1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ.
Основной целью данной статьи является подробное описание процесса изготовления ручного режущего инструмента из обойм подшипников по методу Виктора Ивановича. Описание данного метода присутствует на форуме в теме «Мой любимый самодельный инструмент», в данной статье, исходя из имеющегося материала, я решил показать изготовление плоских подборников различной ширины.

2. ИСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИНСТРУМЕНТЫ.
В качестве исходных материалов использовались обоймы подшипников с внешним диаметром 95, 65 и 65 мм, их ширина составляла 25, 12 и 7 мм соответственно, далее по тексту я буду называть их 1, 2 и 3. Приведенные здесь размеры могут несколько отличаться от истинных, поскольку сразу произвести замеры я не удосужился, а затем для определения диаметров пришлось «рисовать - обводить» окружности, но если я и ошибся, то не на много.
Особенно примечательна была самая крупная обойма (номер 1), она имела строго прямоугольное сечение. Вероятно, подшипник был роликовый, причем ролики имели слабую конусность. Далее на фото будет видна блестящая полоса рабочей поверхности, по которой они - ролики «бегали». Оба других подшипника были обычными шариковыми однорядными.
Из инструмента использовались: наждак (точило), сверлильный станок, горелка газовая, пассатижи, молоток, грубый напильник, наждачка (шкурка), шарошка цилиндрическая (?), тиски.

3. ХОД РАБОТЫ.
Суть метода заключается в придании части обоймы подшипника определенной формы с последующей «расковкой – выпрямлением» так называемого хвостовика при сохранении заводской закалки рабочей части. Во как загнул! Другими словами обойму надо первоначально разрезать, затем выточить будущий хвостовик и путем нагрева его докрасна придать ему молотком требуемую прямую форму под нужным углом к лезвию. При нагреве будущее лезвие должно находиться в жестяной банке с мокрым песком, чтобы не потерять закалку. На фото 1 показана схема «разделки» обоймы подшипника.
Фото 1.

Как показано на схеме, обойму надо резать в двух местах. При этом количество заготовок, получающихся из одной обоймы, зависит от её размеров. Из обойм 1 и 3 получилось по две заготовки, а из 2 только одна. Все три обоймы резались на ребре точильного круга. Первый «рез» выполнялся нежно, с частым охлаждением и не до конца. А при втором периодичность охлаждения должна была обеспечить комфортность рукам и только… Цель – экономия времени. После этого обойма аккуратно, через алюминиевые или деревянные губки зажималась в тиски и ещё более аккуратно переламливалась. ОПАСАТЬСЯ ОСКОЛКОВ! Полученные заготовки, естественно, были поджарены с одной стороны. С этой, жареной, стороны и вытачивался хвостовик.

Фото 2.

Фото 3.

Фото 4.

Крупным заготовкам из обоймы 1 была придана клиновидная форма, фото 3. Это позволит повысить «маневренность» будущего инструмента и облегчит процесс распрямления или «ковки – гибки» хвостовика. Для проведения оного процесса, как уже сообщалось выше, использовалась банка с мокрым песком, газовая горелка и пассатижи, фото 5.

Фото 5.

Результаты процесса представлены на фото 6, 7 и 8.

Фото 6.

Фото 7.

Фото 8.

Всего было получено пять заготовок, три из которых имели внутреннюю канавку. Поскольку целью данной работы было получение плоских подборников, то от этих канавок нам необходимо избавиться. Процесс «избавления – вывода» осуществлялся с помощью цилиндрической шарошки Ø 16 мм и высотой 24 мм и сверлильного станка, Фото 9 и 10.

Фото 9.

Фото 10.

Как выяснилось дело это достаточно трудоёмкое. Канавку у заготовки из обоймы 2 (ширина 12 мм) выводил более 3 х часов. А на две заготовки из обоймы 3 (ширина 7 мм) ушло приблизительно по часу. Во всех перечисленных случаях на самом кончике будущего лезвия канавку целиком убрать не удалось, не выведенные концы пришлось обрезать, фото 11. Температура обрабатываемых заготовок контролировалась «вручную», охлаждение частое.

Фото 11.

