Vedení hydrostatická - příklady

Transkript

1 Katedra onstruování stroů aulta stroní KKS/ KVS, KOS Vedení hydrostatcá - řílady Zdeně Hudec verze -. Tento roet e solufnancován Evrosým socálním fondem a státním rozočtem Česé reubly

2 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str./87 Hledáte valtní studum? Nabízíme vám e na Katedře onstruování stroů Katedra onstruování stroů e ednou ze šest ateder aulty stroní na Záadočesé unverztě v Plzn a atří na faultě nevětším. aulta stroní e moderní otevřenou vzdělávací nsttucí uznávanou v oblast vědy a výzumu ulatňovaného v rax. Katedra onstruování stroů dsonue moderně vybaveným laboratořem s očítačovou technou, na teré sou nař. studentům ro studní účely neomezeně dsozc nové verze ředních CAD (Pro/Engneer, Cata, NX ) a CAE (SC arc, Ansys) systémů. aboratoře atedry sou ve všední dny studentům lně dsozc nař. ro rác na semestrálních, baalářsých č dlomových racích, na dalších roetech v rámc unverzty aod. Kvalta výuy na atedře e úzce rooena s celounverztním systémem hodnocení valty výuy, na terém se růběžně, zeména o absolvování ednotlvých semestrů, odíleí všchn student. V současné době robíhá na atedře onstruování stroů významná omlexní novace výuy, v rámc teré m. vznaí nové valtní učební materály, teré budou v nadcházeících letech využívány ro odoru výuy. Jeden z výsledů této snahy máte nyní ve svých ruou. V rámc výuy mmo n maí student možnost zaot se na atedře taé do soluráce s ředním stroírensým odny v lzeňsém regonu mmo ně. Řada studentů rovněž vyíždí na studní stáže a raxe do zahrančí. Nabída studa na atedře onstruování stroů: Studní rogram Zaměření Studní rogram Zaměření Baalářsé studum (roy, ttul Bc.) B: stroní nženýrství ( zaměřený unverztně ) Stavba výrobních stroů a zařízení Doravní a manulační techna B4: stroírenství (zaměřený rofesně ) agstersé studum (roy, ttul Ing.) Desgn růmyslové techny Dagnosta a servs slnčních vozdel Servs zdravotncé techny N: Stroní nženýrství Stavba výrobních stroů a zařízení Doravní a manulační techna Více nformací naleznete na webech a Záadočesá unverzta v Plzn, ISBN doc. Ing. Zdeně Hudec, CSc.

3 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str./87 Předmluva Předládaná ublace slouží ro studum ředmětů KVS a KOS stroní faulty. Je zaměřena na onstruc hydrostatcých vedení obráběcích stroů. Text e členěn na atoly: Hydrostatcé vedení rovnné ro římočarý ohyb. V této atole sou odvozeny záladní vztahy ro výočet ložse s onstantní hydraulcou vodvostí a s onstantním roudem se vzáemným nebo tíhovým ředenutím. Výsledné hodnoty určuí tla, roud, hydraulcý výon a tuhost ložsa. Hydrostatcé vedení rovnné ro ruhový ohyb. Tento ty vedení e dále členěn na hydrostatcá ložsa axální a ložsa ro řenos axální síly a loného momentu.

4 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.4/87 OBSAH Hydrostatcé vedení rovnné ro římočarý ohyb Průto olee mezerou Hydrostatcé ložso rovnné ředenuté tíhou charaterstcé velčny Regulace rvem s onstantní hydraulcou vodvostí (G R onst.) Regulace rvem s onstantním roudem ( onst.) Vlv změny teloty na charaterstcé arametry ložsa Systém s alárou (onstantní hydraulcá vodvost G R onst.) Systém s regulací rvem s onstantním roudem ( onst)....6 Otmální rozměry rovnného hydrostatcého ložsa obdélníového tvaru....7 Stanovení zatížení ložsa z celového zatížení vedení Hydrostatcá rovnná ložsa s odsáváním odadního olee Hydrostatcé rovnné ložso ruhového tvaru.... Hydrostatcá ložsa vzáemně ředenutá Zatížení a transformace sl do soustavy souřadnc vedení Zatížení árů vedení Zatížení dvoce ředenutých ložse, maxmální hodnota Rozměry a součntelé ložse Regulace rvem s onstantní hydraulcou vodvostí (GR onst.) Součntel vodvost alár Reace ložse, tla čeradla Předětí a tuhost ložse Tla v ložsu, roud, hydraulcý výon ložsa Proud a hydraulcý výon vedení Regulace rvem s onstantním roudem (onst.) Reace a tlaové ředětí ložse, tla čeradla Předětí a tuhost ložse Tla v ložsu, roud, hydraulcý výon ložsa Hydrostatcé vedení rovnné ruhového ohybu Hydrostatcá ložsa axální vzáemně ředenutá Hydrostatcá ložsa rovnná ro řenos axální síly a loného momentu s regulací onst Rozměry a součntelé ložse Počáteční odmíny ložsa Zatížení Tla v ložsu ř zvedání desy Tloušťa oleového flmu, osunutí a slon desy, tlay v omorách a tla čeradla Centrcé zatížení ložsa Excentrcé zatížení ložsa Hydraulcý a třecí výon ložsa... 7 SEZNAY Seznam tabule Seznam obrázů Seznam oužté lteratury remní lteratura (atalogy, 79 Publace Přílohy... 79

5 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.5/87 Hydrostatcé vedení rovnné ro římočarý ohyb. Průto olee mezerou [m]..... déla mezery b [m]... šířa mezery h [m]... výša mezery (tloušťa oleového flmu) [Pa]..... tla olee na vstuu do mezery (tla v omoře) a [Pa]... tla olee na výstuu olee z mezery ρ (,87-,9) * [g/m ] měrná hmotnost olee ν [m /s]... nematcá vsozta olee η [g.m -.s - ]... dynamcá vsozta olee [m /s]... růtoové množství G [g -.m 4.s - ]... hydraulcá vodvost mezery Obr. - Průto mezerou nožství olee e dáno vztahem: b G... ( ) Kde G e hydraulcá vodvost dle vztahu: h G.. ( ) η a dynamcá vsozta: η ρ ν.. ( ). Hydrostatcé ložso rovnné ředenuté tíhou charaterstcé velčny, [N]... zatížení ložsa h, h [m]... tloušťa oleového flmu [-]... součntel únosnost ložsa [-]... součntel růtou ložsa, [Pa]... tla v omoře ložsa Hydrostatcé ložso (Obr. ) e určeno těmto rozměry: B [m].. šířa ložsa [m].. déla ložsa

6 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.6/87 b [m]... šířa omory l [m]... déla omory Z těchto arametrů se stanoví rozměry: efetvní déla mezery ve směru a l a l u B b.. ( 4 ) efetvní déla mezery ve směru u l... ( 5 ) efetvní šířa mezery ve směru a + l b a... ( 6 ) efetvní šířa mezery ve směru u B + b b u... ( 7 ) Průto olee z omory hydrostatcého ložsa se následně stanoví omocí vztahu b G... ( ). Dosazením substtucí b b a, b l a, dále b b u, l u se stanoví růtoy: a a G.. ( 8 ) la b u u G... ( 9 ) lu Celový růto ložsem e následně dán vztahem: b b... ( ) a u ( + ) + a u G la lu Označíme výraz součntel růtou ložsem: ba bu +.. ( ) la lu B + b Dosazením za b a, b u ze vztahů + l b u b a. ( 6 ), ( 7 ): + l B + b +.. ( ) l B b Celový růto ložsem e oté dán vztahem:

7 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.7/87 G ( ) Obr. - Hydrostatcé ložso rovnné Zatížení ložsa e dáno vztahem: A... ( 4 ) Kde e: celová locha ložsa A B. ( 5 ) součntel únosnost ložsa Ae.... ( 6 ) A

