Гидростатическая опора

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в гидростатических опорах валов для приводов, в частности металлорежущих станков, турбомашин и т.д. Целью изобретения является снижение уровня вибраций и повышение надежности опоры. Гидростатическая опо6 1 10 ра содержит вал 1, охватывающий цапфу вала вкладыш 2 с несущими карманами (К) 3 и питающими отверстиями 4. сообщенными с источником 5 питания рабочей средой под давлением через дроссели 6, гидроаккумулятор (0 7, по крайней мере один следящий электромагнитный золотник 8 и автоматическую систему управления давлением в К 3, включающую задающее устройство 9, последовательно соединенные вибродатчик 10, усилитель 11 и блок 12 сравнения. При возрастании вибраций вала 1 до величины, превышающей допустимый уровень, золотник 8 подключают к соответствующему К 3 Г 7, вследствие чего изменяется жесткость опоры и. следовательно, характер колебаний системы вал-опора, а уровень вибраций вала снижается. 1 ил. 9 5 11 V

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИ АЛ ИСТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю F 16 С 32/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4759514/27 (22) 20.11.89 (46) 30.03.92. Бюл. № 12 (71) Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР (72) Э.А.Петухов, Е.А.Семенько и Т.В,Баричко (53) 621.822.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 117766775566, кл. F 16 С 32/06, 1964. (54) ГИДРОСТАТИЧЕСКАЯ ОПОРА (57) Изобретение относится к машиностроению-и может быть использовано в гидростатических опорах валов для приводов, в частности металлорежущих станков, турбомашин и т,д. Целью изобретения является снижение уровня вибраций и повышение надежности опоры, Гидростатическая опо„„5Q 1723385 А1 ра содержит вал 1, охватывающий цапфу вала вкладыш 2 с несущими карманами (К) 3 и питающими отверстиями 4. сообщенными с источником 5 питания рабочей средой под давлением через дроссели 6, гидроаккумулятор (Г) 7, по крайней мере один следящий электромагнитный золотник 8 и автоматическую систему управления давлением в К 3, включающую задающее устройство 9, последовательно соединенные вибродатчик

10, усилитель 11 и блок 12 сравнения. При возрастании вибраций вала 1 до величины. превышающей допустимый уровень, золотник 8 подключают к соответствующему К 3 Г

7, вследствие чего изменяется жесткость опоры и, следовательно. характер колебаний системы вал-опора. а уровень вибраций вала снижается, 1 ил.

У

Ф

1723385

20

30

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве опор валов в приводах различных машин и механизмов, в частности металлорежущих станков, турбомэшин и т.д.

Известна гидростатическая опора, включающая вал, охватывающий цапфу вала, вкладыш с несущими карманами и питающими отверстиями, сообщенными с индивидуальными источниками питания рабочей средой под давлением.

Недостатком известной опоры является сложность системы обеспечения ее работоспособности при изменении давления в карманах опоры под действием нагрузки.

Это ограничивает эксплуатационные возможности опоры и снижает ее надежность.

Кроме того, в известной опоре отсутствует воэможность снижения уровня вибраций вала в процессе работы привода, вследствие чего также снижается ее надежность.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является гидростатическая опора, содержащая цапфу вала и охватывающий ее вкладыш с несущими карманами и питающими отверстиями, сообщающимися с источником питания рабочей средой под давлением, а также автоматическую систему управления давлением в несущих карманах с вибродатчиками, усилителем, блоком формирования управляющих сигналов и цилиндром с подпружиненным поршнем, воздействующим на рабочую среду в канале для ее подвода в несущие карманы и приводимым в действие посредством вибратора, Однако в известной опоре возбуждение колебаний рабочей среды в канале для ее подвода снижает надежность гидросистемы питания несущих карманов опоры из-за возможности возникновения гидравлических ударов; возбужденные поршнем колебания рабочей среды в подводящем канале передаются одновременно на все несущие карманы, что ухудшает условия работы опоры в целом и снижает ее надежность, так как исключается индивидуальное, а значит более эффективное воздействие на несущий карман опоры, s направлении которого возникла опасная вибрация вала.

