De ce și unde sunt folosiți rulmenții

Uneori, cele mai utile dispozitive din fizică și inginerie sunt cele mai simple. Rulmenții cu bile arată cum inelele metalice pot fi extrem de versatile. După cum puteți vedea în atât de multe articole comune, cum ar fi vehicule, biciclete, skateboard-uri și alte mașini care implică piese metalice în mișcare, oamenii au folosit puterea rulmenților cu bile de secole.

Utilizări ale rulmenților cu bile

Imaginează-ți că aluneci pe un covor moale în timp ce purtați pantofi. Poate fi dificil din cauza frecării dintre covor și pantofii tăi, care ar putea fi din orice, inclusiv piele, plastic, lemn sau cauciuc. Dacă ai purta în schimb șosete, ar fi mult mai ușor din cauza frecării mult mai reduse între covorul moale și materialele șosetelor. Rulmenții cu bile funcționează în același mod.

Rulmenții cu bile reduc cantitatea de frecare dintre sarcinile aplicate asupra lor. Ei fac acest lucru deoarece sunt bile sau role de metal care se mișcă în jurul unei suprafețe metalice netede într-o buclă interioară și o buclă exterioară (uneori denumită inele). Puteți afla despre numeroasele aplicații ale rulmenților cu bile prin fizica lor. Rulmenții cu bile transportă tipuri de sarcină în direcție radială, iar aceste sarcini aplică o forță perpendiculară pe axa de rotație a rulmentului cu bile.

Alunecarea bilelor metalice în jurul buclelor rulmentului cu bile creează frecare între un obiect și suprafața acestuia, ceea ce încetinește obiectul. În unele cazuri, obiectul se apropie de oprire. Acest mecanism permite rulmenților cu bile să aibă utilizări în sisteme de scripete sau sisteme de rotație care trebuie controlate. De exemplu, roata butuc a unei mașini folosește o sarcină radială din greutatea mașinii și forța de la o viraj.

În toate cazurile de rulmenți cu bile, echilibrul dintre tracțiune și sarcina radială face ca rulmenții cu bile să reducă frecarea dintre bile din inelul interior și exterior și să gestioneze sarcina obiectului. Rulmenții cu bile preiau sarcina și o transferă de la inelul exterior în inelul interior pentru a lăsa sferele din centrul fiecărui inel să se rotească cu ușurință.

Fiecare sferă este conectată cu cele două inele, dar numai acolo unde este necesar pentru a reduce frecarea dintre componentele rulmentului însuși. Din aceste motive, rulmenții cu bile sunt creați pentru a reduce frecarea și a ușura viteza de rotație.

Tipuri de rulmenți cu bile

Tipurile de rulmenți cu bile diferă foarte mult prin mecanismul lor implicat. Cel mai utilizat tip este cel rigid pe un singur rând sau rulment radial cu bile. Acest design face ca bilele să ruleze pe șenile cu caneluri adânci, iar aranjamentul rulmentului cu caneluri adânci le permite să suporte atât sarcini radiale, cât și axiale. Versiunile etanșate ale rulmenților cu bile sunt lubrifiate permanent pentru a reduce întreținerea acestora.

Rulmenții cu două rânduri de bile folosesc două rânduri de bile. Designul oferă mai multă rigiditate mișcării rulmentului în sine. Se găsesc în motoare electrice, pompe centrifuge și ambreiaje electromagnetice. Unii rulmenți cu bile se aliniază într-un mod care permite arborelui să țină seama de orice aliniere greșită la un unghi față de carcasa rulmentului cu bile.

Tipul de rulment cu bile cu contact unghiular are o parte a inelului exterior tăiată pentru a permite mai multe bile să se introducă. Acești rulmenți pot susține apoi cantități mari de sarcini axiale într-o singură direcție și pot folosi mai multe bile în rulmenți. Aceasta înseamnă că inginerii le folosesc în perechi în ambele direcții pentru a transporta sarcini grele, într-o configurație care le face rulmenți cu bile cu două rânduri cu contact unghiular. Aceste tipuri de rulmenți cu bile variază și în funcție de materialul lor.

/