Làm thế nào để vòng bi mở rộng bao gồm các gạch có thể nghiêng tự do tạo thành một màng động chất lỏng tự duy trì để đạt được hoạt động hiệu quả? ​

​
Trong các thiết bị công nghiệp hiện đại, các bộ mở rộng là các thiết bị cốt lõi để chuyển đổi và truyền năng lượng, và hoạt động ổn định của chúng không thể tách rời khỏi sự hỗ trợ của vòng bi hiệu suất cao. Trong số nhiều loại vòng bi, vòng bi bao gồm một loạt các ô được hỗ trợ trên một vòng hỗ trợ và độ nghiêng tự do đã trở thành các thành phần chính để hoạt động hiệu quả của các bộ mở rộng do khả năng của chúng để tạo thành một màng động chất lỏng tự duy trì. Điều đáng để khám phá cách cấu trúc ổ trục độc đáo này hoạt động và lý do tại sao nó có thể đóng một vai trò quan trọng trong điều kiện làm việc phức tạp. ​
Cấu trúc cơ bản của Vòng bi mở rộng Bao gồm gạch và nhẫn hỗ trợ. Gạch là các đơn vị chịu tải lõi của vòng bi và số lượng thường được phân phối nhiều và đều ở phía bên trong của vòng hỗ trợ. Vòng hỗ trợ, như một cấu trúc hỗ trợ, cung cấp một cơ sở cài đặt ổn định cho gạch và đảm bảo vị trí tương đối của mỗi ô là chính xác. Thiết kế của gạch là duy nhất, và bề mặt của nó được gia công chính xác để duy trì một khoảng cách cụ thể với trục quay. Mỗi gạch có thể nghiêng tự do xung quanh điểm tựa của chính nó. Mức độ có vẻ đơn giản của thiết kế tự do thực sự có chứa các nguyên tắc cơ học tinh tế.
Khi trục quay của phần mở rộng bắt đầu chạy, khoảng cách giữa trục và gạch chứa đầy môi trường bôi trơn, thường là dầu bôi trơn. Khi trục quay, dầu bôi trơn được đưa vào khoảng cách hình nêm giữa trục và gạch. Vì gạch có thể nghiêng tự do, theo tác dụng của dầu bôi trơn, gạch sẽ tự động điều chỉnh góc nghiêng theo vị trí và trạng thái chuyển động của trục. Khi trục quay, dầu bôi trơn được ép trong khoảng cách hình nêm và áp suất tăng dần. Khi tốc độ trục tăng, áp suất của dầu bôi trơn tăng thêm và một lớp màng động chất lỏng với khả năng chịu tải nhất định được hình thành giữa trục và gạch. ​
Bộ phim động chất lỏng tự duy trì này có nhiều chức năng quan trọng. Đầu tiên, nó tách hoàn toàn trục khỏi gạch, tránh tiếp xúc trực tiếp giữa các chất rắn, do đó làm giảm đáng kể khả năng chống ma sát. So với vòng bi trượt truyền thống, thiết kế này làm giảm sự mất năng lượng do ma sát và cải thiện hiệu quả cơ học của việc mở rộng. Thứ hai, màng động chất lỏng có hiệu suất đệm và giảm rung tốt. Trong quá trình hoạt động của phần mở rộng, trục chắc chắn sẽ bị ảnh hưởng bởi các nhiễu loạn và lực không cân bằng khác nhau, khiến trục bị rung và lệch. Các gạch có thể nhanh chóng điều chỉnh vị trí của chúng bằng cách nghiêng tự do, do đó độ dày và sự phân bố áp suất của màng động chất lỏng thay đổi, tạo ra một lực đối diện với hướng xáo trộn, triệt tiêu hiệu quả rung động của trục và đảm bảo hoạt động ổn định của trục. ​
