Ce sunt rulmentii cu bile?

Rulmenții cu bile, cunoscuți și sub denumirea de rulmenți anti-fricțiune, sunt mici sfere metalice sau ceramice utilizate pentru a reduce frecarea dintre arbori și axe într-o serie de aplicații. Ele sunt adesea folosite în serie pentru a absorbi greutatea plasată pe o piesă în mișcare sau în cuști individuale pentru a reduce frecarea în ansamblurile de osii. Cele mai multe sunt fabricate pentru a îndeplini standarde foarte exigente de rotunjime, deoarece orice deformare poate cauza defectarea neașteptată a pieselor în mișcare.

Conceptul de rulmenți cu bile poate fi urmărit până în Imperiul Roman, dar multe surse îl creditează pe Leonardo da Vinci cu primele modele practice. Cu toate acestea, abia în 1791, un producător și inventator galez de trăsuri pe nume Philip Vaughan a brevetat primul ansamblu de osie care le-a folosit. Axele de transport anterioare s-au uzat în cele din urmă din cauza frecării, dar utilizarea de către Vaughan a rulmenților cu bile a eliminat contactul direct dintre arborele de antrenare și ax.

După utilizarea lor timpurie în arborii de transmisie, inginerii fabricii au găsit alte aplicații în arena producției. Piesele individuale ar putea fi mutate cu ușurință peste rampele echipate cu acești rulmenți. Mașinile cu motor au devenit mai eficiente, deoarece reduc frecarea dintre părți. Spre deosebire de alte tipuri de rulmenți, rulmenții cu bile permit atât mișcarea rotativă, cât și axială, ceea ce a adăugat versatilitate proiectării mașinii.

Unul dintre cele mai comune exemple de rulmenți cu bile în acțiune este patinul cu role. Patru roți sunt atașate la două osii pe partea inferioară a portbagajului. O inspecție mai atentă a acestor roți dezvăluie o colecție de mici bile metalice care înconjoară axa. Pe măsură ce patinatorul își pune toată greutatea pe roți, fiecare minge absoarbe temporar sarcina. Pe măsură ce patinatorul împinge înainte, se rostogolește pe o pistă în jurul osiei. Deoarece rulmenții cu bile sunt perfect rotunzi și netezi, există foarte puțină frecare generată între ei. Ele permit patinatorului să se miște în linie dreaptă cu rezistență mică.

Fabricarea rulmenților cu bile este surprinzător de similară cu formarea de bile de aluat. O sursă de sârmă metalică de aproximativ același diametru ca lagărele este plasată într-o mașină cu două plăci proiectate ca emisfere. Când cele două jumătăți sunt reunite cu forță, se formează o minge de metal brută. Problema este că încă mai rămân niște cioburi de metal suplimentare numite intermitent. Bilele sunt apoi plasate într-o altă mașină care îndepărtează fulgerul pentru a crea o stare perfectă de rotunjime.

Această a doua mașină constă din două plăci canelate, una cu o crestătură deschisă pentru a primi rulmenții cu bile. Pe măsură ce această mașină se umple cu bile neterminate, placa superioară canelată începe să se răsucească în direcții diferite peste placa inferioară imobilă. Această acțiune este similară cu un bucătar care își folosește mâinile pentru a forma bile de aluat. Prima trecere prin această mașină îndepărtează fulgerul și ajută rulmenții să devină destul de uniformi ca dimensiune.
O a doua trecere prin aceeași mașină adaugă amestecului un lichid lubrifiant și abrazivi. Rulmenții cu bile sunt măcinați până la o dimensiune precisă prin acțiunea abrazivilor. Odată ce bilele au atins o dimensiune și o uniformitate acceptabile, o a treia rulare folosește un agent de lustruire pentru a le oferi o strălucire care reduce frecarea. Tuturor rulmenților li se face o inspecție finală pentru a verifica imperfecțiunile înainte de a fi aprobați pentru utilizare în alte aplicații.