Stalen kogellagers en hun belang

A kogellager , ook bekend als een roterende armlager, is een soort niet-draaiend rolarmlager dat kogels op hun binnenste en buitenste bogen gebruikt om de binnenste lageroppervlakken van elkaar gescheiden te houden. De lagerrollen bevinden zich binnen de rolarmen, terwijl de rollen van het kogellager zich vaak buiten het lagerhuis bevinden. De buitenste rolarm van het lagerhuis heeft contact met een stel spindels die ronddraaien, terwijl het binnenste lageroppervlak contact heeft met een magneet of een elektrische stroombron. Vanwege de manier waarop het kogellagersamenstel is ontworpen, kunnen de kogels van verschillende grootte contact maken met elkaar of met een aantal andere kogels tegelijk. Dit kan wrijving in het lager veroorzaken, dus kogellagers worden vaak ingebouwd in krachtige motoren om dergelijke problemen op te lossen.

Een kogellager gebruikt geen bewegende delen, dus de hoeveelheid wrijving die ontstaat is volledig te danken aan de rollende kogels zelf. Om de kogels van verschillende afmetingen te laten draaien, moeten ze elk deel van het lagerhuis tegelijkertijd kunnen raken, wat de hoeveelheid wrijving aanzienlijk vergroot. De ballen draaien op twee verschillende assen, waarbij elke as een andere hoeveelheid impulsmoment heeft. Vanwege het impulsmoment bewegen de ballen in een willekeurig patroon en daarom hebben ze de neiging om op en neer te rennen over de rollenbanen.

De hoeveelheid wrijving die door kogellagers wordt gecreëerd, is afhankelijk van zowel hun ontwerp als de materialen waaruit ze zijn gemaakt. Hierdoor zijn kunststof en polycarbonaat doorgaans efficiënter in het creëren van hoge wrijvingsniveaus. Hoewel kogellagers van polycarbonaat over het algemeen minder wrijving hebben dan kunststof, kunnen ze nog steeds goed werken met kunststoffen met een lager smeltpunt. Kunststof kogellagers zijn ook vaak duurzaam en sterk, waardoor ze kunnen worden gebruikt op sommige van de meer gewichtsgevoelige apparatuur.

Er zijn twee hoofdtypen kogellagerontwerpen: axiale belastingen en radiale belastingen. Een axiale belasting is er een die wordt gevormd door twee kogels die in dezelfde richting bewegen. Radiale belastingen zijn vergelijkbaar met die van de axiale belasting van een lager, maar ze worden gevormd op een axiale belasting die in een andere richting beweegt. De meest voorkomende radiale belasting in industriële apparatuur wordt gegenereerd door de rotoren van een machine. Ze worden gebruikt om een ​​soepele werking te bieden in gevallen waarin een rollager moet worden gedraaid. Ze worden soms ook gebruikt om het gewicht van andere, zwaardere componenten te compenseren.

Een veelvoorkomend probleem dat kan optreden bij stalen kogellagers is roestvorming. Roest wordt meestal veroorzaakt door onjuist onderhoud, vooral met betrekking tot reiniging. Het kan ook worden veroorzaakt door de warmte die tijdens de verwerking wordt gegenereerd, evenals door de olie die in sommige machines wordt gebruikt. Indien niet goed onderhouden kan het ook leiden tot corrosie door roestdeeltjes.

Stalen kogellagers zijn over het algemeen veel goedkoper om te produceren. Dit komt omdat ze lang niet zoveel machines nodig hebben om ze te produceren. Hun belangrijkste beperking is hun onvermogen om aanzienlijke laterale of axiale wrijving te bieden. Radiale en axiale wrijving is noodzakelijk voor een soepelere, veiligere werking en kan het risico op vermoeidheidsstoringen in machines verminderen. Helaas is het vanwege de kosten van stalen kogels vaak niet praktisch om er meer dan een paar in een machine te installeren. Het is ook erg moeilijk om een ​​kogellager toe te voegen aan een ontwerp dat al kogels of een kooi bevat, vanwege mogelijke vervuiling.