شما اینجا هستید
صفحه اصلی > از دست ندهید! > بالبرینگ هایی بدون نیاز به النگویی و روغنکاری!

بالبرینگ هایی بدون نیاز به النگویی و روغنکاری!

مقدمه

بالبرینگ ها در ماشین، دوچرخه و هرگونه ماشین دارای قطعات متحرک، استفاده می‌شوند. این قطعات کوچک پرکاربرد، برای قرن ها کار ما را راه انداخته اند و با استفاده از جادوی فیزیک اصطکاک را کاهش داده‌اند. از قدیمی ترین نمونه های استفاده از بالبرینگ می‌توان به طراحی های هلیکوپتر ناموفق داوینچی اشاره کرد. (شکل انتهای پاراگراف)
با این حال طراحی آن ها طی این مدت طولانی تغییر چندانی نکرده است. شرکت ژاپنی “Coo Space” با شکستن این طلسم بالبرینگ های جدیدی طراحی کرده که بهتر می‌چرخند، بیشتر عمر می‌کنند و حتی نیاز به روغنکاری چندانی ندارند. این بالبرینگ ها، Autonomous Decentralized Bearings و یا به اختصار ADB نامیده می‌شوند.

طرز کار بالبرینگ های سنتی

یاتاقان ها با کاهش دادن نقاط اصطکاک تا حد ممکن، به لغزیدن دو سطح روی هم کمک می‌کنند. به عنوان مثال حرکت دادن یک کتاب روی میز نیروی زیادی می‌طلبد؛ زیرا تمام نقاط سطح کتاب در تماس با میز قرار دارند. اما اگر کتاب را روی تعدادی مداد قرار دهید، نقاط تماس کاهش یافته، اصطکاک کاهش می‌یابد و در نتیجه کتاب به راحتی روی میز حرکت می‌کند.
بالبرینگ ها با ساختار دونات شکل خود، از همین قاعده استفاده می‌کنند. ساچمه های فلزی بین دو استوانه ی داخلی و بیرونی قرار گرفته و اصطکاک بین آن ها را کاهش می‌دهند.

تنها یک مشکل وجود دارد. لازم است به وسیله مکانیزمی این ساچمه ها از هم فاصله مساوی داشته باشند و به هم برخورد نکنند. زیرا برخورد ساچمه ها باعث تولید اصطکاک بیشتر می‌شود. همچنین ایجاد فاصله‌ی نامساوی بین ساچمه ها باعث می‌شود بالبرینگ در جهت های خاصی تحمل بار کمتری را داشته باشد که مطلوب نیست. جدا نگه داشتن ساچمه ها توسط قطعه ای انجام می‌شود که اصطلاحا النگویی نام دارد. قطعه ای فلزی یا پلاستیکی که ساچمه ها را احاطه کرده و آن ها را از برخورد به هم حفظ می‌کند. متاسفانه خود این قطعه باعث ایجاد اصطکاک بیشتر می‌شود که برای مقابله با آن باید بالبرینگ مورد روغنکاری قرار گیرد.

بالبرینگ های “Coo Space

بالبرینگ های جدید شرکت “Coo Space” مشکل فوق را با طراحی جدید و خلاقانه حل می‌کنند. به جای استفاده از النگویی برای جدا نگه داشتن ساچمه ها، چاله هایی در مسیر ساچمه ها تعبیه شده است. این چاله ها با کاهش و افزایش سرعت ساچمه ها باعث می‌شوند که ساچمه ها درنهایت به هم برخورد نکنند. این به این معنی است که اصطکاک ده برابر نسبت به بالبرینگ های سنتی کاهش می‌یابد و نیازی به روغنکاری نیست.

در حال حاضر این بالبرینگ ها در سطح نمونه های آزمایشی هستند، اما “Coo Space” در حال کار کردن با تولیدکنندگان برای تولید انبوه می‌باشد.

طرز کار

ایده‌ی پشت این بالبرینگ ها ایده‌ای ساده و در عین حال خلاقانه است. روی سطح استوانه‌ی خارجی آن ها چاله هایی در فاصله های مساوی تعبیه شده که سرعت ساچمه‌ی در حال حرکت با گذشتن از روی این چاله ها ابتدا کاهش می‌یابد. در مرحله‌ی بعد ساچمه‌ پشتی به این چاله رسیده و به ساچمه‌ی جلویی برخورد می‌کند. در اثر این برخورد سرعت ساچمه جلویی افزایش می‌یابد و با ساچمه ‌پشتی فاصله می‌گیرد. نتیجه انتهایی به این صورت است که پس از طی شدن چند دور فاصله‌ی ساچمه ها از هم زیاد می‌شود و به مقدار ثابتی می‌رسد که پس از آن این فاصله حفظ می‌شود.

منابع:

http://newatlas.com/greaseless-ball-bearings-coo-space-adb/37689/

http://www.popularmechanics.com/technology/gear/a15603/super-efficient-greaseless-bearings/

 

۵ (۱۰۰%) ۸ votes

علی رفیعی
دانشجوی مهندسی مکانیک، علاقه مند به جامدات

پاسخ دهید