Development of low-flow pump for constant flow water hydro-static bearing

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17K06107
• Research Institution: Kanagawa University
• Principal Investigator: 由井 明紀 神奈川大学, 工学部, 教授 (70532000)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 北嶋 孝之 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 准教授 (50546174) [Withdrawn]
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 作動流体 / 定流量 / シリンダポンプ / 静圧テーブル / 片側リセス / 水

Outline of Annual Research Achievements

水静圧定流量ポンプをシステムとして完成させ，4つのポンプを同時制御してテーブル浮上に成功した．水静圧定流量ポンプシステムの性能を評価した．歯車ポンプより，シリンダポンプの方が個々の定流量性能は高いことがわかった．
水静圧定流量ポンプシステムは，1.5Lの水タンク，4式のシリンダポンプ，4式の流量計，そしてアクリル製テーブルから構成され，それぞれは硬質配管チューブで繋がれている．ポンプシステムのシリンダ本体は，それぞれ直動ガイドで固定し，DCサーボモータとボールねじにより駆動させる．サーボモータは，それぞれのACサーボアンプとCPUユニットにより制御される．テーブル寸法は，縦幅500mm×横幅500mm×厚さ50mmである．テーブルの浮き上がり量は，静電容量型非接触変位計を用いてインプロセス計測し，メモリーハイコーダで記録した後，Excelでデータ処理する．
アクリル製テーブルの上には，重りを順次に搭載・除去した際のテーブルの浮き上がり量を計測することにより，水静圧テーブルシステムの静剛性を計算した．いずれの場合も流量を増やすほど浮き上がり量は大きくなった．また，負荷重量を増加させると，浮き上がり量は低下した．
各実験条件における静剛性を計算した結果，いずれも流量を増やすほど静剛性は低くなった．また，負荷重量を増加させると，静剛性は高くなり56.2kgの質量を搭載した際に，67mL/minの供給流量では，テーブルの静剛性は28.456N/μmであった．