Zakład Obrabiarek

Łożyskowania aerostatyczne układów wrzecionowych

English version

Wieloletnie badania nad zastosowaniem łożyskowania aerostatycznego do wysokoobrotowych układów wrzecionowych, prowadzone w Zespole Obrabiarek Instytutu Obrabiarek i TBM (w ramach współpracy z przemysłem, m.in. z Fabryką Szlifierek „PONAR-JOTES” oraz z Ośrodkiem Badawczo Rozwojowym Przemysłu Łożysk Tocznych w Kraśniku a także w ramach prac badawczych CPBP-02.04 i KBN) doprowadziły do powstania oryginalnego, chronionego patentem rozwiązania układu wrzecionowego z aerostatycznymi, stożkowymi łożyskami podpartymi podatnie (rys. 1).

areo1

Rys. 1 Schemat układu wrzecionowego elektrowrzeciona: 1 – wrzeciono, 2,3 – panewka, 4,5 – membrana, 6 – stojan, 7 – wirnik silnika, 8 – ściernica, 9 – dławik

Na bazie powyższego patentu zaprojektowano, wykonano i przebadano w warunkach laboratoryjnych (a niektórych egzemplarzy także w warunkach przemysłowych) typoszereg elektrowrzecion szlifierskich o prędkościach do 180 000 obr/min. W układach wrzecionowych zastosowano wrzeciona masywne z napawanym wirnikiem. Próby eksploatacyjne potwierdziły przydatność elektrowrzecion do wydajnej obróbki małych otworów. Budowę elektrowrzeciona o prędkości roboczej 180 000 obr/min wraz ze schematem układu zasilania silnika, łożysk i układu chłodzenia przedstawia rys. 2.

areo2

Rys. 2 Elektrowrzeciono szlifierskie o prędkości obrotowej 180 000 obr/min

Aerostatyczne łożyska stożkowe zastosowano m.in. także we wrzecienniku ściernicy szlifierki do wałków i rozrywarce małogabarytowych ściernic. Zaprojektowano także stół okrągłościomierza z łożyskowaniem aerostatycznym do pomiaru błędów kołowości pierścieni łożyskowych, w warunkach warsztatowych.

Aktualnie trwają badania nad zaprojektowaniem układu wrzecionowego z łożyskami aerostatycznymi o podwyższonej sztywności wzdłużnej, które nadawałyby się do szlifowania czołowego.

W ramach współpracy z przemysłem (np. FERROXCUBE POLSKA Sp. z o.o.) wykonujemy także regeneracje elektrowrzecion z układem wrzecionowym na łożyskach gazowych.

Publikacje

  1. Krysiński J., Lewandowski D., Socha R., Wrzeciennik ściernicy do szlifowania otworów łożyskowany powietrznie z napędem turbinowym, Materiały sesyjne z sympozjum z dziedziny obrabiarek i obróbki skrawaniem PŁ, 1970.
  2. Krysiński J., Koryciński M., Lewandowski D., Wrzeciennik ściernicy szlifierki do otworów, Patent PRL nr 60611.
  3. Kwapisz L., Lewandowski D., Socha R., Teodorczyk J., Wrzeciennik ściernicy szlifierki, – Patent PRL 93562.
  4. Kwapisz L., Lewandowski D., Die spindellagerung von Schleifmaschinen fur die Schnelzerspanung – Werkzeug Machine International, Vogel-Verlag, nr 2,1974.
  5. Lewandowski D., Wrzeciennik ściernicy szlifierki, Patent PRL nr 112483.
  6. Lewandowski D., Krępski M., Szybkoobrotowe elektrowrzeciona szlifierskie z automatyczną kompensacją szczelin w łożyskach aerostatycznych, Mechanik nr 12/79.
  7. Krępski M., Metoda obliczania układu łożyskowego wrzecion szlifierek z aerostatycznymi łożyskami zawieszonymi na membranach, Praca doktorska, PŁ, 1982.
  8. Kwapisz L., Krępski M., Lewandowski D. i inni, Łożyskowanie gazostatyczne wrzecion wysokoobrotowych n>100 000 obr/min, – CPBP-02.04, 1986-1991, Archiwum Instytutu Obrabiarek i TBM PŁ.
  9. Kwapisz L., Lewandowski D., Krępski M, i inni, Rozwiązanie problemu łożyskowania wrzecion szlifierskich z elektrycznym napędem bezpośrednim lub pasowym dla prędkości obrotowych 3-120 tys. obr/min. Sprawozdanie z I-go etapu pracy n-b. wykonanej w Instytucie Obrabiarek i Technologii Budowy Maszyn Politechniki Łódzkiej, 1980, (praca niepublikowana).
  10. KWAPISZ L., KRĘPSKI M., LEWANDOWSKI D. i inni, Łożyskowanie gazostatyczne wrzecion wysokoobrotowych n>100 000 obr/min, – CPBP-02.04, 1986-1991, Archiwum Instytutu Obrabiarek i TBM PŁ,
  11. Kwapisz L., Lewandowski D., Krępski M., i inni, Konstrukcja, prototypy i badania elektrowrzecion n=160-180 tys. obr/min łożyskowanych aerostatycznie, Sprawozdanie z opracowania projektu badawczego KBN nr 7 0 450 91 01, 1993.
  12. Lewandowski D., Łożyskowanie aerostatyczne szybkobieżnych zespołów wrzecionowych, Zeszyty Naukowe nr 753 – Rozprawy Naukowe, z.228, Politechnika Łódzka, 1996.
  13. Lewandowski D., Krępski M., Zmiany konstrukcji wrzeciona poprawiające właściwości wysokoobrotowego elektrowrzeciona szlifierskiego z łożyskowaniem aerostatycznym, materiały XX Sympozjonu PKM, Opole, 2001.
  14. Lewandowski D., Krępski M., Konstrukcja i właściwości eksploatacyjne typoszeregu elektrowrzecion szlifierskich z łożyskowaniem aerostatycznym, materiały XX Sympozjonu PKM, Opole, 2001.
  15. Lewandowski D., Krępski M., Aerostatyczne łożyska stożkowe mocowane podatnie – konstrukcja i właściwości, Tribologia , Nr1/2002.
  16. Lewandowski D., Krępski M., Zastosowanie stożkowych łożysk aerostatycznych mocowanych podatnie – konstrukcja i właściwości, Tribologia , Nr1/2002.
  17. Mosion D., Pawłowski W., 2011: „Optymalizacja konstrukcji zespołu łożysk aerostatycznych elektrowrzeciona szlifierskiego”, Hydraulika i Pneumatyka, nr 6/2011, s.19÷23.

Słowa kluczowe: łożyska aerostatyczne, łożyska mocowane podatne, kompensacja odkształceń eksploatacyjnych, kompensacja błędów wykonawczych, wysokoobrotowe elektrowrzeciono, masywne wrzeciono, szlifowanie otworów.