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楼主: 使力
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[公告] 静压动力装置——多头泵、齿轮分油器样本

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发表于 2011-10-11 20:06:48 | 显示全部楼层 来自: 中国湖北武汉
我们现在很需要使力大师的帮助啊
! M' _7 ]  m) {' t1 Ssxhdmt 发表于 2011-10-11 18:13 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
6 H& x, |9 S& W1 V  Q
可以在此留言。
发表于 2011-10-14 16:15:07 | 显示全部楼层 来自: 中国河南三门峡
我们设计了一台重型龙门移动式镗铣床,龙门架重量大约是50T,想采用恒流闭式静压导轨,龙门架立柱托板的尺寸是3470*1265。初步设计的油垫尺寸是L=400,B=300,l=200,b=240。在一个立柱的托板水平面上平行对应分布有8+8个这样的油腔,两个立柱托板就是16+16个油腔。侧面油腔(尺寸未定)打算采用1侧4个,那么一个立柱托板就是4+4个,两个立柱托板是4+4+4+4=16个。也就是一个托板上有16个承载油腔和8个侧油腔,总计24个,一套静压导轨油2个托板合计48个油腔。
发表于 2011-10-14 16:22:58 | 显示全部楼层 来自: 中国河南三门峡
按照负载和有效承载面积,单个油腔的压力是2kg/cm2,取油垫间隙=0.2mm,算下来流量是6L/min。想问几个问题:
" L( T3 q9 o% m- X1、是否一定要设计对置油腔?由于龙门架移动速度很慢,快速时才1m/min,因此不打算设对置油腔,仅有承载油腔和侧油腔,可以吗?5 a$ D; i% B% n$ \3 ]
2、油膜厚度取0.2mm是否合适?20丝和我们6.3米立车的浮起量差不多,所以取了这个值,但在论坛里看大家取用的都是0.0Xmm,才几丝的油膜厚度,不知道有什么优劣。
  ]. ], Y& H" Y) v4 K# o# N2 }4 _3、流量算的6L/min自己都有点怀疑是否正确,如果流量如我计算的6L/min,是否只能选择多点齿轮分油器?
- Z$ n1 y7 U; B/ h( j; s有没有大家在龙门移动式机床上静压导轨的经验分享下,万分感谢!
发表于 2011-10-14 16:23:59 | 显示全部楼层 来自: 中国河南三门峡
本帖最后由 sxhdmt 于 2011-10-14 16:26 编辑
# d" h5 }( e- e0 g8 E' F) X) c1 d3 ~; t: S: J2 Z: G# i, x9 H
未命名.JPG 5 V6 T" ?. ?8 C& A3 {$ b

0 ^& H8 z; S9 y. ]9 X- N这是轨道和托板的剖面图
发表于 2011-10-14 16:23:59 | 显示全部楼层 来自: 中国河南三门峡
版主,我电脑上的图片如何贴上来啊?[img][img]
 楼主| 发表于 2011-10-14 20:56:40 | 显示全部楼层 来自: 中国湖北武汉
本帖最后由 使力 于 2011-10-14 21:00 编辑 2 ^3 o; g$ @3 W$ d) u
3 h  B! f: ^& `& F
0.2肯定是不适合的。
0 Q+ O1 v: `* u2 O+ A; J# Z+ i直接上图,龙门移动式镗铣床滑座油腔。( s, R5 @. r) B+ T8 K
DSC00749.JPG

