Гидростатическая опора

Гидростатическая опора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТВЛЬСТВУ

Союэ Соевтскик

Социалистическиз

Республик о»875122 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 030579 (21) 2760561/25-27 с присоединением заявки М— рцм. к.

F 16 С 32/06

ГосуяарственяыЯ комитет

СССР во левам язобретеяяй я открытяЯ, (23) ПриоритетОпубликовано 23103 l. бюллетень ЙВ 39 (53) УДК 621° . 822 ° . 5 (088. 8) Дата опубликования описания 2310.81 (72) Авторы изобретения

Б.С. Бочков и В.A. Надежкн (71) Заявитель (54 ) ГИДРОС1 А1ИЧЕСКАЯ ОПОРА

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для создания высокоточных направляющих, воспринимающих значительные нагрузки, например, в азнмутальной части высокоточных опорно-поворотных устройств.

Известна гидростатическая опора, содержащая выполненный с несущим карманом и центральным подводящим каналом плавающий. опорный элемент, контакткрующий с направляющей и расположенный в отверстии корпуса,причем опора снабжена соплом, расположенным с зазором в центральном под- 1з водящем канале опорного элемента, закрепленным в корпусе и сообщающимся со сливом 113.

Однако при использовании известных опор в качестве единого много- 20 секционного гидростатического подшипника, воспркнимающего значительные нагрузки, для исключения воэможности сухого трения между опорными плоскостями корпусов опор и плос» костью направляющей, зазор между этк ми плоскостями необходимо увеличивать при увеличении количества опор и размеров плоскости направляющей из-за неточности изготовления плое- .30 кости направляющей, наличия деФорма" цин направляющей, а также влияния изменения температуры окружающей .среды на тоЛщину слоя рабочей жидкости между плоскостью направляющей и торцом сопла. Но так как торец сопла в известкой опоре выполнен эаподлицо с опорной плоскостью корпуса, то увеличение зазора между опорной плоскостью и плоскостью направляющей приведет к увеличению зазора между плоскостью направляющей и торцом сопла, в результате чего значительно возрастет расход рабочей жидкости через соцло.

Цель изобретения — уменьшение расхода рабочей .жидкости, необходимой для.работы гидростатической опоры, а также повышение надежности ее ра.боты путем исключения сухого трения между плоскостью направляющей и опорной поверхностью корпуса.

Поставленная цель достигается тем, что В гидростатической опоре, содержащей выполненный с несущим карманом и центральным каналом плавающий опорный элемент, контактирующий с направляющей н расположенный в отверстки корпуса, соединенном с источником подачи жидкости под дав875122 лением, а также сопло, расположенное с зазором в центральном подводящем ,канале опорного элемента и сообщаю-, щееся c,о сливом, соплс -установлено в корпусе опоры с возможностью осе" вого перемещения и подпружинено.

На фиг. 1 изображена предлагаемая гидростатическая опора; на фиг.2 распределение давления по торцу сопла и в кармане при работе опоры.

Гидростатическая опора содержит плавающий опорный элемент 1, контактирующий с плоскостью 2 направляющей

3 и расположенный в отверстии корпуса 4. Плавающий опорный элемент вЫполнен с несущим карманом 5 и имеет центральный подводящий канал 6. В 1$ корпусе 4 установлено с возможностью осевого перемещения сопло 7, имеющее в нижнем конце буртик 8. Сопло проходит через канал б и прижато верхним торцом 9 к плоскости 2 направ- щ лялей 3 пружиной 10, размещенной между буртиком 8 сопла 7 и гайкой

11, закрепленной в основании корпу са 4. Центральный подводящий канал соединен с источником подачи жид25 кости под давлением (не показано) полостью 12, а сопло 7 сообщается со сливом.

