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[讨论] 我做的机床静压工作台设计与遇到的问题

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发表于 2007-10-23 22:29:16 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国辽宁沈阳

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x
我搞的机床静压动工作台(闭式),压板部分也是静压。
( T9 E& m5 u- @0 N8 |现在要选择多头泵,采取恒定流量形式4 X9 _2 e9 @2 h+ O2 I# C
工作台自重20T,最大负载60t
2 v- }6 i/ Q9 Z1 |  I工作台下面油腔共12个即12个点,压板10个油腔
% r4 Q% q. K/ E4 C7 b* s4 D加上侧面的镶条4个点共28个点。
( O* Q/ }" ^& C# y& l我参考机床设计手册计算如下:
9 n7 m' u2 w  @; Y8 T5 ~# }F(最大)=P*A2【m(1+3E)-(1-3E)]
# m" w( J. h! L/ p1 |其中P为单个油腔的的承载压力
0 e" f& x1 y& N* k$ X0 JA1为工作台下面油腔面积;A2为压板的油腔面积0 Q- t" A0 A2 N
F为单个油腔最大承受的载荷( W, ]( |& d* k/ ~( d, t. |
F=(20+60)/12=6.66吨
7 M% d! l) c/ B& ?& Z/ d, g, `A2已求出为294平方厘米/ w, W% {6 [" q
A1已求出为1906平方厘米
- |: t4 _4 S  ?- l, y3 P) s- t( tm=A1/A2=6.5$ n4 L$ ]$ [2 Z0 J6 H: x
E取0.2
0 x0 O  O; U8 W' I依此公式求得P=2.26公斤/平方厘米=2.26bar6 ]2 S- _5 }' r
多头泵的压力为P1》P[1/(1-E)]*[1/(1-E)]*[1/(1-E)]6 o2 l6 B9 y3 k2 {: d- N, Y$ B4 o
即P1》[1/(1-E)]的三次方*P: A( E& L) m, ]8 S8 o7 ]# q
求得P1=4.4bar: c' h! z) i3 J3 w+ S1 v& N0 ]
取油膜厚度为0.04mm,油为20号油粘度19.7*100000000
: g* F0 X2 x0 B求得多头泵流量为0.26L/min; ~% w0 J3 m; u
最后选择VOGEL的多头泵输出流量0.45L/min,最大压力30 bar* V- D6 F, u5 F0 N7 ]3 n6 h
我的问题是( ?( p7 Y3 Z5 K, ]
1.我这样计算有问题吗?(因为是第一次搞静压)
8 X; B, Y5 f0 {0 H2.VOGEL的多头泵只有0.2L/min和0.45L/min两种,我想选择0.2L/min又有点担心流量不够,油膜不够高0 O. L, W! P3 U$ L8 C) B
,若选择0.45L/min则流量又大了,势必造成背压增加,担心多头泵损坏。
" T8 K7 S% G/ K( i到底应该用那种呢?
  G' E3 p0 O6 v1 K( B9 m% Q3 多头泵所用液压站的流量和压力有什么要求吗?
( K, Z* V5 e0 ]) a- M  ^4多头泵出油之后是否应该加上溢流阀起安全作用,福鸟厂家不推荐加。
 楼主| 发表于 2007-10-23 22:30:15 | 显示全部楼层 来自: 中国辽宁沈阳
请求专家指教
: e% {6 t- {/ N- D1 [( O( Z谢谢
发表于 2007-10-23 23:08:05 | 显示全部楼层 来自: 中国湖北武汉
我在做多头泵,已改造过不少机床,你的算法有问题.明晚8:00我在线
 楼主| 发表于 2007-10-24 22:27:37 | 显示全部楼层 来自: 中国辽宁沈阳
我每天都要加班到22:00的
& i5 Z7 M6 ~% R% c5 i9 K我的QQ 56536880
1 G! k& _, {' n4 {我每晚22:00-23:00都在线的
6 ?' u( ?& }) R2 F, J8 X) n5 C希望能和你交流一下" c* u1 E- t/ ]( X
目前最着急的是多头泵选的对不对
) n( U$ r4 r' c因为供货周期的原因,我这周就要订货了
发表于 2007-10-30 21:34:12 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江杭州
问题解决了么,期待有完整的解决方案
 楼主| 发表于 2007-11-4 21:35:17 | 显示全部楼层 来自: 中国辽宁沈阳
泵已经订完了) \7 b3 h1 a7 D0 q2 V
期待使力的计算过程
发表于 2007-11-7 11:13:33 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江宁波
楼主请教具体的静压导轨正确计算方法有吗?我也是选用VOGEL的多头泵,闭式静压系统~~' K; }8 ]! ?' L3 g6 Q8 s( ]
谢谢
 楼主| 发表于 2007-11-12 23:08:54 | 显示全部楼层 来自: 中国辽宁沈阳
我也在学习中,目前还没有得到正确算法
. |- d: F' D" X7 b4 v哪位知道请指教啊
发表于 2007-11-14 22:23:01 | 显示全部楼层 来自: 中国湖北武汉

