CS238977B1

CS238977B1 - Damping unit

Info

Publication number: CS238977B1
Application number: CS832052A
Authority: CS
Inventors: Jaromir Housa; Pavel Bach
Original assignee: Jaromir Housa; Pavel Bach
Priority date: 1983-03-24
Filing date: 1983-03-24
Publication date: 1985-12-16
Also published as: CS205283A1

Abstract

Vynález se týká tlumicí jednotky pro vedení s řízenými vlastnostmi, s ovládáním tlakovým olejem. Sestává z nejméně jednoho pístu (2), uloženého v tělese (1) s obvodovou vůlí 0,05 až 0,25 nim a těleso (1) je upevněno k pohyblivé části (6) vedení s vůlí 0,05 až 0,25 mm vůči nepohyblivé části (13) vedení. Výška pístu (2) je stejná jako tělesa (1), včetně 2 mm tlusté vrstvy kluzného materiálu. Pístek (2) je opatřen 0-kroužkem (3). Teleso (1) je opatřeno těsnícím provazcem (4).The invention relates to a damping unit for guided properties with control pressure oil. It consists of at least one the piston (2) housed in the housing (1) s circumferential clearance 0.05 to 0.25 µm and body (1) is fixed to the movable part (6) of the guide with a clearance of 0.05 to 0.25 mm relative to the stationary the conduit section (13). Piston Height (2) is the same as the bodies (1), including 2 mm thick layers of sliding material. Pístek (2) is equipped with an O-ring (3). Body (1) it is provided with a sealing rope (4).

Description

Vynález se týká tlumicí jednotky pro vedení s řízenými vlastnostmi, s ovládáním tlakovým olejem. Sestává z nejméně jednoho pístu (2), uloženého v tělese (1) s obvodovou vůlí 0,05 až 0,25 nim a těleso (1) je upevněno k pohyblivé části (6) vedení s vůlí 0,05 až 0,25 mm vůči nepohyblivé části (13) vedení. Výška pístu (2) je stejná jako tělesa (1), včetně 2 mm tlusté vrstvy kluzného materiálu. Pístek (2) je opatřen 0-kroužkem (3). Teleso (1) je opatřeno těsnícím provazcem (4).The present invention relates to a damping unit for guided properties with pressure oil control. It consists of at least one piston (2) housed in a body (1) with a circumferential clearance of 0.05 to 0.25 µm and the body (1) is fixed to the movable part (6) of the guide with a play of 0.05 to 0.25 mm relative to the stationary part (13) of the guide. The height of the piston (2) is the same as the bodies (1), including a 2 mm thick layer of sliding material. The piston (2) has an O-ring (3). The housing (1) is provided with a sealing cord (4).

238 977 i238 977 i

238 977238 977

Vynále-z se týká tlumicí jednotky pro přímočaré vedení s řízenými vlastnostmi, vhodné pro vedení uzlů výrobních strojů, zvláště pak číslicově řízených strojů obráběcích»The present invention relates to a damping unit for linear guiding with controlled properties, suitable for guiding nodes of production machines, in particular numerically controlled machine tools.

Přímočará a kruhová vedení na obráběcích strojích plní vždy tři hlavní funkce: slouží k realizaci přímočarých nebo kruhových pohybů, dále k polohování uzlů stroje a k přenosu sil či momentů mezi ufely stroje» Mó-li vedení plnit tyto tři funkce a k tomu splňovat celou řadu dalších požadavků provozních, výrobních a ekonomických, má mít následující vlastnosti: přímočarost-nebo kruhovitost chodu s vysokou přesností; stabilitu pohybu v celém rozsahu posuvových nebo otáčivých rychlost; nízké pasivní odpory; vysokou tuhost ve směru přenosu sil; ve vedení bez vůle; schopnost tlumit chvění ve směru kolmo k vodicím plochám a ve směru pohybu; velkou životnost; jednoduchou konstrukci; snadnou výrobu; snadnou údržbu; levný provoz. Vedení, které by mělo všechny tyto vlastnosti by pak bylo ideálním vedením pro obráběcí stroje.Linear and circular guides on machine tools always fulfill three main functions: they are used for linear or circular movements, for positioning machine nodes and for transmitting forces or moments between machine points » operating, manufacturing and economical, it should have the following characteristics: straightness or circularity of running with high accuracy; stability of movement over the whole range of feed or rotational speeds; low passive resistances; high rigidity in the direction of force transmission; in leadership without will; the ability to damp in a direction perpendicular to the guide surfaces and in a direction of movement; long service life; simple construction; easy manufacturing; easy maintenance; cheap traffic. A guide having all these characteristics would then be the ideal guide for machine tools.

