автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Разработка и исследование гидропривода шлифовальных станков на базе реверсивного пластинчатого насоса

министерство науки, шсш£1 113юли и теюическол поепзпс! росс11'1ско:1 оешвдш

ордаи. дрпи народов

росо-йишя 7ниверситбт дружбы народов

¡¡а цраьа:; рукошс;:

петров аяексеП мадд^ен

62-82:621.65

разработка и иссщ.оваш1е пцсродризода ШНОШШХ. станков на базе реверс 1вного пластинчатого насоса

(05.03.01 - процессы г.-.ехшической а фязахо-техязческоЗ обработки, станка д инструмент)

Автореферат

диссертации на соискание учено." степени кандидата технических наук

-Москва-1592

Работа випсднена на кафедре техкологал каашюстроення, м таглорсгуж ста.'¡ков и инструментов Российского Ушзерслтета друхби народов к в отделе гздравлгкп и пневматики Сгксперинен-талъаого научно-асследовательского лнотлтута металлорежущих сталков.

Паучий" руководитель - доктор технических наук, профессор

дудляов В.А.

0*;:ц,:алыше оппоненты -доктор технстескщ: наук, профессор

Cocohkzh и.л. - кандидат технических наук, старший научный сотрудник Пасынков P.M.

Бедуаая организация - /¿10 "Московский станкостроительный

зьшод"

одихта состоится

•• <? " XU 1992 г. э часов

кинут на заседала сг.едаа,^:з2роБакяого совета К C53.22.IS. по присуждению у-чсно^ cier.eiкслщцдата те:а;;:чес:ок наук в России ском у:и1Еерс::-:ете дружба пародов по адресу: Москва, II30S3, ул ГивлоЕская, дом С/5, кош;.228.

С дессертацдей .v.cxao озяиясшться в научно- библиотеке Российского ущворсптета друхбц народов (Москва, II7IS8, ул.Ми клухо-Маклая, до.-'G). ^

Автореферат разослан " *' 1202 г.

Учешл секретарь спещ;-.г;:зпров.ии1ого совета кандакмг те;азяескдх наук

доцент В.I.Федоров

- ' ОБЩАЯ ХАРА1СГЕР11СП1КА РЛШШ

Актуальность проблемы. Снижение энергетических потерь и

повциение производительности обработка аьлягггся обкпми задачами для всего парка станочного оборудовался. В стояках цяи^о-вальной грушш эти задачи решаются пучей снижения потерь моц-еооти в гидравлическом приводе и опташлыюго согласования основного и вспомогательного движений. Существе прогресс в этой области моает бить достигнут о применением алоктрошшх устройств контроля и управления (УЧПУ, и:1тер$е.1сов, датчиков обратной связи, средств диагностики и др;). Б связи о этим представляется актуальной работа по созданию высокоскоростного энергоэконокичного гидропривода с управление« от СаМ для использования в станках шлифовальной группы.

Цель и задачи исслздования. Цель» диссертационно!! работы является снижение виергетнческих похерь в гидроприводах и повышение производительности обработки на шлифовальных станках. Достижение поставленной цели определило необходимость:

. - выявить и оценить алдяяие параметров насоса, гидроусилителя, систем управления и подпитки на энергетические, статические и динамические характеристики гидропривода плифовального станка;

- рассмотреть вопросы конструирования реверсивного пластинчатого насоса; -

- разработать универсальный механизм регулирования подачи насоса; - •

- провести сравнение полученных характеристик гидропривода с показателями серийно: гидроприводов шш'юЬальных станков.

Методика исследования. Результаты работы получены путем теоретических и экспериментальных исследований, базирующихся на основных положениям статики и дишдикп станков и их узлов, математического моделирования. Теоретические и экспериментальные -исследования проводились с использованием цифровой вычислительной" техники. Натурные испытания проводились на стенде с использованием реверсивного пластинчатого насоса 4Г12-55ам с замкнутое циркуляцией рабочей жидкости.

