Rulmenți. Creați pentru o mișcare mai ușoară.

24 martie 2023, 9:23

Rareori ne gândim la faptul că în sine condusul unei mașini ar fi aproape de neconceput fără existența unei componente numite rulment, care are o importanță aparent neglijabilă. Această parte are o importanță imensă în existența oricărui alt mijloc de transport sau mașină în care are loc o mișcare de rotație.
În acest articol, vă prezentăm structura și funcționarea rulmenților într-o secțiune mai generală și o secțiune concentrată pe autoturisme.

Definiție
Un rulment este o componentă a mașinii care limitează mișcarea relativă doar la mișcarea dorită și reduce frecarea dintre piesele care se află în mișcare. Designul rulmentului poate asigura, de exemplu, mișcarea liniară liberă a piesei în mișcare sau rotația liberă în jurul unei axe fixe sau poate preveni mișcarea prin controlul vectorilor forțelor normale care acționează asupra pieselor în mișcare.
Majoritatea rulmenților facilitează mișcarea dorită reducând la minimum frecarea. Rulmenții sunt clasificați în linii mari în funcție de tipul de funcționare, de mișcările permise sau de direcția sarcinilor (forțelor) aplicate componentelor.
Rulmenții pentru roți susțin componente rotative precum axe sau arbori în sistemele mecanice și transmit sarcini axiale și radiale de la sursă către structura care o susține. Cea mai simplă formă de rulment, rulmentul lizibil, constă dintr-un arbore care se rotește în suprafața interioară.
Lubrifierea este folosită pentru a reduce frecarea. O mare varietate de modele de rulmenți sunt disponibile pentru a satisface nevoile și pentru a avea o eficiență maximă, fiabilitate, durabilitate și performanță.

Principalele tipuri în mașini
Rulment simplu
Există multe tipuri diferite de rulmenți, așa că ne vom concentra asupra versiunilor care sunt cele mai comune la vehiculele rutiere.
Rulmenții trebuie să fie în primul rând distinși în funcție de principiul lor de funcționare. Un astfel de principiu este acela că rulmentul este construit între părțile care se rotesc unele față de altele, iar partea mobilă rulează pe un strat de lubrifiant, așa-numitul film, între părțile rotative și staționare.
Acest lucru înseamnă practic că cele două metale nu intră în contact unul cu celălalt atunci când sunt lubrifiate corespunzător, dar există un strat subțire de ulei între ele.

Lagăre de alunecare cu acoperire din plastic (Sursă: www.wikipedia.org)

Scopul acestui lucru este de a minimiza uzura. Dacă nu există frecare, atunci nu există nici uzură și, prin urmare, elementele montate împreună în acest fel nu se uzează.
Dacă lubrifiantul nu mai este prezent, gradul de frecare crește, împreună cu uzura semnificativă și generarea de căldură. Datorită cantității de căldură generată, materialul rulmentului se poate topi și îmbinarea poate deveni strânsă.
Pentru lagărele de alunecare, potrivirea materialelor componente este foarte importantă. Materialul rulmentului trebuie să fie întotdeauna mai moale decât materialul pieselor de legătură - acestea sunt așa-numiții lubrifianți - deci nu numai căldura ridicată poate cauza deteriorarea suprafeței. Și în cazul unei strângeri incorecte rulmentul care poate fi înlocuit ieftin va fi deteriorat,  însă piesa care poate fi înlocuită scump, nu.

Rulment pentru elemente de rulare
Esența principiului este acela că rulmentul este format din două inele, care se pot roti unul pe celălalt cu elemente de rulare între ele. Elementele de rulare pot fi bile sau role.
La rulmenții cu bile, bilele rulează pe o pistă în interiorul inelelor. Acesta este cel mai simplu, cel mai comun și, de asemenea, cel mai ieftin rulment pentru elementele de rulare.

Structura unui rulment cu bile (Sursă: www.wikipedia.org)

Rulmenții pentru elemente de rulare sunt cei mai folosiți la mașinile de pasageri, dar de obicei la toate vehiculele rutiere. În funcție de tipurile de elemente cu role, distingem și rulmenți cu role cilindrice, cu role cu ace și rulmenți cu role.
Pe lângă cele de mai sus, există și rulmenți magnetici și rulmenți de piatră prețioasă dar aceștia nu apar la mașinile noastre sau doar în cazuri excepționale, așa că ne vom abține să le detaliem.

Trebuie mentionată însă ca o caracteristica directia sarcinii, deoarece putem distinge rulmentii si din acest punct de vedere. Dacă un rulment absoarbe doar forțe axiale, este un rulment axial. Dacă rulmentul nostru trebuie să reziste la forțe radiale, vorbim despre rulmenți radiali. Cu toate acestea, cea mai comună caracteristică este că rulmenții trebuie să reziste la sarcină atât în direcția axială, cât și în cea radială - acesta se numește rulment radial. Acesta include, de exemplu, rulmenții de rulare conici.
Trebuie menționat și fenomenul de autoajustare. Nu este întotdeauna posibil ca cele două părți care se rotesc una față de alta să se rotească pe aceeași axă. Cu toate acestea, abaterile unghiulare mai mici pot fi rezolvate cu rulmenți cu auto-aliniere. Designul acestor rulmenți permite arborilor să se miște oarecum unul față de celălalt.

Întreținere
Mulți rulmenți necesită întreținere regulată pentru a evita defecțiunile premature, dar există și unii rulmenți care vor rezista cu o grijă minimă. Acestea din urmă includ o varietate de rulmenți polimerici, fluid și magnetic, precum și rulmenți cu rulare, a căror descriere include rulmenți etanșați și rulmenți etanșați pe viață. Acestea includ etanșări pentru a împiedica murdăria și grăsimea. Acestea funcționează cu succes în multe situaii, asigurând funcționarea fără întreținere.

Rulmenții neetanșați au adesea un șurub de unsoare pentru lubrifierea periodică cu un pistol de unsoare sau o cupă de ulei pentru umplerea periodică cu ulei. Înainte de anii 1970, rulmenți etanșați nu se găseau pe majoritatea mașinilor, iar uleiul și ungerea erau o activitate mai comună decât este astăzi.

Ansamblu tipic de rulmenți (Sursă: www.wikipedia.org)

De exemplu, șasiul mașinii obișnuia să necesite „grease jobs” aproape la fel de des pe cât se schimbă uleiul de motor, dar astăzi șasiul mașinii este în mare parte sigilat pentru toată viața.
Sistemul de lubrifiere al unui motor modern de mașină sau camion este similar cu sistemul de lubrifiere al unei mașini de producție, cu excepția faptului că uleiul este pompat continuu. Majoritatea acestui ulei curge prin canale în blocul motor și chiulasa, merge direct la rulmenți prin porturi și stropește în altă parte pentru a oferi o baie de ulei. Pompa de ulei pur și simplu pompează continuu, iar excesul de ulei pompat se scurge continuu înapoi în carter printr-o supapă de limitare a presiunii.

Comentarii

Comentariul trebuie sa conțină mai mult de 5 caractere!

Vă rugăm să acceptați regulamentele!

Nu există comentarii. Fii primul!