Трибологически безопасное открытое резьбовое соединение

Трибологически безопасное открытое резьбовое соединение относится к машиностроению, конкретно к конструкциям резьбовых соединений и предназначено для работы в условиях глубокого вакуума, повышенной влажности и сильного грунтового загрязнения витков резьбы.

Трибологически безопасное открытое резьбовое соединение, включает винт, гайку, постоянные кольцевые магниты и магнитную смазочную жидкость. Отличительная особенность соединения в том, что гайка выполнена из двух частей, между которыми помещен намагниченный в осевом направлении постоянный кольцевой магнит, охватывающий винт с наружи резьбы.

Технический результат достигается тем, что под действием магнитного поля магнитная смазочная жидкость распределяется по виткам резьбы и образует на них несущий смазочный слой, который значительно уменьшает момент и коэффициент трения в резьбовом соединении, а следовательно повышается подвижность соединения.

Полезная модель относится к машиностроению, конкретно к конструкциям резьбовых соединений.

Резьбовые соединения, работающие в условиях ограниченной смазки, в условиях повышенной влажности или загрязненности, в условиях глубокого вакуума и других, часто теряют свою подвижность из-за окисления поверхностей витков резьбы или адгезионного схватывания их с образованием мостиков холодного сваривания. В условиях сильного загрязнения, грязь забивает зазор между витками наружной и внутренней резьбы, вытесняет из зазора смазочный материал и вызывает резкое возрастание коэффициента и момента трения в резьбовом соединении в целом, что приводит к неподвижности резьбового соединения и делает его неразъемным.

Случай сильного загрязнения и потери подвижности резьбовых соединений часто наблюдаются при работе землеройной, крановой и другой строительной техники. При работе в вакууме резьбовые соединения теряют свою подвижность из-за испарения и сублимации смазки и смазочных покрытий. Потеря подвижности резьбовых соединений в космической технике может вызвать тяжелые ее поломки и стать причиной космической катастрофы.

Задача повышения надежности работы резьбовых соединений в тяжелых условиях Космоса или других особых случаях в какой-то мере может быть решена путем применения в них магнитных смазочных жидкостей [2]. Известно Трибологически безопасное резьбовое соединение [3], в котором использована магнитная смазочная жидкость, удерживаемая на витках резьбы соединения магнитным полем постоянных магнитов, расположенных в глухом осевом отверстии в теле винта.

Наличие осевого отверстия для расположения в нем постоянных магнитов ослабляет прочность винта, а расположение магнитов внутри металлического тела снижает действие магнитного поля и приводит к неэффективному использованию магнитной энергии магнитов.

Такая конструкция мало пригодна для резьбовых соединений больших размеров диаметра (как, например на выдвижных опорах автокранов: M 100-120 мм) или большой длины (как на ходовых винтах: 3-5 м). На фигуре 1 показано резьбовое соединение в сборе, а на фигуре 2 гайка. Резьбовое соединение содержит элемент с наружной резьбой - винт 1 и элемент с внутренней резьбой - гайку 2,3, постоянные кольцевые магниты и магнитную смазочную жидкость. Гайка настоящего соединения навернутая на винт 1, состоит из двух частей 2 и 3, соединенных между собой коническими штифтами 4 и винтами 5, как показано на рис 2.

Между частями гайки 2 и 3 расположен намагниченный в осевом направлении кольцевой постоянный магнит 6, служащий возбудителем магнитного потока. Магнитная смазочная жидкость 7 помещается в полости «А», выполняющую роль ресивера, между двумя частями гайки, в отверстии кольцевого постоянного магнита 6.

Технический результат достигается тем, что под действием магнитного поля магнитная смазочная жидкость распределяется по виткам резьбы и образует на них несущий смазочный слой, толщина которого пропорциональна напряженности магнитного поля в разных точках поверхности витков резьбы. Наибольшая напряженность магнитного поля имеет место на вершинах витков резьбы, туда же стягивается и большее количество магнитной смазочной жидкости, что обеспечивает меньшее трение в соединении. В процессе работы соединения, части гайки 2 и 3 синхронно перемещаются по виткам резьбы винта и увлекают за собой магнитную смазочную жидкость. Таким образом, магнитная смазочная жидкость равномерно распределяется по всей длине резьбовой части винта и обеспечивает ее надежное смазывание и работоспособность. Оставшаяся на поверхности резьбы винта магнитная смазочная жидкость в состоянии покоя стягивается магнитным полем гайки в полость «А» восстанавливая ее резерв в этой полости.

1. Трибологически безопасное открытое резьбовое соединение, включающее винт, гайку, постоянные кольцевые магниты и магнитную смазочную жидкость, отличающееся тем, что гайка выполнена из двух частей, между которыми помещен намагниченный в осевом направлении постоянный кольцевой магнит, охватывающий винт снаружи резьбы.

2. Резьбовое соединение по п.1, отличающееся тем, что между частями гайки имеется полость, выполняющая роль ресивера, в которой помещается резервный запас магнитной-смазочной жидкости.

3. Резьбовое соединение по п.1, отличающееся тем, что части гайки выполнены из магнитомягкого материала для обеспечения замыкания магнитного потока и удерживания магнитной жидкости на их поверхности.