Научная новизна работа заключается:

т в получении ранее отсутствовавших данных об энергетических, статических и динамических характеристиках гидрог ивода шлифовального станка на базе реверсивного'пластинчатого нэсоса;

- разработке методгкд расчета распределительного диска ;евсрс:ашого касгслчатого насоса;

- в создал::^ универсально! конструкщщ гвдроус:ш::теля насоса;

- в оп^сан;и: вторцевого л радиального ро;ст.юв дросселировании на сгзтэтсскде и ддкаютеские ."арактердстдкц гддро-

Л-дкт.чческая цокность оа(?огк. СоздащшИ глдропргвод может бить использован л станка:: для обеспечения возвратно-поступа-тслыа^: в той ч::сле 1ДДД'* овальных. Разработгиише мето-

д::;::: расчета пркгодш ддя кн:.слерно~ праетша: пол создании . г::дрс;;р;:водов с северсг.шгкг.:: гласт:1нчаты::д насосами. З'кдвер-сзлыа:;. г::дрсусг,-;^:е;.ь сбессеч^зет ре1зерс;знк:; характер работы клссса как б усрчкуш от 3-!, таг: ¡¡ в рел2»э уп-р..ц-.с::дя от гцдр¿распределителя с пскокьв коиечних пеооклша--теле."..

. /улг^бгп— ^.-.¿ртн. Работа в цело:,: :: ее отдельные разделы досада 1л::сь ;: обе;-далась на засед^^ях кафедры технологии

, ¿¡„таг-лорезу^гх станков :: кнетрулгшгов* РУ/Л. на научи::: ког.^ерек^-.чх ха&енер-.сго г1лку-~ьтета РУ^Д в 11ЕЭ-Г522 годхх. Образец нлс^слогг узла в сборе демонстрировался ка выставках научко-те.ллгческях дост:д..е.'^: в годах.

:>б/:;:::з::::::. По ).:;-.т'-р1:ала'.: вилолкеннха гсслсдова.^^. опуб-л::;:оы::о 0 ра'-сти.

ьтзг:ту?а :: паботк. ^¡хссертндгокная работа состоят

гз введения, пят:: глав, осдовгак виводов, списка литературы ::з 69 к к 3 пр-тю^С'^.. Работа ссдер.члт

страл:а; ка^попхекого те;;ста, 33 рхсункоз, £ табллцы.'

КРАТКОЕ (ЯДЕРиШЕ РАБОТЫ Бо ввэдед:^ дала оценка общего состоя;^я дел ло изучаемо* проблеме г обосновала актуальность работы.

Б псжс.. главе на основ;н..п работ Т.И.Банты, Б.Л.лоробоч-кпна, Е.А.Лске:-;ко, ;1.3.Ба~ч-злко, Л,?!.Г.кцДбвского, Б.АЛ'еркуло-ва с друпгс рассмотрено состояние вопроса, выполнен анализ н сравконае энергетических показгтелеЛ раздкчнкх, схем 'гздрояри-,.. водов :;л::<7 овалышх станков с регулируем^.::! ласосамх, оасскот-ре:2£ различные :.:еханхз;л: ревгрс::рова::дя содачд .насосов.

Ооах.лаш потребителем-энерг:::: в овальных ст.:л-н;а^ с возБратпо-поступательш!.' перемещением стола является гидропрц-'

вод продольно:, подачи стола. Поскольку силы рсза::ия в ишиповальных станках незначительны, основной нагрузко! для паропровода продольной подачи стола яаглются c:ir.u тре:иш в напраятя1>-тих стола ;г гддроцплп.чдре на рабочем ходу, а в процессе ре перса стола сила ш.ерции стола к силы трепля. Так кал c:_lU треппл в приводе стола при работе в зол г гэдпостпого трения увеличиваются с ростом скорости и, кроме того, с росгс:.' скорости стола возрастают потери давления в трубопроводах и аппаратах гидропривода, давление источника питания на рабочих ходах nctuzaexcn по мере увеличения скорости стола. Такал.отразил, сг.ецп^пчесио-особенность!) гидроприводов спиГявальнкх станков с продо..ьло:. подачей стола является сильно вырагенкая зависимость давления и потребляемой мощности от скорости переселения ста"а на рабочих ходах.

