Экспериментальное определение подъемной силы и жесткости цилиндрических аэростатических опор, страница 3

            Рассмотрим далее влияние удаления сопел поддува от края опоры. У опоры III сопла были удалены от края на 7 мм, а у опоры V - на 15 мм. Подъемная сила этих опор приблизительно одинакова и поэтому если по конструктивным соображениям у опор аналогичных диаметров следует приблизить сопла поддува к торцу опоры на расстояние до 7 мм, то их работоспособность при этом не ухудшается. Как подтвердили экспериметы, габаритные размеры шипа и втулки в значительной степени влияют на подъемную силу опоры. Выбираются они в основном по конструктивным соображениям,  однако при этом следует придерживаться  следующих рекомендаций:

            - оптимальный диметр опоры равен    - 90 мм;

            - минимальный диаметр опоры              - 25 мм

            Действует ли зависимость. что большим диаметрам опор соответствуют большие зазоры. Так при диаметре шипа - 25 мм диаметральный зазор Sд должен быть равен 35 мкм, при D - 40 мм ,Sд  =40 мкм, при D= 60 мм,    Sд=50 мкм и при   D=90 мм,   Sд=60 мкм

            Оптимальным отношением длины опоры к ее диметру считается 1.5 Хотя по конструктивным соображениям это отношение может быть =1. Из конструктивных и технологических соображений диаметр отверстий поддува назначается -0,3 мм.

            При больших диаметрах отверстий поддува и рекомендованных зазорах понижается жесткость опоры [64].

            Отметим, что представленные в таблицах жесткости опор необходимо при конструировании точных направляющих, в которых точность перемешения в основном зависит от жесткости опоры. Представленные в таблицах данные позволят выбрать зазоры, при которых обеспечивается наибольная жесткость.

            В процессе экспериментов с опорами № III и IV установлено, что несмотря на наличие зазоров между шипом и втулкой  соответственно 25 и 31 мкм, при подаче давления в опору наблюдалось изменение ее радиального зазора всего на 6 и 3 мкм. Это явление объясняется значительным отклонением (порядка 12 и 14 мкм) от круглости какшипа, так и втулки. После доводки этих опор и устранения указанной  погрешности формы зазора стали равны соответственно 28 и 18 мкм. Таким образом, точность изготовления опор играет важную роль в их работоспособности и отклоненение  от круглости опор не должно превышать 0,005 мм.

Заключение

            1. В результате анализа получены оптимальные параметры опор, для которых экспериментальным путем найдены значения подъемной силы и жесткости. Максимальная подъемная сила цилиндрической опоры (III и V с 12 соплами в ряду) равна 565Н при давлении подпора 0,5 МПа.

            2. Подъемная сила опор пропорциональна их площади.

            3. Найдены оптимальные диаметры зазора определенных диаметров цилиндрических опор.

            4. Установлено, что с точки зрения как функциональной, так  и технологической оптимальный диаметр сопла поддува - 0,3 мм. Увеличение диаметра сопел поддува приводит к снижению подъемной силы и жесткости опоры.

            5. Установлено, что максимальная подъемная сила достигается у цилиндрических опор с двумя рядами сопел поддува и с количеством сопел в каждом ряду равном 8.

            6. Оптимальное удаление сопел поддува от края опоры равно 1/4 ее общей длины, однако допускается ее минимальное удаление = 7 мм.

            7. Длина опоры должна лежать в диапазоне от D до 1,5 D.

            8. Установлено, что подъемная сила опор с карманами и микроканавками приблизительно одинакова. По технолргическим соображениям предпочтительней применение сопел поддува с круговыми карманами.

9. Отклонение от круглости цилиндрических опор (как шипа, так и втулки) не должно превышать 0,006 мкм.

Таблица 15.2 – Жесткость цилиндрических опор в зависимости от давления поддува

№ опоры	Жесткость,G в определенном диапазоне эксцентриси-тетов DЕ	Р, МПа
		0,1		0,2							0,3					0,4						0,5
I	G,H/мкм	18		:			20				:		20			:	20			13		:		21						15
	DЕ, мкм	4-14		2,5			2,5-13				3-5		5-14			2-5	6-9			9-14		2-5		5-10						10-14
II	G,H/мкм	5		8							9					13						:						16
	DЕ, мкм	5-22		3-21							2-21					1-20						12						2-21
III 12 сопел	G,H/мкм	-		:	10				20		:	13			28	:		15		21		:	15				21					15
	DЕ, мкм	-		4-6	6-20				20-28		4-6	6-21			21-28	3		3-18		18-28		2	2-10				10-20					20-27
III 6 сопел	G,H/мкм	3	12	8				26			10	14			45	23	11		35		25	17			:					25
	DЕ, мкм	5-17	17-25	4-18				18-26			4-13	13-22			22-26	4-8	8-19		19-22		22-26	3-16			16-18					18-26
IV	G,H/мкм	8		8							10			15		9			23			13							23
	DЕ, мкм	6-18		5-18							4-12			12-18		2-14			14-18			2-16							16-18
V 12 сопел	G,H/мкм	17	24	15		23				20	23	15			12	:		26		17		:				45					17
	DЕ, мкм	8-16	16-23	5-12		12-18				18-22	4-6	6-14			14-24	3		4-6		6-22		2				2-6					7-24
V 6 сопел	G,H/мкм	12		10		:				17	20	30			18	38		30		19		30				28					19
	DЕ, мкм	8-22		4-13		13-14				14-23	4-11	11-16			16-23	3-8		8-12		12-21		2-8				8-14					14-23