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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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我搞的机床静压动工作台(闭式),压板部分也是静压。
9 o6 D' S( w. i/ r" k, N! o  t0 N! V' d现在要选择多头泵,采取恒定流量形式% G1 _9 y4 }/ s
工作台自重20T,最大负载60t6 A2 c$ v6 A/ `, [
工作台下面油腔共12个即12个点,压板10个油腔
. F7 P9 Q& n& i2 O  d( s- S+ h/ ]加上侧面的镶条4个点共28个点。
: G# k6 w& O6 j- _8 ~1 `" v& U4 }我参考机床设计手册计算如下:  y' ^) a& ^  X4 F  G
F(最大)=P*A2【m(1+3E)-(1-3E)]' G3 @! O, V  m1 k
其中P为单个油腔的的承载压力
6 E; l: q6 m  ]+ yA1为工作台下面油腔面积;A2为压板的油腔面积
5 C, t# {3 w/ G# WF为单个油腔最大承受的载荷
3 V  m% M8 y; o: B" x9 rF=(20+60)/12=6.66吨2 B5 a' e3 K% o7 P' ]
A2已求出为294平方厘米2 A  Y, z' H. N
A1已求出为1906平方厘米# L+ Y& T- k0 a$ m; X) C" Z
m=A1/A2=6.5
* e$ o2 g" U1 q$ n# sE取0.2
/ O0 P2 b$ s0 o6 m依此公式求得P=2.26公斤/平方厘米=2.26bar2 G" \7 O' Y6 k% H9 N3 j9 [& x
多头泵的压力为P1》P[1/(1-E)]*[1/(1-E)]*[1/(1-E)]
) w/ s1 v; ~( w8 J即P1》[1/(1-E)]的三次方*P
* z) `1 v( w3 }- J! I/ ?求得P1=4.4bar( u$ x+ K8 M- R# v# h7 G; n' ^
取油膜厚度为0.04mm,油为20号油粘度19.7*100000000# c) q( g6 \$ f* X9 j/ t8 O
求得多头泵流量为0.26L/min
* Y; y9 N) H$ |4 z最后选择VOGEL的多头泵输出流量0.45L/min,最大压力30 bar6 y. _7 t% l/ {6 ~( T2 l
我的问题是
: R+ r; K! p; T3 q1.我这样计算有问题吗?(因为是第一次搞静压)
9 b0 x4 H& F& {  Y- c2.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
3 F. g# ?  L2 [* h- `2 H% L,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。" I  m" b5 \& p9 |6 Z
到底应该用那种呢?
& d& ?4 s) N+ a0 s" G3 多头泵所用液压站的流量和压力有什么要求吗?
- [8 [9 u! e1 J4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+ N9 n' r3 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) \$ G; ^. z9 W! |
我的QQ 56536880
4 [0 p# o8 A; k$ @1 v, i* }( b, |我每晚22:00-23:00都在线的& U& h+ w- z" X+ o
希望能和你交流一下
' Y/ e% {6 {$ P- g目前最着急的是多头泵选的对不对
7 i- |& W% H4 r( Q+ D, b2 R- r( V4 u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
  W; j4 j, ~$ ^! k% Z% O+ j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~~* H/ c5 S" s( V. Y
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
, |' T! c/ V! X6 v% m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!
+ v  O) z4 S5 T" g4 r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 ^4 V/ }& A3 W# J/ R7 ]3 r        2.满载油腔压力::(最大工件重量+工作台重量)/油垫面积)
( t  [2 ~  a1 o+ Q; [        3.满载启动压力(最大工件重量+工作台重量)/油腔面积
; h8 h% |' y% V5 x& N5 l; G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.1 d% x# Q+ z$ |' X' q* s. f# 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。
  x8 n2 y  t3 E6 A我的总重量45T,用了10个点的闭式定量导轨布置。" t; G+ g0 |8 Q) I& p! n
由于我的工作台上载荷不变化,所以位移量E=0.
) u5 w2 g& _5 Z  X/ V- `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。6 k. ], @! `/ D" ^
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。
) N0 k* z' w  O* 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?7 ?9 Z' J4 ^2 V  i2 O7 c9 c
, p) W$ E# k; b, K8 i  j1 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.  W" Q9 B, L( [- ]+ M2 |
; [7 s) N! g! {0 Q& K+ I; H/ f
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。
! R( A* d6 ]3 K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 _! B, p) v, H6 h8 K
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~
0 }: m: a2 H3 A  s% l* s. p4 ?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.
7 C  @4 `$ N8 E% Y! o+ U8 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.
2 m- R. q+ B- I+ a) ^2 O9 M我们不要把床身,工作台,滑座看成刚体.+ B$ \. r4 u5 E) w8 Q+ |6 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.
! i% {8 q; O: k& `) j0 p3 ?6 `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.+ U' n1 k  Q! L' _
一泵一腔其实质是一腔一负载,再理解了吧
# L7 c. O# d, j9 t& i! _/ x+ w- w' B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.
0 [! s  D5 \, 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?, O1 V) ^' |8 F  n! S" X
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)
% l+ \7 N4 _  a/ W1 }( [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./ W* r7 u6 x: F6 Y# p6 L  E! y
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?
4 ~* {" t. R' t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:% _. V% k) B: A0 i4 B$ D
0 }9 [3 D) n+ ?' ^/ i. w% l
其中 每个油腔的流量+ b8 D- j; N0 R/ j. w: u6 f4 g
导轨一个油垫支撑的留量系数, m' {6 r5 O0 ]3 j
初始油膜厚度
5 c  D: D3 F' m. d# `3 b5 x6 b设计状态的初始载荷
* Y  B" Q- C( o  O6 k6 @ 的动力粘度5 ^  x# n' v3 m$ K. K- [/ ]
下导轨油腔有效面积
! i/ `7 q7 c2 \6 K 上下导轨有效面积之比% m6 b( M, A/ v
$ @9 l9 a$ `% R5 T0 {
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。
( Q; k( m9 ]3 y( F8 k) u5 z工作台面(及上部立柱,主轴箱)总重45T
- k$ O1 R5 y( V7 V' c开式计算公式是这样:
5 _$ \: _' w. P4 F% T$ S4 }
4 q/ n1 x. w3 q0 ^, Q; j闭式????????$ G& q$ a- U( O& b) @; I
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~~4 p0 b, P# ]# s/ N3 y$ w
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& x$ n$ g, |* ~( p9 G# K

# F1 H  }8 M/ h[ 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:$ O; H5 L7 u* Z7 `5 M
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?
: J! L( n. ~0 ~2、薄膜反馈式节流器是否也由专业厂家生产?
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