Hvad er rullende kontakt?

Rullekontakt er et mekanisk fænomen, der involverer rullende kroppe som hjul eller lejer, der kommer i kontakt med hinanden, eller overflader som veje. På det punkt, hvor de mødes, er den relative hastighed nul. Dette ligger til grund for en lang række mekaniske processer, fra tandhjul, der bruges i biler til transportbånd. Forskere studerer fysikken bag rullende kontakt, fordi det giver vigtige oplysninger om, hvordan og hvornår lejer mislykkes. Det er en speciel slags mekanisk slid.

I et simpelt eksempel kan to lejer rulle mod hinanden for at tillade en samling at artikulere og bevæge sig. Når de skifter position, kommer de i rullende kontakt. Dette punkt kan have en relativ hastighed på nul, men stammen kan være meget høj, fordi kraften er koncentreret der. Følgelig har rullende kontakt træthed en tendens til at udvikle sig på tværs af lejernes overflader. De kan udvikle revner, gruber og andre problemer, afhængigt af mængden af ​​belastning involveret i leddet.

Graden af ​​friktion, der findes i rullende samlinger, kan afhænge af deres design, hvordan de bruges og smøremidler, der kan tilføjes for at udjævne deres bevægelse. Lav friktion tillader en samling at bevæge sig mere problemfrit og funktionelt og kan reducere belastningen på komponenterne. Det kan også forårsage glidelighed, hvilket kan kræve en afvejning. Med biler er for eksempel en vis friktion nødvendigt for at hjælpe hjulene med at gribe vejen, mens for meget vil bremse bilen og gøre det vanskeligt at håndtere.

Forskning i rullende kontaktfuger ser på de slags betingelser, der skal være til stede for at komponenter eller hele samlinger kan mislykkes. Højt tryk og høj friktion har en tendens til at øge svigtfrekvensen, ligesom barske forhold. Støvstorme kan for eksempel køre korn i samlinger, der får lejerne til at slides hurtigere. Denne undersøgelse hjælper ingeniører med at bestemme, hvordan man designe lagre mere effektivt for at skabe stærke, pålidelige samlinger med minimale vedligeholdelsesbehov.

Former for rullende kontakt har været i brug blandt menneskelige befolkninger i ekstremt lang tid. En af de tidligste former for lejet var bjælkevalsen, som gjorde det muligt for folk at bevæge massive genstande ved at skubbe dem langs matriser af træstammer. Folk lagde logfiler, satte genstande ovenpå og skubbede dem. Da bjælkerne vendte sig under objekterne, tvang de dem frem på bjælkerne foran på klyngen. Til sidst dukkede individuelle logfiler ud nedenunder og kunne genanvendes ved at blive placeret foran på arrayet igen.