Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11464
.pdf
Дополнительные особенности изобретения станут очевидны из приведенного ниже описания.
Прилагаемые чертежи иллюстрируют один из способов осуществления изобретения.
Рисунок 1 представляет собой поперечный разрез части индикатора и связанного с ним механизма в
соответствии с изобретением 75. Рисунок 2 представляет собой фронтальный вид механизма, показанного на
рисунке 1, а рисунок 3 — план.
Рисунок 4 представляет собой схематическое изображение другой части механизма в соответствии с
изобретением.
На рисунке 5 представлен фрагмент изображения, показанного на рисунке 4, а на рисунке 6 — схематическое
изображение всей установки, включающей измерительную и дозирующую камеру, индикатор и связанный с
ней механизм.
Для реализации моего изобретения одним из удобных способов, например, в применении к бензоколонке, я
создаю усовершенствованное устройство с измерительной и дозирующей цепочкой g', в которую жидкость
поступает через входную трубу ki, и имеющее поплавок j 1, приспособленный для подъема и опускания при
подаче или выгрузке жидкости из измерительной камеры.
Поплавок соединен посредством цепи S или другого подходящего гибкого соединения с барабаном b,
имеющим спицы a, бобины или другие устройства, расположенные под углом друг к другу, так что различные
сектора барабана, образованные между соседними спицами или подобными элементами, будут
соответствовать единицам измерения количества жидкости в камере -gl измеренному и показанному.
Барабан управляется грузом t, подвешенным на цепи или подобном элементе, обернутом вокруг барабана.
Хотя груз t недостаточен для противовеса поплавку ji, он вызывает вращение барабана b против часовой
стрелки по мере подъема поплавка JI внутри камеры. Общий угол поворота барабана против часовой стрелки
является мерой количества жидкости, поступившей в камеру.
Через барабан b проходит шпиндель f, на котором расположена стрелка p индикатора часового типа, а также
установлен диск сцепления c, управляемый пружиной g. Конструкция такова, что обычно во время заполнения
аппарата пружина g удерживает диск сцепления c вне зацепления с барабаном b, так что последний
вращается против часовой стрелки, не передавая никакого движения стрелке или индикатору p.
Во время слива жидкости из камеры g' индикатор удерживается на барабане, который теперь вращается по
часовой стрелке на ту же величину, на которую он ранее вращался против часовой стрелки, так что индикатор
перемещается по часовой стрелке, чтобы дать точное представление о количестве жидкости, слитой из
измерительной камеры.
Предпочтительно, чтобы переключение индикатора на разрядку и замыкание на барабане контролировалось
работой выпускного клапана, и один из удобных способов осуществления этого показан на чертежах.
В данной конструкции выпускной клапан X из камеры g' приспособлен для управления с помощью пружинного
рычага J1, воздействующего на стержень x, который соединен с выпускным клапаном или со стержнем,
закрепленным на нем штифтом и пазом или другим удобным устройством гашения колебаний. При этом
показанная конструкция состоит из втулки y, окружающей детали r и et, и содержащей пружину z (рис. 4).
В процессе движения с фиксацией стрелка фиксируется на барабане, после чего открывается выпускной
клапан для слива жидкости.
Присоединение индикатора к барабану осуществляется посредством цепи I, соединенной между элементом,
приводимым в действие рычагом J1, и рычагом j, управляемым легкой пружиной 7e и зацепляющимся с тем
концом шпинделя, который находится на расстоянии от индикатора p. Конструкция l такова, что во время
торможения механизма управления выпускным клапаном рычаг j может перемещаться, позволяя пружине g
перемещать пластину сцепления c в зацепление с барабаном, тем самым соединяя последний с индикатором
p.
Шпиндель индикатора имеет круглый барабан d, на который намотана цепь q с грузом ua, предназначенная
для возврата индикатора p в нулевое положение после его отсоединения от барабана b при закрытии
выпускного клапана v. При этом следует понимать, что для возврата стрелки индикатора p может быть
предусмотрена пружина или другое удобное устройство.
На фрикционной пластине сцепления c может быть установлен упор N 75, предназначенный для
взаимодействия с неподвижным упором o с целью ограничения обратного движения указателя и обеспечения
его возвращения в нулевое положение.
При желании пружина или груз для возврата указателя могут быть соединены с храповым механизмом
счетчика или другим подобным устройством для получения данных об общем количестве галлонов или других
единиц, выходящих из контейнера через выпускной клапан.
Изобретение не ограничивается приведенными выше деталями конструкции, которые даны исключительно в
качестве иллюстрации, поскольку я могу изменять форму индикатора и элемента, приводимого в действие
поплавком, а также средства для сцепления и расцепления индикатора с указанным элементом в зависимости
от характера устройства, к которому должно быть применено изобретение, или любых практических
требований, которые могут быть выполнены. При этом следует понимать, что любой подходящий храповой
механизм, свободное колесо или аналогичный механизм, который позволяет осуществлять только
одностороннее движение индикатора, допуская при этом двустороннее движение элемента, приводимого в
действие поплавком и управляющего индикатором, может быть использован в соответствии с изобретением
вместо барабана и элемента сцепления, описанных здесь в качестве примера.
