Τι είναι ένα υδροστατικό ρουλεμάν;

Ένα υδροστατικό ρουλεμάν είναι μια μηχανική συσκευή που δεν χρησιμοποιεί τίποτα περισσότερο από ένα λεπτό φιλμ ρευστού ή αερίου για να υποστηρίξει το φορτίο του. Επίσης γνωστό ως ρουλεμάν ρευστού, ένα υδροστατικό ρουλεμάν χρησιμοποιεί μια πηγή αέρα, λαδιού ή νερού υπό εξωτερική πίεση για να σχηματίσει ένα φιλμ φραγμού μεταξύ του εξωτερικού περιβλήματος του ρουλεμάν και του άξονα που υποστηρίζει. Η ταχύτητα περιστροφής του άξονα διατηρεί τότε μια υψηλή πίεση στο περιβάλλον υγρό που υποστηρίζει τον άξονα με πολύ μικρή τριβή. Τα υδροστατικά ρουλεμάν χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές όπου τα υψηλά φορτία εργασίας, οι ταχύτητες και οι απαιτήσεις ακρίβειας απαιτούν ρουλεμάν με μεγάλη διάρκεια ζωής, χαμηλό θόρυβο και ελάχιστους κραδασμούς. Ένα υδροστατικό ρουλεμάν προσφέρει πολύ ανώτερη απόδοση σε αυτούς τους τομείς και είναι πολύ πιο οικονομικό από τα συμβατικά ρουλεμάν με σφαιρίδια ή κυλίνδρους.

Η συσκευή λειτουργεί έχοντας ένα ρευστό που αντλείται υπό πίεση στο χώρο μεταξύ της συσκευής ή του άξονα του μηχανήματος και του εξωτερικού περιβλήματος του ρουλεμάν. Το ρευστό εισέρχεται στο ρουλεμάν μέσω ενός περιοριστικού ανοίγματος και διατηρείται στην κοιλότητα του ρουλεμάν με στεγανοποιήσεις. Εάν κάποιο από το υγρό πρέπει να διαφύγει, το διάκενο μεταξύ του άξονα και του περιβλήματος θα μειωθεί, προκαλώντας την αύξηση της πίεσης στο υγρό. Αυτή η αύξηση της πίεσης αναγκάζει τις επιφάνειες να χωριστούν ξανά, γεγονός που καθιστά το ρουλεμάν υγρού σε μεγάλο βαθμό αυτορυθμιζόμενο και επιτρέπει πολύ λεπτό έλεγχο ανοχής.

Σε σύγκριση με ρουλεμάν με σφαιρίδια ή κυλίνδρους, τα υδροστατικά ρουλεμάν είναι πολύ απλά στο σχεδιασμό, την κατασκευή και τη λειτουργία. Τα συμβατικά ρουλεμάν απαιτούν τη μηχανική κατεργασία ακριβείας των σφαιρών ή των κυλίνδρων και των εσωτερικών και εξωτερικών περιβλημάτων στα οποία περνούν. Αυτό είναι προφανώς δαπανηρό και χρονοβόρο, ειδικά όταν λαμβάνεται υπόψη η περιορισμένη διάρκεια ζωής αυτών των ρουλεμάν. Τα ρουλεμάν με σφαιρίδια και κυλίνδρους δημιουργούν επίσης σημαντικές ποσότητες θορύβου και κραδασμών που τα καθιστούν ανεπιθύμητα για χρήση υψηλής ακρίβειας. Ένα υδροστατικό ρουλεμάν λειτουργεί με πολύ λίγη τριβή και κραδασμούς και δεν παράγει σχεδόν καθόλου θόρυβο. Αυτό το καθιστά ιδανικό για εφαρμογές υψηλής ακρίβειας, όπως μονάδες δίσκου.

Τα υδροστατικά ρουλεμάν είναι επίσης φθηνότερα στη συντήρηση και έχουν ιδιαίτερα μεγάλη διάρκεια ζωής. Ένα καλό παράδειγμα αυτής της μακροζωίας είναι το σετ υδροστατικών ρουλεμάν που είναι εγκατεστημένο στο υδροηλεκτρικό εργοστάσιο Holtwood στην Πενσυλβάνια. Αυτά τα ρουλεμάν εγκαταστάθηκαν το 1912 και λειτουργούν συνεχώς από τότε χωρίς να έχουν αντικατασταθεί εξαρτήματα. Οι κατασκευαστές υπολογίζουν ότι τα ρουλεμάν θα έχουν διάρκεια ζωής χωρίς συντήρηση περίπου 1,300 χρόνια. Αυτά τα ρουλεμάν μεταφέρουν συνολικά φορτία της τάξης των 205 τόνων και αποτελούν εξαιρετικό παράδειγμα της απόδοσης και της μεγάλης διάρκειας ζωής του υδροστατικού ρουλεμάν.