Юный техник 1979-05, страница 65

хорошую смазку трущихся поверхностей (сухое трение заменяется жидкостным), если удельное давление на поверхность втулки укладывается в допустимые пределы, то такие подшипники можно считать работоспособными. Они широко распространены и в современных разработках, особенно в системах с ограниченными углами поворота и в конструкциях, где нет высокооборотных элементов.

А что значит высокооборотный элемент? 1000 оборотов в минуту — это много или мало? А 10 ООО? В технике нельзя такие вопросы рассматривать, не учитывая реальных условий работы того или иного механизма. Пользуясь справочными данными, можно произвести соответствующие расчеты и дать вполне определенный ответ.

Время идет, и к современным разработкам предъявляются все новые и более серьезные требования. Появились сведения, что создаются конструкции со сверхвысокими скоростями вращения вала — до 500 000 оборотов в минуту! Очевидно, что при такой бешеной скорости никакие шарики надежную работу системы не обеспечат, как бы их ни подбирали. Что же делать? Творческий ум и опыт созидателей главным образом и направляются на поиск удачных решений тех или иных задач. Вот и в данном случае поиск увенчался успехом, ибо было найдено исключительно изящное решение.

В результате фундаментальных теоретических и экспериментальных исследований в качестве смазки были применены не привычные жидкие смазочные материалы, а газы, в частности, воздух. Появились конструкции, где трущиеся поверхности разделены тонким слоем сжатого газа.

Подшипники, в которых газ под давлением нагнетается в зазор с помощью внешних устройств, получили название газостатических. Но слой такой «смазки» можно создать и другим путем — заста

вить газ за счет трения о поверхность вращающегося с большой скоростью вала нагнетаться в зазор. Их назвали самогенерирующими, или газодинамическими, подшипниками. Избыточное давление газа между трущимися поверхностями уравновешивает внешнюю нагрузку, хотя газовый слой может иметь толщину от нескольких единиц до сотен микрон. И что очень ценно — поверхности, разделенные слоем газа, практически не изнашиваются, ведь они трутся о воздух.

Это крупное открытие находит все более широкое применение в технике. Например, в станкостроении уже налажен серийный выпуск шпинделей для скоростного внутреннего шлифования. Здесь газовые подшипники позволили повысить скорости и точность вращения валов и соответственно геометрическую точность обрабатываемых деталей до 0,2 микрон. А снижение уровня вибраций дало возможность существенно улучшить чистоту обрабатываемой поверхности.

Юным моделистам, естественно, не по плечу такие конструкции. Но имеющиеся под рукой стандартные шарикоподшипники, разумеется, можно использовать в своих разработках, а еще лучше — простейшие подшипники скольжения (рис. 11), похожие по принципу действия на те, что с успехом применяли наши прославленные механики прошлого: Андрей Константинович Нартов, Иван Иванович Ползунов, Ефим Алексеевич и Мирон Ефимович Черепановы и многие, многие другие.

К. БАВЫКИН, ииженер-конструктор, лауреат Ленинской и Государственной премий

61