Транспортировка станков. Испытание металлорежущих станков. Причины потери станком работоспособности, страница 22

G1, G2 - вес перемещающегося узла и вес системы, установленной на виброизолирующие опоры (при установке станка на бетонный блок - вес станка с фундаментом),в кг;

ΔL - путь перемещения узла в см;

L - расстояние между крайними опорами в см.

Коэффициент bφ при 4 опорах принимается равным 50, при 6 - 75 и при 8 опорах - 90.

При выводе формулы станок рассматривался как абсолютно жесткое тело на упругих опорах. Жесткость опор, определяющая величину угла наклона, выражена через частоту собственных колебаний станка на опорах

Как можно видеть из приведенной формулы, при одной и той же частоте fz , чем больше вес системы G , тем меньше угол наклона. Исходя из этого, можно показать, что при частоте fz ≤ 10-15 Гц работа с точными уровнями возможна только в том случае, если станок установлен на вспомогательный бетонный блок; при установке непосредственно на виброизолирующие опоры уровни зашкаливаются. При fz = 2-4 Гц работа с точными уровнями вообще невозможна, а при  fz ≥20 Гц работа с уровнями возможна и при непосредственной установке станков на упругие опоры.

Изменение податливости опор оказывает влияние не только на наклоны станка, но при числе опорных точек больше трех  на изменение упругих деформаций станины, с точки зрения изменения деформаций станины установка станков непосредственно на виброизолирущие опоры возможна в том случае, если деформации станины в результате изменения податливости опор увеличатся не более чем на 30-40%, т.е. если соблюдается условие                                         К21≥ 0,715 – 2,32/λ41

   показатель жесткости станины;

ЕI - жесткость станины в кг/см;

К2, К1 -коэффициенты жесткости стыка между станиной и основанием, отнесенные к единице длины станины, при упругой и жесткой установке соответственно в кг/см2.

Для станков подлитых К = Сz В , где С z – коэффициент упругого равномерного сжатия материала основания в кг/см3; B - ширина опорной поверхности станины в см. Для станков, опертых на отдельные опоры, К = nKz/L , где n - число опор; Кz- жесткость опоры в кг/см; L - длина станины в см.

Если при изменении податливости опор деформации станины увеличиваются больше чем на 40%, с целью повышения жесткости станин станки следует устанавливать на дополнительные бетонные блоки.

Требуемая жесткость станины с фундаментом (и отсюда размеры блока) ориентировочно может определяться из условия равенства деформаций станины при жесткой установке и при установке на вспомогательный упруго опертый бетонный блок.

где Кz - коэффициент жесткости стыка между фундаментом и основанием. Остальные обозначения прежние.

Следует отметить, что в раде случаев высота бетонного блока принимается большей, чем следовало бы из приведенных зависимостей, что объясняется конструктивными соображениями, необходимостью получить требуемую массу системы и т.п.

1.2.12. Пример  расчета

Подобрать параметры виброизоляции для внутришлифовального станка с наибольшим диаметром обработки 100 мм. Станок весом 1750 кг установлен на 5 башмаках и подлит. Результаты испытаний станка при жесткой установке:

f z1= 65 Гц;       fy1 = 21,4 Гц;    fx1 = 40 Гц;

γz1 =0,14;        γy1 = 0,1;          γx1 = 0,018.

Собственные частоты колебаний шлифовальной бабки:

fx δ = 70 Гц;    f z δ =300 Гц.

Параметры импульсных перемещений станины при реверсах:

1-й реверс      f a = 1,3 Гц;   ахQ = 16 мк;      fx1 = 40 Гц;     ax1 = 26 мк.

2-й реверс     fa = 5,7 Гц;      axQ = 22 мк;    fx1 = 40 Гц;     ax1=10 мк.

Примем, что чистота поверхности, которую можно получить на станке, - Ra=0,2мкм, и что станок относится к классу А. При этом допустимые амплитуды относительных колебаний инструмента и заготовки:

регулярных колебаний аотн р = 0,16 мк;  импульсных колебаний  аотн и= 0,5 мк.

а). Выбор параметров виброизоляции

Примем, что уровень регулярных колебаний оснований определяется данными, приведенными на рис.1. Хотя на частотах 65 и 40 Гц амплитуды колебаний значительно меньше максимальных, для простоты примем, что во всем интересующем нас частотном диапазоне az= 2,5 мк и ах =ay = 2 мк. При этом