Деревянный подшипник скольжения. Неметаллические подшипники скольжения

Главный вал лодки проекта 636 вращается не по металлическим подшипникам, а по... деревянным втулкам, изготовленным из особо прочного дерева бакаут.

Бакаут - ценная древесина деревьев рода Guaiacum. Эта древесина использовалась раньше там, где были крайне важны её прочность, вес и твёрдость. Все виды этого рода внесены в настоящее время в Приложение II CITES как потенциально находящиеся под угрозой виды. Бакаут получают главным образом из Guaiacum officinale и Guaiacum sanctum, и тот и другой - небольшие медленно растущие деревья.

В английском и других европейских языках для обозначения этой древесины часто используется словосочетание lignum vitae, что значит на латинском языке «дерево жизни», и происходит от её медицинского применения: смола дерева использовалась для лечения целого ряда болезней от кашля до артрита; стружки можно использовать для заваривания чая. Другие названия palo santo (исп. святое дерево), greenheart (англ. зелёное сердце) и железное дерево (одно из многих).

Это твёрдая, плотная и устойчивая древесина, самая тяжёлая из продаваемых на рынке, легко тонет в воде. Плотность древесины колеблется от 1,1 до 1,4 грамма на кубический сантиметр. Твёрдость бакаута по шкале Янка, которая измеряет твёрдость древесины, составляет 4500 (для сравнения: гикори - 1820, красный дуб - 1290, сосна - 1225). Ядровая древесина зелёного цвета с красными и чёрными разводами, от чего и пошло английское обиходное название greenheart. В кораблестроении, при изготовлении дорогой мебели и художественных работах по дереву термин greenheart используется для обозначения зелёной сердцевины дерева Chlorocardium rodiei.

Часовщик Джон Гаррисон использовал бакаут для самых нагруженных деталей своих часов, полностью изготовленных из дерева, так как эта древесина выделяет естественную смазку в виде невысыхающего масла.

По той же причине эту древесину широко использовали для колёсных втулок и подшипников, например, для подшипников гребных валов. Согласно данным сайта San Francisco Maritime National Park Association, подшипники корабельного винта подводной лодки USS Pampanito (SS-383), принимавшей участие во Второй мировой войне, были собраны из этой древесины. Подшипники турбин гидроэлектростанции Коновинго (Conowingo) на реке Саскуэханна также были сделаны из этой древесины.

Одна из самых высоких отдельно стоящих деревянных христианских церквей в мире построена из древесины бакаута - Собор святого Георгия в Джорджтауне, Гайана.

На подводной лодке проекта 636 "Варшавянка", главный вал вращается по деревянным направляющим из этого дерева. Естественная смазка выделяемая деревом позволяет использовать данную технологию в течении 20 лет

Деревянный подшипник.

