RU2015428C1

RU2015428C1 - Method for lubricating plain bearing

Info

Publication number: RU2015428C1
Authority: RU
Inventors: В.А. Гаврилов; Ш.Р. Буликян; П.Г. Финаев
Original assignee: Омский политехнический институт
Priority date: 1990-05-30
Filing date: 1990-05-30
Publication date: 1994-06-30

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: lubricant is repeatedly fed to a bearing in portions at frequency equal to the alternating current frequency supplied to a shaft rotary drive source in service. The lubrication process providing an oil wedge between a journal and a bearing by oil excess pressure at insufficient shaft speed is accomplished by a pressing force acting on a deformable member mounted coaxially to the journal surface. The excess pressure is produced in a particular sequence at start and stop of the shaft rotation , and the superexcess pressure - at loaded rotation. The excess pressure is formed in advance at the start and stop of the shaft rotation and according to a particular law providing constant fluid friction in the bearing. EFFECT: improved reliability. 6 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и осуществимо, в частности, при изготовлении конструкции механизмов тяжелонагруженных цапф с частым реверсом. The invention relates to mechanical engineering and is feasible, in particular, in the manufacture of the design of mechanisms of heavily loaded trunnions with frequent reverse.

Известен способ смазки подшипника скольжения, заключающийся в том, что на трущиеся пары при пуске и останове обеспечивают подачу рабочей среды (смазки) под давлением на рабочие поверхности опоры скольжения [1]. A known method of lubrication of a sliding bearing, which consists in the fact that when rubbing pairs during start-up and shutdown, they supply a working medium (lubricant) under pressure to the working surfaces of the sliding support [1].

Известен также способ подшипника скольжения, заключающийся в том, что на трущиеся пары осуществляется порциальная подача смазочного материала под давлением на подшипниковую рабочую поверхность, охватывающую цапфу вала, в момент пуска и останова вращения вала через множество щелевых радиальных каналов [2]. There is also a known method of a sliding bearing, which consists in the fact that friction pairs carry out a partial supply of lubricant under pressure to a bearing working surface that covers the shaft journal at the time of starting and stopping rotation of the shaft through many slotted radial channels [2].

Недостатком способа является то, что он малоэффективен для конструкций механизмов тяжелонагруженных цапф с частым реверсом из-за возникновения сухого трения. The disadvantage of this method is that it is ineffective for structures of mechanisms of heavily loaded trunnions with frequent reversal due to the occurrence of dry friction.

Цель изобретения состоит в повышении надежности смазки подшипников скольжения. The purpose of the invention is to increase the reliability of lubrication of bearings.

Сущность изобретения характеризуется тем, что способ смазки подшипника скольжения, заключающийся в порциальной подаче смазочного материала под давлением на его рабочую поверхность, охватывающую цапфу вала, в момент пуска и останова вращения вала через множество щелевых радиальных каналов, осуществляют со следующей технологической особенностью: порциальную подачу смазочного материала производят многократно с частотой, равной частоте переменного электрического тока, подаваемого на источник привода вращения вала при эксплуатации. The invention is characterized in that the method of lubrication of a sliding bearing, which consists in the partial supply of lubricant under pressure to its working surface, covering the journal shaft, at the time of starting and stopping the rotation of the shaft through many slotted radial channels, is carried out with the following technological feature: portioned supply of lubricant material produced repeatedly with a frequency equal to the frequency of an alternating electric current supplied to the source of rotation of the shaft during operation.

На фиг. 1 дана конструктивная схема подшипника скольжения; на фиг.2 - инерционный переключатель; на фиг. 3 - торцовый клин с винтовой поверхностью; на фиг.4 - электрическая схема управления работой элементов подшипника скольжения; на фиг.5 - графическая зависимость скорости вращения вала от времени в период пуска вала, а также изменение давления в этот период вращения рабочей среды (смазки); на фиг.6 - графическая зависимость скорости вращения вала от времени в период останова вала и изменение давления рабочей среды в это же время. In FIG. 1 is a structural diagram of a plain bearing; figure 2 - inertial switch; in FIG. 3 - end wedge with a helical surface; figure 4 - electrical control circuit for the operation of the elements of the bearing; figure 5 is a graphical dependence of the speed of rotation of the shaft on time during the start-up of the shaft, as well as the change in pressure during this period of rotation of the working medium (lubrication); figure 6 is a graphical dependence of the speed of rotation of the shaft on time during the shutdown of the shaft and the change in pressure of the working medium at the same time.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Цапфа вала 1, размещенная в корпусе 2 подшипника скольжения, опирается на внутреннюю поверхность винтовой пружины 3 с прямоугольным сечением. С одной стороны пружина поджата поршневым кольцом 4, взаимодействующим с электромагнитной катушкой 5, а с другой стороны - пружина опирается на инерционный переключатель в электрической цепи, смонтированный на цапфе вала (фиг.1). The proposed method is as follows. The axle of the shaft 1, located in the housing 2 of the sliding bearing, rests on the inner surface of the coil spring 3 with a rectangular cross-section. On the one hand, the spring is preloaded by the piston ring 4, which interacts with the electromagnetic coil 5, and on the other hand, the spring is supported by an inertial switch in the electrical circuit mounted on the shaft pin (Fig. 1).

