PL4485B1 - KUi2-Jb_i2. Lozysko krazkowe. - Google Patents

Description

W lozyskach krazkowych typu dawne¬ go stosuja zwykle nastawianie wymuszone np. zapomoca urzadzen do prowadzenia krazków w gniazdach lub pierscieniach prowadniczyh w ten sposób, ze krazki te musza sie toczyc po torze okreslonym, t. j. po torze zwyklym. To nastawianie wy¬ muszone odzywa sie jednak szkodliwie na pracy lozyska, gdyz najmniejsze ustawie¬ nie skosne oddzialywa na krazek tak, zle moze wywolac pekniecie lozyska lub cisnie¬ nie pomiedzy jego czesciami, wieksze od normalnego lub dopuszczalnego ze wzgle¬ du na jego wytrzymalosc. Wytwarza sie przytem tarcie i nagrzewanie sie lozyska, czyniace je nieprzydatnem do dalszego u- zytku.Usuniecie tej niedogodnosci stanowi cel wynalazku niniejszego. Wynalazek ten do¬ tyczy lozyska krazkowego, w którem kraz¬ ki tocza sie nie przymusowo, lecz nastawia¬ ja sie na swym torze samoczynnie. Lozy sko wiec takie nie wymaga mocnych orga¬ nów podporowych pod krazki i, skoro ja¬ kikolwiek krazek zostanie wystawiony na dzialanie momentu skosnego, nie wplynie to ujemnie, gdyz krazek ma moznosc lek¬ kiego poddania sie mu, wskutek czego wy¬ trzymalosc lozyska nie zostaje wystawiona na próbe.Wynalazek dotyczy lozyska krazkowe¬ go zaopatrzonego w krazki, których pro¬ mien krzywizny tworzacej krazka jest wiekszy od promienia krazka posrodku, co stanowi niezbedny warunek samousitawial- nosci wogóle. Ceche znamionujaca wynala¬ zek stanowi zasada, iz moment bezwladno¬ sci swobodnie obracajacego sie ciala wzgle¬ dem normalnych osi obrotu jest wiekszy niz jakikolwiek badz inny moment bezwladno-sci wzgledem liafi przechodzacej przez je- £(f Miodek eiez1t^d|jpo posiada swe uza- sa&nkme \Ana^l^uj^bych znanych zjawi¬ skach.Skoro dowolna bryla obraca sie okolo osi przechodzacej przez ffcj srodek ciezko¬ sci, wtenczas obrót ten odbywa sie bez wy¬ twarzania sie momentów zmieniaj acych kierunek obrotu tylko wtedy, gdy os obro¬ tu zlewa isie z jedna z glównych osi elipsoi¬ dy bezwladnosci Równowaga ta jest stala tylko wtedy, gdy os obrotu zlewa sie z naj¬ wieksza z osi glównych. Gdyby np. obrót odbywal sie okolo najmniejszej osi glów¬ nej, wtenczas powstawalby moment wywro¬ towy, skoro tylko bryla wychylilaby sie ze swej plaszczyzny obrotu o kat nieskoncze¬ nie maly/ Moment ten powieksza odchyle¬ nie zaszle pierwotnie. Skoro jedhak bryla obraca sie okolo iswej osi glównej najwiek¬ szej i odchyli sie od plaszczyzny obrotu, wtenczas powstaje moment, który usiluje bryle te ustawic w jej polozenie pierwotne.Sily bezwladnosci usiluja wskutek tego U- stawic bryle obracajaca sie swobodnie w ten sposób, aby obrót jej odbywal sie okolo osi najwiekszego momentu bezwladnosci.W danym wypadku krazki lozyska ma¬ ja postac bryl swobodnie obracajacych sie, których elipsoida bezwladnosci ma ksztalt elipsoidy obrotowej, o dwu osiach glównych równych. Trzecia os glówna jest osia obro¬ tu krazka i moze byc badz wieksza, badz mniejsza, bajdz równa dwum osiom powyz¬ szym. Lozysko krajzkowe bedzie pracowa¬ lo w zaleznosci od kierunku osi obrotu krazków, to jest od tego, czy trzecia os glówna jest wieksza, czy mniejsza od