Середина апреля. Снегу еще полно, хоть и тепло. Весна. Мою бригаду совместно с нуповцами с утра отправили очищать НУПы от снега.
НУП это необслуживаемый усилительный пункт, который является объектом, сооружением связи. Под землей зарыт круглый контейнер, довольно внушительных размеров, который пичкают разной усилительной аппаратурой. Так как речь идет о семидесятых годах, естественно аппаратура аналоговая, которая имеет довольно внушительные габариты по сравнению с современными средствами связи подобного рода. Опустим дальнейшие технические
Подробности, главное, что он был глубоко зарыт в землю, а первый уровень к тому же еще обволакивался грунтом. Получалось нечто конусообразной пирамиды.
Так вот, зимой все это сооружение засыпало снегом, и весной талые воды могли просочиться сквозь оболочку НУПа и замочить, нет, не оборудование, до него воде трудно добраться, а подступы к этому оборудованию, да и вызвать дополнительную сырость, влажность, а эти факторы любая техника не любит. Вот и послали нас в помощь нуповцам снег отгрести подальше, хотя бы конуса очистить.
Выехали на трассу в нашем маленьком автобусе кабельного участка на базе ГАЗ-51.
Спешили, как ни как, надо было пять НУП очистить. Спеши не спеши, но на пятом задержались. Он стоял в открытом поле, и его особенно занесло снегом. Закончили, почти в шесть часов. Ну, ничего, обратно ехать по прямой асфальтовой дороге Кунгур Пермь. Хоть и восемьдесят километров, долетим быстро, с нашим водилой, Колей Шалямовым, это раз плюнуть.
Стемнело быстро, мотор газона ровно гудел. В салоне было хоть и не жарко, но тепло. Коля умудрился выхлопную трубу пропустить через салон по полу, так что теплело с каждым километром, да и валенки можно было подсушить.
Линга дремал, Леха из Ростова, Барашков и нуповцы Миша с Гришей травили анекдоты. Вова Чех мой одногрупник, с которым вместе распределились и я сидели молча, наблюдая за дорогой.
Вдруг на шум двигателя автобуса наложился какой-то посторонний звук. Сначала периодическое постукивание, потом все громче и громче резкие удары. По полу автобуса пробежала вибрация, потом что-то так застучало, что Коле Шалямову пришлось резко затормозить машину.
-Мать, перемать,- водитель выскочил в темноту. Громко ругаясь, полез под автобус.
Мы притихли, Линга проснулся.
- Ну, что там, Никола?
- Кажется приехали,- залезая обратно в салон, произнес Николай.- Опорный подшипник полетел.
- Справа или слева, который?
- Да посередине, в месте соединения двух карданов, напрочь расхлестало.
- Ну и что делать? – заволновались мы.
- Куковать!- наступила тишина.
Достав из бардачка фонарик, Никола опять выпрыгнул в тьму, залез под автобус. Его не было минуты две. Забравшись в автобус он, потирая замершие руки, сел в водительское кресло, завел двигатель.
- Есть идея, должно получиться, только надо с дороги убраться. Здесь не сподручно, да мешаться будем.
Он медленно проехал метров двадцать в перед и свернул на дорожку, ведущую в лес. Остановился. Потом пошурудив в ящике под задним сиденьем, достал топор, пилу, несколько ключей. И обращаясь к Володе, резко сказал.
- Чех, пошли со мной, а вы давайте ка костер. Пока разожгите, не помешает.
- Капитан судна сказал на Абордаж, значит на Абордаж, - философски заметил Барашков,- пошли мужики, костерок разведем, и в правду, не помешает.
Все зашевелились, вышли из автобуса, кроме Линга он сделал вид, что опять уснул.
- Володя, вон ту березу сруби, - попросил Шалямов,- а я пока гнездо от подшипника освобожу.
Григорий, который совмещал должность электромеханика НУП с должностью водителя, выделенного его бригаде бортового уазика, стал поддомкрачивать машину. Николай с ключами залез под автобус.
Минут через десять уже весело потрескивал костер. Послышался шум упавшего дерева, это Вова Чех свалил-таки березу.
- Миха, помоги Чеху, - вылез из под автобуса Николай,- отпилите с ним метра полтора от комля бревешку и принесите сюда.
Что задумал Николай никто не знал. Мне подумалось тогда, что будь на месте Михи сейчас сам начальник ТУСМА Коржак, и он бы беспрекословно пошел и сделал бы то, что приказал сделать простой водитель автобуса. Видимо, когда твоя судьба или жизнь зависят от человека, который знает что надо делать, надо прислушиваться и подчиняться, если он действительно знает, что надо делать.
Вскоре Миха приволок на себе часть отпиленной березы, следом шел Володя с пилой.
- Никола, хватит такой бревешки, - крикнул под автобус Миха Якин.
- Хватит. За глаза. Подождите немного, сейчас закончу.- Прокричал в ответ Николай.
И, действительно, через минуту вылез из под автобуса, держа в руках, довольно солидный, но развалившийся подшипник. Внутренний обод подшипника треснул и вылетел, внешний остался.
Подойдя к отпиленному березовому бревну, присел, и стал что-то вымерять, прикидывать. Потом грязным масляным пальцем чиркнул в двух местах по белой коре березы, приказал:
- Пилите здесь, только по ровнее.
Через минуту на ладонь к нему лег березовый блин, толщиной сантиметров восемь, а в диаметре чуть больше демонтированного подшипника.
Николай положил подшипник на березовый кругляш и отверткой прочертил внешний диаметр. Потом топором аккуратно стесал лишнее дерево. Получилась вполне ровная, узкая болванка. Потов резким взмахом топора он разрубил деревянный блин на две части. Одну половинку взял себе, вторую подал Володе.
- Чех, говорят ты всегда с большим, башкирским ножом ходишь. Вот и вырежи в этой половике серединку, примерно вот такого диаметра.
Все с интересом наблюдали за работой двух человек. Береза сама по себе твердое дерево, а тут еще и на морозе, но против острых ножей, не устоять. И, минут через десять, после сопения и почти беззвучных матерков, работа была сделана. Коля соединил две половинки, и перед нашим взором предстал, деревянный подшипник, пусть грубоватый, пусть не идеально ровный, но подшипник.
Перекурив, Коля густо намазал солидолом внутри новоявленного подшипника и полез опять под автобус.
Сборка заняла меньше времени, так что через двадцать минут мы сидели уже в автобусе.
- Ну что, Никола, поедет автобус?
- А куда он нафиг денется. Поедет. Только вон тот чурбачок на всякий случай закинь ка в салон.
Автобус тронулся с места. Задним ходом выехали на дорогу и поехали вперед.
Сначала тихонько, ничего не бренчало. Потом побыстрее, потом еще быстрее. Смотрим, на спидометре уже и пятьдесят километров.
Так до кабельного участка и доехали на деревянном подшипнике.
Кто бы мог подумать, что в двадцатом веке, в эпоху развитого социализма, в России, автобусы могут ездить на деревянных подшипниках. Но я испытывал гордость за наших людей, которые, казалось бы, в безвыходной ситуации, нашли выход. Смех и грех, но автобус на этом деревянном подшипнике проехал еще более двухсот километров, пока, наконец, то его заменили на стальной подшипник.