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发表于 2011-10-14 21:15:48 | 显示全部楼层 来自: 中国辽宁大连
终于看到使力大师出手了!那一般厚膜厚度取多少?0.05mm?
% ^' T) x7 Q" W$ J看图上油腔是“回”字形的,我们打算用“口”字形的,我再算算0.05mm的流量需要多少。流量和油膜厚度是3次方的关系吧,我从0.2-->0.05,流量会小很多啊。5 b7 r: ^1 X/ b; M
从这个图片上不好看出有没有侧油腔和对置油腔,使力大师,我的第一个问题能解答下吗,谢谢!
发表于 2011-10-14 21:17:44 | 显示全部楼层 来自: 中国山东菏泽
对了,使力大师,我的这种50T负载的情况,通常是用多头泵还是多点齿轮分油器?谢谢!
发表于 2011-10-15 21:04:43 | 显示全部楼层 来自: 中国山东菏泽
说不定和使力的QX能进行一些业务上的合作,希望能联系上
 楼主| 发表于 2011-10-16 06:57:27 | 显示全部楼层 来自: 中国湖北武汉
关于油腔布置:
2 |/ n6 W5 a: v6 Y) _7 E龙门移动式镗铣床滑座油腔油腔布置最简单,不像落地镗铣床,需考虑滑枕、镗轴出入;主轴箱上下时的工作扭矩变化等对支承的影响;它只需求得重心后,油腔布置的承载对称于重心,使立柱在运行和静止时不得有倾斜。这就要求油腔布置如同人的脚掌,有支承还需稳定,在我上的图中能看出有的油腔是导向用和卸荷,有的只是卸荷。' V, a" n) ~, |9 ^+ z- ?2 h6 C; u/ L
关于油膜厚度:1 T( r$ R/ ]" b0 ?# g1 C3 M
油膜厚度选用需综合考虑,其1,床身导轨的形状误差,不至于工作时有的位置临界摩擦,有的地方滑动摩擦,这样对运行精度有太大的影响,重复定位精度就达不到要求;其2,对于低速运行的静压导轨副,摩擦功率很小,设计时不必考虑。) N  x  D, i" \* o& [5 ]* r
关于静压流量:
' X% \' V8 ^+ i( Y3 m流量×压力=功率,选定了油膜厚度,流量即可计算出来,计算出的流量一定在多头泵型号流量参数之间,流量选择可取大的流量,保险。流量选择还可先确定流量,调整油腔各部尺寸,满足油膜厚度。
# I, N! y8 B3 V以上纯文字,希望有原则上的帮助。

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发表于 2011-10-16 16:09:23 | 显示全部楼层 来自: 中国河南三门峡
谢谢使力的大力帮助!一下子清楚很多,多谢!我会继续再计算下。
) s* n$ Q: Z- m) m+ }" x7 J我们这台龙门移动镗铣床,不单在横梁上有Z轴的铣、镗,在左或右立柱也会设计一个侧面的镗铣头,因此也有类似落地镗铣床的功能。不过因为是龙门架式的结构,立柱上的这个动力头对导轨的影响应该较落地镗铣床小。
发表于 2011-10-17 17:11:54 | 显示全部楼层 来自: 中国河南三门峡
我算下来46#油,油膜厚度0.1mm,总共24个承载油腔,一个立柱拖板是12个,比原设计减少了4个。流量是180ml/min,我打算买16头300ml的多头泵。
 楼主| 发表于 2011-10-17 19:54:54 | 显示全部楼层 来自: 中国湖北武汉
把图发上来,我们探讨一下。5 Q! N, v& V. p) D4 y! e* D
好像0.1太大。直觉,你一定计算有问题。是否在考虑平面度误差后油膜厚度能到0.02-0.025为好。
- T7 a; b( \: `油,别看好多人用46#,你就也用它,建议22#或32#,这样就不需温控。

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发表于 2011-10-17 20:57:57 | 显示全部楼层 来自: 中国辽宁大连
我明天到单位把图发上来,谢谢帮助!# _4 m5 n# Q3 a3 b* ?+ B
选0.1是出于这样的考虑:
- C$ F/ @% i" R2 T4 ^8 p1、拖板底部是厂里自己磨的,而非刮研,整个拖板长3米47,因此考虑误差大一些. M, [8 Y  H0 S8 Z: d: s( S
2、油腔是直接在拖板底部铣出来的,而非导轨板做油垫再装在拖板底部的,因此拖板磨削的误差会叠加在这里
& N1 M) M" S9 J$ i" b3、考虑到整个液压站的元件的效率和装配的优劣,可能设计是0.1,实际能浮起的最多是0.08吧,范围设计的宽一些,期望在前给泵上做一些调节6 L9 ?7 q- H( b9 G7 e
选46#油是我们厂一直都在用46#做液压油,也就从了经验,还是用46#,22或32会不会太稀?
发表于 2011-10-18 10:54:44 | 显示全部楼层 来自: 中国河南三门峡
这是拖板的上平面图。12个大螺栓孔就是立柱的投影位置,上平面没有标注油腔的尺寸
# N7 J2 \$ k/ l0 H) v4 v; }* A9 F4 W, e6 X* [1 k+ h9 Y- c/ s
上面.JPG
发表于 2011-10-18 10:58:56 | 显示全部楼层 来自: 中国河南三门峡
这是拖板的下平面图,油腔还是原设计的一边8个,一个拖板总计16个。油腔尺寸是200*240,在拖板长度上是200mm,在拖板宽度上是240mm。油垫尺寸:长(取两油腔中间)400,宽300mm。4 b0 ?5 s" L1 a% c4 T  c
+ Y- [# L: j, z6 Z
底面.JPG
发表于 2011-10-18 11:08:40 | 显示全部楼层 来自: 中国河南三门峡
再上一个剖面图,拖板有镶板和压板,在两侧有侧面油腔,一边4个,一个拖板共8个。由于负载基本恒定,对置油腔没有设计。: B8 Q; V4 W/ S7 \2 n" w/ W( ?