U obráběcích strojů se používají různé druhy vedení jako například kluzná, valivá, hydrostatická, kombinovaná a další» Požadavkům na ideální vedení se svými vlastnostmi velmi blíží vedení valivé. Jeho nevýhodou však je malá schopnost tlumit chvění ve směru kolmo k valivým drahám i ve směru pohybu. Tato negativní vlastnost valivého vedení je ve směru pohybu způsobena velmi nízkými pasivními odpory a ve směru kolmo k valivým drahám pak nepřítomností tenké olejové vrstvy mezi vodícími plochami, která právě u vedení kluzných a hydrostatických má v tomto směru velmi příznivé účinky.Various types of guides are used in machine tools such as sliding, rolling, hydrostatic, combined and others »Roller guides are very close to the requirements for ideal guides. However, its disadvantage is its low ability to damp the vibrations in the direction perpendicular to the rolling tracks and in the direction of movement. This negative property of the rolling guide is caused by very low passive resistances in the direction of movement and in the direction perpendicular to the rolling tracks by the absence of a thin oil layer between the guide surfaces, which has very favorable effects in this direction.

Zmíněný nedostatek valivých vedení odstraňují právě speciální řiditelné tlumicí jednotky, zabudované do konstrukce valivéhoThe above-mentioned lack of rolling guides is eliminated by special controllable damping units built into the rolling structure

-3238 977 vedení, čímž vznikne vedení s řízenými vlastnostmi. Dosud je znám jen jeden typ této tlumicí jednotky a to jednotka membránová, popsaná v AO 222 112, která pracuje tak, že zvýšením tlaku oleje pod membránou jednotky se membrána přitlačí 'k vodicí ploše a tak. zařadí mezi pohyblivou a nepohyblivou vodící plochu vedení tenkou olejovou vrstvu, která je uvnitř jednotky mezi membránou a vyplňovací deskou. Určitou nevýhodou tohoto řešení je však pracná výroba membránového prvku a nebezpečí trvalé deformace membrány při nadměrném zvýšení tlaku oleje v jednotce.-3238 977 to create a controlled property line. So far, only one type of this damping unit is known, namely the membrane unit described in AO 222 112, which works by increasing the oil pressure below the unit membrane to press the membrane against the guide surface and so on. a thin oil layer is provided between the movable and stationary guide surface of the conduit, which is inside the unit between the membrane and the filling plate. However, a certain disadvantage of this solution is the laborious manufacture of the membrane element and the danger of permanent deformation of the membrane when the oil pressure in the unit is increased excessively.

Uvedené nedostatky odstraňuje tlumicí jednotka pro vedení s řízenými vlastnostmi, s ovládáním tlakovým olejem, podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že sestává z nejméně jednoho pístku, uloženého v tělese s obvodovou vůlí 0,05 až 0,25 mm a těleso je upevněno k pohyblivé části vedení s vťilí 0,05 až 0,25 mm vůči nepohyblivé části vedení, přičemž výška pístku je stejná jako tělesa, včetně 2 mm. tlusté vrstvy Kluzného materiálu a pístek je opatřen 0-kroužkem a těleso je opatřeno těsnícím provazcem.These drawbacks are overcome by a damping unit for controlled properties oil pressure control lines according to the invention. It consists of at least one piston housed in a body with a circumferential clearance of 0.05 to 0.25 mm and the body is fixed to the movable part of the guide with a thickness of 0.05 to 0.25 mm relative to the stationary part of the guide, wherein the piston height is the same as the bodies, including 2 mm. the thick layers of the Sliding Material and the piston are provided with an O-ring and the body is provided with a sealing cord.