Теперь, подробно описав и определив природу моего изобретения и то, каким образом оно предназначено
для 110
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_409289.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=409289&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB409289A
[]
2 2 Апрель 1937 г.
ИЗМЕНЕННАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Перепечатано с поправками в соответствии с решением Апелляционного трибунала по патентам от 4
февраля 1937 года согласно разделу 11 Законов о патентах и промышленных образцах 1907–1932 годов.
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата принятия Конвенции (США): 7 января 1932 г. | 409 289 1 Дата применения (в Соединенном Королевстве):
23 июля 1932 г. № 20801132.
Принято к публикации: 23 апреля 1934 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Усовершенствования, касающиеся вала и подшипников. Мы, компания THE CLEVILAND GRAPHITE BRONZE,
корпорация, организованная в соответствии с законами штата Огайо, США, 880, наконец, соответствие стенке
такого корпуса в рамках доступных ограничений давления для обеспечения относительной гибкости корпуса,
необходимой для размещения и транспортировки, при этом допуская небольшое движение относительно
корпуса при эксплуатации, особенно при различных напряжениях между описанными выше компонентами. и
установлено в стенках шахты и облицовки, а также следующее утверждение: 4) Точность в определенных
необходимых параметрах
Настоящее изобретение, касающееся размеров подшипников в пределах, установленных ранее, направлено
на новый и улучшенный способ достижения этой цели, за исключением трудоемкого изготовления вкладышей
подшипников для тяжелых условий эксплуатации, таких как, например, дорогостоящая ленточная обработка,
причем примерами для подшипников скольжения в рассматриваемых случаях являются, прежде всего,
подшипники скольжения двигателей внутреннего сгорания, имеющие равномерную толщину стенки и, в
меньшей степени, окружную длину.
подшипники или аналогичные детали в целом. В прошлом подшипники для тяжелых условий эксплуатации
имели пять видов нагрузок, т.е. (1) подшипники с баббитовым покрытием, отливаемые непосредственно в
корпус и крышку. (2) Целью настоящего изобретения является изготовление литых под давлением
вкладышей, которые затем устанавливаются в корпус, (3) с баббитовым покрытием должны быть: латунные
или бронзовые подложки, (4) с баббитовым покрытием 70 1) легкие по весу, из компактной стали, и (5) с
бронзовым покрытием из прочного, плотного, непористого металла; вкладыши с подложкой для тяжелых
условий эксплуатации с относительно легкими, недорогими валами. Мало что можно сказать в пользу первых
двух перечисленных типов.
высокоскоростная формовка листового металла, описанная выше, за исключением того, что они относительно
недороги (75 единиц оборудования), и при такой обработке или использовании в прошлом были
удовлетворительными, формовались точно, так что не требовали, где вращательные нагрузки и скорости
были нулевыми (чистовая обработка, механическая обработка или шлифовка). Латунные подложки, покрытые
баббитом, имеют более высокие нагрузки и скорости, чем простая 80 единиц, что позволяет осуществлять
начальную обработку для футеровки подложки баббитом, но они, очевидно, более дороги и требуют тяжелого
и дорогостоящего оборудования для производства, а также гибкости (ограничения по точности). Баббит
обладает многими преимуществами перед латунью (85 единиц длины) и короткими заготовками, что
позволяет быстро и дешево обрабатывать материал при интенсивной эксплуатации, например, при ручной
обработке. Например, производство, обеспечивающее простоту в обращении, в судовых и авиационных
двигателях, дизельных двигателях (цена 1 л) 2409 289 и тому подобных, но, при соблюдении пределов
точности, дорогостоящее в производстве, требующее тяжелого и дорогостоящего оборудования, чрезвычайно
точной работы и, как правило, больших производственных площадей.
Используемые в настоящее время подшипники с баббитовой футеровкой из латуни или стали тяжелые,
дорогие и жесткие, независимо от способа их изготовления (литье, волочение труб, плоский прокат или любой
другой), и требуют множества дорогостоящих и различных операций обработки от сырья до готового изделия.
Это еще более справедливо в случае подшипников с бронзовой футеровкой в форме тройника. Все
последние типы подшипников из ментона обладают упомянутыми преимуществами по сравнению со старыми
подшипниками с баббитовой футеровкой, но их изготовление и использование сопряжены со многими
трудностями и недостатками, некоторые из которых упомянуты выше, а другие будут рассмотрены в
соответствующих местах для сравнения с нашими усовершенствованными подшипниками, которые будут
описаны далее.
Наша усовершенствованная втулка подшипника относится к тому типу, который изготавливается из
композитного металла путем штамповки заготовок и последующего их прессования в полуцилиндрические
элементы в штамповочном прессе, например, как описано в описании британского патента №.
