Qu'est-ce que le contact roulant?
Le contact de roulement est un phénomène mécanique impliquant des corps roulants tels que des roues ou des roulements qui entrent en contact, ou des surfaces comme des routes. Au point où ils se rencontrent, la vitesse relative est nulle. Cela sous-tend un large éventail de processus mécaniques, des engrenages dentés utilisés dans les voitures aux courroies transporteuses. Les chercheurs étudient la physique sous-jacente au contact de roulement, car elle fournit des informations importantes sur la manière et le moment de la défaillance des roulements. C'est un type spécial d'usure mécanique.
Dans un exemple simple, deux roulements peuvent rouler l'un contre l'autre pour permettre à une articulation de s'articuler et de se déplacer. Lorsqu'ils changent de position, ils entrent en contact. Ce point peut avoir une vitesse relative de zéro, mais la déformation peut être très élevée, car la force y est concentrée. En conséquence, la fatigue de contact de roulement tend à se développer sur les surfaces des roulements. Ils peuvent développer des fissures, des piqûres et d'autres problèmes, en fonction de la quantité de déformation impliquée dans l'articulation.
Le niveau de friction présent dans les joints roulants peut dépendre de leur conception, de la manière dont ils sont utilisés et des lubrifiants pouvant être ajoutés pour lisser leur mouvement. Un faible frottement permet à un joint de se déplacer de manière plus transparente et fonctionnelle et peut réduire la contrainte exercée sur les composants. Cela peut également causer de la glissance, ce qui peut nécessiter un compromis. Dans le cas des voitures, par exemple, certaines frictions sont nécessaires pour aider les roues à adhérer à la route, alors que trop de ralentissement ralentirait la voiture et la rendrait difficile à manier.
La recherche sur les joints de contact par roulement examine les types de conditions qui doivent être présentes pour que des composants ou des joints entiers échouent. Une pression élevée et un frottement élevé ont tendance à augmenter le taux de défaillance, tout comme les conditions difficiles. Les tempêtes de poussière, par exemple, peuvent entraîner de la poussière dans les joints, ce qui entraîne une usure plus rapide des roulements. Cette recherche aide les ingénieurs à déterminer comment concevoir plus efficacement des roulements afin de créer des joints solides et fiables avec des besoins de maintenance minimaux.
Les formes de contact glissant sont utilisées par les populations humaines depuis très longtemps. L'une des premières formes du roulement était le rouleau à bois, qui permettait aux gens de déplacer de gros objets en les poussant le long de rangées de bûches. Les gens ont posé des bûches, ont placé des objets dessus et les ont poussés. Lorsque les journaux tournaient sous les objets, ils les forçaient à être redirigés vers les journaux situés à l'avant du cluster. En fin de compte, les journaux individuels sortent du dessous et peuvent être recyclés en étant placés à nouveau à l'avant du tableau.