Vad är kullager?
Kullager, även kända som friktionslager, är små metalliska eller keramiska sfärer som används för att minska friktion mellan axlar och axlar i ett antal tillämpningar. De används ofta i en serie för att absorbera vikten som placeras på en rörlig del eller i enskilda bur för att minska friktionen i axelmonteringarna. De flesta tillverkas för att uppfylla mycket krävande standarder för rundhet eftersom varje deformation kan leda till att de rörliga delarna misslyckas oväntat.
Konceptet med kullager kan spåras hela vägen tillbaka till Romerriket, men många källor ger Leonardo da Vinci de första praktiska mönster. Det var dock inte förrän 1791 när en walisisk vagnstillverkare och uppfinnare vid namn Philip Vaughan patenterade den första axelmonteringen för att använda dem. Tidigare släpaxlar skulle så småningom slitna av effekterna av friktion, men Vaughans användning av kullager eliminerade den direkta kontakten mellan drivaxeln och axeln.
Efter deras tidiga användning i drivaxlar hittade fabriksingenjörer andra applikationer i tillverkningsarenan. Enskilda delar kan flyttas enkelt över ramper utrustade med dessa lager. Motordrivna maskiner blev mer effektiva eftersom de minskade friktionen mellan delar. Till skillnad från andra typer av lager, möjliggör kullager både roterande och axiella rörelser, vilket ökade maskinens design mångsidighet.
Ett av de vanligaste exemplen på kullager i aktion är rullskridskor. Fyra hjul är fästa vid två axlar på botten av en bagageutrymme. En närmare granskning av dessa hjul avslöjar en samling små metallbollar som omger axeln. När skateren lägger sin fulla vikt på hjulen, absorberar varje boll lasten tillfälligt. När skateren skjuter framåt rullar de i ett spår runt axeln. Eftersom kullagerna är perfekt runda och släta, skapas väldigt lite friktion mellan dem. De tillåter åkare att röra sig i en rak linje med lite motstånd.
Tillverkning av kullager är förvånansvärt liknande att bilda deigkulor. En matning av metalltråd ungefär samma diameter som lagren placeras i en maskin med två plattor utformade som halvkuglar. När de två halvorna sammanförs kraftigt bildas en grov metallkula. Problemet är att det fortfarande finns några metallskärmar som kallas blinkande. Bollarna placeras sedan i en annan maskin som tar bort det blinkande för att skapa ett perfekt tillstånd av rundhet.
Denna andra maskin består av två räfflade plattor, en med ett öppet skår för att ta emot kullager. När denna maskin fylls med oavslutade bollar börjar den övre spårplattan att vrida sig i olika riktningar över den rörliga bottenplattan. Denna åtgärd liknar en kock som använder sina händer för att bilda bollar av deg. Den första körningen genom denna maskin tar bort blinkningen och hjälper lagren att bli ganska enhetliga i storlek.
En andra körning genom samma maskin lägger till en smörjande vätska och slipmedel till blandningen. Kullagerna slipas ner till en exakt storlek genom att slipmedlen verkar. När bollarna har nått en acceptabel storlek och enhetlighet använder en tredje körning ett polermedel för att ge dem en friktionsminskande glans. Alla lager har en slutlig inspektion för att kontrollera brister innan de godkänns för användning i andra applikationer.