Što je hidrostatski ležaj?

Hidrostatički ležaj je mehanički uređaj koji ne koristi ništa više od tankog filma tekućine ili plina da podupre svoje opterećenje. Također poznat kao fluidni ležaj, hidrostatski ležaj koristi vanjski izvor zraka, ulja ili vode pod tlakom kako bi stvorio zaštitnu foliju između vanjskog kućišta ležaja i osovine koju podupire. Brzina rotacije osovine tada održava visoki tlak u okolnoj tekućini koja podupire osovinu s vrlo malim trenjem. Hidrostatski ležajevi se koriste u aplikacijama gdje velika radna opterećenja, brzine i zahtjevi za preciznošću zahtijevaju ležajeve s dugim vijekom trajanja, niskom bukom i minimalnim vibracijama. Hidrostatički ležaj daje daleko superiorne performanse u ovim područjima i daleko je isplativiji od konvencionalnih kugličnih ili valjkastih ležajeva.

Uređaj radi tako da se tekućina pumpa pod pritiskom u prostor između osovine uređaja ili stroja i vanjskog kućišta ležaja. Tekućina ulazi u ležaj kroz restriktivni otvor i zadržava se u šupljini ležaja brtvama. Ako bi dio tekućine trebao pobjeći, jaz između osovine i kućišta će se smanjiti, uzrokujući povećanje tlaka u tekućini. Ovo povećanje tlaka ponovno tjera površine na razdvajanje, što čini ležaj tekućine uglavnom samoregulirajućim i omogućuje vrlo finu kontrolu tolerancije.

U usporedbi s kugličnim ili valjkastim ležajevima, hidrostatski ležajevi su vrlo jednostavni u dizajnu, proizvodnji i radu. Konvencionalni ležajevi zahtijevaju preciznu obradu kuglica ili valjaka te unutarnjeg i vanjskog kućišta u koje se uvlače. To je očito skupo i dugotrajno, posebno kada se uzme u obzir ograničeni vijek trajanja ovih ležajeva. Kuglični i valjkasti ležajevi također stvaraju znatne količine buke i vibracija što ih čini nepoželjnim za visokopreciznu upotrebu. Hidrostatički ležaj radi s vrlo malo trenja i vibracija i ne stvara gotovo nikakvu buku. To ga čini idealnim za aplikacije visoke preciznosti kao što su diskovni pogoni.

Hidrostatski ležajevi također su jeftiniji za održavanje i imaju posebno dugi vijek trajanja. Dobar primjer ove dugovječnosti je hidrostatski set ležajeva instaliran u hidroelektrani Holtwood u Pennsylvaniji. Ti su ležajevi ugrađeni 1912. godine i od tada neprekidno rade bez zamjene dijelova. Proizvođači računaju da bi ležajevi imali životni vijek bez održavanja od otprilike 1,300 godina. Ovi ležajevi nose ukupna opterećenja od oko 205 tona i izvrstan su primjer učinkovitosti i dugog vijeka trajanja hidrostatskog ležaja.