أخبار

ما هو المحمل الهوائي

 

محملأعتقد أن الجميع على دراية بالمحامل الدوارة، وهي من أكثر أنواع المحامل شيوعًا، فهي جزء أساسي من الآلات والمعدات الحديثة. فما هو المحمل الهوائي؟

 

حامل للغازمحمل انزلاقي يستخدم الغاز كمادة تشحيم. يُعد الهواء أكثر مواد التشحيم الغازية شيوعًا، ولكن يمكن أيضًا استخدام النيتروجين أو الأرجون أو الهيدروجين أو الهيليوم أو ثاني أكسيد الكربون حسب الحاجة.

 

في ضواغط الغاز، والموسعات، والمضخات الدائرية، غالباً ما يتم استخدام وسيط التشغيل كمادة تشحيم.

 

يشير المحمل الهوائي إلى المحمل الذي يدعم الحمل بمساعدة طبقة الهواء المضغوطة المتكونة بين سطح زوج الانزلاق للمحمل، ويتم فصل سطح زوج الانزلاق تمامًا بواسطة طبقة الهواء أثناء التشغيل.

 

تنتمي المحامل الهوائية إلى محامل الانزلاق السائلة في محامل الانزلاق، والتي يتم تزييتها بالسوائل أثناء العمل، ووسيط التزييت الخاص بها هو الهواء.

 

تصنيف المحامل الهوائية

وفقًا لآلية تكوين طبقة الهواء المضغوط، تنقسم المحامل الهوائية بشكل أساسي إلى فئتين: المحامل الديناميكية الهوائية والمحامل الثابتة الهوائية.

 

يتشكل غشاء الهواء المضغوط في المحمل الديناميكي الهوائي عن طريق إدخال الهواء إلى منطقة التقاء أسطح أزواج الانزلاق بفعل حركتها المتبادلة، ويكون شكل هذا الغشاء أشبه بالوتد. ولأن المحامل الديناميكية الهوائية لا تحتاج إلى مصدر هواء خارجي، تُسمى أيضاً "المحامل ذاتية التشغيل".

 

يتشكل غشاء الهواء المضغوط في المحمل الهوائي عن طريق إدخال الهواء المضغوط الخارجي عبر صمام الخنق بين سطحي الزوج المنزلق. تتطلب المحامل الهوائية مصدر هواء خارجي نظيف.

 

ميزات المحامل الهوائية

(1) مقاومة احتكاك منخفضة للغاية

 

بما أن لزوجة الغاز أقل بكثير من لزوجة السائل، فإن لزوجة الهواء في درجة حرارة الغرفة لا تتجاوز 1/5000 من لزوجة الزيت الميكانيكي رقم 10، ومقاومة الاحتكاك للمحمل تتناسب طرديًا مع اللزوجة، لذلك فإن احتكاك المحامل الغازية أقل من احتكاك المحامل المشحمة بالسوائل.

 

(2) نطاق واسع من السرعات القابلة للتطبيق

 

تتميز محامل الغاز بمقاومة احتكاك منخفضة، وارتفاع طفيف في درجة الحرارة، لا يتجاوز 20-30 درجة مئوية عند سرعات دوران تصل إلى 50,000 دورة في الدقيقة، وحتى عند سرعات دوران عالية تصل إلى 1.3 مليون دورة في الدقيقة. كما يمكن استخدام المحامل الهيدروستاتيكية عند سرعات منخفضة جدًا، بل وحتى عند انعدام السرعة.

 

(3) نطاق واسع من درجات الحرارة القابلة للتطبيق

 

يظل الغاز غازيًا على نطاق واسع من درجات الحرارة، وتتأثر لزوجته بشكل طفيف بدرجة الحرارة (تزداد اللزوجة قليلاً مع ارتفاع درجات الحرارة، على سبيل المثال من 20 درجة مئوية إلى 100 درجة مئوية، تزداد لزوجة الهواء بنسبة 23٪)، لذلك يمكن استخدام محامل الغاز في نطاق درجة حرارة من -265 درجة مئوية إلى 1650 درجة مئوية.

 

(4) قدرة تحمل منخفضة

 

تتناسب قدرة تحمل المحمل الهيدروديناميكي طرديًا مع اللزوجة، بينما لا تتجاوز قدرة تحمل المحمل الهوائي بضعة أجزاء من الألف من قدرة تحمل المحمل الهيدروديناميكي ذي الحجم نفسه. ونظرًا لانضغاطية الغاز، فإن قدرة تحمل المحمل الغازي الديناميكي محدودة، ولا يمكن زيادة الحمل لكل وحدة مساحة إسقاطية إلا إلى 0.36 ميجا باسكال.

 

(5) متطلبات دقة معالجة عالية

 

من أجل تحسين قدرة تحمل الأحمال وصلابة طبقة الهواء للمحامل الغازية، يتم استخدام خلوص المحمل (أقل من 0.015 مم) عادة ما يكون مماثلاً للمحامل المشحمة بالسوائل، ويجب تحسين دقة الأجزاء وفقًا لذلك.

 

تطبيق المحامل الهوائية

المحمل الهوائي هو نوع جديد من المحامل يستخدم طاقة الوضع المرنة للهواء للقيام بدور داعم.

 

المادة التشحيمية الوحيدة المستخدمة هي الهواء؛ لذلك فإن تقنية المحامل الهوائية مثالية لقطع العمل التي يجب أن تكون خالية من التلوث أو لبيئات العمل.

 

في المحامل الهوائية، تُستبدل الكرات بوسائد هوائية. ولعلّ من أشهر استخدامات المحامل الهوائية المركبات الهوائية.

 

تقوم مروحة ضخمة بنفخ الهواء أسفل المركبة الهوائية، مانعةً تسرب الهواء عبر "غطاء" مطاطي مرن. يدعم ضغط الهواء العالي المتولد أسفل المركبة وزن هيكلها، مما يجعلها تطفو على الوسادة الهوائية.

 

يتزايد استخدام المحامل الغازية بشكل ملحوظ، وقد خضعت لدراسات مكثفة وشاملة. ويمكن استخدامها حاليًا في آلات النسيج، وآلات الكابلات، وأدوات الآلات، والجيروسكوبات، وفواصل الطرد المركزي عالية السرعة، ومثاقب الأسنان، والثلاجات التي تعمل في درجات حرارة منخفضة، وموسعات الهيدروجين، ومضخات تدوير الغاز التي تعمل في درجات حرارة عالية.