5 N- D/ r9 [) S, k% J% j 剖面.JPG
发表于 2011-10-18 11:46:12 | 显示全部楼层 来自: 中国河南三门峡
本帖最后由 sxhdmt 于 2011-10-18 11:50 编辑 1 K2 z  X) i5 E: F" k- R2 G& R

( `% d% {; A$ p( b6 \- l; b因为理解的实在不深,很多地方是套公式,不知其所以然,所以结果上肯定有不合理的地方,先谢& D1 I! y2 P/ B; M% O9 w, \# ~
谢使力的帮助!也算是抛砖引玉,大家都可以借这个例子学习下吧。谢谢!3 c. G2 {1 e5 V2 ?7 ?
. X/ N. b4 \5 [5 s; H
1、负载为整个龙门架的重量,按50T计算。承载油腔暂时还是按原设计32个,因此每个油腔的负载
% ?  b$ u# y! M7 q) M. K) A+ u是50*1000/32=1562.5kg≈16000N(取略大点)( k0 l  A( x4 R# F% g+ I

- `" x3 M' K; p7 t7 c- {1 N2、有效承载面积:油腔l=200mm,b=240mm,油垫L=400mm,B=300mm,A=[(200+400)/2]*% q9 ^2 b% W: j/ `* |) ]6 ?4 O% p6 B
[(240+300)/2]=81000m㎡=810c㎡
. j7 ]; q$ c; h. j, n6 S" }, }& E& t1 I" J
3、每个油腔的压力P=16000N/810c㎡=19.75N/c㎡≈20N/c㎡(取略大点)
9 l4 r( x% V* k
9 v1 ^/ i4 h3 {, g, R3、46#油粘度取u=4.3*10^-8(N.s/m㎡) = 4.3*10^-6(N.s/c㎡) ,油膜厚度取h=0.1mm=0.01cm
' G6 }6 x9 w( J$ b" ?% k
/ E/ d! Y) K+ {% I4 C6 H9 f4、流量Q= (P*h^3/6u)*[(l/(B-b))+(b/(L-l))] = (20*(0.01)^3/6*4.3*10^-6)*[(20/(30-24))+(24/(40-20))] =3.514c㎡/s=210.84ml/min
% }+ v7 k  }$ N6 `) T8 u1 N& n
8 ]. W; G: L4 p& \7 O5、得:每个油腔的流量是210.84ml/min,范围取大,就需要300ml的多头泵。
% c3 O; o, _' V7 \
/ x% J0 u/ T; G1 N, d+ H我是这样计算的,请使力和大家看看有何不妥或错误,非常感谢!
发表于 2011-10-18 13:00:25 | 显示全部楼层 来自: 中国湖北武汉
再上一个剖面图,拖板有镶板和压板,在两侧有侧面油腔,一边4个,一个拖板共8个。由于负载基本恒定,对置油腔没有设计。+ i1 s2 K! W  b; Q
" O+ I* b; h/ h5 }; g9 n
1955504
" k: F% J; _1 }& y9 _8 Hsxhdmt 发表于 2011-10-18 11:08 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
, C2 _8 M: p: h/ q- T; m
从这张设计图的比例来看,似乎有以下问题:
* h6 B8 u4 ?; ~( p2 W; t! u1)床身导轨板的厚尺寸应大于导轨板下面垂直板的厚度尺寸2倍左右;
1 r+ h6 t3 R, V6 V2)床身两侧垂直板如果是各一条的话,它应该在导轨板下面的中心线上。
- U1 K! ^& S% [' R) z& L仅供参考。
发表于 2011-10-18 15:15:50 | 显示全部楼层 来自: 中国河南三门峡
本帖最后由 sxhdmt 于 2011-10-18 15:17 编辑 + p0 i+ _3 H7 }5 Y" I" @2 W7 Q' A