回复 1# 的帖子

你好!! _- h$ c$ x2 m- T" U2 ^# |1 r, p
压力计算:1.空载油腔压力(其实是工作时油垫压力工作台重量)/油垫面积)
1 Y5 w/ o7 X  g& @9 ~. T9 n8 `        2.满载油腔压力::(最大工件重量+工作台重量)/油垫面积), \* w* x4 n+ Z; g( W' p
        3.满载启动压力(最大工件重量+工作台重量)/油腔面积8 E$ ], ]$ k0 K4 q1 ~" I
流量计算:计算流量按平面平板缝隙流量公式加上一不确定流量,此不确定流量的确定要按各厂家加工导轨零件精度,设备使用环境温度等.
0 Q  l, ]% b. i' m1 J看了你的图纸,可能油腔面积小了.请按上面的3计算一下满载启动压力,是否大于多头泵的额定压力
发表于 2007-11-15 23:39:36 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江宁波
我的静压导轨部分可能与楼主有些区别。
9 _8 m+ j; L! m) T我的总重量45T,用了10个点的闭式定量导轨布置。, \: I+ T1 V* U" M. U
由于我的工作台上载荷不变化,所以位移量E=0.3 w- o0 w8 b: n& Y3 X* x
这样理论上合理吗?有点困惑~
发表于 2007-11-16 19:47:35 | 显示全部楼层 来自: 中国湖北武汉

回复 10# 的帖子

理论上是对的,实际上有油温的变化!
发表于 2007-11-16 20:52:54 | 显示全部楼层 来自: 中国湖北武汉
我刚做过几台静压的液压系统,有问题多交流学习在刚做的工作台要加工的工件有360T机床是给哈尔滨电机厂的
发表于 2007-11-18 19:59:28 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江宁波
我目前设计的是以闭式静压结构,感觉比较麻烦。! Q3 o* J$ y' w  ^+ P
现在想换成开式的静压,我设计的是落地镗的X轴导轨静压,总载荷45T不变,不知道可行否。
7 J" V8 b! L' v1 W还有的是怎么节流问题,是多头泵1个点控制一个油腔还是控制多个?
- V! o7 s4 r1 J* q6 s0 G/ Q! L/ C( o1 W9 f" c7 t( y4 P
谢谢高手请教~
发表于 2007-11-18 21:29:59 | 显示全部楼层 来自: 中国湖北武汉

回复 13# 的帖子

最好不要改变你的想法,闭式静压有其优点,特别是在落地镗床上.落地镗床设计各部分油腔的有效面积是不一样的,因其各部分部件重量不同,受力不相等,而多头泵是恒流,各个出油口流量相等,因此只有改变油腔面积.开式静压只起到了把重量托起来的作用,却不能防止颠覆,当主轴箱上升到高处,在切削力的作用下,立柱必然会产生角度偏移,造成位置变化.镗出的孔也会有椭圆.- L8 B) T; _& @" X) h! w' B! P6 H

' U2 E/ c9 S- N  ~7 }出口不要设置节流,切记!静压只分恒流和节流两种.
发表于 2007-11-19 20:33:52 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江宁波

回复 14# 的帖子

感谢您的讲解。( I' z' k: f3 D" E' P
对于落地镗这种载荷一定,分布不均的格局,其计算方法是否和龙门加工中心静压的方法一样。3 u% A  o( M2 c5 b2 o  N
龙门加工中心各油腔有效面积是相同的,而落地镗有效面积不一样,算法应该也不一样吧。请教具体的计算方法~
9 a: ~8 [" w' H# d. X" v9 @2 R" l非常感谢。
发表于 2007-11-19 22:08:07 | 显示全部楼层 来自: 中国湖北武汉

