Опора шарошечного долота — SU 972035 (original) (raw)
ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 11972 ОЗБ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 08. 10. 80 (21) 2991529/22-03 51) М. Кл.з с присоединением заявки М е 21 В 10/22 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(23) Приоритет 53) УДК б 22, 24,05.55(088,8) Опубликовано 07.11, 82.Бюллетень М 41 Дата опубликования описания 07 11 82(72) Авторизобретения А.И.Рымар Львовский ордена Ленина политехнический институт"им. Ленинского комсомола(54) ОПОРА ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА Изобретение относится к породоразрушающим инструментам, в частности к опорам буровых шарошечных долот.Известна опора шарошечного долота, содержащая роликоподшипник, одна из беговых дорожек которого имеет цилиндрическую форму, а другая - бочкообразную с 11Недостаток известной опоры заключа О ется в значительных напряжениях на периферийных участках беговых дорожек, что приводит к преждевременному износу дорожек и тел качения и снижению долговечности работы опоры,Известна опора шарошечного долота (2), содержащая роликовый подшипник, одна иэ беговых дорожек которого имеет цилиндрическую форму, а другая - бочкообразную,при этом на периферийных участках беговых дорожек выполнены галтели по логарифмической кривой. В указанной опоре уменьшается концентрация напряжений в роликоподшипниках, возникающая при перекосах и в результате так называемого краевого эффекта 23Однако выполнение одной иэ беговых дорожек бочкообразной симметрично относительно поперечной оси подшипника значительно увеличивает контактные напряжения эа счет уменьше-ния площадки контакта дорожки с роликом при отсутствии перекосов вподшипнике, что приводит к прежцевременному износу элементов подшипника и снижению долговечности работы опоры.Целью изобретения является повышение долговечности работы опорыэа счет оптимального распределенияконтактных напряжений вдоль образующих беговых дорожек.Указанная цель достигается тем,что бочкообразная образующая беговой.дорожки выполнена несимметричнойотносительно поперечной оси большогороликового подшипника, причем участок образующей .со стороны замковогоподшипника имеет цилиндрическуючасть, сопряженную с логарифмическойкривой .На фиг,1; изображена опора шарошечного долота; на фиг.2 - положение ролика и дорожки шарошки безвзаимного перекоса; на фиг.З - тоже, при наличии максимального пере.коса в опоре,Ролики 1 (фиг. 1) большого роликового подшипника размещены междуцилиндрической дорожкой 2 на цапфе, и бочкообразной дорожкой 3 на шарошке. На периферийных участках дорожек 2 и 3 выполнены галтели 4-7 по логарифмической кривой. Образующая дорожки 3 шарошки выполнена несимметричной относиТельно поперечной оси Дподшипника, нри этом участок образующей от оси ."1-3 сО стороны замкового подшипника выполнен по логарифмической кривой галте ли 6.Участокобразующей от оси 3-7 со стороны основания цапфы выполнен по радиусу В и по логарифмической кривой галтели 7. Величина радиуса В определяется максимальным углом перекоса Ч (фиг.2 и 3) . ролика 1 относительно дорожки шарошки 3. Участок образующей АБ ныполнен по логарифмической кривой, сопрягающейся с радиусной кривой БВ и построенной на касательной к ней н точке сопряжения Б,.участок образующей ВГ выполнен пологарифмической кривой, построенной на цилиндрической части дорожки.При значительных положительных реакциях в,радиальных подшипниках опоры шарошечного долота происходит параллельное смещение оси аарошки относительно оси цапфы или незначительный перекос этих осей, Выполнение логарифмической кривой ВГ, ЗО построенной на цилиндрической части дорожки 3, уменьшает пиковые напряжения краевого эффекта и позволяет получить на этом участке образующей прямоугольную площадку контакта ро лика и дорожки, площадь которой значительно превышает площадь эллиптической площадки контакта при выполнении этого участка образующей по радиусу Г. .4 ОЗа счет увеличения плоцади контакта контактные напряжения значительно уменьшаются, что приводит к меньшему износу элементов роликоподшипника. При значительной положительной реакции в малом радиальном подшипнике реакция н большом роликовом подшипнике или незначительно отличается от нуля, или становится отрицательной,Ось шарошки перекошена относительно оси цапфы по часовой стрелке. При незначительной положительной реакции в большом роликовом подшипнике работает участок ВГ обра зующей, при отрицательной реакции участок АВ, расположенный в верхней, ненагруженной части опоры. И в том, и в другом случаях нет необходимости выполнять участок ВГ но радиусу.При значительной положительной реакции в большом роликовом подшипнике реакция в малом - незначительная или отрицательйая, Ось шарошки перекошена относительно оси цапфы на максимальный угол перекоса против часовой стрелки. Ролик 1 и дорожка шарошки (фиг.2) перекошены.относительно друг друга на угол У.Участок образующей АВ воспринимает максимальные нагрузки в роликоподшипнике. Выполнение логарифмической кривой АБ на касательной к радиусной кривой БВ увеличивает площадь контакта ролика и дорожки и устраняет пиковые напряжения краевого эффекта. Действующие в этом случае нагрузки на большой роликовый подшипник н 1,75-2,2 раза превышают нагрузки при работе опоры беэ перекоса осей, что определяет соотношение нагрузок 1:2 при определении координат логарифмических участков дорожек у замкового подшипника и у основания цапфы. Профилирование беговой дорожки шарошки выполняется на участке АГ на дли" не Хор.Формула изобретенияОпора шарошечного долота, содержащая замковый подшипник, малый роликовый подшипник ибольшой роликовый подшипник, одна из беговых дорожек которого имеет цилиндрическую, а другая - бочкообразную форму с их периферийными участками, выполненными по логарифмической кривой, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения долговечности опоры за счет оптимального распределения контактных напряжений вдоль образующих беговых дорожек, бочкообразная образующая беговой дорожки выполнена несимметричной относительно поперечной оси большого роликового.подшипника, причем участок образующей со стороны замкового подшипника имеет цилиндрическую часть, сопряженную с логарифмической кривой.Источники информации,принятые но внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 274024, кл. Е 21 В 10/22, 1967.2. Авторское свидетельство СССРР 794152, кл. Е 21 В 10/22, 1977972035 едактор И.Митров писное аж 623 Под енного комитета СССР етений и открытий -35, Раушская наб., д. Тир ПИ Государст по делам изоб 113035, Москва, ППП Патентфф, г, Ужго бил роектная Заказ 8500/17ВНИИ оставитель С.Денисо ехред Л.Пекарь Корректор В, Прохнен