Che cos'è un cuscinetto fluido?

Un cuscinetto fluido è un tipo di cuscinetto che non ha parti effettivamente in contatto tra loro. Invece, un sottile film di fluido, a volte sotto pressione, serve a sopportare l'intero carico posto sul cuscinetto. Un cuscinetto per fluidi può utilizzare numerosi fluidi diversi, l'olio è il più comune, sebbene in alcuni tipi di cuscinetti per fluidi vengano utilizzati acqua e persino aria. Intrinsecamente più semplice di altri cuscinetti, un cuscinetto fluido presenta molti vantaggi rispetto a un cuscinetto a sfere standard, che si basa su una serie di sfere o rulli in acciaio rotondi per supportare il carico sul cuscinetto.

La maggior parte dei cuscinetti di tutti i tipi sono progettati per consentire a una parte di muoversi all'interno di una parte incassata, generalmente ruotando o facendo scorrere in qualche modo, come un mandrino che ruota all'interno di un collare in un tornio ad alta velocità. I cuscinetti meccanici, il più comune dei quali è il cuscinetto a sfere, si basano su parti mobili effettive per facilitare questo movimento. Un cuscinetto fluido, tuttavia, non ha parti mobili che compongono il cuscinetto stesso, quindi il movimento tra i due componenti è supportato invece da un sottile strato di liquido. Un cuscinetto fluido può essere un sistema sigillato o può richiedere una pompa per mantenere la pressione del liquido all'interno del cuscinetto stesso.

Un cuscinetto fluido-statico utilizza una pompa per erogare il liquido e un cuscinetto fluido-dinamico utilizza il movimento delle parti stesse per attirare il liquido nel cuscinetto. Alcuni cuscinetti fluidodinamici possono anche utilizzare una pompa supplementare per l'erogazione del fluido durante le operazioni di avvio o arresto per eliminare l'usura. I cuscinetti fluido-statici sono spesso pressurizzati in funzione del funzionamento del sistema di pompaggio del fluido. Alcuni tipi di cuscinetti per fluidi possono persino utilizzare aria o gas come fluido.

I cuscinetti meccanici standard presentano molti svantaggi rispetto ai cuscinetti fluidi e alcuni svantaggi. I cuscinetti fluidi sono generalmente molto più silenziosi, presentano un'usura molto minore e possono funzionare per periodi estremamente lunghi con poca o nessuna manutenzione, a condizione che lo strato di fluido sia mantenuto. I cuscinetti standard tendono a usurarsi e a guastarsi, soprattutto in condizioni di alta velocità. Un film fluido presente in un impianto a turbina idroelettrica in Pennsylvania è un esempio ben noto. Il cuscinetto originale, a sua volta di peso superiore a due tonnellate, ha sostenuto un carico totale di quasi 200 tonnellate durante l'uso continuo dalla sua installazione nel 1912.

I cuscinetti fluidi, tuttavia, spesso consumano più energia a causa della necessità di pompe per l'erogazione del fluido e non funzionano bene in condizioni in cui è possibile erogare uno shock al cuscinetto. Una forte scossa al cuscinetto può comportare la compromissione del film fluido e il contatto con le superfici, che in condizioni estreme possono provocare un guasto catastrofico. Un cuscinetto per fluido può anche essere leggermente meno efficiente di un cuscinetto standard in condizioni operative simili a causa della viscosità del fluido utilizzato.

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