103,273 Особенность, отличающая наши новые вкладыши от ранее предлагавшихся вкладышей этого типа,
заключается в том, что наши вкладыши изготовлены из тонкого и гибкого композитного металла.
Поэтому мы хотим, чтобы было понятно, что там, где в описании и прилагаемых пунктах формулы
изобретения мы используем фразу «тонкий и гибкий», мы подразумеваем, что композитный металлический
лист настолько тонкий и гибкий, что его можно свернуть в рулон таких размеров, что полоса может подаваться
непосредственно и непрерывно в пресс. Например, мы можем сказать, что обнаружили, что полоса,
используемая для подшипниковых элементов коленчатых валов автомобилей, настолько тонкая и гибкая, что
отрезок длиной 350 футов можно свернуть в рулон с внутренним диаметром примерно 4 дюйма и внешним
диаметром примерно 16 дюймов.
При изготовлении указанной футеровки для подшипников тонкая листовая металлическая основа приводится
в соответствие с внешней матрицей путем пластического течения футеровки из подшипникового металла.
На прилагаемых чертежах: Рисунок 1 представляет собой боковой вид, частично в разрезе и носит
схематический характер, иллюстрирующий один из способов нанесения облицовки из подшипникового
материала на лист подложки из металла:
Рисунок 2 представляет собой вид сверху композитной металлической полосы с футеровкой; Рисунок 3
представляет собой разрез по линии 3-3 на Рисунке 2; Рисунок 4 представляет собой вид сверху композитной
полосы, предназначенной для резки на прямоугольные заготовки; Рисунок 5 представляет собой разрез по
линии 5 на Рисунке 4; Рисунок 6 представляет собой поперечное центральное сечение, схематически
иллюстрирующее метод формования, прессования и осадки прямоугольной заготовки в полуцилиндрическую
футеровку; Рисунок 6А представляет собой частичный вид с торца, схематически иллюстрирующий
увеличение или расширение футеровки, полученной в процессе работы, показанном на Рисунке 6,
относительно размера, до которого футеровка сжимается при сборке в корпусе; Рисунок 7 представляет
собой центральное сечение, схематического характера, иллюстрирующее метод снятия фаски с торцевых
кромок двух футеровок; Рисунок 8 представляет собой перспективный вид футеровки, снабженной
отверстием для смазки и канавкой для распределения смазки; 85 Рисунок 9 представляет собой аналогичный
вид той же облицовки после того, как она была снабжена выемкой или штифтом на одном из краев; Рисунок
10 представляет собой аналогичный вид той же облицовки, снабженной грязезащитными карманами; Рисунок
11 представляет собой центральный разрез, схематический по своему характеру, иллюстрирующий операцию
срезания кромок разъемной линии облицовки; 95 Рисунок 12 представляет собой аналогичный вид,
схематический по своему характеру, иллюстрирующий операцию протяжки или финишной обработки
внутренней или опорной поверхности облицовки до ее окончательных размеров; 100 Рисунок 13 представляет
собой боковой вид, показывающий протянутую облицовку с определенным заданным рельефом, заданным на
облицовке рядом с кромками разъемной линии; Рисунок 14 представляет собой перспективный вид,
показывающий 105 на внешней поверхности нашей облицовки и в преувеличенной форме иллюстрирующий
неровности ее контура; Рисунок 15 представляет собой перспективный вид, иллюстрирующий ручную гибкость
110 готовой облицовки; Рисунок 16 представляет собой схематический вид с торца, иллюстрирующий способ
сборки и простоту сборки благодаря возможности ручной установки вкладыша; Рисунок 17 представляет
собой вид с торца, показывающий два наших вкладыша, собранных в корпусе; Рисунок 18 представляет собой
фрагментарный поперечный разрез, иллюстрирующий начальный контакт или зацепление между внешней
поверхностью вкладыша и внутренней поверхностью стенки корпуса; Рисунок 19 представляет собой
аналогичный вид, иллюстрирующий зацепление между поверхностью вкладыша и стенкой корпуса после
полной сборки.
Рисунок 20 представляет собой частичный вид торца одной из наших облицовок, иллюстрирующий ее
границы и форму; а рисунок 21 — вид торца двух из 130 409 289 наших облицовок, собранных в корпусе, при
этом плоскости максимального напряжения как на опорной поверхности, так и на внешней стенке показаны
пунктирными линиями.
В процессе разработки современных подшипниковых вкладышей исследователи стремились создать
вкладыш, обладающий существенными преимуществами с точки зрения низкой стоимости и недорогого
сырья.
Простота и скорость изготовления на легком, недорогом, быстродействующем оборудовании, удобство в
изготовлении, обработке, скольжении и сборке, исключительная точность размеров с минимальным
количеством прецизионных операций по сравнению с ранее используемыми процессами, а также
соответствие корпусам, в которых будут использоваться вкладыши, для обеспечения несущей способности
корпуса за счет использования минимального количества материала во вкладыше, вместо обеспечения
жесткости вкладыша за счет его толщины и присущей прочности самого вкладыша, как это было раньше.