回复 15# 的帖子

我们只谈恒流静压.. {$ B2 X8 @. ?6 J+ \  G7 \
我曾经做过这样的实验,把一根1米长,直径100的圆棒两头支承,中间弯曲0.02.; Z! Q' I( }- d0 Z) C. W% K
我们不要把床身,工作台,滑座看成刚体.
8 _1 C4 H( u* `# K我们设计油腔其实是布置,目的是让每个油垫有相同的油膜厚度.+ A. Y9 [& i/ |9 @3 d# z0 M
流量公式大家都知道,但很多搞恒流静压的都没真正理解多头泵的使用,认为其出口压力是相等的,不是,和油缸工况一样,是由负载决定.
  y( A' N2 f" [$ w5 X- Q+ N9 ~" n9 R一泵一腔其实质是一腔一负载,再理解了吧
  B  J* P3 o) T6 L$ v, A, v4 y" q% |我们搞机床的,有的说直导轨好搞,有的说圆导轨好搞,而我有时把直的看成圆的,有时又把圆的看成直的,看你怎么理解.
8 v5 Y2 _9 V. \: l$ P到这吧,今天就到这吧!
发表于 2007-11-19 22:46:19 | 显示全部楼层 来自: 中国北京
请教楼上诸位静压前辈,什么是闭式静压,什么是开式静压,如何实现闭式静压?
! V/ l+ S' N6 B; Y水平导轨和垂直导轨的静压设计有何特点和区别?
发表于 2007-11-20 22:14:37 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江宁波

回复 16# 的帖子

针对恒流静压,对于落地镗来说,其载荷是分布不均,要保持相等的油膜厚度,一个方法就是做成不等油腔,(另一个方法是通过多头泵的每个点溢流,来调整相等的油膜厚度,而每一个油腔是一样的。可行否~~这个好像是节流静压了)' [7 u, \9 ^) z1 g8 J
再者不等油腔的计算,以及加工都相当麻烦?
发表于 2007-11-20 22:36:46 | 显示全部楼层 来自: 中国湖北武汉
今天喝高了,和几个搞液压的.6 b. S0 z( C& j
多头泵出口绝对不能设置溢流.
发表于 2007-11-21 22:29:36 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江宁波
怎么个说法?
' a0 ]- p4 x* C9 [7 e# M那怎么来调节保证静压油膜厚度一致~ 请教~~~~~~
发表于 2007-11-22 16:27:34 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江宁波
定量供油闭式静压计算:6 ?# ]/ E6 b; c: Q6 w% x: ~, X% ]+ ~
# v1 }! o; a7 r$ j) V) L! V5 J
其中 每个油腔的流量
6 `* X* {1 y: ] 导轨一个油垫支撑的留量系数
4 t2 r3 ^  I' v" E; z* P 初始油膜厚度
; ~1 H: T# A' ~设计状态的初始载荷
2 v) @4 N' g! ]% Z 的动力粘度
) Y0 N: k4 c  ?2 ?! L 下导轨油腔有效面积
6 E: Q* t/ s! i, Z9 c5 M" T; s5 F$ z- O6 E 上下导轨有效面积之比
+ y" W" k( n6 W( `, o' S7 f
' N! H! q/ S, @& T. n; l6 L0 t现工作台面长度2700mm,分成5段,每段L=540mm,总共上下导轨面20个点。  }& }8 L& `# n; p. O$ ?' j
工作台面(及上部立柱,主轴箱)总重45T! Q7 z' K$ a# A+ \/ j2 U3 N
开式计算公式是这样:
$ W( v* l/ i& t! C2 S9 g" B, a) {6 o& M
闭式????????
' i, Z' s7 |* t& m1 W
发表于 2007-11-22 19:22:40 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江宁波
能否帮我确认一下,该计算公式的正确性~~# j; x9 r3 d/ s" a. @$ s4 H1 _
谢谢
1.jpg
发表于 2007-11-22 20:25:27 | 显示全部楼层 来自: 中国湖北武汉

回复 21# 的帖子

一条导轨3点,中间主支撑,两边算一下在上端的颠覆力矩,快移时惯性力矩; I4 C+ J7 |# f# H9 N
4 b$ L* l) K1 A, H0 x
[ 本帖最后由 使力 于 2007-11-22 20:27 编辑 ]
发表于 2007-11-22 20:26:23 | 显示全部楼层 来自: 中国河南信阳
楼上前辈没看来很专业,能否把你们这个设计做成个案例教材发到论坛上,让我们也学习一下。
发表于 2007-11-23 22:22:58 | 显示全部楼层 来自: 中国山东淄博
初次接触静压,问几个肤浅的问题,请诸位高手帮忙回复一下:5 `- b: `. O9 P3 a! D$ n
1、是否所有的静压系统中都有多头泵?我手头关于静压系统的资料很少,仅从一教科书上查到一简单原理图(泵、溢流阀、粗滤、精滤、蓄能器、压力继电器等,然后导轨附近是薄膜反馈式节流器),看了楼上专家们的介绍,我猜那可能是开式静压系统吧,这个系统中的泵我觉得应该不是多头泵,那它是什么泵呢?用普通叶片泵可不可以?9 j7 f2 Q, Z7 |( W# F' o' |# R
2、薄膜反馈式节流器是否也由专业厂家生产?
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