Co to jest łożysko hydrostatyczne?
Łożysko hydrostatyczne jest urządzeniem mechanicznym, które wykorzystuje jedynie cienką warstwę płynu lub gazu do podtrzymania swojego obciążenia. Znane również jako łożysko płynowe, łożysko hydrostatyczne wykorzystuje zewnętrzne źródło powietrza, oleju lub wody pod ciśnieniem, aby utworzyć warstwę barierową między zewnętrzną obudową łożyska a wałem, który podpiera. Prędkość obrotowa wału utrzymuje następnie wysokie ciśnienie w otaczającym płynie, który wspiera wał z bardzo małym tarciem. Łożyska hydrostatyczne są stosowane w aplikacjach, w których wysokie obciążenia robocze, prędkości i wymagania precyzji wymagają łożysk o długiej żywotności, niskim poziomie hałasu i minimalnych wibracjach. Łożysko hydrostatyczne zapewnia znacznie lepszą wydajność w tych obszarach i jest znacznie bardziej opłacalne niż tradycyjne łożyska kulkowe lub wałeczkowe.
Urządzenie działa poprzez pompowanie płynu pod ciśnieniem do przestrzeni między urządzeniem lub wałem maszyny a zewnętrzną obudową łożyska. Płyn wpływa do łożyska przez ograniczający otwór i jest utrzymywany w gnieździe łożyska przez uszczelnienia. Jeśli część płynu wycieknie, szczelina między wałem a obudową zmniejszy się, powodując wzrost ciśnienia w płynie. Ten wzrost ciśnienia ponownie rozsuwa powierzchnie, co powoduje, że łożysko płynowe w dużej mierze samoreguluje się i umożliwia bardzo dokładną kontrolę tolerancji.
W porównaniu z łożyskami kulkowymi lub rolkowymi łożyska hydrostatyczne są bardzo proste w projektowaniu, produkcji i eksploatacji. Konwencjonalne łożyska wymagają precyzyjnej obróbki kulek lub rolek oraz wewnętrznych i zewnętrznych osłon, w których się poruszają. Jest to oczywiście kosztowne i czasochłonne, zwłaszcza biorąc pod uwagę ograniczoną żywotność tych łożysk. Łożyska kulkowe i wałeczkowe generują również znaczne ilości hałasu i wibracji, co czyni je niepożądanymi przy wysokiej precyzji użytkowania. Łożysko hydrostatyczne pracuje z bardzo małym tarciem i wibracjami i prawie nie generuje hałasu. Dzięki temu idealnie nadaje się do aplikacji o wysokiej precyzji, takich jak napędy dyskowe.
Łożyska hydrostatyczne są również tańsze w utrzymaniu i mają wyjątkowo długą żywotność. Dobrym przykładem tej długowieczności jest zestaw łożysk hydrostatycznych zainstalowany w elektrowni wodnej Holtwood w Pensylwanii. Łożyska te zostały zainstalowane w 1912 roku i od tego czasu pracują nieprzerwanie bez wymiany części. Producenci obliczają, że łożyska miałyby bezobsługową żywotność około 1300 lat. Łożyska te przenoszą całkowite obciążenia w granicach 205 ton i są doskonałym przykładem wydajności i długiej żywotności łożyska hydrostatycznego.