После завершения разработки вкладыша, обладающего вышеуказанными преимуществами, заявители
обнаружили, что идеальный вкладыш, обладающий этими характеристиками, представляет собой вкладыш,
изготовленный из плотного, компактного, легкого листового металла, такого как сталь, толщиной,
позволяющей непрерывно обрабатывать материал в рулонах без использования чрезмерно тяжелого или
крупногабаритного оборудования, и такой толщиной, которая позволяет легко формовать его на легком
оборудовании, и который обладает как за счет формовки полосы, так и частично за счет операций, связанных
с формовкой заготовки полосы в полуцилиндрические вкладыши, исключительной точностью и
однородностью в задней или опорной части. Толщина стенки гильзы настолько высока, что не требуется
никаких дополнительных операций, таких как механическая обработка, шлифовка и тому подобное: короче
говоря, прецизионная гильза в отношении своей задней или опорной стенки, таким образом, обеспечивается
заявителями из выбранного материала и операций, связанных с формованием этого материала, как будет
описано ниже. Другие характеристики, которыми обладают наши гильзы, включают в себя исключительную
точность общей толщины стенки по всей площади гильзы и определенную степень гибкости, области
применения и преимущества которой будут более подробно рассмотрены ниже.
Обращаясь теперь к чертежам: На рисунке 1 показана рулон 1 из относительно тонкого и гибкого листового
металла 2, имеющего прочную, плотную и компактную структуру, полученного в показанной форме в
результате последовательных операций прокатки, и который в виде тонких листов обладает достаточно
высокой точностью и равномерной толщиной стенок. Обычно толщина стенок листового металла составляет
определенный процент от его общей толщины, обычно пять процентов, поэтому чем тоньше материал, из
которого изготовлены наши футеровки, тем точнее толщина материала.
Этот тонкий и гибкий листовой металл 2 сначала нагревается до желаемой температуры, а затем
пропускается через камеру 3, содержащую расплавленный подшипниковый металл 70 4, обычно баббит,
который растекается по верхней части полосы 2 и выходит из полосы под кромкой или затвором 5 камеры 3,
образуя при охлаждении любым подходящим способом, таким как распыление воды 6, 75 композитный лист
или полосу, состоящую из подложки или листа 2 и облицовки из подшипникового металла баббита 7,
приклеенного к ним. Композитная полоса остается гибкой и, следовательно, пригодна для снятия и
последующей обработки в виде рулона 8, но перед намоткой ее можно отмерить до заданной толщины, при
желании обработав поверхность подшипникового материала. Эта операция 85 лучше всего выполняется
путем натяжения полосы между листогибочным станком и парой тянущих роликов и обработки покрытой
поверхности полосы в этом натянутом состоянии.
Особое преимущество использования относительно тонкого листового материала толщиной 90 мм
заключается в возможности применения его на протяжении всех описанных выше операций.
Как уже объяснялось, исходная толщина заготовки более точна, для ее тщательного нагрева требуется
меньше времени, она лучше удерживается в плоском состоянии при прохождении через камеру для баббита,
что облегчает предотвращение растекания баббита по краям и на обратную сторону полосы, а также ее легче
натягивать, чем толстую тяжелую заготовку, при меньшей мощности натяжных роликов, и ее можно
обрабатывать в рулонах, а не в полосах или листах.
В нашем методе мы блокируем краевые участки 105 11 листа 2 таким образом, чтобы на этот участок не
наносился баббит, в результате чего получается полоса, показанная на рисунках 2 и 3. Затем полоса
разрезается на прямоугольные заготовки 12 (см. рисунок 4) из полностью покрытой части листа, в результате
чего получается заготовка с поперечным сечением, показанным на рисунке 5.
Полученные таким образом прямоугольные заготовки затем формуются или прессуются в
полуцилиндрические вкладыши 13 между матрицами 14 и 16 115 (см. рис. 6) и формуются или штампуются в
течение одной полной операции или в два последовательных этапа в тех же матрицах до приблизительного
конечного поперечного сечения, описанного выше, а также подвергаются чеканке и осадке, как это будет
очевидно из характера матриц, показанных на рис. 6, при этом чеканка осуществляется между закрытыми
матрицами, так что любая пластическая деформация металла не приводит к выдавливанию излишков
металла из какой-либо части матриц.
Вкладыш 13, сформированный в процессе работы, показанном на рисунке 6, имеет диаметр, превышающий
диаметр корпуса, в который вкладыш будет впоследствии установлен, на величину 130 409 259, которая будет
изменяться в зависимости от условий, но представлена значением dis.
Расстояние между сплошной и пунктирной линиями на рисунке GA. Этот избыточный диаметр, который далее
будет называться «расхождением» вкладыша, является существенным преимуществом, как будет объяснено
далее.
