Перейти к публикации

Изменен п. 12 раздела "Другие ограничения", просьба ознакомиться. Расшифровка и пояснения - тут

Дабрила

Воздушный подшипник

Рекомендованные сообщения

Предлагаю покурить тему - а колесо автомобиля возможно на таких пошипниках?

и как они устроенны?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Возможно. Но зачем? Там же ни высоких скоростей, ни требований к сверхмалому трению. А радиальные и осевые нагрузки значительные. Понадобится атмосфер под двадцать в подшипник загонять. Если делать выхлоп отработанного воздуха на улицу - будет шум, как у реактивного двигателя. А если оборотный - то сальники съедят всё уменьшенное трение.

Аэростатический подшипник применяется там, где нужны сверхвысокие обороты, сверхмалое трение и нагрузки невысоки - во всяких там гироскопах, ультрацентрифугах и пр. Упрощенно - две полированные втулки сложной формы, между которыми подаётся воздух. И дополнительно подшипник качения ставят, чтобы втулки не повредились, когда воздух не подается. При подаче воздуха подшипник качения разгружается.

А вот гидростатические или гидродинамические подшипники в автомобиле, по-моему, больше применимы. Жидкость держит гораздо большие нагрузки. И можно сблокировать питание подшипника с гидроприводом колеса и с гидропневматической подвеской.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

А с учетом высокой точности и сложности, необходимой при изготовлении таких узлов и пневмо/гидросистемы высокаго давления с вытекающими от сюда требованиями к уплотнениям, получим цену одной ступици, равную стоимости автомобиля на фоне низкой длговечности системы.

Так что "курить" тут особо нечего.

Изменено пользователем gktuning

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Хотя, если вы придумаете, как загонять в такой закрытый подшипник 100 атмосфер воздуха (или масла) и чтобы он держал это давление без дополнительной подкачки 10 лет, а трение в уплотнениях не превышало бы трения обычных резинометаллических сальников, то вы совершите переворот в станкостроении, приборостроении, турбостроении и в производстве компьютерных жестких дисков.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

100 атмосфер воздуха (или масла) и чтобы он держал это давление без дополнительной подкачки 10 лет,

И сможете обеспечить его циркуляцию через подшипник - они не зря называются пневмо/гидро ДИНАМИЧЕСКИЕ, т .к. им необходим постоянный проток рабочего тела под высоким давлением.

Изменено пользователем gktuning

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

И сможете обеспечить его циркуляцию через подшипник

Здесь самое оптимальное - это привод насоса от того же вала, который в этом подшипнике вращается. И лучше, чтобы он был совмещен с самим же подшипником, располагался бы в нём самом. Безо всяких внешних соединений и внешних насосов.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Я согласен со всем сказанным - НО

Предположим стоит задача изготовить безступичное колесо, ещё их называют хаблесами, условно это те две втулки о которых говорилось но их деаметр приближен к посадочному диаметру колеса, он очень большой, такая конструкция при больших диаметрах колёс ( 24-32 дюйма) будет иметь принципиально меньшую подресрненную массу чем традиционное колесо, по сути это движение на воздушной подушке, мы изолируем очаги вибрации в месте их возникновения. вы спросите почему же не применить подшипники больших диаметров лёгкой серии? - отвечу, такие подшипники появились совсем недавно, стоят очень дорого, весят нехило (внутренний диаметр 800мм - 45 кг) и самое главно максимальные обороты 50-100 об/м. ( это подшипники с перекрёстными роликами, с шариками таких нет)

А если к примеру в нутри камеры куда подяётся воздух на наружной, вращающейся части (роторе) нанести продольные рёбра, и воздух подавать через отверстия расположенные под углом, что бы вызывать вращение колеса - получим сразу и пневмопривод !?

Вопрос-

А с учетом высокой точности и сложности, необходимой при изготовлении таких узлов и пневмо/гидросистемы высокаго давления с вытекающими от сюда требованиями к уплотнениям

поясните пож. какая сложность в изготовлении такого типа пневмосистемы? ведь не герметичность компенсируется подачей воздуха с избытком, это ведь не гидравлика, воздуха пока хватает) да не нужны прям сальники, я думаю достаточно будет уплотнения лаберинтного типа.

Ну а про старт с места или в аварийных случаях когда воздуха нет предусмотреть несколько роликов в нутри кострукции по которым ротор мог бы катится.

