Аэростатический подпятник

Аэростатический подпятник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респубпик

< 750162 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.09.75 (21) 2184821/25-27 (51) M. Кл.

Р 16 С,З /ов с присоединением заявки ¹вЂ”

Гасударственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23.07.80. Бюллетень № 27 (53) УДК 621.822..5 (088.8) Дата опубликования описании 25.07.80 (72) Автор изобретения

В. А. Макаров (71) Заявитель

Калужский филиал Московского ордена Ленина и ордена Трудового

Красного Знамени высшего технического училиша им. Н. Э. Баумана (54) АЭРОСТАТИЧЕСКИЙ ПОДПЯТНИК

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в станках или приборах, в которых применяются аэростатические подпятники с высокой точностью положения подвижного узла.

Известен аэростатический подпятник, содержащий основание, подвижный узел, сопла подачи сжатого газа в рабочий зазор и узел стабилизации зазора jl), 1О

В известном аэростатическом подпятнике стабилизация зазора осуществляется за счет регулирования давления подводимого в рабочий зазор подпятника газа.

Однако иэ-за большой инерционности, а

15 также изменения жесткости подпятника при регулировании давления газа в зазоре он имеет узкую область эффективного применения.

Целью изобретения является расширение области эффективного применения аэростатического подпятника.

Это достигается тем, что в известном аэростатттческом подпятнике, содержащем

2 основание, подвижный узел, сопла подачи сжатого газа в рабочий зазор и узел стабилизации зазора, который представляет собой два датчика линейных перемешений и электрически связанные с ними два компенс атора перемещений, расположенные в установленном на основантпт подпятника корпусе попарно — симметрично его поперечной оси, так что по каждую сторону от поперечной оси находится один датчик линейных перемещений и один компенсатор перемешений. Датчики линейных перемещений и компенсаторы перемещений представляют собой электромагниты, имек щие вид стаканов с обмоткой и двумя симметричными относительно нее полюсными наконечниками. Электромагниты разделены изолируклцими прокладками.

Между полюсными наконечниками всех электромагнитов с радиальным зазором раэмешен хвостовик, закрепленный на подвижном узле. Полюсные наконечники электромагнитов и охватываемые ими участки хвостовика выполнены в виде че750162 редуюшихся кольцевых выступов и впадин.

При этом выступы полюсных наконечников электромагнитов, находящихся по разные стороны от попереьчой оси корпуса, смешены вдоль хвостовика в разные стороны

5 относительно выступов,азостовика.

Кроме того, для создания возможности регулирования рабочего зазора электромагниты-компенсаторы перемешений снабжены дополнительной обмоткой. 10

На чертеже показан аэроствтический подпятник, продольный разрез.

Аэростатический подпятник содержит основание 1, подвижный узел 2, сопла 3

15 подачи сжатого газа в рабочий зазор, На основании установлен корпус 4, в котором попарно-симметрично относительно его поперечной оси установлены два электромагнита 5, выполняюшие роль датчиков линейных перемешений, и два электромагнита 6, выполняюшие роль компенсаторов перемещений, Все электромагниты выполнены в форме стаканов. Электрсмагниты-датчики линейных перемеытений снабт5 жены электрической обмоткой 7, уложенной на внутренней поверхности стаканов, полюсные наконечники электромагнитов расположены по обе стороны от обмотки и выполнены в виде чередуюшихся кольцевых выступов 8 и впадин 9 прямоугольной формы. Электромагниты-компенсаторы переметцений имеют две обмотки: компенсаттттонную 10 и задаютцую 11, улоткенные нв внутренней поверхности стаканов: по35 лтосные наконечники электромагнитов рЕ!сположены по обе стороны от обмотки и выполнены в виде тередукнттттхся ко1тьцевых вь..ступов 12 и впадин 13 прямоугольной формы. Между всеми электромагпита0 ми устанОвлеттът прОкладки 1 4 из MBTBриала с большим магнитным сопротивлением. г1а подвижном узле закреплен хвостовик 15, размецтенный относительно полюсных наконечников всех электромагнитов с радиальным зазором. Участки хвостовика,. охватываемые полюсньтми HBKoHB÷HHками всех электромагнитов, также выполнены в виде чередующихся выступов

l6 и впадин 17 прямоугольной формы.

