V spracovateľskom priemysle sú obrábacie stroje kľúčovými zariadeniami, ktoré umožňujú výrobu presných súčiastok a dielov. Dôležitou súčasťou obrábacích strojov je vreteno, ktoré nesie rezný nástroj a otáča sa vysokými rýchlosťami, aby vykonávalo obrábacie operácie. Vreteno musí byť namontované na ložiskách, ktoré unesú jeho hmotnosť a odolávajú silám vznikajúcim počas obrábania.
Tradične boli guľkové a valivé ložiská najčastejšie používanými typmi ložísk v obrábacích strojoch. S rastúcim dopytom po vyššej presnosti a výkone však boli vyvinuté nové typy ložísk, ako napríklad plynové ložiská. Plynové ložiská sú bezkontaktné ložiská, ktoré používajú tenkú vrstvu plynu, zvyčajne vzduchu alebo dusíka, na podopretie rotačného prvku. Oproti tradičným ložiskám ponúkajú niekoľko výhod, ako je nižšie trenie, vyššia rýchlosť a lepšie tlmenie.
Jedným z materiálov, ktorý sa úspešne používa ako materiál pre plynové ložiská v obrábacích strojoch, je žula. Žulové plynové ložiská majú niekoľko jedinečných vlastností, vďaka ktorým sú atraktívnou voľbou pre vysokovýkonné aplikácie. Žula je prírodný materiál, ktorý vzniká chladnúcou magmou a má veľmi jemnú a rovnomernú zrnitú štruktúru. Vďaka tomu je vysoko odolný voči opotrebovaniu a deformácii, a to aj pri veľkom zaťažení a vysokých rýchlostiach.
Žulové plynové ložiská majú tiež veľmi vysoký pomer tuhosti k hmotnosti, čo znamená, že dokážu uniesť veľkú hmotnosť s minimálnym priehybom. To je obzvlášť dôležité v obrábacích strojoch, kde vreteno môže vážiť niekoľko stoviek kilogramov a musí byť namontované s vysokou presnosťou. Okrem toho má žula veľmi nízky koeficient tepelnej rozťažnosti, čo znamená, že je menej pravdepodobné, že sa deformuje v dôsledku zmien teploty. To je kritické v obrábacích strojoch, kde teplotné výkyvy môžu spôsobiť významné zmeny rozmerov obrábaných dielov.
Únosnosť žulových plynových ložísk závisí od niekoľkých faktorov, ako je veľkosť a tvar ložiska, prevádzkové podmienky (rýchlosť, teplota, tlak) a materiálové vlastnosti žuly. Vo všeobecnosti žulové plynové ložiská dokážu uniesť zaťaženie od niekoľkých Newtonov do niekoľkých kiloNewtonov v závislosti od veľkosti a konštrukcie ložiska. Môžu tiež pracovať pri rýchlostiach až niekoľko desiatok tisíc otáčok za minútu, čo je oveľa viac ako pri tradičných guľkových alebo valčekových ložiskách.
Záverom možno povedať, že žulové plynové ložiská sú sľubnou technológiou pre vysokorýchlostné a vysoko presné aplikácie v obrábacích strojoch. Oproti tradičným ložiskám ponúkajú niekoľko výhod, ako napríklad nižšie trenie, vyššiu rýchlosť a lepšie tlmenie. Únosnosť žulových plynových ložísk závisí od niekoľkých faktorov, ale dokážu uniesť vysoké zaťaženie a pracovať pri vysokých rýchlostiach. S pokračujúcim výskumom a vývojom sa žulové plynové ložiská môžu stať štandardnou súčasťou obrábacích strojov budúcnosti.
Čas uverejnenia: 28. marca 2024