БЕЗЫЗНОСНЫЙ САМОРЕГУЛИРУЕМЫЙ ЖЕЛЕЗОГРАФИТОВЫЙ ПОДШИПНИК, РАБОТАЮЩИЙ ПРИ ЖИДКОЙ СМАЗКЕ В РЕЖИМЕ САМОСМАЗЫВАЕМОСТИ

Полезная модель относится к областям порошковой металлургии и трибологии. К бызызносным саморегулируемым железографитовым подшипникам, работающим при жидкой смазке в режиме самосмазываемости.
Известна конструкция железографитового подшипника, работающего в режиме самосмазываемости при граниченной смазке с максимальным коэффициентом трения 0,125. Источник: Порошковая металлургия и напыленные покрытия (под редакцией д.т.н., профессора Б.С.Митина), М.: Металлургия, 1987, с.792, Раздел: Материалы на основе железа, стр.302.
Недостатками железографитовых подшипников, работающих при ограниченной смазке в режиме самосмазываемости являются:
1. Минимальная толщина стенки подшипника при внутреннем диаметре до 20 мм, равная 2,5 мм. Источник: Международный стандарт ИСО2795-2001 «Подшипники скольжения. Металлокерамические втулки. Размеры и допуски». Наличие стенки такой толщины не обеспечивает необходимого объема масла в подшипнике для режима жидкой смазки.
2. Неполная пропитка пор маслом, что делает режим самосмазываемости кратковременным. Источник: А.Д.Мошков Пористые антифрикционные материалы. М.: Машиностроение, 1968, с.207, Раздел 7 Аналитические расчеты, связанные с оценкой эффекта самосмазываемости пористых вкладышей подшипников, стр.41.
3. Наличие открытых пор на наружной поверхности и по торцам, что приводит к «утечке» масла в поры.
4. Наличие давления в зоне трения 4-5 МПа и скорости вращение вала 2-3 м/с. Источник: Порошковая металлургия и напыленные покрытия (под редакцией д.т.н., профессора Б.С.Митина), М.: Металлургия, 1987, с.792, Раздел: Металлы на основе железа, стр.302, табл.16.
Это приводит к росту температуры выше 60°С. Происходит облитерация масла в порах и заволакивание пор.
Заявленное техническое решение направлено на решение задач заключающихся в том, чтобы обеспечить безызносный саморегулируемый жидкостный режим смазки в железографитовых подшипниках, работающих при самосмазываемости.
Технический результат достигается предложенными техническими решениями:
1. Расчетом необходимого объема масла в порах, когда толщина стенки подшипника не менее 5 мм (эффект необходимого объема масла в порах).
2. Прессованием подшипников, когда их ширина равна внутреннему диаметру (эффект образования равномерной пористости в подшипнике по его ширине).
3. Спеканием при температуре 1000-1050°С (эффект твердофазного спекания).
4. Образованием на поверхности подшипника и в порах при спекании «равновесной шероховатости» и «равновесных пор» по длине диаметра в каждой поре.
5. Обеспечением полной пропитки пор маслом при вакуумной пропитке, когда подшипники охлаждаются в ванне с маслом, где они пропитывались (явление уменьшения объема масла в порах и эффект подпитки).
6. Закрытием пор на наружной поверхности подшипника путем калибровки и по торцам путем подрезки и наличием пор только на внутренней поверхности (эффект тупиковой пористости втулки).
7. Герметизацией зазора между валом и подшипником с помощью уплотнений и прижимных фланцев.
8. Аккумуляцией тепла при трении в подшипнике с образованием в нем теплового барьера до полного насыщения его тепловым потоком, то же относится к корпусу подшипника (эффекты аккумуляции тепла и теплового барьера).
9. Стабилизацией подвода тепла из зоны трения с отводом тепла с поверхности корпуса подшипника излучением (закон сохранения импульса).
10. С установкой электрического нагревательного элемента с температурным реле, обеспечивающим прирост температуры в подшипнике на 35°С при исходной 20°С и выделением масла из пор образованием при пуске режима жидкой смазки.
11. С цикличностью работы пары трения в режиме самосмазываемости, когда после остановки и охлаждения пары трения масло втягивается назад в поры из зазора, а после разогрева подшипника выделяется из пор.
12. Трибологическая система (железографитовый подшипник - стальной вал) является безызносной саморегулируемой замкнутой системой экономически и экологически эффективной, работающей в режиме самосмазываемости при жидкой смазке.