Лагерите са основен компонент в съвременните машини и повечето хора са запознати с търкалящите лагери, които вероятно са най-широко използваният тип. Тези лагери играят решаваща роля в различни машини и механични устройства. Но какво точно евъздушен лагер?
Въздушен лагер(газов лагер): Въздушният лагер е вид плъзгащ лагер, който използва газ като смазка. Най-често използваният газ като смазка е въздухът, но в зависимост от специфичните нужди могат да се използват и други газове като азот, аргон, водород, хелий или въглероден диоксид. В газовите компресори, разширители и циркулационни помпи самата работна среда често служи като смазка.
Въздушният лагер работи чрез използване на въздушен филм под налягане, който се образува между плъзгащите се повърхности на лагера, за да поддържа товара. По време на работа плъзгащите се повърхности са напълно разделени от този въздушен филм. Въздушните лагери са вид течни плъзгащи лагери, при които въздухът действа като смазка и следователно операцията се счита за течно смазване.
Въз основа на механизма за образуване на въздушен филм под налягане, въздушните лагери се разделят основно на два типа:хидродинамични въздушни лагериистатични въздушни лагери.
Хидродинамични въздушни лагери: В тези лагери филмът от въздух под налягане се генерира от относителното движение на плъзгащите се повърхности. Това движение вкарва въздух в сближаващата се област между плъзгащите се повърхности, създавайки клиновиден въздушен филм. Хидродинамичните въздушни лагери не изискват външно захранване с въздух и поради това са известни също като "самодействащи лагери".
Статични въздушни лагери: При статични въздушни лагери филмът от въздух под налягане се образува от външен сгъстен въздух, който се насочва в пространството между плъзгащите се повърхности през дроселна клапа. Статичните въздушни лагери изискват външно захранване с чист въздух.
Характеристики на въздушните лагери
Изключително ниско триене
Въздушните лагери имат значително по-ниско триене в сравнение с традиционните лагери с течно смазване. Това е така, защото газовете имат много по-нисък вискозитет от течностите. При стайна температура вискозитетът на въздуха е само една петхилядна от този на механично масло номер 10. Тъй като триенето на лагерите е право пропорционално на вискозитета, триенето на въздушните лагери е много по-ниско от това на лагерите с течно смазване.
Широк диапазон на работни скорости
Въздушните лагери предлагат широк диапазон на работна скорост поради ниското си триене и ниското повишаване на температурата. При работа при скорости до 50,000 rpm, повишаването на температурата обикновено не надвишава 20–30 градуса. В някои случаи въздушните лагери могат да работят при скорости над 1,3 милиона оборота в минута. Освен това статичните въздушни лагери могат да функционират дори при изключително ниски скорости, включително нулева скорост, което ги прави подходящи за много специализирани приложения.
Широк температурен диапазон
Газовете поддържат своето газообразно състояние в широк температурен диапазон. Вискозитетът на газовете се влияе слабо от температурата; например, вискозитетът на въздуха се увеличава само с 23%, когато температурата се повиши от 20 градуса до 100 градуса. Поради това въздушните лагери могат да работят в изключително широк температурен диапазон, от -265 градуса до 1650 градуса, което ги прави много гъвкави за различни среди с екстремни температури.
Ниска товароносимост
Товароносимостта на хидродинамичните въздушни лагери е право пропорционална на вискозитета на газа. Въпреки това, в сравнение с течните хидродинамични лагери със същия размер, товароносимостта на въздушните лагери е много по-ниска, обикновено само малка част. Освен това, поради свиваемостта на газовете, въздушните хидродинамични лагери имат ограничена товароносимост. Обикновено натоварването върху единица проектирана площ може да достигне до 0.36 MPa.
Изисквания за високо прецизно производство
За да се подобри товароносимостта и твърдостта на въздушния филм във въздушните лагери, обикновено се използват по-малки междини на лагерите в сравнение с лагерите с течно смазване (често по-малко от 0.015 mm). Това изисква по-висока прецизност при производството на компонентите, за да се гарантира правилното функциониране и производителност.