Рецензии

Название заинтересовало, поскольку я технарь, станкостроитель. Рассказ интересный и надо сказать – бригаде повезло, что у них оказался такой изобретательный водитель. Конечно изобретательных людей у нас немало, но в нужном месте, в нужное время – большое везение.
А вообще-то, дерево испокон веков служило человеку, чего только из него не делали, пока металл был дорог и редок. А в годы революционной разрухи случалось, что и вместо рельсов дереву приходилось служить.

Казалось бы, в этой области механики трудно придумать что-нибудь новое: в узлах трения машин и приборов испокон веку применяются подшипники двух основных видов - шариковые или роликовые (качения) и втулочные или вкладышевые (скольжения). Не только устройство, но и материалы их традиционны: сталь, баббит, бронза, текстолит, специальный чугун.

Однако на Выставке достижений народного хозяйства СССР большой интерес новаторов производства вызвали новые виды подшипников скольжения, отмеченные целой серией авторских свидетельств. Их представил на ВДНХ СССР Институт механики металлополимерных систем Академии наук Белорусской ССР - один из участников большой экспозиции, посвященной 250-летию Академии наук СССР.

Научные сотрудники института применили для разработки подшипников современные материалы - пластмассы и получили совершенно новый комплекс свойств, отсутствовавших у прежних конструкций.

Сегодня мы знакомим молодых новаторов из отрядов НТТМ, энтузиастов внедрения новой техники с этими экспонатами ВДНХ СССР, открывающими большие возможности и резервы в экономии дефицитных металлов, повышении долговечности и надежности конструкций самых различных машин и приборов.

«КАЧЕЛИ» ТРЕНИЯ

Он словно техническая головоломка: и на вал не насажен, и в кольцо корпуса не запрессован - и в то же самое время про него можно с полным основанием сказать и первое, и второе.

Называется этот подшипник «самопроворачивающимся» (рис. 1). Он представляет собой полиамидную втулку с продольными внешними и внутренними канавками, которая устанавливается между валом и корпусом подшипника. Посадка скользящая, с небольшими зазорами. В этих зазорах и свойствах полиамидной пластмассы кроется главный секрет подшипника. А заключается он вот в чем.

1 - полиамидная втулка; 2 - вал; 3 - корпус подшипника; е - зазор между втулкой и корпусом; е1 - зазор между втулкой и валом.

В начальный период работы этого узла скольжение происходит по внутренней поверхности втулки: она неподвижно упирается в корпус, и в ней скользит, вращаясь, вал - «работает» зазор «е1» (см. рис. 1). Но вот от трения температура внутренних поверхностей втулки возрастает, происходит их расширение, зазор «е1» исчезает - втулка «схватывается» с валом и начинает вращаться вместе с ним, скользя своей внешней поверхностью внутри корпуса подшипника: «заработал» зазор «е».

В этом режиме вращение идет также до критического нагрева трущейся наружной поверхности втулки, и то время как внутренняя, «прижавшись» к валу, остывает. Снова наступает момент смены трущихся пар:втулка «упирается» в корпус подшипника, а вал получает возможность вращаться внутри ее.

