Hva er kulelager?
Kulelagre, også kjent som friksjonslagre, er små metalliske eller keramiske kuler som brukes til å redusere friksjon mellom aksler og aksler i en rekke bruksområder. De blir ofte brukt i en serie for å absorbere vekten som er plassert på en bevegelig del, eller i individuelle bur for å redusere friksjonen i akslingene. De fleste er produsert for å oppfylle meget krevende standarder for rundhet, siden enhver deformasjon kan føre til at de bevegelige delene feiler uventet.
Konseptet med kulelager kan spores helt tilbake til Romerriket, men mange kilder krediterer Leonardo da Vinci med de første praktiske designene. Det var imidlertid først i 1791 da en walisisk vognmaker og oppfinner ved navn Philip Vaughan patenterte den første akselforsamlingen for å bruke dem. Tidligere vognaksler ville til slutt slite ut av effekten av friksjon, men Vaughans bruk av kulelager eliminerte den direkte kontakten mellom drivakselen og akselen.
Etter deres tidlige bruk i drivaksler fant fabrikkingeniører andre bruksområder i produksjonsarenaen. Enkeltdeler kan enkelt flyttes over ramper utstyrt med disse lagrene. Motordrevne maskiner ble mer effektive da de reduserte friksjonen mellom delene. I motsetning til andre typer lagre, gir kulelager både roterende og aksielle bevegelser, noe som gir allsidighet til maskinutformingen.
Et av de vanligste eksemplene på kulelagre i aksjon er rulleskøyten. Fire hjul er festet til to aksler på bunnen av en bagasjerom. En nærmere undersøkelse av disse hjulene avslører en samling små metallkuler som omgir akselen. Når skøyteløperen legger sin fulle vekt på hjulene, absorberer hver ball midlertidig belastningen. Når skøyteløperen skyver frem, ruller de i et spor rundt akselen. Fordi kulelagrene er perfekt runde og glatte, genereres det veldig lite friksjon mellom dem. De lar skateren bevege seg i en rett linje med liten motstand.
Å produsere kulelagre er overraskende lik å danne deigkuler. En tilførsel av metalltråd omtrent samme diameter som lagrene plasseres i en maskin med to plater utformet som halvkuler. Når de to halvdelene bringes sammen kraftig, dannes en grov metallkule. Problemet er at det fortsatt gjenstår noen metallskår som kalles blinkende. Kulene plasseres deretter i en annen maskin som fjerner det blinkende for å skape en perfekt tilstand av rundhet.
Denne andre maskinen består av to rillede plater, en med et åpent hakk for å motta kulelager. Når denne maskinen fylles med uferdige baller, begynner den øvre rilleplaten å vri seg i forskjellige retninger over den ubevegelige bunnplaten. Denne handlingen ligner en kokk som bruker hendene sine til å danne deigkuler. Den første kjøringen gjennom denne maskinen fjerner blinkingen og hjelper lagrene med å bli ganske jevn i størrelse.
En gang du kjører gjennom den samme maskinen tilfører blandingen en smørevæske og slipemidler. Kulelagrene er malt ned til en nøyaktig størrelse ved hjelp av slipemidlene. Når kulene har nådd en akseptabel størrelse og ensartethet, bruker en tredje kjøring et poleringsmiddel for å gi dem en friksjonsreduserende glans. Alle lagrene får en siste inspeksjon for å sjekke for ufullkommenhet før de er godkjent for bruk i andre bruksområder.