Я думаю роботоспособная схема, рациональна или нет немогу сказать, поэтому и вынес для обсуждения и критики.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Тогда надо открыть книжку по таким подшипникам и посчитать. У автомобильного колеса относительно широкий обод и большой диаметр, что даёт большую площадь втулок подшипников, а, значит, и большую удерживающую силу при относительно небольшом давлении. Но без поддерживающих роликов или шариков, или шарикоподшипников всё равно не обойтись. Например, Подшипник 1000856 ГОСТ 8338-75 - 350х280х33 мм, масса 7,5 кг, держит дофига нагрузки - на таком и без всяких воздушных подшипников можно ездить :) Правда, стоит до 15 тыс. рублей.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
post-37247-051202100 1411332518_thumb.jpg у меня такой в этом колесе стоит, тажолый, тем более что два пришлось применить, если бы один можно было.... но люфт в нем такой что для колеса недопустимый. (колесо 24 дюйма)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Счас есть крутые подшипники - внутренний 500мм и вес тоже 7.5 кг, с перекрёстными роликами, один можно ставить, даже не по центру, нагрузку до 700кг несёт... НО - максимум 100 об/мин, печалька.... да и стоит больше 1500уе

А вот воздушный можно и на коленке состряпать, )))

Может всё таки пояснят уважаемые форумчане что за сложный профиль в воздушном подшипнике?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Slonopotam7, На то и безумные идеи) как по вашему - я там где надо тему разместил? )

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

gktuning, Во первых гидродинамические подшипники не имеют притока масла, масляная пленка создается за счет специальной формы поверхности, и при работе подшипника он всплывает. Во вторых, подшипники к которым подается масло под давлением называются гидростатическими, воздушные подшипники по всей видимости все так или иначе статические.

Дабрила, Там где надо. Потому, как если просто тупо посчитать сколько бензина уйдет на нагнетание давления в подшипник и спросить себя а зачем? То сразу становится ясно, что обычные подшипники обойдутся в разы дешевле, и проще а водитель никакой разницы в плане комфорта передвижения не заметит, а вот удар по кошельку расходом бензина и удар по ушам гулом такой установки - заметит наверняка.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

поясните пож. какая сложность в изготовлении такого типа пневмосистемы

Сложность в том, что Вам понадобится не десяток кг/см кв. а сотни, что-б эта ступица имела хоть какие-то нагрузочные способности и дело не в избытке воздуха (во всяком случае, в разумных пределах, а в микронных зазорах между вращающимися частями и немерянной жесткости ступичного узла, что-б эти зазоры сохранялись в прцессе движения без существенных деформаций.

Гидростатические опоры менее критичны, казалось бы из за более высокой вязкости рабочего тела, но и то, при отсутствии давления, к примеру, шпиндель станка не провернуть - микронные зазоры появляются только под воздействием давления в, примерно, 60 кг/см кв. и выше, представьте, какие вам понадобятся зазоры и давления для воздуха.

Если есть желание поупражняться в качестве разминки ума - ищите литературу по рассчету таких систем, читайте, считайте.

Что до практического применения - то Вам дложно что-то сказать то, что кроме как для высокоскоростных - десятки тысяч оборотов/мин. шлиф и сверлильных шпинделей для работы с малыми диаметрами абразива и сверел пневмоопоры не применяются, для токарной обработки уже гидравлика и станки эти особо высокоточные, для чистовой обработки.

Изменено пользователем gktuning

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Во вторых, подшипники к которым подается масло под давлением называются гидростатическими, воздушные подшипники по всей видимости все так или иначе статические.

О, поймали наконец!! :) Верно, с терминами напутал! Извиняюсь! Подшипнии, в которые рабочее тело нагнетается внешним насосом - гидростатические!

Где ж вы раньше были? Пошел предидущий пост править, дабы не плодить путаницу. :vava:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

поясните пож. какая сложность в изготовлении такого типа пневмосистемы?

Пара принимающая участие во вращения должна иметь гарантированный зазор 20..30 мкм ,не более- ( иначе воздух-на ветер :) ) и имеет сложную систему миниотверстий и канавок на валу , распределяющих "подушку" .

Соответственно качество воздуха должно быть сами понимаете -и по чистоте и по влажности.

Нагрузочная способность аэростатических подшипников довольно высокая при давлении 6..8 кГ.

Существует способ шлифовки гильз двигателей снаружи ,где в качестве опоры используется аэростатическая ось.

Изменено пользователем azonconstr

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

но и то, при отсутствии давления, к примеру, шпиндель станка не провернуть - микронные зазоры появляются только под воздействием давления в, примерно, 60 кг/см кв. и выше, представьте, какие вам понадобятся зазоры и давления для воздуха.

