Устройство для уравновешивания подвижного узла

Устройство для уравновешивания подвижного узла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к станкостроению и может быть использована для уравновешивания подвижного узла металлорежущего станка. Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности благодаря исключению сложной гидравлической системы с гидростанцией. Это обеспечивается тем, что диаметр плунжера гидроцилиндра связан аналитической зависимостью с полным объемом V гидропневмоаккумулятора, объемом Уж жидкостной его камеры, необходимый для компенсации потерь силой уравновешивания Р, ходом h, плунжера и силой Fc сопротивления перемещению подвижного узла d 2Х X V(V-V«)-(l-(P-Fc):(P+ PC ил. яЬ. со со ОС й ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (584 В 23 !1 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

H А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3998231/25-08 (22) 24. 12.85 (46) 15.08.87. Бюл. № 30 (71) Специальное конструкторское бюро алмазно-расточных и радиально-сверлильных станков (72) П. А. Сиркис, А. Н. Мозолевич и E. В. Прокопенко (53) 621.952-755 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 516509, кл. В 23 Q ll/00, 1976.

Авторское свидетельство СССР № 626936, кл. В 23 Q 11/00, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УРАВНОВЕШИВАНИЯ ПОДВИЖНОГО УЗЛА

„„SU„„1329945 А 1 (57) Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано. для уравновешивания подвижного узла металлорежущего станка. Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности благодаря исключению сложной гидравлической системы с гидростанцией.

Это обеспечивается тем, что диаметр плунжера гидроцилиндра связан аналитической зависимостью с полным объемом V гидропневмоаккумулятора, объемом V жидкостной его камеры, необходимый для компенсации потерь силой уравновешивания Р, ходом h, плунжера и силой Fc сопротивления переме ению по вижного Узла d (2

Х -V(V — *Н вЂ” (— Fc):(P+ " ) )

1 ил.

1329945 (4) Устройство работает следующим образом.

При движении узла 2 вниз плунжер 1 вдвигается в гидроцилиндр 3 с жидкостью.

Жидкость вытесняется в жидкостную камеру пневмогидроаккумулятора 7, двигает его поршень и повышает давление в газовой камере. При движении узла 2 вверх плунжер 1 выдвигается из гидроцилиндра 3 и жидкость пережимается под давлением газа гидроаккумулятора в гидроцилиндр 3 из жидкостной камеры.

Аналитическая зависимость для определения диаметра плунжера гидроцилиндра, уравновешивающего подвижный узел, определяется исходя из следующих рассуждений. 40

Когда подвижный узел 2 находится в крайнем верхнем положении, объем газовой камеры пневмогидроаккумулятора равен V1, а давление р1. Когда подвижный узел 2 находится в крайнем нижнем положении, объем газовой камеры равен V2, а давление в 45 камере р2.

Объем газовой камеры при перемещении подвижного узла из крайнего верхнего в крайнее нижнее положение изменяется на величину

P — F л4)) 4

Полученные значения р1 и р2 подставим

gp выражение (4), тогда

AV= VI ) 2

Р44 (1 Р— F4. )

%Ь (5), Р1%

Р2

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для уравновешивания подвижного узла металлорежущего станка.

Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение надежности благодаря исключению сложной гидравлической системы с гидростанцией.

На чертеже изображено предлагаемое устройство при верхнем положении подвижного узла.

Устройство содержит плунжер 1, соединенный с подвижным узлом 2. Плунжер 1 помещен в гидроцилиндр 3, закрепленный на неподвижном узле 4. Вход плунжера 1 в гидроцилиндр 3 уплотнен уплотнением 5. Гидроцилиндр 3 соединен трубопроводом 6 с жидкостной камерой пневмогидроаккумулятора 7. В трубопровод 6 подключен манометр 8. Система заполняется рабочей жидкостью через трубу 9 с обратным клапаном.

Газовая камера пневмогидроаккумулятора заполняется газом, например азотом.

В среднем положении подвижного узла

2 (т.е. при перемещении на величину h/2 от крайних положений) давление в газовой и жидкостной камерах гидроаккумулятора 7 равно расчетной величине.

Процесс изменения объема протекает достаточно медленно, поэтому имеет место равенство

Р1 1= Р2 ) 2 из которого

Тогда

ЛЧ= V, Р— V(1 Р ) (1) Р2 Р2

При перемещении подвижного узла из крайнего верхнего в крайнее нижнее положение на величину h изменение объема газовой камеры равно объему вытесненной из цилиндра жидкости

Лi/ — 4 h (2) где d — диаметр плунжера.

Приравняем правые части выражений (1) и (2), 4 (3) Р2 откуда

С1= 2

V1(1 — — — )

Определим давление газа, а следовательно, и рабочей жидкости в крайних положениях плунжера р1 и р .

Давление р жидкости в среднем положении плунжера должно уравновешивать вес Р подвижного узла, тогда

1т с1

При перемещении в верхнее положение объем газовой камеры увеличивается до

Ч2 а давление падает до р . Однако падению подижного узла противодействует сила

F, — сила сопротивления перемещению подвижного узла, равная суммарной силе сопротивления во всех перемещающихся элементах. Эта сила F, включает в себя силы трения в направляющих узла, в передающих механизмах, например в шариковой паре, а также силу сопротивления ходу h плунжера 1, Условие уравновешенности в крайнем верхнем положении

Jt C1

1 4 +

Условие уравновешенности в кра и нем нижнем положении

sr Ð - P F, Р2 4 " Р- лс1 /4

Объем V1= V — V, где V — полный объем пневмогидроаккумулятора; V — объем жидкости, необходимый для бесперебойной работы устройства в течение межремонтного цикла объем, учитывающий безвоз1329945

Ч вЂ” 1

d 0,48 (8) Формула изобретения

d(2 (7) (с/ (2

Составитель В. Панфилов

Редактор E. Копча Техред И. Верес Корректор А. Тяско

За к аз 3522/16 Тираж 785 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вратно выносимую штоком жидкость и возможные утечки, т.е. объем, необходимый для ком пенса ци и потерь.

Подставим значение Vi в выражение (5) Анализ полученного выражения (6) показывает, что диаметр плунжера находится в зависимости от силы сопротивления, причем, если принять диаметр меньшим расчетного, то это означает, что узел находится в равновесии в любой точке всего хода даже при меньшей силе сопротивления. Следовательно, формула расчета диаметра плунжера должна иметь вид

Нижний предел диаметра следует выбирать из условия устойчивости плунжера с учетом реально осуществимых давлений в пневмогидроаккумуляторе, гидроцилиндре и соединительном трубопроводе. В частном случае, когда механизм перемещения подвижного узла представляет собой прецизионную шариковую пару, а направляющие подвижного узла — роликовые опоры качения, силами сопротивления в механизме перемещения и направляющих можно пренебречь. Силу сопротивления перемещению плунжера можно принять равной 10 от приложенной к плунжеру нагрузки силы P.

В этом случае диаметр плунжера вычисляем по формуле

Устройство для уравновешивания подвижного узла металлорежущего станка, содержащее плунжерный гидроцилиндр, предназначенный для взаимодействия с подвижным узлом, и гидропневмоаккумулятор, жидкостная камера которого соединена с гидроцилиндром, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности работы, диаметр плунжера гидроци20 линдра выбран из соотношения где V — полнь1й объем газовой полости гид25 роакку мулятора;

V — объем жидкостной его камеры, необходимый для компенсации потерь;

P — сила уравновешивания;

F, — сила сопротивления перемещению подвижного узла;

h — ход плунжера.