8 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.8/87 de A e e efetvní locha ložsa, terá se stanoví z obemu tlaového vrchlíu dle Obr., terý se rovná síle ložsa t.: 6 ( b + B l + B + b l ) Ae Z tohoto vztahu lyne: A e.. ( 7 ) ( b + B l + B + b l )... ( 8 ) 6 Dosazením do. ( 6 ) se stanoví součntel únosnost ložsa: b + B l + B + b 6 B * l.... ( 9 ). Regulace rvem s onstantní hydraulcou vodvostí (G R onst.) Pro růto do omory řes hydraulcý rve s onstantní vodvostí latí: ( c ) GR G. ( ) Kde sou: G R [g -.m 4.s - ]... hydraulcá vodvost regulačního rvu (aláry) G [g -.m 4.s - ]... hydraulcá vodvost ložsa c [Pa].. tla olee na čeradle [Pa]... tla olee v omoře ložsa Př seřzování ložsa sou dány tyto arametry: h [m].očáteční tloušťa oleového flmu ř zatížení ložsa slou [N]..ředětí ložsa tíhou Př zatěžování ložsa e dáno: [N]..max. zatížení ložsa h G Ze vztahu η. ( ) oté lyne očáteční hydraulcá vodvost ložsa: h G... ( ) η Ze vztahu A. ( 4 ) se stanoví: očáteční tla v omoře: ( ) A A e A max. tla v omoře:.... ( ) A

9 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Podlady ro: KKS/KOS Katedra onstruování stroů str.9/87 Ze vztahu... ( ) nadále lyne očáteční roud: G... ( 4 ) Ze vztahu ( ) se stanoví vodvost aláry ro : c c R G G G ( 5 ) Dosazením.. ( 5 ),... ( ) a... ( ) do ( ) se stanoví tla v omoře v závslost na tloušťce oleového flmu h: + h h c c.. ( 6 ) Obr. - Posunutí tělesa v ložsu Pro stanovení mezí zatížení ložsa e vhodné zavést tyto velčny: [m].... absolutní osunutí tělesa ložsa od očáteční olohy (h ) ; relatvní osunutí tělesa ložsa od očáteční olohy (h ) Z tohotochyba! Nenalezen zdro odazů. vylývá: + h h. ( 7 ) G ( ) R c G G c c R G G G η h G η h G ( ) R c G G

10 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str./ Tla [Pa] ( ). ( ) Posunut Obr. 4 - Tlaová charatersta ložsa s regulací GR onst.... ( 8 ) h c c h Dosazením do + h c c + ( + ).. ( 6 ) se stanoví:.... ( 9 ) Tento vztah určue tlaovou charaterstu ložsa (Obr. 4). Tato závslost e určena těmto oraovým odmínam:, (ze vztahu A. ( )), dále (ze vztahu A... ( )). Dosazením těchto údaů se z tohoto vztahu odvodí otřebný tla čeradla: ( + ) ) c ( ) ( + ) Tla čeradla musí umožnt zvednutí ložsa na hodnotu vůle h ř max. zatížení t.: c max( c, cz ).. ( ) Kde e:

11 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str./87 cz. ( ) A Kde e locha omory: A l b... ( ) Vodvost aláry e určena součntelem: c κ. ( 4 ) Výraz c ( κ )( + ). ( 9 ) lze oté uravt na:. ( 5 ) + Z tohoto výrazu lze nadále stanovt max. hodnotu relatvního osunutí ro daný max. tla. Vodvost aláry se stanoví ze vztahu GR G G.. ( 5 ). t.: c c G G κ R.. ( 6 ) Pro stanovenou hodnotu G R se následně určí déla aláry (Obr. 5) ze vztahu: G R c + 4 R π d 8 η l R c ( + )... ( 7 ) Pro daný vntřní růměr aláry d R e oté déla: l R 4 R π d 8 η G R.. ( 8 ) c Dosazením vztahu + ( κ )( + )... ( 5 ) do A ( 4 ) se stanoví závslost zatížení ložsa na relatvním osunutí: Obr. 5 Kalára

12 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str./87 Zatzen [N] ( ) Posunut Obr. 6 - Slová charatersta ložsa s regulací GR onst. c A..... ( 9 ) + ( κ )( + ) Pro mezní hodnoty osunutí se stanoví mezní hodnoty zatížení. c A Tuhost ložsa se stanoví dervací vztahu + ( κ )( + ).. ( 9 ) s využtím h d. ( 8 ). ( ) ( κ ) ( + ) c A ( 4 ). d + κ + h Pro (t. h h ) e tuhost dána vztahem: ( ) ( ) [ ( ) ( ) ] κ c A..... ( 4 ) κ h h κ Obdobně se stanoví závslost roudu na relatvním osunutí dosazením c c + ( + ) G ( 9 ) do.. ( ) G ( ) ( + ) h ( 4 ) η Pro e a roud: h.. ( 4 ) η Pro mezní hodnoty osunutí ; se stanoví mezní hodnoty roudu ( Obr. 7 )

13 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str./87 Proud [m/s] ( ) Posunut Obr. 7 - Proudová charatersta ložsa s regulací GR onst. Třecí síla ložsa se určue ro tyto velčny: Ε.. oměrné osunutí ro zatížení () v.. rychlost ložsa vzhledem vedení (t. rychlost saní) ř max. zatížení ( ) T A A η v...( 44 ) h ( + ) Součntel tření ve vedení e dán vztahem: f v T.. ( 45 ) ( ) Třecí výon ložsa se řemění v telo: P T....( 46 ) T v Hydraulcý výon ložsa - řemění se v telo: P( ) ( ) ( ).... ( 47 ) ( ) h + h G Dosazením η ( 4 ), η. ( ) a c + ( κ )( + ). ( 5 ): P ( ) ( κ )( ) ( 48 ) + c ( ) G + Výon čeradla vztažený na ložso: P c ( ).. ( 49 ) c

14 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.4/87 Př.: - Charatersta hydrostatcého rovnného ložsa s regulací G R onst. Dáno: Šířa ložsa Déla ložsa Šířa omory Déla omory Předětí ložsa ax. zatížení ložsa Knematcá vsosta olee B mm 6 mm b 4 mm l 54 mm 6 N 64 N 5 ν 6,8* m * s,9* g * m ěrná hmotnost olee ρ Počáteční tloušťa oleového flmu ř zatížení ložsa slou h, mm Rozsah říustného relatvního osunutí tělesa ložsa od očáteční olohy (h ),4; +,4 ax. rychlost ložsa vzhledem vedení ř relatvním osunutí v m. mn - Vntřní růměr aláry d R,8 mm Stanovt: Tla olee na čeradle c Délu aláry l R Slovou charaterstu ložsa - max. a mnmální zatížení, Tlaovou charaterstu - max. a mnmální tlay, ax. hodnotu relatvního osunutí Proudovou charaterstu ložsa - očáteční, max. a mn. růto olee ložsem,, Počáteční tuhost ložsa () Třecí sílu, součntel tření, třecí a hydraulcý výon ložsa, výon čeradla vztažený na ložso A B ( 5 ). locha ložsa: A, m b + B l + B + b * l 6 B ( 9 ). součntel únosnost ložsa: A A ( ). očáteční tla v omoře:,88,65 Pa.. ( ) max. tla v omoře:,65 Pa η ρ ν. ( ). dynamcá vsozta olee: η,6g. m s.

15 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.5/87 Dosazením, 4,,65 Pa,,65 Pa do vztahu c ( + ) ) ( + ).. ( ) se určí mn. hodnota tlau čeradla: c,9 Pa Kontrola tlau čeradla vzhledem zvednutí ložsa na hodnotu vůle h ř max. zatížení dle vztahů: A l b. ( ), A,77 m cz A ( ) P cz,8 Pa c max( c, cz ).( ) Volba tlau čeradla: c, Pa Tím e určena onstanta ro stanovení vodvost aláry dle vztahů: κ c.. ( 4 ): Tato onstanta závsí zřemě na oměru κ,5. κ 4,5, v říadě nízých hodnot se volí ax. hodnota relatvního osunutí se určí ze vztahu + ( κ )( + ) ( 5 ) ro a stanovené hodnoty c,9 Pa a κ 4, 5 t.: c κ h G. ( ). hydraulcá vodvost ložsa: η G G κ R,98 4 G,676e 4g. m. s... ( 6 ) vodvost aláry: + l B + b + Kde e l B b..... ( ). c 4 G R 6,6e g. m. s

