Подшипниковый узел с магнитореологической жидкостью

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована в высокочастотных роторных агрегатах.
В качестве прототипа данного технического решения выбран подшипниковый узел, содержащий втулку, закрепленную в корпусе с помощью двух крышек, крышку корпуса, имеющую отверстие, втулку, закрепленную на валу упором в ступень, отверстие для заливания смазочного материала, согласно полезной модели он дополнительно содержит электромагниты, установленные в пазах, выполненных на корпусе, и в отверстии крышки корпуса, зафиксированной на корпусе винтами, втулка закреплена на валу гайкой, причем отверстие для заливания магнитореологической жидкости в качестве смазочного материала выполнено в одной из крышек и закрыто заглушкой. (Патент РФ №177341, МПК F16C 17/00, F16N 15/00, опубл. 16.02.2018, бюл №5).
Недостатком данного подшипникового узла является неравномерное распределение электромагнитного поля и высокая степень рассеивания из-за разомкнутости контура.
Техническая задача, которую решает данное изобретение - улучшение динамических и статических характеристик системы «ротор-опоры», избегание неблагоприятных режимов работы опоры за счет управления характеристиками магнитореологической жидкости.
Поставленная задача достигается тем, что подшипниковый узел с магнитореологической жидкостью, содержащий втулку подшипника скольжения, закрепленную с помощью винтов в корпусе, втулку-цапфу, установленную во втулке подшипника скольжения и на валу упором в ступень и поджатую стопорной гайкой, электромагнит и крышки, установленные в корпусе и закрепленные винтами, согласно полезной модели в крышках корпуса выполнены лабиринтные уплотнения, электромагнит установлен в одной из крышек и закрыт пластиковой крышкой с винтами, а отверстие для заливания магнитореологической жидкости выполнено в корпусе и закрыто заглушкой.
Технический результат заключается в повышении надежности, долговечности и улучшении динамических и статических характеристик системы «ротор-опоры».
Сущность изобретения поясняется чертежом.
На чертеже изображен продольный разрез подшипникового узла с магнитореологической жидкостью.
Подшипниковый узел с магнитореологической жидкостью содержит втулку 1 подшипника скольжения, закрепленную с помощью винтов 2 в корпусе 3, имеющем отверстие с заглушкой 4 для заливания магнитореологической жидкости, втулку-цапфу 5, установленную во втулке 1 подшипника скольжения и на валу 6 упором в ступень, которая поджата стопорной гайкой 7, крышки 8 и 9 с лабиринтными уплотнениями 10 и 11, закрепленные винтами 12 и 13 соответственно к корпусу 3, в крышке 9 установлен электромагнит 14, который подключен к источнику 15 питания и закрыт пластиковой крышкой 16 с винтами 17. Лабиринтные уплотнения 10 и 11 выполнены для устранения протечки магнитореологической жидкости.
Подшипниковый узел с магнитореологической жидкостью работает следующим образом.
В начальный момент времени вал 6 не вращается, напряжение от источника 15 питания не подается, а нагрузка с вала 6 передается на корпус 3 через втулку 1 подшипника скольжения и втулку-цапфу 5. С увеличением скорости вращения вала 6 в смазочном слое возникает гидродинамическая сила, под действием которой происходит отрыв втулки-цапфы 5 от втулки 1 подшипника скольжения. При достижении критической частоты вращения вала 6 происходит подача напряжения от источника 15 питания на электромагнит 14, под действием магнитного поля магнитореологическая жидкость меняет свои свойства, что приводит к изменению характеристик подшипникового узла и уменьшению амплитуды колебаний вала 6. При работе вне критических частот вращения вала 6 на электромагнит 14 напряжение не подается. При уменьшении скорости вращения все процессы происходят в обратном порядке.