Ve výrobním průmyslu jsou obráběcí stroje klíčovým zařízením, které umožňuje výrobu přesných součástí a dílů. Jednou z důležitých součástí obráběcích strojů je vřeteno, které nese řezný nástroj a otáčí se vysokými rychlostmi pro provádění obráběcích operací. Vřeteno musí být uloženo na ložiskách, která unesou jeho hmotnost a odolají silám generovaným během obrábění.
Tradičně se v obráběcích strojích nejčastěji používaly kuličková a válečková ložiska. S rostoucí poptávkou po vyšší přesnosti a výkonu však byly vyvinuty nové typy ložisek, jako například plynová ložiska. Plynová ložiska jsou bezkontaktní ložiska, která k podepření rotujícího prvku používají tenký film plynu, obvykle vzduchu nebo dusíku. Oproti tradičním ložiskům nabízejí několik výhod, jako je nižší tření, vyšší rychlost a lepší tlumení.
Jedním z materiálů, který se úspěšně používá jako materiál pro ložiska plynu v obráběcích strojích, je žula. Žulová ložiska plynu mají několik jedinečných vlastností, které z nich činí atraktivní volbu pro vysoce výkonné aplikace. Žula je přírodní materiál, který vzniká chladnoucím magmatem a má velmi jemnou a rovnoměrnou zrnitou strukturu. Díky tomu je vysoce odolná vůči opotřebení a deformaci, a to i při velkém zatížení a vysokých rychlostech.
Žulová plynová ložiska mají také velmi vysoký poměr tuhosti k hmotnosti, což znamená, že unesou velkou hmotnost s minimálním průhybem. To je obzvláště důležité u obráběcích strojů, kde vřeteno může vážit několik stovek kilogramů a musí být upevněno s vysokou přesností. Žula má navíc velmi nízký koeficient tepelné roztažnosti, což znamená, že je méně pravděpodobné, že se deformuje v důsledku změn teploty. To je zásadní u obráběcích strojů, kde teplotní výkyvy mohou způsobit významné změny rozměrů obráběných dílů.
Únosnost ložisek z žuly závisí na několika faktorech, jako je velikost a tvar ložiska, provozní podmínky (rychlost, teplota, tlak) a materiálové vlastnosti žuly. Obecně platí, že ložiska z žuly mohou unést zatížení od několika Newtonů do několika kiloNewtonů, v závislosti na velikosti a konstrukci ložiska. Mohou také pracovat při rychlostech až několik desítek tisíc otáček za minutu, což je mnohem více než u tradičních kuličkových nebo válečkových ložisek.
Závěrem lze říci, že ložiska z žulového plynu jsou slibnou technologií pro vysokorychlostní a vysoce přesné aplikace v obráběcích strojích. Oproti tradičním ložiskům nabízejí několik výhod, jako je nižší tření, vyšší rychlost a lepší tlumení. Únosnost ložisek z žulového plynu závisí na několika faktorech, ale mohou snášet vysoká zatížení a pracovat při vysokých rychlostech. S pokračujícím výzkumem a vývojem se ložiska z žulového plynu mohou stát standardní součástí obráběcích strojů budoucnosti.
Čas zveřejnění: 28. března 2024