Гідростатичний підшипник

Прилад для демонстрації гідродинамічного підшипника

Гідравлічний підшипник -це підшипник в якому безпосереднє навантаження іде на тонкий шар рідини . Гідравлічні і пневматичні підшипники часто використовуються при великих навантаженнях , високих швидкостях і при необхідності забезпечити точну посадку валу . На відміну від звичайних кулькових підшипників вони не створюють великих вібрацій , працюють майже безшумно і менше зношуються .

1-Вал ,2-Підшипник , 3-Підвід мастила

Принцип Дії

Дані підшипники можуть бути розділені на дві групи :

• гідродинамічні і газодинамічні
• гідростатичні

В Гідростатичному підшипнику високий тиск рідини підтримується зовнішнім насосом .Як рідина в них використовується масло або вода .Оскільки дані підшипники для своєї роботи потребують подачі рідини від зовнішнього насосу , то енергія що підводиться до насосу для всієї системи взагальному є енергією втрати . Проте при відсутності насосу дана енергія витрачалсь б на подолання сил тертя

В гідродинамічному підшипнику при обертанні валу на великих швидкостях рідина засмоктється валом в простір між поверхнями тертя і таким чином відбувається самозмащення . Можна розглядати як підшипник ковзання в якому достатня швидкість обертання і вільна подача змазки утворюють масляний клин достатньо товстим для того щоб виключити контактне тертя на любих робочих режимах В цих підшипниках рідина засмоктується в середину підшипника рухом вала. Внаслідок цього при невеликих швидкостях обертання валу шар рідини під валом має не достатню товщину ,що призводить до безпосередньому контакту деталей . Якщо такі режими будуть відпрацьовуватись часто то підшипник буде мати менший термін служби і в ньому будуть відбуватись великі втрати енергії .Дану проблему можна зменшити при подачі мастила насосом під час початку і зупинки обертання валу.

В гідростатичному підшипнику є дві поверхні , міє якими є щілина яка підтримується за рахунок сити тиску рідини , що подається через дросельний отвір

Hydrostatic_bearing_diagram.svg.png

Переваги і недоліки

Переваги :

• Гідравлічні і пневматичні підшипники в загальному , мають низькі коефіцієнти тертя - набагато нижче ,ніж у механічних підшипників . Основне джерело тертя це в'язкість рідини або газу. Оскільки в газів в'язкість нижча ніж у рідин , то газодстатичні підшипники відносяться до числа підшипників із найменшим коефіцієнтом тертя . Проте чим менша в'язкість , тим більші втрати і витікання , що потребує додаткових витрат на на подачу рідини (або газу ) в підшипник. Такі підшипники також потребують ущільнювача.
• При високих навантаженнях ,щілина між поверхнями в гідравлічних підшипниках змінюється менше ніж в механічних підшипниках .
• Внаслідок принципу своєї роботи , гідравлічні підшипники часто мають значну демпферуючу здібність
• Гідравлічні і пневматичні підшипники як правило працюють тихіше і створюють менше вібрацій ніж підшипники кочення .
• Гідравлічні підшипники прості в конструкції і відповідно дешевші ніж механічні підшипники.Проте для виготовлення гідравлічних підшипників потрібно більш точне обладнання .

Недоліки

• В гідродинамічних підшипниках засвичай розсіюється більше енергії ніж в кулькових підшипниках .
• Розсієння енергії в підшипниках ,а токож їх демпферуюча здібність сильно залежать від температури , що ускладнює виготовлення підшипників і їх роботу в широкому діапазоні температур
• Гідравлічні підшипники можуть миттєво заклинюватись і виходити із ладу . кулькові ж підшипники виходять із ладу поступово при цьому збільшується рівень шумі або люфт .
• Ще одним недоліком є ймовірність витоку газу або рідини із підшипника що призводить до більших економічних затрат .