16 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.6/87 π d R lr Déla aláry se oté stanoví ze vztahu 8 η GR. ( 8 ): l R 7mm ax. a mn. tla v omoře se stanoví ro, 4,, 4, ze vztahu c + ( κ )( + ).. ( 5 ): Obdobně se stanoví max. a mn. zatížení ložsa ze vztahu c A + ( κ )( + ). ( 9 ): Tuhost ložsa ř vylývá ze vztahu ( ) ( ) κ c A κ h h κ... ( 4 ), 654Pa, 4Pa 64, N ožadave: 64 N, N ( ) 975N mm / Proud olee rocházeící ložsem se stanoví ro stavy, 4,,, 4 + l B + b + omocí vztahů l B b..... ( ) ( ) h + a dále η..... ( 4 ): 5,,6 / mn l,l / mn,6 / mn l A A T η v f Třecí síla ložsa ze vztahu h ( + ) T v. ( 44 ), součntel tření ( )... ( 45 ) a třecí výon ložsa PT T v.. ( 46 ), hydraulcý výon ložsa P( ) ( ) ( ) ( 47 ) výon čeradla vztažený na ložso Pc c ( )... ( 49 ): 4 T 4 N f,4 P v T 4 W P( ),8 W Pc,6 W

17 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.7/87.4 Regulace rvem s onstantním roudem ( onst.) Pro onstantní růto do omory latí: G. ( 5 ) Kde e: G [g -.m 4.s - ]... hydraulcá vodvost ložsa [Pa].. tla olee v omoře ložsa Př seřzování ložsa sou dány tyto arametry: h [m].. očáteční tloušťa oleového flmu ř zatížení ložsa slou [N].. ředětí ložsa Př zatěžování ložsa e dáno: [N]..max. zatížení ložsa h G Ze vztahu η. ( ) se stanoví očáteční hydraulcá vodvost ložsa, dle vztahu A... ( ) očáteční tla v omoře, ze vztahu A ( ) max. tla v omoře, G ze vztahu. ( 4 ) roud ložsa. h G G Dosazením do ( 5 ) za, η.. ( ), dále h h + ( 7 ) a h... ( 8 ) se stanoví:..... ( 5 ) h h ( + ) Tento vztah určue tlaovou charaterstu ložsa (Obr. 8). Z této závslost se stanoví max. osunutí dosazením těchto údaů: (ze vztahu A. ( )), dále (ze vztahu A... ( )):... ( 5 ) Kraní hodnoty relatvního osunutí tělesa ložsa od očáteční olohy (h ) ; se následně stanoví tato:

18 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.8/87 < zaorouhlení na. desetnné místo Tla [Pa].q ( ). ( ) Posunut Obr. 8 - Tlaová charatersta ložsa s regulací onst. h ( + ) Dosazením vztahu h. ( 5 ) do A ( 4 ) se stanoví zatížení ložsa na relatvním osunutí: A. ( 5 ) ( + ) Pro mezní hodnoty osunutí se stanoví mezní hodnoty zatížení. Zatzen [N] q ( ) Posunut Obr. 9 - Slová charatersta ložsa s regulací onst. A Tuhost ložsa se stanoví dervací vztahu ( + ). ( 5 ) a h. ( 8 ).

19 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.9/87 ( ) d d A.. ( 5 ) 4 ( + ) h Pro (t. h h ) e tuhost dána vztahem: ( ) A.... ( 54 ) h h Z orovnání se vztahem ro tuhost ložsa s regulací G R onst vylývá: ( ) κ.... ( 55 ) () κ Tuhost ložsa s regulací onst. e zřemě větší než ložsa s regulací G R onst. Př shodném ředětí. Tla čeradla Pro regulac onst. se obvyle oužívaí roudové vently. Jech funce e odmíněna mnmálním tlaovým sádem Pa t. tla čeradla e dán vztahem: ( ) Pa c.. ( 56 ) + Př.: - Charatersta hydrostatcého rovnného ložsa s regulací onst. Dáno: Šířa ložsa B mm Déla ložsa 6 mm Šířa omory b 4 mm Déla omory l 54 mm Předětí ložsa 6 N ax. zatížení ložsa 64 N Knematcá vsosta olee 5 ν 6,8* m * s ěrná hmotnost olee ρ,9* g * m Počáteční tloušťa oleového flmu ř zatížení ložsa slou h, mm Stanovt: Tla olee na čeradle c Slovou charaterstu ložsa - max. a mnmální zatížení, ax. hodnotu relatvního osunutí Tlaovou charaterstu - max. a mnmální tlay, Proud ložsa - Počáteční tuhost ložsa () a orovnání s tuhostí ložsa () s regulací G R onst Shodně ao u ložsa s regulací G R onst: A B. ( 5 ) locha ložsa: A, m b + B l + B + b * l. ( 9 ).. součntel únosnost ložsa: 6 B,88 A.. ( ) očáteční tla v omoře:

20 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str./87,65 Pa A. ( ) max. tla v omoře:,65 Pa η ρ ν ( ). dynamcá vsozta olee: η,6g. m s. h G Ze vztahu η. ( ) se stanoví očáteční hydraulcá vodvost ložsa, + l B + b + ze vztahu l B b... ( ) se stanoví součntel růtou ložsem a G oté ze vztahu. ( 4 ) roud ložsa:, l/mn Volba regulačního rvu z atalogu [ 4]: Regulační ventl Regulační rozsah roudu Dále dosazením do vztahu ( 5 ): R6A q v,5, l/mn -,59 Kraní hodnoty relatvního osunutí tělesa ložsa od očáteční olohy (h ) ; se oté stanoví tato: Dosazením raních hodnot do tlau v omoře ložsa: h h ( + ),; +,.. ( 5 ) se stanoví raní hodnoty,77 Pa, Pa Obdobně se stanoví hodnoty zatížení ložsa ze vztahu A.. ( 4 ): 76 N,8 N ( ) A Tuhost ř vylývá ze vztahu h h ( 55 ): () 6 N/mm ( ) κ Porovnání tuhostí dle vztahu () κ ( 56 ):

21 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str./87 ( ) 4,5, (),5 Tla čeradla ř užtí roudového ventlu e dán vztahem ( ) + c Pa. ( 57 ): c,7pa.5 Vlv změny teloty na charaterstcé arametry ložsa Př nárůstu teloty vsozta olee lesá, což ř dané tloušťce oleového flmu ovlvňue h G vodvost sáry ložsa dle vztahu η. (). K tomuto evu dochází ředevším ř rozběhu stroe, dyž se očáteční nízá telota odovídaící oolí zvyšue na rovozní hodnotu..5. Systém s alárou (onstantní hydraulcá vodvost G R onst.) G ( c ) GR G Ze vztahů. ( ), η ( ), 4 π d R GR 8 η lr. ( 7 ) vylývá: 4 η c πd R h 8η lr V tomto výrazu se zřemě zrátí η, onst dle A. ( 4 ) t.: h onst. nedode tedy e změně tloušťy oleového flmu ř změně vsozty..5. Systém s regulací rvem s onstantním roudem ( onst) h G G Ze vztahů.. ( 5 ), η ( ), ro onst, onst. se stanoví: η h Z tohoto výrazu vylývá, že změna vsozty zůsobí změnu tloušťy oleového flmu. Vzhledem tomu, že vsozta závsí na telotě, dochází během náběhu hydrostaty na rovozní telotu olesu tloušťy oleového flmu a tím e změně olohy suny uložené na hydrostatcém vedení. Ze ředchozích vztahů vylývá o dosazení výrazu ro vodvost ř telotách t, t: G G t t G G t t ρν ρν h h t t t t h

22 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str./87 h h t t ν t..... ( 57 ) ν t.6 Otmální rozměry rovnného hydrostatcého ložsa obdélníového tvaru Proet stroe určue druhy vedení (luzné, valvé a hydrostatcé), očet drah ednotlvých vedení a ech rozměry. Pro římočaré vedení otočného stolu (Obr. ) e to: očet druhů: vedení valvé (rov. Y, Z), vedení hydrostatcé (rov. X, Y) n D 5.. očet drah hydrostatcého vedení v [m]... déla dráhy hydrostatcého vedení B [m].. šířa dráhy hydrostatcého vedení t. šířa hydrostatcého ložsa n K očet hydrostatcých ložse na dráze Z těchto údaů se stanoví: déla ložsa v. ( 58 ) nk součntel vněších rozměrů ložsa B δ... ( 59 ) δ Tab. - Otmální šířa omory [ 9] λ B b B,57,49,45,4,4,9 součntel šířy omory ložsa b B λ.. ( 6 ) Z tohoto vztahu a hodnoty λ z Tab. se následně stanoví otmální šířa omory b. Krterem ro otmalzac e mnmální hydraulcý výon ložsa. 5 6

