ПОДШИПНИКОВСКАЯ ОПОРА С КОМБИНИРОВАННОЙ ПАРОЙ ТРЕНИЯ (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к подшипниковым опорам роликов тяговых цепей конвейеров.
Известны цепи, содержащие направляющие ролики, выполненные в виде корпуса и подшипника скольжения, запрессованного в ролик. Подшипник может быть выполнен втулкой, вкладышем из бронзы, чугуна, текстолита или цельного полимера (А.Крайнев. Механика машин. Фундаментальный словарь. М., Машиностроение, 2001 г, стр.819).
Известен ролик ленточных конвейеров, содержащий подшипниковый узел, включающий корпус и подшипник скольжения, выполненный за одно целое с корпусом и размещенный на его внутренней поверхности, при этом корпус выполнен из стеклопласта, а подшипник скольжения из углепласта, причем внешняя поверхность корпуса является несущей поверхностью ролика (заявка на изобретение №2004128649, публикация 2006 г.).
Известен подшипниковый узел сателлита, содержащий свободно установленный в сателлите и закрепленный в щеках опоры валик, при этом узел снабжен плавающей втулкой, размещенной на валике между щеками водила и установленными в его щеках между валиком и сателлитом торцовыми вкладышами с криволинейной вогнутой поверхностью, покрытой антифрикционным слоем и контактирующей с ответной внутренней поверхностью сателлита (а.с. СССР №1090941, МПК F16C 17/00, публикация 1984 г.).
В данном подшипниковом узле реализуется два вида трения - при пуске, останове и аварийных режимах работают два подшипника
скольжения в виде торцевых вкладышей, рабочая поверхность которых покрыта антифрикционным слоем, а в рабочем режиме при подаче рабочей жидкости в зазоре между плавающей втулкой и осью сателлита включается в работу гидродинамический вид трения.
Такие подшипники комбинированного трения работоспособны при высоких скоростях и незначительных нагрузках, создающих режим гидродинамического трения при отключенных от работы подшипников качения или скольжения.
При этом режим гидродинамического трения в известных устройствах является основным при эксплуатации подшипника комбинированного трения, а режим трения качения или скольжения используется в основном при пуске, остановке или аварийной ситуации -например, не подается рабочая жидкость.
Такие подшипники не могут эксплуатироваться в опорах, где отсутствует условие образования гидродинамического режима, например, при низких скоростях и значительных нагрузках. Такой подшипник работает только как обычный подшипник качения. При этом низко снижается его ресурс, и при таких режимах он не работоспособен.
Технической задачей создания заявляемой конструкции является создание подшипниковой опоры с повышенным ресурсом, работающим при низких скоростях и повышенных нагрузках в условиях абразивного износа, например, в опорных узлах роликов конвейеров, колес напольных тележек различного назначения, подвесных конвейеров и т.п.
Сущность предлагаемой полезной модели заключается в следующем.
Подшипниковая опора с комбинированной парой трения содержит корпус с установленным в нем по напряженной посадке подшипником качения, ось и уплотнительные элементы. В отверстие внутреннего кольца подшипника качения запрессована втулка с буртиком, установленная по ходовой посадке движения на рабочей поверхности оси, на которой
размещена опорная шайба, упирающаяся в выступ оси и взаимодействующая с торцевой опорной поверхностью буртика втулки, при этом втулка с буртиком выполнена из антифрикционного композиционного материала, работающего в режимах сухого или полусухого трения как в паре трения с рабочей поверхностью оси, так и в паре трения с опорной поверхностью шайбы.
В другом варианте исполнения в отверстие внутреннего кольца подшипника качения запрессована металлическая втулка с буртиком, установленная по ходовой посадке движения на рабочей поверхности оси, на которой размещена опорная шайба, упирающаяся в выступ оси и взаимодействующая с торцевой опорной поверхностью буртика втулки, при этом внутренняя поверхность втулки и наружная торцевая поверхность буртика покрыты антифрикционным материалом, работающим в парах трения без смазки и реализующим при трении с рабочей поверхностью оси и опорной поверхностью шайбы эффект избирательного переноса (эффект безызносности).
Еще в одном варианте исполнения подшипниковая опора ролика конвейера содержит корпус, в котором установлен по напряженной посадке подшипник качения, ось и уплотнительные элементы, при этом на оси размещена опорная шайба, упирающаяся в выступ оси, а внутренняя поверхность внутреннего кольца подшипника качения и торцевая поверхность опорной шайбы покрыты антифрикционным композиционным самосмазывающим материалом.
На фиг.1-3 чертежа представлены варианты исполнения предлагаемого подшипниковой опоры.
Подшипниковая опора ролика конвейера (фиг.1) содержит подшипник качения 1, втулку 2 с буртиком 3, запрессованную во внутреннее отверстие внутреннего кольца 4 подшипника качения 1. Подшипник качения 1 по подшипниковой посадке установлен в корпус 5,
который, в свою очередь, расположен в расточенном отверстии трубы 6 и закреплен от проворачивания крышкой 7 с болтами 8. Уплотнительный механизм содержит узлы 9 и 10, предохраняющие от вытекания масла из подшипника качения с 2-х сторон.
Подшипниковая опора с трубой 6 размещается на опорной части оси 11 и упирается в металлическую шайбу 12.
В подшипниковой опоре (фиг.2) втулка 2 с буртиком 3 выполнена металлической, внутренняя опорная поверхность которой, а также торец, покрыты антифрикционным самосмазывающим покрытием 13 и 14.
В подшипниковой опоре (фиг.3) антифрикционное самосмазывающее покрытие 15 нанесено на внутреннюю опорную поверхность внутреннего кольца 4 подшипника качения 1, при этом подшипник качения посажен на опорную часть оси 11 по посадке движения.
Уплотнительный механизм 9 размещен слева и справа комбинированного подшипника.
Работает подшипниковая опора с комбинированной парой трения следующим образом.
При пуске вращается труба с подшипником качения 4, при этом первоначально реализуется пара трения качения, у которой коэффициент трения качения значительно меньше, чем коэффициент трения скольжения у пары «втулка (поз.3) - ось (поз.11)».
По мере эксплуатации коэффициент трения у подшипника качения увеличивается в результате износа шариков, дорожек в кольцах, смазка загустевает по различным причинам и, наконец, наступает момент, когда его величина больше, чем величина коэффициента трения скольжения и тогда вступает в работу подшипник с парой трения скольжения.
Таким образом обеспечивается значительное увеличение ресурс подшипниковой опоры ролика конвейера.