dwóch pozostalych. W wypadku, gdy jest krótsza, jak to wlasnie ma miejsce w lozyskach ty¬ pu dawnego o krazkach posiadajacych ksztalt zasadniczy tutaj rozpatrywany, kra¬ zek, po znalezieniu sie w nieobciazenej cze¬ sci lozyska, ustawia sie, pod wplywem ja- kiejkolwiekbadz niedokladnosci w swym ruchu lub ewentualnego wstrzasnienia, wpoprzek wzgledem swego polozenia pier¬ wotnego. Przeciwnie, skoro trzecia rozpa¬ trywana os glówna jest najwieksza, wten¬ czas krazek ustawia sie samoczynnie w po¬ lozenie pierwotne, gdyby z jakiegokolwiek powodu zostal z tegoz polozenia wyprowa¬ dzony.Wymienione zjawiska uwidacznia zala¬ czony rysunek, który przedstawia bryle ob¬ rotowa K o srodku ciezkosci 0. Bryla K obraca sie okolo dowolnej osi OT, która przechodzi przez srodek cliezfeosci i przeci¬ na sie z osia symetrji bryly OZ pod katem $, Oznaczmy szybkosc katowa obrotu przez o). OX oznacza os w plaszczyznie ZOY prostopadlej do OZ. Linja OY ozna¬ cza trzecia os glówna, stale prostopadla tak wzgledem osi OZ, jak i OX. Przez punkt m ciala K o Wspólrzednych x, y, z przeprowadzamy plaszczyzne prostopadla do osi obrotu OT, oznaczajac przez CD linje przeciecia sie jej z plaszczyzna Z0X.Linja CD przecina przytem os OT w punk¬ cie A. Z punktu m spuszczamy prostopadla na CD, która przecina te ostatnia w punk¬ cie B. Oznaczajac OA przez / i rzut AB przez t, a wspólrzedne punktu m przez x, y, z, mamy, rzutujac czworokat OABy na kierunek OT : 1 = x sin # -f- z cos fr ) r = x cos * — z sin ft ) ^ ' Wielkosc sily odsrodkowej w punkcie m wyrazi sie przez o)2p m jesli odleglosc Am oznaczymy przez p. Posiada ona w kierunku AB skladowa tó2 rm o momen¬ cie o21 rm wzgledem osi OY. Calkowita zatem suma wymienionego momentu wzgle¬ dem osi OY wynosi dla calej bryly M= o)2S lrm = a)3<|, gdzie <|»= S Irm (2) Moment sily odsrodkowej ^ jest momen¬ tem odsrodkowym calej bryly wzgle¬ dem ukladu osi TO i 07. Podsta¬ wiajac w równaniu (2) wartosci z ukladu (1), otrzymamy (przez wstawienie wartosci lir) — 2 —A=£m [(x*—z*) sin& cos & -\- x z (cos* $— — sin* &)] lub <| = sin d- cos & Sw (x*—z*)-\- -\-cos2 ft Iitnxz . (3) W równaniu ten ostatni wyraz znika, gdyz w wyrazie m x z wskutek symetrji kazdemu punktowi materjalnemu o odcie¬ tej dodatnie} x odpowiada takiz sam punkt o odcietej z x ujemmem. Skoro oznaczymy: Sw fy*-\-z*J = 8flik (y*+xV = %c które wyrazaja we wispólrzednych biegu¬ nowych momenty bezwladnosci wzgledem osi x i z, natenczas Wstawiajac we wzór (3) róznice ®c — Sa otrzymamy: Moment ^odsrodkowy l = (0, — %a ) sin b cos b (4) Ten moment odsrodkowy znika oczywi¬ scie, gdy fr=0 i 90°, t. j. gdy os obrotu pokrywa sie z jedna z dwóch osi OX i OZ.To samo stosuje sie na zasadzie symetrji i do osi OY, dla której momenty bezwladno¬ sci we wspólrzednych biegunowych Zm (z2-|- -\-x%) == Sa = Sb, Stosuje sie to wreszcie do wszelkiej osi lezacej w plaszczyznie XOY i przechodzacej przez srodek ciezkosci.Ponadto mozna z latwoscia dowiesc, ze biegunowe momenty bezwladnosci tak wzgledem osi symetrji OZ, jak i wzgledem osi do niej prostopadlej, przechodzacej przez srodek ciezkosci otrzymaja najwiek¬ sza i najmniejsza wartosci wzgledem osi OZ i OY.Moment zyskuje wartosc dodatnia, czy ujemna, zaleznie od wartosci momentu bez¬ wladnosci, o czem znowu stanowi róznica 0C — 0 a= <[ Skoro'®, %a os symetrji OZ bryly pod wplywem momentu M usiluje zblizyc sie do osi obrotu, przeciwnie zas gdy ®c < ®a i usiluje ona od tej ostatniej sie odchylac az dc &= 90°, Bryla zdradza wiec daznosc do obrotu okolo osi o biegunowym momencie bezwladnosci naj¬ wiekszym.Zamierzony ksztalt elipsoidy bezwlad¬ nosci podobnego krazka osiagamy, nadajajc krazkowi szerokosc, któraby nie przekra¬ czala pewnej wartosci. Aby wyznaczyc wartosc maksymalna, jaka mozna nadac szerokosci krazka, najprosciej bedzie obli¬ czyc wartosc krancowa, gdy moment bez¬ wladnosci wzgledem osi obrotu jest taki sam, jak wzigledem drugiej osi* Fig. 2 uwi¬ docznia krazek w postaci walca wydrazo¬ nego w widoku perspektywicznym, przy- czem litera z oznacza normalna os obrotu walca, y—os pianowa i x—trzecia os glów¬ na prostopadla do obu z i y.Niech bedzie: /ST*-;moment bezwladnosci wzgledem osi z Ky moment bezwladnosci wzgledem osi y R promien zewnetrzny walca wydrazo¬ nego r promien wewnetrzny walca wydrazo¬ nego h szerokosc walca wydrazonego Y ciezar gatunkowy walca g przyspieszenie sily ciezkosci.Dla elementu okraglego o grubosci dz, odleglego od poczatku spólrzednych oz moment bezwladnosci wzgledem osi y be¬ dzie (zasadniczy wzór elementarnego mo¬ mentu bezwladnosci): dK? = ^-g* (&-*) dz + Ky = — « (/?»—r2) g ¦k (R2—r2J z2dz, przyczem calkowity moment bezwl. wzgl. osi Y: A 2 h_ 2 / ^(/?»+f-) 2 — 3 —Skad: Ky = A «h (R?- r*) (& + r* +y) tak 4g... samo mamy: dKz-- K1 = Kz Y = 7C 2g 2} J Y = IZ 2S (R* — h 2 (Ri h 2 (R'~ rA) dz — r*) dz r*) h gdy Kv =F' natenczas otrzymamy y * T_ / . A9 4e n h (R* _ r2) Ijp _|_ r2 )_—\ = = — n (R* - r*)h ± } 3R* + 3t* Szerokosc walka h moze osiagnac co najwyzej wartosc h=]/ 3 R2+3r2. Skoro r=o, t \. walec pozbawiony jest wydraze¬ nia, natenczas h=R]/3. Szerokosc walca mozna obliczyc, gdy ta posiada; wartosc krancowa, lecz szerokosc krazków walco¬ wych posiadajacych krzywa powierzchnie obwodowa posiada oczywiscie inna war¬ tosc, która wskutek krzywizny powierzch¬ ni obwodowej tylko nieznacznie skompliku¬ je wzór wyrazajacy szerokosc krazka i któ¬ ra w praktyce rózni sie tylko nieznacznie od wartosci obliczonej dla krazków walco¬ wych.Rzecz zrozumiala, iz wynalazek niniej¬ szy ma zastosowanie bez wzgledu na to, czy pierscienie obiegowe zaopatrzone sa w rowki toczne lub tez posiadaja tor kulisty czy walcowy. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenie patentowe. Lozysko krazkowe, w którem promien krzywej tworzacej powierzchni obiegowej pierscieni jest wiekszy od promienia two¬ rzacej powierzchni obwodowej krazka, zna¬ miennie tern, ze krazki te sa dla zapewnie¬ nia ich samoustawnosci zbudowane tak, ze ich moment bezwladnosci wzgledem nor¬ malnych osi obrotu jest wiekszy od momen¬ tu bezwladnosci wzgledem jakiejkolwiek innej osi przechodzacej przez srodek ciez¬ kosci, Nordiska Kullager Aktiebolaget. Zastepca: M, Skrzypkowski, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 4485. FJG.1 FIG.

2. Y x y -z Y Druk L. Boguslawskiego Warszawa. PL