23 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str./87 Obr. - Hydrostatcé vedení saní otočného stolu [ 5]

24 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.4/87 Obr. - Hydrostatcé ložso rovnné-otmalzace rozměrů

25 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.5/87 Ze vztahů Obr. - Těsnění rovnného hydrostatcého ložsa B b ( 4 ), l l ( 5 ) a u l a lu se stanoví déla omory: l +.. ( 6 ) Obvyle se ole z hydrostatcých ložse odvádí do odadních dráže v lož (Obr. ), čelní lochy ložse se utěsňuí (Obr. ). Př.: - Otmalzace rovnného ložsa ro římočaré vedení Dáno: Déla vedení v mm Šířa ložsa B 5 mm Počet ložse na vodcí dráze n K 5 Obr. -Hydrostatcé vedení saní otočného stolu [ 5] Obr. - Hydrostatcé ložso rovnné-otmalzace rozměrů Stanovt: l a B b rozměry ložsa, b, součntele únosnost a vodvost ložsa a lochu ložsa A v Z nk. ( 59 ): B δ Z... ( 6 ) b λ B. ( 6 ) 6 mm δ,5

26 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.6/87 Z Tab. : b λ Z B ( 6 ): b B λ,94 λ.... ( 6 ) Z l B + b ( 6 ): Z A B.. ( 5 ): Z + l B + b + l B b ( ) a b + B l + B + b * l 6 B. ( 9 ): b 59 mm l 5 mm A,9 m 9,65.7 Stanovení zatížení ložsa z celového zatížení vedení Zatížení ložsa se určue z těchto ředoladů: Počáte soustavy souřadnc vedení (X, Y, Z) e umístěn ve středu ružnost rovnných ložse - těžšt obrazce (Obr. ) Zatížení se člení na onstantní, teré vytvářeí ředětí a roměnné. Působště sl e obecně mmo střed ružnost. Př.: 4 - Zatížení rovnného hydrostatcého ložsa Dáno: Tíha saní stolu S N Tíha desy stolu D 55 N Působště ředeínacích sl e ve středu ružnost obrazce ložse r Proměnné zatížení: ax. tíha obrobu 95 N Vetor tíhy obrobu Působště tíhy obrobu r 45 mm Počet ložse na vodcí dráze n 5 Počet vodcích drah n D 5 Rozměry a součntelé ložsa Př. Obr. - Hydrostatcé vedení saní otočného stolu [ 5] Obr. - Hydrostatcé ložso rovnné-otmalzace rozměrů Stanovt: Slové a tlaové ředětí ložsa, Slové a tlaové zatížení ložsa max.,, mn. m, m

27 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.7/87 Předětí vodcích drah: + c S D... ( 6 ) Předětí ložsa: c 65N c... ( 64 ) n nd ( ) 6N, 45Pa Pozn.: Předětí není ovlvňováno loným momentem s ohledem na r. Proměnné zatížení vodcích drah: Zatížení vetorem roměnné síly Zatížení loným momentem r x 95N... ( 65 ) 47,5 Nm Zatížení raních ložse drah A, B, C, D od složy x vetoru : x x.... ( 66 ) nd + Zatížení drah A, B od složy z vetoru a složy y vetoru : B z D A + y... ( 67 ) nd BD + BD B x A, N z D B y... ( 68 ) nd BD + BD Zatížení oncových rotlehlých ložse dráhy A: + n A B 59,7 N A A x.. ( 69 ) n A 64N A A x.. ( 7 )

28 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.8/87 Zatížení oncových rotlehlých ložse dráhy B: + n A 64 N B B x.. ( 7 ) n B N B B x. ( 7 ) ax. a mn. hodnoty roměnného zatížení ložsa: ax. zatížení B N max mn( A, B ). ( 7 ) n. zatížení max 64 N mn max(, A B). ( 74 ) ax. a mn. hodnoty celového zatížení ložsa: ax. zatížení m max N max.. ( 75 ) n. zatížení 9N mn.... ( 76 ) m 8 N ax. tla v ložsu e oté dán vztahem A ( ) Obdobně ř dosazení m : m 4,5 Pa 4,5 Pa.8 Hydrostatcá rovnná ložsa s odsáváním odadního olee ožsa s odadem olee do dráže lože (Obr. ) sou ednoduchá ole vytéaící z ložse se svádí drážam do nádrže řečerávacího agregátu a odtud a řes fltrac do vlastního agregátu hydrostaty. Odadní ole e chráněn telesocým rytím rot růnu nečstot a chladcí aalny z racovního rostředí. Ochrana rot ronání řezné aalny e vša často neúčnná, aalna se mísí s oleem a zůsobue řelňování nádrže agregátu hydrostaty.

29 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.9/87 Tato závada se odstraní searací olee od řezné aalny v hydraulcém agregátu což, vša zvýší eho techncou náročnost. Řešením tohoto roblému e onstruce ložsa s odsáváním odadního olee. Exstuí tyto onstruce: Drenážní dráža oolo všech ložse bez těsnění vzhledem oolí nedostatem e ún část olee z drenážní drážy ložse do svodových dráže lože Drenážní dráža olem všech ložse s těsněním vzhledem oolí odstraňue nedostate ředchozího řešení ř obdélníovém tvaru drenážní drážy se těsnění vyrábí sleením 4 římých úseů stěrače [ ] což zvyšue racnost a tím nálady Drenážní dráža olem aždého ložsa s těsněním vzhledem oolí (Obr. 4) těsnění e normalzované [ ], ložsa sou roto ruhového tvaru Obr. - ožsa se solečnou drenážní drážou

30 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str./87.9 Hydrostatcé rovnné ložso ruhového tvaru Obr. 4 - Hydrostatcé ložso ruhového tvaru s těsněním Hydrostatcé ložso ruhového tvaru (Obr. 4) e určeno těmto rozměry: R [m]... mnmální oloměr ložsa R [m].... oloměr ložsa Poté latí ro lochy: A πr. ( 77 ) A πr.. ( 78 ) Pro řehlednost se zavede vztah ro oměr menovtého mnmálnímu oloměru ložsa: R ρ. ( 79 ) R Pro růtočné množství latí vztah: d G b ( 8 ) dx

31 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str./87 Do tohoto vztahu se dosadí: x r b π r Z výsledného výrazu se odvodí ntegrací tla r v místě r a v omoře : r R ln G π r R.. ( 8 ) ln ln ρ..... ( 8 ) G π R G π Zatížení ložsa e dáno vztahem: R π R + π r r dr.. ( 8 ) Po dosazení se stanoví: R R A π R ρ.... ( 84 ) R ln ρ ln R Ae Př využtí vztahu A. ( 4 ), A ( 6 )a výrazu ro celovou lochu ložsa A πr ( 78 ) se stanoví součntel únosnost ložsa: ρ.. ( 85 ) ln ρ oté lze využít vztahy A ( ) a A. ( ) R ln ln ρ Z G π R G π. ( 8 ) se odvodí: π G. ( 86 ) ln ρ G Z vztahu... ( ) se určí součntel růtou ložsem: π.... ( 87 ) ln ρ Otmalzace rozměrů ložsa se rovádí odle rtera mnmálního ztrátového výonu, terý e dán vztahy:

32 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str./87 A T T A A η v h ( + ) πr ( 44 ), tento vztah se uraví dosazením. ( 79 ) t.: ρ A η v..... ( 88 ) h ( + ) A πr ( 78 ) a P T c P( T v ) G ( ) ( 46 ), ( κ )( ) ( 48 ) π ln ρ ( 88 ). Celový ztrátový výon v ložsu ř osunutí, terý závsí na ρ e dán vztahem: P c ( ρ ) P ( ρ ) + P( ρ ) T ( 89 ) η v 4 ρ c A + G ( + ) h ( + ) ( κ )( + ) π ln ρ ( ) ( ) ( ) P ρ P T ρ P c ρ R ρ Obr. 5 - Ztrátový výon ložsa v závslost na R Z grafu na Obr. 5 e zřemý otmální oměr v rozsahu ρ (,;, 4), terý lze využít ro úvodní návrh ložsa. Přesná hodnota ρ se stanoví nalezením extrému t.: dpc dρ terý vede e vztahu: C ln ρ ρ... ( 9 ) ρ