Отмочено, что применение регулируемо: насосов в гидроприводах шшфоваллньос станков позволяет по сравнению с нерегулируемыми насосами уменьшать нагрев рабочей идкости и повисить точность обработки на станке.

Применение реверсивного пластинчатого насоса в ;.:акс::маль-noii степени отдает потери ковдости в трубопроводах, но требует для управления реверсом насоса специального гидроусилителя. Песлс-дппд нуждается в дигаклл от вспомогательного насоса.

Применение SII.1 для управления гидроусилителем позволяет существенно повысить быстродействие привода и обеспечить требуете характеристики реверсирования гпдрсцилп.п,цра, что особенно в asm при работе на високих скоростях стола станка. применение ЭШ в сочетании с датчиками обратно! связи по перенесению поршня исполнительного гидроцллпндра позволяет производить позиционирование стола.

IIa основании проведенного обзора была принята следумзя про^-ржйа проведения работы:

Г. Найти пути повшения экономичности спстеш подпитки и управления, позволяющие реализовать в наибольшей степени преимущества гидроприводов шлифовальных станков с реверсивни!,! насосом.

2. Разработать быстродействующую экономичную конструкцию гидроусилителя, пригодную для гидроприводов шлифовальных станков.

• 3. Создать современную конструкцию реверсивного насоса, ха -

"рактергстаки которого отвечали бы требованиям серийных насосов по ансргеглефглл показателя." и уровню шума. .

1. Рлзработать методику расчета основных элементов реверсивного пластинчатого насоса.

5. Лсследохать статические и двнаь::.чсскде характеристика гидроусилителя д гздропрпводч станка в делом.

¿•горгя глуа пссвяцсяа разработке я исследованию конст- .. рукипи реверсаиного пластинчатого насоса. Рассмотрены вопросы конструирования насосного узла, кинематика реверсирования. и силы, де'.с'-'вун^.'э на статор, исследован прижим распределительного диска, &ш1(.рп1!елтады!0. олределе:ш технические характеристика: и произведен вкбор оптимальных работы системы' подпитке и управа ыая реверсивного насоса.

Предложены два варианта конструкции реверсивного пластинчатого насоса - с програ:.~~руе:.1ш управлением подачи от иаго-вого двигателя к цикловым'управлением от злактрогцдравличес-, кого распределителя с пепецью конечных вере:кь,чателе-,

лняеьатэтесЕа'! схеиа перемещения статора насоса показана на рис.1. При в<0 под давление,1.: Ра (подпитки) рабочая етд-кость поступает слева (рис.1а) в рабочие камеры, образование пгастснаж 5, откуда она вытесняется кадравр- вод дав-' леще!.: нагрузки-Рн.'. Нейтральное .положение, когда в»Ои статор кониенгрпчен ротору, показа:.о на рис.16. Рабочая ¿идиость на коде и выходе насоса находится под дававшем подпитки. Смешение статора вправо'на рисЛв при е>0 соответствует обратному потоку жидкости справа налево. Таким образом, если на рисЛа статор I прижимается сплоГ. 2. от давления мац;ости, находящееся внутри ра^очп;; камер, к шкне! опоре, то на рисДв статор Ерихат'аналогично*. силон'8-к верхней, опоре. В не-траль-ном по.-.о.ае:а.п на рис.16 статор под собственны;,! весом & опуска-. • ется на нпглшз опору. В процессе перемещения статора I, например, справа налево по стрелке на опоре 3 (рисЛа), воз-; нвхает' сила трения скольхения которая препятствует сколь-:ае:аз статора 2 вдоль плоскости опоры 3. В результате от дан-, ствия перестановочной силы Едер, .возникающей на'плуляерах 5 и ' 7 гидроусилителя относительно точки 0^, создается момент !ЛС =К„ер.X)ст/2 (здесь 1>ст - наружный диаметр статора), который ' стремите . 'повернуть статор по 'стрелке Пс , что выяуздае^ ста-торяое.кольцо парекатив,иться по плоскости опоры 3 в лалравле- ;

