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).
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.
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
- 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.
- Krysiński J., Koryciński M., Lewandowski D., Wrzeciennik ściernicy szlifierki do otworów, Patent PRL nr 60611.
- Kwapisz L., Lewandowski D., Socha R., Teodorczyk J., Wrzeciennik ściernicy szlifierki, – Patent PRL 93562.
- Kwapisz L., Lewandowski D., Die spindellagerung von Schleifmaschinen fur die Schnelzerspanung – Werkzeug Machine International, Vogel-Verlag, nr 2,1974.
- Lewandowski D., Wrzeciennik ściernicy szlifierki, Patent PRL nr 112483.
- Lewandowski D., Krępski M., Szybkoobrotowe elektrowrzeciona szlifierskie z automatyczną kompensacją szczelin w łożyskach aerostatycznych, Mechanik nr 12/79.
- Krępski M., Metoda obliczania układu łożyskowego wrzecion szlifierek z aerostatycznymi łożyskami zawieszonymi na membranach, Praca doktorska, PŁ, 1982.
- 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.
- 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).
- 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,
- 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.
- Lewandowski D., Łożyskowanie aerostatyczne szybkobieżnych zespołów wrzecionowych, Zeszyty Naukowe nr 753 – Rozprawy Naukowe, z.228, Politechnika Łódzka, 1996.
- Lewandowski D., Krępski M., Zmiany konstrukcji wrzeciona poprawiające właściwości wysokoobrotowego elektrowrzeciona szlifierskiego z łożyskowaniem aerostatycznym, materiały XX Sympozjonu PKM, Opole, 2001.
- Lewandowski D., Krępski M., Konstrukcja i właściwości eksploatacyjne typoszeregu elektrowrzecion szlifierskich z łożyskowaniem aerostatycznym, materiały XX Sympozjonu PKM, Opole, 2001.
- Lewandowski D., Krępski M., Aerostatyczne łożyska stożkowe mocowane podatnie – konstrukcja i właściwości, Tribologia , Nr1/2002.
- Lewandowski D., Krępski M., Zastosowanie stożkowych łożysk aerostatycznych mocowanych podatnie – konstrukcja i właściwości, Tribologia , Nr1/2002.
- 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.