новини

Що таке повітряний підшипник

 

ПідшипникЯ вважаю, що всі знайомі з нашим поширеним підшипником кочення, який має бути найбільш знайомим, він є важливою частиною сучасних машин та обладнання. Отже, що таке пневматичний підшипник?

 

Газовий підшипникПідшипник ковзання, який використовує газ як мастило. Найчастіше використовуваним газовим мастилом є повітря, але за потреби також можна використовувати азот, аргон, водень, гелій або вуглекислий газ.

 

У газових компресорах, детандерах та циркуляторних насосах робоче тіло часто використовується як мастило.

 

Повітряний підшипник – це підшипник, який підтримує навантаження за допомогою повітряної плівки під тиском, що утворюється між поверхнею ковзної пари підшипника, причому поверхня ковзної пари повністю розділена повітряною плівкою під час роботи.

 

Повітряні підшипники належать до рідинних підшипників ковзання в підшипниках ковзання, які під час роботи змащуються рідиною, а їх мастильним середовищем є повітря.

 

Класифікація повітряних підшипників

За механізмом утворення повітряної плівки під тиском, повітряні підшипники в основному поділяються на дві категорії: аеродинамічні підшипники та аеростатичні підшипники.

 

Плівка повітря під тиском аеродинамічного підшипника утворюється шляхом подачі повітря в область зближення між поверхнями ковзних пар шляхом взаємного руху ковзних пар, і повітряна плівка має приблизно клиноподібну форму. Оскільки аеродинамічні підшипники не потребують зовнішнього джерела повітря, їх також називають «самодіючими підшипниками».

 

Плівка стисненого повітря аеростатичного підшипника утворюється зовнішнім стисненим повітрям, що подається через дросель між поверхнями ковзної пари. Аеростатичні підшипники потребують подачі чистого зовнішнього повітря.

 

Характеристики повітряних підшипників

(1) Надзвичайно низький опір тертю

 

Оскільки в'язкість газу значно нижча, ніж у рідини, в'язкість повітря за кімнатної температури становить лише 1/5000 від в'язкості механічної оливи № 10, а опір тертю підшипника прямо пропорційний в'язкості, тому тертя газових підшипників нижче, ніж у підшипників, змащених рідиною.

 

(2) Широкий діапазон застосовних швидкостей

 

Опір тертю газового підшипника низький, підвищення температури невелике, і підвищення температури не перевищує 20~30 °C при швидкості до 50 000 об/хв, а швидкість навіть до 1,3 мільйона об/хв. Гідростатичні підшипники також можна використовувати для дуже низьких швидкостей, навіть нульових швидкостей.

 

(3) Широкий діапазон застосовних температур

 

Газ залишається газоподібним у широкому діапазоні температур, а його в'язкість мінімально залежить від температури (в'язкість дещо збільшується при підвищенні температури, наприклад, від 20°C до 100°C, в'язкість повітря збільшується на 23%), тому газові підшипники можна використовувати в діапазоні температур від -265°C до 1650°C.

 

(4) Низька несуча здатність

 

Несуча здатність гідродинамічного підшипника прямо пропорційна в'язкості, а несуча здатність пневматичного підшипника становить лише кілька тисячних від розміру гідродинамічного підшипника. Через стисливість газу існує обмеження несучої здатності газодинамічного підшипника, і навантаження на одиницю проектованої площі може бути збільшене лише до 0,36 МПа.

 

(5) Високі вимоги до точності обробки

 

Для покращення несучої здатності та жорсткості повітряної плівки газових підшипників зазвичай використовується зазор підшипника (менше 0,015 мм), що й підшипники з рідинним змащенням, і відповідно необхідно покращити точність деталей.

 

Застосування повітряних підшипників

Повітряний підшипник - це новий тип підшипника, який використовує потенціальну енергію пружності повітря для виконання допоміжної ролі.

 

Єдиним мастилом, яке використовується, є повітря; тому технологія повітряних підшипників ідеально підходить для деталей, які повинні бути вільними від забруднень, або для робочих середовищ.

 

У пневматичних підшипниках кульки замінені повітряними подушками. Мабуть, одним із найвідоміших застосувань пневматичних підшипників є судна на повітряній подушці.

 

Величезний вентилятор нагнітає повітря під судно на повітряній подушці, блокуючи вихід повітря через еластичну гумову «спідницю». Високий тиск повітря, що створюється під судном на повітряній подушці, підтримує вагу корпусу і таким чином змушує його плавати на повітряній подушці.

 

Застосування газових підшипників стає все більш широким і піддається всебічним та інтенсивним дослідженням. Наразі газові підшипники можуть використовуватися в текстильному машинобудуванні, кабельному машинобудуванні, інструментальних верстатах, гіроскопах, високошвидкісних відцентрових сепараторах, стоматологічних бормашинах, холодильниках, що працюють за низьких температур, водневих детандерах та газоциркуляторах, що працюють за високих температур.