33 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str./87 Kde e: C + v c ( κ )( + ) η A h ( + ) π G ( + ) Př.: 5 - Charatersta hydrostatcého rovnného ložsa ruhového tvaru s regulací G R onst. Dáno: Šířa vedení B mm Déla ložsa mm Poloměr ložsa (vntřní oloměr odadní drážy) R 5 mm Předětí ložsa N ax. zatížení ložsa 6 N Knematcá vsosta olee 5 ν 6,8* m * s ěrná hmotnost olee ρ,9* g* m Počáteční tloušťa oleového flmu ř zatížení ložsa slou h, mm Rozsah relatvního osunutí tělesa ložsa od očáteční olohy (h ),4; +, 4 ax. rychlost ložsa vzhledem vedení ř relatvním osunutí v m. mn - Vntřní růměr aláry d R,8 mm Obr. 4 - Hydrostatcé ložso ruhového tvaru s těsněním Stanovt: Tla olee na čeradle c Slovou charaterstu ložsa - max. a mnmální zatížení, Tlaovou charaterstu - max. a mnmální tlay, Proudovou charaterstu ložsa očáteční růto olee ložsem Počáteční tuhost ložsa () Z grafu na ) 4 ( ) ( ) ( ) P ρ P T ρ P c ρ ρ R ρ Obr. 5 - Ztrátový výon ložsa v závslost na R se zvolí: ρ,4

34 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.4/87 ρ Ze vztahu ln ρ.. ( 86 ) π a vztahu ln ρ.. ( 88 )se oté stanoví: Ze vztahu Ze vztahu R ρ R A πr,78 8,6 ( 8 ) se stanoví:. ( 78 )se určí: R 7mm A,7m Ze vztahů A ( ) a A. ( ) se stanoví ředětí a max. tla v omoře:,8 Pa,6 Pa h G Ze vztahu η G ( ) a. ( 4 ) se stanoví roud ložsa:,6 l/mn Př regulac alárou se určí dosazením, 4, a do vztahu c ( + ) ) ( + ).. ( ) mn. hodnota tlau čeradla, o zaorouhlení: Kontrola tlau čeradla ř zvedání saní ze stavu bez vůle (dosed): cz A... ( ) c max( c, cz ). ( ) c,7 Pa c,7 Pa κ c Vodvost aláry e oté dána vztahem.. ( 4 ): Ze vztahu c A + ( κ )( + ) ( 9 ) se stanoví: κ 6,9 6, 8N

35 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.5/87 ožadave: 6 N 8N ( ) ( ) κ c A Ze vztahu κ h h κ ( 4 ):. Hydrostatcá ložsa vzáemně ředenutá ( ) 7N mm /.. Zatížení a transformace sl do soustavy souřadnc vedení Obr. 6 Zatížení vedení Vedení e určeno délou v, šířou B v dále šířou bočního vedení B. Do těchto rozměrů se vloží systém souřadnc X, Y, Z. Vedení e zatíženo vetory řezné síly, tíhových sl, a hnací síly s. Transformace sl ůsobících na těleso do očátu souřadnc soe (X, Y, Z) se rovádí ro, n tato: určením vetoru olohy sl r x y z..... ( 9 ) r S x z.. ( 9 ) S určením vetorů sl vněší síly x y S... ( 9 ) hnací síla z s.. ( 94 ) η v y

36 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.6/87 de e η v,95 odhad účnnost vedení. určením vetorů momentu v očátu souřadnc soe (X, Y, Z): r x.... ( 95 ) S r S x S.... ( 96 ) Výočet se rovádí tato:.... ( 97 ) x y z y x determnant z y determnant x z determnant y z x z x y z x y..... ( 98 )... ( 99 ). ( ) S.. ( ) S x Sy Sz Sx determnant S z S. ( ) z Sy determnant S x S.. ( ) xs Sz determnant. ( 4 ) S stanovením celových vetorů sl a momentů v očátu souřadnc soe (X, Y, Z): c c n n.. ( 5 ) + S ( 6 ).. Zatížení árů vedení Vedení se vyznačue třem áry vodcích loch (A, B, C), aždý ár e zatížen momentem a slou, teré se odvodí z vetoru síly a momentu ůsobících v očátu soustavy souřadnc. Soustava souřadnc se oládá do os souměrnost árů vodcích loch. Zatížení árů vodcích loch se stanoví z těchto vztahů: z y A... ( 7 ) Bx z y B +... ( 8 ) Bx c x... ( 9 )

37 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.7/87 Kde B x e vzdálenost vedení A B: B + B B B x v ( ) x A B.... ( )..... ( ) C z.. Zatížení dvoce ředenutých ložse, maxmální hodnota Zatížení dvoce ředenutých ložse e dáno vztahy: ožsa vedení A a B: x..... ( ) n A A + n A A x.... ( 4 ) x. ( 5 ) n B B + n B B x.... ( 6 ) Kde e x síla na vedeních A a B vyvolaná momentem x dle vztahu: x x...( 7).. +. íry. a. sou vzdálenost ložse na vodcích lochách (Obr. 7) a sou dány vztahy:. v ( 8 ). v.. ( 9 ) déla ložsa ožsa vedení C: + n C C z.. ( ) C C z.... ( ) n de e z síla na vedení C vyvolaná momentem z dle vztahu: z z..... ( ) +... n..očet ložse na vodcí dráze axmální zatížení dvoc ložse se následně stanoví omocí vztahů:

38 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.8/87 ax. zatížení dvoce ložse vedení A B v záorném smyslu souřadnc ( ) mn( A, B ).. ( ) ax. zatížení dvoce ložse vedení A B v ladném smyslu souřadnc ( ) max( A, B ) ( 4 ) ax. zatížení dvoce ložse vedení C (smysl nerozhodue) max( C, C ) ( 5 )..4 Rozměry a součntelé ložse, [N]... zatížení -tého ložsa h, h [m]... tloušťa oleového flmu [-]... součntel únosnost ložsa [-]... součntel růtou ložsa, [Pa]... tla v omoře ložsa Vedení a hydrostatcá ložsa (Obr. 7) sou určena těmto úda: v [m].. déla vedení B [m].. šířa vedení a ložsa [m].. déla ložsa b [m].. šířa omory l [m]... déla omory ro Obvyle latí:, t. déla ložsa e stená na všech drahách. v Déla ložsa se stanoví ze vztahu nk. ( 59 ), z daných hodnot šířy se určí B δ součntele δ ro ednotlvá ložsa omocí vztahu:. ( 6 ). Pomocí Tab. - Otmální šířa omory [ 9] - se stanoví součntel šířy omory λ, terý umožní b λ určt šířu omory b omocí vztahu B. ( 6 ). Déla omory e nadále dána vztahem l B + b.... ( 6 ). Součntelé vodvost a únosnost ložse ro sou oté dány vztahy: + l B + b + l B b. ( ), b + B l + B + b * l 6 B... ( 9 ) Protlehlá ložsa vedení s rozdílným rozměry (B B) maí rozdílný hydraulcý výon e to dáno vztahem: P ψ... ( 6 ) P φ

39 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.9/87 Výraz e stanoven ro výony ř dy latí: A.. ( 7 ) A Z tohoto výrazu se určí oměr ředeínacích tlaů v ložsách, terý e dán součntelem φ: A φ.. ( 8 ) A h G G Z výrazů ( 4 ) a η. ( ) se určí růto ro obě ložsa a. Z uvedených vztahů e zřemé, že ložso menší šířy má větší hydraulcý výon roud roto se hodnota φ omezue odmínou: φ,... ( 9 )

40 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.4/87 Obr. 7 Hydrostatcé vedení se vzáemně ředenutým ložsy rozměry, zatížení

41 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.4/87 Obr. 8 Hydrostatcé vedení se vzáemně ředenutým ložsy rozložení sl ůsobících na vedení..5 Regulace rvem s onstantní hydraulcou vodvostí (GR onst.)..5. Součntel vodvost alár Součntel nastavení vodvost aláry e dána vztahem de bude zřemě vyšší tla se volí: κ κ c,5... ( ) A φ Úravou výrazu A. ( 9 )se stanoví: c φ c ( 4 ), ro užší ložso, κ ( ) κ κ c Pro stanovené κ se oté určí ze vztahu ( 4 ) c