Итак, заготовки лезвий готовы. Теперь пришла пора задуматься о ручках. Им в данном повествовании мне хотелось уделить особое внимание. В последнее время я делаю ручки с предохранительными металлическими кольцами, так мне больше нравится. Не буду спорить, что вклеенное на эпоксидку лезвие будет долго и надежно служить до самого полного и логического конца, но согласитесь товарищи, что колечко придает стамеске более «эстетический» вид. Оно в какой-то мере предохраняет ручку от случайных «коцок» о камень при заточке – правке, ну и плюс общее повышение прочности .
Итак, колечки, их я делал из внутренних обойм подшипников, обтачивая на точиле по всей наружной поверхности на конус. Чтобы процесс обточки шёл аккуратно, и поверхность колечка стачивалась равномерно необходимо подобрать подходящую оправку. В качестве оправки обычно использовался простой болт, но его диаметр должен быть близок к внутреннему диаметру колечка, чтобы оно свободно вращалось на нём, но без «болтанки», Фото 12.

Фото 12.

Фото 13.

В процессе обточки колечко вращается на оправке, чтобы оно не «убежало» его надо чем-то придерживать, но только не руками. На фото 13 в левой руке болт с оправкой, а в правой короткий сплющенный на конце пруток (отвертка тоже бы подошла), ограничивающий перемещение кольца. Точить необходимо до полного исчезновения центральной канавки. При работе СТРОГО СЛЕДИТЬ ЗА ЗАЗОРОМ между камнем и упором точила! На фото 14 представлен конечный результат.

Фото 14.

Материалом для ручек обычно служили различные элементы «утилизированной» мебели, чаще всего ножки от стульев и шкафов. Материал: дуб, бук и какая-то разновидность красного дерева. В гос. учреждениях этого добра в своё время можно было найти в больших количествах, главное, чтобы домашние не возражали преображению жилой площади в складскую. На фото 15 показана бывшая ножка от шкафа. На торцевой поверхности отмечен внутренний диаметр насаживаемого кольца. «Посадочное» место обрабатываем напильником равномерно со всех сторон с незначительной конусностью, главное не перестараться. Кольцо должно заходить на посадочное место достаточно плотно.

Фото 15.

Фото 16.

Затем используя тиски в качестве винтового пресса окончательно надеваем колечко, действовать аккуратно без резких движений, Фото 16. Колечко должно перемещаться равномерно без перекосов. При этом допускается протачивать посадочную поверхность не на всю глубину кольца, главное отсутствие зазора между его нижним краем и поверхностью дерева. Все равно при вклейке лезвия торцевая поверхность будет затоплена эпоксидкой. Кстати бук, по моим наблюдениям, при процедуре «запрессовки» ведет себя более пластично, чем дуб или красное дерево, что позволяет вдавить колечко поглубже и убрать возможные щелки, вызванные неравномерностью проточки. После обработки напильником результат выглядел примерно так, как на фото 17.

Фото 17.

Таким образом под каждое лезвие была изготовлена своя ручка, как правило их длина не превышала 110 мм. В каждой ручке было просверлено отверстие под свой хвостовик. И, естественно, была проведена операция «вклейки».
При вклейке крупных лезвий, полученных из обоймы 1, использовался забугорный эпоксидный клеевой состав DoneDeaL DD6573, а в остальных случаях наш классический ЭДП. Иностранный клей мне не понравился, несмотря на удобство дозировки – там два шприца с одним поршнем. Слишком легко он отделился от стенок металлической (!) ёмкости, в которой я его перемешивал. Как будет работать покажет время… Результаты моих трудов, после придания ручкам окончательной формы с помощью напильника и шкурок, показаны на фото 18 и 19. Здесь 4 из 5 будущих подборников, фото одного широкого не сохранилось, извиняйте…

Фото 18.

Фото 19.

Для окончательной отделки ручек я решил воспользоваться методом, описанным на страницах этого сайта Виктором Ивановичем, а именно обжигом ().
Результат заставил меня задуматься о бренности всего сущего в этом мире, фото 20.

Фото 20.

