自成絞り・オリフィス絞り・多孔質絞りの比較
直径50mm×長さ50mmの軸受けの比較をしてみます。
軸受け剛性・負荷能力を上げるためには、下記の対策をする必要があります。
1.空気消費量を少なくする。
2.ノズル径を小さくして、数を減らす。
3.軸受け隙間を小さくする。
Lab72 が特許申請しているオリフィス絞り2列給気は、ノズル交換が可能です。
ノズル径は、最低φ0.05からφ0.2くらいまで自由に選択できます。
一円周上のノズル数は、3個のときに最も性能があがります。
自成絞り2列給気はノズル交換ができないために一発勝負で製作します。
ノズル径はφ0.2からφ0.4程度です。ここでは、多孔質に合わせてφ0.26とします。
一円周上のノズル数は、やはり3個が最適です。
多孔質絞りは、大気開放流量を算出後、流量調整をします。
孔の径がφ0.08程度なので、空気消費量を少なくしようと思っても限界があります。
空気消費量は、オリフィス絞りのφ0.26ノズル相当が限界と考えられます。
供給圧力:0.4MPa |
軸受け隙間
単位:μm |
軸受剛性
単位:Kgf/μm |
負荷能力
単位:Kg |
空気消費量
単位:リットル/分 |
自成絞り:φ0.26 |
11.3 |
4 |
14 |
5.5 |
オリフィス:φ0.26 |
10.0 |
7 |
29 |
3.3 |
多孔質 |
8.5 |
14 |
36 |
3.3 |
オリフィス:φ0.1 |
5.0 |
14 |
29 |
0.5 |
オリフィス:φ0.05 |
3.5 |
21 |
29 |
0.1 |
負荷能力は多孔質の36Kgが最高ですが、軸受にとって必要なのは、剛性です。
オリフィスでφ0.1のノズルを採用すると、剛性が多孔質と同じになり、空気消費量は1/6以下になります。
自成絞りと比較すると、空気消費量は1/10以下です。
Lab72 では、φ0.05ノズルのオリフィス絞りまで製作して、性能確認をしました。
それ以下は、多分、物理的に製作不能と思われます。
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