Юный техник 1973-08, страница 6

первым. Опора на жидкость, подаваемую под давлением, была изобретена еще в 1865 году. Много позже она получила название гидростатической опоры и в 1900 году была использована в подшипниках двухсоттонной турбины гидроэлектростанции в Америке. И... все.

В токарных станках, паровых машинах, турбинах — во всех механизмах, где есть вращающиеся части, тем временем стали применять гидродинамические подшипники. Идея их проста. Например, к валу во втулке подводят смазку. Вращаясь, вал сам затягивает ее в щель. Давление в щели возрастает настолько, что смазка разъединяет трущиеся поверхности. Гидродинамический подшипник сам себе насос.

Но, как ни оригинален такой подшипник, работать он может только при больших скоростях вращения. Остановка — смазка вытекает из щели и вновь набирается, лишь когда вал достигнет расчетной скорости. А до этого поверхности трутся почти всухую.

Поэтому не гидродинамические, а шариковые и роликовые подшипники вскоре стали основными в машиностроении.

Правда, мысль изобретателей на месте не стояла. В 1927 году наш земляк П. А. Орловский изобретает «подшипник со смазкой под давлением, характеризующийся применением во вкладыше каналов, параллельных оси вкладыша...». Не будем приводить всего описания — оно слишком сложно. Идея ясна — та же гидростатическая опора. Подшипник был детально разработан, но не применен и забыт.

Так было до тех пор, пока шарикоподшипники удовлетворяли машиностроителей. Но в скоростных шпинделях современных внутри-шлифовальных станков, например, подшипники работают... только одну смену — семь часов. Ведь шарики в таких подшипниках мчатся со скоростями, в несколько раз превышающими скорость курьерского поезда. Поэтому каждую смену приходится шпиндель разбирать и заменять подшипники. Да и высокой точности на станках с шарикоподшипниками не достичь.

В начале пятидесятых годов инженеры вновь изобрели гидростатические опоры.

Лучше всего гидростатическую опору сравнить с известной всем воздушной подушкой. Разница лишь в том, что там опорой служит слой воздуха, здесь — жидкость. Причем жидкость может быть применена любая: масло, керосин, ртуть, даже вода. Тончайший, в несколько десятков микрон слой текущей жидкости по жесткости превосходит сталь. Он надежно разделяет, а не смазывает трущиеся части. При определенном давлении толщина слоя будет постоянной, значит, и шпиндель не будет «бить». Точность работы станка станет во много раз выше, чем у обычных токарных станков.

Гидростатическая опора делается так. На рабочих поверхностях трущихся деталей делают выемки — карманы, в которые по каналам подают от насоса жидкость. У входа в карман ставится гидравлическое сопротивление, так называемый дроссель. Из кармана смазка вытекает в щель между рабочими поверхностями. Эта щель — тоже сопротивление.

Как показали исследования, давление смазки в кармане зависит от двух величин — давления насоса и соотношения сопротивлений щели и дросселя. При увеличении нагрузки не обязательно менять давление в насосе. Давление смазки в кармане автоматически уравновесит эту нагрузку за счет того, что изменится размер щели.

у Виктора Гюго, в его романе «Человек, который смеется», есть такая фраза: «Кто не знает законов электричества, тому неизвестны и тесно связанные с ними законы гидравлики». Это сказано очень

4