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气浮导轨的节流器介绍

【摘要】:
  在气浮导轨的设计中,节流器的选择和设计是关键。节流器类型对空气静压导轨的轴承性能的影响程度决定了整个工作台的精度和轴承性能。小孔节流,环形节流和狭缝节流是使用最广泛的。多孔和环形浅腔节流节流是较新的两种节流形式,具有较高的承载能力,具有稳定性好的优点,但对于多孔节流器,其节流特性主要受渗透系数的影响,而渗透系数主要取决于多孔材料本身的性质,因此具体值难以确定。在环形浅腔节流设计中,浅腔结构的深

  在气浮导轨的设计中,节流器的选择和设计是关键。节流器类型对空气静压导轨的轴承性能的影响程度决定了整个工作台的精度和轴承性能。小孔节流,环形节流和狭缝节流是使用最广泛的。多孔和环形浅腔节流节流是较新的两种节流形式,具有较高的承载能力,具有稳定性好的优点,但对于多孔节流器,其节流特性主要受渗透系数的影响,而渗透系数主要取决于多孔材料本身的性质,因此具体值难以确定。在环形浅腔节流设计中,浅腔结构的深度通常为数十至数十微米,这增加了制造过程中的工艺难度,因此也限制了这种类型的节流器的使用。  其他形式的节流在实践中很少使用。

  气浮导轨的小孔节流也称为简单孔节流。它由一个小气孔和一个气腔组成。空气流经的最小流道面积在供气孔与气腔的交界处,即小孔喉部起到节流作用,其大小与空气的变化无关。节流孔的特点是,阻力与通过节流阀的流量大致成正比,这时的流量由气膜的厚度决定。因为节流孔的节流孔直径很小,所以当气流通过时流速太高,并且现在换热为时已晚。根据空气动力学理论,压力气体通过孔的过程可以视为恒定的绝热过程。大量的理论研究结果表明,小孔节流方法具有承载能力大,刚性高,质量流量最小的优点。

  当气浮导轨工作时,压力为气体源气体流过供气孔时会被节流。气体从供气孔流出后,压力下降,然后进入载气膜,扩散并在周围流动,气压下降至环境压力,在支承板之间形成平均厚度为h的气膜 和工作表面。气流形成一定的压力场。可以通过计算在轴承板的下表面上的气膜支撑力与在上表面上的大气压之间的差来获得导轨的承载能力。当负载恒定时,自动保持空气静压导轨与导轨之间的相应气膜厚度,以平衡承载力和负载,最终实现重量平衡的空气导轨。