správy

Čo je to vzduchové ložisko

 

LožiskoMyslím, že každý bude oboznámený s naším bežne používaným valivým ložiskom, ktoré by malo byť najznámejšie, je to dôležitá súčasť súčasných strojov a zariadení. Čo je to teda vzduchové ložisko?

 

plynové ložiskoKlzné ložisko, ktoré používa plyn ako mazivo. Najbežnejšie používaným plynným mazivom je vzduch, ale podľa potreby sa môže použiť aj dusík, argón, vodík, hélium alebo oxid uhličitý.

 

V plynových kompresoroch, expandéroch a cirkulačných čerpadlách sa pracovné médium často používa ako mazivo.

 

Vzduchové ložisko sa vzťahuje na ložisko, ktoré podopiera zaťaženie pomocou tlakového vzduchového filmu vytvoreného medzi povrchom posuvného páru ložiska a povrchom posuvného páru, ktorý je počas prevádzky úplne oddelený vzduchovým filmom.

 

Vzduchové ložiská patria medzi kvapalinové klzné ložiská v klzných ložiskách, ktoré sú pri práci mazané kvapalinou a ich mazacím médiom je vzduch.

 

Klasifikácia vzduchových ložísk

Podľa mechanizmu tvorby tlakového vzduchového filmu sa vzduchové ložiská delia hlavne na dve kategórie: aerodynamické ložiská a aerostatické ložiská.

 

Tlakový vzduchový film aerodynamického ložiska vzniká privedením vzduchu do oblasti konvergencie medzi povrchmi klzných párov vzájomným pohybom klzných párov a vzduchový film má zhruba klinovitý tvar. Keďže aerodynamické ložiská nevyžadujú externý zdroj vzduchu, nazývajú sa aj „samostatné ložiská“.

 

Film tlakového vzduchu v aerostatickom ložisku je tvorený externým stlačeným vzduchom privádzaným cez škrtiacu klapku medzi povrch klzného páru. Aerostatické ložiská vyžadujú prívod čistého externého vzduchu.

 

Vlastnosti vzduchových ložísk

(1) Extrémne nízky odpor trenia

 

Keďže viskozita plynu je oveľa nižšia ako viskozita kvapaliny, viskozita vzduchu pri izbovej teplote je iba 1/5000 viskozity mechanického oleja č. 10 a trecí odpor ložiska je priamo úmerný viskozite, takže trenie plynových ložísk je nižšie ako trenie ložísk mazaných kvapalinou.

 

(2) Široký rozsah použiteľných rýchlostí

 

Trecí odpor plynového ložiska je nízky, nárast teploty je nízky a nárast teploty nepresahuje 20 ~ 30 °C pri otáčkach až 50 000 ot./min. a otáčky dosahujú až 1,3 milióna ot./min. Hydrostatické ložiská sa môžu použiť aj pri veľmi nízkych otáčkach, dokonca aj pri nulových otáčkach.

 

(3) Široký rozsah použiteľných teplôt

 

Plyn zostáva plynný v širokom rozsahu teplôt a jeho viskozita je minimálne ovplyvnená teplotou (viskozita sa pri zvyšujúcich sa teplotách mierne zvyšuje, napr. z 20 °C na 100 °C, viskozita vzduchu sa zvyšuje o 23 %), takže plynové ložiská je možné použiť v teplotnom rozsahu od -265 °C do 1650 °C.

 

(4) Nízka únosnosť

 

Únosnosť hydrodynamického ložiska je priamo úmerná viskozite a únosnosť pneumatického ložiska je len niekoľko tisícin rovnakej veľkosti hydrodynamického ložiska. Vzhľadom na stlačiteľnosť plynu existuje obmedzenie únosnosti plynodynamického ložiska a zaťaženie na jednotku projektovanej plochy sa môže zvýšiť iba na 0,36 MPa.

 

(5) Vysoké požiadavky na presnosť spracovania

 

Na zlepšenie nosnosti a tuhosti vzduchového filmu plynových ložísk sa zvyčajne používa vôľa ložiska (menej ako 0,015 mm) ako pri ložiskách mazaných kvapalinou a je potrebné zodpovedajúcim spôsobom zlepšiť presnosť dielov.

 

Použitie vzduchových ložísk

Vzduchové ložisko je nový typ ložiska, ktoré využíva elastickú potenciálnu energiu vzduchu na zohrávanie nosnej úlohy.

 

Jediným používaným mazivom je vzduch; technológia vzduchových ložísk je preto ideálna pre obrobky, ktoré musia byť bez kontaminácie, alebo pre pracovné prostredia.

 

Vo vzduchových ložiskách sú guľôčky nahradené vzduchovými vankúšmi. Snáď jednou z najznámejších aplikácií vzduchových ložísk sú vznášadlá.

 

Obrovský ventilátor vháňa vzduch pod vznášadlo a blokuje jeho únik cez elastickú gumenú „sukňu“. Vysoký tlak vzduchu vytvorený pod vznášadlom podopiera hmotnosť trupu a tým ho udržiava na vzduchovom vankúši.

 

Použitie plynových ložísk sa stáva čoraz rozsiahlejším a bolo predmetom rozsiahleho a intenzívneho výskumu. V súčasnosti sa plynové ložiská môžu používať v textilných strojoch, káblových strojoch, nástrojových obrábacích strojoch, gyroskopoch, vysokorýchlostných odstredivých separátoroch, zubných vŕtačkách, chladničkách pracujúcich pri nízkych teplotách, expanzných zariadeniach vodíka a obehových čerpadlách plynu pracujúcich pri vysokých teplotách.