Регулятор для гидростатических опор Советский патент 1983 года по МПК F16C32/06 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к гидростатическим опорам скольжения, и может быть использовано в шпиндельных узлах металлорежущих станков. Известны регуляторы, содержащие качающуюся в полости заслонку на торсионном подвесе I. Однако эти регуляторы не позволяют создать опору с отрицательной податливостью, перемещение подвижной части которой происходит в направлении, противоположном направлению действия внещней силы. Вызвано это тем, что-эти регуляторы склонны к неустойчивым режимам работы. Цель изобретения -- повыщение устойчивости и точности регулирования. Поставленная цель достигается тем, что в регуляторе для гидростатических опор, содержащем сопла и двуплечую заслонку, установленную на торсионном подвесе в полости корпуса, полость корпуса разделена на две герметичные полости, одна полость заполнена вязкой смазкой под давлением и выполнена с демпфирующими поверхностями, между которыми размещено одно из плеч заслонки, а другое плечо заслонки выполнено с утонением в коренной части около торсионного подвеса и размещено в другой полости между соплами. Повыщение устойчивости регулятора достигается за счет снижения его быстродействия из-за наличия больщих сил демпфирования, которые воздействуют на заслонку при ее перемещении в вязкопластичной смазке между демпфирующими поверхностями. Улучщение точности регулирования достигается за счет того, что срабатывание регулятора происходит в два этапа: быстрое срабатывание за счет поворота плеча заслонки по утонению и медленное срабатывание за счет поворота заслонки на торсионном подвесе. - На фиг. ,1 изображен предлагаемый регулятор, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 показана форма переходного процесса гидростатической опоры при использовании предлагаемого регулятора. Регулятор содержит установленные в корпусе 1. сопла 2 и 3, которые соединены с карманами 4 и 5 гидростатической опоры. Между соплами в герметичной полости 6 расположено плечо 7 качающейся заслонки, установленной на торсионном подвесе 8. Плечо 9 расположено в другой герметичной полости 10 между демпфирующими поверхностями П. Герметичная полость 10 с помощью устройства 12 заполнена вязкопластичной смазкой, например солидолом, которая находится под давлением, поддерживаемым устройством 12. Регулятор работает следующим образом. При увеличении нагрузки f на опору давление Р в нагруженном кармане 5 гидростатической опоры-увеличивается, а давление в разгруженном кармане 4 уменьщится (фиг. 1). Плечо 7 заслонки (левое на фиг. 2) прогнется по утонению, имеющему в ее коренной части около торсионного подвеса 8. При этом увеличится дросселирующий зазор Ьд, и уменьшится зазор Ьд. Изменение дросселирующих зазоров hд и Ьд2 приведет к увеличению расхода жидкости через сопло 2 к нагруженному карману 5 и к уменьшению через сопло 3 к разгруженному карману 4 и, как следствие, к появлению силы, стремящейся вернуть подвижную часть опоры в первоначальное положение. Податливость утонения выбрана таким образом, чтобы поворота плеча 7 заслонки под действием разности давлений Р и было недостаточно для такого перераспределения расхода, которое вернуло бы подвижную часть опоры в центральное положение, т.е. таким образом, чтобы при срабатывании левой (по схеме) части регулятора податливость опоры была бы положительной (участок вс на графике переходного процесса, фиг. 2). При этом система опора - регулятор работает устойчиво. После поворота плеча 7 заслонки поворачивается на торсионном подвесе 8 и плечо 9. Однако из-за наличия значительных сил демпфирования, величина которых зависит от вязкости жидкости, находящейся в полости 10 регулятора, и величины зазора между плечом 9 заслонки и демпфирующими поверхностями 11, этот поворот происходит медленно. Поворачиваясь, плечо 9 заслонки увлекает и плечо 7, что приводит к дополнительному перераспределению расхода рабочей жидкости к карманам 4 и 5 гидростатической опоры, достаточному для смещения ее подвижной части в направлении, противоположном направлению действия силы (участок cd на фиг. 2), т.е. к появлению отрицательной податливости С1поры. В связи с малым быстродействием регулятора на этом этапе регулирования он в режиме отрицательной податливости опоры работает устойчиво. С целью повыщения устойчивости регулирования за счет уменьшения быстродействия регулятора полость 10 заполнена смазкой с большой вязкостью (вязкопластичной смазкой, например солидолом). Для исключения вероятности образования при работе регулятора в полости 10 воздущных пузырей, которые резко уменьшают силы демпфирования, вязкопластическая смазка находится под давлением, которое поддерживается устройством 12, выполненным, например, в виде плунжерной пары.

РЕГУЛЯТОР ДЛЯ ГИДРОСТАТИЧЕСКИХ ОПОР, содержащий сопла и двуплечую заслонку, установленную на торсионном подвесе в полости корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости и точности регулирования путем разделения режима работы регулятора на этапы быстрого и медленного срабатывания, полость корпуса разделена на две герметичные полости, одна полость заполнена вязкой смазкой под давлением и выполнена с демпфирующими поверхностями, между которыми размещено одно из плеч заслонки, а другое плечо заслонки выполнено с утонением в коренной части около торсионного подвеса и размещено в другой полости между соплами. 00 ее sj 00 ел