" `3 K1 V/ J. v/ ?) d- c44# 洪哥
# T6 k4 V( g# k8 r( Y
4 q. s0 t3 x5 T3 I谢谢洪哥。9 |/ G/ ~5 F7 K9 Y1 U) i. b& z. O
这个剖面是龙门的一条轨道的剖面,不是工作台剖面。这次的镗铣床,是龙门架移动,工作台固定。静压也是作用在龙门架左右立柱下的轨道上。
1 ~; w( y% W- N9 ?结构上是左右立柱下各螺栓固定一个拖板,就是前面发的上平面和下平面所述的拖板,拖板下平面设置静压油腔。无静压时,拖板与剖视图中的轨道接触。有静压时,拖板下平面与轨道之间形成油膜,两个拖板分别托举起左右立柱以及立柱之间的横梁、动力头等。. M8 U0 z: {$ h( }; Q+ \/ l
/ O: N2 n' t8 c( T. f' y$ R
原来是想用导轨板制作油腔再胶合到拖板下平面的,后来考虑拖板移动速度很低(1m/min),就想直接在拖板铸件的下平面铣出油腔来。不知这样的做法可行吗,有没有人这样做过。
发表于 2011-10-18 15:20:42 | 显示全部楼层 来自: 中国河南三门峡
本帖最后由 洪哥 于 2011-10-18 17:29 编辑 / h# G! P5 i7 U" J

4 J' X! q6 n, A8 b4 D44# 洪哥 4 y* }) `$ O5 L; {  L

) a# p1 b" l+ K9 g" g8 K2 e" }洪哥,您说的这个导轨板下面的垂直板是哪个? 床身纵向支撑导轨的垂直钢板(如果是结果件的话)。
, M. b5 o- d, o  w/ Y  l- c7 S& D0 P& B2 ^2 t! a
您第2条的意思我明白,是导轨板的中心应该和下面轨道的垂直支撑的中心线吻合——是。
发表于 2011-10-19 09:36:26 | 显示全部楼层 来自: 中国山东菏泽
我理解您这里说的床身就是我的轨道体,轨道体上面是拖板,拖板是移动件,开有油腔。床身=轨道体;工作台=拖板。
% B& j. o) n  I1 e0 m! |轨道体是HT250的铸件,纵向支撑的厚度还是挺厚的,用导轨板做油垫的话,厚度要大于铸件纵向支撑厚度的2倍。; V+ e8 F6 S6 a2 x+ v3 t. f
原来是想用导轨板制作油垫再胶合到拖板下平面的,后来考虑拖板移动速度很低(1m/min),就想直接在拖板铸件的下平面铣出油腔来。不知这样的做法可行吗,有没有人这样做过?
发表于 2011-10-19 13:26:48 | 显示全部楼层 来自: 中国湖北武汉
我理解您这里说的床身就是我的轨道体,轨道体上面是拖板,拖板是移动件,开有油腔。床身=轨道体;工作台=拖板。$ z5 t9 C; q( R* C% @- Y
轨道体是HT250的铸件,纵向支撑的厚度还是挺厚的,用导轨板做油垫的话,厚度要大于铸件纵向支撑厚度的 ...) H8 [$ F: W' \! m* s6 g1 U& a
sxhdmt 发表于 2011-10-19 09:36 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
" @/ w0 y% m1 V  @& {! u0 _
1)拖板下面一般镶有色金属材料的导轨板,在导轨板上开油槽,这样做的好处很多;9 N+ o: Q% u: G7 X0 K7 Z& t
2)为了提高工作效率,拖板的快移速度一般在5米以上。
 楼主| 发表于 2011-10-20 03:27:58 | 显示全部楼层 来自: 中国湖北武汉
如果导轨配合精度达不到要求,0.1也会出问题。通常,地基变形,水平没调好都会使静压失效,出现局部比压大,研伤导轨面。: p. |& B" E- q. p
如果一切满足要求,拖把不用减磨材料也未尝不可。  k! {% r% ?) q( U! _* `9 n) {5 V! e
如果一切满足要求,浮升又能达到0.1,你是否考虑过,当加工上平面时停电等情况会打刀呀?
" P8 V+ s; Z8 k( M6 d, W/ |: o4 H回油是个容易忽视的问题,注意到这点。油箱设计请考虑一个回油周期的用油量。
  s- F) T7 z) o" r拖板快速怎么也要到4m/min,不然操作工很烦。

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发表于 2011-10-20 09:46:10 | 显示全部楼层 来自: 中国河南三门峡
谢谢两位的指点,我会请设计再考虑导轨板和快移的问题。加工上平面打刀也被忽略了,我得去提醒下,非常感谢!' q8 Q1 [# A4 u+ e% `, Z7 ]( T8 Y
对回油周期,请两位大师看看我前面算的这个“每个油腔的流量是210.84ml/min,范围取大,就需要300ml的多头泵”正确吗?. Q6 {; r- A/ n* b; v5 x- k2 l
再次多谢!
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