ตลับลูกปืนแบบขยายซึ่งประกอบไปด้วยกระเบื้องที่เอียงได้อย่างอิสระก่อให้เกิดฟิล์มแบบไดนามิกที่ยั่งยืนด้วยตนเองเพื่อให้เกิดการทำงานที่มีประสิทธิภาพได้อย่างไร

ในอุปกรณ์อุตสาหกรรมที่ทันสมัยเครื่องขยายเสียงเป็นอุปกรณ์หลักสำหรับการแปลงพลังงานและการส่งผ่านและการทำงานที่มั่นคงของพวกเขานั้นแยกออกไม่ได้จากการสนับสนุนแบริ่งประสิทธิภาพสูง ในบรรดาแบริ่งหลายประเภทแบริ่งที่ประกอบด้วยชุดของกระเบื้องที่รองรับแหวนสนับสนุนและการเอียงได้อย่างอิสระได้กลายเป็นองค์ประกอบสำคัญสำหรับการทำงานที่มีประสิทธิภาพของตัวขยายเนื่องจากความสามารถในการสร้างฟิล์มแบบไดนามิกที่ยั่งยืนด้วยตนเอง มันคุ้มค่าที่จะสำรวจว่าโครงสร้างแบริ่งที่ไม่เหมือนใครนี้ทำงานอย่างไรและทำไมจึงสามารถมีบทบาทสำคัญภายใต้สภาพการทำงานที่ซับซ้อน
โครงสร้างพื้นฐานของ แบริ่งตัวขยาย ประกอบด้วยกระเบื้องและแหวนสนับสนุน กระเบื้องเป็นหน่วยแบริ่งแบริ่งโหลดหลักและจำนวนมักจะมีหลายและกระจายอย่างสม่ำเสมอที่ด้านในของแหวนสนับสนุน แหวนสนับสนุนซึ่งเป็นโครงสร้างที่รองรับให้ฐานการติดตั้งที่เสถียรสำหรับกระเบื้องและทำให้มั่นใจได้ว่าตำแหน่งสัมพัทธ์ของแต่ละกระเบื้องนั้นแม่นยำ การออกแบบกระเบื้องนั้นไม่เหมือนใครและพื้นผิวของมันมีการกลึงอย่างแม่นยำเพื่อรักษาช่องว่างเฉพาะด้วยเพลาหมุน กระเบื้องแต่ละใบสามารถเอียงได้อย่างอิสระรอบศูนย์กลางของตัวเอง การออกแบบอิสระที่เรียบง่ายนี้ดูเหมือนจะมีหลักการเชิงกลที่ยอดเยี่ยม
เมื่อเพลาหมุนของตัวขยายเริ่มทำงานช่องว่างระหว่างเพลาและกระเบื้องจะเต็มไปด้วยสื่อหล่อลื่นโดยปกติแล้วน้ำมันหล่อลื่น เมื่อเพลาหมุนน้ำมันหล่อลื่นจะถูกนำเข้าไปในช่องว่างรูปลิ่มระหว่างเพลาและกระเบื้อง เนื่องจากกระเบื้องสามารถเอียงได้อย่างอิสระภายใต้การกระทำของน้ำมันหล่อลื่นกระเบื้องจะปรับมุมเอียงโดยอัตโนมัติตามตำแหน่งและสถานะการเคลื่อนไหวของเพลา เมื่อเพลาหมุนน้ำมันหล่อลื่นจะถูกบีบในช่องว่างรูปลิ่มและความดันจะค่อยๆเพิ่มขึ้น เมื่อความเร็วของเพลาเพิ่มขึ้นความดันของน้ำมันหล่อลื่นจะเพิ่มขึ้นและชั้นของฟิล์มแบบไดนามิกของของไหลที่มีความสามารถในการรับน้ำหนักบางอย่างเกิดขึ้นระหว่างเพลาและกระเบื้อง
ฟิล์มไดนามิกของเหลวที่ยั่งยืนนี้มีฟังก์ชั่นสำคัญหลายอย่าง ก่อนอื่นมันจะแยกเพลาออกจากกระเบื้องอย่างสมบูรณ์หลีกเลี่ยงการสัมผัสโดยตรงระหว่างของแข็งซึ่งจะช่วยลดความต้านทานแรงเสียดทานได้อย่างมาก เมื่อเทียบกับตลับลูกปืนแบบเลื่อนแบบดั้งเดิมการออกแบบนี้จะช่วยลดการสูญเสียพลังงานที่เกิดจากแรงเสียดทานและปรับปรุงประสิทธิภาพเชิงกลของตัวขยาย ประการที่สองฟิล์มแบบไดนามิกของเหลวมีประสิทธิภาพการลดการบัฟเฟอร์และการลดการสั่นสะเทือนที่ดี ในระหว่างการทำงานของตัวขยายเพลาจะได้รับผลกระทบอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้จากการรบกวนและแรงที่ไม่สมดุลทำให้เพลาสั่นสะเทือนและเบี่ยงเบน กระเบื้องสามารถปรับตำแหน่งได้อย่างรวดเร็วโดยเอียงอย่างอิสระเพื่อให้ความหนาและการกระจายความดันของการเปลี่ยนแปลงฟิล์มแบบไดนามิกของเหลวสร้างแรงตรงข้ามกับทิศทางการรบกวนการยับยั้งการสั่นสะเทือนของเพลาอย่างมีประสิทธิภาพและทำให้มั่นใจได้ว่าการทำงานที่มั่นคงของเพลา