42 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.4/87 c... ( ) κ..5. Reace ložse, tla čeradla ožsa, Reace ložsa v závslost na relatvním osunutí e dáno vztahem.. ( 9 ) t.: A c... ( ) ( κ )( + ) + Obdobně reace ložsa : A c.. ( 4 ) ( κ )( ) + Reace dvoce ložse - e následně: c A + ( κ )( + ) A A c + ( κ )( + ) + ( )( ).. ( 5 ) κ Reace [N] ( ) ( ) ( ) Posunut Obr. 9 Reace ložse - v závslost na osunutí (-,5, +,5) Reace dvoce ložse - ro raní hodnoty charatersty: Pro : A A. c.... ( 6 ) + ( κ )( + ) + ( )( ) κ

43 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.4/87 Pro : A A. c + ( )( + ) + ( )( )... ( 7 ) κ κ Přřazením:. a. se určí vztahy ro stanovení tlau čeradla ro ložsa, : c... ( 8 ) A A + ( κ ) ( + ) + ( κ )( ) ( + ) + ( κ )( ) c.. ( 9 ) A A + ( κ ) Velčny, se stanoví ze vztahů mn( A, ) B.. ( 4 ), max( A, B ) ( 5 ). ožsa, 4 Reace dvoce ložse -4 e oté: A A 4 4 c + ( κ )( + ) + ( )( ). ( 4 ) κ 6 4 Reace [N] ( ) 4 ( ) 4 ( ) Posunut Obr. - Reace ložse -4 v závslost na osunutí (-,5, +,5) Reace dvoce ložse -4 ro raní hodnoty charatersty: Pro : A A 4 4 c + ( )( + ) + ( )( ). ( 4 ) κ κ

44 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.44/87 Přřazením 4 a κ κ se určí vztahy ro stanovení tlau čeradla ro ložsa, 4: c4... ( 4 ) A A + ( κ ) ( + ) + ( κ )( ) max( C, C ) Velčny se stanoví ze vztahu ( 6 ) Tla čeradla Tla čeradla e oté dán vztahem: c max( c., c., c4 ) ( 4 )..5. Předětí a tuhost ložse Počáteční tla (ředětí) v ednotlvých ložsách e dán vztahem: c κ ( ) Tuhost ednotlvých ložse ř vylývá ze vztahu: ( ) ( ) κ c A κ h h κ. ( 4 ) t.: ( ) h κ..... ( 44 ) de e ředětí rotlehlých ložse dle vztahu: A.... ( 45 ) Celová tuhost dvoce ředeatých ložse e oté dána vztahem:.. ( 46 ) ( ) ( ) + ( ) h κ κ..5.4 Tla v ložsu, roud, hydraulcý výon ložsa Tla v ložsu v závslost na osunutí e dán vztahem rotlehlá ložsa z dvoce: c + ( κ )( + ).. ( 5 ) t. ro..... ( 47 ) + ( κ )( + ) c..... ( 48 ) + ( κ )( ) c. ( 49 ) + ( κ )( + ) c

45 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.45/87 4. ( 5 ) + ( κ )( ) c Proud rotéaící ložsem e dán vztahem rotlehlá ložsa z dvoce: h η ( + ) ( ) h η h ( + ) η 4 h ( + ) 4 η Proud dvoce ložse e dán součtem: ( 4 ) t. ro... ( 5 ).. ( 5 ) ( 5 ) ( 54 ) +. ( 55 ) +. ( 56 ) 4 4 h η ( + ) Hydraulcý výon dvoce ložse e oté: P c.. ( 57 ) P 4 4 c.. ( 58 ) Proud [m/s] 4 ( ) ( ) Obr. Proud dvoc ložse - a Posunut

46 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.46/87 5 Vyon [W] P ( ) 5 P 4 ( ) 5 Posunut Obr. Hydraulcý výon ložse - a Proud a hydraulcý výon vedení Celový roud rotéaící vedením a hydraulcý výon sou dány vztahy: ( + )n c ( 59 ) P H c... ( 6 ) c c 5 5 Proud [m/s] c ( ) Obr. Proud hydrostatcého vedení Posunut Vyon [W] 5 P c ( ) 5 Obr. 4 Hydraulcý výon vedení.5.5 Posunut

47 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.47/87 Př.: 6 - Hydrostatcé římočaré vedení s regulací aláram (G R onst.) - zatížení v režmu. hrubování Dáno: Déla vedení v 96 mm Celová šířa vedení A B (Obr. 7) B v mm Počet ložse na dráze n 4 Déla ložsa 4 mm Šířy vedení (ložse) B,85,56, 8m Součntel únosnost ložsa ro (Obr. 8),65,64, 6 Součntel vodvost ložsa ro (Obr. 8) 4 9, 6, 8 Plocha ložsa ro (Obr. 8) A,44,, m Součntel vodvost aláry ložsa rozměru (Obr. 8) κ,5 Zatížení saní režm. hrubování (nformatvně výchozí hodnoty ro stanovení max. zatížení saní): Řezná síla: Svslá složa řezné síly N Příčná složa řezné síly R 6 N Podélná složa řezné síly A 6 N Vetor olohy řezné síly r mm Tíha lamely a 4 6 N Vetor olohy tíhy lamely r 48 9 mm Vetor olohy tíhy lamely r mm Tíha horního suortu a říčných saní 4 N Vetor olohy tíhy suortu a říčných saní r mm Zatížení saní v očátu souřadnc saní stanovené z režmu. hrubování: Vetor síly c x y z [ 7 ] N Vetor momentu c x y z [ 6,56 6, 8] Nm Knematcá vsosta olee (ISO HV68/4 C) 5 ν 6,8* m * s ěrná hmotnost olee ρ,9* g * m Počáteční tloušťa oleového flmu ř zatížení ložsa h, mm slou Rozsah relatvního osunutí saní ložsa od očáteční olohy (h ),, -,5,,5 Program ro návrh hydrostatcého vedení [] Stanovt: Součntel vodvost alár ložse κ a κ Tla c čeradla Proud c a výon P c čeradla Tlaové ředětí,, Počáteční tuhost ředenuté dvoce ložse () Rozměry alár

48 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.48/87 A φ Součntel vodvost aláry κ se určí ze vztahů A. ( 9 ), c κ φ c κ.. ( ) a dané hodnoty κ,5, dále se volí κ κ : φ,5 κ 4,76 κ 4,76 z y A Zatížení vedení A, B, C (Obr. 7) e dáno vztahy Bx... ( 8 ), z y B + Bx. ( 9 ), c x... ( ) B + B B x Bv... ( ), x A B ( ), C. ( ), C z z. ( ). A -6 N B - N C N x. x Síla na vedeních A a B od momentu x e dána vztahem ( 8 ). v.. ( 9 ),. v ( ), síla na vedeních C od momentu z. e dána vztahem z z... ( ) +.. A Zatížení dvoc ložse vedení A a B sou dána vztahy A + x n.. ( ), A B B A x. ( 4 ), B + x B x. ( 6 ) n n ( 5 ), n C Zatížení dvoc ložse vedení C sou oté dána vztahy C + z ( ), n C C z ( ) n A -5,6 N A -5 N B -7 N B -,4 N C,8 N C 46, N

49 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.49/87 ax. zatížení dvoce ložse vedení A B v záorném smyslu souřadnc ( ) e oté dáno vztahem mn( A, ) B.. ( ), max. zatížení dvoce ložse vedení A B v ladném smyslu souřadnc ( ) vztahem max( A, ) B... ( 4 ), max. zatížení dvoce ložse vedení C vztahem max( C, C ) ( 5 ): -5 N -7 N 46, N c. A A Využtím vztahů + ( κ ( ) ( )( ) ) + + κ ( 9 ), c...( 4 ), A A + ( κ ) + + κ ( ) ( )( ) c4.... ( 4 ) se stanoví: A A + ( κ ( ) ( )( ) ) + + κ c., Pa c. -,7 Pa c4,9 Pa Tla čeradla e oté dán vztahem c max( c., c., c4 ). ( 4 ): c,9 Pa Proud rotéaící ložsy e dán vztahy: + ( κ )( + ) c. ( 47 ),.. ( 48 ), + κ ( )( ) c c + ( 49 ), 4.. ( 5 ), η ρ ν. ( ), + κ ( κ )( ) + ( )( ) h ( + ) ( ) η h ( 5 ),.. ( 5 ), η ( ) ( ) h + 4 h +. ( 5 ), 4.. ( 54 ), η η +. ( 55 ), ( 56 ), c ( + 4 )n.. ( 59 ) Výočet se rovede ro relatvní osunutí -,5, ř terém e roud maxmální (vz Obr. Proud dvoc ložse - a -4). Výsledem e: c,8 l/mn Výon čeradla e dán vztahem PH c. ( 6 ): c c P c,8 W c Předětí dvoce ložse se stanoví vztahem. ( ) ro : κ,8 Pa c

