Опора жидкостного трения

(54) ОПОРА ЖИД (57) Изобретен ТНОГО ТРЕНИЯотносится к маши строению, и имен о к опорны Цель изоб узлам маетения -зможносте и механизм шнрение Аункципрощение конс ональных.в рукции. Оп 1 и неподв енных смаз ра состожного 2чным слоента 1 ит из подвижног элементов, разделем, Несущая пове ность эле.8 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТО ИЮБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИРИ ГКНТ СССР(71) Институт машиноведенго отделения АН СССР и Чеполитехнический институткого комсомола(56) Авторское свидетельс11 574559, кл. Е 16 С 32/ 80,1610105 А 1 снабжена углублениями 3, в которыхпосредством электроизоляционных втулок 5 размещены электроды (Э) 4Выступающая над поверхностью втулок 5часть Э 4 расположена ниже опорнойповерхности. В зависимости от конструктивного исполнения в углублениях3 мэжет быть размещен один или дваэлектрода (в первом случае вторымэлектродом является неподвижный элемент). Э 4 соединены с импульсным источником 6 высокого напряжения. Засчет высоковольтного пробоя промежутка межцу электродами в смазывающемслое создается избыточное давление,которое обеспечивает элементу 1 рабочее положение. Спонтанное повышениедавления только в слое с наименьшейего толщиной обеспечивает устройствувысокое качество его динамических характеристик. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к мациностроению, а .именно к опорным узламмашин и механизмов.Цель изобретения - расширение Аунк 5циональных возможностей и упрощениеконструкции.На фиг. 1 показана цилиндрическаяопора, общий вид: на фиг. 2 - сферическая опора; на фиг. 3 - пример выполнения углубления с размещенными внем двумя электродами.Опора состоит из подвижного 1 инеподвижного 2 элементов, разделенных смазочным слоем, Несущая поверхность неподвижного элемента 2 снабжена углублениями 3. В углублениях 3размещены электроды 4, установленныев электроизолирующих втулках 5. Вкаждой втулке 5 (в зависимости отконструктивного исполнения опоры) может быть размещено по одному электроду 4 (вторым электродом в этом случае служит подвижный элемент) или подва. Выступающие в углубления частиэлектродов 4 расположены ниже зеркаланесущей поверхности неподвижного элемента 2, Электрод каждого из углублений (если их два, то один из них) соединен с импульснымисточником б высокого напряжения. Источник б высокогонапряжения постоянно вырабатывает электрические импульсы с частотой, минимум, чем на порядок, превышающей максимально возможную частоту радиальных35перемещений подвижного элемента 1опоры, и напряжением, достаточным дляпробоя искрового промежутка.В варианте, изображенном на фиг. 1,в каждом углублении размещено по одному электроду, соединенному с источником напряжения, В этом случае неподвижный элемент опоры заземлен и всмазочном слое образуются два промежутка, одновременно пробиваемых приискровом разряде: один - в областиэлектрода, менее других удаленного вданный момент от опорной поверхностиподвижного элемента, другой - в зоненаибольшего сближения опорных поверх 50нос тей,В варианте, когда в каждом углублении расположено два электрода(фиг. 3), один из которых заземлен,а другой соединен с источником напря 55жения, искровым промежутком являетсязазор между ними,Опоры могут быть плоскими, коничес "кими и,ггр,Опора жидкостного трения работает следующим образом.В ходе сближения опорных поверхностей (под действием приложенной нагрузки) в углублении, содержащем электрод, удаление которого от несущей поверхности подвижного элемента ранее других уменьшится до значения пробоя, осуществляется высоковольтный разряд. Разряд сопровождается взрывным испаре" нием части смазочной жидкости и, как следствие, повышением давления в углублении, распространяющегося в окружающую его область смазочного слоя. Это давление, воздействуя на несущую поверхность подвижного элемента, препятствует его контакту с несущей поверхностью неподвижного.