Waarom en waar worden lagers gebruikt?

Soms zijn de meest bruikbare apparaten in natuurkunde en techniek de eenvoudigste. Kogellagers laten zien hoe metalen ringen extreem veelzijdig kunnen zijn. Zoals je kunt zien in zoveel veelvoorkomende items zoals voertuigen, fietsen, skateboards en andere machines met bewegende metalen onderdelen, gebruiken mensen al eeuwenlang de kracht van kogellagers.

Gebruik van kogellagers:

Stel je voor dat je over een zacht tapijt glijdt terwijl je schoenen draagt. Het kan moeilijk zijn vanwege de wrijving tussen het tapijt en je schoenen, die van alles kunnen zijn gemaakt, inclusief leer, plastic, hout of rubber. Als je in plaats daarvan sokken zou dragen, zou het veel gemakkelijker zijn omdat er veel minder wrijving is tussen het zachte tapijt en de materialen van de sokken. Kogellagers werken op dezelfde manier.

Kogellagers verminderen de hoeveelheid wrijving tussen belastingen die erop worden uitgeoefend. Ze doen dit omdat het metalen ballen of rollen zijn die rond een glad metalen oppervlak bewegen in een binnenste lus en een buitenste lus (soms ringen genoemd). U kunt meer te weten komen over de vele toepassingen van kogellagers door middel van hun fysica. Kogellagers dragen soorten belasting in radiale richting en deze belastingen oefenen een loodrechte kracht uit op de rotatie-as van het kogellager.

Het schuiven van de metalen kogels rond de lussen van het kogellager zorgt voor wrijving tussen een object en het oppervlak dat het object vertraagt. In sommige gevallen nadert het object een halte. Met dit mechanisme kunnen kogellagers worden gebruikt in katrolsystemen of rotatiesystemen die moeten worden gecontroleerd. Het naafwiel van een auto gebruikt bijvoorbeeld een radiale belasting van het gewicht van de auto en de stuwkracht van het ronddraaien van een bocht.

In alle gevallen van kogellagers zorgt de balans tussen stuwkracht en radiale belasting ervoor dat kogellagers de wrijving tussen de kogels in de binnen- en buitenring verminderen en de belasting van het object aankunnen. Kogellagers nemen de last op en brengen deze over van de buitenring naar de binnenring om de bollen in het midden van elke ring gemakkelijk te laten roteren.

Elke bol is verbonden met de twee ringen, maar alleen daar waar nodig om de wrijving tussen de componenten van het kogellager zelf te verminderen. Om deze redenen zijn kogellagers gemaakt om wrijving te verminderen en de rotatiesnelheid te vergemakkelijken.

Soorten kogellagers

De soorten kogellagers verschillen sterk door hun betrokken mechanisme. De meest gebruikte soort is het stijve eenrijige of radiale kogellager. Dit ontwerp zorgt ervoor dat de kogels in diepe gegroefde sporen lopen en de diepgroefkogellageropstelling laat ze zowel radiale als axiale belastingen dragen. Afgedichte versies van kogellagers worden permanent gesmeerd om hun onderhoud te verminderen.

Dubbelrijige kogellagers gebruiken twee rijen kogels. Het ontwerp geeft meer stijfheid aan de beweging van het lager zelf. Ze komen voor in elektromotoren, centrifugaalpompen en elektromagnetische koppelingen. Sommige kogellagers richten zichzelf zo uit dat de as rekening houdt met eventuele scheefstand ten opzichte van de behuizing van het kogellager.

Bij het type kogellager met hoekcontact is één kant van de buitenring afgesneden om meer kogels te laten inbrengen. Deze lagers kunnen dan grote hoeveelheden axiale belastingen in één richting aan en gebruiken meer kogels in de lagers zelf. Dit betekent dat ingenieurs ze in paren in beide richtingen gebruiken om zware lasten te dragen, in een opstelling waardoor ze hoekcontact dubbele rij kogellagers zijn. Deze soorten kogellagers variëren ook op basis van hun materiaal.3

/