2020-10-13

Гидростатический подшипник

В гидростатическом подшипнике между поверхностями трения создается слой смазки, исключающий контакт между твердыми поверхностями и снижающий трение.

Если в гидродинамическом подшипнике слой масла между поверхностями создается за счет вращения вала, то в гидростатическом смазывающая жидкость подается от внешнего насоса. Рассмотрим преимущества, которые дает такой способ подачи смазки к поверхностям трения.

Как упоминалось ранее в гидродинамическом подшипнике слой смазки образуется при вращении вала, который фактически выполняет роль динамического насоса, для образования гидродинамического слоя смазки необходимо получить нужные характеристики потока жидкости в зазоре, а значит вал должен вращаться с определенной частотой вращения (как правило достаточно высокой). Если минимально необходимая частота вращения не достигнута, то значит и гидродинамический слой смазки не образуется, а поверхности вала и обоймы будут соприкасаться и изнашиваться, а трение будет высоким. Этот недостаток можно устранить, используя гидростатический подшипник, ведь характеристики потока в данном случае, не будут зависеть от частоты вращения вала, а будут определяться параметрами работы насоса.

Схема гидростатического подшипника

Смазывающая жидкость всасывается из картера насосом.

Вал установлен в обойме, в которой выполнены специальные каналы. Масло от насоса через фильтр подается во внутреннюю полость вала, и через отверстия поступает в зазор между валом и обоймой. Жидкость может вытекать через зазор в картер, но происходит это с достаточным сопротивлением, для того чтобы давления жидкости было достаточно для образования гидростатического слоя смазки. В том случае, если нагрузка на вал будет возрастать, зазор будет уменьшатся, вследствие чего будет увеличиваться сопротивление при течении жидкость, что вызовет увеличение давления, я значит и несущую способность слоя жидкости.

Односекционные, многосекционные и многокамерные подшипники

Гидростатический подшипник может опоясывать подвижную деталь не полностью, это допустимо в тех случаях, когда нагрузка действует лишь в одном направлении. В этом случае целесообразно применить односекционный подшипник.

Если нагрузка действует в нескольких направлениях, то необходимо устанавливать многосекционный гидростатический подшипник. На рисунке показан двухсекционный подшипник.

Многокамерные подшипники опоясывают вал на всей окружности, и имеют несколько камер.

---

---

Достоинства и недостатки гидростатического подшипника

Среди достоинств гидростатического подшипника, следует выделить:

• высокая несущая способность подшипника,
• низкое трение и малый износ вращающихся деталей,
• независимость характеристик подшипника от частоты вращения вала,
• простота реализации очистки, подогрева и охлаждения смазывающей жидкости,
• высокая точность центровки вала в широком диапазоне частот вращения вала.

Недостатками гидростатического подшипника являются:

• значительное удорожание конструкции за счет необходимости установки насоса,
• необходимость отбора мощности для питания насоса.