Устройство уравновешивания вертикально-подвижного органа металлорежущего станка

, 1970. ИВАГО ОРАНКА острое- равнорга нов АВНОВЕШДВИЖНО ЕГО СТ к машин вам для у вижных о Ма ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(54) УСТРОЙСТВО УР НИЯ ВЕРТИКАЛЬНО-ПО ГАНА МЕТАЛЛОРЕЖУЩ (57) Изобретение относитс нию, в частности к устройс вешивания вертикально-под 1)5 В 23 Я 11/00, В 23 В 47 26 металлорежущих станков. Цель изобретения - повышение экономичности работы устройства за счет уменьшения гидравлических потерь на дросселирование рабочей жидкости. Так, при подъеме подвижного органа 2 в штоковой полости гидроцилиндра 1 уравновешивания поддерживается давление слива, а в поршневой - давление уравновешивания. При опускании подвижного органа 2 в штоковой полости гидроцилиндра 1 устанавливается давление посредством связи этой полости с помощью гидрораспределителя 8 с редуцированным давлением подпитки гидроаккумулятора 3, 2 з.п.ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для уравновешивания вертикально подвижных органов металлорежущих станков.Целью изобретения является повышение надежности в работе устройства за счет уменьшения гидравлических потерь на дросселирование рабочей жидкости.На фиг, 1 изображена принципиальная гидравлическая схема устройства с гидравлическим узлом нагружения подвижного органа дополнительным уси.пнем при его опускании; на фиг, 2 - то же, при подъеме подвижного органа; на фиг. 3 - графическая зависимость Р - Р рабочих процессов в гидроцилиндре уравновешивания и гидроаккумуляторе.Устройство состоит из гидроцилиндра 1 уравновешивания, соединенного штоком с уравновешиваемым органом 2 станка, бесштоковая полость которого гидравлически связана с гидроаккумулятором 3 двумя гидролиниями, в одной из которых установлен переливной кпапан 4 для режима вытеснения рабочей жидкости из гидроцилиндра 1 уравновешивания в гидроаккумулятор 3, в другой -- редукционный клапан 5 для подачи рабочей жидкости в обратном направлении, а гидравлическая полость гидроаккумулятора 3 через обратный клапан 6 связана с системой питания в виде клапана 7 подпитки, получающего рабочую жидкость пол давлением от насоса илн общей гидросистемы станка. Подпитка осущеспвляется при минимальном давлении в гидро- аккумуляторе 3.Гидравлический узел нагружен ия подвижного органа дополнительной силой выполнен в виде гидрораспределителя 8, соединенного с клапаном 7 подпитки и гидро- цилиндром 1 уравновешивания. При введении дополнительного гидроцилиндра 9 (фиг, 2) гидрораспределитель 8 соединяет его рабочую полость при подъеме уравновешиваемого органа 2 с клапаном 7 подпитки. По манометрам 10, 11 контролируется давление настройки клапанов 4, 5, 7, а манометром 12 определяется давление в гидроа ккумул яторе 3.На графике Р - Ъ - ось ординат характеризует изменение давления в гидроцилиндреуравновешивания и в гидроаккумуляторе 3, а ось абсцисс - изменение объема газовой полости гидроаккумулятора 3, соответствующее изменению объема бесштоковой полости гидроцилиндра 1 уравновешивания.Из графика Р - Р (фиг. 3) изобары 13 и 14 показывают затраты давления в устройстве на суммарные потери от трений при подъеме и опускании уравновешиваемого органа 2. Изобара 15 обозначает давление, определяемое при опускании уравновешиваемого органа 2 настройкой переливного клапана 4. Изотерма 16 иллюстрирует процесс 4расширения (сжатия) газа в гидроаккумуляторе 3 при постоянной температуре. Предельные адиабаты 17 совместно с мзохорами 18 и 19 определяют область возможных состояний газа в гидроаккумуляторе 3 при быстрых перемещениях уравновешиваемого органа 2 из любого начального положения.Разница давлений обозначена промежутком между изобарами 13 и 14 и соответ ствует затратам давления в устройстве насуммарные потери от трения при подъеме и опускании уравновешиваемого органа 2, а при одинаковой величине трения при подъеме и опускании величина уравновешивающего усилия с учетом сил трения соответствует средней арифметической величине давления, соответствующего изобарам 3 и 14.Работа устройства и настройка клапановпо схеме, приведенной на фиг. 1, осущест вляется следующим образом. Давление в бесщтоковой полости гидроцилиндра 1 уравновешивания, определяемое при подъеме уравновешиваемого органа 2 настройкой редукционного клапана 5, соответствует давлению изобары 13, а давление, определяемое при опускании уравновешиваемого органа 2 настройкой переливного клапана 4, соответствует давлению изобары 15. При опускании уравновешиваемого органа 2 в штоковой полости гидроцилиндра 1 уравновешива ния реализуется энергия, соответствующаяперепаду давления между изобарами 14 и 15, так что общее гидравлическое усилие уравновешивания при опускании определяется изобарой 14.Работа устройства и настройка клапаЗ 5 нов по схеме, изображенной на фиг. 2,заключается в следующем. Давление в бесштоковой полости гидроцилиндра 1 уравновешивания, определяемое при подъеме уравновешиваемого органа 2 настройкой редукционного клапана 5, соответствует давлению, обозначенному изобарой 20, а давление, определяемое при опускании уравновешиваемого органа 2 настройкой переливного клапана 4, соответствует давлению, обозначенному изобарой 14.Процесс расширения (сжатия) газа вгидроаккумуляторе 3 при постоянной температуре показан изотермой 21. Предельные адиабаты 22 совместно с изохорами 18 и 19 определяют область возможных состояний газа в гидроаккумуляторе 3 при быстрых 50 перемещениях уравновешиваемого органа 2из любого начального положения.При подьеме уравновешиваемого органа2 в дополнительном цилиндре 9 реализуется энергия, соответствующая перепаду давления между изобарами 13 и 20 так, что обгцее гидравлическое усилие уравновешивания при подъеме определяется изобарой 13.Таким образом, гидравлическая уравновешиваюшая сила определяется давлениемизобар 13 и 14, а это с учетом сил трения дает одинаковое уравновешивающее усилие при подъеме и опускании уравновешиваемого органа 2, при этом энергия затрачивается только на трение и дросселирование на клапанах.Формула изобретения1. Устройство уравновешивания верти кально-подвижного органа металлорежущего станка, содержащее гидроцилиндр уравновешивания, шток которого предназначен для соединения с подвижным органом, а поршневая полость связана гидролинией с гидроаккумулятором, имеющим систему питания, редукционный и переливной клапаны, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе за счет уменьшения гидравлических потерь на дросселирование рабочей жидкости, устройство снабжено гид еравлическим узлом нагружения подвижного органа дополнительным усилием, при этом редукционный и переливной клапаны установлены в гидролинию связи аккумулятора с гидроцилиндром уравновешивания параллельно и навстречу друг другу.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что узел нагружения выполнен в виде двух- позиционного распределителя, связанного с одной стороны с системой питания гидро- аккумулятора и сливом, а с другой - со штоковой полостью гидроцилиндра уравновешивания.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что узел нагружения при подъеме подвижного органа выполнен в виде установленного параллельно гидроцилиндру уравновешивания дополнительного гидроцилиндра, поршневой полостью связанного через двух- позиционный распределитель либо с системой питания гидроаккумулятора, либо со сливом.1553325 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 10