Mikä on ilmalaakeri
LaakeriUskon, että kaikki tuntevat yleisesti käytetyn vierintälaakerimme, jonka pitäisi olla tutuin, se on tärkeä osa nykyaikaisia koneita ja laitteita. Joten mikä on ilmalaakeri?
KaasulaakeriLiukulaakeri, joka käyttää kaasua voiteluaineena. Yleisimmin käytetty kaasuvoiteluaine on ilma, mutta tarvittaessa voidaan käyttää myös typpeä, argonia, vetyä, heliumia tai hiilidioksidia.
Kaasukompressoreissa, paisuntapumpuissa ja kiertovesipumpuissa työväliainetta käytetään usein voiteluaineena.
Ilmalaakerilla tarkoitetaan laakeria, joka tukee kuormaa laakerin liukuvan parin pinnan väliin muodostuvan paineilmakalvon avulla, ja liukuvan parin pinta on kokonaan erotettu ilmakalvolla käytön aikana.
Ilmalaakerit kuuluvat liukulaakereiden nestemäisiin liukulaakereihin, jotka toimivat nestevoideltuna ja joiden voiteluväliaine on ilma.
Ilmalaakereiden luokittelu
Paineilmakalvon muodostumismekanismin mukaan ilmalaakerit jaetaan pääasiassa kahteen luokkaan: aerodynaamiset laakerit ja aerostaattiset laakerit.
Aerodynaamisen laakerin paineilmakalvo muodostuu tuomalla ilmaa liukuparien pintojen yhtymäkohtaan liukuparien keskinäisen liikkeen avulla, ja ilmakalvo on karkeasti kiilanmuotoinen. Koska aerodynaamiset laakerit eivät tarvitse ulkoista ilmalähdettä, niitä kutsutaan myös "itsetoimiviksi laakereiksi".
Aerostaattisen laakerin paineilmakalvo muodostuu, kun ulkoista paineilmaa syötetään kuristusläpän kautta liukuparin pintojen väliin. Aerostaattiset laakerit tarvitsevat puhtaan ulkoisen ilmansyötön.
Ilmalaakerin ominaisuudet
(1) Erittäin alhainen kitkavastus
Koska kaasun viskositeetti on paljon pienempi kuin nesteen, ilman viskositeetti huoneenlämmössä on vain 1/5000 mekaanisen öljyn nro 10 viskositeetista, ja laakerin kitkavastus on suoraan verrannollinen viskositeettiin, joten kaasulaakereiden kitka on pienempi kuin nestevoideltujen laakereiden.
(2) Laaja sovellettavien nopeuksien valikoima
Kaasulaakerin kitkavastus on alhainen, lämpötilan nousu on alhainen, eikä lämpötilan nousu ylitä 20–30 °C nopeudella 50 000 rpm, ja nopeus on jopa 1,3 miljoonaa rpm. Hydrostaattisia laakereita voidaan käyttää myös erittäin pienillä nopeuksilla, jopa nollanopeuksilla.
(3) Laaja sovellettavien lämpötilojen valikoima
Kaasu pysyy kaasumaisena laajalla lämpötila-alueella, ja lämpötila vaikuttaa sen viskositeettiin minimaalisesti (viskositeetti kasvaa hieman lämpötilan noustessa, esim. 20 °C:sta 100 °C:seen, ilman viskositeetti kasvaa 23 %), joten kaasulaakereita voidaan käyttää lämpötila-alueella -265 °C - 1650 °C.
(4) Alhainen kantavuus
Hydrodynaamisen laakerin kantokyky on suoraan verrannollinen viskositeettiin, ja pneumaattisen laakerin kantokyky on vain muutama tuhannesosa hydrodynaamisen laakerin koosta. Kaasun kokoonpuristuvuuden vuoksi kaasudynaamisen laakerin kantokyvyllä on raja, ja kuormaa projisoitua pinta-alaa kohti voidaan nostaa vain 0,36 MPa:iin.
(5) Korkeat käsittelytarkkuusvaatimukset
Kaasulaakereiden kuormankantokyvyn ja ilmakalvon jäykkyyden parantamiseksi käytetään yleensä nestevoideltujen laakereiden kaltaista laakerivälystä (alle 0,015 mm), ja osien tarkkuutta on parannettava vastaavasti.
Ilmalaakereiden käyttö
Ilmalaakeri on uudentyyppinen laakeri, joka käyttää ilman elastista potentiaalienergiaa tukirooliin.
Ainoa käytetty voiteluaine on ilma; Ilmalaakeritekniikka sopii siksi ihanteellisesti työkappaleille, joiden on oltava puhtaita saastumisesta, tai työympäristöihin.
Ilmatyynyissä kuulat korvataan ilmatyynyillä. Yksi tunnetuimmista ilmatyynyjen sovelluksista on kenties ilmatyynyalukset.
Valtava tuuletin puhaltaa ilmaa ilmatyynyaluksen alle estäen ilman poistumisen joustavan kumisen "helman" läpi. Ilmatyynyaluksen alla syntyvä korkea ilmanpaine tukee rungon painoa ja saa sen siten kellumaan ilmatyynyn päällä.
Kaasulaakereiden käyttö laajenee jatkuvasti, ja niitä on tutkittu laajasti ja intensiivisesti. Tällä hetkellä kaasulaakereita voidaan käyttää tekstiilikoneissa, kaapelikoneissa, instrumenttityöstökoneissa, gyroskoopeissa, nopeissa keskipakoiserottimissa, hammasporissa, matalissa lämpötiloissa toimivissa jääkaapeissa, vetypaisuntapumpuissa ja korkeissa lämpötiloissa toimivissa kaasunkierrätysjärjestelmissä.
Julkaisun aika: 28.3.2025
