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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。
2 w+ r4 [% w  e. p  V6 n. ~现在要选择多头泵,采取恒定流量形式
. P: w- b$ c5 `% f4 m  k; z工作台自重20T,最大负载60t
' y+ N) }5 m7 C0 ~5 l! Q工作台下面油腔共12个即12个点,压板10个油腔% X) F: ~! w8 K- I
加上侧面的镶条4个点共28个点。
1 X! X8 @! f: u4 C- D+ e我参考机床设计手册计算如下:
2 y' z2 f" [' `2 pF(最大)=P*A2【m(1+3E)-(1-3E)]
$ i7 t% C% L. @( ^" E8 m) Z$ L% A$ L0 c其中P为单个油腔的的承载压力
; G2 x/ F4 n5 WA1为工作台下面油腔面积;A2为压板的油腔面积0 s' {6 W* `. x0 m; P2 L
F为单个油腔最大承受的载荷' c! X6 q* h' l  V9 r" u) S( T
F=(20+60)/12=6.66吨
9 [3 _8 P1 F$ g- }1 _4 GA2已求出为294平方厘米
) [( e: s- Q6 Z; \1 P5 u; H6 bA1已求出为1906平方厘米
. N3 P, s( Z0 [m=A1/A2=6.5
4 ~; C: @/ j5 w0 }) J' vE取0.2
# g1 W5 F/ K  {0 d: K依此公式求得P=2.26公斤/平方厘米=2.26bar
" a3 ~/ B$ R) l5 o1 Z多头泵的压力为P1》P[1/(1-E)]*[1/(1-E)]*[1/(1-E)]
- T  e& Y5 {; Q5 j; h- Z/ m( _. V即P1》[1/(1-E)]的三次方*P$ `/ C: ?* Z7 c. d7 J$ ?* E) W
求得P1=4.4bar
2 c+ O' X! Q. A& ]取油膜厚度为0.04mm,油为20号油粘度19.7*1000000000 y; w! z6 [1 T; w
求得多头泵流量为0.26L/min
: H, m' `& \0 K! `最后选择VOGEL的多头泵输出流量0.45L/min,最大压力30 bar
' {/ m5 p  P" S5 d  N; Y我的问题是) m* O6 g  P( J& J$ u6 |
1.我这样计算有问题吗?(因为是第一次搞静压)& P4 p: R+ B5 P, [$ ?* T! W1 q
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- M$ A6 O) z8 d+ ^4 R. H7 C, v
,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。
9 T% t4 _" [. G$ k6 n6 {: X' p到底应该用那种呢?) [( \% J' g* W% p! |
3 多头泵所用液压站的流量和压力有什么要求吗?
4 j6 h- M4 k0 B* T$ T* w4 A4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
) n/ Z2 }7 a  a4 M2 m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
# s6 h" t9 V) z, k& ]' M我的QQ 56536880
2 f5 F* q' {4 I8 d( B3 {我每晚22:00-23:00都在线的
- H+ S$ \: I# W4 ?% l6 x. I希望能和你交流一下+ z. i& c9 s8 x0 C
目前最着急的是多头泵选的对不对' k8 H( V$ D8 F
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, _3 H+ \/ Z* v8 R, 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~~
, s: l1 B$ f2 M6 ]2 ^, S! C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1 h! H( \9 |4 ?" o3 E- ~- L
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!$ U7 x3 N) M. X; 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)$ g9 X7 r0 {+ _& J) J9 @
        2.满载油腔压力::(最大工件重量+工作台重量)/油垫面积): n) d9 Y2 t/ ?/ R$ u
        3.满载启动压力(最大工件重量+工作台重量)/油腔面积
4 y1 ^0 w3 x; K) B+ I4 s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.
: l* y, h$ y# i/ r) _  v6 w! `4 r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。
2 K# p, L  N7 B4 j/ R我的总重量45T,用了10个点的闭式定量导轨布置。( J( ~7 @7 M7 m2 ]
由于我的工作台上载荷不变化,所以位移量E=0.% E8 d8 T+ z; s7 C
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。2 B  K7 T6 u. ^: n9 Y9 g
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。
0 |8 D0 O$ S' P$ T- [  s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?
% p; Y' z+ N9 [& k; r+ W1 q, n& D9 ^5 j% Q  y6 Y  Y0 P$ o
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.
) [' ~$ G! `& Y  Q( s, f$ [+ i3 T6 |4 k- u8 ~( Z8 |
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。
( |0 U! K: L/ u9 j# \# w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。' w& Y9 H/ |! i' o8 _
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~2 f6 h5 U8 z+ _8 x" G5 ^2 m
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.9 s2 K* ]0 D0 i( L0 x( M0 ^+ Z1 X" d
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.; {" S2 m0 L, E7 G, D  c
我们不要把床身,工作台,滑座看成刚体.
5 k6 [0 O2 T! ?5 _: `9 I& ^$ f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.
: [! u3 j, J3 I0 y+ o# E; o. Q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.
! j, E- ]  U" x0 g一泵一腔其实质是一腔一负载,再理解了吧
- g4 l+ K# E( {. I+ e4 J" F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.
- _# _. P, o4 }7 r7 D# p+ j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?
2 o: z0 U$ p# D+ g0 p$ ]( g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)
0 _) s3 T9 M/ H' e% G$ b4 u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.
5 Y5 H( P8 K, v+ i0 u% N9 l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?
9 I. T2 ^& w( P. D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:
+ i  Q% d- e( u& Y3 O( w
# _& i7 u" W) W- e% R其中 每个油腔的流量; R* W6 ?; I4 f+ `( q; h* R
导轨一个油垫支撑的留量系数& x4 l$ p- k! X- p! U
初始油膜厚度
3 }# q6 u) p, G% l2 O* B设计状态的初始载荷
  _1 V/ i" T& G 的动力粘度, J- f/ g; ~4 Y
下导轨油腔有效面积* U- U9 E( C/ T
上下导轨有效面积之比, v1 I$ B: f* I1 l$ ]9 i
/ T9 e" F2 B; {4 m* h) C1 C
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。0 k( p& i  N: g
工作台面(及上部立柱,主轴箱)总重45T$ i9 B1 n- x: F' a# P# i1 n* Z
开式计算公式是这样:
9 C6 K2 I' e8 x
4 p0 S" r6 l# v5 j) u闭式????????9 e' Y& K% _' X
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~~
+ b1 n/ ?8 a+ Q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
$ ]6 Y, v% Q8 i8 k& y  r& Y: h0 {6 Z3 z. ~* V5 z" R% |( w
[ 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:
3 c) A6 ?/ \3 @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?
* k  E( W5 S/ ^5 H8 Z4 O! @' v1 n. z8 `2、薄膜反馈式节流器是否也由专业厂家生产?
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