RU223009U1 - Подшипник скольжения металлокерамический для стрелочного привода - Google Patents

Abstract

Полезная модель относятся к области машиностроения, в частности к восстановлению стрелочных электроприводов, используемых в составе изделия полученные методом порошковой металлургии. Подшипник скольжения металлокерамического стрелочного электропривода, характеризующийся тем, что выполнен из спеченного порошкового антифрикционного металлокерамического материала на основе железа, содержащего следующие компоненты смеси: медь, никель, дисульфид молибдена, графита, имеет форму цилиндра с осевым отверстием диаметром, равным 35 мм, наружным диаметром, равным 72 мм, высотой, равной 17 -мм, соосностью цилиндрических поверхностей 0,025 мм, наружные фаски выполнены радиусом 2.0 мм, внутренние - радиусом 0,5 мм, поверхность осевого отверстия имеет регулярный рельеф с шероховатостью не более Ra 0,8, остальные поверхности имеют регулярный рельеф с шероховатостью Ra 0,63. Технический результат достигается в исключении преждевременного разрушения и создании высоких внутренних напряжений в подшипнике в процессе эксплуатации, в сокращении затрат на эксплуатацию стрелочного электропривода. 8 з.п. ф-лы. 1 ил.

Description

Полезная модель относятся к области машиностроения, в частности к восстановлению стрелочных электроприводов, используемых в составе изделия полученные методом порошковой металлургии.

Известно, что в узлах трения широко применяются изделия, изготовленные из антифрикционных спеченных материалов, пропитанные машинным маслом (Ермаков С.С., Вязников Н.Ф. Порошковые стали и изделия. - Л.: Машиностроение, 1990, стр.201-207.). Данные изделия обладают высокими износостойкими свойствами т.к. материал, из которого они изготовлены, обладают эффектом самосмазывания в процессе работы. Материалы, предназначенные для антифрикционных изделий, изготавливают большей частью на основе порошка железа с добавлением меди, графита, никеля, молибдена, хрома. Для получения необходимой структуры, механических свойств и необходимых размеров, спеченные изделия дополнительно подвергаются термической обработке и механической обработке.

Известна втулка с буртом фрикционной муфты стрелочного электропривода, входящая в корпус зубчатого колеса муфты, имеющей осевое отверстие диаметром 28 мм, в которое входит вал муфты, изготовленная из антифрикционного пористого металлокерамического самосмазывающегося материала, при этом, длина втулки ровна 25 мм толщина стенки втулки ровна 3 мм, бурт при этом материал содержит, мас.%: графит 0,6-1,5, никель 1,0-3,0, медь 2,5-5,0, дисульфид молибдена 0,8-1,0, остальное железо, имеет твердость по Бринеллю НВ не менее 900 МПа, объемную пористость не более 25%, пропитана смазкой с температурой замерзания не ниже минус 60°С, смазка дополнительно содержит порошок дисульфида молибдена и порошок меди в количестве 1,5-5,0 мас.% каждого из указанных порошков, при этом зернистость порошков находится в пределах 0,1-10 мкм, а количество смазки после пропитки составляет не менее 1% от массы втулки. Кроме этого в качестве смазки используется масло марки АМГ-10. Патент на полезную модель №131913 по заявке №2013112518 от 21.03.2013г.)

Недостатком данного технического решения является то, что параметры втулки не позволяют ее применить в конструкции стрелочного привода в качестве подшипника.

Известны металлокерамическая подшипники скольжения (ГОСТ ИСО 2795-2001, тип втулки А) с диаметром осевого отверстия 35 мм, наружным диаметром равным 45 мм, длиной втулки 25 мм, толщиной стенки втулки 4,0 мм. Диаметр осевого отверстия выполнен с полем допуск F8-G8. Наружный диаметр выполнен с полем допуска r6-s7. Данный подшипник принят в качестве прототипа.

Недостаток подшипника заключается в том, что параметры втулки не позволяют ее применить в конструкции стрелочного привода.

Задача полезной модели является повышение безопасности движения подвижного состава.

Технический результат заключается в исключении преждевременного разрушения и создании высоких внутренних напряжений в подшипнике в процессе эксплуатации, в сокращении затрат на эксплуатацию стрелочного электропривода.

Технический результат достигается подшипником скольжения металлокерамическим стрелочного электропривода, характеризующимся тем, что выполнен из спеченного порошкового антифрикционного металлокерамического материала на основе железа, содержащего следующие компоненты смеси: медь, никель, дисульфид молибдена, графита, имеет форму цилиндра с осевым отверстием диаметром, равным 35 мм, наружным диаметром, равным 72 мм, высотой, равной 17 мм, соосностью цилиндрических поверхностей 0,025 мм, наружные фаски выполнены радиусом 2.0 мм, внутренние - радиусом 0,5 мм, поверхность осевого отверстия имеет регулярный рельеф с шероховатостью не более Ra 0,8, остальные поверхности имеют регулярный рельеф с шероховатостью Ra 0,63.

Материал имеет следующее соотношение компонентов смеси, мас.%:

Никель	0,9-3,9
Медь	2,3-5,0
Дисульфид молибдена	0,8-1,8
Графит	0,5-1,50,
Железо	Остальное,

имеет твердость по Бринеллю не менее 90 НВ, имеет предел прочности на сжатие не менее 470 МПа, имеет объемную пористость (15-25)%, материал пропитан смазкой с температурой замерзания не ниже минус 60°C, количество смазки после пропитки составляет не менее 1% от массы подшипника, в качестве смазки используется масло марки АМГ-10 или масло марки ВМГЗ-60.

