ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Динамические характеристики опор и виброустойчивость станков из "Гидростатическая смазка в станках Изд.2 " В табл. 5 показано повышение динамической жесткости горизонтально-расточного станка с диаметром шпинделя 125 мм и приведены результаты испытания на виброустойчивость станка с гидростатическими шпиндельными опорами и опорами качения. [c.42] В н О — ширина и диаметр обработки о и 5 — скорость резания и подачи I — вылет инструмента глубина резания, отмеченная , означает, что дальнейшее увеличение данного параметра ограничено инструментом или мощностью резания. — вылет инструмента при возникновении вибрации. [c.44] ИЛИ вылета шпинделя) при переходе от опор качения к гидростатическим. Виброустойчивость расточного станка с гидростатическими опорами шпинделя выше, особенно при черновой обработке. [c.44] Аналогичная картина наблюдается и при гидростатическом смазывании в направляющих ползуна и салазок токарно-кару-сельных станков. Например, на станке с диаметром планшайбы 6300 с гидростатическими опорами стола, салазок и ползуна суппорта при вылетах ползуна до 2800 мм максимальная глубина резания при обработке заготовки из стали без вибраций составляла 35 мм, что в несколько раз больше, чем при использовании других опор. Наибольший эффект по виброустойчивости получается в станках с прерывистым резанием, а также там, где вибрации в зоне резания сильно сказываются на качестве обработки деталей, например, шлифовальные работы. Важно оснастить гидростатическими опорами узлы, которые имеют в общем спектре доминирующую форму колебаний (шпиндель, ползун), а также узлы, в которых устанавливают инструмент и заготовку. [c.44] Демпфирование определяется 1) главной составляющей, возникающей в тонком слое смазочного материала при сближении поверхностей, в результате чего заключенный между ними слой масла выдавливается, и реакция масляного слоя представляет собой силу демпфирования 2) составляющей в системе нагнетания, обусловленной наличием в ней гидравлических сопротивлений, тормозящих движение масла. [c.44] Из этих зависимостей видно, что на демпфирование можно влиять геометрическими параметрами опор толщиной масляной пленки и вязкостью масла. Иногда, при явно выраженном резонансе у шпиндельных опор, демпфирование увеличивают уменьшая (в рабочем интервале частот колебаний) динамическую жесткость масляного слоя Сщ, например, встройка в карманы передней опоры гидравлической емкости между дросселем и карманом. [c.46] Характер переходного процесса (реакция на ступенчатое воздействие) зависит от системы питания, вязкости и объема сжимаемого масла, зазора и давления масла в кармане. Часто переходный процесс является апериодическим без перерегулирования или с перерегулированием. [c.46] Качественное влияние указанных рабочих параметров опоры на переходный процесс следующее 1) при использовании системы питания с большей жесткостью масляного слоя длительность Ти переходного процесса, как правило, уменьшается, а перерегулирование увеличивается 2) при увеличении объема сжимаемого масла (например, между дросселем и карманом) перерегулирование увеличивается (чем выше жесткость масляного слоя, тем меньше сжимаемый объем масла, при котором перерегулирование не наблюдается) 3) с увеличением зазора в опоре возрастает перерегулирование (демпфирование падает) и уменьшается длительность переходного процесса 4) Ти пропорциональна вязкости масла. [c.46] На рис. 24 приведены кривые переходного процесса переднего конца шпинделя диаметром 205 мм при разрыве чугунного образца усилием 4 кН, Переходный процесс шпинделя происходит практически без перерегулирования. В шпиндельном узле на опорах качения логарифмический декремент затухания в среднем (по трем пикам колебаний пяти станков) составлял 0,75 (от 0,57 до 0,86). [c.47] Расчет динамической жесткости масляного слоя удобно проводить, используя математический аппарат теории автоматического регулирования. Передаточная функция гидростатической опоры представляет собой отношение преобразования Лапласа величины зазора к преобразованию Лапласа величины усилия. На рис. 25, а приведены составляющие давлений для разомкнутой опоры при анализе динамической жесткости в соответствии с [7]. [c.47] На рис. 26 приведены амплитудно-частотные характеристики шпинделя расточного станка диаметром 205 мм. Экспериментальные данные отмечены звездочкой. Наибольшее влияние на динамическую жесткость оказывают демпфирование и объем сжимаемого масла. АЧХ при неподвижном и вращающемся ( =500 и 1000 мин- ) шпинделе практически не менялись. [c.50] Экспериментальная оценка динамической жесткости опор. [c.50] Результаты опытов показали, что давления в карманах изменялись синфазно нагрузке, торцовое биение при росте частот увеличивалось более чем в 2,5 раза (см. рис. 41, г), а динамическая жесткость была меньше статической (динамическая составляющая нагрузки при =68 мин составляла около 10% от статической). Уменьшение динамической жесткости связано с существенно меньшим демпфированием (более шести раз), чем при центральной нагрузке. [c.51] Динамическая жесткость шпиндельных опор практически не уступала статической при постоянном направлении действия нагрузки. Влияние нагрузки оценивали при установке на фланец шпинделя диаметром 205 мм груза массой 10 кг, центр тяжести которого смещен с оси на 70 мм. При вращении шпинделя с частотой 1000 мин центробежная сила достигала 8 кН. Минимальная жесткость при частоте вращения 750 мин- уступала статической в 2,5 раза. [c.51] Исследование направляющих салазок карусельного станка с диаметром планшайбы 4 м показало, что динамическая жесткость масляного слоя превышала статическую как при системе насос-карман, так и системе с регуляторами. [c.51] Поэтому для нормальной работы опор целесообразно уменьшать возможность аэрации масла для стабилизации давления в магистрали нагнетания устанавливать аккумулятор на участке между регулятором и карманом надо стремиться обеспечить ламинарный режим течения и отказаться от использования эластичных труб исключить гидравлические сопротивления истечению (фильтры, редукционные клапаны и т. п.) на участке между клапаном давления и регулятором избегать использование регуляторов при вязкости ниже 10 МПа с и расходах масла более 5 л/мин. [c.52] Вернуться к основной статье