Опорный стенд

Союз Советскиа Соцнаектичесмиа Республик(22) Заявлено 090779 (21) 2813998/25-27 (5)М, Кл,с присоединением заявки М(23) Приоритет В 23 К 31/06 В 23 К 37/04 ГосуААРстеенныв омнтет СССР ЯО АФЯВВ н 306 йтенкй я юткратий.039 (088.8) И.Г.Кладницкий, Ю.М.Бережнов, Г.Л. рдеез, В.,-.М.Лейбзоа,В.А.Чеботарев и И.В.Антип вВсесоюзный научно-исследовательский и проектный институт технологии химического и нефтяного айпаратостроения(54) ОПОРНЫЙ СТЕНД Изобретение относится к машиностроению, в частности к опорам качения, обеспечивающим поступательное перемещейие и вращение цилйндрических иэделий, например труб.Известен стенд для вращения шаровых резервуаров, содержащий установленные на основании и на опорном кольце роликоопоры, в котором иэделие поднимается опорным кольцом, основа-ние с роликоопорами поворачивается на требуемый угол, после чего опорное кольцо опускается и иэделие ус" танавливается на роликоопоры (1).Однако этот стенд конструктивно сложен и требует дополнительных технологических операций для вращения, иэделия. известен также стенд для продоль"ного перемещения и вращения труб,содержащий установленные на основаниив два ряда опорные элементы в видероликовых опор, часть иэ которых поднимается для осуществления продольного перемещения труб (2),Недостатком этого стенда являетсяего конструктивная сложность, наличиедополнительных механизмов для подъема части роликов,Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результату кпредлагаемому является опорный стенддля продольного перемещения и враще-,ния труб, содержащий установленныена основании симметрично относитель"но продольной оси опоры корпуса сосмонтированными в каждой иэ них опорным шаром для труб и взаимодействую 0,шими с шаром промежуточными каткамис взаимно перпендикулярными осями,установленными в диаметральной плос 1кости шара 3.Недостатком этого стенда является 5 малая нагрузочная способность опорного элемента в направлении перпендикулярном плоскости расположения промежуточных элементов. При больших нагрузках в этом направлении, превы шающих допустимые для реального стен"да, эа счет смещения шара, возникаютрасклинивающие усилия, нарушающиесвободное вращение промежуточных элементов.25 Цель изобретения - повышение нагрузочкой способности опорного элемента, что ведет к повышению надежности работы стенда.Поставленная цель достигается 30 тем, что на основании смонтированыдополнительные промежуточные катки,установленные радиально шару и вза-,имодействующие с ним,при этом корпусустановлен на основании с воэможнос-,тью поворота относительно оси, проходящей через центр шара и через точку пересечения осей дополнительныхпромежуточных катков.На фиг.1 изображена опора качения;на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 у наФиг.3 - разрез Б-Б на фиг.2.Опорный стенд для поступательногоперемещения и вращения труб состоитиз основания 1, на котором в два ряда установлены опорные элементы 2.На основании каждого опорного элемента закреплены на осях 3 промежуточные катки 4, выполненные в видеподшипников качения, контактирующиес шаром 5 для иэделия.;Также на основании на подшипнике 6 качения смон- .тирован корпус 7, в котором эакреп -лены на осях 8 промежуточные катки9, выложенные в виде подшипников качения, также контактирующие с шаром5. Точки контакта катков 9 с шаром5 и оси 8 их вращения 4, эакрегленные в корпусе 7 лежат в.диаметральнойплоскости шара. Точка контакта катков4 с шаром 5 и оси 3 их вращения, закрепленные на основании лежат в диаметральной плоскости шара, расположенной перпендикулярно плоскостиподшипников 9,Такое взаиморасположение контактирующих с шаром подшипников основания и корпуса обеспечивает вращениешара без скольжения относительнооси, проходящей через центр шара ичерез точку пересечения осей 3 катков 4, что повышает нагрузочную спо.собность опорного элемента в направлении действия сил от веса трубы.Стенд работает следующим образом.При вращении шара 5 относительнооси, проходящей через центр шара ичерез точку пересечения осей 3 катков4, шар вращается беэ скольжения наподшипниках 4 и вместе с корпусом7 на подшипнике 6, при этом подшипники 9 не вращаются, а труба переме"щается продольно.При вращении трубы, шар вращается без скольжения на подшипниках 4вокруг оси. параллельной продольнойоси опоры и изделия, при этом подшипники 9 вращаются беэ скольжения,а корпус 7 не вращается. При вращении трубы после ее продольного перемещения может возникнуть частный случай, когда ось вращения шара проходит через точки контакта шара с двумя противолежащими подшипниками 9 корпуса (см. чертеж), при этом подшипники 9 через точки кон такта которых проходит ось вращения шара, не вращаются, а другие подшипники 9 вращаются без скольжения. Вращение шара в точке можно рассматривать как частный случай трения качения при радиусе катающейся окружности равном нулю.Если рассматривать вращение шара в точке как частный случай трений скольжения, то момент трения при вращении шара равен произведению си" лы трения на плечо;где- коэффициент трения скольжения (сталь по стали 0,1);Р - нормальная сила к поверхности трущихся тел, кг;- радиус точки приложения силы трения, см.Произведение Х,Р - есть сила трения, 1 - радиус точки приложения си" лы трения при вращении шара в точке соответствует коэффициенту трения качения или плечу трения качения К в см сталь по стали 0,001 см).Таким образом, момент трения при вращении шара в точке будет минималь-. ным и равнымМтР Оф 1 Р0001 ф 0,0001Р,Сйла Р в данном случае также минимальна, так как подшипники в точках контакта с шаром, через которые проходит ось вращения шара, не испытывают нагрузок ни от веса шара, ни от веса изделия, ни от усилия вращения трубы 10.Таким образом, опорный стенд обеспечивает вращение и осевую подачу трубы при повышении нагрузочной способности опорного элемента, что ведет к повышению надежности работы опоры качения и может найти поименение при сварке продольных и кольцевых шнов обечаек, труб и других цилиндрических изделий при изготовлении нефтяной и химической аппаратуры.Формула изобретенияОпорный стенд, содержащий установленные на основании симметрично относительно продольной оси опоры корпуса со смонтированными в каждом из них опорным шаром для труб и взаимодействующими с шаром промежуточными катками с взаимно перпендикулярными осями, установленными в диаметральной плоскости шара, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повыше" ния нагруэочной способности на осно- вании смонтированы дополнительные промежуточные катки, установленные радиально шару и взаимодействующие с ним, при этом корпус установлен на основании, с возможность поворота относительно оси, проходящей через центр шара и через точку пересечения осей дополнительных промежуточных катков.863260 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе2. Авторское свидетельство СССР9 422559, кл. В 23 К 31/06,В 23 К 37/04 14.02.72.3, Авторское свидетельствоСССР9 647472, кл. В 23 К 31/06,5 Г г.б С 29/00, 01.09.76 (прототип). 1. Авторское свидетельство СССРВ 340498,. кл. В 23 К 37/04,29.04.71. ла 8 ерму юг. 5 Составитель Е.Крюковадактор И.Касарда Техред А. Ач Корректор В.Бутяга Тираж 1151 осударственного ам изобретений Москва, Ж-З 5,е к 4/5 филиал ППП фПатентф, г.ужгород, ул.Проектная, 4 7656/21 ВНИИПИ по д 113035