Гідродинамічний підшипник: особливості застосування та принцип роботи

Гідродинамічний підшипник є машинобудівним вузлом, в якому основне навантаження припадає на тонкий шар ізолюючої рідини для змивання, що нагнітається за допомогою змащуваного вала в конструкцію. Часто виріб називають гідравлічним.

Сучасні гідродинамічні підшипники застосовують в різних прецизійних механізмах, особливо, коли звичайні роликові або кулькові різновиди не задовольняють вимогам, які пред`являються до них для забезпечення роботи окремих вузлів або конструкцій. Наприклад, використання гідравлічних елементів дозволяє забезпечити мінімальну вібрацію, малий рівень шуму, при цьому пристрої володіють тривалим терміном служби. Такі види підшипників в процесі подальших удосконалень і розробок набувають все більшої конкурентоспроможність, оскільки собівартість їх виробництва постійно знижується.

На відміну від гідростатичних виробів, гідродинамічний підшипник має дещо інший принцип роботи. Якщо в першому випадку робоче тиск рідини проводиться за допомогою спеціального насоса, то в останньому варіанті самосмазиваніе виконується при обертанні робочого валу. Слід зауважити, що сам по собі ефект самосмазиванія відбувається тільки при досягненні певних швидкостей обертання валу, які вказуються в паспорті виробу.

В іншому випадку товщина мастила під валом буде недостатньою, що приведе до збільшення сил тертя, а в підсумку викличе передчасний знос механізму. Таким чином, щоб виключити дані ситуації, які часто виникають, наприклад, при запуску і зупинці пристрою, має сенс використання спеціального пускового насоса, який буде застосовуватися в описаних перехідних режимах.

Гідродинамічний підшипник має ряд переваг. По-перше, вироби відрізняються надійністю і простотою конструкції. Зазвичай у своєму пристрої вони складаються з внутрішнього і зовнішнього кільця з тороідального формою, в місцях стиків вироби мають герметичні ущільнення. Завдяки вдосконаленій конструкції, гідродинамічний підшипник практично не має витрат по експлуатації (або вони мінімальні). Механізм характеризується тривалим періодом служби.

При виробництві виробів пред`являються вимоги до рівня точності набагато нижче, ніж при виготовленні кулькових або роликових видів. Рівень шуму від гідравлічних пристроїв значно нижче, ніж звук, що виходить від підшипників кочення. Вироби виробляють мінімальні вібрації. Завдяки конструктивним особливостям, мають високу демпфирующей здатністю.

До недоліків виробів можна віднести їх високу чутливість до неточностей, які виникають при виготовленні валів. Крім цього, вони володіють значною втратою енергії.

Гідродинамічні підшипники знайшли застосування в комп`ютерних пристроях. З їх допомогою працює жорсткий диск, а також вентилятори охолодження системного блоку. Крім цього, їх використовують в ядерних реакторах, вони приводять у дію елементи металообробних верстатів.