Рис.1. Кинематика реверсирования пластинчатого вососа

ник стрелки П^. Подобным sc cipaao:.: происходит качение статора о::хс;;тсль:;о точки Ojj, если статор находится справа от центра ротора 2, врлцлеогоед по стрелке П^. iipn этой вращение статора происходит и аапргилекпк стрелка П-с. Следовательно, если с:атор ;:ире...1гЬдотся из крайнего левого иололзшатв крайнее дрявое, сл. находчеь слева от центра ротора, опирается на точку Oj п враг.-.ется по ч.сохо.. стрелке, а после того как его центр х.е:с*:дит л зону справа от це.г.рд ротора, статор будет прнгйат к точке спори'п враться против часовой стрелки.

йр^.пзведли; расчети и эксперименты с целью олтпг.адьнны об— разом сочетать г:;др разгрузку статора с обеспечением

;:.:з:;ого удоът и-ума насоса. J разудмise р■.счета с помощью про-гргмм!:, составленной ;п язк:-:е "¿.е^.епк", установлено, что оптп-малыги.'. угол г. азворота распределительного диска 5,£-2° против • глзри.'.йння е.-озднпя ротора.

¿рэ«.вдено 2сс..гдо£знге прпгппа распределительного диска нассса Iii рис. 2 г.ок'.зана расчетная схема де'ствгя

сил на при^п^о« диск насоса, ju поьерхноста диска, контактдру-icw.'. с роторе.", кпсется то;: характера«« уч-стка, на которих законы гзисклак давления определяются различая зависимостями. 11<1 ьом участие, ограничением радиусами 7, и , принимаем, что длзптения мпдкости от 0 до Рн ярогоходаг по лилей-

ному з-.кону. аогд.1 текуче з;:.л:.яие дллешя гздхости здесь будет рзвко:

где К, - коэ*'т-пцпснт, Ü. = — ■ 1 ^

Р„ - дарение в напорной. линии * £ - тенудее знач-пли иоьзр::лости распределитель-

ного диска.

Нед де-ств^ем д. л; ein:* жидкости ка уч стио создается усилие:

К * / TfzctUpchf = f jr*i (tf+Jrj-3 tf ll) где flryb, ^l.'eiy - до-Хореггцпали переменного давления j> ид-кости, р:д::ус^ :: пеллр.чогэ утла У.

10ч:;а при..о.:;сл::ч каш Ij совиз^ие? с центром тям;сстп эевры. Согласно враг -км дояудскази давление мидкостп не зависит от ко-оодп ля» ¡f , пэгтому цс.чтр тягости опэри расам-.таится на биссектрисе г.; щепального утла, в пределах которого производится

ллунаеры без пружин плункери с толкателями

и перепада давлений аР от перемещения управляющего зо- 1 логшжа С яри нагрузке 2,0 Ща и давлении убавления* ^Ь

интегрирование. Принято, что У » 180°. следовательно, точка приложения cütu Fj располагается на оса ординат ж удалена от oes абсцисс на расстсяие:

где Iобъем эаюрк давленая на первом участке. На втором участке, ограниченном радкусакк Xs1- • давление жядкоотя постоянно и равно Р„; усилие, возп..г.а>х;е2 на этом участке

Тг -0,5 Г Р„ ( t¡ -Z¡

а ордината точки его дг::ло:?.е;£ля:

где Vi - объем эпюрк давлен:м яа втором участке. IIa третьем участке, огрглдчеклом ргдаусама и давление хндксста уменьшается от Рн до 0 до дане"ному закону; его теку-сее значение Ps « Kj( 1). где К3 ^

