Аэростатический подпятник

Аэростатический подпятник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях опорных узлов суперпрецизионных станков для обработки особо чистых поверхностей. Цель изобретения - расширение диапазона воспринимаемых нагрузок и обеспечение возможности обработки особо чистых поверхностей. Аэростатический подпятник содержит основание, подвижный узел, выполненный за одно целое из вала и пяты, сопла подачи сжатого газа в рабочий зазор, и узел стабилизации зазора в виде датчиков линейных перемещений и электрически связанных с ним компенсаторов перемещения. Компенсаторы перемещения установлены на валу подвижного узла с зазорами относительно тыльной стороны основания. В компенсаторах перемещения выполнены камеры наддува и отверстия для подачи сжатого газа в зазор между компенсаторами перемещения и основанием. Подпятник снабжен регуляторами давления, которые размещены в камерах наддува напротив отверстий подачи сжатого газа, а сопла подачи сжатого газа выполнены в пяте. Компенсатор позволяет увеличить диапазон воспринимаемых нагрузок и повысить точность обработки за счет обеспечения возврата вала аэростатического подпятника в невозмущенное положение без колебаний. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩ ЛЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1530855

А1 (51) 4 F 16 С 32/06

«5" (..ГИЗИ3

„ т ; . ° ., Чб. МЯ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4328729/31-27 (22) 17 ° 11.87 (46) 23 ° 1? 89. Бюл. Н 47 (71) Институт сверхтвердых материалов АН УССР (72) Г.Г.Добровольский, В.Ф.Жигалкин и В.H.Çèíåíêo (53) 621.822.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 750162, кл. F 16 С 32/06, 1980, (54) АЭРОСТАТИЧЕСКИЙ ПОДПЯТНИК (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях опорных узлов суперпрециэионных станков для обработки особо чистых поверхностей.

Цель изобретения — расширение диапазона воспринимаемых нагрузок и обеспечение возможности обработки особо чистых поверхностей, Аэростатический подпятник содержит основание, подвижный узел, выполненный эа одно целое иэ вала и пяты, сопла поИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях опорных узлов суперпрециэионных станков для обработки особо чистых поверхностей.

Цель изобретения — расширение диапазона воспринимаемых нагрузок и обеспечение воэможности обработки особо чистых поверхностей.

На фиг.1 представлен схематично аэростатический подпятник, общий вид; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1; на фиг-;3 — сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 — сечение В-В на фиг,1; на . J

2 дачи сжатого газа в рабочий зазор, и узел стабилизации зазора в виде датчиков линейных перемещений и электрически вязанных с ннм компенсаторов перемещения. Компенсаторы перемешения установлены на валу подвижного узла с зазорами относительно тыльной стороны основания, В компенсаторах перемеШения выполнены камеры наддува и отверстия для пода-ип сжатого газа в зазор между компенсаторами перемешения и основанием.

Подпятник снабжен регуляторами давления, которые размещены в камерах наддува напротив отверстий подачи сжатого газа, а сопла подачи сжатого газа выполнены в пяте. Компенсатор позволяет увеличить диапазон воспринимаемых нагрузок и повысить точность обработки за счет обеспечения возврата вала аэростатического подпятника в невоэмушенное положение беэ колебаний. 6 ил. фиг,5 — сечение Г-Г на фиг.1; на фиг.6 — сечения Д-Д и Е-Е со схемой управления, Аэростатический подпятник содержит основание 1, подвижный узел, выполненный за одно целое из вала 2 и пяты 3, сопла 4 подачи сжатого газа в рабочий зазор и узел стабилизации зазора в виде- датчиков 5 линейных перемещений и электрически связанных с ними компенсаторов перемещения (фиг.6).Коипенсаторы 6 перемещения установлены на валу 2 подвижного узла с зазорами относительно тыльной

У 1530855 стороны основания 1 и имеют камеры

7 наддува и отверстия 8 для подачи сжатого газа в зазор между компенсатором 6 перемещения и основанием 1, Подпятник снабжен регуляторами давления, которые размещены в камерах

7 наддува напротив отверстий 8 и образованы пьезоэлектрическими двигателями 9 с запорными иглами

10. Сопла 4 подачи сжатого газа выполнены в пяте 3 и соединены через коллектор 11 подвижного узла с источником 12 сжатого гала. В корпусе оснований 1 выполнены выпускные окна

13 для прохождения отработанного

15 жиме .

