199598. lajstromszámú szabadalom • Sikló gépelem, különösen siklócsapágy inhomogén súrlódáscsökkentő réteggel
HU 199598 B 2 A találmány tárgya sikló gépelem, különösen siklócsapágy, inhomogén súrlódáscsökkentő réteggel, amelyet támasztóréteg és arra felvitt, első csapágyalapanyagból készült hordozóréteg alkot és amelynek hordozórétegében — a kerület legalább egy része mentén elosztva, egymáshoz képest távközökben gyakorlatilag párhuzamosan elrendezett — horonyszerű mélyedések vannak kialakítva és e mélyedések ki vannak töltve az első csapágyalapanyagtól eltérő minőségű, mégpedig eltérő keménységű második csapágyalapanyaggal (töltőanyag). A találmány tárgya különösen az olyan radiális siklócsapágy, amelynek hordozórétegében — a kerület legalább egy részére kiterjedő, csapágyalapanyaggal kitöltött — horonyszerü mélyedések vannak kialakítva. Az AU-PS 143 992 lsz. szabadalmi leírásban, s különösen annak 5. ábrájában és az ahhoz tartozó szövegrészben inhomogén súrlódáscsökkentő réteggel kialakított siklócsapágyat ismertetnek, amelyben a siklócsapágy kerülete mentén kiterjedő spirális barázdák vannak kialakítva. A barázdákat lágy csapágyalapanyaggal töltötték ki, amelynek kicsi a teherbírása, de jó a súrlódási maratartása. Az idézett szabadalmi leírás szerint a barázdák méretezését az eltérő üzemi feltételekhez kell illeszteni. A leírás azonban semmiféle útmutatást nem ad arra nézve, milyen módon illesszük ténylegesen az üzemi feltételekhez a méretezést. Az AT-PS 323 476 lsz. szabadalmi leírásban olyan súrlódásmentesítő gépelemet, különösen siklócsapágyat ismertetnek, amelyet egy tömbből sajtolnak (ún. monolitikus sajtolt alkatrész); a gépelemben váltakozva önkenő műanyagszakaszok vannak elrendezve. A műanyagszakaszokat fenolgyanta, poliészter, poliheteroarilén, poliolefin, polifenil vagy hasonló alapú szerkezeti polimerek alkotják, amelyek töltőanyaga szilárd kenőanyag, pl. grafit, bór-nitrid, molibdén-szulfid, illetve közülük többnek az elegye. Ez az idézett szabadalmi leírás sem ad útmutatást arra, hogy a hordozórétegben kialakítandó, szilárd kenőanyaggal kitöltendő mélyedéseket hogyan kell méretezni. Ismeretes az EP-PS 57 808 lsz. szabadalmi leírásból az is, hogy egy keményebb csapágyalapanyagból készült rétegben kialakított, gyakorlatilag futásirányban kiterjedő horonyszerü mélyedésekbe lágyabb csapágyalapanyagot ágyaznak, hogy egy siklócsapágyban kombinálják a keményebb csapágyalapanyag előnyeit a lágyabb csapágyalapanyag előnyeivel. A leírás szerint úgy biztosítják a lágyabb és a keményebb csapágyalapanyag finom eloszlását a futófelület szélessége mentén, hogy alkalmasan választják a szomszédos kispórolások közötti távközt, így az egyes csarpágyalapanyagok hatása még lokális terhelési tartományban is mind külön-küiön, mind kombinációban érvényesül, mi1 2 által az egyes csapágyalapanyagoknál elkülönülten mutatkozó hátrányos tulajdonságok hatását lényegében kiküszöbölték. A keményebb csapágyalapanyagból készült réteg ebben az esetben olyan hordozó funkciót vesz át, amely feltételezi a lágyabb csapágyalapanyag viszonylagos tehermentesítését, így javul a tartós szilárdság és a kopásállóság. A kényszerfutás feltételeit illetően ezért az ilyen siklócsapágyak magatartása messzemenően megegyezik azokéval, amelyekben a csúszófelület folytonosan lágyabb csapágyalapanyagból készült, de az utóbbiakkal szemben az az előnyük, hogy jelentősen kisebb a kopás mértéke. Az ER-AS 57 808 lsz. szabadalmi leírásban ismertetett siklócsapágynak a leírás szerint azért kedvezőbb az üzemi magatartása kifáradás és kopás vonatkozásában, mert a barázdák méreteit — úgymint azok szélességét, mélységét és távközét — a csapágyátmérőtől való meghatározott függőségben választják meg. Ezzel szemben a gyakorlat azt mutatja, hogy a barázdaméretek ajánlott tartományainak alsó és felső határértékei olyan szélsőségesen távol fekszenek egymástól, hogy még a közepes tartományokban sincs biztosítva a lágy és a kemény hordozórészek optimális loszlása. Az ezen ajánlások szerint kivitelezett csapágyak ezért nem képesek arra, hogy kielégítsék a velük szemben támasztott nagy követelményeket, ugyanis a méretek megválasztásánál elhanyagoltak további fontos kritériumokat. így pl. nem vették figyelembe, hogy egy adott átmérőjű csapágy teljesen eltérően terhelhető és ezért önmagában a csapágyátmérő, mint egyetlen viszonyítás alap semmiképpen sem alkalmas arra, hogy a gyakorlat számára kielégítő módon meghatározzuk a kopást és kifáradást csökkentő intézkedéseket. A találmánnyal ezért az a célunk, hogy kialakítsunk egy nagyterhelhetőségű siklócsapágyat inhomogén súrlódásmentesítő réteggel, amely teljes mértékben kielégíti a nagyterhelhetőségű siklócsapágyakkal szemben támasztandó követelményeket és lehetővé teszi, hogy a kifáradás és kopás csökkentésére alkalmazandó intézkedéseket előre egyértelműen és reprodukálhatóan meghatározhassuk a mindenkori esetben előírt fajlagos csapágyterhelésből kiindulva. A találmány szerint a feladatot úgy oldjuk meg, hogy a találmány tárgyát képező műszaki intézkedések már nem a csapágyátmérőre, hanem a fajlagos terhelhetőségre (továbbiakban fajlagos csapágyterhelés) vonatkoztatott intézkedések, amely fajlagos csapágyterhelés a következő mutatókból adódik. p p=fajlagos csapágyterhelés [N/mm2]= ’ D.B ahol F=csapágyerő (terhelés) [N] ; D=névleges (belső) csapágyátmérő [mm] ; és B=teherhordó csapágyszélesség [mm]. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