50 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.5/87 Tuhost dvoce ložse e dána vztahy A... ( 45 ), ( ) ( ) + ( ) h.,6pa,8 Pa... ( 46 ): κ κ,4 N 5 N/mm 4 5,9 N 4 58 N/mm h Rozměry alár se určí ze stanovených κ, κ, κ oužtím vztahů: G.( ) η G G κ d R : R 4 π d R. ( 6 ), lr.. ( 8 ), ř volbě růměrů alár d R, d R, 8 η G R d R,5 mm l R 8 mm d R,8 mm l R 76 mm d R,8 mm l R 5 mm Př.: 7 - Hydrostatcé římočaré vedení s regulací aláram (G R onst.) zatížení v režmu doončování Dáno: Secface vedení dle Př.: 6 - Hydrostatcé římočaré vedení s regulací aláram (GR onst.) - zatížení v režmu. hrubování Tla čeradla c,9 Pa Součntel únosnost ložsa ro (Obr. 8),65,64, 6 Plocha ložsa ro (Obr. 8) A,44,, m Plocha omor ložsa ro (Obr. 8) A,,4, m Počet ložse na dráze n K 4 Součntel vodvost aláry ložsa rozměru (Obr. 8) κ,5 Součntel vodvost aláry ložsa rozměru (Obr. 8) κ 4,76 Zatížení saní režm doončování: Řezná síla: N Tíha lamely a 4 6 N Vetor olohy tíhy lamely r 48 9 mm Vetor olohy tíhy lamely r mm Tíha horního suortu a říčných saní 4 N Vetor olohy tíhy suortu a říčných saní r mm ax. rychlost ložsa vzhledem vedení ř relatvním v osunutí m.mn -

51 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.5/87 Zatížení ložse stanovené z režmu doončování: ax. zatížení dvoce ložse vedení A B v záorném smyslu souřadnc ( ) ax. zatížení dvoce ložse vedení A B v ladném smyslu souřadnc ( ) ax. zatížení dvoce ložse vedení C Rozsah relatvního osunutí saní ložsa od očáteční olohy (h ) -, N -4,7 N N,, -,5,,5 Knematcá vsosta olee (ISO HV68/4 C) 5 ν 6,8* m * s ěrná hmotnost olee ρ,9* g * m Počáteční tloušťa oleového flmu ř zatížení ložsa slou h, mm Program ro ontrolu navrženého hydrostatcého vedení ř různých zatíženích [] Program ro stanovení zatížení dvoce hydrostatcých ložse ze zatížení vedení [4] Stanovt: ax. osunut saní v ložsu Třecí síla Tc a výon vedení P Tc Užtím vztahu. A A c. ( 7 ) se + ( κ )( + ) + ( )( ) κ stanoví závslost reace dvoce ložse na osunutí. Pro zatížení -, N se z grafu určí říslušné osunutí Reace [N] ( ) ( ) Posunut Obr. 5 Zatížení dvoce ložse - ř režmu doončování Výraz e možné řešt taé numercy omocí rocedury rogramu [ ]: A A.. ( 6 ) ( ) C c + + ( κ )( + ) + ( κ )( ) [ ( ),,,5,,5] root C.... ( 6 ) -, N

52 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.5/87 -,5 Třecí síla a třecí výon ro ložso se stanoví omocí vztahů: η ρ ν ( ), A A T η v ( 44 ), PT T v ( 46 ) h + Př volbě se stanoví ro ložsa : Celová třecí síla a výon se určí omocí vztahů T,6, 7, N P T,7,5, W n... ( 6 ) Tc K K T P n P.... ( 64 ) Tc T Tc 67 N P Tc 8 W..6 Regulace rvem s onstantním roudem (onst.)..6. Reace a tlaové ředětí ložse, tla čeradla ožsa, ( ) A Reace ložsa v závslost na relatvním osunutí e dáno vztahem ( 5 ) ( + ) t.: A. ( 65 ) ( + ) Obdobně reace ložsa : A.. ( 66 ) ( ) Vzhledem tomu, že A Reace dvoce ložse - a -4:... ( 45 ) e oté: ( ) ( ) A.... ( 67 ) + ( ) ( ) 4 4 A.. ( 68 ) + Pro e reace dvoce ložse -: ( ) ( ). A... ( 69 ) +

53 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.5/87 Pro e reace dvoce ložse-: ( ) ( ). A... ( 7 ) + 5 Reace [N] ( ) ( ) ( ) Posunut Obr. 6 - Reace ložse - v závslost na osunutí (-,5, +,5) ro onst. Přřazením:. a. se určí vztahy ro stanovení tlaového ředětí ro ložso :... ( 7 ) A ( ) ( ) +.. ( 7 ) A ( ) ( ) + Tlaové ředětí ložse e následně dáno vztahy: ( ) max.,.. ( 7 ).. ( 74 ) φ A Kde e φ.. ( 8 ) A Pásmo osunutí.. ve vztahu vněšímu zatížení,, ve terém e režm hydrostaty latný, se stanoví omocí rocedury rogramu [ ]: A A... ( 75 ) ( ) C. + ( +. ) (. )

54 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů [ C ( ),,,5,,5]... ( ) Podlady ro: KKS/KOS str.54/87 root. ( 76 ) A A +. ( 77 ) C. ( +. ) (. ) [ C ( ),,,5,,5]... root ( 78 ) Hodnoty sou taé omezeny těmto odmínam:., dyž.,., dyž.. ( 79 ) ax. tlay v ložsách, sou dány dosazením.,. do vztahu: h h... ( 5 ): ( ).. ( 8 ) ( ) ( + ) ( 8 ) ožsa, 4 ( ). Pro e reace dvoce ložse -4: ( ) ( ) 4 4 A + Přřazením se určí vztahy ro stanovení tlaového ředětí ro ložso 4. ( 8 ) A ( ) ( ) + ax.tlay v ložsách, 4 sou dány vztahy: ( )... ( 8 ) ( ) Vedení axmální tla v omorách ložse vedení e dán vztahem: ( ), ( ), ( )) max(.. ( 84 ) Tla čeradla e oté dán vztahem: c +.. ( 56 ) ( ) Pa ( + )

55 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.55/ Předětí a tuhost ložse Tlaové ředětí ložse e dáno vztahy max.. ( 7 ),.. ( 74 ), ( 8 ). Slové ředětí se stanoví dle vztahu A.. ( 45 ) ro a. Tuhost ednotlvých ložse ř vylývá ze vztahu: ( ) A. ( 54 ) h h Celová tuhost dvoce ředeatých ložse e následně dána vztahem: ( ) ( ) + ( ) 6. ( 85 ) h..6. Tla v ložsu, roud, hydraulcý výon ložsa Tla v ložsu v závslost na osunutí e dán vztahem rotlehlá ložsa z dvoce:.. ( 86 ) ( + ).. ( 87 ) ( )..... ( 88 ) ( + ) ( 89 ) ( ) Proud rotéaící ložsem e dán vztahem: h G ( 4 ), G. ( ) t. ro ednotlvá ložsa: η G. ( 9 ) G ( 9 ) ( ) G ( 9 ) 4 ( ) ( ).,.. ( 5 ) t. ro Proud dvoce ložse e dán součtem: +. ( 55 ), ( ( 56 ) Hydraulcý výon dvoce ložse e následně dán vztahy: P c ( 57 ), P 4 4 c... ( 58 ). Proud a hydraulcý výon vedení se stanoví steně ao u ložse regulací G R onst. h h ( + ) φ

