यदि आपने कभी किसी भारी बक्से को उबड़-खाबड़ फर्श पर सरकाने की कोशिश की है, तो आप जानते हैं कि घर्षण सुचारू गति का दुश्मन है। मशीनरी में, वही घर्षण शक्ति को ख़त्म कर देता है, गर्मी पैदा करता है, और पुर्जों को ख़राब कर देता है। बियरिंग्स इस समस्या का सरल लेकिन चतुर समाधान है।
आइए देखें कि वे वास्तव में ऐसा कैसे करते हैं, आपको किन विभिन्न प्रकारों का सामना करना पड़ेगा, और क्या घर्षण से लड़ने में एक असर को दूसरे की तुलना में अधिक प्रभावी बनाता है।
पहला, घर्षण आपकी मशीन में क्या कर रहा है?
सीधे शब्दों में कहें तो घर्षण तब होता है जब दो सतहें एक-दूसरे के विपरीत चलती हैं। मोटर या इंजन में, यह आमतौर पर घूमने के बीच होता हैशाफ़्टऔर आवास जो इसका समर्थन करता है। अनियंत्रित घर्षण से होता है:
· बर्बाद हुई ऊर्जा- आपकी मशीन प्रतिरोध पर काबू पाने के लिए अधिक मेहनत करती है।
· गर्मी का बढ़ना- जो स्नेहक और ताना घटकों को नुकसान पहुंचा सकता है।
· तेजी से घिसाव- धातु के विरुद्ध धातु का घिसना कभी भी अच्छा नहीं होता।
मुख्य युक्ति: फिसलन बनाम लुढ़कना
मूल सिद्धांत सरल है:रोलिंग घर्षणसे बहुत कम हैसर्पी घर्षण.
उसी भारी बक्से को धकेलने के बारे में सोचें। यदि आप इसे (स्लाइडिंग) खींचते हैं, तो यह कठिन है। यदि आप इसके नीचे (रोलिंग) रोलर्स या गोल सलाखों का एक सेट रखते हैं, तो यह बहुत आसानी से चलता है।
बियरिंग बिल्कुल यही करता है। एक ठेठ मेंबॉल बियरिंग, परिशुद्धता-ग्राउंड स्टील की गेंदें एक के बीच लुढ़कती हैंभीतरी रेसवे(शाफ्ट से जुड़ा हुआ) और एकबाहरी रेसवे(आवास में तय). भार रोलिंग गति द्वारा वहन किया जाता है, न कि सतहों द्वारा एक-दूसरे को पीसने से। की एक पतली फिल्मचिकनाईफिर धातु की गेंदों को वास्तव में रेसवे को छूने से रोकता है, घर्षण को कम करता है और गर्मी को दूर ले जाता है।
मुख्य वाहक परिवार: विभिन्न नौकरियों के लिए विभिन्न उपकरण
सभी मशीनों को समान समाधान की आवश्यकता नहीं है. यहां आपके सामने आने वाले मुख्य प्रकारों के बारे में एक त्वरित मार्गदर्शिका दी गई है:
1. रोलिंग एलिमेंट बियरिंग्स (गेंद और रोलर प्रकार)
यह सबसे आम परिवार है. वे उपयोग करते हैंरोलिंग तत्व(गेंदें या रोलर) रेसवे के बीच सैंडविच किया हुआ। वे संभालने में उत्कृष्ट हैंरेडियल भार(शाफ्ट के लंबवत) और, डिज़ाइन के आधार पर,अक्षीय भार(शाफ्ट के साथ)। आप उन्हें कन्वेयर रोलर्स से लेकर कार के पहियों से लेकर गियरबॉक्स तक हर जगह पाएंगे।
2. सादा बियरिंग्स (स्लाइडिंग बियरिंग्स)
ये सबसे सरल डिज़ाइन हैं -सिर्फ एक आस्तीन (जिसे अक्सर ए कहा जाता है)।झाड़ी) शाफ्ट और हाउसिंग के बीच। वेकरनाफिसलन पर भरोसा करते हैं, लेकिन तेल की एक दबावयुक्त फिल्म सतहों को अलग करती है। वे अविश्वसनीय रूप से कठिन हैं और भारी भार संभाल सकते हैं, यही कारण है कि आप उन्हें इंजन (कनेक्टिंग रॉड बेयरिंग) और भारी मशीनरी में पाएंगे। व्यापार-बंद? उन्हें निरंतर, उच्च दबाव वाले तेल की आपूर्ति की आवश्यकता होती है।
3. द्रव बियरिंग्स
ये "कोई संपर्क नहीं" विचार को अगले स्तर पर ले जाते हैं। वे शाफ्ट को ऊपर उठाने के लिए दबावयुक्त गैस (जैसे हवा) या तरल की एक पतली परत का उपयोग करते हैं। वहां शून्य शारीरिक संपर्क है, इसलिए घर्षण अविश्वसनीय रूप से कम है। आप उन्हें बहुत उच्च परिशुद्धता या उच्च गति गियर जैसे सटीक ग्राइंडर, कंप्यूटर हार्ड ड्राइव और कुछ चिकित्सा उपकरणों में पाएंगे।
4. चुंबकीय बियरिंग्स
यह उच्च तकनीक समाधान है। इलेक्ट्रोमैग्नेट घूमने वाले शाफ्ट को ऊपर उठाते हैं, इसलिए वस्तुतः कोई भौतिक संपर्क नहीं होता है और न ही कोई यांत्रिक घर्षण होता है। इनका उपयोग सबसे अधिक मांग वाले अनुप्रयोगों में किया जाता है {{3}उच्च गति वाले टर्बाइन, प्राकृतिक गैस कंप्रेसर और फ्लाईव्हील ऊर्जा भंडारण। वे जटिल हैं और नियंत्रण प्रणालियों की आवश्यकता है, लेकिन शुद्ध गति और बिना किसी टूट-फूट के उन्हें हराया नहीं जा सकता।
एक अच्छे घर्षण - फाइटर को एक महान फाइटर से क्या अलग करता है?
यहां तक कि असर प्रकार के भीतर भी, कुछ दूसरों की तुलना में घर्षण को कम करने में बेहतर होते हैं। यहां बताया गया है कि इंजीनियर क्या बदलाव कर रहे हैं:
· सामग्री:यह सिर्फ ताकत के बारे में नहीं है. उन्नत सामग्री जैसेपीटीएफईया पिंजरों में विशेष पॉलिमर आंतरिक रूप से फिसलने वाले घर्षण को कम करते हैं।सिरेमिक गेंदें(हाइब्रिड बियरिंग में) स्टील की तुलना में हल्के और चिकने होते हैं, जो उच्च गति पर घर्षण को कम करते हैं।
· आंतरिक ज्यामिति:रेसवे का आकार, रोलिंग तत्वों का आकार और संख्या, औरपिंजरे का डिज़ाइनसभी इस बात पर प्रभाव डालते हैं कि घटक कैसे परस्पर क्रिया करते हैं और आंतरिक घर्षण से कितनी ऊर्जा नष्ट होती है।
· स्नेहन:यह गुमनाम नायक है. सहीचिकनाई{{0}चाहे वह तेल हो, ग्रीस हो, या यहां तक कि एक ठोस फिल्म हो, {{1}उस महत्वपूर्ण पृथक्करण परत का निर्माण करती है। इंजीनियर उन्नत कोटिंग्स पर भी काम कर रहे हैंग्राफीनभविष्य में "सुपर{0}}चिकनाई" प्राप्त करने के लिए।
