Оценка работоспособности гидростатических подшипников: Методические указания к практической работе № 4 по дисциплине «Триботехника», страница 2

2) по способу питания – питание каждого кармана от отдельного источника высокого давления и питание с регулирующими ограничителями;

3) по типу регулирующего ограничителя-дросселя (рис. 2.3) – капиллярный, жиклерный, диафрагменный, щелевой, регулятор расхода.

Принцип работы гидростатического подшипника удобно рассмотреть на примере плоской незамкнутой опоры (рис. 2.1). Поддерживаемое тело 1 и корпус 4 разделяет пленка 3 смазки, подаваемая в карман 2 опоры через дросселирующий элемент 5 с помощью насоса 6. В слое смазывающей жидкости возникает давление, уравновешивающее нагрузку на тело 1. При увеличении нагрузки уменьшается величина зазора между подвижным телом и корпусом, возникает сопротивление истечению смазки из кармана 2 и повышается давление в нем, что приводит к уравновешиванию возросшей нагрузки.

В замкнутом радиальном гидростатическом подшипнике (рис. 2.2) имеется несколько карманов 2 с регулирующими ограничителями 1 расхода. При этом смещение вала 4 вызывает соответствующие изменения зазоров сливных перемычек 3 карманов подшипника, что приводит к перераспределению давлений между карманами и уравновешивает вызвавшую смещение вала нагрузку.

Незамкнутые подшипники могут обеспечить большую несущую способность, но не могут обеспечить стабильность положения подвижного элемента из-за неизбежных отклонений давления, вызванных нестабильностью работы насоса. Система питания каждого кармана от отдельного насоса способна обеспечить сравнительно большую жесткость подшипника, однако она значительно дороже и менее удобна в эксплуатации, чем система питания с дроссельным регулированием.

Применение в качестве регулирующих ограничителей капиллярных дросселей позволяет получать нагрузочные характеристики подшипника, не зависящие от типа и температуры смазки.

Использование щелевых, жиклерных и диафрагменных дросселей увеличивает жесткость подшипника. Но жесткость и несущая способность подшипника зависят от температуры и вязкости смазки. Кроме того. Щелевые и диафрагменные дроссели обладают меньшим демпфированием по сравнению с капиллярными, и подшипник с такими дросселями имеет худшие по сравнению с капиллярными динамические характеристики.

Еще большую жесткость способны обеспечить регуляторы расхода. Статическая жесткость подшипников с регуляторами расхода может иметь любое наперед заданное значение – как положительное, так и отрицательное. Однако под действием динамической нагрузки жесткость подшипника с регулятором расхода резко падает. Кроме того, такие регуляторы сложны в изготовлении и, как правило, ненадежны и недолговечны в работе.

Наибольшее распространение получил гидростатический подшипник, представленный на рис.2.2. По сравнению с подшипником с дренажными канавками между карманами (рис. 2.4) он обладает меньшей жесткостью при существенно меньшем тепловыделении. Поэтому в соответствии с энергетическим критерием максимальной жесткости при заданном допустимом нагреве смазки такой подшипник предпочтительнее.

Гидростатический подшипник  взаимообратным дросселированием (рис.2.5) позволяет отказаться от применения выносных регулирующих ограничителей. Их роль выполняют сопротивления перемычек 2, расположенных между питающей магистралью 1 и приемными камерами 3, соединенными каналами с диаметрально противоположными несущими карманами 5. При смещении вала в направлении одного из несущих карманов давление в нем увеличивается за счет суммарного действия двух эффектов: роста сопротивления между напорной магистралью 1 и соответствующей карману приемной камерой 3. Таким образом, давления в карманах подшипника очень сильно зависят от смещения вала, и подшипник обладает существенно большей жесткостью по сравнению с другими типами радиальных гидростатических подшипников. Малый активный объем смазки позволяет улучшить динамические характеристики подшипника. С применением гидростатического подшипника с взаимообратным дросселированием  способна увеличиваться жесткость поддерживаемого им вала, так как при смещении вала кроме поддерживающей силы создается также и изгибающий момент, уменьшающий результирующее смещение рабочего участка вала при правильной ориентации подшипника. К недостаткам такого подшипника следует отнести резкое ухудшение его характеристик при пе

рекосе вала.