30. Привести эскиз детали поз. 5 (лист 97) с простановкой посадок, отклонений геометрической формы поверхностей, технических требований и термообработки.

32 Гидростатические направляющие получают все

большее распространение в станках в силу ряда достоинств обеспечение режима жидкостного трения при любых скоростях и в связи с этим полное устранение износа, высокие демпфирующие свойства, равномерность и высокая чувствительность точных исполнительных движений. К недостаткам гидростатических на­правляющих следует отнести сложность системы смазки и труд­ности, связанные с надежной фиксацией перемещаемого узла в заданной позиции. Гидростатические направляющие с постоянством расхода смазки через каждый карман предусматривают присоединение каждого кармана к питающему насосу либо применение дозато­ров, распределяющих объем масла, подаваемого общим насосом, между карманами в определенной пропорции.

Для незамкнутых (открытых) гиростатических опор при пи­тании по схеме насос—карман (рис. 128, а) справедливо выра­жение для грузоподъемности

где _Рк — давление в кармане; F_o = c_FF — эффективная пло­щадь, учитывающая падение давления в щелевом зазоре.

Коэффициент c_F определяют в зависимости от формы опоры и кармана.

Для симметричной прямоугольной опоры

где L, В — соответственно длина и ширина опоры; I, b — соответ­ственно длина и ширина кармана.

Постоянный расход смазки Q, протекающей через зазор, свя­зан с давлением в кармане и сопротивлением щели R соотноше­нием

причем сопротивление щели может быть представлено в виде

где [к — динамический коэффициент вязкости; h — величина за­зора; Са— коэффициент, зависящий от формы опоры и кармана.

Для прямоугольного кармана

130

С учетом выражений (128) и (129) грузоподъемность гидроста­тической опоры можно привести к виду

(131)

Жесткость незамкнутой гидростатической опоры с постоянным расходом

132

причем знак минус означает, что с увеличением нагрузки зазор уменьшается. Незамкнутая гидростатическая опора с питанием от общего насоса через дроссель к каждому карману (рис. 128, б) характе­ризуется равенством расхода жидкости через дроссель и щель

где рн— давление насоса.

Сопротивление дросселей трения

(134) где l0 d0 — соответственно длина и диаметр отверстия дросселя.

Формулу (133) с учетом выражений (129) и (134) приводят к виду

где т = Pk/Pн — характеристика дросселя (0 < т < 1).

Жесткость гидростатической опоры с дроссельной системой питания

и в оптимальном случае при m_опт =2/3

Полученная жесткость несколько меньше, чем жесткость, опре­деляемая по формуле (132) гидростатической опоры с постоянным расходом. Замкнутая гидростатическая опора (рис. 128, е) с си­стемой питания насос—карман характеризуется грузоподъем­ностью, которая может быть представлена в виде

и соответственно жесткость этой опоры

где h₀—первоначальная величина рабочего зазора; с_р (е, k) и Cj (e, k) — коэффициенты, определяемые в зависимости от от­носительного смещения и различия в противоположных опорах (индекс 1 для основной опоры,

а индекс 2 для замыкающей). Обычно0<=K<=1, и при k= 0 опора превращается в незамкнутую. Коэффициенты с_р (е, k) и определяют выражениями:

Замкнутая гидростатическая опора с дроссельным регулиро­ванием (рис. 128, г) обладает грузоподъемностью и жесткостью, определяемыми формулами (138) и (139), в которых коэффициенты с_р (е, k) и с_у (е, k) берут по кривым рис. 129.

Сравнение характеристик всех гидростатических опор основ­ных типов, приведенных на рис. 128, позволяет сделать следующие

выводы.

Жесткость незамкнутых гидростатических опор связана с ве­личиной внешней нагрузки и может быть достаточно большой только при значительной массе подвижного узла. Жесткость зам­кнутых гидростатических опор в результате повышения давле­ний в карманах может быть доведена до необходимой величины. Жесткость гидростатических опор с дроссельным регулированием не зависит от вязкости масла и его температурных изменении. в то время как при системе питания насос—карман с изменением вязкости меняется величина зазора в опоре.

Выбор вязкости смазочной жидкости для гидростатических опор может быть осуществлен на основе того, что суммарные по­терн и соответствующее выделение тепла складываются из потерь на тренне в смазочном слое.

где v — скорость относительного движения, м/с F-площадь щели, см2, h-толщина щели см, µ- динамический коэффициент вязкости, сП, и потерь на прокачивание масла:

где р_к, р„ — давления в кармане и насосе ной^Ко^Оп^Эо°*ь1^{ЦИеНТ С}" ^С°°^{ТВетств}У^ет Ф⁰Рмуле (130) для прямоуголь-

Из условия минимума суммарных затрат можно определить оптимальное значение вязкости

В формуле (143) при системе питания насос—карман давление р_л следует заменить на р_н.