ในการใช้งานจริงแบริ่งประเภทนี้แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการปรับตัวที่แข็งแกร่งภายใต้สภาพการทำงานที่แตกต่างกัน ในตัวขยายความเร็วสูงความเร็วเพลามักจะสูงและตลับลูกปืนแบบดั้งเดิมอาจไม่สามารถทำงานได้อย่างเสถียรเนื่องจากความร้อนแรงและการสั่นสะเทือนที่เพิ่มขึ้น แบริ่งที่ประกอบด้วยกระเบื้องที่เอียงได้อย่างอิสระสามารถปรับสถานะของฟิล์มไดนามิกของของเหลวโดยอัตโนมัติเมื่อความเร็วเพลาเพิ่มขึ้น น้ำมันหล่อลื่นก่อให้เกิดการกระจายความดันที่มีเสถียรภาพมากขึ้นภายใต้การไหลของความเร็วสูงและลักษณะการเอียงแบบฟรีของกระเบื้องทำให้มั่นใจได้ว่าฟิล์มไดนามิกของของไหลจะรักษาความหนาและรูปร่างที่เหมาะสมให้การสนับสนุนที่เชื่อถือได้สำหรับเพลาเพื่อให้ผู้ขยายยังคงรักษาประสิทธิภาพที่มีประสิทธิภาพและมั่นคง
สำหรับสภาพการทำงานของผู้ขยายด้วยโหลดขนาดใหญ่แบริ่งนี้ยังทำงานได้ดี เมื่อเพลาอยู่ภายใต้โหลดรัศมีขนาดใหญ่กระเบื้องที่ด้านข้างของแรงจะเอียงไปข้างหน้าภายใต้โหลดลดความหนาของฟิล์มไดนามิกของของเหลวที่ด้านนั้นและเพิ่มความดันจึงให้ความสามารถในการรับแบริ่งเพียงพอเพื่อรองรับน้ำหนักของเพลาและภาระภายนอก กระเบื้องอื่น ๆ จะปรับมุมเอียงของพวกเขาโดยอัตโนมัติตามเงื่อนไขแรงเพื่อแบ่งปันภาระและหลีกเลี่ยงความเสียหายกับกระเบื้องเดียวเนื่องจากแรงดันมากเกินไป คุณลักษณะที่รับภาระโหลดนี้ช่วยให้แบริ่งสามารถรักษาสภาพการทำงานที่ดีภายใต้สภาวะการโหลดที่หนักซึ่งขยายอายุการใช้งานของแบริ่งและตัวขยาย
ในแง่ของการเลือกวิธีการหล่อลื่นลักษณะโครงสร้างของแบริ่งยังให้วิธีการแก้ปัญหาที่ยืดหยุ่น สำหรับสภาพการทำงานและข้อกำหนดที่แตกต่างกันกล่องแบริ่งสามารถเติมเต็มด้วยน้ำมันหล่อลื่นเพื่อให้แน่ใจว่าแบริ่งสามารถหล่อลื่นได้อย่างสมบูรณ์ภายใต้เงื่อนไขต่าง ๆ สำหรับสถานการณ์แอพพลิเคชั่นความเร็วสูงนั้นเหมาะสมกว่าที่จะนำน้ำมันหล่อลื่นไปยังพื้นผิวแรงขับแล้วปล่อยให้น้ำมันระบายออกจากกล่องแบริ่งอย่างอิสระ วิธีการหล่อลื่นนี้สามารถกำจัดความร้อนที่เกิดจากแรงเสียดทานได้ทันทีในระหว่างการทำงานความเร็วสูงหลีกเลี่ยงการเสื่อมสภาพของน้ำมันหล่อลื่นเนื่องจากอุณหภูมิสูงและมั่นใจได้ถึงความเสถียรของฟิล์มไดนามิกของของไหล
จากมุมมองของเทคโนโลยีการผลิตเพื่อให้บรรลุการเอียงของกระเบื้องฟรีและการกวาดล้างการจับคู่ที่แม่นยำนั้นมีความต้องการสูงมากในการประมวลผลความแม่นยำ พื้นผิวของกระเบื้องจะต้องมีพื้นดินอย่างประณีตและขัดเงาเพื่อให้แน่ใจว่าความขรุขระของพื้นผิวถึงระดับต่ำมากลดความต้านทานการไหลของน้ำมันหล่อลื่นและปรับปรุงประสิทธิภาพการก่อตัวของฟิล์มพลวัตของของเหลว การผลิตแหวนสนับสนุนยังจำเป็นต้องมีความแม่นยำในมิติที่ดีและรูปแบบและความทนทานต่อตำแหน่งเพื่อให้แน่ใจว่าแต่ละกระเบื้องสามารถเครียดและทำงานได้อย่างสม่ำเสมอและทำงานได้อย่างเสถียรหลังจากการติดตั้ง นอกจากนี้กระบวนการประกอบของแบริ่งก็มีความสำคัญเช่นกันและการกวาดล้างการจับคู่ระหว่างกระเบื้องแหวนสนับสนุนและเพลาจะต้องมีการควบคุมอย่างเคร่งครัด ผ่านการวัดและการปรับที่แม่นยำทำให้มั่นใจได้ว่าโดยปกติแล้วแบริ่งสามารถออกแรงได้รับประโยชน์จากประสิทธิภาพหลังจากการติดตั้ง