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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。
$ e$ p8 T6 S' {/ G现在要选择多头泵,采取恒定流量形式
1 Q' W, Y% w% z工作台自重20T,最大负载60t
+ |* `2 b6 q) q. S2 a工作台下面油腔共12个即12个点,压板10个油腔
( z. r% k! n% j8 ~+ Q加上侧面的镶条4个点共28个点。
. j; t& r; V! S我参考机床设计手册计算如下:
7 c5 l1 |5 v) t9 ?/ B( }F(最大)=P*A2【m(1+3E)-(1-3E)]- \6 F6 S# M) {* s- N% q" _
其中P为单个油腔的的承载压力
3 J/ U2 @+ U: F* GA1为工作台下面油腔面积;A2为压板的油腔面积+ W8 l' ^3 d3 c0 y8 S
F为单个油腔最大承受的载荷
$ l. u9 a8 z$ ^& {+ z* }. H4 O# |3 ^F=(20+60)/12=6.66吨) v; x) x) G' W0 X  ]
A2已求出为294平方厘米% {7 N& J8 L: z
A1已求出为1906平方厘米
4 g/ w2 Z# D: ~% |; O; C% ?8 Im=A1/A2=6.5
4 |4 P( ]8 M; E7 XE取0.2
4 `$ Y  h# O# l, W3 F依此公式求得P=2.26公斤/平方厘米=2.26bar, H) \: F! G0 e& z9 j2 p7 X
多头泵的压力为P1》P[1/(1-E)]*[1/(1-E)]*[1/(1-E)]0 i% S% g' J4 Y3 K: h7 T) ]5 s% h
即P1》[1/(1-E)]的三次方*P
2 O! G9 G. c; C" c求得P1=4.4bar
$ s( p; s5 Z* K* c7 D5 w取油膜厚度为0.04mm,油为20号油粘度19.7*100000000
; Q. Z$ b. n- u/ ?  y6 [求得多头泵流量为0.26L/min, T! J) b! b& \3 S( i7 h8 X
最后选择VOGEL的多头泵输出流量0.45L/min,最大压力30 bar: E( W. ~* X, w1 c( a/ t3 ^
我的问题是
# T1 i( D, p( `- H/ o- r1.我这样计算有问题吗?(因为是第一次搞静压)
* X* V/ u9 x3 v. o4 U$ f/ |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: P1 j" M& O4 X+ T
,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。$ K  N; g' R2 r, t
到底应该用那种呢?! Q$ B9 P. I' J- R4 ]
3 多头泵所用液压站的流量和压力有什么要求吗?
: J! V; u, m/ v" i! J- h4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
& c; N0 |# Y  N+ 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4 i" ~6 t- U( g- g! a
我的QQ 56536880! k) K( w5 l7 w* u6 H
我每晚22:00-23:00都在线的5 O- {6 K6 ^# S; v
希望能和你交流一下6 J$ R' w+ x1 ]- }) p
目前最着急的是多头泵选的对不对
2 y; M1 V. X, Y# t8 h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
7 ~+ j- Q" h4 `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~~, N2 W+ d/ M) b9 ^
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. a& g0 o; g. M; h- {' 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!: R3 v5 _8 y9 W% ~& G, i
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)
" z+ ]/ U1 m" I; p( y+ W6 Z        2.满载油腔压力::(最大工件重量+工作台重量)/油垫面积)$ C& B! `$ K" h/ l% D6 U. b
        3.满载启动压力(最大工件重量+工作台重量)/油腔面积
. }5 e, F. {5 s5 o0 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.
9 t4 J) G2 S2 s& E1 f- ^* p" 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。, {  c9 @7 `& b8 h2 P' Y
我的总重量45T,用了10个点的闭式定量导轨布置。+ g. a0 F$ t3 T, {  p$ P( Z
由于我的工作台上载荷不变化,所以位移量E=0.; m7 d$ s9 C2 p! g
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。8 p$ c. x+ ?. R+ N! W) B: ~
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。1 j) A) b& k; q/ S2 @" E4 c
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?
0 L, L3 a* Y, T9 w, O! ]" v
6 M6 C+ r. F7 u6 e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.$ [& k- E* Y, d# B- O5 y

% N& r* z5 M! D+ L. i  A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。
1 h% X4 g) |) m' y5 i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。
# r- j; {! D% \7 ~. F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~. \/ o8 t, L6 @/ e4 D3 Z
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.
6 F: t$ F% h6 r3 ^$ @0 _- L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.
& w# b8 s8 w5 S* D" p9 x' @我们不要把床身,工作台,滑座看成刚体.4 j* o& d# l2 p3 G6 f  p! W9 ?3 P0 U1 h
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.
* e% V, D9 u* R. S+ 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.
6 s3 r* K: n0 Y+ b" Z+ a# j# i一泵一腔其实质是一腔一负载,再理解了吧
. X0 `' p/ G( w! H0 o; R+ H& Q  \. N' ?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 a4 w7 N; a: ^5 Y) S% P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?
1 A# e  G' A4 o4 f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)) Z5 b5 D" \( G! |8 z( s  M
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.' D( |! J! |; {: n5 U/ ^
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?
, \8 T. L9 [7 w9 h5 M5 W( |. {2 q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:
" c$ U; o, q& A6 }& V" P, S- I0 a. P3 Q% I
其中 每个油腔的流量3 ^! y7 X( L( ?6 P" Y3 V7 u
导轨一个油垫支撑的留量系数
: n- N( w6 R3 w 初始油膜厚度
# H9 ~/ G9 k6 x. Q设计状态的初始载荷% f6 L- b4 v3 d3 ^
的动力粘度; K, b( i' H* C
下导轨油腔有效面积
8 t% x9 [3 E  B* H/ u# |% b9 i 上下导轨有效面积之比# n) E0 a) z  H( b" Y
0 i. Q0 c- u9 r
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。
5 Y! I* U" J' M工作台面(及上部立柱,主轴箱)总重45T
5 l  U! R# k% D! K开式计算公式是这样:
, j3 O$ C# m6 N2 u+ l. }  z7 A& k' L6 r- X% c. }$ I5 c( I" ~
闭式????????* T/ Q  }& x/ c; H' Q
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~~
, a! D9 t# _" v9 u5 t# d# m/ c$ ^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, ], [. w9 L6 M& k
- ^& O. b! O' y9 e1 l$ r/ j
[ 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:
- P7 n4 ]  n$ e% U. w4 f% s1、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?! H1 d  Y. [5 P7 ~* x6 s
2、薄膜反馈式节流器是否也由专业厂家生产?
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