2.4. Расчет направляющих скольжения смешанного трения

В процессе расчета определяется проектный параметр -минимально допустимая площадь S направляющих. Поскольку, как правило, длина направляющих l подвижного узла задана либо получается конструктивно, то при расчете определяется минимально необходимая ширина направляющих Ь, отсюда:

( 2.2)

- удельное давление

- суммарная сила, действующая на каждую грань направляющих.

При проверочном расчете определяют средние и максимальные удельные давления на направляющих и сравнивают их с допустимыми удельными давлениями, установленными на основе опыта эксплуатации станков.

Для направляющих скольжения обычно принимают распределение давлений по ширине граней равномерным, а по длине - распределенным по линейному закону.

Для чугунных направляющих допустимыми являются следующие удельные давления:

а) при малых скоростях скольжения (скоростях подач токарных и фрезерных станков) -

б) при больших скоростях скольжения (строгальных и долбежных станков) -

в) для направляющих тяжелых станков с малыми скоростями скольжения - с большими скоростями скольжения -

г) для направляющих шлифовальных станков - [Р] = (0,05 -0,08) МПа;

д) для стальных направляющих выше приведенные допустимые удельные давления увеличивают на 20 - 30 %;

е) для направляющих из фторопласта наполненного -

Если при расчете определены лишь средние удельные давления на направляющих, то их сравнивают с половиной вышеприведенных максимально допустимыми удельными давлениями.

Для оценки влияния жесткости направляющих на жесткость несущей системы рассчитывают приведенную податливость направляющих для расчетных точек рабочего пространства.

Номинальная податливость симметричных прямоугольных направляющих скольжения при центральном действии нормальной силы равна:

где К - коэффициент контактной податливости, обычно от 15 до 20 (мкм мм²)/Н;

S - площадь рабочих граней, воспринимающих силу.

Податливость, приведенная к расчетным точкам рабочего пространства, равна:

Для смазки направляющих применяют масла ИНС_п-20, ИНС_П-40, ИНСп-65, ИНСп-110.

2.5. Направляющие с гидроразгрузкой

Гидроразгрузкой называется такая система смазки направляющих, при которой часть нагрузки на направляющих воспринимается давлением масла, подаваемого на направляющие. На направляющих подвижного узла выполнены закрытые масляные карманы (или канавки), к которым подводится масло под давлением, регулируемым предохранительным клапаном.

Гидроразгрузка особенно эффективно применяется на горизонтальных незамкнутых направляющих (столы продольно-строгальных станков). Могут использоваться три схемы гидроразгрузки (рис. 2.11).

Рис. 2.11. Схемы различных видов гидроразгрузки Первая схема - гидроразгрузка с общим регулированием давления (рис. 2.11, а), применяется при равномерной нагрузке по всей длине направляющих, когда отношение нагрузок на направляющие

Вторая схема - гидроразгрузка с раздельным регулированием давления в карманах при помощи индивидуальных дросселей (рис. 2.11, б), применяется при равномерной нагрузке на направляющие. Однако в связи с тем, что расход масла через направляющие мал, то дроссели зарастают и система работает нестабильно;

Третья схема - раздельного регулирования давления в карманах при помощи двух дросселей и слива для каждого кармана (рис. 2.11, в), применяется при неравномерной и непостоянной нагрузке на направляющие. Она обеспечивает четкую и стабильную работу дросселей благодаря достаточно большому расходу масла, перепускаемого через дроссели, и тонкой регулировке давления масла в карманах.