длительность разрядов ограничена продолжительностью импульсов. Последующие импульсы в зависимости от соответствующего им по времени положения подвижного элемента вызывают разряды либо в том же, либо в других углублениях, Усредненное во времени повышение давления в смазочном слоеот периодически повторяющихся с высокой частотой разрядов обусловливаетналичие несущей способности и жесткости смазочного слоя в опорах,Энергия разрядов, определяющая величину вызываемого ими повышения давления в смазочном слое (а следовательно, и нагрузочную способность опоры),регулируется воздействием на длительность вырабатываемых источником напряжения импульсов при той же частоте ихспедования,В опоре, изображенной на фиг. 1, т.е, в опоре в углублениях которой размещено по одному электродупри разряде пробивается суммарный (слагающийся из двух) искровой промежуток, Это определяет повышенную чувствительность опоры к изменению положения ее подвижного элемента, так как изменение положения подвижного элемента приводит к удвоенному изменению суммарной величины искрового промежутка. В связи с тем, что мощность замыкающихся на опорных поверхностях разрядов должна быть ограниченной, чтобы исключить повреждение поверхностей этими разрядами, разряды должны быть достаточно "мягкими". Таким образом, в этом случае реализуется легконагруженная, но прецизионная опора.На величину избыточного давления при определенных режимах работы опоры некоторых конструктивных исполнений (в частности, цилиндрической) влияет и действие гидродинамического эФфекта. 11 ри достаточно большой величине его вклада толщина смазочного слоя может всюду оказаться превышающей величину пробоя, при этом действие электрогидравлического эйекта окажет: ся уменъшенньм, 11 ри этом переход на такой режим и возвращение к номинальному будет происходить автоматически в ответ на изменения движения подвижного элемента,30 35 40 В варианте с двумя электродами в углублениях (фиг, 3) величина искрового промежутка неизменна и несколькопревьппает величину, при которой происходит пробой, При приближении токопроводящей опорной поверхности подвижного элемента к электроду происходитповышение напряженности электрического поля, что вызывает ионизацию смазывающей жидкости и приводит к после дующему пробою искрового промежутка.Для предотвращения замыкания цепи ос-.новного разряда по поверхности подвижного элемента ее выполняют из ма 15териала с повышенным омическим сопротивлением, например, путем напылениятвердосплавных порошковых материалов,что, кроме того, обеспечивает повыше-ние износостойкости, В этом вариантеИсполнения электродов чувствительность опоры к перемещениям ее подвижного элемента не высока. В то же время становится допустимым использование импульсов значительно большеймощности - реализуется .тяжелонагруженная опора,В качестве рабочей жидкости может использоваться вода. Это позволит перевести опоры жидкостного трения на водяную смазку, экологически чистую и существенно более дешевую и доступнуюВысокая частота разрядов и их кратковременность обеспечивают опоре при использовании ее в качестве подвеса минимальный уровень вредных уводящих моментов, присущих подвесам гидростатического типа. Спонтанное обеспечение повышения давления в слое именно в зонах его наименьшей толщины обусловливает высокое качество динамических характеристик, делает опоры устой - чивыми,Формула изобретения1. Опора жидкостного трения, содер-. жащая подвижный и неподвижный элементы, средство создания давления, состоящее из углублений, расположенных на несущей поверхности неподвижного элемента, и средства питания, соеди. ненного со средством создания давления, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и упрощения конструкции, средство создания давления выполнено в виде электродов, установленных в углублениях ниже несущей поверхности неподвижного элемента, а средство питания выполнено в виде импульсного источника высокого напряжения.2, Опора по и. 1, о т л и ч а - ю щ а я с я тем, что в каждом углублении расположено по одному электроду.3. Опора по п, 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что в каждом углублении расположено по два электрода.1610105 едак ежн Тираж 52 1 одписное м при ГКНТ СССроизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагар Заказ 3720 ВНИИПИ Госуд Составитель В, ТереховТехред Л.Сердюкова Корректор Н. Король ственного комитета по изобретениям и открыт 113035, Москва, Ж, Раущская наб д. 4