Trong các ứng dụng thực tế, loại ổ trục này cho thấy khả năng thích ứng mạnh mẽ trong các điều kiện làm việc khác nhau. Trong một lần mở rộng tốc độ cao, tốc độ trục thường cao và vòng bi truyền thống có thể không thể hoạt động ổn định do sưởi ấm ma sát và tăng rung. Vòng bi bao gồm các gạch có thể nghiêng tự do có thể tự động điều chỉnh trạng thái của màng động chất lỏng khi tốc độ trục tăng lên. Dầu bôi trơn tạo thành sự phân bố áp suất ổn định hơn trong dòng chảy tốc độ cao và các đặc tính nghiêng tự do của gạch đảm bảo rằng màng động chất lỏng luôn duy trì độ dày và hình dạng phù hợp, cung cấp hỗ trợ đáng tin cậy cho trục, do đó việc mở rộng vẫn có thể duy trì hiệu suất hiệu quả và ổn định khi chạy ở tốc độ cao. ​
Đối với điều kiện làm việc mở rộng với tải trọng lớn, ổ trục này cũng hoạt động tốt. Khi trục phải chịu tải trọng xuyên tâm lớn, gạch ở phía bên của lực sẽ nghiêng thêm dưới tải trọng, làm giảm độ dày của màng động chất lỏng ở phía đó và tăng áp suất, do đó cung cấp đủ khả năng chịu lực để hỗ trợ trọng lượng của trục và tải trọng bên ngoài. Các gạch khác cũng sẽ tự động điều chỉnh các góc nghiêng của chúng theo các điều kiện lực để chia sẻ tải và tránh thiệt hại cho một gạch duy nhất do áp lực quá mức. Đặc tính thích ứng tải này cho phép ổ trục duy trì điều kiện làm việc tốt trong điều kiện tải nặng, kéo dài tuổi thọ của ổ trục và mở rộng. ​
Về mặt lựa chọn phương pháp bôi trơn, các đặc tính cấu trúc của ổ trục cũng cung cấp một giải pháp linh hoạt. Đối với các điều kiện và yêu cầu hoạt động khác nhau, hộp ổ trục có thể được lấp đầy hoàn toàn bằng dầu bôi trơn để đảm bảo rằng ổ trục có thể được bôi trơn hoàn toàn trong các điều kiện khác nhau. Đối với các kịch bản ứng dụng tốc độ cao, việc hướng dẫn dầu bôi trơn lên bề mặt lực đẩy là phù hợp hơn và sau đó để dầu thoát ra khỏi hộp ổ trục. Phương pháp bôi trơn này có thể loại bỏ kịp thời nhiệt do ma sát trong quá trình hoạt động tốc độ cao, tránh sự suy giảm hiệu suất của dầu bôi trơn do nhiệt độ cao và đảm bảo tính ổn định của màng động. ​
Từ quan điểm của công nghệ sản xuất, để đạt được độ nghiêng miễn phí của gạch và giải phóng mặt bằng chính xác, các yêu cầu cực kỳ cao được đặt ra vào độ chính xác của xử lý. Bề mặt của gạch cần phải được nghiền mịn và được đánh bóng để đảm bảo rằng độ nhám bề mặt đạt đến mức cực thấp, làm giảm khả năng chống dòng chảy của dầu bôi trơn và cải thiện hiệu quả hình thành của màng động. Việc sản xuất vòng hỗ trợ cũng cần đảm bảo độ chính xác và độ chính xác và dung sai vị trí tốt để đảm bảo rằng mỗi ô có thể được nhấn mạnh và làm việc ổn định sau khi cài đặt. Ngoài ra, quá trình lắp ráp của ổ trục cũng rất quan trọng và độ thanh thải phù hợp giữa gạch, vòng hỗ trợ và trục cần được kiểm soát nghiêm ngặt. Thông qua đo lường và điều chỉnh chính xác, đảm bảo rằng ổ trục thường có thể phát huy lợi thế hiệu suất của nó sau khi cài đặt.