Как видно на фото, на ручках появились значительные трещины. До этого момента подобной беды у меня не случалось, а обжег я их уже более двадцати штук, причем обрабатываемые ручки были выполнены из разных пород дерева и имели разную толщину. Здесь же из четырёх обжигаемых за один раз ручек потрескались три (ручки двух широких стамесок из обоймы 1 были обожжены отдельно и без «приключений», а нижняя стамеска на Фото 20 к теме относится только касательно обжига, ручка 12 миллиметровой стамески из обоймы 2 была единственной «выжившей»).
Размышляя о причине постигшей меня неприятности, пришёл к выводу, что с большой степенью вероятности виной всему стал режим обжига. Газовая горелка засорилась, и пламя было значительно меньше, чем в прошлые разы (это факт). Как-нибудь специально надо будет проверить…
Поразмыслив, решил ручки не переделывать, вклейка оказалась достаточно надёжной. На фото 21 представлены окончательные результаты после шлифовки и полировки рукоятей.

Фото 21.

Понимаю, что для большей части аудитории наиболее интересно практическое применение данного инструмента. Что ж, товарищи, постараюсь со временем раскрыть эту тему. Спасибо за внимание.

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.

Использование: машиностроение. Сущность изобретения: пластины во вкладыши для подшипников скольжения формуют в два этапа с помощью ступенчатого конусно-цилиндрического приемника сначала до половины их толщины, затем до полного соприкосновения друг с другом, при этом влажность исходных пластин 8 -12% а формование ведут до плотности вкладышей в промежуточной обойме не более 1350 кг/м 3 на внутренней поверхности и не менее 800 кг/м 3 на наружной поверхности, а приемник выполнен из двух конусных и одной цилиндрической частей. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к технологии получения прессованных изделий из древесины и может быть использовано в машиностроении при конструировании различных узлов трения для машин и механизмов. Известен способ получения древесно-металлических изделий типа втулок включающий изготовление прямоугольных пластин из прессованной древесины, установку их в ограничительный контур с последующим формованием во втулке с помощью конического приемника с углом конусности 3-5 о и высотой, в два раза превышающей высоту ограничительного контура. Недостатком способа является то, что он не обеспечивает получение втулок с высокой конечной плотностью, не исключает брак вследствие значительных сжимающих и изгибающих напряжений, которые возникают на границе перехода из конического приемника в цилиндрическую обойму. Дальнейшее уменьшение угла конусности и многократное увеличение высоты приемника усложняют техпроцесс и снижают его производительность. Известен способ получения древеснометаллических втулок, принятый в качестве прототипа, включающий дополнительные операции: сушку, пропитку антифрикционными смазками с последующей окончательной запрессовкой вкладышей в обойму (корпус подшипника) с заданным натягом по контактной поверхности. Несмотря на то, что данный способ хотя и повышает качество готовых изделий, так как придает им формостабильность, антифрикционные свойства, расширяет диапазон рабочих температур, однако он, как и первый способ, не обеспечивает высокого процента выхода качественных вкладышей после и формования за один прием с помощью конического приемника аналогичного типа все по тем же причинам. Задачей изобретения является повышение качества изделий и экономия сырья. Это достигается тем, что формование пластин во вкладыши проводят в два этапа с помощью ступенчатого конусно цилиндрического приемника сначала на степень сжатия до половины их толщины, затем до полного соприкосновения друг с другом, при этом влажность исходных пластин берут в пределах 8-12% а формование ведут до плотности вкладышей в промежуточной обойме не более 1350 кг/м 3 на внутренней поверхности и не менее 800 кг/м 3 на наружной поверхности, причем конический приемник выполнен ступенчатым, состоящим из двух конусных и одной цилиндрической частей, каждая из которых равна высоте исходной пластины. При этом диаметр цилиндрической части приемника меньше диаметра ограничительного контура на одну толщину пластины, а диаметр выходящего конусного отверстия и диаметр промежуточной обоймы меньше диаметра ограничительного контура на две толщины пластины. Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство в виде переходника с коническим отверстием и углом конусности 3-5 о, причем высота конусной части составляет не менее двух высот ограничительного контура. Однако и оно не обеспечивает значительного увеличения процента выхода качественных втулок или вкладышей после их формования через конический приемник с 2 кратной высотой и углом конусности 5 о. При угле конусности 3 о резко возрастает высота конуса, что усложняет техпроцесс, снижает его производительность и несущественно снижает брак готовых изделий. При изготовлении подшипников с помощью известного конического приемника пластины перемещаются в промежуточную обойму все время по наклонной плоскости, а следовательно, их сжатие боковыми поверхностями и повышение плотности нарастает неравномерно по высоте. Так, например, при заходе пластин в промежуточную обойму они достигают максимальной плотности своими нижними частями, в то время, как верхние части имеют плотность в два раза меньше, что и приводит часто по этой причине к их разрушению или образованию трещин. С целью устранения указанных недостатков предлагается устройство для получения подшипников скольжения с вкладышами из древесины, включающее ограничительный контур, конический приемник и промежуточную обойму, в котором конический приемник выполнен ступенчатым, состоящим из двух конусных и одной цилиндрической частей, каждая из которых равна высоте исходной пластины, при этом диаметр цилиндрической части приемника меньше диаметра ограничительного контура на одну толщину пластины, а диаметр выходящего отверстия конуса и диаметр промежуточной обоймы меньше диаметра ограничительного контура на две толщины пластины. На фиг.1 показано предложенное устройство, разрез; на фиг.2-4 этапы формования пластин во вкладыши; на фиг.5 и 7 окончательная запрессовка вкладышей с расчетным натягом в корпус подшипника; на фиг.6 усушка и пропитка вкладыша. Устройство имеет ограничительный контур 2, конический приемник, состоящий из трех частей конус верхний 4, конус нижний 6, сочлененные между собой цилиндрической втулкой 5, промежуточную обойму 7, вспомогательный конус 8, корпус подшипника 9. Устройство используют следующим образом. Ограничительный контур 2 устанавливают на сочлененный между собой конусно-цилиндрический приемник 4, 5, 6, который, в свою очередь, устанавливают на промежуточную обойму 7. После чего в ограничительный контур 2 устанавливают пакет с торцовыми пластинами 1 из древесины (фиг.1-2), которые затем под прессом шайбой 3 перепрессовывают сначала в цилиндрическую часть приемника 5 до неполного сжатия пластин своими боковыми поверхностями (фиг.3), а затем в промежуточную обойму 7 до полного их сжатия (фиг.1-4). Промежуточные обоймы 7 с запрессованными в них вкладышами 1 удаляются на сушку (фиг.5) после каждого цикла и заменяются новыми. Все основные детали конусно-цилиндрического приемника 4, 5, 6 как и вспомогательные 2, 7 равны по высоте исходным пластинам (заготовкам), при этом диаметр цилиндрической части приемника 5 меньше диаметра ограничительного контура 2 на толщину одной пластины, а диаметр выходящего конусного отверстия и диаметр промежуточной обоймы 7 меньше диаметра ограничительного контура 2 на две толщины пластины. С использованием предложенного устройства способ осуществляют в следующей последовательности. Из натуральной или прессованной древесины плотностью не менее 800-1000 кг/м 3 и влажностью 8-12% изготовляют прямоугольные торцовые пластины 1 с определенной толщиной, устанавливают их в ограничительный контур 2 в виде многогранника, из которого перепрессовывают шайбой 3 через конусно-цилиндpический приемник 4, 5, 6 в промежуточную обойму 7. При этом после прохода конуса 4 и захода их в цилиндрическую часть приемника 5 пластины занимают вертикальное положение и сжимаются своими внутренними поверхностями только до половины их толщины (фиг.3), а после продавливания через конус 6 в промежуточную обойму 7 они уплотняются без разрушения до максимально возможной плотности (1350 кг/м 3) за счет полного соприкосновения друг с другом. После этих операций вкладыши, находящиеся в промежуточных обоймах 7, сушат в камерах или в минеральных жидкостях до полного удаления влаги из них, при этом вкладыши отделяются от обоймы на величину полной усушки (фиг. 6). Затем вкладыши, находящиеся в этих же обоймах, пропитывают водоотталкивающими и антифрикционными веществами по известным режимам и с помощью вспомогательного конуса 8 окончательно запрессовывают в корпус подшипника 9 с расчетным натягом (фиг.5 и 7). П р и м е р 1. Из брусков прессованной древесины марки ДМТМ-ОХ по ГОСТ 9629-81 исходной плотностью 950 кг/м 3 нарезали торцовые пластины 1 в количестве 8 шт. толщиной 5,0 мм, шириной 13-13,5 мм, высотой 30 мм и устанавливали их в ограничительный контур с внутренним диаметром 44 мм в виде замкнутого многогранника. После чего шайбой 3 под прессом пластины перепрессовывали с помощью конусно-цилиндрического приемника 4, 5, 6 сначала в цилиндрическую часть приемника 5 с внутренним диаметром 39 мм, а затем через конус 6 в промежуточную обойму 7 с внутренним диаметром 34 мм. В цилиндрической части