Co jsou to kuličková ložiska?
Kuličková ložiska, známá také jako valivá ložiska, jsou malé kovové nebo keramické kuličky používané ke snížení tření mezi hřídelemi a nápravami v řadě aplikací. Často se používají v řadě k absorbování hmotnosti umístěné na pohyblivé části nebo v jednotlivých klecích ke snížení tření v sestavách nápravy. Většina z nich je vyrobena tak, aby splňovala velmi náročné standardy kulatosti, protože jakákoli deformace může způsobit neočekávané selhání pohyblivých částí.
Koncept kuličkových ložisek lze vysledovat až do římské říše, ale mnoho zdrojů připisuje Leonardovi da Vinci první praktické návrhy. Až v roce 1791 však waleský vůz a vynálezce jménem Philip Vaughan patentoval první sestavu nápravy, která je použila. Předchozí podvozkové nápravy by se nakonec opotřebovaly vlivem tření, ale Vaughanovo použití kuličkových ložisek eliminovalo přímý kontakt mezi hnací hřídelí a nápravou.
Po jejich brzkém použití v hnacích hřídelích našli tovární inženýři další využití ve výrobní hale. Jednotlivé díly lze snadno přesunout přes rampy vybavené těmito ložisky. Motorem poháněné stroje se staly účinnějšími, protože snižovaly tření mezi částmi. Na rozdíl od jiných typů ložisek umožňují kuličková ložiska rotační i axiální pohyb, což zvýšilo univerzálnost konstrukce stroje.
Jedním z nejčastějších příkladů kuličkových ložisek v akci je kolečková brusle. Čtyři kola jsou připevněny ke dvěma nápravám na spodní části zavazadlového prostoru. Podrobnější prohlídka těchto kol odhaluje soubor malých kovových koulí, které obklopují nápravu. Jakmile bruslař umístí svou plnou hmotnost na kola, každá koule dočasně absorbuje zátěž. Když se bruslař tlačí dopředu, přejíždí po koleji kolem osy. Protože kuličková ložiska jsou dokonale kulatá a hladká, dochází mezi nimi k velmi malému tření. Umožňují bruslaři pohybovat se po přímce s malým odporem.
Výroba kuličkových ložisek je překvapivě podobná tvorbě kuliček těsta. Dodávka kovového drátu přibližně stejného průměru jako ložiska je umístěna do stroje se dvěma deskami navrženými jako polokoule. Když jsou obě poloviny násilně spojeny, vytvoří se drsná kovová koule. Problém je, že některé další kovové střepy zvané blikání stále přetrvávají. Kuličky se potom umístí do jiného stroje, který odstraní lemování a vytvoří tak dokonalý stav kulatosti.
Tento druhý stroj se skládá ze dvou drážkových desek, jedné s otevřenou drážkou pro uložení kuličkových ložisek. Jakmile se tento stroj naplní nedokončenými kuličkami, začne se horní drážkovaná deska otáčet v různých směrech po nepohyblivé spodní desce. Tato akce je podobná jako kuchař, který pomocí svých rukou vytváří koule těsta. První průchod tímto strojem odstraňuje lemování a pomáhá ložiskům dosáhnout poměrně jednotné velikosti.
Druhý průchod stejným strojem přidá mazací kapalinu a abraziva do směsi. Kuličková ložiska se broušením brouší na přesnou velikost. Jakmile kuličky dosáhnou přijatelné velikosti a uniformity, třetí běh použije lešticí prostředek, aby jim poskytl lesk snižující tření. Všechna ložiska jsou podrobena jedné závěrečné kontrole, aby zkontrolovala nedokonalosti dříve, než budou schválena pro použití v jiných aplikacích.