Подшипники применяемые в вакуумной технике.
Простое объяснение на вопрос «Что такое подшипник?» заключается в том, что это компонент, который помогает деталям механизма плавно перемещаться. Подшипники позволяют это сделать, уменьшая трение между двумя поверхностями, которые соприкасаются и движутся относительно. Подшипники очень распространены, настолько распространены, что их можно увидеть внутри объектов, от простых, таких как спиннер, до таких сложных, как Международная космическая станция. Поэтому важно понимать различные типы подшипников. Так что потерпите немного! В этом блоге мы терпеливо собираемся узнать о наиболее распространенных типах подшипников применяемых в вакуумных насосах.
О чем вы прочтете
Цилиндрический роликовый подшипник
Подшипник скольжения
Игольчатый подшипник
Жидкостный подшипник
Типы жидкостных подшипников
Магнитный подшипник
Типы магнитных подшипников
Конический подшипник
Упорный подшипник
Сферический подшипник
Два шарикоподшипника
Шариковый подшипник
Шариковые подшипники являются наиболее распространенным типом подшипников. Их работу легко понять. Есть два кольца: внешнее и внутреннее. Эти кольца разделяются маленькими металлическими шариками. Эти крошечные металлические шарики предназначены для уменьшения сопротивления вращению и выдерживания нагрузок за счет установки между двумя кольцами. Вы можете найти эти типы подшипников внутри вашего вакуумного насоса как пластинчато-роторного, так и мембранного.
Цилиндрический роликовый подшипник
Если взять шарикоподшипник, удалить шарики и поместить между кольцами цилиндрические конструкции, то получится роликоподшипник. Роликоподшипники имеют то же применение, что и шарикоподшипники. Благодаря своей цилиндрической форме роликоподшипники способны выдерживать большие нагрузки, чем шарикоподшипники. По этой причине они чаще всего встречаются в вакуумных насосах большей производительности.
Подшипник скольжения
Подшипники скольжения — самый простой тип подшипников. Они просты, потому что, в отличие от других подшипников, имеют только опорную поверхность без каких-либо тел качения, таких как шарики или цилиндры. Подшипники скольжения имеют вал, который вращается или скользит по поверхности подшипника. Чтобы предотвратить трение и уменьшить степень износа, между двумя поверхностями наносятся смазочные материалы, такие как вакуумное масло. Нагрузка (которая представляет собой силу или вес), переносимая валом, равномерно распределяется по поверхности подшипника, чтобы предотвратить повреждение. Вы можете найти эти типы подшипников внутри вакуумных насосах малой производительности.
Игольчатый подшипник
Игольчатый подшипник — это, по сути, разновидность роликового подшипника. В игольчатом подшипнике вместо цилиндров использованы тонкие игольчатые ролики. Длина этих игольчатых роликов обычно в четыре раза превышает их диаметр. Этот фактор помогает игольчатым подшипникам выдерживать более высокую грузоподъемность по сравнению с другими роликовыми подшипниками, поскольку нагрузка гораздо больше распределяется по поверхности подшипника. Эти типы подшипников очень полезны в условиях, когда пространство ограничено, но им приходится выдерживать большие нагрузки.
Жидкостный подшипник
В жидкостных подшипниках используется слой газообразных или маслоподобных жидкостей, который отделяет движущуюся часть от создания трения. Эти типы подшипников работают по принципу гидродинамики. Поскольку относительное движение между жидкостью (может быть газом или жидкостью) и опорной поверхностью создает давление, оно используется для поддержки нагрузки. Поскольку жидкости разделяют поверхности, возникает лишь небольшое трение .
Типы жидкостных подшипников
Гидродинамические подшипники . Они поддерживают нагрузку, используя давление, создаваемое относительным движением между поверхностью подшипника и жидкостями подшипника.
Гидростатические подшипники – они работают, постоянно подавая жидкость под давлением через насос.
Аэростатические подшипники – используйте внешний насос для подачи тонкого слоя газа, обеспечивающего движение подшипника с низким коэффициентом трения.
Аэродинамические подшипники. Как и гидродинамические подшипники, аэродинамические подшипники создают тонкую газовую пленку, используя относительное движение для перемещения поверхностей подшипников с низким коэффициентом трения.
Жидкостные подшипники обычно находятся внутри высокоскоростного вращающегося оборудования, такого как турбины и реактивные двигатели. Их также можно найти внутри прецизионного машинного оборудования, такого как станки с ЧПУ и машины для производства полупроводников, где они требуют точного движения с низким коэффициентом трения.
Магнитный подшипник
Магнитные подшипники поддерживают нагрузку за счет магнитной левитации. Стабильная левитация достигается путем осторожного помещения вала в электромагнитное поле. Кроме того, в шахте есть датчики, которые отправляют данные в режиме реального времени в систему управления. Эта система управления изменяет магнитное поле в зависимости от получаемых данных. Этот процесс происходит постоянно, чтобы удерживать вал в центре и на месте. В отличие от жидкостных подшипников, между валом и поверхностью подшипника нет даже малейшей точки контакта. Отсутствие контакта означает отсутствие трения, что практически не приводит к износу, хотя они и более дороги из-за сложности деталей. Магнитные подшипники используются в точном оборудовании, турбомашинах, медицинских приборах и аэрокосмическом оборудовании.
Типы магнитных подшипников
Активный магнитный подшипник – использует электромагниты и требует постоянной обратной связи от электронных систем обратной связи для поддержания стабильности.
Пассивный магнитный подшипник – использует постоянные магниты. Хотя для их работы не требуется система обратной связи и блоки управления, они обладают ограниченной стабильностью по сравнению с первыми.
Гибридные магнитные подшипники – сочетают в себе 1 и 2 тип, чтобы получить лучшее из обоих.
Конический подшипник
Конические подшипники также являются разновидностью роликовых подшипников. Вместо прямых колец или дорожек качения и роликов конические подшипники имеют дорожки качения и ролики конической формы. Шариковые подшипники хорошо справляются с радиальными нагрузками. Роликоподшипники могут выдерживать более высокие радиальные нагрузки, но ограниченные осевые нагрузки. Конические подшипники хорошо справляются с радиальными и осевыми нагрузками. Эти типы подшипников обычно встречаются в автомобильной, промышленной технике, аэрокосмической, железнодорожной, сельскохозяйственной и морской технике.
Упорный подшипник
Упорные подшипники имеют пару колец, называемых упорными шайбами или дорожками качения, и часть качения (которая может быть сферической, цилиндрической или игольчатой). Как правило, они работают путем перемещения грузов от одного кольца к другому через подвижную часть. Они хорошо переносят осевые нагрузки, но не могут передавать радиальные нагрузки. Эти типы подшипников можно найти внутри коробок передач и промышленных машин, где важна передача осевой нагрузки.
Сферический подшипник
Сферические подшипники, также называемые шаровыми шарнирами, выглядят как плечевые суставы человеческого тела. Они имеют сферическое внутреннее кольцо и внешнее кольцо с вогнутой внутренней частью. Из-за такой конструкции сферические подшипники допускают угловое перемещение, небольшой наклон и несоосность вала и корпусов. Более того, они очень гибкие и могут выдерживать незначительные перекосы валов. Чаще всего они наблюдаются в подвесках и рулевых осях автомобилей, а также в тягах управления и шасси аэрокосмических аппаратов, где часто происходят изменения центровки.
Двухрядные шарикоподшипники
Двухрядные шарикоподшипники, имеют два ряда шариков вместо одного. Двухрядная установка позволяет двум шарикоподшипникам выдерживать гораздо более высокие осевые и радиальные нагрузки, чем однорядным. Двухрядные шарикоподшипники обычно встречаются в автомобильных ступицах, промышленных коробках передач и некоторых тяжелых машинах.