приемника 5 пластины сомкнулись друг с другом на половину их толщины фиг.3. Плотность на внутренней поверхности изогнутых пластин в данном случае возросла до 1280 кг/м 3 , а после продавливания их в промежуточную обойму 7 пластины полностью сомкнулись своими боковыми поверхностями друг с другом (фиг. 4). Плотность их на внутренней поверхности достигла почти максимума 1346 кг/м 3 без каких-либо заметных разрушений или трещин. Плотность на внутренней поверхности определяли из следующего соотношения: o D н к d вн, где o плотность пластин начальная (950 кг/м 3); D н диаметр внутренней промежуточной обоймы (34 мм), который является одновременно наружным диаметром изогнутых пластин; d вн диаметр внутренний пластин после формования их во вкладыш в промежуточной обойме (24 мм); к - плотность конечная (заданная) на внутренней поверхности пластин после формования их во вкладыш. Подставив в формулу значения, получим: 950 х 34 к х 24 к = = 1345,83 1346 кг/м 3 . После чего вкладыши, запрессованные в промежуточные обоймы 7, по известным режимам сушили в расплавленном церезине до полного удаления влаги (фиг. 6) пропитывали под давлением этим же расплавом и окончательно запрессовывали с помощью вспомогательного конуса 8 в стальные корпуса 9 с заданным натягом по контактной поверхности. П р и м е р 2. Из брусков натуральной древесины породы ясень плотностью 800 кг/м 3 , влажностью 10% нарезали торцовые пластины толщины 5 мм, шириной 10,5-11,0 мм, высотой 60 мм, в количестве 8 штук и устанавливали их в ограничительный контур 2 с внутренним диаметром 37 мм в виде замкнутого многогранника. После этого пластины, аналогично примеру 1, перепрессовывали с помощью конусно-цилиндрического приемника 4, 5, 6 сначала в цилиндрическую часть приемника 5 с внутренним диаметром 32 мм, а затем через конус 6 в промежуточную обойму 7 с внутренним диаметром 27 мм. В цилиндрической части приемника 5 пластины сомкнулись друг с другом на половину их толщины (фиг.3). Плотность на внутренней поверхности в данном случае возросла до 1163 кг/м 3 , а после продавливания пластин в промежуточную обойму 7 пластины полностью сомкнулись (фиг. 4) без каких-либо разрушений. Плотность их на внутренней поверхности достигла 1270 кг/м 3 . Все остальные операции аналогичны и описаны в первом примере. Формование торцовых прямоугольных пластин во втулки или во вкладыши в два этапа обеспечивает значительное сокращение брака за счет того, что за первый этап сжатие пластин на внутренней поверхности происходит не сразу до максимальной плотности (1350 кг/м 3), а до средней плотности 1100-1250 кг/м 3 , в это же время плотность на внешней поверхности пластин остается неизменной (800-1000 кг/м 3). Изгиб пластин в момент прохода через коническую часть приемника в цилиндрическую часть происходит незначительно, т.е. до половины их толщины. Однако после этого они значительно увеличивают свою прочность на внутренней поверхности и приобретают более жесткую конструкцию, которая легче переносит дальнейшее сжатие пластин до максимально возможной плотности 1350 кг/м 3 и повторный их изгиб без каких-либо разрушений или трещин при запрессовке в промежуточную обойму. Важную роль при осуществлении данного способа играет исходная влажность торцовых пластин, которая должна быть в пределах 8-12% При этом влажности пластины обладают хорошей эластичностью и гибкостью. Пластины с влажностью ниже 8% обладают заметной хрупкостью и разрушаются при запрессовке их уже на первом этапе. Пластины с влажностью более 12% хотя и обладают высокой эластичностью, но дают большую усушку и сильно коробятся. Использование в качестве исходного материала древесины с плотностью ниже 800 кг/м 3 также отрицательно сказывается на качестве готовых изделий из-за большой разницы плотности на внешней и внутренней поверхностях вкладышей или втулок. При массовом производстве подшипников скольжения пластины предварительно наклеивают на гумированную бумажную ленту, которую затем разрубают на пакеты с определенной длиной и таким образом быстро и точно размещают пакет в ограничительном контуре 2. Изготовление опытных партий подшипников скольжения с вкладышами из древесины по предложенному способу показало, что брак готовых изделий снижается с 25-30% по известному способу до 5-10% Подшипники, изготовленные по новой технологии, прошли успешные производственные испытания на ряде предприятий электротехнической, электронной, радиотехнической промышленности др. в особо точном прецизионном оборудовании вместо стальных шариковых и бронзовых направляющих. По износостойкости такие подшипники превосходят стальные, бронзовые, пластмассовые как при работе в нормальных условиях, так и в водных, абразивных и запыленных средах. Кроме того, могут длительно работать на самосмазке.