56 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.56/87 Př.: 8 - Hydrostatcé římočaré vedení s regulací rvem s onstantním roudem ( onst.) - zatížení v režmu. hrubování Dáno: Déla vedení v 96 mm Celová šířa vedení A B (Obr. 7) B v mm Počet ložse na dráze n K 4 Déla ložsa 4 mm Šířy vedení (ložse) B,85,56, 8m Součntel únosnost ložsa ro (Obr. 8),65,64, 6 Součntel vodvost ložsa ro (Obr. 8) 4 9, 6, 8 Plocha ložsa ro (Obr. 8) A,44,, m Zatížení saní režm. hrubování (nformatvně výchozí hodnoty ro stanovení max. zatížení dvoc ložse): Řezná síla: Svslá složa řezné síly N Příčná složa řezné síly R 6 N Podélná složa řezné síly A 6 N Vetor olohy řezné síly r mm Tíha lamely a 4 6 N Vetor olohy tíhy lamely r 48 9 mm Vetor olohy tíhy lamely r mm Tíha horního suortu a říčných saní 4 N Vetor olohy tíhy suortu a říčných saní r mm ax. zatížení stanovené z režmu. hrubování: Dvoce ložse vedení A B v záorném -5 N smyslu souřadnc ( ) Dvoce ložse vedení A B v ladném smyslu -7 N souřadnc ( ) Dvoce ložse vedení C 46, N Knematcá vsosta olee (ISO HV68/4 C) 5 ν 6,8* m * s ěrná hmotnost olee ρ,9* g * m Počáteční tloušťa oleového flmu ř zatížení ložsa h, mm slou Rozsah relatvního osunutí saní ložsa od očáteční olohy (h ),, -,5,,5 Program ro návrh hydrostatcého vedení [ ] Program ro ontrolu navrženého hydrostatcého [] vedení ř různých zatíženích Program ro stanovení zatížení dvoce hydrostatcých ložse ze zatížení vedení [4] Stanovt: Tla c čeradla Proud c a výon P c čeradla Tlaové ředětí,,,

57 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.57/87 Počáteční tuhost ředenuté dvoce ložse () ožsa, Tlaové ředětí ložsa se určí ze vztahů:.. ( 7 ), ( ) ( ) A +. ( ) ( ) A +.. ( 7 ), max. ( 7 ), ( )., A Tlaové ředětí ložsa e oté dáno vztahy: ( 74 ), φ φ A.. ( 8 ), ax. tla v ložsu e dán vztahem (. ).. ( 8 ) ro. -,5: + ( ).. φ,5.,4 Pa. -,8 Pa Tlaové ředětí ložsa Tlaové ředětí ložsa ax. tla v ložsu,4 Pa,77 Pa (-,5),94 Pa axmální tla v ložsu se stanoví omocí vztahů rocedury rogramu [ ]: A A C (. ). ( 77 ), + (. ) (. ) + root C,,,5,,5 ( 78 ),., dyž.,., dyž... ( 79 ):. ax. tla v ložsu e oté dán vztahem (. ).. ( 8 ): ožsa, 4 [ ( ) ]... ( ) (. ),77 Pa Tlaové ředětí ložsa se určí ze vztahu... ( 8 ) ( ) ( ) A +, Pa axmální tla: ( ). ( 8 ) ( ). ( ),47 Pa

58 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Vedení axmální tla vedení t. ložse,,, 4 e oté dán vztahem: max( (. ), (. ), ( ))... ( 84 ) Tla čeradla c ( ) + Pa.. ( 56 ) Podlady ro: KKS/KOS str.58/87, Pa c, Pa Hydrostatcé vedení rovnné ruhového ohybu. Hydrostatcá ložsa axální vzáemně ředenutá Obr. 7 Axální ložso ředenuté. Hydrostatcé ložso (Obr. 7 Axální ložso ředenuté) e určeno těmto rozměry: R [m]..... menovtý oloměr ložsa R [m].. oloměr omory Poměr menovtého mnmálnímu oloměru ložsa e dán vztahem:

59 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.59/87 R ρ... ( 9 ) R ρ,,4.rozsah hodnot Součntelé únosnost a růtou, locha ložsa sou dány vztahy: ρ.. ( 94 ) ln ρ π. ( 95 ) ln ρ A πr.. ( 96 ) Hydrostatcé ložso (Obr. 7 Axální ložso ředenuté) e určeno těmto rozměry: R [m].... menovtý oloměr ložsa R [m].. mn. oloměr ložsa Poměr menovtého mnmálnímu oloměru ložsa R ρ. ( 97 ) R R ρ,,4.rozsah hodnot R B... ( 98 ) + Z těchto vztahů vylývá: Šířa lochy ložsa: B..... ( 99 ) ρ R Šířa omory ložsa e určena vztahem: b, 6B. ( ) Pro výočet součntelů únosnost a růtou ložsa e nutné stanovt: R R R s B B R... ( ) b Rs.... ( ) b Rs.... ( ) C + Součntelé únosnost a růtou, locha ložsa sou dány vztahy: R RC RB R R RB ln( ) ln( ) RC R. ( 4 ) ( R R )

60 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.6/87 π +. ( 5 ) R RB ln ln RC R Plocha ložsa: A ( R R ) π ( 6 ) A Poměr ředeínacích tlaů v ložsách e oté dán součntelem φ : φ A. ( 8 ) Výočet ložse se rovádí obdobně ao u římočarých vedení (Ka..9). Dílčí a celový třecí výon ložse a e dán vztahy: A A T η v ( 44 ),.. ( 46 ), h h PT T v + ( 7 ) h + P T P T Tc ( ).. ( 8 ) h t.: ro mezruží A m o oloměru r a šířce dr se stanoví: v dt η dam h da m πr dr dt r d T dp T dt ω v r ω Z těchto výrazů lyne: πηω h πηω h ( ) ( ) 4 4 R R + ( ) ( ) R R + R B RC T T. ( 7 ).... ( 8 ) P P + P... ( 9 ) Př.: 9 - Hydrostatcé ložso ruhového ohybu s regulací aláram (G R onst.) Dáno: Jmenovtý růměr ložsa R mm Součntel oloměrů ložsa a - očáteční hodnota ρ ρ, 4 Součntel vodvost aláry ložsa rozměru (Obr. 7) κ,5 Zatížení ložsa: Vněší síla ůsobící v záorném smyslu -5 N Vněší síla ůsobící v ladném smyslu 5 N Otáčy čeu ř zatížení, n 5 mn - Knematcá vsosta olee (ISO HV68/4 C) 5 ν 6,8* m * s ěrná hmotnost olee ρ,9* g * m

61 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.6/87 Počáteční tloušťa oleového flmu ř zatížení ložsa slou Rozsah relatvního osunutí saní ložsa od očáteční olohy (h ) Stanovt: Tla c čeradla Proud c a výon P c čeradla Tlaové ředětí,,, Počáteční tuhost ředenuté dvoce ložse () Rozměry ložsa a se stanoví omocí vztahů: R ρ... ( 9 ) R R ρ R.. ( 97 ) h, mm,, -,4,,4 R R 9 mm Šířa lochy ložsa dle B.. ( 99 ), šířa omory b, 6B... ( ), ρ R oloměry omory b b RB Rs. ( ), RC Rs +... ( ) B 7 mm b mm R B,5 mm R C 44,5 mm Součntelé únosnost a růtou, lochy ro ložsa a sou dány vztahy: ρ π. ( 94 ),.. ( 95 ), A πr. ( 96 ), ln ρ ln ρ R RC RB R R RB ln( ) ln( ) RC R ( R R ). ( 4 ), π +. ( 5 ), R RB ln ln RC R A π ( R R ).... ( 6 ) A,5 m A,6 m,79,79 Tla čeradla se stanoví omocí vztahů:

62 Záadočesá unverzta v Plzn, aulta stroní Katedra onstruování stroů Podlady ro: KKS/KOS str.6/87 c. c. A A + ( κ ) ( 9 ).. ( 4 ) c max( c., c. ) ( ) Předětí ložse e dáno vztahy: ( + ) + ( κ )( ) A A + ( κ ) ( + ) + ( κ )( ) κ c,5. ( ) φ A A... ( 8 ) c 4 Pa 9, Pa φ,54 c κ φ..... ( ) κ c κ,8 c.... ( ) κ 5 Pa Předětí a tuhost ložse se stanoví ze vztahů: A ( 45 ), ( ).... ( 44 ), h κ ( ) ( ) ( ) ( 46 ) h κ κ 9 N () 745 N/mm () 9 N/mm () N/mm Pásmo osunutí.. ve vztahu vněšímu zatížení,, ve terém e režm hydrostaty latný se stanoví omocí rocedury rogramu [ ] s využtím A A C(. ) ( 75 ), + [ ( ), (. ) (. ) +,. root C..,5,,5] A A... ( 76 ), C (. ). ( 77 ), + (. ) (. ) + root C,,,5,,5.. ( 78 ) [ ( ) ].... -,75.,65 Proud rotéaící ložsy a hydraulcý výon sou dány vztahy: