vijesti

Šta je zračni ležaj

 

LežajVjerujem da će svi biti upoznati s našim uobičajeno korištenim kotrljajućim ležajem, koji bi trebao biti najpoznatiji, važan je dio savremenih mašina i opreme. Šta je onda zračni ležaj?

 

Plinski ležajKlizni ležaj koji koristi plin kao mazivo. Najčešće korišteno plinsko mazivo je zrak, ali se po potrebi mogu koristiti i dušik, argon, vodik, helij ili ugljikov dioksid.

 

U plinskim kompresorima, ekspanderima i cirkulatorima, radni medij se često koristi kao mazivo.

 

Zračni ležaj odnosi se na ležaj koji podržava opterećenje uz pomoć filma tlačnog zraka koji se formira između površine kliznog para ležaja, a površina kliznog para je potpuno odvojena zračnim filmom tokom rada.

 

Zračni ležajevi spadaju u klizne ležajeve s fluidom, koji se pri radu podmazuju tekućinom, a njihov medij za podmazivanje je zrak.

 

Klasifikacija zračnih ležajeva

Prema mehanizmu formiranja filma tlačnog zraka, zračni ležajevi se uglavnom dijele u dvije kategorije: aerodinamički ležajevi i aerostatički ležajevi.

 

Film tlačnog zraka aerodinamičkog ležaja nastaje dovođenjem zraka u područje konvergencije između površina kliznih parova međusobnim kretanjem kliznih parova, a zračni film je otprilike klinastog oblika. Budući da aerodinamički ležajevi ne zahtijevaju vanjski izvor zraka, nazivaju se i "samostalni ležajevi".

 

Film tlačnog zraka aerostatičkog ležaja formira se vanjskim komprimiranim zrakom koji se uvodi kroz prigušnicu između površina kliznog para. Aerostatički ležajevi zahtijevaju dovod čistog vanjskog zraka.

 

Karakteristike zračnih ležajeva

(1) Izuzetno nizak otpor trenja

 

Budući da je viskoznost plina mnogo niža od viskoznosti tekućine, viskoznost zraka na sobnoj temperaturi iznosi samo 1/5000 viskoznosti mehaničkog ulja br. 10, a otpor trenja ležaja je direktno proporcionalan viskoznosti, tako da je trenje plinskih ležajeva niže od trenja ležajeva podmazanih tekućinom.

 

(2) Širok raspon primjenjivih brzina

 

Otpor trenja plinskog ležaja je nizak, porast temperature je nizak, a porast temperature ne prelazi 20~30 °C kada je brzina visoka do 50.000 o/min, a brzina je čak visoka i do 1,3 miliona o/min. Hidrostatički ležajevi se također mogu koristiti za vrlo niske brzine, čak i nulte brzine.

 

(3) Širok raspon primjenjivih temperatura

 

Plin ostaje u plinovitom stanju u širokom rasponu temperatura, a temperatura minimalno utječe na njegovu viskoznost (viskoznost se neznatno povećava pri porastu temperature, npr. od 20°C do 100°C, viskoznost zraka se povećava za 23%), tako da se plinski ležajevi mogu koristiti u temperaturnom rasponu od -265°C do 1650°C.

 

(4) Niska nosivost

 

Nosivost hidrodinamičkog ležaja direktno je proporcionalna viskoznosti, a nosivost pneumatskog ležaja je samo nekoliko hiljaditih dijelova iste veličine hidrodinamičkog ležaja. Zbog kompresibilnosti plina, postoji ograničenje nosivosti plinodinamičkog ležaja, a opterećenje po jedinici projektovane površine može se povećati samo na 0,36 MPa.

 

(5) Visoki zahtjevi za tačnost obrade

 

Da bi se poboljšala nosivost i krutost zračnog filma plinskih ležajeva, obično se koristi zazor ležaja (manji od 0,015 mm) koji je jednak onome kod ležajeva podmazanih tekućinom, a točnost dijelova treba shodno tome poboljšati.

 

Primjena zračnih ležajeva

Zračni ležaj je novi tip ležaja koji koristi elastičnu potencijalnu energiju zraka za igranje potporne uloge.

 

Jedino mazivo koje se koristi je zrak; tehnologija zračnih ležajeva je stoga idealna za radne komade koji moraju biti bez kontaminacije ili za radna okruženja.

 

Kod zračnih ležajeva, kuglice su zamijenjene zračnim jastucima. Možda jedna od najpoznatijih primjena zračnih ležajeva je lebdeća letjelica.

 

Ogroman ventilator upuhuje zrak ispod lebdećeg vozila, blokirajući izlazak zraka kroz elastičnu gumenu "suknju". Visoki pritisak zraka koji se stvara ispod lebdećeg vozila podržava težinu trupa i na taj način ga čini lebdećim na zračnom jastuku.

 

Primjena plinskih ležajeva postaje sve opsežnija i intenzivno se proučava. Trenutno se plinski ležajevi mogu koristiti u tekstilnim mašinama, kablovskim mašinama, alatnim mašinama za instrumente, žiroskopima, centrifugalnim separatorima velike brzine, stomatološkim bušilicama, hladnjacima koji rade na niskim temperaturama, ekspanderima vodonika i cirkulatorima gasa koji rade na visokim temperaturama.