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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。
( w4 j7 N4 n: u& I! s0 g现在要选择多头泵,采取恒定流量形式
. X9 h/ |# d: v( I0 f" K工作台自重20T,最大负载60t& C) o3 v$ a$ S& d% g; A& _
工作台下面油腔共12个即12个点,压板10个油腔
/ S6 C* a" X' |2 T) J: |加上侧面的镶条4个点共28个点。
" ^& p' w: d6 T- Q0 s6 C; O( @我参考机床设计手册计算如下:! r, A3 h* O1 P: ]3 F
F(最大)=P*A2【m(1+3E)-(1-3E)]6 _( B  E2 ?' J0 G
其中P为单个油腔的的承载压力
+ }3 X5 o7 b8 V8 N" rA1为工作台下面油腔面积;A2为压板的油腔面积
  W' q, {* U2 JF为单个油腔最大承受的载荷
% Y# L$ ~; @0 c5 J7 ?F=(20+60)/12=6.66吨
! F3 ?% k. v+ Z2 d, ^+ f" ^' i$ CA2已求出为294平方厘米
% F/ y  N% p0 ~A1已求出为1906平方厘米- @" [. z# d# m: l# S' T2 `  y% [, i
m=A1/A2=6.5
( [5 {  S1 s. o  T$ oE取0.2
  [+ _+ ?$ u& y' n. R依此公式求得P=2.26公斤/平方厘米=2.26bar( d" Y* Q: [2 }% {1 g7 W* s
多头泵的压力为P1》P[1/(1-E)]*[1/(1-E)]*[1/(1-E)]/ ~  H2 A' z4 K7 S1 n3 o
即P1》[1/(1-E)]的三次方*P
/ Z# a9 j) }; n/ s求得P1=4.4bar
0 m: A- S; z" ^. d! f5 O取油膜厚度为0.04mm,油为20号油粘度19.7*100000000; j7 v8 A! M: i- I$ Y. K+ [8 F+ e
求得多头泵流量为0.26L/min
6 m1 _2 }  p" H1 i  v' d) i最后选择VOGEL的多头泵输出流量0.45L/min,最大压力30 bar5 s* S& j4 T5 L3 @
我的问题是  r0 ^+ e0 J0 t6 D
1.我这样计算有问题吗?(因为是第一次搞静压)0 N1 y" X2 X7 r1 i% f, I
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
% k3 k9 S. b6 J% h,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。7 |3 L. X6 u; {$ N. b
到底应该用那种呢?4 X* P8 _7 V6 J
3 多头泵所用液压站的流量和压力有什么要求吗?  h" o9 z. j, O3 d, N, j) r
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: N6 ^" l5 m" K- Z8 P! r, J
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4 H5 ], y! y* V( r
我的QQ 56536880
; c5 ^0 C$ t! x我每晚22:00-23:00都在线的. e; D  q0 i+ R& K& i$ {- Q, ]
希望能和你交流一下" N0 B4 z( ~9 m( j2 R
目前最着急的是多头泵选的对不对
- Y) J' t6 \9 j* W; g( [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6 I+ @/ c( q7 h" @5 x
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~~- F/ _- ^% a! {( h
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0 ]# p. C, g$ 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!/ y" e( e+ b$ I* r& G
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): e' L0 ?2 l' K8 P' p
        2.满载油腔压力::(最大工件重量+工作台重量)/油垫面积)
7 Z2 F4 T! H. z* R8 S8 r+ H% c        3.满载启动压力(最大工件重量+工作台重量)/油腔面积
# F' d+ M4 O7 U5 K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.
. w, ?+ a- _$ m! B1 q9 s& ~% W: p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 z1 v* n( W$ b1 g; j0 C我的总重量45T,用了10个点的闭式定量导轨布置。
4 `; [3 r0 o8 C+ F+ l' D' g由于我的工作台上载荷不变化,所以位移量E=0.: ]" r( S3 J+ `! a5 H. y
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。& q' ^2 a6 C. o: }
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。
& H4 R: ~/ ^$ S% h& N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?
2 U5 {2 W' z$ Z/ L" i2 J, h
( Q# u" U. G( \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.
+ P" E( i* F3 Y/ X" [8 q9 G. M
7 ?, k; n4 C. v& k1 j% R6 ?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。) o; u1 S4 V3 K$ b2 |  D% |
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。
0 M. b* \! d) x3 y# ~. |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~
3 m) u6 b, K, g* B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.( q# c5 {0 P; G( V
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.+ m8 [3 J6 e( d8 s+ B
我们不要把床身,工作台,滑座看成刚体.
2 R! u- |$ H. ~) x+ b1 r' [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.
7 x& q# ^+ J! N( l& z. ]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.9 \( G. k2 j9 Z6 N) |; u
一泵一腔其实质是一腔一负载,再理解了吧9 O1 t; v1 l; U0 A0 O* i
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.
# c4 \4 b& ?3 l. s2 Q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?4 s2 r4 t6 D0 J- t: ~$ `& t
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)8 c4 T2 [/ D% d9 [. P5 p
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.1 S9 Z1 ]% ~5 Y* O7 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?1 l; Q: D3 I8 S* s
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:
) q9 B/ T- \+ ]2 @
- t4 u( h( Q2 W1 [其中 每个油腔的流量1 W( X( D7 W/ V8 C+ d7 L
导轨一个油垫支撑的留量系数3 y6 o6 o2 v* q0 x* C: l% }8 w
初始油膜厚度/ G' z: a9 e: L8 z( g
设计状态的初始载荷$ e  ^. j  ], e5 X3 f- B
的动力粘度
5 w; \% B$ K& u' i( V1 ?) O( Q: G 下导轨油腔有效面积5 n2 z) G5 C& G0 n
上下导轨有效面积之比
" Z4 M, {+ f8 P
% y1 A0 D2 |! J; t1 e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。
: n8 T1 j% Y% j  W6 v9 g/ Q- R工作台面(及上部立柱,主轴箱)总重45T) p6 E2 D: @/ }! a
开式计算公式是这样:! G7 m5 D2 b- I8 B9 r
& V% ]5 j1 k2 Y" O" {/ y
闭式????????
+ X1 W/ d7 D0 `  u& g* A* 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~~
1 f/ z4 J& n# ^% m3 x3 v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4 r) L, e8 g( I
7 n) `1 ^7 ^. J: T& s
[ 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:+ _$ p9 y& H: z
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 t$ B* |5 f) ?0 q- r+ @
2、薄膜反馈式节流器是否也由专业厂家生产?
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