SU877155A1

SU877155A1 - Гидравлическа система управлени

Info

Publication number: SU877155A1
Application number: SU792779225A
Authority: SU
Inventors: Владимир Павлович Камерилин; Владимир Никитович Панфилов
Original assignee: Московское Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро Металлорежущего Инструмента И Оборудования
Priority date: 1979-06-15
Filing date: 1979-06-15
Publication date: 1981-10-30

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к гидроприводам металлорежущих станков и предназначено для автоматизации управления подачей шпинделя шлифовального станка при переходе с ускоренного хода на рабочую подачу. ~ '

Известна гидравлическая система управления, содержащая гидравлический мост, образованный четырьмя гидравлическими сопротивлениями, и исполнительный механизм, установленный в диагональ моста Γ1Ϊ .

Однако в известной системе значительная часть мощности привода 1’ расходуется на непроизводительный расход жидкости.

Цель изобретения - повышение КПД привода.

Указанная цель достигается тем, что’ система снабжена регулируемым дросселем, установленным параллельно исполнительному механизму.

На чертеже представлена схема гид- 25 равлической системы управления, 'Гидравлическая система управления содержит шлифовальный шпиндель 1, снабженный исполнительным механизмом в виде двухштокового гидроцилинд-'зр ра 2, штоковые уплотнения 3, которые, являются гидростатическими радиально-упорными опорами 4, подсоединены к отдельной гидравлической системе 5, причем основная часть расхода масла, необходимого для работы гидростатических опор 4, поступает из них непосредственно в рабочие полости 6 и 7 гиДрокшлиндра 2.

Поршень 8 градроцилиндра 2 в корпусе 9 расположен с минимально допустимым зазором ': 10, гарантирующим отсутствие контактного взаимодействия с корпусом 10. На одном из штоков 11 гидроцилиндра 2 крепится шлифовальный круг 12, а на другом - шкив 13, вращающийся посредством клиноременной передачи 14, Рабочие полости 6 и 7 гидроцилиндра соединяются гидрораспределителем 15 с диагональю 16 гидравлического моста 17, содержащей регулируемый дроссель 18. К противоположным узловым точкам 19 и 20 моста 17 подводится давление нагнетания и слива другой гидравлической системы 21 с более низким давлением нагнетания. Гидросистема 5 снабжена насосом 22 и баком 23, а гидросистема 21 - насосом 24.

Распределитель 15 управляется электромагнитом 25, определяя перемещение шпинделя 1 в направлении к обрабатываемой детали 26. Гидравлический мост 17 образован гидравлическими . |сюпротивлениями 27 и 28.

Гидравлическая система управления работает следующим образом.

При включении насоса 22, питающего гидростатические опоры 4, шлифовальный шпиндель 1 всплывает и центрируется в опорах 4. Далее шпиндель 1 приводится во вращение клиноременной передачей 14, при этом основная часть расхода масла из опор 4 (остальная часть сливается в бак 23), необходимого для работы гидростатических опор 4, поступает непосредственно в рабочие полости 6 и 7 гидроцилиндра. Одновременно от гидравлического мостового сопротивления, подключенного к другому насосу 24, с меньшим давлением нагнетания, чем давление насоса. 22 гидростатических опор 4, через гидрораспределитель 15 в эти же полости 6 и 7 подводится давление.

На схеме гидроцилиндр 2 шпинделя 1 показан в верхнем положении.

При подаче напряжения на верхний электромагнит 25, гидрораспределитель 15 реверсирует давление диагонали 16 гидравлического моста 17 и в рабочих полостях 6 и 7 гидроцилиндра 2. Шпиндель '1 совершает быстрый подвод к шлифуемому изделию 26.

