Подшипниковый узел

ОПИСАНИЕ 881405ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоцивлистическихреспублик ополнительн авт. с Заявлено 26,02.79 (21) 2742299/2551) М 16 С 33(00 рисоединением з) Приоритет -вкиГос дарственных комнте Опубликовано 15.11.8 3) УДК 621. .5(088.8) ллетень42 я 25.18оам нзобретенни открытий ата опубликования опис) 6 РР 1 с н и 55 евский ордена Трудово институт инженеров гр расного Знамени нской авиации-) Зд 55 вител 54) ПОДШИПНИКОВЫЙ УЗЕЛ Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в опорах скольжения тяжело нагруженных роторов,Известен подшипниковый узел, содержащий втулку, размещенный в ней с зазором, заполненным смазкой, вал, а также источник, постоянного тока, при этом к втулке и валу подвелено электрическое напряжение. Кроме того, смазка, представляющая собой масло на основе углеводородов, способна под воздействием электрического тока выделять углерол, который, осаждаясь на поверхностях трения втулки и вала, значительно улучшает свойства упомянутой смазки 11.Олнако известный подшипниковый узел недостаточно долговечен, так как при работе под действием нагрузки и температуры, развивающейся в зоне трения, смазка теряет свои прочностные свойства, подвергается деструкции и выдавливается из зазора между втулкой и валом.Целью изобретения является повышение износостойкости и надежности. 26Указанная пель лостигается тем, что подшипниковый узел содержит камеру и штуцер, выполненные,из диэлектрического материала и заполненные электролитом, и размещенную в камере подвеску с закрепленной на ней металлической пластиной, при этом во втулке выполнено сквозное радиальное отверстие, соединяющее через упомянутый штуцер поверхности трения вала и втулки с камерой, и, кроме того, металлическая пластина соединена с положительным полюсом, а втулка и вал - с отрицательным полюсом источника постоянного тока.На чертеже схематически изображен подшипниковый узел, поперечное сечение.Подшипниковый узел содержит втулку 1 и размещенный в ней с зазором 2 вал 3, источник 4 постоянного тока, камеру 5 и штуцер 6, выполненные из диэлектрического материала и заполненные электролитом 7, размещенную в камере 5 подвеску 8 с закрепленной на ней металлической пластиной 9. Во втулке 1 выполнено сквозное радиальное отверстие 10, соединяющее через штуцер 6 поверхности трения вала 3 и втулки 1 с камерой 5. Металлическая пластина 9 соединена с положительным полюсом, а втулка 1 и вал 3 - с отрицательным полюсом источника 4 постоянного тока. Камера 5 с электролитом 7 закрыта крышкой 1.Состав электролита 7 определяется тем, какое покрытие необходимо получить на поверхностях трения втулки 1 и вала 3, и каковь 1 должны быть его свойства.При отсутствии вращения вала 3 электрическая цепь разомкнута. Гри вращении 5 вала 3 происходит износ поверхноетей трения как вала 3, так и втулки 1,что приводит к увеличению зазора 2. Электролит 7 заданного состава через отверстие 10 в боковой поверхности втулки 1 проникает в зазор 2 и образует гальваническую ячейку (вал 3 и втулка 1) - электролит 7 - анод (пластина 9). На поверхности вала 3, а также и на внутренней поверхности втулки 1 осаждается металлическое покрытие. При движении вала 3 покрытие размазывается 15 лз всей поверхности вала 3, и втулка 1 выглаживает и уменьшает зазор 2 между поверхностями трения. Целесообразно подбирать электролиты 7 для осаждения мягких металлов (свинца, меди, олова и др.), которые способны работать как металлическая смазка, постоянно генерируемая в зоне трения. Плотность тока подбирается экспериментально с учетом возможной величины износа, т. е. с учетом возможной величины зазора 2, возникающей при заданной нагрузке и схеме нагружения, а также скорости вращения вала 3. 2 О 25 При разомкнутой электрической цепи осаждение металла не происходит, Металлическое покрытие, осажденное в процессе работы на поверхностях трения, препятствует коррозионному действию электроли- та 7.Пример, На валу 3 из закаленной стали У 8 А установлена втулка 1 из бронзы марки Бр. АЖ 4 - 2. Через штуцер 7 из тефло-. на, вставленный в отверстие 10 в боковой поверхности втулки 1, вал 3 соединен с камерой 5 из тефлона, Камера 5 заполнена электролитом 7 меднения следующего состава (г вещества на литр воды):40Сернокислая медь 35Пирофосфорный натрий 110Фосфорнокислый натрийдвухза мещенный 95Сегнетова соль 35Анод в пластин 9 из электродной меди М 1. Экспериментально установлено, что интенсивность изнашивания бронзы Бр. АЖ 4-2 по:,: закаленной стали У 8 А при удельном давлении 4,8 МПа и скорости вращения вала 300.об/мин составляет 0,001 г на каж о дые 100 м пути (путь в 100 м вал проходит за 3 мин). Зная величину износа и время, в течение которого он образуется, определяют силу тока в цепи для гальваническогоосаждения меди по закону ФарадеяТ = -- или 3= - ,(для меди электрохимическии эквивалентравен ,186 г/Ач), получают силу токаЛ == 1,810 А (выход по току данного электролита составляет 98 - 100%),При заданной силе тока в течение 3 минна поверхностях трения осаждается ,001 гмеди. Корректировка электролита можетбыть проведена непосредственно во времяработы пары трения.Таким образом, может быть обеспеченабесперебойная работа подшипникового узла, причем износ поверхностей трения практически отсутствует, так как по мере изнашивания величина износа компенсируетсяосаждающимся металлическим покрытием,которое позволяет поддерживать постоянный зазор между валом и втулкой и одновременно работает как металлическая смазка, снижая трение.Предложенное изобретение позволяетповысить долговечность и надежность машин и механизмов на опорах скольжения.формула изобретенияПодшипниковый узел, содержащий втулку, размещенный в ней с зазором, заполненным смазкой,вал, а также источник постоянного тока, при этом к втулке и валу подведено электрическое напряжение, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости и надежности, подшипниковыйузел содержит камеру и штуцер, выполненные из диэлектрического материала и заполненные электролитом, и размещенную вкамере подвеску с закрепленной на ней металлической пластиной, при этом во втулкевыполнено сквозное радиальное отверстие,соединяющее через упомянутый штуцер поверхности трения вала и втулки с камерой,и, кроме того, металлическая пластина соединена с положительным полюсом, а втулка и вал - с отрицательным полюсом источника постоянного тока.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Бюллетень патентных заявок ЯпонииЦНИИПИ, серия 17, вып. 1934, публикация16284, кл. 53 А 201, 1969 (прототип),Редактор О. ПерсияЗаказ 9914/57ВНИИП Составитенева Техред А.Тираж 863И Государственногоделам изобретенийосква, Ж - 35, РаукПатент, г. Ужго Бой КорректорПодписноекомитета СССРн .открытийшская наб., д. 4/5род ул Проектная 4