Выступы попюсных наконечников электромагнитов находятциеся по разные с ТОро ны от поперечной оси корпуса, смешеньт в направлении к поперечной оси на одинаковую велттчину. Благодаря такому смеше55 нию при замыкании магнитногО IIQTQKQ через DGB UJHbIA зазоp между полтосными наконечниками и хвостовиком появлятотся осевые составляющие электромагнитной силы, стремяшиеся поддерживать нейтpnm ное положение подвижного узла. Обмотки электромагнитов связаны между собой, образуя электрическую мостовую схему, причем обмотки датчиков линейных перемешений включены в два плеча схемы, что обеспечивает высокую чувствительность измерительной системы, а обмотки компенсаторов вкпточеньт в диагональ моста.

Задвюшие обмотки электромагнитов-компенсаторов перемещений не связаны с другими обмотками и между собой и BKmoчены навстречу друг другу.

Азростатический подпятник работает следующим образом. Сжатый гвз через сопла 3 поступает в рабочий зазор и обеспечивает всплытие подвижного узла 2.

Затем с помощью звдаютцих обмоток 11 путем изменения тока в них осутцествляется предварительная регулировка рабочего зазора. Суммарная нагрузка нв азростатический подпятник складывается из веса подвижного узла, внешнего воздействия и тягового усилия устройства регулирования и стабилизации зазора. Для получения рабочего зазора определенной величины требуется изменить суммарную нагрузку.

Поскольку направления осевых составляютцих задвюших обмоток противоположны, то с помошью результирующей этих составляютцих и осунтествляется требуемое изменение суммарной нагрузки, в следовательно, и величины рабочего зазора. После предварительной регулировки зазора осуществляется балансировка измерительного моста. Ток диагонали моста, поступающий в компенсационные обмотки 10, включенные так, что магнитные потоки электромагнитов-компенсаторов перемещений имеют одинаковые направления, устанавливается равным нулю. При действии нв подвижный узел возмушаюшей силы и, следовательно, смещении подвижного узла с хвостовиком относительно исходного поло— жения, в диагонали моста возникает ток, величина и направление которого определяются величиной и направлением смешения подвижного узла. Магнитные потоки электромагнита-датчика перемещений и эл ектромагнита-компенсатора переметпений, находятциеся по одну сторону от поперечной оси корпуса, будут иметь одинаковые направления, а магнитные потоки электромагнита-датчика перемешений и электромагнита-компенсатора перемещений, находятциеся по другую сторону от поперечной оси корпуса, будут ттметь противоположные направления. В соответствии с этим изме750162 няютсH осмлле составляющие силы электромш ни к>В-компенсаторов и их результируюцяя, действующая на подвижный узел.

Б конечном итоге результирующая осевая сила всегда направлена в сторону, противоположную отклонению подвижного узла от исходного положения, что и приводит к автоматической стабилизации высоты рабочего зазора, Такое выполнение узла стабилизации t0 высоты смазочного зазора в аэростатическом подпятнике повышает точность положения подвижного узла, а следовательно и качество обрабатываемой поверхности, наприм ер, при использовании подпятника в 1S металлорежущих стенках. Это, в свою очередь, расширяет диапазон эффективного применения аэростатического подпятника.

Формула изобретения

1. Лэростатический подпятник, содержащий основание, подвижный узел, сопла подачи сжатого газа в рабочий зазор и 25 узел стабилизации зазора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения области эффективного применения подпятника, узел стабилизации зазора состоит из двух датчиков линейных пере- Зо мещений и электрически связанных с ними двух компенсаторов перемещеш й, распо-ложенных B установленном HR oc совании корпусе попарно-симметрично относительно его поперечной оси и выполненных в виде разделенных изолирующими прокладками и представляющих из себя каждый стакан с обмоткой и двумя симметричными относительно нее полюсными наконечниками электромагнитов, а также размещенного между их полюсными наконечниками с радиальным зазором хвостовика, закрепленного на подвижном узле, при этом полюсные наконечники и охватываемые ими участки хвостовика выполнены в виде чередующихся кольцевых выступов и впадин, а выступы полюсных наконечников каждой пары электромагнитов смещены относительно выступов хвостовика вдоль его оси в разные стороны на одинаковую величину.

2. Подпятник по и. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью создания воэможности регулирования рабочего зазора, компенсатор перемещений снабжен дополнительной обмоткой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Curtis A.sparkles. Modern Trends inthe

Development of Machine Toots."т е ЭоогпаР

of the Зп Мо6оп о1 9rooluc tion 8ng inee rg "

1962, т. 41, % 2, с. 72-8Я (прототип).

Составитель В. Афонин

Редактор Н. Козлова. Текред Я. Бирнак Корректор М. Вигула

Заказ 4594/28 Тираж 1095 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l j 3035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4