Полуцилиндрическая вставка, образованная в результате операции, показанной на рисунке 6, имеет
чрезвычайно гладкую, однородную, точную заднюю поверхность 1 51 и равномерную толщину как подложки 2,
так и баббитовой облицовки 7. Любые неточности в контуре наружной стенки устраняются в процессе осадки,
которой подвергается подшипник в рамках этой операции формования или штамповки. Вставка подвергается
спрессовке и осадке до точного заданного наружного контура и приблизительной желаемой окружной длины,
при этом вставке придается желаемый размах, и она становится еще более однородной и гладкой, чем
поверхность, уже полученная в результате предыдущих операций. Следует помнить, что вставка,
образованная после завершения операции спрессовки, имеет наружную поверхность, которая подвергалась
различным операциям прокатки в процессе ее изготовления, давлению валков во время фрезерования
баббита, упомянутого ранее, давлению штампов при вырубке и сильному давлению осадки, возникающему
при спрессовке вставки. В результате этой обработки наружная поверхность подложки доводится до
чрезвычайно точных пределов, что делает ненужным Для обеспечения требуемой точности, необходимой для
изделий такого типа, не следует применять никаких дополнительных финишных операций к этой поверхности.
После необходимой операции прессования и осадки, накладки снимаются фаска способом, показанным на
рисунке 7, который включает в себя зажим двух накладок 13 и обработку торцевых кромок 20 либо
последовательно, либо одновременно, в зависимости от необходимости, инструментами 16, 17 и 18, которые
воздействуют соответственно на внешнюю, внутреннюю и плоскую части кромок для получения закругленного
контура кромки. Обычно для получения этого контура на каждой кромке используются три инструмента, но на
рисунке 7 мы изобразили только один из инструментов.
Далее каждая вставка может быть снабжена отверстием для смазки 22, которое может быть просверлено или
пробито, и канавкой для распределения смазки 23, которая также может быть фрезерована или
отштампована. Эти каналы для смазки показаны на рисунках 8, 9 и 10. Затем вставка снабжена штампованной
выемкой или выступом 24 (см. рисунок 9), который служит упором или штифтом и предназначен для
зацепления с соответствующим углублением в крышке или корпусе, в который впоследствии устанавливается
вставка.
Далее на вкладыш наносится углубление 25, прилегающее к каждой кромке разъема 26; это углубление
служит для сбора грязи. Затем вкладыши подвергаются операции шлифовки, показанной на рисунке 11, в
ходе которой вкладыш устанавливается в подходящий штамповочный блок 27 размером с корпус, в который
вкладыш должен быть установлен, и зажимается, а его кромки разъема 28 удаляются до желаемой 75
заданной окружной длины вкладыша.
Чтобы избежать любого возможного смещения внутрь кромок разъемной линии вкладыша при сборке
способом 80, который будет описан позже, что могло бы привести к защемлению вала в этом месте, кромка
вкладыша, как показано на рисунке 13, имеет небольшое углубление в точке 29 рядом с каждой кромкой
разъемной линии 85. Это углубление чрезвычайно мало и обычно является последней операцией,
выполняемой при изготовлении вкладыша.
Перед вырезанием этого рельефа вкладыш 13 протягивается до своего окончательного внутреннего размера
90 путем установки в приспособление 30, имеющее внутренний размер, идентичный размеру корпуса, в
который должен быть установлен вкладыш. Затем установленный таким образом вкладыш обрабатывается
на своей внутренней поверхности путем продольной вытяжки 95 от вкладыша протяжным инструментом 31,
который удаляет припуск, оставляя вкладыш с заданной общей толщиной стенки.
Достичь требуемой предельно точной общей толщины стенки, составляющей 100%, возможно только при
очень точной операции протяжки, а легкость и гибкость футеровки требуют меньшего усилия для ее зажима
или прижима в приспособлении, минимизируют износ штампа и позволяют использовать менее дорогую
штамповую сталь марки 105 и менее дорогостоящую обработку стали.
На рисунках 14, 15, 16, 17 и 18 показаны окончательно сформированные и готовые к использованию
вкладыши. Каждый вкладыш имеет определенный запас длины по окружности 110, то есть кромки разъемной
линии 2,8 (см. рисунок 11) выступают над истинным диаметром, и, следовательно, при сборке в корпус
способом, показанным на рисунке 17, этот запас длины 115, который будет изменяться в зависимости от
условий, но обычно составляет несколько тысячных долей дюйма, должен быть компенсирован при сборке.
