Mikä on liikkuva kosketin?

Vierintäkontakti on mekaaninen ilmiö, johon kuuluu vierintäkappaleita, kuten pyörät tai laakerit, jotka joutuvat kosketuksiin toistensa kanssa, tai pintoja, kuten ajoja. Pisteessä, jossa ne kohtaavat, suhteellinen nopeus on nolla. Tämä perustuu monenlaisiin mekaanisiin prosesseihin autoissa käytetyistä hammaspyöristä kuljetinhihnoihin. Tutkijat tutkivat vierintäkontaktin takana olevaa fysiikkaa, koska se antaa tärkeää tietoa siitä, miten ja milloin laakerit epäonnistuvat. Se on erityinen mekaaninen kuluminen.

Yksinkertaisessa esimerkissä kaksi laakeria voi rullata toisiaan vasten, jotta liitos voi niveltyä ja liikkua. Kun ne vaihtavat asentoa, ne joutuvat vierivään kosketukseen. Tämän pisteen suhteellinen nopeus voi olla nolla, mutta rasitus voi olla hyvin suuri, koska voima on keskittynyt sinne. Tämän seurauksena vierintäkosketuksen väsymisellä on taipumus kehittyä laakereiden pintojen yli. Ne voivat kehittää halkeamia, kuoppia ja muita ongelmia riippuen niveleen liittyvän rasituksen määrästä.

Vierintäliitoksissa esiintyvä kitkataso voi riippua niiden rakenteesta, käyttötavoista ja voiteluaineista, joita voidaan lisätä niiden liikkeen tasaamiseksi. Pieni kitka mahdollistaa liitoksen liikkumisen saumattomammin ja toiminnallisemmin ja voi vähentää komponenttien kuormitusta. Se voi myös aiheuttaa liukastumista, mikä saattaa vaatia kompromisseja. Esimerkiksi autoissa tarvitaan jonkin verran kitkaa, jotta pyörät tarttuvat tiehen, kun taas liika hidastaa autoa ja vaikeuttaa sen käsittelyä.

Liukuvien kosketusliitosten tutkimuksessa tarkastellaan sellaisia ​​olosuhteita, joiden on oltava läsnä komponenttien tai koko liitosten epäonnistumisessa. Korkea paine ja suuri kitka lisäävät vikaantumisprosenttia, samoin kuin vaikeat olosuhteet. Esimerkiksi pölymyrskyt voivat ajaa hiekkaa niveliin, mikä saa laakerit kulumaan nopeammin. Tämä tutkimus auttaa insinöörejä päättämään, kuinka suunnitella laakerit tehokkaammin luomaan vahvoja ja luotettavia liitoksia minimaalisilla huoltotarpeilla.

Liikkuvan kosketuksen muotoja on käytetty ihmisryhmissä erittäin pitkään. Yksi varhaisimmista laakerin muodoista oli tukirulla, jonka avulla ihmiset pystyivät siirtämään massiivisia esineitä työntämällä niitä hirsiryhmiä pitkin. Ihmiset asettivat tukkeja, asettivat esineitä päälle ja työnsivät niitä. Kun tukit kääntyivät esineiden alle, he pakottivat ne eteenpäin klusterin edessä oleviin tukkeihin. Lopulta yksittäiset lokit ponnahtivat alta ulos, ja ne voidaan kierrättää asettamalla ne uudelleen taulukon eteen.