Инерционный переключатель имеет поворотные рычаги 6 и 7, соединенные пружиной 8. Эти рычаги имеют торцовой контакт с подвижным диском 9 (фиг.2), имеющим торцовой клин с винтовой поверхностью (фиг.3), кроме того, он взаимодействует с винтовой пружиной через шарики 10. На торцовых пазах винтовой пружины размещен пьезоэлектрический элемент, подключенный к электрической цепи. The inertial switch has rotary levers 6 and 7 connected by a spring 8. These levers have mechanical contact with a movable disk 9 (Fig. 2) having a mechanical wedge with a helical surface (Fig. 3), in addition, it interacts with a helical spring through balls 10. A piezoelectric element connected to an electrical circuit is placed on the end slots of the coil spring.

Конструкция электрической цепи имеет пусковой выключатель с положением "Пуск", а также имеет сопротивление R, конденсатор С₁ диоды Д₂ и Д₃ и денистор Д₄, реле Р₁ с положением Р₁ ¹ - нормально разомкнутый и Р₁ ² - нормально замкнутый, магнитный пускатель МП, реле Р₂ с положениями Р₁ ² - нормально разомкнутый и Р₂ ² - нормально замкнут и Р₂ ³ - нормально разомкнут и Р₂ ⁴ - нормально замкнут, конденсатор С₃, электромагнитную катушку ЭМ, инерционный конденсатор К_ц.б. и пьезоэлемент ПЭ.The circuit design has a start switch with the “Start” position, and also has a resistance R, a capacitor C ₁ diodes D ₂ and D ₃ and a denistor D ₄ , relay P ₁ with position P ₁ ¹ - normally open and P ₁ ² - normally closed , magnetic starter MP, relay P ₂ with positions P ₁ ² - normally open and P ₂ ² - normally closed and P ₂ ³ - normally open and P ₂ ⁴ - normally closed, capacitor C ₃ , electromagnetic coil EM, inertial capacitor K _{c .b.} and piezoelectric element PE.

На графике, характеризующем зависимость "скорость-время" с положением зависимости "давление-время" при пуске вала (фиг.5), изображена линией 11 первая зависимость и линией 12 - вторая, а на фиг.6 - 13 - зависимость давление-время при останове вала и 14 - зависимость скорость-время. On the graph characterizing the relationship "speed-time" with the position of the relationship "pressure-time" when starting the shaft (figure 5), line 11 shows the first dependence and line 12 - the second, and in Fig.6 - 13 - the pressure-time relationship when the shaft stops, and 14 - the dependence of speed-time.

Кроме того, на фиг.5 прямой линией 15 изображена критическая скорость вращения вала для пуска и на фиг.6 такая же скорость - линией 16 для останова вращения вала, т. е. момент возникновения гидродинамического эффекта смазки. На этих же графиках изображено прямыми линиями 17 и 18 избыточное давление смазки в подшипнике. In addition, in Fig. 5, the straight line 15 shows the critical speed of rotation of the shaft for starting, and in Fig. 6, the same speed as line 16 for stopping the rotation of the shaft, i.e., the moment the hydrodynamic effect of the lubricant occurs. The same graphs depict straight lines 17 and 18 of the excess pressure of the lubricant in the bearing.

Процесс смазки подшипника скольжения осуществляется действием на упруго деформируемый элемент, установленный соосно поверхности цапфы, нажимного усилия, которое обуславливает избыточное давление. Такое давление происходит с опережением при пуске и при остановке вращения вала. The lubrication process of a sliding bearing is carried out by acting on an elastically deformable element mounted coaxially to the surface of the journal, a pressure force that causes excessive pressure. Such pressure occurs ahead of the start-up and when stopping the rotation of the shaft.

Дополнительное воздействие на упругий элемент осуществляет пьезоэлектрический элемент. Действие нажимного усилия прекращает инерционный переключатель, смонтированный на цапфе вала и осуществляющий включение и отключение электрической цепи. An additional effect on the elastic element is provided by the piezoelectric element. The inertial switch, mounted on the shaft journal and turning the electrical circuit on and off, terminates the action of the pressure force.

Нажимные усилия в подшипнике согласуется с вращением цапфы вала и протеканием электрического тока в приводе. The pressing force in the bearing is consistent with the rotation of the shaft journal and the flow of electric current in the drive.

В подшипнике скольжения давление смазки достигается одновременным осевым и радиальным деформированием винтовой пружины, установленной на цапфе вала. Осевое деформирование обеспечивается перемещением поршня, взаимодействующего с электромагнитом при одновременном воздействии торцового клина, перемещаемого инерционными массами в виде поворотных рычагов при вращении цапфы вала. Радиальное деформирование пружины осуществляется посредством пьезоэлектрического элемента при прохождении по нему переменного электрического тока, подаваемого на источник привода вращения вала при эксплуатации. In a sliding bearing, lubrication pressure is achieved by simultaneous axial and radial deformation of the coil spring mounted on the shaft journal. Axial deformation is ensured by the movement of the piston interacting with the electromagnet under the simultaneous action of the end wedge, moved by inertial masses in the form of rotary levers during rotation of the shaft axle. Radial deformation of the spring is carried out by means of a piezoelectric element when an alternating electric current flows through it, supplied to the shaft rotation drive during operation.

Порциальная подача смазочного материала осуществляется многократно с частотой, равной частоте переменного электрического тока. Partial supply of lubricant is carried out repeatedly with a frequency equal to the frequency of an alternating electric current.

Claims

METHOD OF LUBRICATION OF A SLIDING BEARING, which consists in the partial supply of lubricant under pressure to its working surface, covering the shaft pin, at the time of starting and stopping the rotation of the shaft through a plurality of radial slotted channels, characterized in that, in order to increase reliability, the portioned supply of lubricant is carried out repeatedly with a frequency equal to the frequency of alternating electric current supplied to the shaft rotation drive during operation.