Формула изобретения

1. Способ получения подшипников скольжения с вкладышами из древесины, включающий нарезку прямоугольных пластин и формование их во вкладыши с помощью приемника и промежуточных обойм, сушку и пропитку антифрикционными смазками с последующей окончательной запрессовкой в корпус подшипника, отличающийся тем, что формование пластин осуществляют в два этапа с помощью конусно-цилиндрического приемника сначала на степень сжатия до половины их толщины, затем до полного их соприкосновения. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что влажность исходных пластин составляет 8 12% а формование ведут до плотности вкладышей в промежуточной обойме не более 1350 кг/м 3 на внутренней и не менее 800 кг/м 3 на наружной поверхности. 3. Устройство для получения подшипников скольжения с вкладышами из древесины, включающее ограничительный контур, конический приемник и промежуточную обойму, отличающееся тем, что конический приемник выполнен ступенчатым, состоящим из двух конусных и одной цилиндрической частей, каждая из которых равна высоте исходной пластины, при этом диаметр цилиндрической части приемника меньше диаметра ограничительного контура на толщину пластины, а диаметр выходящего конусного отверстия и диаметр промежуточной обоймы меньше диаметра ограничительного контура на две толщины пластины.

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.

Наборный древесно-полимерный подшипник скольжения

дерева в такой установке делается вдвое плотнее, втрое прочнее, вчетверо тверже!

Есть и другой интересный вариант машины для пропитки и прессования древесины (см. рис.). Для снижения сил трения здесь по периметру входного отверстия канала установлены вращающиеся ролики, ось которых перпендикулярна действию сил трения.

Конечно, трудно представить, что «деревяшка» может заменить подшипник со стальными закаленными шариками, катящимися по точно отшлифованной беговой дорожке. Но это действительно так. Возьмем, например, конвейеры, транспортирующие руду, формовочную землю, отходы литейного производства - словом, весьма абразивные сыпучие материалы. Они смешиваются с производственной пылью, смазочным маслом, парами технологических жидкостей и образуют «пасту», опасней которой для подшипников качения, этих аристократов машиностроения, и быть ничего не может. Такая абразивная паста проникает даже через уплотнения подшипниковых узлов и словно наждаком истирает беговые канавки подшипников, а то и вовсе, став твердой и монолитной, заклинивает шарики. Не менее двух-трех раз в год приходится останавливать ленточные транспортеры и заменять ролики. А вот деревянные подшипники, как показали испытания, выдерживают здесь без замены год - полтора. Да и сам ролик, оснащенный ими, обходится на 3-4 рубля дешевле, поскольку металла в нем на несколько килограммов меньше. А роликов-то, по подсчетам машиностроителей, нужно в год 5 млн. штук - только для замены!

Еще большую выгоду дают крупногабаритные деревянные подшипники - те, в которых, например, вращаются шнеки диаметром с вагонное колесо, транспортирующие цемент на бетонных заводах. Нагрузки на подшипники столь велики, а цемент так абразивен, что металлические подшипники скольжения приходится заменять через каждые два-

три месяца, останавливая производство. А деревянные подшипники и здесь стоят более года!

