In che modo i cuscinetti di espansione composti da piastrelle liberabili formano un film fluidodinamico autosufficiente per ottenere un funzionamento efficiente? ​

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Nelle moderne attrezzature industriali, gli espansori sono i dispositivi principali per la conversione e la trasmissione dell'energia e la loro operazione stabile è inseparabile dal supporto di cuscinetti ad alte prestazioni. Tra i numerosi tipi di cuscinetti, i cuscinetti composti da una serie di piastrelle supportate su un anello di supporto e liberabili sono diventati componenti chiave per il funzionamento efficiente degli espansori a causa della loro capacità di formare un film fluidodinamico autosufficiente. Vale la pena esplorare come funziona questa struttura cuscinetto unica e perché può svolgere un ruolo importante in condizioni di lavoro complesse. ​
La struttura di base di Esponder cuscinetti è composto da piastrelle e anelli di supporto. Le piastrelle sono le unità di carico core di cuscinetti e il numero è generalmente multiplo e uniforme sul lato interno dell'anello di supporto. L'anello di supporto, come struttura di supporto, fornisce una base di installazione stabile per le piastrelle e garantisce che la posizione relativa di ciascuna piastrella sia accurata. Il design delle piastrelle è unico e la sua superficie è lavorata con precisione per mantenere uno spazio specifico con l'albero rotante. Ogni piastrella può inclinare liberamente attorno al proprio fulcro. Questo apparentemente semplice grado di design per la libertà contiene in realtà principi meccanici squisiti.
Quando l'albero rotante dell'espansore inizia a funzionare, lo spazio tra l'albero e la piastrella viene riempito con mezzo lubrificante, solitamente lubrificante olio. Mentre l'albero ruota, l'olio lubrificante viene portato nello spazio a forma di cuneo tra l'albero e la piastrella. Poiché la piastrella può inclinare liberamente, sotto l'azione dell'olio lubrificante, la piastrella regolerà automaticamente l'angolo di inclinazione in base alla posizione e allo stato di movimento dell'albero. Quando l'albero ruota, l'olio lubrificante viene schiacciato nel gap a forma di cuneo e la pressione aumenta gradualmente. All'aumentare della velocità dell'albero, la pressione dell'olio lubrificante aumenta ulteriormente e si forma uno strato di pellicola fluidodinamica con una certa capacità di carico tra l'albero e la piastrella. ​
Questo film fluidodinamico autosufficiente ha molteplici funzioni importanti. Innanzitutto, separa completamente l'albero dalla piastrella, evitando il contatto diretto tra i solidi, riducendo così notevolmente la resistenza all'attrito. Rispetto ai tradizionali cuscinetti scorrevoli, questo design riduce la perdita di energia causata dall'attrito e migliora l'efficienza meccanica dell'espansore. In secondo luogo, il film fluidodinamico ha una buona performance di riduzione del buffering e delle vibrazioni. Durante il funzionamento dell'espansore, l'albero sarà inevitabilmente colpito da vari disturbi e forze sbilanciate, causando la vibrazione e la deviazione dell'albero. Le piastrelle possono regolare rapidamente le loro posizioni inclinate liberamente, in modo che lo spessore e la distribuzione della pressione del film fluidodinamico cambino, generando una forza opposta alla direzione del disturbo, sopprimendo efficacemente la vibrazione dell'albero e garantendo il funzionamento stabile dell'albero. ​
In applicazioni pratiche, questo tipo di cuscinetto mostra una forte adattabilità in diverse condizioni di lavoro. In un espansore ad alta velocità, la velocità dell'albero è generalmente elevata e i cuscinetti tradizionali potrebbero non essere in grado di funzionare stabilmente a causa del riscaldamento dell'attrito e delle vibrazioni aumentate. Il cuscinetto composto da piastrelle inclini liberamente può regolare automaticamente lo stato del film fluidodinamico all'aumentare della velocità dell'albero. L'olio lubrificante forma una distribuzione di pressione più stabile sotto un flusso ad alta velocità e le caratteristiche di inclinazione libere delle piastrelle assicurano che il film fluidodinamico mantenga sempre uno spessore e una forma adeguati, fornendo supporto affidabile per l'albero, in modo che l'espansore possa comunque mantenere prestazioni efficienti e stabili quando funziona ad alta velocità. ​
Per le condizioni di lavoro degli espansioni con carichi di grandi dimensioni, anche questo cuscinetto funziona bene. Quando l'albero è sottoposto a un grande carico radiale, la piastrella sul lato della forza si inclinerà ulteriormente sotto il carico, riducendo lo spessore del film fluidodinamico su quel lato e aumentando la pressione, fornendo così una capacità di cuscinetto sufficiente per sostenere il peso dell'albero e dei carichi esterni. Altre piastrelle regoleranno anche automaticamente i loro angoli di inclinazione in base alle condizioni di forza per condividere il carico ed evitare danni a una singola piastrella a causa dell'eccessiva pressione. Questa caratteristica adattativa a carico consente al cuscinetto di mantenere buone condizioni di lavoro in condizioni di carico pesanti, estendendo la durata del cuscinetto e l'espansore. ​
In termini di scelta del metodo di lubrificazione, le caratteristiche strutturali del cuscinetto forniscono anche una soluzione flessibile. Per diverse condizioni e requisiti operativi, la scatola del cuscinetto può essere completamente riempita con olio lubrificante per garantire che il cuscinetto possa essere completamente lubrificato in varie condizioni. Per gli scenari di applicazione ad alta velocità, è più appropriato guidare l'olio lubrificante sulla superficie di spinta e quindi lasciare che l'olio si scarica liberamente dalla scatola del cuscinetto. Questo metodo di lubrificazione può rimuovere prontamente il calore generato dall'attrito durante il funzionamento ad alta velocità, evitare il degrado delle prestazioni dell'olio lubrificante a causa di alta temperatura e garantire la stabilità del film fluidodinamico. ​
Dal punto di vista della tecnologia di produzione, al fine di ottenere l'inclinazione gratuita di piastrelle e l'autorizzazione di abbinamento precisa, sono stati posti requisiti estremamente elevati sulla precisione di elaborazione. La superficie della piastrella deve essere finemente macinata e lucidata per garantire che la rugosità superficiale raggiunga un livello estremamente basso, riduca la resistenza al flusso dell'olio lubrificante e migliorasse l'efficienza di formazione del film fluidodinamico. La produzione dell'anello di supporto deve inoltre garantire una buona precisione dimensionale e una tolleranza alla forma e alla posizione per garantire che ogni piastrella possa essere stressata uniformemente e funzionare stabilmente dopo l'installazione. Inoltre, anche il processo di assemblaggio del cuscinetto è critico e il gioco corrispondente tra la piastrella, l'anello di supporto e l'albero devono essere strettamente controllati. Attraverso una misurazione e una regolazione precisi, si assicura che il cuscinetto possa normalmente esercitare i suoi vantaggi delle prestazioni dopo l'installazione.