Výhodou tlumicí jednotky podle vynálezu je velká schopnost tlumit chvění ve směru kolmo k vodícím plochám i ve směru pohybu, přičemž tuto tlumicí schopnost je možno řídit změnami tlaku oleje v jednotce. Tlumicí jednotka podle vynálezu pracuje na principu řazení olejové vrstvy o tloušťce 0,05 až 0,2 mm mezi vodicí plochy, podobně jako jednotka membránová, ale jé výrobně jednoduchá a není u ní nebezpečí trvalého porušení při přetlakování. Způsob zabudování tlumicí jednotky podle vynálezu do vedení je stejný jako u jednotky membránové jen's tím, že celá jednotka může obsahovat více tlumicích prvků, pístků, seřazených za sebou. Nejvýhod· nější je tlumicí jednotku podle vynálezu zabudovat do míst největ· ších relativních deformací mezi pohyblivou a nepohyblivou částí vedení.An advantage of the damping unit according to the invention is the great ability to damp the vibrations in the direction perpendicular to the guide surfaces and in the direction of movement, which damping ability can be controlled by variations in the oil pressure in the unit. The damping unit according to the invention operates on the principle of shifting an oil layer 0.05 to 0.2 mm thick between the guide surfaces, similar to a membrane unit, but is simple to manufacture and does not have the risk of permanent failure under overpressure. The method of incorporating the damping unit according to the invention into the duct is the same as that of the membrane unit, except that the entire unit may comprise a plurality of damping elements, pistons arranged one after the other. Most preferably, the damping unit according to the invention is installed at the points of greatest relative deformation between the movable and the stationary part of the guide.

Tlumicí jednotka podle vynálezu a její účinky jsou blíže vysvětleny na popise příkladu jeho provedení s pomocí přiloženého výkresu, kde obr. 1 představuje nárys v řezu a obr. 2 půdorys tlumicí jednotky podle vynálezu.The cushioning unit according to the invention and its effects are explained in more detail in the description of an exemplary embodiment thereof with the aid of the attached drawing, in which Fig. 1 is a sectional view and Fig. 2 is a plan view of the cushioning unit according to the invention.

-4238 977-4238 977

Tlumící jednotka podle vynálezu se skládá z tělesa 1, pístků 2 a těsnících kroužků 2 pístků 2 a z těsnicího provazce £. PístThe cushioning unit according to the invention consists of a body 1, pistons 2 and sealing rings 2 of pistons 2 and a sealing cord 6. Piston

k.y 2 jsou na straně, kde přicházejí do styku s kluznou plochou, opatřeny asi 2 mm tlustou vrstvou kluzného materiálu £, aby jejich tření o kluznou plochu nezpůsobovalo nestabilitu pohybu při nízkých posuvových rychlostech₀ Těleso 1 je k pohyblivé části 6 vedení připevněno šrouby 7 a kolíky 12. Těleso 1 je tak vysoké, že po namontování na pohyblivou část vedení zůstává mezi tělesem jednotky a vodicí protiplochou vůle. Stejnou výšku jako těleso 1 mají i pístky _2, včetně 2 mm tlusté vrstvy kluzného materiálu. Průměr pístků 2 je pak o dvě vůle menší než je průměr otvorů v tělese 1 pro tyto pístky 2, přičemž velikost vůle mé hodnotu 0,05 až 0,25 mm. V tělese 1 je dále ze strany, kterou se jednotka připevňuje na pohyblivou část 6 vedení, provedeno oválné zahloubení, těsněné po obvodě gumovým těsnicím provazcem 4. Toto zahloubení spolu s me vky 2 are on the side where they come into contact with the sliding surface, provided with a 2 mm thick layer of sliding material £ so that their friction with the sliding surface does not cause instability of the motion at low traverse speeds ₀ body 1 is the movable part 6 line fixed screw 7 and The body 1 is so high that, when mounted on the movable part of the guide, there is a play between the unit body and the guide counter surface. The plungers 2 have the same height as the body 1, including a 2 mm thick layer of sliding material. The diameter of the plungers 2 is then by two clearances smaller than the diameter of the holes in the body 1 for these plungers 2, the clearance amount having a value of 0.05 to 0.25 mm. In the body 1, an oval recess is also provided from the side on which the unit is attached to the movable part 6 of the guide.

zerami nad pístky 2 o tlouŠtce, rovnající se vůli mezi tělesem 1 a nepohyblivou částí 12. a spolu s obvodovými mezerami kolem pístků 2, rovněž o tloušíce rovnající se obvodové vůli mezi pístky 2 a tělesem 1, tvoří uzavřený prostor 8. Tento uzavřený prostor 8 je odvzdušněn kanálem 10, uzavíraným šroubkem 11. Vedení je složeno z pohyblivé části 6 vedení a nepohyblivé části vedení.a closed space 8 forms above the pistons 2 of a thickness equal to the clearance between the body 1 and the stationary part 12 and together with the circumferential gaps around the pistons 2, also of a thickness equal to the peripheral clearance between the pistons 2 and the body 1. The conduit is comprised of a movable conduit part 6 and a stationary conduit part.

