Wat is een hydrostatisch lager?

Een hydrostatisch lager is een mechanisch apparaat dat niets meer dan een dunne film van vloeistof of gas gebruikt om zijn belasting te ondersteunen. Ook bekend als een vloeistoflager, gebruikt een hydrostatisch lager een extern onder druk staande bron van lucht, olie of water om een ​​barrièrefilm te vormen tussen de buitenmantel van het lager en de as die deze ondersteunt. De rotatiesnelheid van de as handhaaft dan een hoge druk in de omringende vloeistof die de as met zeer weinig wrijving ondersteunt. Hydrostatische lagers worden gebruikt in toepassingen waarbij hoge werkbelastingen, snelheden en precisie-eisen lagers met een lange levensduur, weinig geluid en minimale trillingen vereisen. Een hydrostatisch lager levert veel superieure prestaties op deze gebieden en is veel goedkoper dan conventionele kogel- of rollagers.

Het apparaat werkt door een vloeistof onder druk in de ruimte tussen het apparaat of de machineas en de buitenmantel van het lager te laten pompen. De vloeistof komt het lager binnen via een beperkende opening en wordt door afdichtingen in de lagerholte gehouden. Als een deel van de vloeistof ontsnapt, neemt de opening tussen de as en de behuizing af, waardoor de druk in de vloeistof toeneemt. Deze toename in druk dwingt de oppervlakken weer uit elkaar waardoor het vloeistoflager grotendeels zelfregulerend is en een zeer fijne tolerantiecontrole mogelijk maakt.

In vergelijking met kogel- of rollagers zijn hydrostatische lagers zeer eenvoudig in ontwerp, fabricage en bediening. Conventionele lagers vereisen de precieze bewerking van kogels of rollen en de binnen- en buitenmantels waarin ze lopen. Dit is duidelijk duur en tijdrovend, vooral wanneer rekening wordt gehouden met de beperkte levensduur van deze lagers. Kogel- en rollagers genereren ook aanzienlijke hoeveelheden geluid en trillingen, waardoor ze ongewenst zijn voor zeer nauwkeurig gebruik. Een hydrostatisch lager loopt met zeer weinig wrijving en trillingen en genereert vrijwel geen geluid. Dit maakt het ideaal voor toepassingen met hoge precisie, zoals schijfstations.

Hydrostatische lagers zijn ook goedkoper in onderhoud en hebben een bijzonder lange levensduur. Een goed voorbeeld van deze levensduur is de hydrostatische lagerset die is geïnstalleerd in de Holtwood waterkrachtcentrale in Pennsylvania. Deze lagers werden in 1912 geïnstalleerd en hebben sindsdien continu gewerkt zonder dat er onderdelen zijn vervangen. De fabrikanten berekenen dat de lagers een onderhoudsvrije levensduur van ongeveer 1.300 jaar hebben. Deze lagers dragen totale belastingen in de buurt van 205 ton en zijn een uitstekend voorbeeld van de efficiëntie en lange levensduur van het hydrostatische lager.