Un cuscinetto idrostatico è un dispositivo meccanico che utilizza nient’altro che una sottile pellicola di fluido o gas per sostenere il suo carico. Conosciuto anche come cuscinetto fluido, un cuscinetto idrostatico utilizza una fonte di aria, olio o acqua pressurizzata esternamente per formare un film barriera tra l’involucro esterno del cuscinetto e l’albero che supporta. La velocità di rotazione dell’albero mantiene quindi un’elevata pressione nel fluido circostante che supporta l’albero con un attrito minimo. I cuscinetti idrostatici sono utilizzati in applicazioni in cui elevati carichi di lavoro, velocità e requisiti di precisione richiedono cuscinetti con una lunga durata, bassa rumorosità e vibrazioni minime. Un cuscinetto idrostatico offre prestazioni di gran lunga superiori in queste aree ed è molto più conveniente rispetto ai cuscinetti a sfere oa rulli convenzionali.
Il dispositivo funziona facendo pompare un fluido sotto pressione nello spazio tra il dispositivo o l’albero della macchina e l’involucro esterno del cuscinetto. Il fluido entra nel cuscinetto attraverso un’apertura restrittiva ed è trattenuto nella cavità del cuscinetto da guarnizioni. Se parte del fluido dovesse fuoriuscire, lo spazio tra l’albero e l’involucro diminuirà, causando un aumento della pressione nel fluido. Questo aumento della pressione forza nuovamente le superfici, il che rende il cuscinetto del fluido ampiamente autoregolante e consente un controllo molto preciso delle tolleranze.
Rispetto ai cuscinetti a sfere oa rulli, i cuscinetti idrostatici sono molto semplici nella progettazione, produzione e funzionamento. I cuscinetti convenzionali richiedono la lavorazione di precisione di sfere o rulli e degli involucri interni ed esterni in cui corrono. Ciò è ovviamente costoso e richiede tempo, soprattutto se si tiene conto della durata limitata di questi cuscinetti. I cuscinetti a sfere e a rulli generano anche notevoli quantità di rumore e vibrazioni che li rendono indesiderabili per un uso ad alta precisione. Un cuscinetto idrostatico funziona con pochissimo attrito e vibrazioni e non genera quasi nessun rumore. Questo lo rende ideale per applicazioni ad alta precisione come le unità disco.
I cuscinetti idrostatici sono anche più economici da mantenere e hanno una durata particolarmente lunga. Un buon esempio di questa longevità è il set di cuscinetti idrostatici installato nella centrale idroelettrica di Holtwood in Pennsylvania. Questi cuscinetti sono stati installati nel 1912 e da allora hanno funzionato ininterrottamente senza che venissero sostituite parti. I produttori calcolano che i cuscinetti avrebbero una durata di vita esente da manutenzione di circa 1,300 anni. Questi cuscinetti sopportano carichi totali dell’ordine di 205 tonnellate e sono un eccellente esempio dell’efficienza e della lunga durata del cuscinetto idrostatico.