Do uzavřeného prostoru 8 je kanálem _Q přiváděn olej, jehož tlak je řízen v rozmezí o až 0,1 MPa. Zvýší-lí se v uzavřeném prostoru 8 tlak oleje, pístky 2 se přitlačí na vodicí plochu nepohyblivé části 15 vedení a při relativním kmitání pohyblivé části 6 vedení vzhledem k nepohyblivé části 15 ve směru kolmo k vodící. ploše, se chovají jako nepohyblivá část 12.» Protože jsou k ní přitlačeny tlakem oleje. Tak je dosaženo toho, že relativní kmitání obou částí 6, 15 vedení probíhá mezi horní plochou pístků a protiplochou na pohyblivé části 6 vedení, které jsou od sebe vzdáleny jen o mezeru tloušlky 0,05 až 0,25 mm, vyplněnou olejem. Tak je mezi relativně kmitající části zařazena tenké vrstva oleje, která výrazně tlumí relativní chvění těchto částí. Amplituda výchylek proti stavu bez pístků klesá až lOkrát.Oil is fed into the enclosure 8 through a duct 10, the pressure of which is controlled in the range of up to 1 bar. When the oil pressure is increased in the enclosed space 8, the pistons 2 are pressed against the guide surface of the stationary part 15 and at relative oscillation of the movable part 6 of the line with respect to the stationary part 15 in a direction perpendicular to the guide. They act as a stationary part 12. »Because they are pressed against it by oil pressure. Thus, the relative oscillation of the two guide portions 6, 15 takes place between the upper surface of the pistons and the counter surface on the movable guide portions 6 which are only spaced apart by an oil-filled gap of 0.05 to 0.25 mm. Thus, a thin oil layer is placed between the relatively oscillating parts, which significantly dampens the relative vibration of these parts. The amplitude of the displacement versus the plunger-free state decreases up to 10 times.

Relativní kmitání pohyblivé části 6 vedení ve směru pohybu vzhledem k nepohyblivé části 15 je tlumeno podobně jako ve směruThe relative oscillation of the movable guide section 6 in the direction of movement relative to the non-movable section 15 is damped similarly to the direction

-5238 977 kolmo k volicím plochám tenkou olejovou vrstvou mezi obvodem píst ků 2 a tělesem 1, protože i zde pístky 2 vlivem tření na vodicí plose se oohybují nebo stojí spolu s nepohyblivou částí 1? vedení Těleso 1 kmitá spolu s pohyblivou částí 6 vedení. Obvodová tenká vrstva oleje mezi pístky 2 a tělesem 1 pak tlumí chvění. Jestliže při vyšších frekvencích kmitání je tlumicí síla v obvodové ole jové vrstvě větší než tření mezi pístkem 2 a vodicí plochou, bude zde docházet k prokluzům s určitými pasivními odpory, které mají rovněž tlumicí účinek.-5238 977 perpendicular to the selector surfaces with a thin oil layer between the circumference of the pistons 2 and the body 1, because here too the pistons 2 are flexing or standing together with the stationary part 1 due to friction on the guide surface? Guide The body 1 oscillates together with the movable guide part 6. The peripheral thin film of oil between the pistons 2 and the body 1 then dampens the vibration. If, at higher oscillation frequencies, the damping force in the peripheral oil layer is greater than the friction between the piston 2 and the guide surface, there will be slippages with certain passive resistors which also have a damping effect.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

238 977

A damping unit comprising a guided oil-guided guiding line with pressure oil control, characterized in that it comprises at least one piston (2) housed in a body (1) with a circumferential clearance of 0.05 to 0.25 mm and a body (1). 1) is fixed to move the running part (6) of the guide with a clearance of 0.05 to 0.25 mm relative to the stationary part (13) of the guide, the height of the piston (2) being the same as the bodies (1), including 2 mm thick sliding layer The piston (2) is provided with an O-ring (3) and the body (1) is provided with a sealing cord (4).