il cuscinetto ad aria per macchine utensili (guide, mandrini), può funzionare in vari modi. il più semplice concettualmente può esser questo: immaginiamo due piastre molto vicine, una liscia e una in cui è ricavata una cornice sporgente, diciamo di dimensioni interne 50x50. Al centro di questa cornice ho un foro calibrato in cui faccio passare il fluido ad alta pressione. prima del foro la pressione è alta, dopo il foro invece la pressione sarà alta se la portata è bassa e viceversa (idealmente se la cornice fosse a tenuta perfetta, otterrei la stessa pressione di mandata) il perimetro della cornice è di 200mm, l'area è di 2500mmq e diciamo che il foro è da 1mm, pressione di alimentazione: 50 bar. diciamo che la distanza tra le due piastre è di 4 micron, la superficie di "scarico" del fluido è di 0.8mmq, mentre la superficie di passaggio del foro è di 0.8mmq (approssimato per semplicità), in linea di massima si avrà metà caduta di pressione sul foro e metà sulla cornice, ovvero all'interno della mia cornice ho una pressione di 25 bar, che moltiplicata per la superficie dà una forza di 625 kg. Se la distanza tra le piastre è di solo 1 micron, la sezione di passaggio è di 0,2mmq e quindi sarà questa a strozzare molto di più il passaggio del fluido. Spannometricamente diciamo che la pressione nella cornice sarà di 40 bar, ecco che la forza è di 1000 kg. viceversa se la distanza tra le piastre sale a 1 centesimo, la sezione di passaggio sarà di 2mmq, quindi molto più grossa di quella del foro di adduzione, quindi "scarica" molto più velocemente di quanto possa riempirsi. La pressione nella cornice sarà molto bassa, diciamo sempre spannometricamente 10 bar --> 250 kg. La rigidezza del sistema è di: (1000-250 kg)/(10-1 micron)= 83 kg per micron.
problemino: sempre spannometricamente, la portata è di circa 5 litri al minuto a 50 bar, sono almeno 500W di potenza per mantenere in funzione il cuscinetto.
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