Вдвое дольше металлических служат деревянные подшипники в аппаратах для изготовления искусственного волокна, хотя и «купаются» в горячих щелочах и кислотах. Модифицированная древесина с этими врагами металлов просто не реагирует.

Технология и оборудование, разработанные в Институте механики металло-полимерных систем, позволяют получать уплотненную модифицированную древесину не только для подшипникоа Втулки вспомогательных механизмов прокатных станов, фланцы, крышки, рычаги, шкивы металлорежущих станков, детали шахтных вагонеток и подъемно-транспортных машин, детали и узлы электропогрузчиков, силосоуборочных комбайнов, шпа-лоподбивочных машин и вагонов метро - вот далеко не полный список машиностроительных деталей из дерева.

В строительстве дерево тоже, казалось бы, сдавало свои позиции. Кирпич, железобетон, алюминий - что им противопоставить? Но в последнее время появились изобретения, разработки, позволяющие иначе, куда более оптимистично оценивать перспективы дерева и в этой области.

Вдумаемся, почти половину всей заготовленной древесины мы тратим на ремонт, реставрацию и замену растрескавшихся от солнца, разбухших от воды, разъеденных насекомыми и просто сгнивших деревянных конструкций и сооружений. Четверть всей заготовленной за год древесины идет на детали окон и дверей, плинтусов, трибун стадионов, садовых скамеек, дачных домиков. Мы их красим, нередко покрываем лаками, но проходит время и выбрасываем на свалку наш лес, наш труд. Иное дело древесина, обработанная по способу, предложенному московскими изобретателями. В дно ванны с расплавленным оловом вмонтирован вертикальный патрубок, через который подают сжатый воздух. Верхний срез патрубка находится чуть ниже уровня расплава, поэтому на поверхности возникает волна, которая и омывает обрабатываемые деревянные детали. Горячая волна делает поверхность древесины абсолютно гладкой, выявляет текстуру. Температура расплавленного металла почти 232°С, а древесина не обугливается, поскольку процесс идет без доступа воздуха, зато приобретает декоративные, антисептические и другие полезные свойства. Быстро проходит через волну заготовка - получается золотистой, со средней скоростью - коричневой, медленно - черной, как мореный дуб. Обычные строительные детали - плинтусы, оконные рамы, подоконники - приобретают в этой купели сумму новых ценных качеств.

В Белорусском технологическом институте разработали технологию, по которой можно всего за минуту сделать из свежеспиленного дуба - мореный! На дно стальной формы кладут лист

светлого дубового шпона, промазывают его смолой, насыпают слой березовых опилок, накрывают все это вторым листом шпона и, наконец, отполированным листом из нержавеющей стали. Форму ставят под пресс и нагревают до 200"С. При давлении в 200-250 атм березовые опилки «пускают сок». Часть сока проникает через зазоры между стенками и крышкой формы, застывая, герметизирует ее и превращает в своеобразный химический реактор, где идет гидролиз опилок, образуются сахара, выделяются уксусная, щавелевая и другие кислоты, фурфурол. В присутствии кислот образуется связующая смола, скрепляющая опилки в монолитную, прочную и твердую плиту, облицованную дубовым шпоном. Одновременно с этим процессом идет диффузия продуктов гидролиза и в дубовые облицовки, и они темнеют. Примерно через минуту из формы вытаскивают мореный дуб, не менее красивый и прочный, чем пролежавший в воде, как это положено, больше века.

А вот гигантский гиперболоид градирни - деревянного сооружения для охлаждения отработанной воды на тепловых электростанциях. Трех лет не проработал этот деревянный небоскреб, но уже потерял треть своей массы. Горячая вода вымыла из древесины смолистые и минеральные вещества. Еще год-два, и придется остановить градирню на ремонт, потратить сотни кубометров первосортного леса... Или - сорокамет-

Конструкция установки для уплотнения и модификации древесины в ультразвуковом поле: 1 - кожух, 2 - заготовка в зоне контурного уплотнения, 3 - магни-тострикционные пластины, 4 - резиновые прокладки, 5 - волновод, 6 - зона пропитки.