zprávy

Co je to vzduchové ložisko

 

LožiskoVěřím, že každý bude s ním obeznámen, naše běžně používané valivé ložisko by mělo být nejznámější, je to důležitá součást moderních strojů a zařízení. Co je to tedy vzduchové ložisko?

 

plynové ložiskoKluzné ložisko, které používá plyn jako mazivo. Nejčastěji používaným plynným mazivem je vzduch, ale v případě potřeby lze použít i dusík, argon, vodík, hélium nebo oxid uhličitý.

 

V plynových kompresorech, expandérech a oběhových čerpadlech se pracovní médium často používá jako mazivo.

 

Vzduchové ložisko označuje ložisko, které nese zatížení pomocí tlakového vzduchového filmu vytvořeného mezi povrchem kluzného páru ložiska a povrchem kluzného páru, který je při provozu zcela oddělen vzduchovým filmem.

 

Vzduchová ložiska patří mezi kluzná ložiska s kapalinou v kluzných ložiskách, která jsou při práci mazána kapalinou a jejich mazacím médiem je vzduch.

 

Klasifikace vzduchových ložisek

Podle mechanismu tvorby tlakového vzduchového filmu se vzduchová ložiska dělí hlavně do dvou kategorií: aerodynamická ložiska a aerostatická ložiska.

 

Tlakový vzduchový film aerodynamického ložiska vzniká přivedením vzduchu do oblasti konvergence mezi povrchy kluzných dvojic vzájemným pohybem kluzných dvojic a vzduchový film má zhruba klínový tvar. Protože aerodynamická ložiska nevyžadují externí zdroj vzduchu, nazývají se také „samostatně působící ložiska“.

 

Tlakový film aerostatického ložiska je tvořen vnějším stlačeným vzduchem přiváděným skrz škrticí klapku mezi povrchy kluzného páru. Aerostatická ložiska vyžadují přívod čistého vnějšího vzduchu.

 

Vlastnosti vzduchových ložisek

(1) Extrémně nízký třecí odpor

 

Protože viskozita plynu je mnohem nižší než viskozita kapaliny, je viskozita vzduchu při pokojové teplotě pouze 1/5000 viskozity mechanického oleje č. 10 a třecí odpor ložiska je přímo úměrný viskozitě, takže tření plynových ložisek je nižší než u ložisek mazaných kapalinou.

 

(2) Široký rozsah použitelných rychlostí

 

Třecí odpor plynového ložiska je nízký, nárůst teploty je nízký a při otáčkách až 50 000 ot/min nepřesahuje nárůst teploty 20~30 °C, přičemž otáčky dosahují až 1,3 milionu ot/min. Hydrostatická ložiska lze použít i pro velmi nízké otáčky, dokonce i pro nulové otáčky.

 

(3) Široký rozsah použitelných teplot

 

Plyn zůstává v plynném stavu v širokém teplotním rozmezí a jeho viskozita je teplotou minimálně ovlivněna (viskozita se při zvyšujících se teplotách mírně zvyšuje, např. z 20 °C na 100 °C, viskozita vzduchu se zvyšuje o 23 %), takže plynová ložiska lze použít v teplotním rozmezí -265 °C až 1650 °C.

 

(4) Nízká únosnost

 

Únosnost hydrodynamického ložiska je přímo úměrná viskozitě a únosnost pneumatického ložiska je pouze několik tisícin stejné velikosti hydrodynamického ložiska. Vzhledem ke stlačitelnosti plynu existuje omezení únosnosti plynodynamického ložiska a zatížení na jednotku promítané plochy lze zvýšit pouze na 0,36 MPa.

 

(5) Vysoké požadavky na přesnost zpracování

 

Pro zlepšení únosnosti a tuhosti vzduchového filmu plynových ložisek se obvykle používá vůle ložiska (menší než 0,015 mm) u ložisek mazaných kapalinou a je třeba odpovídajícím způsobem zlepšit přesnost součástí.

 

Použití vzduchových ložisek

Vzduchové ložisko je nový typ ložiska, které využívá elastickou potenciální energii vzduchu k podpůrné roli.

 

Jediným používaným mazivem je vzduch; technologie vzduchových ložisek je proto ideální pro obrobky, které musí být bez kontaminace, nebo pro pracovní prostředí.

 

Ve vzduchových ložiskách jsou kuličky nahrazeny vzduchovými polštáři. Snad jednou z nejznámějších aplikací vzduchových ložisek jsou vznášedla.

 

Obrovský ventilátor vhání vzduch pod vznášedlo a blokuje jeho únik přes elastickou gumovou „sukni“. Vysoký tlak vzduchu generovaný pod vznášedlem podpírá váhu trupu a umožňuje mu tak vznášet se na vzduchovém polštáři.

 

Aplikace plynových ložisek se stává stále rozsáhlejší a je předmětem rozsáhlého a intenzivního výzkumu. V současné době lze plynová ložiska použít v textilních strojích, kabelových strojích, obráběcích strojích, gyroskopech, vysokorychlostních odstředivých separátorech, zubních vrtačkách, chladničkách pracujících za nízkých teplot, expandérech vodíku a oběhových čerpadlech plynů pracujících za vysokých teplot.