Целью изобретения является снижение уровня вибраций и повышение надежности, Сущность изобретения заключается в том, что введение в опору гидроаккумулято. ра и по крайней мере одного следящего электромагнитного золотника обеспечивает изменение жесткости опоры и, следовательно, снижение уровня вибраций вала в широком диапазоне частот.

На чертеже изображена схема опоры, Гидростатическая опора содержит вал

1, охватывающий цапфу вала 1 вкладыш 2 с несущими карманами 3 и питающими отверстиями 4, сообщенными с источником 5 питания рабочей средой под давлением через регулируемые дроссели 6, гидроаккумулятор 7, по крайней мере один следящий электромагнитный золотник 8 и автоматическую систему управления давлением в несущих карманах 3, включащую задающее устройство 9, последовательно соединенные вибродатчик 10,усилитель 11 и блок сравнения 12.

Гидроаккумулятор 7 сообщен с источником -5 питания рабочей средой под давлени-. ем через обратный клапан 13. Выход блока сравнения 12 соединен с электромагнитом золотника 8, а его установочный вход — с выходом задающего устройства 9. Вход золотника 8 сообщен с гидроаккумулятором 7, а выход — с одним из карманов 3. Опора может содержать несколько золотников 8 (по числу несущих карманов 3), входы которых сообщены с гидроаккумулятором 7, выходы — с соответствующими карманами 3, а их электромагниты соединены с выходом блока сравнения 12, Гидростатическая опора работает следующим образом.

Рабочая среда под давлением от источника 5 подается в карманы 3 через дроссели б и питающие отверстия 4. Цапфа вала 1 взвешивается в опоре за счет гидростатического эффекта, Вал 1 начинает вращаться.

Регулируемые дроссели 6 в процессе вращения вала i регулируют поступление рабочей среды в карманы 3 при смещении вала

1 под действием нагрузки и, тем самым, обеспечивают требуемую жесткость опоры, В процессе вращения вала 1, например, при изменении режима работы частота вынужденных колебаний вала 1 начинает возрастать, приближаясь к собственной частоте колебаний системы вал-опора, при этом возрастает уровень вибраций вала 1, который регистрируется вибродатчиком 10. Сигналы от вибродатчика 10 усиливаются усилителем 11 и поступают в блок сравнения 12.

Задающее устройство 9 (программатор, генератор, микропроцессор и т.д.) формирует управляющие сигналы определенного уровня и продолжительности, которые также поступают в блок сравнения 12. В блоке сравнения 12 указанные сигналы аналйзируются, перерабатываются и подаются на электромагнит следующего золотника 8. В зависимости от частоты, длительности и полярности сигналов золотник 8 подключает к карману 3 гидроаккумулятор 7. вследствие чего изменяется несущая способность и, 1723385

Формула изобретения

Гидростатическая опора, содержащая цапфу вала и охватывающий ее вкладыш с несущими карманами и питающими отвер5 с иями, сообщающимися с источНиком питания, рабочей средой под давлением, а также автоматическую систему управления давлением в несущих карманах с вибродатчиком, усилителем и блоком формирования

10 управляющих сигналов, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью снижения уровня вибраций и повышения надежности, она снабжена по меньшей мере одним электромагнитным золотником, выход кото15 рого сообщен с соответствующим карманом опоры, а электромагнит соединен с выходом блока формирования управляющих сигналов системы управления, а также гидроаккумулятором, сообщающимся с источником

20 питания рабочей средой под давлением и входом электромагнитного золотника. следовательно, жесткость опоры. Изменяется характер колебаний системы вал-опора и уровень вибраций вала 1 снижается. Таким образом, обеспечивается непрерывный автоматический контроль за уровнем вибраций вала 1 и прохождение последним критических частот со значительно меньшим уровнем вибраций.

При соответствующем выборе параметров гидросистемы и системы управления электромагнитом золотника обеспечивается регулирование частоты колебаний вала в широком диапазоне, что позволяет повысить надежность опоры при использовании ее в приводах различных машин и механизмов.

Таким образом, использование опоры позволяет получить положительный эффект в народном хозяйстве, Составитель Е. Семенько

Техред М.Моргентал Корректор 3. Лончакова

Редактор Н. Горват

Производственно;издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1055 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб;, 4/5