¿Qué es el contacto rodante?
El contacto rodante es un fenómeno mecánico que involucra cuerpos rodantes como ruedas o rodamientos que entran en contacto entre sí, o superficies como carreteras. En el punto en que se encuentran, la velocidad relativa es cero. Esto subyace en una amplia gama de procesos mecánicos, desde los engranajes dentados utilizados en los automóviles hasta las cintas transportadoras. Los investigadores estudian la física detrás del contacto rodante porque proporciona información importante sobre cómo y cuándo fallan los rodamientos. Es un tipo especial de ropa mecánica.
En un ejemplo simple, dos rodamientos pueden rodar entre sí para permitir que una articulación se articule y se mueva. A medida que cambian de posición, entran en contacto rodante. Este punto puede tener una velocidad relativa de cero, pero la tensión puede ser muy alta, porque la fuerza se concentra allí. En consecuencia, la fatiga de contacto rodante tiende a desarrollarse a través de las superficies de los rodamientos. Pueden desarrollar grietas, picaduras y otros problemas, dependiendo de la cantidad de tensión involucrada en la articulación.
tEl nivel de fricción presente en las juntas rodantes puede depender de su diseño, cómo se usan y los lubricantes que se pueden agregar para suavizar su movimiento. La baja fricción permite que una junta se mueva de manera más perfecta y funcional, y puede reducir la tensión en los componentes. También puede causar zapatillas, lo que puede requerir una compensación. Con los automóviles, por ejemplo, es necesaria cierta fricción para ayudar a las ruedas a agarrar la carretera, mientras que demasiado ralentizaría el automóvil y dificultaría la manejar.
La investigación sobre juntas de contacto rodantes analiza los tipos de condiciones que deben estar presentes para que los componentes o juntas completas fallaran. La alta presión y la alta fricción tienden a aumentar la tasa de falla, al igual que las condiciones duras. Las tormentas de polvo, por ejemplo, pueden conducir la arena hacia las articulaciones que hacen que los rodamientos se desgasten más rápidamente. Esta investigación ayuda a los ingenieros a determinar cómo diseñar los rodamientos de manera más efectiva para crearJuntas fuertes y confiables con necesidades de mantenimiento mínimas.
Las formas de contacto rodante han estado en uso entre las poblaciones humanas durante un tiempo extremadamente largo. Una de las primeras formas del rodamiento fue el rodillo de troncos, que permitió a las personas mover objetos masivos empujándolos a lo largo de matrices de troncos. La gente colocó registros, colocó objetos en la parte superior y los empujó. A medida que los registros giraron debajo de los objetos, los forzaron a avanzar en los registros en la parte delantera del clúster. Eventualmente, los registros individuales saldrían de debajo, y podrían reciclar siendo colocados en la parte delantera de la matriz nuevamente.