Guide de conception et d'installation du coussin d'air de poussée
Configuration typique : les coussinets d'air de poussée glissent sur l'arbre tout comme les coussinets d'air. Les seules différences sont que les bagues d'air de poussée ont des colliers de face fixés à l'arbre des deux côtés afin d'empêcher les bagues d'air de poussée de se déplacer linéairement. Les blocs de montage OAV peuvent être utilisés pour maintenir les bagues d'air de poussée. Si un boîtier conçu par le client est utilisé, assurez-vous de suivre les mêmes directives que celles indiquées ci-dessous pour les bagues d'air. Fabricant de coussins d'air
Si l'arbre est entraîné en rotation avec une courroie d'entraînement, il est préférable d'utiliser deux paliers de butée par arbre pour contrer le couple. La courroie d'entraînement doit toujours être placée entre les coussinets d'air de poussée. Si cela n'est pas possible, maintenez la courroie aussi près que possible de la première bague d'air de poussée. Des équations statiques peuvent être utilisées pour déterminer la charge requise sur chaque bague de butée.
Les diagrammes ci-dessous montrent deux exemples courants où F1 est la tension de la courroie d'entraînement, F2 et F3 sont les forces agissant sur les bagues, et d1 et d2 sont les distances entre le centre de la courroie et les bagues d'air de poussée :
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Guides de conception et d'installation
- Roulement à air à rouleaux
- Palier pneumatique de poussée
- Douille d'air
- Paliers à air plats
Figure 1. La courroie d'entraînement entre les deux coussinets d'air de poussée. Ceci est recommandé, car la tension sur la courroie sera répartie entre les deux coussinets d'air de poussée comme indiqué dans les équations ci-dessous.
F3 = F1* d1/(d1+d2)
F2 = F1* d2/(d1+d2)
En supposant : d1 = d2 :
F2 = F3 = .5*F1
Figure 2. La courroie d'entraînement à l'extérieur des deux coussinets d'air de poussée. Cette configuration fonctionne mieux avec une petite distance d1 et une longue distance d2. Les équations de charge correspondantes sont ci-dessous.
F2=F1*(d1/d2+ 1)
F3 = F1* d1/d2
Considérez l'écart entre la bague et le collier facial comme négligeable. Le collier frontal sera placé contre la surface sans frottement de la bague de butée. Une fois l'alimentation en air activée, un petit espace sera créé. Par conséquent, la longueur totale du système de bague de butée peut être déterminée par la formule suivante :
longueur du collier de la face gauche + longueur de la bague d'air de poussée + longueur du collier de la face droite
Housing Installation
The three methods of housing installation are epoxy, O-rings, or a light-press fit. OAV mounting blocks allow for the epoxy
and O-ring methods of installation. In most cases it is recommended to design using O-rings, because O-rings have self-
aligning features that can be readjusted.
Designing With Epoxy:
If epoxy is used, make sure that the epoxy grooves on the bushings can be accessed with a syringe.
Designing With O-rings:
If O-rings are used, make sure to use the appropriate bore size and tolerance. OAV can also provide this information.
Designing With The Light-Press Fit Method:
If a light-press fit method is used, make sure to use the recommended bore size and tolerances. OAV can also provide this
information.
Other Considerations:
Air bushings rely on the straightness of the shaft. Design so that the deflection/displacement of the shaft is minimal.
Installing bushings with O-rings:
1) First do a quick visual inspection to ensure that there are no sharp edges in the bore of the mounting block. The o-rings
provide a very tight fit and if they get damaged, they will not work properly.
2) Lubricate the O-rings and surfaces with alcohol.
3) Press-fit the bushing inside the mounting block.
4) Insert the shaft and apply the air pressure. 30 PSI is enough to test the bushing without any load being applied.
5) Use proper alignment. If two shafts are used side-by-side, it is best to use gages to assure that the shafts are at an equal
distance from both ends. Parallelism is crucial for optimal performance of the air bushings.
Installing Bushings With Epoxy:
1) Clean the surfaces with alcohol.
2) Slide the air bushing into the mounting block, and the shaft into the bushing.
3) Align the shaft(s) with the best parallelism possible. If two shafts are used side-by-side, it is best to use gages to ensure
that the shafts are at equal distance at both ends. Parallelism is crucial for the performance of the air bushings.
4) Turn the air supply on at 30 PSI and do not apply any load to the bushing.
5) Use a syringe to apply the epoxy through the syringe holes on the mounting block until the epoxy fills the epoxy grooves
on the bushing. Make sure that the air port on the bushing lines up with the air port on the mounting block.
6) Keep the air supply on at 30 PSI until the epoxy cures.
7) Epoxy installation should only be performed after shaft alignment is confirmed
Installing Bushings With The Light-Press Fit Method:
1) Clean the surfaces with alcohol.
2) Light-press fit the air bushing into the mounting block, and the shaft into the bushing.
3) Align the shaft(s) with the best parallelism possible. If two shafts are used side-by-side, it is best to use gages to ensure
that the shafts are at equal distance at both ends. Parallelism is crucial for the performance of the air bushings.
4) Make sure that the air port on the bushing lines up with the clearance hole on the mounting block.
5) Install the air fitting directly into the air bushings as shown above.
Shaft and Face Collar Installation
1) Clean shaft surface with alcohol and a lint free cloth. Check for any surface imperfections. Shaft surface finish should
be 16 RMS or better.
2) Insert shaft in bushing with operating air on.
3) Clean face collar working surfaces with alcohol and a lint free cloth. Check for any surface imperfections.
4) Install first face collar in position on the shaft and tighten firmly.
5) Install second face collar on the shaft, press against the graphite thrust face with the operating air on, and tighten firmly. Gap will be set automatically by running air.
Mounting Alignment:
Mounting blocks should be installed in their permanent position after shaft install or secured loosely during shaft
installation. This will allow alignment adjustment between the block, O-ring compression, and running air. Mounting
blocks should be secured firmly after shaft installation and alignment is confirmed.
Temperature Controlled Thrust Air Bearings:
The temperature control bearings have three ports – the center port for bearing operating air, and ports on either side the
inlet and “exhaust” of temperature control fluid. Operating air and temperature control fluid do not interact withing the
bearing. Any fluid can be used, but air is most common. Operating air inlet and circulating fluid inlet should be
independent feeds to control pressure, flow, and temperature as needed.
Extreme Temperature Conditions
At temperatures below freezing, water will be drawn out of the air and can crystallize internally, impeding flow and
degrading performance of the bearing. This crystallization can occur in both operating air and temp control fluid when air is
used. Severity and likelihood of occurrence are dependent on severity of temperature, operating pressures, flows, ambient
humidity. This can be counter acted by using:
1) An in-line air heater
2) Compressed air dehumidifier
3) Pure compressed gas, such as helium or nitrogen (where practical), due to the homogenous state lacking water
contamination.
At high temperatures, maximum exposure temperature is dependent on application and precision needs, and control may be
aided with refrigeration of air and circulating fluid.