Kas yra rutuliniai guoliai?

Rutuliniai guoliai, taip pat žinomi kaip antifrikciniai guoliai, yra mažos metalinės arba keraminės sferos, naudojamos įvairiems tikslams sumažinti trintį tarp velenų ir ašių. Jie dažnai naudojami serijomis, kad sugertų svorį, uždėtą ant judančios dalies, arba atskiruose narveliuose, siekiant sumažinti ašių sąrankų trintį. Dauguma jų gaminami taip, kad atitiktų labai griežtus apvalumo standartus, nes dėl bet kokios deformacijos judančios dalys gali netikėtai sugesti.

Rutulinių guolių koncepciją galima atsekti iki pat Romos imperijos, tačiau daugelis šaltinių priskiria Leonardo da Vinci pirmuosius praktinius dizainus. Tačiau tik 1791 m. Velso karietų gamintojas ir išradėjas Philipas Vaughanas užpatentavo pirmąjį ašies agregatą, kuriame jie buvo naudojami. Ankstesnės vežimo ašys ilgainiui susidėvėjo dėl trinties, tačiau Vaughanas naudodamas rutulinius guolius pašalino tiesioginį pavaros veleno ir ašies kontaktą.

Anksti pradėję juos naudoti varančiuose velenuose, gamyklos inžinieriai rado kitų pritaikymų gamybos srityje. Atskiras dalis galima lengvai perkelti per rampas su šiais guoliais. Varikliu varomos mašinos tapo efektyvesnės, nes sumažino trintį tarp dalių. Skirtingai nuo kitų tipų guolių, rutuliniai guoliai leidžia judėti tiek sukamuoju, tiek ašiniu būdu, o tai padidino mašinos konstrukcijos universalumą.

Vienas iš labiausiai paplitusių rutulinių guolių pavyzdžių yra riedučiai. Keturi ratai pritvirtinti prie dviejų ašių bagažinės apačioje. Atidžiau apžiūrėjus šiuos ratus, aptinkama mažų metalinių rutuliukų, supančių ašį, kolekcija. Kai čiuožėjas visą savo svorį uždeda ant ratų, kiekvienas kamuolys laikinai sugeria apkrovą. Kai čiuožėjas stumiasi į priekį, jie rieda takeliu aplink ašį. Kadangi rutuliniai guoliai yra idealiai apvalūs ir lygūs, tarp jų susidaro labai maža trintis. Jie leidžia čiuožėjui judėti tiesia linija su nedideliu pasipriešinimu.

Rutulinių guolių gamyba stebėtinai panaši į tešlos rutuliukų formavimą. Maždaug tokio pat skersmens kaip ir guoliai metalinės vielos tiekimas dedamas į mašiną su dviem pusrutulių plokštėmis. Kai abi pusės sujungiamos jėga, susidaro grubus metalinis rutulys. Problema ta, kad kai kurios papildomos metalo šukės, vadinamos blyksniais, vis dar išlieka. Tada rutuliai dedami į kitą mašiną, kuri pašalina blyksnius, kad būtų sukurta tobula apvalumo būsena.

Šią antrąją mašiną sudaro dvi griovelinės plokštės, viena su atvira įpjova rutuliniams guoliams priimti. Kai ši mašina prisipildo nebaigtų rutuliukų, viršutinė griovelio plokštė pradeda suktis įvairiomis kryptimis virš nepajudinamos apatinės plokštės. Šis veiksmas panašus į tai, kaip virėjas rankomis formuoja tešlos rutuliukus. Pirmasis paleidimas per šią mašiną pašalina blykstę ir padeda guoliams tapti gana vienodo dydžio.
Antrą kartą paleidus tą pačią mašiną, į mišinį įpilama tepimo skysčio ir abrazyvų. Rutuliniai guoliai nušlifuojami iki tikslaus dydžio, veikiant abrazyvai. Kai rutuliukai pasiekia priimtiną dydį ir vienodumą, trečią kartą naudojant poliravimo priemonę, suteikiant jiems trintį mažinantį blizgesį. Visiems guoliams atliekamas vienas galutinis patikrinimas, siekiant patikrinti, ar nėra trūkumų, prieš patvirtinant juos naudoti kitose srityse.