Гидравлические и пневматические подшипники
Гидравлические подшипники — это подшипники, в которых непосредственную нагрузку от вала воспринимает тонкий слой жидкости. Пневматические и гидравлические подшипники широко применяются при высоких скоростях, высоких нагрузках, а также при необходимости обеспечить точную посадку вала, когда обычные шарикоподшипники создают слишком большой шум, слишком большую вибрацию или не удовлетворяют условиям долговечности или компактности оборудования. Они всё чаще и чаще используются вследствие снижающейся стоимости. Например, компьютерные жёсткие диски, у которых вал электродвигателя посажен на гидравлические подшипники, работают тише, и они дешевле, чем те же диски, содержащие шарикоподшипники.
Принцип действия
Эти подшипники в общем случае могут быть разделены на два типа:
- гидростатические;
- газодинамические и гидростатические.
В гидростатических подшипниках высокое давление жидкости поддерживается внешним насосом. Жидкостью в них служит обычно вода или масло. Так как для работы таких подшипников необходимо нагнетание жидкости от внешнего насоса, то энергия, подводимая к насосу, для системы в целом является потерянной энергией. Однако в отсутствии насоса эта энергия расходовалась бы на преодоление сил трения.
В гидродинамических подшипниках при вращении вала на больших скоростях жидкость увлекается валом в пространство между валом и цапфой, и таким образом осуществляется самосмазывание. В этих подшипниках жидкость засасывается внутрь подшипника движением вала, и нагнетается под вал или вокруг него также движением вала. Вследствие этого при небольших скоростях вращения вала слой жидкости под валом имеет недостаточную толщину, что приводит к возрастанию сил трения. В случае если эти режимы случаются достаточно часто, то срок службы подшипника значительно уменьшается, и в нём происходят большие потери энергии. Иногда для предотвращения указанных проблем в гидродинамических подшипниках используют либо вторичный подшипник, либо внешний насос, которые включаются в работу в момент запуска или торможения.