Финишная вставка также снабжена определенным размахом, показанным на рисунке 6А. Этот размах
варьируется от нескольких тысячных долей дюйма до 35 или 40 тысячных и служит для удержания каждой
вставки в каждой половине корпуса, позволяя установить вставку в крышку 35 до сборки крышки на корпусе 41
без опасности выпадения вставки из крышки и с дополнительным удобством сборки 130 409,f 59. Характер
поверхности задней стороны каждой вставки показан на рисунке 14 и представляет собой чрезвычайно
гладкую и точную поверхность, но при использовании прецизионных инструментов было обнаружено наличие
некоторых чрезвычайно мелких неровностей в контуре 36 в некоторых случаях, возможно, из-за
неравномерного давления или потока металла во время операций формования. Мелкие неровности на
внешней поверхности вставки, и, возможно, другие аналогичные мелкие неровности на стенке корпуса,
препятствуют абсолютно полному равномерному зацеплению между Вкладыш и корпус, когда вкладыш
впервые устанавливается в корпус перед затягиванием болтов крышки. Таким образом, когда вкладыш,
имеющий больший диаметр, чем корпус, впервые устанавливается над корпусом способом, показанным на
рисунке 16, и защелкивается или прижимается на место благодаря своей ручной гибкости оператором, как
указано, характер контакта между вкладышем и корпусом, как считается, имеет характер, показанный на
рисунке 18, на котором мы показали (сильно преувеличенные) зазоры 37 между этими двумя поверхностями в
определенных точках. После установки крышки на корпус с вкладышами в каждом из них, как показано на
рисунке 17, и окончательного затягивания болтов и полной сборки крышки и корпуса, избыточная длина
каждого вкладыша поглощается этой сборкой и действует как изгиб или деформация металла 36 вкладыша
для полного соединения со стенкой корпуса, как показано на рисунке 19.
В вышеупомянутом «окончательном креплении болтами и полной сборке крышки и корпуса» очевидно, что
для полной установки гильз в корпусе требуется лишь небольшая часть давления, имеющегося в болтах
крышки 38, поскольку большая часть доступного давления болтов должна быть зарезервирована для
сопротивления силам, которые при работающем двигателе стремятся раздвинуть крышку и корпус в
результате рабочих напряжений и нагрузок, воздействующих на гильзы и корпус со стороны валов и их
возвратно-поступательных частей во время работы.
Благодаря гибкости и сжимаемости нашего типа гильз, полное соединение с корпусом может быть обеспечено
с меньшим усилием затяжки болтов, чем требуется для полной установки обычных тяжелых и жестких гильз.
При этом меньшем давлении наши гильзы сжимаются по окружности, их окружная длина уменьшается, их
толщина незначительно увеличивается, и гильзы прижимаются к стенке корпуса, обеспечивая полное
соединение независимо от упомянутых незначительных неровностей контура.
Такое плотное прилегание и полный контакт вкладыша с корпусом обеспечивают вкладышу жесткость и
прочность корпуса, а напряжения и нагрузки, воздействующие на вкладыши в процессе эксплуатации,
немедленно передаются на корпус и воспринимаются им.
Хотя используемые в настоящее время обычные, тяжелые и толстые гильзы, а также корпуса и крышки, в
которые они устанавливаются, могут быть обработаны в таких узких пределах, чтобы обеспечить установку
гильз в корпус и полное зацепление гильзы со стенкой корпуса без необходимости чрезмерного усилия
затяжки болтов для достижения этого результата, на практике стоимость обработки в таких пределах при
крупномасштабном производстве была бы чрезмерной.
Как показывает наш опыт, во многих случаях эти тяжелые, толстые вкладыши не были полностью соединены
с корпусом, или, если это произошло, то была израсходована чрезмерная часть доступного болтового усилия.
Соответствие наших вкладышей корпусу под углом 90 градусов, обусловленное, конечно же, гибкостью
вкладышей, как показали многочисленные испытания, имеет большое значение в определенных областях
применения, например, в шатунах, где конец шатуна имеет настолько легкое сечение, что под нагрузкой он
деформируется, позволяя обычно круглому отверстию превратиться в овальное. В таких условиях, конечно
же, вкладыши также должны деформироваться. В результате многочисленных испытаний наших вкладышей в
таких условиях эксплуатации было обнаружено, что на задней стороне подшипников отчетливо видны следы
перемещения вкладышей относительно корпуса.
Очевидно, что при использовании более толстых футеровок усталость нарастает быстрее, и срок службы
футеровок сокращается, поскольку напряжение пропорционально расстоянию между поверхностью
баббитовой футеровки и нейтральной осью футеровки. В легкой гибкой футеровке это расстояние
уменьшается, что снижает напряжение, возникающее из-за изгиба баббита и усталости, возникающей в нем, в
результате чего такие футеровки в эксплуатации демонстрируют значительно больший срок службы, чем
футеровки ранее использовавшихся типов.
На рисунке 20 показан фрагмент одной из наших футеровок 50, на которой нейтральная ось подложки
обозначена линией 51. Изгиб баббитовой футеровки 125 как в процессе эксплуатации, так и во время
формовки зависит от расстояния баббита от нейтральной оси подложки, и мы обнаружили, что в футеровках с
ручной гибкостью баббит 125 обычно находится в наилучшем состоянии. Допуски, с которыми
изготавливаются наши футеровки, указаны в обозначениях на рисунке 20. Общая толщина стенки может быть
удобно выдержана в таких футеровках 130 409,289 с допуском в одну четверть тысячной дюйма, а также с
таким же допуском по высоте линии разъема, то есть вертикальному расстоянию, измеренному на рисунке от
края линии разъема до дна центра футеровки. Однако из-за гибкости футеровок последний параметр имеет
меньшее значение, поскольку небольшое увеличение окружной длины или высоты линии разъема может
легко привести к... абсорбция происходит при установке вкладыша в корпус вследствие уменьшения его
окружной длины из-за сжатия вкладыша во время этой операции сборки.
