Como os rolamentos expansores compostos por telhas livremente inclináveis ​​formam um filme dinâmico fluido auto-sustentável para obter uma operação eficiente? ​

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Nos equipamentos industriais modernos, os expansores são os dispositivos principais para conversão e transmissão de energia, e sua operação estável é inseparável do apoio de rolamentos de alto desempenho. Entre os muitos tipos de rolamentos, os rolamentos compostos por uma série de ladrilhos suportados em um anel de suporte e livremente inclináveis ​​tornaram-se componentes-chave para a operação eficiente de expansores devido à sua capacidade de formar um filme dinâmico fluido auto-sustentável. Vale a pena explorar como essa estrutura única de rolamentos funciona e por que ela pode desempenhar um papel importante em condições de trabalho complexas. ​
A estrutura básica de Rolamentos expandores consiste em ladrilhos e anéis de suporte. Os ladrilhos são as unidades principais de rolamentos, e o número é geralmente múltiplo e distribuído uniformemente no lado interno do anel de suporte. O anel de suporte, como uma estrutura de suporte, fornece uma base de instalação estável para ladrilhos e garante que a posição relativa de cada ladrilho seja precisa. O design dos ladrilhos é único e sua superfície é usinada com precisão para manter um espaço específico com o eixo rotativo. Cada ladrilho pode inclinar livremente em torno de seu próprio ponto de apoio. Esse grau aparentemente simples de design de liberdade realmente contém princípios mecânicos requintados.
Quando o eixo rotativo do expansor começa a funcionar, a lacuna entre o eixo e o ladrilho é preenchida com meio lubrificante, geralmente óleo lubrificante. À medida que o eixo gira, o óleo lubrificante é trazido para o espaço em forma de cunha entre o eixo e o ladrilho. Como o ladrilho pode inclinar livremente, sob a ação do óleo lubrificante, o ladrilho ajustará automaticamente o ângulo de inclinação de acordo com a posição e o estado do movimento do eixo. Quando o eixo gira, o óleo lubrificante é espremido na lacuna em forma de cunha e a pressão aumenta gradualmente. À medida que a velocidade do eixo aumenta, a pressão do óleo lubrificante aumenta ainda mais e uma camada de filme dinâmico de fluido com uma certa capacidade de carga é formada entre o eixo e o ladrilho. ​
Este filme dinâmico fluido auto-sustentável tem várias funções importantes. Primeiro, separa completamente o eixo do ladrilho, evitando o contato direto entre os sólidos, reduzindo bastante a resistência ao atrito. Comparado com os rolamentos deslizantes tradicionais, esse design reduz a perda de energia causada pelo atrito e melhora a eficiência mecânica do expansor. Em segundo lugar, o filme dinâmico fluido tem um bom tampão e desempenho de redução de vibração. Durante a operação do expansor, o eixo será inevitavelmente afetado por vários distúrbios e forças desequilibradas, fazendo com que o eixo vibre e desvie. Os ladrilhos podem ajustar rapidamente suas posições inclinando livremente, de modo que a espessura e a distribuição de pressão da mudança de filme dinâmico fluido, gerando uma força oposta à direção da perturbação, suprimindo efetivamente a vibração do eixo e garantindo a operação estável do eixo. ​
Em aplicações práticas, esse tipo de rolamento mostra forte adaptabilidade sob diferentes condições de trabalho. Em um expansor de alta velocidade, a velocidade do eixo geralmente é alta e os rolamentos tradicionais podem não ser capazes de trabalhar de forma estável devido ao aquecimento por atrito e aumento da vibração. O rolamento composto por telhas livremente inclináveis ​​pode ajustar automaticamente o estado do filme dinâmico fluido à medida que a velocidade do eixo aumenta. O óleo lubrificante forma uma distribuição de pressão mais estável sob fluxo de alta velocidade, e as características de inclinação livre dos ladrilhos garantem que o filme dinâmico fluido sempre mantenha uma espessura e forma adequadas, fornecendo suporte confiável para o eixo, para que o expansor ainda possa manter um desempenho eficiente e estável ao funcionar em alta velocidade. ​
Para condições de trabalho em expansão com grandes cargas, esse rolamento também tem um bom desempenho. Quando o eixo é submetido a uma grande carga radial, o ladrilho na lateral da força se inclina mais sob a carga, reduzindo a espessura do filme dinâmico fluido desse lado e aumentando a pressão, fornecendo capacidade suficiente para apoiar o peso do eixo e cargas externas. Outros ladrilhos também ajustarão automaticamente seus ângulos de inclinação de acordo com as condições da força para compartilhar a carga e evitar danos a um único ladrilho devido à pressão excessiva. Essa característica adaptativa de carga permite que o rolamento mantenha boas condições de trabalho sob condições de carga pesada, prolongando a vida útil do rolamento e do expansor. ​
Em termos da escolha do método de lubrificação, as características estruturais do rolamento também fornecem uma solução flexível. Para diferentes condições de operação e requisitos, a caixa de rolamentos pode ser completamente preenchida com óleo lubrificante para garantir que o rolamento possa ser totalmente lubrificado sob várias condições. Para cenários de aplicação de alta velocidade, é mais apropriado guiar o óleo lubrificante para a superfície do impulso e depois deixar o óleo escorrer livremente da caixa de rolamentos. Esse método de lubrificação pode remover imediatamente o calor gerado por atrito durante a operação em alta velocidade, evite a degradação do desempenho do óleo lubrificante devido à alta temperatura e garantir a estabilidade do filme dinâmico fluido. ​
Do ponto de vista da tecnologia de fabricação, a fim de obter a inclinação livre de ladrilhos e a folga precisa, os requisitos extremamente altos são colocados na precisão do processamento. A superfície do ladrilho precisa ser finamente moída e polida para garantir que a rugosidade da superfície atinja um nível extremamente baixo, reduza a resistência ao fluxo do óleo lubrificante e melhore a eficiência da formação do filme dinâmico de fluido. A fabricação do anel de suporte também precisa garantir uma boa precisão e tolerância de forma e posição para garantir que cada ladrilho possa ser uniformemente estressado e trabalhar de forma estável após a instalação. Além disso, o processo de montagem do rolamento também é crítico, e a folga correspondente entre o ladrilho, o anel de suporte e o eixo precisa ser estritamente controlado. Através de medidas e ajustes precisos, é garantido que o rolamento normalmente possa exercer suas vantagens de desempenho após a instalação.