Сферические опоры (на кернах) (вернуться к оглавлению)

Керновые опоры включают в себя камневые подпятники и металлические керны. Керн — это заостренный кусок проволоки диаметром от 0,3 до 2 мм и длиной от 1 до 6 мм, выпол­ненный для приборов специального назначения изготавливают из естественных и искусственных камней: агата, рубина, корунда, а для приборов бытового назначения — из стали У10-А или ко­бальт-вольфрамового сплава. Чистота рабочей поверхности керна должна лежать в пределах 12—13-го класса. Подпятники для приборов специального назначения изготавливают из естественных и искусственных камней: агата, рубина, корунда, а для приборов бытового назначения - из специального стекла, сплавов медь-бериллий, никель-бериллий, бронзы и т.д. Такие камни изготавливают в виде небольшого цилиндра диаметром 1,5— 2,5 мм и высотой от 1 до 2,5 мм, который завальцовывают в винт или в специальную оправку. В каждом приборе имеется два подпятника, которые вместе с кернами и образуют керновую опору.

Эти опоры имеют наименьший Мтр (из всех опор с трением). Применяются там, где нагрузки невелики. Но дают плохое центрирование.

Радиус закругление керн: = 0,025... 0,2мм

Радиус подпятника: = 3...10

Требуется осевой зазор < 0,02...0,03мм- для вертикального керна

< 0,1 мм - для горизонтального керна.

Рим

Рис. 29. Вертикальный керн

2. 4. Цилиндрические опоры (вернуться к оглавлению)

Варианты опор:

a)

б)

в) с «камнем» в качестве опоры

г)

Это наиболее распространенный в авиационном прецизионном приборостроении тип опор – обеспечивает хорошее центрирование.

Рис. доработать[G2]

Основные узлы:

1. Ось, с которой связан Ч.Э.

2. Цапфа цилиндрическая

3. Подшипник

4. Подпятник

Подпятник – исключает движение оси в продольном направлении.

F_тр = F_{тр подш} –F_{тр подп}.

Опоры на камнях обеспечивают малый момент трения при значительных удельных давлениях на пло­щадках соприкосновения цапфы и камня. Втулки и под­пятники камниевых изготовляют из естественных и искусственных минералов: сапфира агата, корунда и рубина. Крепятся кам­ни в конструкции прибора завальцовкой. Цапфы опор, изготовленные из углеродистой стали УЗА, У10А, У12А или из карбида вольфрама, запрессо­вываются в ось поплавкового гироузла. Диаметр цапф камниевых опор по­плавковых приборов колеблется от 0,02 до 1 мм.

Для уменьшения момента сил тре­ния при действии осевых сил конец цапфы, упирающийся в подпятник, де­лают сферической формы. Цапфа и внутренний диаметр отверстия камние­вой втулки должны иметь строго ци­линдрическую форму и тщательно, отшлифованы так, чтобы чистота поверхности соответствовала 12 13-му классу. Иногда для уменьшения момента трения и пре­дотвращения заклинивания при перекосах проходное отверстие в камниевой втулке делают не цилиндрическим, а скругленным по радиусу.

Рис.Варианты опор на камнях.

Зазор между камнем и цапфой обычно не должен быть больше нескольких микрон. Поэтому что, если в рабо­чей жидкости, в которой находится опоры, есть посторонние твердые включе­ния, они могут, попадая в зазор между камнем и цапфой, вызывать резкое возрастание момента трения и даже заклинивания гироузла.

Основные соотношения

Момент трения на экспериментальной площадке соприкосновения в виде кольца, толщиной dρ радиуса ρ.

Оценка прочостных характеристик

Статический режим

σ _изг = Напряжение в «зарядке» при изгибе.

W=

Допустимое напряжение

Соотношение для выбора минимального диаметра цапфы из условия обеспечения требуемого запаса прочности. (Если известно предельно допустимое напряжение [σизг] ).

В условиях динамических нагрузок.

g – ускорение силы тяжести

Vmax – max скорость «соударения»

du>du

Нагрузка на опоры возрастает.