На гидростатическую опору действует усилие F, жидкость под давлением подается в полость 12 и поднимает опорный элемент 1 до соприкосновения с плоскостью 2 направляющей 3. В то же время торец 9 сопла

7 прижат к плоскости 2 направляющей

3 пружиной 10, в результате чего, 35 из-за отсутствия расхода рабочей жидкости в полости 12, давление начнет возрастать. После того, как давление в указанной полости достиг" нет величины в, где F — действую- ®

5m щее на опору усилие; а Я, — площадь торца элемента 1, плоскость 2 направляющей 3 начнет отрываться от опорной плоскости корпуса 4. Давление в кармане 5 будет расти на всем пути хода направляющей вверх до тех пор, пока сопло 7, следующее за направляющей 3 под действием пружины 10 буртом 8, не упрется в ответную часть корпуса 4, в результате чего между торцом 9 сопла и плоскостью 2 направляющей 3 возникнет щель, которая соединит карман 5 со сливом»

Рост давления в кармане замедлится, а затем, по мере увеличения за- зз зора в щели, вообще устанавливается постоянным. При этом, в месте контакта опорного элемента 1 с плоскостью 2 направляющей 3 устанавливается натяг по величине, близкий к ц нулю (вследствие близости по величине площадей нижнего торца и кармана 5 элемента 1) .

При увеличении нагрузки F вышеуказанный зазор щели уменьшается, ее гидравлическое сопротивление возрастает, а давление в полости 12 и кармане 5 увеличивается, т.е. возникает реакция на возмущающую нагрузку, в результате чего опора развивает большее усилие, равное по величине и обратное по направлении приложенному.

Полное исключение сухого трения плоскости 2 направляющей 3 по неподвижной опорной плоскости корпуса 4 обеспечивается созданием необходимого зазора, на величину которого всплывает плоскость направляющей под опорной плоскостью корпуса, много большего зазора, возникающего при отрыве направляющей от торца сопла 7.

При использовании опор в качестве единого многосекционного гидростатического подшипника, воспринимающего значительные нагрузки, касание плоскости направляющей одного или нескольких торцов сопел из-за неточного изготовления плоскости направляющей, возможной деформации этой направляющей, а также влияния изменения температуры окружающей среды на толщину слоя рабочей жидкости при дросселировании ее в щель между плоскостью направляющей и торцом сопла, не приведет к износу или задиранию контактирующих поверхностей, так как торцы сопел прижимаются к направляющей пружинами ограниченным усилием, которое мало по величине и выбирается исходя из неравенства

Рср Sc где Гцр — усилие пружины;

Р р — среднее давление на торец сопла, которое можно определить из эпюры распределения давления рабочей жидкости по торцу сопла (фиг.

2), приняв приближенно линейное изменение давления от максималЬной величины P ,на входе жидкости в щель до нуля на выходе ее из этой щели на слив во внутрь

Р ma сопла, т.е. Рср =

S - площадь торца сопла, определяемая из выражения

Sc, = (Па. — ов) ° где 0 — наружный диаметр сопла;

da — внутренний диаметр сопла.

Установка подпружиненного сопла в корпус опоры с возможностью осевого перемещения позволяет повысить надежность работы опоры путем исключения возможности соприкосновения плоскости направляющей с корпусом опоры за счет создания любого необходимого зазора между указанными поверхностями.

При этом, из-за того, что возможное касание плоскости направляющей торца сопла приведет лишь к незначительным потерям на трение, не требуется уве875122 личение зазора между этими поверхностями .на величину деформации плоскости направляющей, на точность ее изготовления, а также на величину колебания толщины слоя рабочей жидкости между торцом сопла и плоскостью направляющей, в результате чего расход рабочей жидкости на работу предлагаемой опоры будет меньше, чем расход жидкости в известной опоре.

Формула изобретения

Гидростатическая опора, содержащая выполненный с несущим карманом и центральным .подводящим. каналом плавающий опорный элемент, контактирующий с направляющей н расположенный в отверстии корпуса, соединенном с источником подачи жидкости под давлением, а также расположенное с зазором в центральном подводящем канале опорного элемента сопло, сообщающееся со сливом, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения надежности и снижения расхода жидкости, сопло установлено в корпусе с возможностью осевого перемещения и подпружинено.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. йвторское свидетельство СССР

Р 562681, кл. F 16 С 32/06, 1975.

875122 сриа 2

Заказ 9295/61

Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 жФилиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Т. Хромова

Редактор В. Лазаренко Техред М.Голинка Корректор Ю. Макаренко