High-speed spindle requires special type of sealing mechanism that prevents a leakage of oil jet or oil mist lubrication system. Sealing an oil-air mixture plays important roles to have an enhanced lubrication for high-speed spindle. Current work emphases on investigations of the air jet effect on the protective collar type labyrinth seal. To improve sealing capabilities of conventional labyrinth seals, air jet is injected against the leakage flow. It this study, an adapted model is introduced to improve sealing capability of conventional non-contact type seals. It has a combined geometry of a protective collar type and an air jet type. Both of a numerical analysis by CFD (Computational Fluid Dynamics) and experimental measurements are carried out to verify sealing improvements. The sealing effects of the leakage clearance and the air jet magnitude are studied in various parameters. Gas or liquid has been used as a working fluid for most of non-contact types seals including the labyrinth sea. However, it is more reasonable to regard two phase flows because oil mist or oil jet are used for high-speed spindle's lubrication. In this study, working fluid is regard as two phases that are mixed flow of oil and air phase. Both of turbulence and compressible flow model are also introduced in a CFD analysis to represent an isentropic process. Estimation of non-leaking property is determined by amount of pressure drop in the leakage path. Results of pressure drops in the experiment match reasonably to those of the simulation by introducing a flow coefficient. Effect of the sealing improvement is explained as decreasing of leakage clearance by air jetting. Thus sealing effect is improved by amount of air jetting even though clearance becomes larger.
PL
Wrzeciona szybkobieżne wymagają specjalnego mechanizmu uszczelnienia, który zapobiega wyciekowi oleju z układu smarowania strumieniem oleju lub mgłą olejową. Uszczelnienie mieszanki olejowo-powietrznej odgrywa ważną rolę w zapewnieniu wrzecionu szybkobieżnemu zwiększonego smarowania. Referat przedstawia badania wpływu strumienia powietrza na uszczelnienie labiryntowe typu kołnierz ochronny. Aby poprawić zdolności uszczelniające tradycyjnych uszczelnień labiryntowych w stronę przecieku kierowany jest strumień powietrza. W prezentowanych badaniach zastosowano model zmodyfikowany w celu poprawienia zdolności uszczelniającej konwencjonalnych uszczelnień typu bezstykowego. Ma on kombinowaną geometrię uszczelnienia typu kołnierz ochronny i typu strumień powietrza. W celu zweryfikowania poprawy uszczelnienia przeprowadzono analizę numeryczną za pomocą CFD (obliczeniowa dynamika płynu) i pomiary doświadczalne. Badano wpływ prześwitu przecieku i wielkości strumienia powietrza na różne parametry. W przypadku większości uszczelnień typu bezstykowego, w tym uszczelnienia labiryntowego, jako płynu roboczego używa się gazu lub cieczy. Jednakże w rozważanym przypadku racjonalnej jest rozpatrywać przepływy dwufazowe, ponieważ do smarowania wrzecion szybkobieżnych używa się mgły olejowej lub smarowania oleju. W prezentowanych badaniach płyn roboczy rozważany jest jako przepływ zmieszanych dwóch faz: olejowej i powietrznej. Do analizy CFD wprowadzono również model turbulencji i przepływu ściśliwego w celu odwzorowania procesu izotropowego. Szczelność oceniana jest na podstawie wielkości spadku ciśnienia na drodze przecieku. Wartość spadku ciśnienia uzyskane doświadczalnie są w dobrej zgodności z wynikami symulacji przeprowadzonej na podstawie współczynnika przepływu. Efekt poprawy uszczelnienia tłumaczy się zmniejszeniem się prześwitu na skutek wprowadzenia strumienia powietrza. Tak więc uszczelnienia poprawia się zależnie od wielkości strumienia powietrza, nawet gdy zwiększa się prześwit przecieku.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Istota i zastosowanie obróbki z dużymi prędkościami (HSM). Systemy narzędziowe stosowane w procesach HSM. Materiały narzędziowe i narzędzia skrawające. Złącza wrzeciono-narzędzie. Systemy obrabiarkowe HSM. Szybkoobrotowe elektrowrzeciona. Układy napędu posuwowego. Charakterystyka wybranych obrabiarek z bezpośrednim napędem liniowym. Sterowanie procesem HSM. Nowe konstrukcje obrabiarek typu hexapod dla HSM.
EN
The essence and application of High-Speed Machining (HSM). Tool systems used in HSM processes. Cutting tool materials and design. Spindle tool interface design. HSM-machine tool systems. High speed spindles. Feed drive systems. Characteristic of the machine tools equipped with linear motors. HSM process control. New haxapod machine design for HSM.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.