ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Жесткость базовых деталей из "Гидростатическая смазка в станках Изд.2 " При проектировании гидростатических опор тяжелых станков следует учитывать их особенности, в частности относительно низкую, по сравнению со станками среднего размера, жесткость базовых деталей. Жесткость станин, оснований, столов, планшайб, салазок, суппортов тяжелых станков, успешно работающих с опорами скольжения, при использовании гидростатического смазочного материала в ряде случаев оказывается ниже жесткости масляного слоя и не обеспечивает надежной работы опоры. Если деформация гидродинамических направляющих приводит к образованию дополнительных масляных клиньев и перераспределению нагрузки по опорной поверхности без существенного изменения суммарной несущей способности масляного слоя, то при применении гидростатических направляющих несущая способность ограничена деформацией опоры. [c.104] Для последовательно соединенных элементов несущей системы станка, таких, как базовые детали, слой смазочного материала, общая жесткость Собщ определяется жесткостью масляного слоя С и жесткостью базовых деталей Сб.д Собщ=Сб.дС/(Сб.д+ + С). [c.104] Поэтому фактическая жесткость опоры всегда меньше жест-кости наименее жесткого элемента. Необходимость учета влияния деформаций на работу приводит к существенным конструктивным особенностям узлов тяжелых станков по сравнению со станками средних размеров и особенно со станками, оснащенными опорами скольжения. [c.104] Можно считать, что слой смазочного материала между рабочими поверхностями направляющих в этом случае создает для подвижной детали опоры условия, аналогичные балке, лежащей на упругом основании. Деформация базовых деталей зависит от схемы нагружения, характера и места приложения нагрузки, способа закрепления детали и основания на фундаменте и др. [c.104] Изменение нагрузки АР, отнесенное к изменению начального зазора Д/го, характеризует приведенную жесткость базовых деталей Сб.д=АР/АНо. [c.105] Круговые направляющие. Выбор системы питания карманов,, назначение толщины масляной пленки и других параметров производят для обеспечения жесткости масляного слоя. Поэтому для рационального использования выбранной системы питания должно быть выдержано соотношение приведенной жесткости базовых деталей и жесткости масляного слоя при минимальной нагрузке Сб.д (24) С. При применении регуляторов, обеспечивающих теоретически бесконечно большую жесткость масляного слоя, жесткость базовых деталей не может удовлетворять этому условию, но должна быть выше, чем при других системах питания. [c.105] Характер деформации оснований. Местные прогибы (точки Яд, И А на рис. 53, а) и деформация основания в целом (точки. Я], И2) зависят от конструкции детали. Расположение кольцевых, ребер вблизи от направляющих, а башмаков под этими ребрами уменьшает деформации. Важно не допустить углового смещения основания на ширине направляющих (точки Яз, Я4 на рис, 53, б).. [c.105] Исследования станков с диаметром планшайб 1,6., .9 м при различной нагрузке показали, что на основании образуется 2, 3 или 4 волны деформаций, причем с увеличением размера станка число волн деформации на направляющих увеличивается. [c.105] Для повышения жесткости оснований необходимо соблюдать следующие условия 1) башмаки /, предназначенные для закрепления основания к фундаменту, располагать под кольцевым ребром (рис, 53), несущим значительную часть нагрузки в местах сопряжения кольцевых и радиальных ребер, расстояние между башмаками не больше высоты основания 2) расположение баш- маков должно быть по возможности симметричным. [c.105] Аналогичная деформация, но противоположного направления, образуется при закреплении заготовок, размеры которых превышают диаметр направляющих (рис. 54, б). При этом допустимая нагрузка в 1,5. ..3 раза меньше, чем при приложении ее в зоне направляющих. [c.106] Изменение толщины масляной пленки и давления в одном из карманов основания при повороте планшайбы с Х)пл=4 м показано на рис. 55, а. Кривые /. .. повторяют форму погрешностей опорной поверхности планшайбы. На рис. 55, б показано изменение давления в одном из карманов станка с диаметром планшайбы 4 м 1А540МФ4 при вращении планшайбы с заготовкой массой 49 т. Кривые I и 2 соответствуют установке заготовки на три и четыре кулачка (отношение высоты планшайбы к ее диаметру Япл//)пл=0,144). [c.107] Даже закрепление заготовки в тисках оказывает влияние на деформацию, которая может превышать 20 мкм. Деформация крупных составных столов с плоскостью разъема по диаметральному сечению происходит относительно плоскости разъема (рис. 55, в). [c.107] Как показал расчет деформаций по методу конечных элементов и экспериментальные исследования, деформация не распространяется на всю поверхность планшайбы, а быстро уменьшается в направлении к центру. Фактические деформации планшайб диаметром 3 4 7,1 и 8 м, измеренные при нагружении деталями типа кольца массой т, несколько больше расчетных значений (при Р т12). В расчете необходимо учитывать собственную массу планшайбы. [c.109] Ниже приведены результаты расчета прогибов кольцеобразных планшайб диаметром 11,2 и 14,8 м. Вследствие больших размеров заготовок (выполняемых составными) считаем, что вся нагрузка распределена в четырех точках. Поэтому сосредоточенная нагрузка / =74 максимальной массы детали (табл. 12). [c.109] По результатам расчета можно сделать вывод, что полученные деформации планшайбы допустимы, так как минимальная толщина масляной пленки ктт=Ь—/гдл=80 мкм. По своему влиянию на жесткость планшайбы эти деформации могут быть приравнены к толщине масляной пленки й==0,74/1пл, а Сбц, 2Р / (0,74Лпл). [c.109] Примечание. и Я — внутренние размеры сечения. [c.110] В табл. 13 Приведены экспериментальные данные, характеризующие деформацию планшайб и жесткость масляного слоя гидростатических опор ряда станков. При выборе размеров планшайбы и, в первую очередь, ее высоты Япл необходимо проводить расчет деформации по предложенной методике и обеспечить минимально допустимую толщину масляной пленки. При диапазоне нагрузок, не превышающем четырех, высоту планшайбы можно назначать по табл. 14. [c.110] Предусмотрев на планшайбе достаточное число радиальных и кольцевых ребер, обеспечивающих высокую статическую жесткость, можно (на порядок) снизить общий уровень доминирующих колебаний всех форм и повысить в 1,2... 1,5 раза собственные частоты. [c.111] Конструкторско-технологические мероприятия для уменьшения деформаций планшайб. При большой центральной нагрузке применяют планшайбы с регулируемым усилием, действующим на упорный подшипник 2 (см. рис. 54, а и рис. 85, б), установленный в центре планшайбы, обычно при )пл 6000 мм. Нагрузку изменяют за счет давления масла, подводимого в гидроцилиндр. Здесь важно правильно распределить нагрузку между гидростатическими направляющими 1 и центральным подшипником 2. [c.111] Если большая ее часть воспринимается центральным (предварительно нагруженным) упорным подшипником, то жесткость гидростатических направляющих (в первую очередь угловая) может быть низкой. В крупных и относительно не жестких столах с диаметром планшайбы 8...9 м правильное распределение нагрузки между гидростатической направляющей и упорным подшипником устанавливается автоматически за счет податливости деталей основания. [c.111] Вернуться к основной статье