18. Обзор конструкций направляющих с гидродинамической, газовой смазкой. Использование гидро- и аэроразгрузки при перемещении узлов станка по направляющим.

Гидродинамические направляющие отличаются простотой конструкции, хорошо работают лишь при достаточно больших скоростях скольжения, которым соответствуют скорости главного движения (в продольно-строгальных, карусельных станках). Гидродинамиче­ский эффект, т. е. эффект всплывания подвижного узла, создается пологими клиновыми скосами между смазочными канавками, вы­полненными на рабочей поверхности направляющих (рис.69). В образованные таким образом сужающиеся зазоры при движении затягивается смазочный материал, и обеспечивается разделение тру­щихся поверхностей слоем жидкости. При малой ширине направляющей по сравнению с ее длиной

критическая скорость скольже­ния, м/с, после которой наступает жидкостная смазка,

(1.18)

где Р — общая нагрузка на направляющую, Н; h_min — минимальная толщина смазочного слоя, в зависимости от длины направляющей f_min = 0,06 ─ 0,1 мм; μ —динамическая вязкость, мПа·с; L, В — длина и ширина направляющей, мм.

Для различных скоростей скольжения и нагрузки существуют свои оптимальные геометрические параметры клинового скоса.

Серьезным недостатком гидродинамических направляющих яв­ляется нарушение жидкостной смазки в периоды разгона и торможе­ния подвижного узла.

Гидроразгрузка направляющих с полужидкостной смазкой за счет подачи в разгружающие карманы масла под давлением весьма эффективна для наиболее ответственных направляющих. Подбором давления масла в карманах можно резко уменьшить коэффициент трения, обеспечить высокую долговечность направляющих, а отсут­ствие всплывания, которое имеет место в гидростатических на­правляющих, обеспечивает высокую контактную жесткость и надеж­ную фиксацию узла после перестановки.

Сила трения в направляющих с гидроразгрузкой

(2.18)

где f — коэффициентсмешанного трения; Р₀ — сила гидрораз­грузки.

Сила гидроразгрузки та же, что и для гидростатических на­правляющих, Р₀ = p_KFc_F; обычно Р₀ = 0,7P_N.

Комбинация гидростатических и гидродинамических опор целе­сообразна при большом диапазоне изменения скоростей, что в на­правляющих встречается редко. Такие опоры применяют для быстро­ходных шпинделей станков с большим диапазоном регулирования

частоты вращения.

Комбинации гидростатических опор и направляющих качения целесообразны в отдельных случаях для создания замкнутых гидро­статических опор. Подпружиненные катки могут обеспечить надеж­ное замыкание гидростатических опор даже при отсутствии внешней постоянной нагрузки.

Сочетание гидростатических направляющих с аэростатическими возможно в случаях, когда аэростатические опоры выполняют вспомогательные функции уплотняющих устройств. Для силового замыкания аэростатические направляющие малопригодны из-за низкого давления в пневмосети.

Сжатый воздух используется для разгрузки нетяжелых узлов при вспомогательных их перемещениях. Например, для облегчения перемещения задней бабки в карманы ее напрвляющих подается сжатый воздух, создается воздушная подушка, на которой всплывает задняя бабка