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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