Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОДШИПНИКА СКОЛЬЖЕНИЯ НАМОТКОЙ

Изобретение относится к устройствам для изготовления намоткой слоистых армированных изделий из полимерных композиций и может быть использовано для изготовления подшипников скольжения.

Известно устройство для изготовления подшипника скольжения методом намотки ленты армирующего материала с пропиткой полимерным связующим с наполнителями, которое содержит размещенные на раме бобину с лентой армирующего материала, снабженную тормозным устройством, пропиточные вальцы, оправку, закрепленную в патроне, расположенном на приводном валу, установленном в опорах и связанном с приводным двигателем и прикрепленный к оправке рычаг, фиксирующий натяжение (Патент РФ №2238448, F16C 33/04, В29С 53/60 от 20.04.2004, БИ №29). Фиксация натяжения ленты при формировании и при отверждении связующего па бобине рычагом на оправке способствует сохранению структуры после отверждения.

Однако полученная без возможности управления процессом намотки слоистая структура материала не обеспечивает получение оптимального соотношения и максимально возможных прочностных и антифрикционных свойств армированного полимерного композиционного материала подшипника скольжения, что снижает его долговечность.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для изготовления подшипника скольжения методом намотки ленты армирующего материала с пропиткой полимерным связующим с наполнителями, содержащее размещенную на раме бобину с лентой армирующего материала, снабженную тормозным устройством, пропиточные валики на осях, оправку, закрепленную в патроне, расположенном на приводном валу, установленном в опорах и связанном с приводным двигателем, и прикрепленный к оправке рычаг, фиксирующий натяжение, при этом приводной двигатель размещен на консоли вала балансирно и соединен с рычагом, контактирующим с консольной тензобалкой (Патент РФ №117546, В29С 53/60, БИ №18, 2012).

Однако недостатком данного устройства является низкое качество пропитки ленты армирующего материала полимерным связующим
, вызванное несовершенством конструкции пропиточных валиков, что снижает долговечность изготавливаемых подшипников скольжения.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение долговечности изготавливаемых подшипников скольжения.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для изготовления подшипника скольжения методом намотки ленты армирующего материала с пропиткой полимерным связующим с наполнителями, содержащем размещенную на раме бобину с лентой армирующего материала, снабженную тормозным устройством, пропиточные валики на осях, оправку, закрепленную в патроне, расположенном на приводном валу, установленном в опорах и связанном с приводным двигателем, и прикрепленный к оправке рычаг, фиксирующий натяжение, при этом приводной двигатель размещен на консоли вала балансирно и соединен с рычагом, контактирующим с консольной тензобалкой, согласно изобретению оси пропиточных валиков установлены с возможностью осевого перемещения относительно друг друга и связаны между собой шарнирно балансиром, к которому присоединен вибратор.

Размещение осей пропиточных валиков с возможностью осевого перемещения относительно друг друга и связь их между собой шарнирно балансиром, к которому присоединен вибратор, позволяет более качественно пропитывать ленту армирующего материала полимерным связующим за счет эффекта перетирания в зоне контакта валиков друг относительно друга с расположенной между ними ленты армирующего материала с полимерным связующим, что повышает долговечность получаемых подшипников скольжения.

На чертеже изображена схема устройства для реализации способа.

Устройство для изготовления подшипника скольжения методом намотки ленты армирующего материала с пропиткой полимерным связующим с наполнителями, содержит размещенную на раме 1 бобину 2 с лентой 3 армирующего материала, снабженную тормозным устройством 4. пропиточные валики 5 на осях 6, оправку 7, закрепленную в патроне 8. расположенном на приводном валу 9, установленном в опорах 10 и связанном с приводным двигателем 11, размещенным на консоли вала 9 балансирно и соединенным с рычагом 12, контактирующим с консольной тензобалкой 13. Связующее с наполнителями в виде композиции 14 располагают на пропиточных валиках 5, в зазор между которыми пропущена лента 3 армирующего материала. Оси 6 пропиточных валиков 5 установлены с возможностью осевого перемещения относительно друг друга и связаны между собой шарнирно балансиром 15, к которому присоединен вибратор 16.

Устройство работает следующим образом.

Непрерывную ленту 3 армирующего материала сматывают с бобины 2, пропускают в зазор между пропиточными валиками 5 и наматывают с пропиткой композицией 14 (например, эпоксидной смолой ЭД-20 с отвердителем полиэтилениолиамином, порошками фторопласта, графита, дисульфида молибдена и др.) на оправку 7 за счет ее вращения, получаемого от вращения приводного двигателя 11. Необходимое давление намотки между слоями ленты 3 армируюшего материала создают путем натяжения ленты 3, закрепленной в оправке 7, тормозным устройством 4 в зависимости от разрывного усилия ленты 3 армирующего материала и управляют им с помощью контроля за крутящим моментом, развиваемым приводным двигателем 11, соединенным с рычагом 12, контактирующим с консольной тензобалкой 13. Необходимая скорость намотки выбирается в зависимости от деформационных свойств и природы волокон ленты 3 армирующего материала.

Величина крутящего момента, контролируемая тензобалкой, связана с величиной тормозного момента через КПД установки. Произведение силы натяжения ленты 3 на радиус изготавливаемого подшипника равно величине крутящего момента, замеряемого тензобалкой 13. При отклонении силы натяжения ленты 3, например, при изменении вязкости композиции 14 или при увеличении радиуса изготавливаемого подшипника, наличие тензобалки 13 позволяет регулировать силу натяжения ленты 3 путем изменения тормозного момента тормозным устройством 4.

В процессе намотки подшипника скольжения до процесса отверждения полимерного связующего с наполнителями производят его температурную обработку путем обдува горячим воздухом (до 70°C), поступающего от калорифера (не показан). В процессе отверждения полимерного связующего температура обдува заготовки на неподвижной оправке поднимается до 120°C.

В процессе прохождения ленты 3 через пропиточные валики 5 благодаря вибратору 16, установленном на балансире 15, происходит надежная пропитка ленты 3 композицией 14. Это обеспечивается тем, что пропиточные валики 5, вращаясь на осях 6, получают от них перемещение относительно друг друга в противофазе в осевом направлении и за счет эффекта истирания ленты 3 о поверхность пропиточных валиков 5 заполняют ленту 3 слоем композиции 14. При этом балансир 15 распределяет вибрацию на оба пропиточных валика 5 равномерно и в противофазе. Это увеличивает качество пропитки. Режим работы вибратора устанавливают экспериментально.

После полного отверждения композиции подшипник скольжения обрабатывают на токарном станке путем обточки наружной поверхности под посадку в изделие и выравнивания торцов.

В отличие от аналогов предлагаемое устройство позволяет обеспечить более надежную пропитку ленты композицией и тем самым повысить долговечность подшипников скольжения.