Регулятор для гидростатических опор

 

РЕГУЛЯТОР ДЛЯ ГИДРОСТАТИЧЕСКИХ ОПОР, содержащий сопла и двуплечую заслонку, установленную на торсионном подвесе в полости корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости и точности регулирования путем разделения режима работы регулятора на этапы быстрого и медленного срабатывания , полость корпуса разделена на две герметичные полости, одна полость заполнена вязкой смазкой под давлением и выполнена с демпфирующими поверхностями, между которыми размещено одно из плеч заслонки, а другое плечо заслонки выполнено с утонением в коренной части около торсионного подвеса и размещено в другой полости между соплами. 00 ее sj 00 ел

СОКИ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

stsg F 16 С 32/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTPA .с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Рк (21) 3424242/25-08 (22) 18.02.82 (46) 07.08.83. Бюл. № 29 (72) А. Ф. Коробейников и А. Н. Коробейникова (71) Абаканский филиал Красноярского политехнического института (53) 621.89 (088.8 ) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 430244, кл. F 16 С 17/16, 1972 (прототип). (54) (57) РЕГУЛЯТОР ДЛЯ ГИДРОСТАТИЧЕСКИХ ОПОР, содержащий сопла и двуплечую заслонку, установленную на тор..SU„„1033785 A сионном подвесе в полости корпуса; отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости и точности регулирования путем разделения режима работы регулятора на этапы быстрого и медленного срабатывания, полость корпуса разделена на две герметичные полости, одна полость заполнена вязкой смазкой под давлением и выполнена с демпфирующими поверхностями, между которыми размещено одно из плеч заслонки, а другое плечо заслонки выполнено с утонением в коренной части около торсионного подвеса и размещено в другой полости между соплами.

1033785

15

Изобретение относится к машиностроению, а именно к гидростатическим опорам скольжения, и может быть использовано в шпиндельных узлах металлорежущих станков.

Известны регуляторы, содержащие качающуюся в полости заслонку на торсионном подвесе (1) .

Однако эти регуляторы не позволяют создать опору с отрицательной податливостью, перемещение подвижной части которой происходит в направлении, противоположном направлению действия внешней силы. Вызвано это тем, что эти регуляторы склонны к неустойчивым режимам работы.

Цель изобретения — повышение устойчивости и точности регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что в регуляторе для гидростатических опор, содержащем сопла и двуплечую заслонку, установленную на торсионном подвесе в полости корпуса, полость корпуса разделена на две герметичные полости, одна полость заполнена вязкой смазкой под давлением и выполнена с демпфирующими поверхностями, между которыми размещено одно из плеч заслонки, а другое плечо заслонки выполнено с утонением в коренной части около торсионного подвеса и размещено в другой полости между соплами.

Повышение устойчивости регулятора достигается за счет снижения его быстродействия из-за наличия больших сил демпфирования, которые воздействуют на заслонку при ее перемещении в вязкопластичной смазке между демпфирующими поверхностями.

Улучшение точности регулирования достигается за счет того, что срабатывание регулятора происходит в два этапа: быстрое срабатывание за счет поворота плеча заслонки по утонению и медленное срабатывание за счет поворота заслонки на торсионном подвесе.

На фиг. 1 изображен предлагаемый регулятор, разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 показана форма переходного процесса гидростатической опоры при использовании предлагаемого регулятора.

Регулятор содержит установленные в корпусе l. сопла 2 и 3, которые соединены с карманами 4 и 5 гидростатической опоры.

Между соплами в герметичной полости 6 рас положено плечо 7 качающейся заслонки, установленной на торсионном подвесе 8. Плечо 9 расположено в другой герметичной полости 10 между демпфирующими поверхностями 11. Герметичная полость 10 с помощью устройства 12 заполнена вязкопластичной смазкой, например солидолом, которая находится под давлением, поддерживаемым устройством 12.

Зо

Регулятор работает следующим образом.

При увеличении нагрузки f на опору давление Р„, в нагруженном кармане 5 гидростатической опоры увеличивается, а давление Р„в разгруженном кармане 4 уменьшится (фиг. 1). Плечо 7 заслонки (левое на фиг. 2) прогнется по утонению, имеющему в ее коренной части около торсионного подвеса 8. При этом увеличится дросселирующий зазор h» и уменьшится зазор h . Изменение дросселирующих зазоров Ьд, и Ьд приведет к увеличению расхода жидкости через сопло 2 к нагруженному карману 5 и к уменьшению через сопло 3 к разгруженному карману 4 и, как следствие, к появлению силы, стремящейся вернуть подвижную часть опоры в первоначальное положение.

Податливость утонения выбрана таким образом, чтобы поворота плеча 7 заслонки под действием разности давлений Р„, и Р„ было недостаточно для такого перераспределения расхода, которое вернуло бы подвижную часть опоры в центральное положение, т.е. таким образом, чтобы при срабатывании левой (по схеме) части регулятора податливость опоры была бы положительной (участок вс на графике переходного процесса, фиг. 2). При этом система опора — регулятор работает устойчиво.

После поворота плеча 7 заслонки поворачивается на торсионном подвесе 8 и плечо

9. Однако из-за наличия значительных сил демпфирования, величина которых зависит от вязкости жидкости, находящейся в полости 10 регулятора, и величины зазора между плечом 9 заслонки и демпфирующими поверхностями 11, этот поворот происходит медленно. Поворачиваясь, плечо 9 заслонки увлекает и плечо 7, что приводит к дополнительному перераспределению расхода рабочей жидкости к карманам 4 и 5 гидростатической опоры, достаточному для смещения ее подвижной части в направлении, противоположном направлению действия силы (участок cd на фиг. 2), т.е. к появлению отрицательной податливости опоры. В связи с малым быстродействием регулятора на этом этапе регулирования он в режиме отрицательной податливости опоры работает устойчиво.

С целью повышения устойчивости регулирования за счет уменьшения быстродействия регулятора полость 10 заполнена смазкой с большой вязкостью (вязкопластичной смазкой, например солидолом). Для исключения вероятности образования при работе регулятора в полости 10 воздушных пузырей, которые резко уменьшают силы демпфирования, вязкопластическая смазка находится под давлением, которое поддерживается устройством 12, выполненным, например, в виде плунжерной пары.

1033785

Составитель Н. Чу жанов

Редактор В. Лазаренко Техред И. Верес Корректор Г. Решетник

Заказ 5595(39 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4(5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Благодаря совместной работе обеих частей регулятора увеличивается устойчивость его работы и значительно уменьшается динамическая ошибка регулирования (штриховая линия на графике переходного процесса опоры, фиг. 1).

Предлагаемый регулятор позволяет создать гидростатическую опору с отрицательной податливостью и незначительной ошибкой регулирования. Такая опора может быть использована в качестве шпиндельного подшипника высокочастотного металлорежущеS го станка, так как она компенсирует деформацию упругой системы станка и, как следствие, повышает точность механической обработки.