Гідростатичне мащення

 

Гідростатичне мащення передбачає утворення між тілами, що труться, суцільної плівки рідини, витрата якої і падіння тиску компенсуються відповідною подачею рідини в зону тертя ззовні. Подача змащуючої рідини в зону тертя здійснюється під тиском через змащувальні канали, що зв’язують насос і змащувальну порожнину (кишеню), виконану на поверхні одного з тіл, що труться.

Суть гідростатичного мащення розглянемо на прикладі упорного підшипника (рисунок 4.5). Верхній елемент підшипника (вал 1), який може бути нерухомим або обертатися навколо вертикальної осі, контактує плоскою поверхнею з нижнім нерухомим елементом 2, що містить змащувальний канал 3. Останній пов’язує насос з порожниною 4. Створюваний насосом постійний тиск р_к в змащувальній порожнині-кишені і змінний тиск на іншій частині поверхні контакту елементів упорного підшипника врівноважує тиск від зовнішнього навантаження N. Безперервна подача змащувальної рідини в зону тертя насосом забезпечує постійне існування суцільного мастильного шару, який розділює елементи пари тертя.

Риснуок4.5 - Гідростатичний упорний підшипник

 

Несуча здатність (вантажопідйомність) N_H змащувального шару залежить від тиску р_к, геометрії спряжених поверхонь і змащувальної порожнини-кишені. Так, для приведеного нарисунку 4.5 упорного підшипника з центральним розташуванням змащувальної кишені циліндричної форми несучу здатність змащувального шару товщиною h можна розрахувати по формулі

(4.2)

де R_H - радіус поверхні тертя меншого із спряжених тіл;

R_K - радіус циліндричної порожнини-кишені.

Витрата змащувальної рідини при гідростатичному мащенні залежить від товщини змащувального шару, в’язкості рідини, тиску і геометрії контакту тіл, що труться.

. (4.3)

Як мастильне середовище можна використовувати повітря (газовий підшипник із зовнішнім наддувом. Проте в цьому випадку зовнішнє джерело середовища (насос) повинне володіти значно вищою потужністю.

Гідростатичне мащення має наступні переваги:

- забезпечується несуча здатність і існування мастильного шару в низькошвидкісних вузлах тертя;

- досягаються близькі до нуля значення коефіцієнта тертя і зносу;

- на процеси тертя і зношування елементів трибоспряжень не мають суттєвого впливу коливання навантаження і швидкості ковзання;

- менш жорсткі вимоги до якості поверхонь тертя і властивостей матеріалів тіл, що труться.

Основний недолік гідроста­тичних опор полягає в складності їх конструкції.

Застосовується цей вид мащення в низькошвидкісних вузлах тертя: упорних і радіальних великогабаритних підшипниках ковзання, амортизаторах, гідравлічних підвісках, плоских опорах ковзання, а також для розвантаження тяжконавантажених гідродинамічних опор в періоди пуску і зупинки.