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气浮导轨根据安装的特点分类都有哪些?

时间:2023-09-02      阅读:108

根据气浮导轨的安装特点,气浮导轨可分为平面闭式、圆筒闭式、重力平衡式和真空预压式。

  (1)平面进行封闭式:在气浮方向发展设计就是一对具有相对气膜,形成气膜预紧力。适用于高精度、高刚度、大载荷的气浮导轨。

  (2)重力平衡公式:结构简单,加工方便,但刚度较低,适用于载荷变化较小的情况。

  (3)真空预紧式:利用工作压力气体可以产生影响浮力,形成一个悬浮状态,利用真空发生器产生真空,提高自身刚度。由于我国真空的吸附,止动轨具有中国双向刚度。加上X、Y双向数据驱动,采用单层网络结构可实现二维运动,即结构发展具有自己封闭特性,提高了工作台的工艺技术性能。

  (4)圆筒形外壳:气浮导轨结构简单,加工复杂。气缸气浮导轨的圆柱度和滑板间隙是由机械加工决定的,对加工工艺要求很高。承载力小,刚度差,常用于轻荷载。

  节流型式对气浮导轨承载能力的影响决定了整个工作台的精度和承载能力。节流阀的类型如表所示。节流方式主要有孔板节流、环形节流和狭缝节流,狭缝节流和环形节流是较新的节流方式,具有承载力高、稳定性好等优点。然而,对于多孔节流而言,其节流特性主要受渗透系数的影响,渗透系数主要取决于多孔材料的性能,因此很难确定其比值。在环形浅腔节流设计中,浅腔结构的深度通常在10~数十微米之间,这增加了气浮导轨制造的技术难度,限制了这种节流装置的使用。其他节流形式在实践中很少使用。

  孔板节流又称简单孔板节流或带气腔的喷嘴节流。它由具有直径的供气孔和位于孔下端的具有直径和深度的凹形气腔组成。气流的最小通流面积在供气孔和气腔的交界处,即小孔的喉部起节流作用,其大小与膜厚的变化无关。孔板节流的特点是阻力与通过节流阀的流量近似成正比,流量取决于油膜的厚度。因为孔板孔径小,空气流量大,没有时间进行热交换。根据气体力学理论,压力气体通过孔板的过程可视为绝热过程。大量理论研究结果表明,孔板节流方式具有承载能力大、刚度高、质量流量小的优点。

  这是一个带有一些小孔节流器的矩形区域空气静压导轨的俯视图和剖面图。当气浮导轨主要工作时,有压力的气源气体能够通过供气孔时被节流。气体从供气孔流出后,压力不断降低,进入轴承气膜并向我们四周扩散。气流组织形成具有一定的压力场。通过分析计算不同支承板下表面的气膜承载力与上表面的发展环境大气力之差,可以自己得到气浮导轨的承载力。


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