На стоп участад уалае, обусловленное давлением задкоста : Ордината точ:и: яр^ю.-еная этого усхлая:

где объем одври д.вленая на третьем участке/ f Суммарное усалке, деГ.ствулцое ка даек Г*. = + + Р3, орди-ндта точки его ярала-эяая: Ht Fi 4 ¥tF¿ +У.Р,

¿x ?х

Ская Р£> «окно наас;; пдокадь S окала диска, праведенкув к дузлекаю Рн.

¿»тя обеспечояая гидрАВлаческгго ураваовгоаваная со стороны, про-т::вололога:о1 ротору, в д::ске выполнены разгрузочше карманы, давление на которые передается через отверстая в даоке. Из схе-tsz сал, дс^ствуасах яа даек, определила, что epanamoi ддек уравковехаается пра выполнена: следуэдах условий: S<£*; Мр>Мт) гдз Sic площадь разгрузочного кармана; Ме= + В ) - момент, создавьо/.:кЛ сало- Х^откэсатсльпо точка 0; R - радаус пра-жамлого каска; Мт = +■ В) - момент, созд-aiaetasL сгло« Т, обусловленное действием дазлапая Рн в разгрузочном кармане относительна точка 0; ^ - орддагата точна др:1Л0л.еаая силы Т. ( • 3 Установлено, что разработа::.аа1 образец рзвгрсавного насоса

шла 4П2-55..М в сочетании со вспсмогательж! нерегулируемым насосом типа ЮБП2-42 в условиях работы пакета гидропривода шлифовального станка с дифференциальным исполнительным цилиндром имеет тако! Ее нагрев масла в баке как к насос 2Г12-55.АМ в условиях работа серийного гидропривода с деуетгоковым исполнительным гидрощушядром. Показано, что в случае применения насоса 4ri2-55.il' со вспомогательным регулируемым насосом типа НПлР20 в гидроприводе шлифовального стачка нагрев рабочей жидкости на 202 кнхе.

1ретья г.чява посвяцена исследованию статических характеристик гидроусилителя, выполнен анализ си, действующи в меха-ндз.ме регулирования яасоса, построены графики зависимости давления в рабочей камере гидроусилителя от величины дросселирув-кеи цела а скорости движения статора от величины дросселирующей дела при отсутствии ¿загрузки. Получены результаты испытании гидроусилителя в вариантах геяолкэяия с качающимися толкателями и плунжерами. Установлено, что на статор яасоса действуют управляющие ядунгера, центрирующие прухины, силы сухого трения и'гидравлические сшш, рассмотренные в главе 2. Выявлены условия равновесия сил яа статоре. Установлено, что в условиях разработанной конструкции гидроусилитель в зависимости от величины зазора £ мезду управлявдим золотимом и отверстием в плунжере кояет работать в реглме торцевого дросселироваши при малом 5 и в ре;£и.:е радиального дросселлровагшя при большом зазоре 5 . Показано, что гидроус::лкталь в репа,¡а торцевого дросселирования имеет лучше показатели нагрузочной и регулп- ' ровочнои характеристик в рабочем диапазоне перемещении управляющего золотника, чем в рел^е "радиального" дросселирования.

'¿ксперл/.антально установлено, что применение центрирующих пружин в гидроусилителе увеличивает статическую ошибку установления давления в рабочей катере гэдроус;ш:теля. Разработанная конструкция гидроусилителя с 'толкателями дозволяет избегать перекосов ялун:..эров в процессе перзке^ехня статора. Результаты срззиЕгелышх испытании двух колстоукциЛ предстзвлояы на рис.3 в виде графиков давления Р^ и перепада давлегш.'. ^Р в функции перемещения управляющего золотдика гпдроус.-лптгля С ^ ). р£ - давление з цилиндре уар-галехшя гидроусилителя, л? -«рнахн - Р подя. Б начальном подогеакп ( ¿»0) наблюдается небольшое синение Р^, что объясняется каса;:..см ст пером проста-®

воч-::го голы». По бго^ ;:з причине з конечном положении, когда I = ¿'я«, отмечается рост Р^ практически до величины РуПр. лшхпж графиков Р^ и ^ Р стрелками обозначено направление изменения значения £ : вначале - слеза направо, а затем в обратном направлении. Несовпадение линий г прямом и обратной направлзни-я:: сбразует петли гистерезиса, обусловленную влиянием силы сухого трокяя. Применение конструкции гидроусилителя с толкателями позволяет сузить петлю гистерезиса примерно на 20^.

В четвертой главе рассмотрены вопросы динамик гидроусилителя насоса и гидропривода в делом. Проведено исследование динамики гидроусилителя в рели.,,;ах"торцевого"к"радизлького"дроссс-лированид. Показало, что в ре;л1мэ"торцевого"дросселирова:п1я быстродействие выпе, чем в режме "радиального" дросселирования. На основе критерия Рауса-Гурпща, показано влияние на устойчивость парсиетров гидроусилителя и всего гидропривода. Увеличение таких параметров как площадь плукгера, площадь исполнитель-цого цилиндра гидропривода, утечки ь гидросистеме, радиальный зазор иезду отверстие» в плущере и уцрашаидо золотником способствует росту устойчивости. Влияние параметров к линии связи ' гндрсс^сте.'.а; на быстродействие проиллюстрировано на структурной динамической схеме гидропривода. Уменьшение ыассы деталей гидроусилителя, емкости рабочей камеры способствует повышению быстродействия г;гчроусг^и:аеля.

11ск?.зано, что установка Цбктркрувдх пружин статора повышает устойчивость ГПДрОусИЛЕТОЛЯ.'

Загечеяо, что гидропривод с реверсивным насосом имеет в процессе раЕсрса зону нечувствительности, величина которой г.ро-Г1ор1к:>£5ЛЫ1с. у?еч:<2и в реворешшом насосе и величине нагрузки, .з случае вржеиенм сагового двигателя наличие это!1 зоны долито быть учтено -при составлении програши управления.

Разработан стенд и методика экспериментального изучения да-лаяссьях свойств глдроярпвода илп£овального станка на базе Д^'Х-ермкнальпого исполнительного гидроадлындра, применение ко-ирего требует принятая :.:ер для компенсации разности расходов в уедояпяп раости реверсивного насоса до замкнутой схеме. Гидравлическая ехзма стевда показана яа рис.4,

¡0 Па -ином валу с реверсивным насосем 4Г12-55А!* был установил очный дсастхи.чатый насос мод.10Б.П2-42. Насос НУ предназначен дох инталия гддроусюипаяя. 3 линии его нагнетания

установлен фильтр Ф, переливной клапан КИТ.

Насос подпитки НИ через обратные клапаны OKI, 0К2 подключен к магистралям насоса ИР, к которым такхе подключены клапаны предохранительные КПЗ и ША, полости рабочего цилиндра ГЦ в парораспределитель ГР1.

Шток гипрощшшдра ГЦ соединен механически со столом СТ отаяка. Контроль перемещения стола осуществляется конечкикаыи KI в К2, взаямоде2ствугадаш с кулачком КУ, прикрепленным х столу СТ.

Насоо управления НУ через парораспределитель ГР2 питает полости П1 и П2 вспомогг тельного цилиндра ВЦ гидэоусилителя. Кроме того, от »того хе насоса через диафрагму Дч> рабочая «едкость поступает в рабочую камеру гидроусилителя РКГ.

Работа стенда в автоматическом режиме происходит при отключении гидрораспоеделителя ГР1 атедушим образом.

Рабочая жидкость от яасоса IIP поступает в полость Ш цилиндра ГЦ. Из противоположно!! полости Б жидкость поступает на вход насоса HP.