Смена режимов работы полиамидного подшипника происходит, таким образом, автоматически, чередуясь в этих своеобразных «качелях» трения в зависимости от нарастания или снижения температуры в зоне трущихся поверхностей.

Такое чередование способствует отводу излишков тепла с подшипника через металлические элементы: то на вал, то на корпус. Благодаря этому увеличивается износостойкость и долговечность подшипника, который может успешно работать без смазки.

ЗАМОК ИЗ «ЛЕПЕСТКОВ»

Чтобы повысить технологичность сборки и разборки узла трения, в котором в качестве подшипника используется полиамидная втулка, белорусские ученые предложили оригинальную ее конструкцию, исключающую необходимость запрессовки или использования каких-либо упоров, ограничительных шайб и других вспомогательных деталей.

1 - полиамидная втулка; 2 - секционно-лепестковый бортик; 3 - сплошной ограничительный бортик; 4 - корпус узла трения с подшипником (в сборе).

Для фиксации втулки в узлах трения и предотвращения ее осевого смещения этот полиамидный цилиндр имеет два торцовых ограничительных бортика. Один из них - с проточкой и прорезями, которые делят его на отдельные секторы, соединяющиеся с рабочей частью эластичными ножками - «лепестками». Сжатый до минимального диаметра, такой секционно-«лепестковый» бортик свободно проходит посадочное место. С легким щелчком «лепестки» распрямляются, минуя край корпуса, и, словно замок, защелкиваются снаружи, образуя второй бортик. За счет этого обеспечивается надежная фиксация втулки в корпусе узла трения.

«МЯГКИЙ» ПОДШИПНИК

Среди пластмасс с небольшим коэффициентом трения и высокой износостойкостью поликапроамид самый упругий. Это его качество было успешно использовано для создания необычного «мягкого» подшипника скольжения. Он незаменим для быстро вращающихся валов, где по условиям работы требуется высокая демпфирующая способность узла трения.

Амортизационные свойства подшипника усиливаются особенностями его конструкции. Она довольно проста, несмотря на кажущуюся сложность: такой подшипник может быть изготовлен в обычной пресс-форме.

Его корпус образует два кольца. Внутреннее разрезано на несколько секторов, каждый из которых соединен с наружным кольцом зигзагообразной ножкой, имеющей разную толщину. Такое устройство позволяет компенсировать большие динамические воздействия во всех направлениях. Кроме того, посаженный без зазора, «внатяг», «мягкий» подшипник благодаря пружинящим ножкам несущих секторов будет, несмотря на частичный износ трущейся поверхности, так же плотно облегать вал.

При работе без смазки можно на вал установить лопасти: прогоняя воздух через подшипник, они будут обеспечивать его охлаждение.

СОЮЗ ДЕРЕВА И ПОЛИМЕРА

Они напоминают браслеты: в желтоватое, словно слоновая кость, кольцо из полимера темно-коричневыми квадратиками инкрустации «врезаны» небольшие брусочки дерева. Такие наборные подшипники наиболее эффективны в крупногабаритных узлах трения, особенна там, где есть контакт с абразивно-агрессивными средами и где другие материалы оказываются недолговечными.

Подшипники состоят из деревянных вкладышей, обращенных торцом к рабочей поверхности и скрепленных термопластичным полимером:отходы капрона, поли-

формальдегида, полипропилена. Вкладыши изготовлены также из отходов деревообрабатывающих производств, поэтому подшипники получаются намного дешевле традиционных, а служат дольше. Немаловажно, что их конструкция позволяет упростить и автоматизировать производство, а значит, увеличить производительность труда.

В институте разработана и технология изготовления целиком деревянных подшипников. Здесь создан для этого специальный материал АПД-1, представляющий собой прессованную древесину, наполненную в горячем виде тугоплавкой смазкой из моторного масла и порошка полиэтилена. Такая пропитка, заполняя капиллярную систему заготовки, резко повышает термостабильность антифрикционвых свойств древесины. Подшипники из материала АПД-1 работают на самосмазке.

На гомельских предприятиях, например, новые подшипники используются в узлах трения различных транспортеров вместо шарикоподшипников № 204. Это упростило конструкцию узла, сделало ненужными крышку и корпус подшипника, что экономит по две с половиной тонны металла на каждой тысяче подшипников. Срок службы узла увеличился в 2 раза.

Производство подшипников скольжения из материала АПД-1 может быть организовано на любом лесозаготовительном, деревообрабатывающем и аналогичных им предприятиях из брусковых отходов производства, чти даст немалый экономический эффект.