На рисунке 21 показаны плоскости A-A и A'-A', которые в обычных подшипниках, используемых в шатунах
двигателей внутреннего сгорания, являются плоскостями максимального напряжения и износа на внутренней
поверхности гильз, в зависимости, конечно, от направления вращения вала. Плоскости, обозначенные
линиями B-B и BW-Bl, указывают на плоскости максимального перемещения или износа на наружных
поверхностях гильз в корпусах. Было установлено, что при определенных условиях, несмотря на сжатие гильз
о стенку корпуса во время сборки, в процессе эксплуатации происходит определенное перемещение или
изгиб гильз, причем максимальный износ наблюдается вдоль плоскостей B-B и B'-B', в зависимости от
направления вращения. Мы считаем, что преимущества и срок службы наших гильз в эксплуатации в
некоторой степени обусловлены этой способностью к изгибанию или перемещению в корпусе, что является
характеристикой, которой не обладали ранее используемые тяжелые, толстые, жесткие гильзы.
Наши новые гибкие футеровки из листового металла обладают множеством преимуществ по сравнению с
ранее использовавшимися, обеспечивая значительную экономию как в производстве и сборке, так и в
обработке и транспортировке. Чрезвычайно сложно разделить различные преимущества и отнести их
непосредственно и исключительно к какой-либо одной характеристике футеровок, и некоторые преимущества
и экономия обусловлены совместно несколькими новыми особенностями этих изделий. В целом, выгодные
результаты можно в большей или меньшей степени напрямую отнести к особенностям, перечисленным ниже.
Поскольку футеровка изготавливается из тонкостенного листового металла, стоимость сырья чрезвычайно
низка, колебания толщины сведены к минимуму, легкий материал можно обрабатывать на относительно
легком оборудовании, и без сильного давления вальцов заготовка остается плоской, благодаря чему
баббитовая футеровка может быть сделана гораздо более равномерной по толщине и тоньше по сечению,
заготовку можно обрабатывать в рулонах до и после футеровки, с меньшим количеством отходов, и при том
же весе рулона заготовки используется гораздо больше метров материала, что приводит к увеличению
производственных циклов и уменьшению количества изменений в настройке оборудования.
Наш легкий листовой металл позволяет быстро выполнять все операции формовки при тех же затратах
энергии и средств, а также использовать гораздо более точное легкое оборудование, работающее на
относительно низких скоростях, что значительно увеличивает производительность по сравнению с тяжелой
листовой металлом и, соответственно, снижает затраты. Благодаря тонким подложкам и тонкому слою
баббита, последний не подвергается напряжению во время операций формовки, как это было бы с толстыми
подложками с толстым слоем. Напротив, исходная структура баббита в футеровочной полосе улучшается в
существующих футеровках после формовки футеровочной полосы и т. д. В результате структура баббита в
существующих футеровках значительно улучшается, и футеровочные полосы могут быть сформированы в
футеровки после футеровки, а не после формовки, как это необходимо в случае тяжелых, толстых футеровок.
Структура баббита как по однородности, так и по размеру зерна улучшается при использовании более тонких
слоев, поскольку происходит меньшее агрегирование благодаря лучшему и более точному охлаждению в
тонких слоях, чем это возможно в толстых слоях.
Другие преимущества, обусловленные легкостью материала (100%), включают в себя увеличение скорости и
удобства работы на всех этапах производства: операторы могут устанавливать и снимать вкладыши гораздо
быстрее, чем в случае более тяжелых изделий, при этом снижается утомляемость оператора.
Эти же преимущества сохраняются на протяжении всех производственных операций, включая тестирование,
упаковку и отгрузку, а также при сборке вкладышей в корпусах, в которых они будут использоваться. Более
тонкое сечение позволяет либо использовать в том же корпусе вал большей толщины, либо повысить
прочность корпуса при сохранении вала того же размера, либо уменьшить размеры корпуса, что позволяет
сэкономить на материалах. Допуски по высоте линии разъема могут быть больше, поскольку листовой металл
используемой толщины может быть сжат или спрессован по окружности до желаемой посадки, и,
следовательно, неточность в несколько тысячных долей дюйма в размере каждого вкладыша имеет
незначительное значение.
Наши вкладыши изготавливаются методом формовки или штамповки, и преимущества, вытекающие из этой
характеристики, проявляются, в частности, в готовом изделии (130 дюймов), и становятся еще более важными
при замене таких вкладышей в полевых условиях.
Взаимозаменяемость вкладышей имеет большое значение для шатунов, в которых обычно опорная
поверхность 70 состоит из баббитовой облицовки, отлитой в корпусе. При выходе из строя облицовки в одном
типе шатуна ее заменяют на другой шатун с уже имеющейся облицовкой, и поскольку эти шатуны обычно не
отличаются высокой точностью по весу и балансировке, замена снятого шатуна на новый часто влияет на
плавность балансировки двигателя, а задержка, связанная с заменой одного шатуна на новый, приводит к
значительному простою двигателя. В некоторых редких случаях в шатунах используются съемные вкладыши,
но такие вкладыши никогда не взаимозаменяемы, а в лучшем случае изготавливаются и используются
парами, и поэтому их необходимо обрабатывать и собирать парами, иначе их точность будет потеряна. Такие
вкладыши обычно представляют собой толстую литую бронзу с баббитовой облицовкой, изготовление
которых обходится дорого, и в большинстве случаев требуют ручной обработки, такой как зачистка, после
сборки. В шатунах наши гильзы взаимозаменяемы, поэтому нет необходимости хранить большие запасы
шатунов по всей стране для любого конкретного двигателя, а также не требуется никаких сложностей или
навыков для снятия изношенных или вышедших из строя гильз и замены их нашими гильзами.
Хотя мы уже указывали на преимущества нашего гибкого типа гильз как прецизионных, мы признаем тот факт,
что некоторые производители 105 не используют прецизионные гильзы, а используют то, что в отрасли
известно как гильзы, рассверленные методом расточки. Этот последний тип гильз устанавливается в корпус и
обрабатывается до заданных пределов путем окончательного развертывания или расточки. Следовательно,
ограничения, налагаемые на производителя гильз, в последнем случае шире, чем в случае прецизионных
гильз.
Очевидно, что наш метод 115 не только подходит для изготовления вкладышей, которые впоследствии
должны быть обработаны на месте, но и, благодаря своим свойствам гибкости и податливости, позволяет еще
большее разнообразие в пределах 120, что, должно быть, было установлено в данном случае.
Кратко суммируя 4 характеристики и преимущества наших новых вкладышей, мы обнаруживаем, что наши
вкладыши состоят из компактного, тонкого листового металла, имеющего однородную, гладкую, точную и
неповрежденную наружную поверхность без необходимости каких-либо операций финишной обработки,
которые включают удаление какой-либо части заготовки, абсолютные ограничения точности, как у изделия, а
также частично в стоимости и простоте изготовления по сравнению с методами, используемыми для
изготовления тяжелых, жестких вкладышей. Количество операций значительно сокращается, поскольку
плоские заготовки штампуются за минимальное количество операций до желаемой готовой формы и размера,
и на этом этапе вкладыши приобретают желаемый развал или расширение, что позволяет удерживать их в
корпусе и крышке.
Одним из важнейших преимуществ использования штампованной футеровки является точность,
обеспечиваемая на обратной стороне такого изделия. Эта точность, конечно же, частично обусловлена
свойствами материала, поскольку тонкий листовой металл компактен, плотен и обрабатывается с достаточно
высокой степенью точности в процессе производственных операций, которым он подвергается. Кроме того,
благодаря своей тонкости и гибкости, упомянутые здесь операции прокатки, формовки и прессования
позволяют получить готовую прецизионную футеровку по ее внешней поверхности, которая отличается
исключительной точностью и при желании может быть выполнена с очень жесткими пределами толщины.
Формованная или штампованная прецизионная поверхность избавляет от необходимости механической
обработки или шлифовки этой части футеровки, и, следовательно, футеровка сохраняет заданные параметры
и размеры, определенные при штамповке и выдавливании, что не всегда происходит, если удаляется
поверхностный слой металла, поскольку это нарушает внутреннее равновесие, и иногда футеровки
раскрываются на неравные величины, что невозможно точно учесть при любой финишной обработке. В
результате этих операций внешняя поверхность формованной футеровки остается неизмененной.
Механическая обработка, шлифовка, удаление металла или иные методы, кроме пластической деформации
металла, происходящей во время формовки или штамповки. Использование тонкой полосы позволяет
работать с рулонами, как уже объяснялось, и, следовательно, позволяет наносить подшипниковый материал
на полосу непрерывным потоком, а не отливать его на отдельные детали, как это обычно делается.
Как уже было сказано, наши вкладыши являются точными, взаимозаменяемыми прецизионными вкладышами,
имеющими равномерную толщину стенки по всей площади, за исключением участков с заусенцами, которая
варьируется менее чем на одну тысячную дюйма по всей длине вкладыша и обычно составляет половину или
четверть одной тысячной дюйма. Эта точность и взаимозаменяемость позволяют заменять вкладыши и
использовать их с любыми другими вкладышами того же размера и типа, что значительно упрощает
использование и сборку вкладышей в корпусах, когда производитель учитывает общую толщину стенки с
точностью до менее чем одной тысячной дюйма, улучшенную структуру баббита, в которой баббит сжат и
Соседние файлы в папке патенты