ХАРАКТЕРИСТИКИ КОНІЧНИХ ПІДВІСІВ З ПОЗДОВЖНІМИ ГЛУХИМИ МІКРОКАНАВКАМИ ПОСТІЙНОЇ ШИРИНИ І РІЗНИМ ПРОФІЛЕМ ПО ГЛИБИНІ

Анотація

Газові підвіси з поздовжніми канавками успішно використовуються у високошвидкісних шпиндельних вузлах свердлильних та шліфувальних верстатів, технологічному обладнанні з обробки кристалів і прецизійних приладах. Але невелика в’язкість і стисливість газу вимагає детального дослідження всіх факторів, які впливають на їх роботу. Надійність газових підвісів залежить від відповідності розрахункових значень підйомної сили, моменту реакції і жорсткості робочого газового шару від зовнішньої навантаження, а економічність — від витрати газу. Інженери та вчені наполегливо ведуть пошук конструкцій і методів розрахунку газових підвісів з максимальними силовими характеристиками за мінімальних витрат газу. Це досягається використанням зовнішніх дроселів, комбінації зовнішнього та внутрішнього дроселювання потоку газу. Використання ж газових підвісів з поздовжніми канавками пояснюється технологічністю їх виготовлення та високою надійністю в роботі. Але підвіси такого типу значно поступаються за своїми характеристиками підвісам з регуляторами тиску поза несучого шару газу з відносною довжиною опори l £ 3. Для поліпшення характеристик підвісів з поздовжніми канавками необхідно зменшити витрати і шкідливі кругові перетікання газу в робочому зазорі з ділянки підвищеного тиску в бік зниженого. Це досягається використанням канавок змінного профілю з максимальною глибиною канавок в зоні подачі стисненого газу для роботи газових підвісів.

Запропоновано нанесення східчастих поздовжніх мікроканавок та мікроканавок, глибина яких змінюється за лінійним законом з максимальною глибиною  на лінії наддування стиснутого газу в робочі зазори конічного підвісу, що приводить до збільшення ефективності Е_ε (відношення K_ε^*/Q^*) використання конічних підвісів в шпиндельних вузлах, приладах тощо від 13,9 до 16,8 %, коли α = 2° і від 1,2 до 16,5 %, коли α = 6°, та зменшує радіальне зміщення осі вала із співвісного з корпусом положення на 17…27 % по відношенню до підвісів з мікроканавками постійної глибини (за однакового зовнішнього навантаження), що підвищує надійність роботи шпиндельних вузлів.

Профіль поздовжніх мікроканавок мало впливає на кутову та осьову жорсткості конічного підвісу і суттєво впливає на радіальну жорсткість.