При действии внешней осевой на" грузки вал 2 получает осевое смещение, например, в левом направлении (фиг.1). В силу того, что отверстия

8 подачи газа в зазоры не являются ограничителями расхода, давление в зазорах не изменяется, а поэтому не изменяются и подъемные силы «эростатических компенсаторов 6 перемещения вала 2 опоры. В собственно

55 аэростатическом подпятнике зазор между левым основанием I и пятой 3 уменьшается, а между п1 евым основанием l и пятой 3 увеличивает45 газа в окружающую среду.

Узел стабилизации зазора включает датчики 5 линейных перемещений, которые через преобразователь 14, элемент 20

15 сравнения, задатчик 16 величины регулируемого зазора и высоковольтный усилитель 17, образующие систему автоматического регулирования, управляют величиной открытия отверстий

8 компенсаторов 6 перемещения.

Аэростатический подпятник работает следующим образом.

Иэ коллектора 11 сжатый воздух поступает в камеры 7 наддув« компенс«торов 6 перемещения ° В исходном положении отверстия 8 компенсатсров 6 полностью открыты. Воздух из камер

7 наддува поступает в зазоры между компенсатором 6 и основанием 1 и далее через выпускные окна 13 выходит

35 в окружающую среду. Из коллектора 11 и сопла 4 подачи сжатого газа воздух поступает в рабочие зазоры между пятой 3 и основанием 1 и через выпускные окна 13 также выходит в окружающую среду, обеспечивая работу аэростатического подпятника с максимальной жесткостью в оптимальном реся. Давление в зазоре левого основания 1 возрастает и уравновешивает внешнюю нагрузку и реакцию смазочного слоя правого основания, и аэро-. статический подпятник переходит в новое равновесное положение.

При смещении вала 2 зазор между торцом вала 2 и датчиком 5 увеличивается. В результате на последнем воз". никает электрический сигнал, который после преобразования и усиления на преобразователе 14 поступает на элемент 15 сравнения, где он сравнивается с сигналом задатчика 16 величины регулируемого зазора. Сигнал рассогласования, возникающий на элементе

15 сравнения, поступает на высоковольтный усилитель 17 и дале на одну из групп параллельно подключенных пьезоэлектрических двигателей 9 в зависимости от знака рассогласования между сигналом датчика 5 осевого положения вала 2 и сигналом задатчика

16. В данном случае сигнал управления поступает на пьезоэлектрические двигатели 9, установленные справа от основания l.

Запорным иглы 10 уменьшают площади проходных сечений отверстий 8 правого компенс«тора 6 перемещения пропорционально величине смещения нала

2. Давление в зазоре правого аэростатического компенсатора 6 уменьшается, а следовательно, уменьшается и его подъемная сила, Под действием разности подъемных сил левого и правого компенсаторов вал 2 точно смещается в невозмущенное положение беэ осевых колебаний за счет стабилизирующего действия жесткости собственно аэростатического подпятника.

Предлагаемое изобретение позволяет увеличить диапазон воспринимаемых нагрузок на величину подъемной силы аэростатического компенсатора осевого смещения, обеспечивая при этом высокую точность обработки деталей, формул«изобретения

Аэростатический подпятник, содержащий основание, подвижный узел, выполненный за одно целое из вала и пяты, сопла под«чи сжатого газа в рабочий зазор и узел стабилизации зазора в виде дат«иков линейных перемещений и электрически связанных с ни5 ми компенсаторов перемещения, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью расширения диапазона воспринимаемых нагрузок и обеспечения обработки особо чистых поверхностей, он снабжен регуляторами давления, при этом компенсаторы перемещения установлены на валу подвижного узла с зазорами относительно тыльн6й стороны основания, в компенсаторах перемещения выполнены камеры наддува и отверстия для подачи сжатого rasa

5 в зазор между компенсаторами перемещения и основанием, причем регуляторы давления размешаны в камерах наддува напротив отверстий подачи сжатого газа, а сопла подачи сжатого газа выполнены в пяте.

1530855 Ы

b-b

Puz,3

Фаг 8

Редактор И.Дербак

Заказ 7925/38 Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, И-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. 1 агарина, 101

Фиг, Å

/ -l

Составитель F..Èâàíoâ

Техред M.Ходанич Корректор М .Шароши