Проектування нової автоматичної системи живлення гідростатичних опор

Abstract

Актуальність теми дослідження. Розвиток технологічних систем вимагає від проектувальників автоматизувати робочі рухи машин та механізмів.. В зв’язку з цим постає завдання автоматичної компенсації зазору в спряженні «вал-підшипник» при динамічної зміни зовнішнього навантаження на вал простими конструктивними засобами Таке проектне рішення дозволяє проводити компенсацію величини зміщення в короткий час та з високою точністю, тим самим зменшуючи знос опорних шийок вала, що обертається в гідростатичній опорі.

Постановка проблеми. Одним з напрямків ефективного функціонування гідростатичних опор є автоматичне регулювання жорсткості та їх несучої здатності не змінюючи геометричні параметри підшипника. В зв’язку з цим постає задача підвищення експлуатаційних параметрів опор за рахунок вдосконалення конструктивних елементів гідростатичного вузла використовуючи нову конструкцію регулятора жорсткості.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Проблему створення нових систем живлення гідростатичних опор представлено в ряді наукових робіт. Так, визначені векторні поля швидкостей та поле статичного тиску в щілині гідроопори. Досліджено параметри в’язкого руху робочої рідини в щілині сферичної опори при струменевому регулюванні та визначено перспективи проектування гідростатичних опор для високошвидкісної механічної обробки деталей на металорізальних верстатах.

Виділення недосліджених частин загальної проблеми. При проектуванні систем автоматичного регулювання переміщень вала в гідроопорі під час змінних навантажень виникає проблема вдосконалення системи управління процесом компенсації масляного клину в сполученні «вал - підшипник ковзання», рішення якої дозволяє зменшити коливання, силове навантаження на вал та зношування опорних шийок.

Постановка завдання. Головним завданням даної роботи є розробка теоретичних підходів щодо проектування нової системи живлення гідростатичних опор для стабілізації положення вала при його зміщенні під навантаженням.

Виклад основного матеріалу. Для стабілізації зазору у гідроопорі пропонується нова система живлення з регулятором жорсткості, яка дозволяє здійснювати контроль переміщень вала при різних навантаженнях безпосередньо в точці його найбільшого зміщення, що дає можливість своєчасної автоматичної компенсації витрати мастила в в опорі з підвищенням її жорсткості у моменти перевантажень. В запропонованому регуляторі існує основна і додаткова система подачі робочої рідини до карманів підшипника від одного насоса. В основній системі живлення, рідина подається до карманів опори, а в додатковій системі живлення опори подача рідини відбувається через отвори, виконані безпосередньо у перемичці підшипника.

Висновки відповідно до статті. В роботі наведено теоретичні основи проектування нової системи живлення гідростатичних опор. Проведено моделювання процесу формування швидкостей руху робочої рідини в перетині гідроопори при додатковій подачі робочої рідини в спряження «вал-підшипник». Визначено силу тиску робочої рідини, що виникає в клиновидній щилині підшипника. Побудовано залежності витрат рідини в кармані гідростатичної опори від зміщення вала під навантаженням та амплітуди його коливань.