Подшипники скольжения (втулки, вкладыши и др.) из порошковых материалов изготовляют методом спекания. Процесс изготовления подшипников самосмазывающихся включает: приготовление смеси порошков, прессование и спекание, механическую обработку, пропитку смазочным материалом, при необходимости проводится калибровка. Они малодефицитны, технологичны, имеют высокие прочность и износостойкость. В процессе работы стрелочного привода имеются два периода, это перемещении остряков стрелочного перевода и удержания остряка прижатым к рамному рельсу и период ожидания перевода, когда привод не работает. В первом периоде происходит значительное увеличение давления между вращающимся валом и подшипником. В этот период происходит увеличение высоких контактные напряжения на контактные поверхности подшипника. Поверхности скольжения из антифрикционного спеченного пористого материала, пропитанного смазкой, в зоне контакта покрывается выдавливаемой смазкой, за счет чего уменьшается коэффициент трения и соответственно интенсивность изнашивания материала подшипника. Такое движение смазки важно для работы подшипника, важно так же и то чтобы в материале подшипника имелись минимальные внутренние напряжения, создаваемые при запрессовке. Зная размер внутреннего отверстия обода и вала, были определены оптимальные допуски на размеры подшипника.

Выполнение внутреннего диаметра, равным 35 мм, наружного диаметром, равным 72 мм, высотой, равной 17 мм, соосностью цилиндрических поверхностей 0,025 мм, наружные фаски выполнены радиусом 2.0 мм, внутренние - радиусом 0,5 мм, поверхность осевого отверстия имеет регулярный рельеф с шероховатостью не более Ra 0,8, остальные поверхности имеющих регулярный рельеф с шероховатостью Ra 0,63, позволило исключить преждевременное разрушение и создания высоких внутренних напряжений в подшипнике в процессе эксплуатации, и сократило затраты на эксплуатацию стрелочного электропривода

Полезная модель поясняется чертежом.

На фиг.1 показан подшипник, на котором указаны размеры: внутренний диаметр A= 35 мм, наружный диаметр B= 72 мм, высота C= 17 мм. Соосность цилиндрических поверхностей подшипника 0,025 мм, наружные фаски выполнены радиусом 2.0 мм, внутренние - радиусом 0,5 мм, поверхность осевого отверстия имеют регулярный рельеф с шероховатостью не более Ra 0,8, остальных поверхностей имеют регулярный рельеф с шероховатостью Ra 0,63.

При повышении температуры в подшипнике, что может быть вызвано высокими скоростями скольжения, давлением на поверхностях трения и окружающей температурой, смазочное масло выходит из пор и смазывает рабочие поверхности, защищая их от быстрого изнашивания или задира. При охлаждении подшипника (при снятии нагрузки, уменьшении скорости скольжения низких температурах воздуха) лишнее смазочное масло начинает всасываться в капилляры подшипника, при этом тонкий слой остается, это позволяет подшипникам работать при низких температурах с частыми остановками.

Эксплуатационные испытания заявляемого подшипника (более года) показали, что следов коррозии и наличия признаков разрушения не обнаружено. Благодаря наличию на контактных поверхностях пленки масла подшипник не требует обслуживания (смазки) даже в зимний период эксплуатации. Применение подшипника позволяет сократить затраты на содержание и текущее обслуживание стрелочного электропривода.

Claims (10)

1. Подшипник скольжения металлокерамический стрелочного электропривода,характеризующийся тем, что выполнен из спеченного порошкового антифрикционного металлокерамического материала на основе железа, содержащего следующие компоненты смеси: медь, никель, дисульфид молибдена, графита, имеет форму цилиндра с осевым отверстием диаметром, равным мм, наружным диаметром, равным мм, высотой, равной мм, соосностью цилиндрических поверхностей 0,025 мм, наружные фаски выполнены радиусом 2.0 мм, внутренние - радиусом 0,5 мм, поверхность осевого отверстия имеет регулярный рельеф с шероховатостью не более Ra 0,8, остальные поверхности имеют регулярный рельеф с шероховатостью Ra 0,63.

2. Подшипник скольжения по п. 1, отличающийся тем, что материал имеет следующее соотношение компонентов смеси, мас.%:

Никель 0,9-3,9 Медь 2,3-5,0 Дисульфид молибдена 0,8-1,8 Графит 0,5-1,50 Железо Остальное

3. Подшипник скольжения по п. 1, отличающийся тем, что материал имеет твердость по Бринеллю не менее 90 НВ.

4. Подшипник скольжения по п. 1, отличающийся тем, что материал имеет предел прочности на сжатие не менее 470 МПа.

5. Подшипник скольжения по п. 1, отличающийся тем, что материал имеет объемную пористость 15-25%.

6. Подшипник скольжения по п. 1, отличающийся тем, что материал пропитан смазкой температурой замерзания не ниже -60°C.

7. Подшипник скольжения по п. 1, отличающийся тем, что количество смазки после пропитки составляет не менее 1% от массы подшипника.

8. Подшипник скольжения по п. 1, отличающийся тем, что в качестве смазки используется масло марки АМГ-10.

9. Подшипник скольжения по п. 1, отличающийся тем, что в качестве смазки используется масло марки ВМГЗ-60.