имеет шип (цапфу) 1, установленный с зазором 2 относительно вкладыша 3.

Вкладыш 3 выполнен из пористого материала, способного пропускать газ в радиальном направлении.

Корпус 4 подшипника имеет перегородки 5, образующие камеры 6, заполненные, например, лантано-никелевым гидридом, имеющим способность интенсивно накапливать и отдавать при нагревании водород.

Каждая камера герметизирована и имеет

590509

10

20 рабочий зазор подшипника скольжения, где

65 выход для газа только через пористый вкладыш 3.

В перегородках, разделяющих камеры— секции газового накопителя, установлены термоэлектрические преобразователи 7, позволяющие производить илн нагрев или охлаждение газообразующего вещества, заполняющего эти камеры, причем если одна из секций нагревается данным термопрсобразователем, то другая, примыкающая к нему секция, им охл ажда ется.

Термоэлектрические преобразователи включены попарно навстречу друг другу так, что два преобразователя производят нагрев или охлаждение секций газового на копителя„расположенных между ними.

При нагревании лантано-никелевого гидрида последний начинает выделять водород, который через пористый вкладыш поступает в возникает давление газа, которое, в свою очередь, образует подъемную силу подшипника и его несущую способность.

Отработанный газ движется в сторону соседней секции газового накопителя, которая в этот момент охлаждается и способна накапливать отработанный в подшипнике водород, который поступает чсрез пористый вкладыш в соответствующую камеру из рабочего зазора подшипника.

После израсходования газа-носителя в работающих секциях последние переключаются на режим регенерации, а поддержание несущей способности подшипника осуществляется за счет секций, накопивших водород в предыдущем цикле работы.

Переключение режима работы накопителя осуществляется изменением направления электрического тока через полупроводниковые термоэлектрические преобразователи.

Естественно, что часть газообразного водорода будет выходить наружу через зазор между корпусом подшипника и шипом. Эта естественная убыль водорода должна периодически пополняться подзарядкой газового накопителя от внешнего источника газообразного водорода при его продувании через охлаждаемый подшипник.

В связи с тем, что в газовом накопителе генерируется химически чистый водород, в устройстве не происходит загрязнения и перекрытия пор пористого вкладыша, что повышает надежность и увеличивает срок службы подшипника.

Формула изобретения

1. Подшипник скольжения, содержащий расположенные в корпусе пористые вкладыши и источники избыточного давления газа, имеющие газообразующие элементы, расположенные в камерах, образованных степкой корпуса, установленными в исм поперечными перегородками и пористыми вкладышами, а также нагреватели, отличающий ся тем, что, с целью повышения экономичности, подшипник

590509

Составитель И. Крылова

Тсхрсд И. Михайлова

Рсдактор А. Чепайкина

Корректор Е. MoxoBd

;1аказ 523/14 Изд. М 184 Тирани 1!54

11ПО 1осударствснного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Подппснос

Типография, пр, Сапунова, 2 снабжен поглотителями газа и охладителями.

2. Подшипник по п. 1, отли ч а ющи и ся тем, что нагреватели и охладители смонтированы в перегородках корпуса.

3. Подшипник по п. 1, отличающийся тем, что нагреватели и охладители смонтированы между перегородками корпуса в средней их части, причем корпус имеет дополнительную замкнутую камеру, сообщающуюся с упомянутыми камерами.

4. Подшипник по п. 1, отлич ающи и ся тем, что газообразующий элемент содержит газопоглощающее вещество и выполнен, например, из редкоземельного — кобальтового плп никелевого гидрида.

5. Подшипник скольжения по п. 1, о тл и ч аю шийся тем, что нагреватели и охладители выполнены в виде термоэлектрических п.реобразователей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. 1(опстаптинеску В. Н. Газовая смазка.М., «Машиностроение», 19б8, с. 199 — 275.

2. Лвторское свидетельство СССР №388141, кл. F 16С 17/12, 28.12.70.