Приложения на въздушни лагери
Въздушните лагери са нов тип лагери, които използват еластичната потенциална енергия на въздуха, за да осигурят опора. Единственият използван лубрикант е въздухът, което прави технологията с въздушни лагери идеална за приложения, изискващи незамърсени детайли или чиста работна среда.
Въздушните лагери заменят търкалящите се тела с въздушни възглавници. Едно от най-известните приложения на въздушните лагери е в корабите на въздушна възглавница.
При корабите на въздушна възглавница големи вентилатори издухват въздух под кораба. Този въздух се задържа от еластичната гумена "пола", която не му позволява да излезе. Въздухът под високо налягане, произведен под кораба на възглавница, поддържа теглото на превозното средство, позволявайки му да се носи върху въздушната възглавница.
От 50-те години на миналия век приложението на въздушните лагери се разшири значително и сега те са широко изучавани и използвани в различни индустрии. Въздушните лагери се използват в няколко области като текстилни машини, кабелни машини, прецизни машинни инструменти, жироскопи, високоскоростни центрофуги, зъболекарски бормашини, хладилни машини, работещи при ниски температури, водородни разширители и газови циркулационни помпи, работещи при високи температури.
Тези лагери са особено полезни в чиста среда, тъй като не изискват масло или други традиционни смазочни материали, което намалява риска от замърсяване. Това ги прави идеални за приложения в чувствителни индустрии като производство на полупроводници, космическото пространство и високопрецизното инженерство.
Например, въздушни лагери се използват ввисокоскоростни металорежещи машини, където позволяват движение без триене, което води до минимално износване. Това подобрява точността и дълготрайността на машините. вжироскопи, въздушните лагери спомагат за осигуряване на стабилно въртене с минимално триене, осигурявайки изключително точни данни за ориентация. всистеми за прецизно измерване, въздушните лагери поддържат деликатни инструменти, като гарантират, че работят с висока точност, без да бъдат засегнати от механичен контакт.
Втекстилна индустрия, въздушните лагери се използват във високоскоростни предачни машини, което позволява гладка работа без риск от замърсяване с масло. По същия начин, впроизводство на кабели, въздушните лагери спомагат за гладкото и ефективно движение на проводниците и кабелите през машините.
вкосмическото пространство, въздушните лагери се използват в турбинни двигатели, където поддържат движещи се части, без да причиняват допълнително износване и триене. Тези лагери могат да издържат на екстремните температури и налягания в реактивните двигатели и осигуряват дълготрайна и надеждна работа.
Областта на медицината също се възползва от технологията за въздушни лагери. Например, встоматологично оборудване, въздушните лагери се използват във високоскоростни бормашини, за да осигурят гладка работа с минимално триене, подобрявайки както прецизността на оборудването, така и комфорта на пациента.
Освен това въздушните лагери са от съществено значениенискотемпературни хладилни системи, където спомагат за поддържането на прецизното движение на компонентите, докато работят при много ниски температури. вводородни разширители, въздушните лагери се използват за поддържане на движението на машини по високоефективен и чист начин.
Накрая, ввисокотемпературни газови циркулационни помпи, въздушните лагери играят решаваща роля за осигуряване на гладкото и стабилно движение на компонентите в среди с температури, които биха разрушили традиционните смазочни материали.
Заключение
В заключение, въздушните лагери са революционна технология, която разшири обхвата на приложенията на лагерите в индустрии, вариращи от високоскоростни машини до космическо и медицинско оборудване. Способността им да работят без традиционни смазочни материали, съчетана с ниското им триене, широк температурен диапазон и прецизна работа, ги прави идеални за много специализирани приложения.
Въпреки че имат някои ограничения, като например по-ниска товароносимост в сравнение с лагерите с течно смазване, предимствата им в чисти, високоскоростни и високопрецизни среди ги правят незаменими в много съвременни технологични области. Тъй като изследванията продължават, е вероятно въздушните лагери да намерят още повече приложения, което допълнително ще демонстрира тяхната гъвкавост и важност в разработването на модерни машини и оборудване.
Ако се интересувате от въздушни лагери и свързани продукти, не се колебайте да се свържете с lydia@welongchina.com.