Положение статора насоса HP показано в верхяеЗ частя рис.4. Оно определяется положением портня вспомогательного цилиндра. Ицеюцйся на птоке этого поршня ограничитель касается регулируемого упора У1.

После того как конечник К2 сработает, поступает электрический сигнал на отключение электромагнита 32 и выключение алектромагнита Э1. Гидрораспределитель переключает полость П2 гидроцшшндра ВЦ на слив, а полость III соединяет с напорной линией насоса НУ. Управляющий золотник УЗ резко перебрасывается в правое положение, которое опреде. лется положением регулируемого упора У2. Б результате увеличения зазора к. и падения давления в рабочей камере плунжер и толкает статор СН яасоса HP вправо. Полости яасоса меняются местами, и н°.сос начинает из линии II забирать жадность и под-звать ее в линию Л2. Пор-пень гидроцнлшщоа 1Ц меняет направление скорости яа противоположное, т.е. оя движется вверх 1см.рис.4). Так как вытесняемой из полости ш жидкости недостаточно, чтобы обеспечить необходимое количество ее на входе в насос, давление в линии II-падает. открывается обратный клапан ОК и в линию Л1 поступает дополнительный поток жидкости от нчсоса подпитки НИ. <2 Ьшрораспредеплтель ГР1 в положении, показанном яа рис.4,

соединяет линию Л2 о напорной линией насоса НП. При этом избыточная жидкость вследствие срабатывания клапана КП2 сливается , в бак, яе создавая чрезмерного подпора в линии Л2.

В случае противоположного движения поршня гпдрощшшдра Щ гвдрораспределнтель соединяет линию JTI о наоосом НП, который обеспечивает подачу аидкооти к входному отверстию насоса НР в требуемом количестве.

Результаты экспериментального исследования представлены в виде осциллограмм яа рио.Б, яа которых записаны процессы изменения давления Pj в рабочей камере гидроусилителя и скорости движения стола Vía ) V =25 ц/мин; (б) V= 45 ц/мин), Время пе7" реходянх процессов, в течение которого происходит выравнивание давления Pj, примерно соответствует ¿ = 0,3 о., рассчитанному для режима радиального дросселирования при величине диаметрального зазора между управляющим золотником и отверстием в плунжере 0,15 мм. • •

В пятой главе рассматриваются энергетические и технические характеристики гидропривода шлифовального станка, полученные . экспериментальным путем. Проведено сравнение полученных характеристик с показателями серийных гидроприводов шлифовальных станков. Уточнена область возможного применения гидропривода. Проведенный анализ режимов работа подпитки реверсивного наоооа и питание системы управления показал, что минимальные потери мопщости достигаются в результате применения регулируемого пластинчатого насоса, поддерживающего постоянное давление в системе управления и подпитки.

Установлено, что гидропривод шлифовального станка на основе реверсивного п. стиячатого нзсоса 4П2-55.АЫ в сочетании со вспомогательным нерегулируемым насосом 10ЕП2-42 имеет такой же нагрев масла в баке как серийный гидропривод на основе насоса 2П2-55АМ. В случае применения насоса 4П2-55Лм со вспомогательным регулируемым наоосом типа *НПлР20 нагрев рабочей жидкости э гидроприводе снизится па 20^.

По своим техническим характеристикам гидропривод с насосом 4П2-55Аы соответствует техническим показателям плоско?'-¡^овальных станков.

Возможность установки шагового двигателя о управлением от ЗНа для регулирования подачи наоооа расширяет, область примеяе-дая гидропривода, который может быть использован в профилепии-

: Рис.5. Осциллограммы переходных процессов изменения давления | ' в рабочей камера гидроусилителя Р» и скорости стола !

| ' а) У =25 м/мин б)\Л=45 ц/мин

!' •

фовальшх, хояиягсвальнш:, долбеяных, строгальных и других станках и оборудовании, где требуется реверсирование и регулирование подачи по пути.

