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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。
( X  D9 ^* n; H4 n3 v' w5 T现在要选择多头泵,采取恒定流量形式
6 W" R9 e9 G4 V- y( m; h0 K8 d工作台自重20T,最大负载60t- B% }4 W8 @3 v9 T$ w* h( k
工作台下面油腔共12个即12个点,压板10个油腔$ t: _+ Y! ~" _. _# V9 I- H# p
加上侧面的镶条4个点共28个点。5 i/ t5 h5 I7 F, s1 d1 b; f4 ~
我参考机床设计手册计算如下:
( V1 X2 c& U; P+ C- FF(最大)=P*A2【m(1+3E)-(1-3E)]! [( h; ^  Z1 T8 w1 I
其中P为单个油腔的的承载压力
! h  s* E) w7 ?- ]6 oA1为工作台下面油腔面积;A2为压板的油腔面积. V* A2 w1 Q* X
F为单个油腔最大承受的载荷
1 H' Q- i7 O! VF=(20+60)/12=6.66吨
5 j. w8 G$ o2 ~3 UA2已求出为294平方厘米3 F+ Z0 b  m- i
A1已求出为1906平方厘米5 M- _& Q+ s0 g9 X$ s
m=A1/A2=6.5
' l& Y" O8 v8 @0 y! ?, y9 B/ A6 WE取0.2
" @' D8 J, [" z; }  I" Y8 a* b依此公式求得P=2.26公斤/平方厘米=2.26bar% ]/ E% v; H! j& B( y1 G
多头泵的压力为P1》P[1/(1-E)]*[1/(1-E)]*[1/(1-E)]
" i7 ^; E3 I  ]即P1》[1/(1-E)]的三次方*P
+ G5 B: Z) I9 N" r# s求得P1=4.4bar3 S6 J+ ~1 H1 J7 s  }
取油膜厚度为0.04mm,油为20号油粘度19.7*100000000; t7 B- W& F- w! w6 i8 A
求得多头泵流量为0.26L/min; H& b2 y5 Q1 C; J" c. X4 m4 o
最后选择VOGEL的多头泵输出流量0.45L/min,最大压力30 bar* J, l; W% E+ n
我的问题是
0 i6 i9 V: K5 U( L1.我这样计算有问题吗?(因为是第一次搞静压)
7 H! d. D7 @! W% z; d. I/ C/ u. f; I2.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
( E, T6 A  x$ ^9 I0 J" ~% 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。
: w/ I5 O5 o6 u0 j7 b9 P到底应该用那种呢?+ W2 J, x0 i# d6 ]9 N
3 多头泵所用液压站的流量和压力有什么要求吗?5 Z( Y* M, q, T! f( P' [
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
2 X! I' Q2 W8 T  g) }: Q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& F. O; H* }  y
我的QQ 56536880) V8 W! D4 A! T+ z
我每晚22:00-23:00都在线的
- }; Y! m% u. |0 e/ V希望能和你交流一下6 p0 O3 s0 t/ P3 g3 [; }
目前最着急的是多头泵选的对不对, j; z% T2 l; G, f, w
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
. Z4 @* \5 s3 S8 ]0 M' a4 b! ?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~~5 n' k. d9 }, M7 e7 j5 j0 n/ G
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
& G) B1 Y# `2 U/ v) [( d4 S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!2 V3 V! h( A5 K# |( K, o4 O% K
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)
' E0 B$ T8 X; K8 g" X        2.满载油腔压力::(最大工件重量+工作台重量)/油垫面积)
% L$ _# W8 }- V# `7 }2 `% d9 O: K        3.满载启动压力(最大工件重量+工作台重量)/油腔面积3 z$ s8 p( r, O$ m' T  f) T
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.
& J/ j$ C- A" m8 ?1 l0 P( c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。
+ N' W/ o$ S# p6 q- O我的总重量45T,用了10个点的闭式定量导轨布置。7 R: X, F% l0 Q: j) P
由于我的工作台上载荷不变化,所以位移量E=0.; g3 L: O/ y) 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。
) J; @$ X' A1 X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。
/ L3 Z: C' Q7 ^9 s6 E6 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?* r- d2 g% X. i; i: X( _8 J% G
6 P" q" p% C; b! d, s
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.
* ?; A( o/ x0 O% m. r
7 [) H) |; {9 R6 M/ j' b% F9 j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。
% l* y/ K1 D( d- A# ]+ `: L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。
4 @, I1 f% s% {" v9 r# b: ?2 H0 u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~9 @; _' o6 s4 L8 V9 _7 K
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.- m9 O$ U  I" R+ i; L! G
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0.02.7 R9 p2 ^9 }: n9 g! Z
我们不要把床身,工作台,滑座看成刚体.6 x' Z$ ^6 O6 A/ p! g3 z. w
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.
8 k5 F2 q$ a: V' _1 S0 r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./ G! H8 o2 B( d. ?5 Q! N
一泵一腔其实质是一腔一负载,再理解了吧
/ \6 Q! d0 N- e- F% C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.3 O- g  M: u8 p! M
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?5 V, J$ E' z' z: x+ S$ s: }
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)1 [; S$ B; r4 l5 X4 \# h
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 O$ Z9 R# w8 {) x9 D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?# K2 p3 @* _1 c& g3 {$ ^- ~1 F& r
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:
/ Q7 v6 \& ^$ i5 y5 j
% x- T: f3 j+ ^3 r7 l- j* e其中 每个油腔的流量
) c' z" v+ D- f. N; p% j2 B 导轨一个油垫支撑的留量系数& w" Z& f" p$ X. p3 h
初始油膜厚度
6 P* a8 H" @2 B9 B" j. q" Y设计状态的初始载荷; }% Y' d6 b2 {' M' X2 h+ l9 u
的动力粘度* Z9 N' F0 S4 C
下导轨油腔有效面积
3 t0 o& T& b" M. q' l 上下导轨有效面积之比/ z: B( p% J' H. G0 J, ^
4 ]& o, ]: G! c  M8 h/ u
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。2 s( K; W# V- ~
工作台面(及上部立柱,主轴箱)总重45T2 t. v, r& R" u) b; \
开式计算公式是这样:; u+ _1 m) R2 ^0 i7 v3 G
: J0 z2 W3 D0 P1 I$ _3 y9 Q; Y4 z* E. O6 N
闭式????????) t- T/ ^$ K/ H% y' Q- n
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~~5 t# ]4 e  |  A: ]
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* x6 y* K. `- `8 C1 s

. x: v. |" g- A: S0 Y[ 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 U  F2 N' \3 ^0 e* L2 Y: T1、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?. v" x9 W" {% O, l) B& p; G4 ]& J
2、薄膜反馈式节流器是否也由专业厂家生产?
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