Что-то уж больно сложно и пугающе... На счет применения в автомобильных колесах не знаю, инфа не попадалась. А станки делали и делают. Об этом писала и Техника молодежи и ИР. Давление, на сколько помню, обычное из заводской пневмосети, очистка стандартная. Сложность пневмосистемы преувеличена. Необходимое условие карманы и дроссели, что для гидравлики, что для пневматики. Нагрузочная способность определяется довольно просто. Допустим, имеем площадку опорную с 4 карманами общей площадью 200х200 мм. кв. или 400 см.кв. при давлении воздуха 7 атмосфер, опорная площадка сядет на основание когда на нее нагрузят 2800 кг. Уменьшив нагрузку, например, до 2-ух тонн, получим платформу устойчиво перемещающуюся по плоскому основанию без соприкосновения с ним. Понятно, плоскость пола должна быть ровной в разумных пределах. Те же условия при работе во втулках и валах. А про дикие обороты... Они применяются только там где они требуются, можно крутить и один оборот в час. Собственно, для перемещения грузов на пневмоплатформах исходят из увеличения площади кармана и увеличения расхода воздуха, а вот давление уменьшают. Образно говоря, вместо компрессора используют пылесос (на нагнетание). Да и ролики на ютубе есть про такие перемещения.

ВВ.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

иметь гарантированный зазор 20..30 мкм ,не более- ( иначе воздух-на ветер :) )

На порядок меньше. Иначе будет только ветер. :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Вот хотя бы тут...

В видео забыли показать будку компрессора и ресивер под всё это дело.

К слову - а как вы собираетесь минимизировать воздействия окружающей среды? Вода/грязь/пыль/песок - любая песчинка и получим клин всего колеса. Ну или как минимум задир и повышенный расход воздуха.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

ВВ-21, ну воздушная подушка это все таки немного не то. Хотя конечно принцип схожий.

 

Для авто единственный вариант это воздушная подушка, воздушный подшипник - не вариант.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Предположим стоит задача изготовить безступичное колесо, ещё их называют хаблесами, условно это те две втулки о которых говорилось но их деаметр приближен к посадочному диаметру колеса,

 

Зачем шипеть воздухом , установите подшипники скольжения на гидроопорах ( как на вкладышах автомобильного двигателя ) . И Всего делов-то .

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

На счет применения в автомобильных колесах не знаю, инфа не попадалась.

Я же про эту область упомнил...

Хотя, если конструкторы покумекают, что-то может и получится. Про попадание песчинок или грязь в зазоры... Это же выдув а не всасывание! Песчинки и прочий мусор выдуваются из зазоров. Теперь про нагрузочную способность. Разумеется, она будет выше, чем выше давление, чем меньше зазор, чем больше опорная площадь под карманами. Ну, попробуем прикинуть: пусть колесо имеет не тонкую ось как у велосипеда, а большего диаметра, к примеру 500 мм. Далее над этой осью обод на котором покрышка. Обод катится на воздушной прослойке, которая и есть аэроподшипник. Ширину оси примем ну, 100 мм. Итак: площадь поверхности оси (т.е. карманов на ней, площадью перегородок между карманами пока пренебрегаем) 1570 см.кв., давление воздуха пусть 7 атмосфер, тогда чтобы сжать внешнюю покрышку, до касания с осью по всей площади, потребуется усилие 10 995 кг. Но давление будет происходить только сверху (груз + водитель), значит работать будет половина площади, точный расчет несколько сложнее конечно, но пусть работает не половина площади, а даже одна десятая. Даже в этом случае требуется усилие в одну тонну. Мало? Далее: чистота поверхности и зазоры. Высокую чистоту поверхности оси (а она тело вращения) технологически обеспечить не трудно, давно освоено промышленностью. Теперь обод с покрышкой. Обод физического контакта с осью не имеет, следовательно эта сторона не изнашивается, а значит его можно отливать из достаточно жесткого пластика. Пресс форма для отливки должна иметь размеры, которые обеспечат необходимые при эксплуатации зазоры с учетом всех усадок, расширений и т.п. Технологически опять же не сложно. Так что не вижу принципиальных ограничений.

ВВ.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

ВВ-21, Это вы не учитываете противодавление другой стороны и ударные осевые и радиальные нагрузки, если хотите понять сколько должен держать подшипник гляньте на нагрузочную и ударную нагрузку используемых, у вас она должна быть минимум раза в 3 больше.

 

И никто так и не ответил на вопрос - ЗАЧЕМ?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Дабрила, Там где надо , а вообще я и не думал о таком , есть магнитный подшипник , есть масляный , а представ те себе подшипник на реактивной тяге это когда часть реактивной струй газотурбины подаётся на втулки подшипника лопаток компрессора , во как .

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.


×