Для моста 17 и регулируемого дросселя 18, имеющих нелинейные зависимости между расходами Q и перепада-’ ми давлений ΔΡ, подача V шлифовального шпинделя может быть выражена аналитически где G - вес движущего щпинделя 1;

R - суммарное усилие подачи, равное усилию, действующему со стороны шлифуемого изделия 26 на шпиндель 1 й усилию жидкостного трения в опорах 4 и поршне 8 шпинделя 1;

F - рабочая площадь гидроцилинд, ра 2 шпинделя 1;

Р_н - постоянное давление насоса 24, подключенного к мосту 17,

К - коэффициент гидравлической проводимости,’ равный К=2р

- гидростатических ondp 4 ,*

Ку - зазора 10;

К.р- регулируемого дросселя, шунтирующего полость 6 и 7 гидроцилиндра 2;

последовательно соединенных сопротивлений 27, 28 моста 17.

Для качественного анализа давление слива гидравлической системы принято равным нулю.

Итак, при фактических значениях параметров системы К_т,K_W,G,R,P_H ,F мож- , но так назначить К^,К_а,К_АР, что минимальному постоянно действующему уси-. лию жидкостного трения в опорах 4 шпинделя 8, препятствующему его движению, соответствует скорость быстрого подвода, а допустимому осев'ому усилию шлифования - рабочая подача .

Шлифовальный шпиндель 1 со скоростью быстрого подвода перемещается к обрабатываемому изделию 26, шлифовальный круг 12 взаимодействует с изделием 26, причем сила взаимодействия изменяется обратно пропорционально подаче шпинделя 1. Происходит автоматическое уменьшение скорости · быстрого подвода до скорости рабочей подачи, при возрастании усилия шлифования.

Если в выражении (1) потребовать, чтобы отношение было наибольшим (это легко осуществить с помощью регулируемого дросселя 18 при минимально допустимом значении К_и + К.), то расход насоса 24, потребный для реализации подачи шпинделя 1 и питаю-, щий гидравлический мост 17, будет минимальным.

Возврат шпинделя 1 в верхнее положение выполняется этой же системой, включением нижнего электромагнита гидрораспределителя 15.

