газостатический подшипник
Классы МПК: | F16C17/02 радиальные F16C32/06 с подвижным элементом, поддерживаемым подушкой из текучей среды, созданной в основном иначе, чем за счет движения вала, например гидро- или аэростатические F16C33/18 поверхности скольжения, выполненные в основном из древесных или волокнистых материалов |
Автор(ы): | Космынин Александр Витальевич (RU), Щетинин Владимир Сергеевич (RU), Жесткая Валентина Дмитриевна (RU), Каменских Ираида Витальевна (RU), Суходоев Иван Георгиевич (RU) |
Патентообладатель(и): | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ГОУВПО "КнАГТУ") (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2009-06-02 публикация патента:
10.01.2011 |
Изобретение относится к области машиностроения и преимущественно может использоваться в машинах и аппаратах с движущимися деталями, работающими в условиях газовой смазки. Газостатический подшипник состоит из корпуса (4), камеры (1), сообщающейся с подводящей магистралью (3), с установленным внутри корпуса (4) вкладышем, закрывающим камеру (1). Вкладыш состоит из газонепроницаемой втулки (5), в отверстиях которой установлены пористые вставки (2), по крайней мере, более двух, имеющие форму шпонки. Вставки (2) имеют разную длину и расположены с чередованием размеров по длине, при этом длина одной вставки (2) равна 0,67 длины подшипника, а другой - 0,5 длины подшипника. Технический результат: улучшение распределения давления газа в зазоре подшипника в области, примыкающей к торцам подшипника, за счет усиления эффекта смазочного клина, образующегося различными размерами длины вставок. 2 ил.
Формула изобретения
Газостатический подшипник, состоящий из корпуса, камеры, сообщающейся с магистралью, с установленным внутри корпуса вкладышем, закрывающим камеру, и состоящим из газонепроницаемой втулки, в отверстиях которой установлены пористые вставки, по крайней мере, более двух, имеющие форму шпонки, отличающийся тем, что вставки имеют разную длину и расположены с чередованием размеров по длине, при этом длина одной вставки равна 0,67 длины подшипника, а другой - 0,5 длины подшипника.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области машиностроения и преимущественно может использоваться в машинах и аппаратах с движущимися деталями, работающими в условиях газовой смазки.
Уровень изобретения известен из устройства, заявленного в патенте РФ № 2171924. Известный газостатический подшипник состоит из камеры, сообщающейся с подводящей магистралью, с установленными внутри корпуса вкладышем подшипника, закрывающим камеру, причем вкладыш состоит из втулки, выполненной из газонепроницаемого материала, в отверстиях которой установлены пористые вставки, по крайней мере, более двух, имеющие форму шпонки, расстояние от торца подшипника до края каждой вставки равно 0,1-0,3 длины подшипника, ширина вставки равна 0,15-0,25 диаметра подшипника.
Условием нормального функционирования газового подшипника является обеспечение его устойчивой работы как можно в более широкой области изменения режимных параметров.
Недостатком известного устройства является неравномерность распределения давления газа в зазоре подшипника в области, примыкающей к торцам подшипника.
Задача, на решение которой направлено заявляемое решение, заключается в оптимизации режима работы подшипника.
Технический результат, достигаемый в процессе решения поставленной задачи, заключается в улучшении распределения давления газа в зазоре подшипника в области, примыкающей к торцам подшипника, за счет усиления эффекта смазочного клина, образующегося различными размерами длины вставок.
Указанный технический результата обеспечивается газостатическим подшипник, состоящим из корпуса, камеры, сообщающейся с магистралью, с установленными внутри корпуса вкладышем, закрывающим камеру и состоящим из газонепроницаемой втулки, в отверстиях которой установлены пористые выставки, по крайней мере, более двух, имеющие форму шпонки, при этом вставки имеют разную длину и расположены с чередованием размеров по длине, при этом длина одной вставки равна 0,67 длины подшипника, а другой - 0,5 длины подшипника
Увеличение области устойчивой работы заявляемого подшипника подтверждается экспериментально.
Серия экспериментов проведена на подшипниках, один из которых имел одинаковую длину пористых шпоночных вставок, а у другого длина шпоночных вставок чередовалась.
На фиг.1 показана конструкция газостатического подшипника с пористыми вставками: 1 - камера, сообщающаяся с подводящей магистралью; 2 - пористая вставка; 3 - подводящая магистраль; 4 - корпус; 5 - газонепроницаемая втулка.
На фиг.2 показана зависимость безразмерного параметра
который характеризует появление неустойчивости от числа сжимаемости
заявляемого подшипника и подшипника-прототипа ( - угловая скорость вращения вала, M - вес вала, c - средний радиальный зазор между валом и втулкой, Q - несущая способность подшипника, D - диаметр подшипника, ps - давление наддува газа, µ - коэффициент динамической вязкости газа).
Заявляемый подшипник и подшипник-прототип имели следующие размеры конструктивных элементов: длина L=60 мм, диаметр D=50 мм, ширина каждой вставки a=6 мм, количество вставок в одном ряду наддува газа n=8. Подшипник-прототип имел длину каждой вставки t=40 мм. Заявляемый подшипник имел длину «коротких» вставок t1=30 мм и длину «длинных» вставок t=40 мм.
Из представленных графиков видно, что во всем диапазоне изменения числа сжимаемости заявляемый подшипник имеет более широкую область устойчивой работы.
Класс F16C32/06 с подвижным элементом, поддерживаемым подушкой из текучей среды, созданной в основном иначе, чем за счет движения вала, например гидро- или аэростатические
упорный подшипниковый узел - патент 2529070 (27.09.2014) | |
самоцентрирующееся опорное устройство для вращающихся цилиндрических элементов - патент 2511899 (10.04.2014) | |
гидростатическая опора - патент 2508483 (27.02.2014) | |
комбинированный радиально-осевой газодинамический лепестковый подшипник скольжения - патент 2489615 (10.08.2013) | |
регулятор для гидростатических опор - патент 2487280 (10.07.2013) | |
газостатический подшипник - патент 2486380 (27.06.2013) | |
узел гидродинамического ленточного подшипника - патент 2485366 (20.06.2013) | |
гидростатическая опора - патент 2484322 (10.06.2013) | |
электрошпиндель - патент 2479095 (10.04.2013) | |
гидростатическая опора - патент 2471095 (27.12.2012) |
Класс F16C33/18 поверхности скольжения, выполненные в основном из древесных или волокнистых материалов