In che modo i cuscinetti a sfera riducono l’attrito?

Ricordi i fidget spinner a tre punte, che ruotano con un semplice movimento del polso e volteggiano senza fine tra le dita, che sono diventati il ​​miglior gadget terapeutico low-tech del 2017?

Come ha fatto a ruotare così velocemente senza fermarsi? Qual era la fisica dietro?

fidget-spinner-2368312_1280

In una (forse due) parola, cuscinetti a sfera.

Quando due oggetti scivolano l’uno contro l’altro, l’attrito impedisce loro di muoversi agevolmente. Ma, quando si fa rotolare l’oggetto contro un’altra superficie, l’attrito di rotolamento si rivela molto più debole dell’attrito di scorrimento perché il punto di contatto tra le due superfici è molto insignificante.

I cuscinetti a sfera creano un attrito estremamente basso. Pensa ai movimenti dell’orologio, all’albero dei motori a reazione e alla ruota dello skateboard; tutti questi sono dotati di cuscinetti a sfere di diversi gradi e coefficienti di attrito.

Anche i filatori di fidget hanno questi cuscinetti a sfera proprio al centro del giocattolo tra la “corsa interna” e la “corsa esterna” del giocattolo. Pertanto, sostituendo l’attrito radente con l’attrito volvente, le sfere dei piccoli cuscinetti vengono utilizzate per ridurre l’attrito delle parti mobili di una macchina o dispositivo.

In altre parole, i cuscinetti vengono utilizzati per fornire un movimento lineare o rotatorio migliorato attorno a un asse fisso.

Tuttavia, un cuscinetto a sfere di alta qualità è una questione di precisione. Questi cuscinetti a sfere sono finemente rettificati e lavorati con tolleranze elevate per una finitura lucida. Pertanto, la ricerca di fornitori affidabili di cuscinetti a sfere a Singapore è fondamentale per un movimento duraturo e senza attriti dei macchinari.

In che modo i cuscinetti a sfera sono in grado di ridurre l’attrito?

Gli anelli e i cuscinetti a sfera sono lavorati con precisione con tolleranze e rotondità elevate. Questi cuscinetti a sfere e le piste (piste) sono eccessivamente lucidate per una rotazione regolare. Questo riduce la coppia di attrito, o potresti dire resistenza alla rotazione.

LEGGI  Applicazioni comuni per cuscinetti ad aria

Sebbene i cuscinetti non lubrificati abbiano la minima quantità di resistenza alla rotazione o attrito, ma i cuscinetti a sfera in acciaio di alta qualità devono essere lubrificati fino a quando le velocità di rotazione non diventano molto basse.

Utilizzando un olio a bassa coppia, questi cuscinetti a sfere vengono lubrificati in base al tempo di funzionamento e alla velocità del macchinario e potrebbe essere necessario lubrificarli costantemente con grasso o lubrificanti. Infatti, i cuscinetti senza un’adeguata lubrificazione possono provocare guasti prematuri.

lubrificatore automatico

Un’alternativa è il cuscinetto schermato, il cuscinetto a sfere prelubrificato con un grasso a bassa coppia (attrito) per offrire un film d’olio costante tra le piste e le sfere mentre irradia calore nei punti di contatto.

Senza i cuscinetti a sfera, ci sarebbe un’eccessiva produzione di energia termica e acustica. Prendiamo l’esempio della ruota di un veicolo montata su un albero stazionario senza alcun cuscinetto a sfere, la ruota interna sfregherebbe contro l’albero causando attrito e, quindi, arrestando il movimento. Inoltre, il contatto costante tra metallo e metallo porterà all’usura e alla generazione di energia termica (e anche di rumore).

Per fortuna, abbiamo abbastanza tecnologie a basso attrito per rendere i movimenti fluidi e privi di attrito nel tempo.

Dove vengono utilizzati i cuscinetti a sfera?

Trovati in un’ampia varietà di applicazioni, i cuscinetti a sfere sono convenienti per le industrie e i prodotti dell’uomo. Questo tipo di cuscinetto viene tipicamente utilizzato in applicazioni che hanno una velocità elevata e un carico ridotto. I cuscinetti a sfera sono stati inclusi nella produzione di qualsiasi cosa, dagli articoli di uso quotidiano come i frullatori agli skateboard ai dischi rigidi per le massime prestazioni e funzionalità.

LEGGI  Nadella produce cuscinetti e guide linari al top

Per le applicazioni industriali, i cuscinetti a sfere vengono utilizzati principalmente nei seguenti settori:

industria automobilistica

Settore automobilistico 

L’uso di cuscinetti può essere trovato in parti critiche di automobili come il motore, l’albero di trasmissione, il piantone dello sterzo, le ruote e la trasmissione. Questi cuscinetti aiutano a migliorare le prestazioni dei veicoli, ridurre l’attrito, diminuire le emissioni di anidride carbonica e migliorare l’efficienza del carburante, oltre a consentire ai veicoli di riadattarsi quando si viaggia su terreni accidentati, smorzare gli urti e le vibrazioni derivanti da frenate improvvise. Diversi tipi di cuscinetti a sfere sono utilizzati sui veicoli a motore, come cuscinetti radiali a sfere e cuscinetti a rulli conici e cuscinetti assiali a sfere.

power-poles-503935_1920

Energia elettrica

La maggior parte dei metodi di generazione di elettricità oggi utilizza l’induzione elettromagnetica, che richiede lo spostamento di un conduttore rispetto a un campo magnetico per generare elettricità. I cuscinetti a sfera vengono spesso utilizzati per consentire i movimenti rotatori che producono elettricità nelle turbine. Questi cuscinetti possono essere trovati anche in altre apparecchiature come pompe, compressori e motori elettrici in centrali elettriche a carbone, eoliche e idroelettriche. Per quanto riguarda le applicazioni di energia eolica, i cuscinetti a sfera vengono utilizzati in sottocomponenti come alberi del rotore, riduttori e generatori.

produzione-alimentare-1

Cibo e bevande

I cuscinetti a sfere sono spesso coinvolti in più fasi dei processi di produzione nell’industria alimentare e delle bevande. Ad esempio, i cuscinetti a sfera vengono utilizzati per spostare vari prodotti da una parte all’altra di un impianto, spesso ad alte velocità e con elevati gradi di precisione. I cuscinetti sono anche fondamentali per migliorare l’efficienza complessiva dei costi e svolgono un ruolo cruciale nell’automazione dei processi. I trasportatori di alimenti e bevande, le affettatrici e le macchine formatrici / riempitrici richiedono tutti cuscinetti a sfera per svolgere le loro funzioni.

LEGGI  Che cos'è un cuscinetto reggispinta assiale?

Avvolgimento:

Per riassumere, i cuscinetti a sfera sono efficaci nel ridurre l’attrito tra le parti in movimento di un macchinario utilizzando una fisica semplice: sostituire l’attrito radente con l’attrito volvente. Questi migliorano il movimento lineare o rotatorio attorno a un asse fisso.

Cuscinetti a sfere e cuscinetti a rulli di alta qualità possono essere trovati a Singapore. Sottoposti a un alto grado di pressione e tolleranza con una lucidatura di precisione, i cuscinetti a sfera sono ideali per l’uso nei macchinari. Che si tratti di cuscinetti a sfere in ceramica o cuscinetti a sfere in acciaio o cuscinetti a sfere in plastica, è fondamentale utilizzare il tipo e la qualità corretti di cuscinetti a sfere in diversi tipi di macchinari.

X