основные ншзда

1. Анализ научно-технической литературы свидетельствует о том, что эффективность гидроприводов шлифовальных и других станков может быть повышена путем применения реверсивного насоса с универсальным механизмом управления, допускающим как программируемое управление, так и цикловое управление подачей насоса с помощью конечных, переключателей.

2. На основании проведенных теоретических а вксаерименталь-янх исследований разработана конструкция реверсивного насооа типа 4П2-55АМ с оригинальным универсальным гидроусилителем. Показатели «агрузсялой, регулировочной и шумовой характеристик насоса соответствую« требованиям, предъявляемым к современным станкам. ".

3. Разработаны теоретически и проверены на практике методи-

ки расчета геометрии прижимного и распределительного дисков, обеспечивание максимальную гидравлическую разгрузку статора и минимальный уровень шума насоса.

4. Изучение кинематики реверсирования статора насоса показало, что его цилиндрическая поверхность совершает сложное по-ступательно-качательное движение между двумя опорами, что вызывает перекосы управляющих плунжеров. Полученные данные использованы для создания конструкции гидроусилителя о самоустаяявливаю-вдамися толкателями, устраняющей перекосы илуяябров яри перемевд-1Шях статора.

5. Разработана программа на языке "Бейсик" для расчета усилия на статоре от действия давления в рабочих камерах насоса, что облегчает конструирование распределительных дисков и гидроусилителя реверсизр.ого пластинчатого яасоса.

6. В ходе разработки конструкции гидроусилителя установлена возможность его работа в режимах торцевого и радиального дросселирования. IIa практике применена конструкция с радиальным дросселированием, обладающая большей надежностью в работе.

?. Проведен анализ процесса перемещения статора. Установлены места и причины возникновения повышенного треяия. Выявлено, что трение в сопряжения статор - распределительные диски .в ос- -ковном определяет степень чувствительности гидроусилителя.

8. Экспериментально установлено, что с увеличением давления управления и нагрузки сухое трекке в гидроусилителе возрастает. Оптимальное значение д-чвления управления гидроусилителем составляет 1,5 -2,2 МПа. Возможность работы гидроусилителя при' давлении 1,5 мПа позволяет объединить система управления и подпитки с целью упр .еяия и экономии мовдости гидропривода.

9. Разработанный гидропривод шлифовального станка на базе реверсивного пластинчатого насоса 4И2-55Ая в сочетании со вспомогательным нерегулируемым насосом ЮБИ2-42 имеет такой хе нагрев масла в баке как серийный гидропривод на 0азе насоса 2ГТ2-55Ам. В случае применения касоса 41Ч2-55.\'л со вспомогательным регулируемым насосом тида Ш1лР20 нагрев рабочей жидкости в гидроприводе снизится на 20£,

10. Технические характеристики гидропривода о насосом 4И2-55Ам соответствуют требованиям, вытекающим из технических показателей плоеконшифовальяых станков.

11. С учетом проведенных исследований на öase гидропривода

с реверсивным пластинчатым насосом 4Г12-55АМ возможна разработка модификаций управления, которая позволит применять насос в хонинговалышх, долбежных, строгальных, специальных профилешш-фовальных и других станках и оборудовании, где требуется реверсирование и регулирование подачи по пути.

Основные положения диссертации изложены в следуидос печатных работах:

1. СегалВ.Н., Петров A.B., Калюя A.B. Особенности расчета ' пластинчатого реверсивного насоса//Станки в инструмент.-1992,-

л 6,-с. 15-1?.

2. Свешников В.К., Сегал В.Н., Петров A.B. Механизм регуди- ■ ровашя подачи реверсивного насоса. Заявка на изобретение

й 4911313/29. Положительное решение от 26.09.91г.

Падшкано к печато. Ос&еы Г»О ш,л. Тир^Ш, «ак. €4$

__-_:-, ----'I ■ ■ ""I-

типография российского ущверсиша дружбы народов