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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。
* f) n, v  k9 v; M, R现在要选择多头泵,采取恒定流量形式. F- m5 M6 O4 {1 u& s' ]) P( }
工作台自重20T,最大负载60t# V( A9 z2 l1 \# k; h  g- R' Q& w
工作台下面油腔共12个即12个点,压板10个油腔
7 Y7 ]& _. q/ U  v% O  x- B加上侧面的镶条4个点共28个点。& |0 c) y4 Z% o( w
我参考机床设计手册计算如下:
3 A' _3 H+ v* k7 [/ r" xF(最大)=P*A2【m(1+3E)-(1-3E)]
+ p" q; B* o, X3 i8 A其中P为单个油腔的的承载压力
* [) a+ }: x3 w1 DA1为工作台下面油腔面积;A2为压板的油腔面积( d4 s- }/ I" M8 h7 W0 j4 `2 @- U$ Z
F为单个油腔最大承受的载荷
1 _* c8 O/ w; X9 w2 t+ v9 lF=(20+60)/12=6.66吨+ ]$ l' }( m' Z" R+ c! _
A2已求出为294平方厘米
% g5 C; U% B, w9 L8 R  {- JA1已求出为1906平方厘米
% k; Y" A$ }1 `( x6 L4 U" A# qm=A1/A2=6.5% t+ a. y0 P' o8 F: _
E取0.2
5 P7 w" T4 {1 r2 s" A: V, p0 P/ H1 a依此公式求得P=2.26公斤/平方厘米=2.26bar4 }; I( j, c% H
多头泵的压力为P1》P[1/(1-E)]*[1/(1-E)]*[1/(1-E)]: T( w3 U9 f6 A
即P1》[1/(1-E)]的三次方*P% E  I8 j) c% l! P; r; z, m
求得P1=4.4bar% Y/ T( G) z( _4 q0 O
取油膜厚度为0.04mm,油为20号油粘度19.7*1000000006 @, {1 l, k$ B
求得多头泵流量为0.26L/min- @" E8 H( X! q8 w" O
最后选择VOGEL的多头泵输出流量0.45L/min,最大压力30 bar
% Q* a: x8 W- \5 d* h# s我的问题是0 k+ L! M1 D0 x6 L! {
1.我这样计算有问题吗?(因为是第一次搞静压)
5 y0 Q/ d+ y& H" l# g; s! ~2.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
; Z7 X( c& \! Y( D' f7 h9 k) t, k,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。# E9 R2 d# \' ?1 c1 d- B  |; i2 Q& t  c
到底应该用那种呢?
; @' B) U% R3 W$ A) D3 多头泵所用液压站的流量和压力有什么要求吗?6 N2 c4 Y* \* p, d$ E6 L. P% U5 L# u
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
( Y5 k/ E: T' G9 n( T% Z! N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- N3 a; X0 f( f) i+ Y# p' \
我的QQ 56536880. F+ l: U4 J% C& J0 g( ?- s
我每晚22:00-23:00都在线的
9 u8 n2 G% \( n! ^, D4 u# i希望能和你交流一下, D: A* s5 ^8 R7 b
目前最着急的是多头泵选的对不对- w% I4 F: t5 X7 ^; Q1 Z
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
) O( `% q% f4 Z1 x6 \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~~; X( M$ M% R% [4 F6 d
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
/ f6 D/ N2 }1 f  b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!
* x7 V  |  e2 x! D) z% f2 o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)
; V# p" K6 k5 F) J% w' B2 a        2.满载油腔压力::(最大工件重量+工作台重量)/油垫面积)
  G8 J$ i) H: {9 o* V- r+ x8 s" N        3.满载启动压力(最大工件重量+工作台重量)/油腔面积
2 t" L0 e9 q6 ?) M( y1 W5 O6 J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.: h# C1 F6 H0 t
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。0 Y; U$ W8 Q. |, u/ V: D) G7 {2 [
我的总重量45T,用了10个点的闭式定量导轨布置。
+ g/ y- D0 ?* v1 ]* f  ^6 `2 u: e" G由于我的工作台上载荷不变化,所以位移量E=0.1 L  U* g  ?8 _
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。0 f4 H5 o) ?) d5 S( Q
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。9 |' b% G" ]% a6 _  K: f
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?
9 v, h9 `4 S* P
1 E" F9 {; p' d1 i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.  ^1 [/ @; @& h0 ]! N  D
  l8 Q& v. W# `, j7 M0 K/ x
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。
% g1 k) V: {; D7 |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。8 t4 T( n; q1 {
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~
7 {3 h0 A  Y# S) K. n% }4 s2 o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.8 H7 I2 K4 w6 B4 Y2 o
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.
  k0 l- J6 \& u$ M我们不要把床身,工作台,滑座看成刚体.* J- D( O0 P5 [- v, o
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.& V0 f2 i  r$ k# K9 J1 i
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.
$ E! R, }. @4 I/ T# x一泵一腔其实质是一腔一负载,再理解了吧
+ j" x9 P( S/ D) a2 X1 p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.% b$ w) ?# ~% J7 O, w6 G1 v
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?
; M; ~+ |; j& [/ D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)  E9 l0 R$ H' ~9 g
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.7 G% a8 a+ z2 T- N. R: P" X
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?
6 N3 v* W' l2 d" e+ R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 }" K+ b" P& p' W( s* g5 t, t3 Q6 r/ ]1 H% }- {9 g. [6 L/ w+ L8 V
其中 每个油腔的流量$ R' n  K8 Q6 i9 Z) {
导轨一个油垫支撑的留量系数6 n. S: v4 ^' @/ C+ K. ^6 z$ z* Q
初始油膜厚度! ~% `8 F/ o0 y% W  H7 ^% o
设计状态的初始载荷
, n- R  h1 ]" `4 l 的动力粘度' ?0 G5 \9 G" f) ^! Z4 J# ]
下导轨油腔有效面积* i3 a. W. S  |7 ~+ A% l$ Y
上下导轨有效面积之比. ^* l% w6 X" o/ w

' i! c2 w2 l2 H+ K$ W& A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。
* Y2 T5 H5 V- f! c0 {3 u工作台面(及上部立柱,主轴箱)总重45T' L+ d; L3 G4 \/ q. U
开式计算公式是这样:8 H1 x; M, ?, `& S1 Q

8 t- f7 [( |9 [; c; p/ ~/ r0 f9 K闭式????????
5 q' ^) \1 X2 f
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~~
* X: `) _1 J' s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
" X9 b- b" P: m6 a; \, ?8 ]$ J( n2 r' s, f9 P' Y
[ 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:4 i9 @- G- q4 N9 E; s4 D
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?
* ~' E. L3 E/ f3 B" _5 A1 I, j) z& u2、薄膜反馈式节流器是否也由专业厂家生产?
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