Л. П. ИВЕРШИНА

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter , чтобы сообщить нам.

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости , чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи.

Еще статьи

Зажигание, поддержание сварочной дуги при сварке. Обработка сварных шв...
Начало шва. Зажигание сварочной дуги. Сварка своими руками....

Дуговая сварка своими руками. Электросварка. Самоучитель. Сварной шов....
Как научиться сварочным работам самостоятельно....

Почему крошится, трескается, разрушается бетон в фундаменте, дорожке, ...
Залили летом дорожку и фундамент. После зимы видны серьезные разрушения, наблюда...

Клеим крепко, прочно, правильно. Выбираем, подбираем хороший, лучший, ...
Научимся правильно выбирать клей и клеить. Лучший клей - подходящий и правильно...

Садовая скамейка своими руками на дачном участке...
Конструкция садовой скамейки. Как сделать своими руками удобную лавочку на даче...

Покрасить снаружи дом, забор, ворота. Защита древесины. Краска наружна...
Опыт покраски наружных деревянных конструкций, таких, как забор, ворота, деревян...

Закрыть стык ванны + стены, плитки, кафеля. Клеим, наклеим, приклеим б...
Как надежно и долговечно закрыть стык ванны и стены? Если стена из панелей, плит...

Спутниковое телевидение, нтв плюс, триколор тв. Установка, подключение...
Как самому установить оборудование для спутникового телевидения...

Здравствуйте Господа 3dшники!
Прошу не судить меня строго за мой первый пост, так как последние мои рукописи - это письма домой из армии,так что писатель из меня никакой.
Что сподвигло на написание? Да просто хотел озвучить свои мысли вслух, посоветоваться и посовещаться.
Может подобное решение и обсуждалось, если честно я не нашел, будьте добры, ткните пальцем.
Как и многих здесь присутствующих, путь 3d_printа для меня начался с Rep-Strap.
Сколхозил худо-бедный принтер и ваяю.. для себя, для друзей, некоторые вещи даже покупали.
Ну да ладно.... не об этом.
Во общем проблема как и у многих с линейными подшипниками и направляющими.
Направляющих..... ПОЛНО. Работаю ИТ-специалистом, так что струйников через меня прошло "немало".
Жаль только, что диаметр у всех разный и нестандартный: 9.5мм, 10.5мм и тд... 8мм-осей попалось штук 6-8.
Купил направляющие из нержавейки диаметрами 8мм, 10мм, 12мм. и соответственные ЛП.
Вроде как то все работает, только то люфты, то борозды на осях образуются....
Раньше каретки катались на капролоновых втулках, которые иногда подклинивали...
Соглашусь, что кое-где виной было моё рукожопство, и вообще первый блин комом).
Сейчас проектирую H-Bot и голова греется... какие взять направляющие.... чтобы не борозд, не люфтов, не клинов.
А также чтобы сейчас, и безвозмездно, (те ДАДОМ)(с)Сова), и чтоб печаталось быстро, качественно, красиво!)
Оси и ЛП.... - нахлебался...
Оси и капролоновые втулки... - знакомый токарь уехал из города
Рельсы... - по отзывам, смотря на какого продавана напорешься.
Каретки на подшипниках качения...-получилось громоздко, гремит, грохочет, опять же мое рукожопство.
Пробовал печатать втулки из тримерной лески - межслойное сцепление слабое, и вообще так и не научился печатать леской.
Видел, продается для печати хороший нейлон, но думаю пока рано на таком принтере браться за "Виллиама, нашего Шекспира" (с).
О втулках из ABS мнения тоже расходятся.
......................................................
Вчера уснуть не мог, нашел на Yuotube видео где один парень показывал.... короче вот видео: Повторюсь: может подобное решение и обсуждалось, если честно я не нашел, будьте добры, ткните пальцем.
Но оно мне понравилось и я решил с ним поэкспериментировать.
В видео парень использовал тефлоновые трубки.
Моя мысль была проще - совместить ABS и Neylon в "линейном подшипнике-втулке".
Из ABS напечатать обойму, а шариками-роликами там будут кусочки триммерной лески.
На пальцах не объясню, покажу во FreeCade.
Мысль первая:

И тут Остапа понесло. А если во так:
Мысль вторая:

или вот так:

Вообщем фантазировать можно много.
Сегодня пятница, а принтер на работе. Вот что сегодня успел воплотить: