Disquisición teórica sobre las características estáticas y dinámicas de un cojinete de empuje hidrostático escalonado adaptativo con un compensador de desplazamiento
Autores: Kodnyanko, Vladimir; Kurzakov, Andrey; Grigorieva, Olga; Brungardt, Maxim; Belyakova, Svetlana; Gogol, Ludmila; Surovtsev, Alexey; Strok, Lilia
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Disquisición teórica sobre las características estáticas y dinámicas de un cojinete de empuje hidrostático escalonado adaptativo con un compensador de desplazamiento
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Hidrostático
Cojinetes de empuje
Cumplimiento
Función adaptativa
Deformación
Estabilidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 44
Citaciones: Sin citaciones
Los cojinetes de empuje hidrostáticos escalonados utilizados en máquinas de corte de metales se caracterizan por una alta capacidad de carga y amortiguación, que garantizan la operación estable de las estructuras. Sin embargo, en comparación con los cojinetes de empuje de estrangulamiento, tienen una alta complianza. Es preferible que, además de la función principal de cojinete, un cojinete hidrostático moderno tenga la capacidad de proporcionar una baja (incluida la negativa) complianza para la implementación de una función adaptativa con el fin de compensar activamente la deformación del sistema resistente de la máquina, aumentando así la precisión del mecanizado de metales. Este documento considera el diseño de un cojinete de empuje hidrostático escalonado, que, para reducir la complianza a valores negativos, presenta una mejora técnica que consiste en el uso de un compensador de desplazamiento activo en una suspensión elástica. En este documento, se presentan los resultados de modelado matemático e investigación teórica de los modos de operación estacionarios y no estacionarios del cojinete de empuje adaptativo. Se muestra la posibilidad de una reducción significativa en la complianza estática de la estructura, incluidos los valores de complianza negativos. Se encontró que la complianza negativa se proporciona en un amplio rango de cargas, que puede ser de hasta el 80% del rango de cargas de cojinete permitidas. El estudio de las características dinámicas mostró que con una selección dirigida de parámetros que garanticen un rendimiento óptimo, el cojinete de empuje adaptativo es capaz de operar de manera estable en todo el rango de cargas permitidas. Se ha establecido que un cojinete de empuje hidrostático escalonado adaptativo con un compensador de desplazamiento tiene un margen de estabilidad alto, suficiente para garantizar su operatividad al implementar la función adaptativa.
Descripción
Los cojinetes de empuje hidrostáticos escalonados utilizados en máquinas de corte de metales se caracterizan por una alta capacidad de carga y amortiguación, que garantizan la operación estable de las estructuras. Sin embargo, en comparación con los cojinetes de empuje de estrangulamiento, tienen una alta complianza. Es preferible que, además de la función principal de cojinete, un cojinete hidrostático moderno tenga la capacidad de proporcionar una baja (incluida la negativa) complianza para la implementación de una función adaptativa con el fin de compensar activamente la deformación del sistema resistente de la máquina, aumentando así la precisión del mecanizado de metales. Este documento considera el diseño de un cojinete de empuje hidrostático escalonado, que, para reducir la complianza a valores negativos, presenta una mejora técnica que consiste en el uso de un compensador de desplazamiento activo en una suspensión elástica. En este documento, se presentan los resultados de modelado matemático e investigación teórica de los modos de operación estacionarios y no estacionarios del cojinete de empuje adaptativo. Se muestra la posibilidad de una reducción significativa en la complianza estática de la estructura, incluidos los valores de complianza negativos. Se encontró que la complianza negativa se proporciona en un amplio rango de cargas, que puede ser de hasta el 80% del rango de cargas de cojinete permitidas. El estudio de las características dinámicas mostró que con una selección dirigida de parámetros que garanticen un rendimiento óptimo, el cojinete de empuje adaptativo es capaz de operar de manera estable en todo el rango de cargas permitidas. Se ha establecido que un cojinete de empuje hidrostático escalonado adaptativo con un compensador de desplazamiento tiene un margen de estabilidad alto, suficiente para garantizar su operatividad al implementar la función adaptativa.