Газовая смазка. Принцип и особенности работы аэродинамических подшипников

Впервые о возможности использования газов в качестве смазки было сообщено в1854 г. Г.А. Гирном. В 1895 г. Кингсбери провел первые эксперименты с газовыми подшипниками.

Газовая смазка применяется при высоких (800 °С) и низких (13 К) температурах. В отличие от смазочных масел химические свойства и агрегатное состояние большинства газов остаются без изменений в очень широком температурном диапазоне. Применение газовой смазки, в отличие от смазочных масел, ограничивается конструкцией подшипника. Она исключает необходимость герметичного уплотнения узлов смазки. Низкий уровень внутреннего трения газов позволяет применять их в качестве смазки для высокооборотных прецизионных механических приборов, оптических и измерительных приборов, а также в направляющих системах и гироскопах.

Применение инертных газов вместо смазочных масел или пластичных смазок исключает опасность загрязнения подшипников смазочным материалом. Это имеет исключительное значение для оборудования пищевой, медицинской, легкой промышленности. Газовые подшипники применяют в электронных вычислительных машинах, прецизионных шлифовальных станках, ядерных реакторах, рефрижераторах и газовых турбинах.

Аэродинамические подшипники.

В этих подшипниках давление смазочной пленки и, следовательно, несущая способность создаются движением поверхности.

В аэродинамических подшипниках определяющими параметрами являются относительное перемещение поверхностей подшипника, вязкость смазочного материала (газа) и геометрические границы смазочной пленки. Трение и износ очень велики во время пуска и остановки. Нагрузка на единицу площади подшипника не должна превышать 1/2000 от частоты вращения в минуту. Аэродинамические подшипники обычно имеют цилиндрическую или сегментную конструкцию реверсивно движущейся опоры.

Динамическая вязкость газов значительно ниже, чем у жидкостей, но при повышении температуры она несколько увеличивается. Несущая способность подшипников, смазываемых газом, увеличивается по мере повышения температуры. Вязкостно-температурные характеристики газов считаются для практических целей неизменяемыми от температуры. Внутреннее трение газов очень мало. Поэтому при газовой смазке модно достичь более высоких оборотов, чем при смазке жидким смазочным материалом. Это позволяет конструировать более прочные конструкции, устойчивые к большим динамическим напряжениям. При производстве и сборке газовых подшипников требуется высокая точность, т. к.даже незначительные отклонения от теоретически оптимальной формы могут привести к превышению предельно допустимой нагрузки и к заеданию подшипников. Шероховатость поверхности не должна превышать 0,12 – 0,35 мкм.

Дата добавления: 2017-01-14