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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 z* q. q7 `) }1 W7 `) B1 G
现在要选择多头泵,采取恒定流量形式
% t6 }. `8 X% E$ S3 {  h6 B工作台自重20T,最大负载60t3 V' T7 o% T! O- F' ^
工作台下面油腔共12个即12个点,压板10个油腔
) ]* x# p8 R2 G5 y/ X加上侧面的镶条4个点共28个点。! D# Y, r2 n* M
我参考机床设计手册计算如下:
; x1 e, i; D# Y5 uF(最大)=P*A2【m(1+3E)-(1-3E)]" T; {. R7 u$ t/ x9 n- V
其中P为单个油腔的的承载压力
% d0 R" s% k! {; y2 \4 GA1为工作台下面油腔面积;A2为压板的油腔面积& }7 O! ^1 A& T
F为单个油腔最大承受的载荷
; V; G  l! m# sF=(20+60)/12=6.66吨  J+ J  R+ }4 ^+ {
A2已求出为294平方厘米6 o* @5 f! p5 z
A1已求出为1906平方厘米
0 Y$ G* K3 y; w7 Y4 ?: Zm=A1/A2=6.57 W8 F1 t( j9 I
E取0.27 X! G* a" H/ n0 _$ ?) p& a" \
依此公式求得P=2.26公斤/平方厘米=2.26bar0 P. W+ m! d0 v/ i
多头泵的压力为P1》P[1/(1-E)]*[1/(1-E)]*[1/(1-E)]- g/ Q, x  G! ?4 n0 L0 ]9 K6 G
即P1》[1/(1-E)]的三次方*P* w5 u8 w# v. a. T
求得P1=4.4bar
: A- A: o/ w$ x! ^$ i取油膜厚度为0.04mm,油为20号油粘度19.7*100000000
7 j5 L% k# D" Z/ R+ S# u7 S求得多头泵流量为0.26L/min8 G3 U2 s, n' p
最后选择VOGEL的多头泵输出流量0.45L/min,最大压力30 bar
; Z, d- p0 Q" g  K. ^: L# a# f( K我的问题是
# h2 [0 I' O2 }# P. o3 `2 N1.我这样计算有问题吗?(因为是第一次搞静压)
( L6 @- E9 |) H. c( e2.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: C# @# G. q) `
,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。
5 T/ `6 [, V" D3 m到底应该用那种呢?
9 D( b- O0 K2 d: t5 H( x3 多头泵所用液压站的流量和压力有什么要求吗?
. f( A6 c$ w. \- {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
- W. r$ E+ }& r* p9 L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% W7 ^! T2 d) \( y- y
我的QQ 565368801 l+ T1 b& K# C: f4 [: y
我每晚22:00-23:00都在线的
5 {9 ?5 j3 L) q, f希望能和你交流一下2 A1 P7 i( o8 I( w# X; S& ^
目前最着急的是多头泵选的对不对
# ]3 I( e5 x+ `" ?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( L0 l# Z$ N' g
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* Y& J) w8 l- t) [
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
! t5 x1 F' Q+ Q* _2 B- R3 u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!
+ l% n! h+ M0 P6 l1 a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)
$ w4 _+ ?* [$ G/ {        2.满载油腔压力::(最大工件重量+工作台重量)/油垫面积)! e! F; H: A: R
        3.满载启动压力(最大工件重量+工作台重量)/油腔面积
8 |7 ]# F. l) `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.
- I/ ~) A7 P- j, Z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。
: O  e8 d7 L0 D2 T5 r' q4 f我的总重量45T,用了10个点的闭式定量导轨布置。; v3 N" ~" z* Y3 g
由于我的工作台上载荷不变化,所以位移量E=0.
! `7 p. e2 a4 p3 \7 d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。
9 w2 Z3 |! [$ `! G  o; 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。3 Y+ w" `. |7 N2 m
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?! @" _8 n- S, y

, w' n" y( ]4 A1 y. r: U6 P6 F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.
! S; |4 q) x- e: A' m# y% j5 a: e- 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。
' k! {7 J, }* O3 a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。. d5 p+ r9 `* N3 P- c: Z  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~
( `5 L4 I- |, t& Y% S$ }8 C, Q4 g1 t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.) M  g3 O) w4 ]3 E6 N$ p3 L8 H
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.
% C8 a& B* x0 @/ z% f我们不要把床身,工作台,滑座看成刚体.! ~0 {" q! j2 d* v8 x
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, d% ~: N& i+ [9 }5 }# S
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.
' m6 h% h( c7 f0 z3 B9 [$ j' d一泵一腔其实质是一腔一负载,再理解了吧! b  |+ N$ @( i! A9 k
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.2 y+ ?5 K+ Z5 f4 u* S: ^( f
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 G$ ?/ y* W0 a/ v7 ~6 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)/ C* P5 ~9 ]' r3 H/ q
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.4 J0 O% n+ }" i; q* a3 H
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 D7 E9 a) p4 {, j
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:; ~8 {. g- j- a* p6 C! _- {& v. M' H

% E: f$ q0 p$ B7 J其中 每个油腔的流量* M, ~0 G% G  B+ S5 U) u
导轨一个油垫支撑的留量系数. A: ~1 U6 Q2 S& E1 c! ?. W' Y' l
初始油膜厚度
8 f& t4 O( d6 ^1 V设计状态的初始载荷/ ?; S0 M  Y5 z3 r, K
的动力粘度. Q3 o. P* j9 I. ^7 w
下导轨油腔有效面积' Y# @" h  \% C  _
上下导轨有效面积之比
5 U# j5 d7 z. l  w0 v; d9 ]. K. d& { / P6 h5 N7 ^; R- |2 l
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。
6 z8 p; K- C3 y/ {$ r2 z/ O% h工作台面(及上部立柱,主轴箱)总重45T
( {0 }& p- X5 _8 K$ H: t3 J+ w开式计算公式是这样:: V9 F: P3 y' [0 }
% O3 S4 Y$ [  e" X* a
闭式????????# m5 m7 X! h4 m  ~) N& H
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~~. ?: z% E9 w2 u' N" l5 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
1 R' Y  {0 E0 N* g8 ]$ R  S1 z/ D4 \4 x# [5 |- a
[ 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:
; a; \+ m9 m( w  D$ p* H2 n1、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?
( {7 u/ b: V0 l2、薄膜反馈式节流器是否也由专业厂家生产?
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