Claims

Изобретение относитс к машиностроению , в частности к гидроприводам металлорежущих станков и предна начено дл автоматизации управлени подачей шпиндел шлифовального стан ка при переходе с ускоренного хода на рабочую подачу. Известна гидравлическа система управлени , содержаща гидравлическ мост, образованный четырьм гидравлическими сопротивлени ми, и исполнительный механизм, установленный в диагональ моста Cl7. Однако в известной системе значительна часть мощности привода расходуетс на непроизводительный расход жидкости. Цель изобретени - повышение КПД привода. Указанна цель достигаетс тем, что система снабжена регулируемым дросселем, установленным параллельно исполнительному механизму. На чертеже представлена схема ги равлической системы управлени . Гидравлическа система управлени содержит шлифовальный шпиндель 1, снабженный исполнительным механи мом в виде двухштокового гидроцилин ра 2, штоковые уплотнени 3, которые, вл ютс гидростатическими радиально-упорными опорами 4, подсоединены к отдельной гидравлической системе 5, причем основна часть расхода масла, необходимого дл работы гидростатических опор 4, поступает из них непосредственно в рабочие полости 6 и 7 гиДро1щ1линдра 2. Поршень 8 туидроцилиндра 2 в корпусе 9 располсржен с минимально допустимым зазором j10, гарантирующим отсутствие контактного взаимодействи с корпусом 10. На одном из штоков 11 гидроцилиндра 2 крепитс шлифовальный круг 12, а на другом - шкив 13, вращающийс посредством клиноременной передачи 14, Рабочие полости 6 и 7 гидроцилиндра соедин ютс гидрораспределителем 15 с диагональю 1€ гидравлического моста 17, содержащей регулируемый дроссель 18. К противоположным узловым точкам 19 и 20 моста 17 подводитс давление нагнетани и слива другой гидравлической системы 21 с более низким давлением нагнетани . Гидросистема 5 снабжена насосом 22 и баком 23, а гидросистема 21 - насосом 24. Распределитель 15 управл етс эле ктромагнитом 25, определ перемещение шпиндел 1 в направлении к обрабатываемой детали 26. Гидравлически мост 17 образован гидравлическими . сопротивлени ми 27 и 28. Гидравлическа система управлени работает следующим образом. При включении насоса 22, питающег гидростатические опоры 4, шлифовальный шпиндель 1 всплывает и центрируетс в опорах 4. Далее шпиндель 1 приводитс во врсццение клиноременной передачей 14, при этом основна част расхода масла из опор 4 (остальна часть сливаетс в бак 23), необходимого дл работы гидростатических опо 4, поступает непосредственно в рабочие полости 6 и 7 гидроцилиндра. Одновременно от гидравлического мостов го сопротивлени , подключенного к другому насосу 24, с меньшим давлением нагнетани , чем давление насо са., 22 гидростатических опор 4, через гидрораспределитель 15 в эти же полости 6 и 7 подводитс давление. На схеме гидроцилиндр 2 шпиндел 1 показан в верхнем положении. При подаче напр жени на верхний электромагнит 25, гидрораспределитель 15 реверсирует давление диагонали 16 гидравлического моста 17 и в рабочих полост х 6 и 7 гидроцилинд ра
2. Шпиндель l совершает быстрый подвод к шлифуемому изделию 26. Дл моста 17 и регулируемого дрос сел 18, имеющих нелинейные зависимости между расходами Q и перепада .ми давлений йР, подача V шлифоваль ,,ного шпиндел может быть выражена :аналитически )( 5 (. вес движущего щпиндел 1 суммарное усилие подачи, равное усили1б, действующему со стороны шлифуемого издели 26 на шпиндель 1 и усилию жидкостного трени в опорах 4 и поршне 8 шпиндел 1 рабоча площадь гидроцилин ра 2 шпиндел 1; посто нное давление насоса 24, подключенного к мос ту 17, коэффициент гидравлической проводимости, равный К - гидростатических ondp 4; Kj - зазора 10; К.р- регулируемого дроссел , шу тирующего полость 6 и 7 ги роцилиндра 2; К,|,К - последовательно соединенных сопротивлений 27, 28 моста 17. Дл качественного анализа давление слива гидравлической системы прин то равным нулю. Итак, при фактических значени х параметров системы KT , Kj, ,G , R ,Pj ,F мож- . но так назначить К,К,,,Кдр, что минимальному посто нно действующему уси-. ЛИЮ жидкостного трени в опорах 4 шпиндел 8, преп тствующему его движению, соответствует скорость быстрого подвода, а допустимому осевому усилию шлифовани - рабоча подача . Шлифовальный шпиндель 1 со скоростью быстрого подвода перемещаетс к обрабатываемому изделию 26, шлифовальный круг 12 взаимодействует с изделием 26, причем сила взаимодействи измен етс обратно пропорционально подаче шпиндел 1. Происходит автоматическое уменьшение скорости быстрого подвода до скорости рабочей подачи, при возрастании усили шлифовани . Если в выражении (1) потребовать, чтобы отношение , было наибольшим (это легко осуществить с помощью регулируемого дроссел 18 при минимально допустимом значении К, + К-) , то расход насоса 24, потребный дл реализации подачи шпиндел 1 и питаю-, щий гидравлический мост 17, будет минимальным. Возврат шпиндел 1 в верхнее положение выполн етс этой же системой, включением нижнего электромагнита гидрораспределител 15. Формула изобретени Гидравлическа система управлени содержаща гидравлический мост-, образованный четырьм гидравлическими сопротивлени ми, и исполнительный механизм, установленный в диагональ моста, отлича-юща с тем, что, с целью повышени КПД привода, система снабжена регулируемым дросселем , установленным параллельно исполнительному механизму. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Лещенко В.Я. Гидравлические след щие приводы станков с программным управлением. М.,Машиностроение, 1975, с. 136, рис. 72.

7-7