Hva er rullerende kontakt?

Rullekontakt er et mekanisk fenomen som involverer rullende kropper som hjul eller lagre som kommer i kontakt med hverandre, eller overflater som kjørebaner. På det punktet der de møtes, er den relative hastigheten null. Dette ligger til grunn for et bredt spekter av mekaniske prosesser, fra tannhjulene som brukes i biler til transportbånd. Forskere studerer fysikken bak rullende kontakt fordi den gir viktig informasjon om hvordan og når lagrene svikter. Det er en spesiell type mekanisk slitasje.

I et enkelt eksempel kan to lagre rulle mot hverandre for å la skjøten artikulere og bevege seg. Når de endrer posisjon, kommer de i rullende kontakt. Dette punktet kan ha en relativ hastighet på null, men belastningen kan være veldig høy, fordi kraften er konsentrert der. Følgelig har rullende kontaktutmattelse en tendens til å utvikle seg over lagrene. De kan utvikle sprekker, groper og andre problemer, avhengig av mengden belastning som er involvert i leddet.

Nivået på friksjonen i rullende skjøter kan avhenge av deres design, hvordan de brukes og smøremidler som kan tilsettes for å jevne bevegelsen. Lav friksjon gjør at leddet kan bevege seg mer sømløst og funksjonelt, og kan redusere belastningen på komponentene. Det kan også føre til tøffel, noe som kan kreve avveining. Med biler er for eksempel noe friksjon nødvendig for å hjelpe hjulene med å gripe veien, mens for mye vil bremse bilen og gjøre den vanskelig å håndtere.

Forskning på rullende kontaktskjøter ser på hvilke forhold som må være til stede for at komponenter eller hele ledd skal mislykkes. Høyt trykk og høy friksjon har en tendens til å øke sviktfrekvensen, i tillegg til tøffe forhold. Støvstorm, for eksempel, kan føre kornet inn i skjøter som får lagrene til å slites raskere. Denne forskningen hjelper ingeniører med å bestemme hvordan de skal utforme lagre mer effektivt for å lage sterke, pålitelige skjøter med minimalt vedlikeholdsbehov.

Former for rullende kontakt har vært i bruk blant menneskelige befolkninger i ekstremt lang tid. En av de tidligste formene for lageret var tømmerrullen, som tillot folk å bevege massive gjenstander ved å skyve dem langs matriser av tømmerstokker. Folk la ut logger, satte gjenstander på toppen og dyttet dem. Da tømmerstokkene snudde seg under gjenstandene, tvang de dem videre til tømmerstokker foran på klyngen. Til slutt ville individuelle logger dukke opp nedenfra, og kunne resirkuleres ved å bli plassert foran på matrisen igjen.