История возникновения подшипников

Прототипы современных подшипников значительно облегчали жизнь людей еще в древности. Устройства, отдаленно напоминающие подшипники, обнаружили при археологических раскопках, приходящихся на эпоху неолита. В этот период человек только что научился проделывать отверстия в каменных породах. Материалом для их изготовления естественно служил камень, использовались в простейших приспособлениях для сверления и ручного прядения. Позже нашли применение в более сложных механизмах: повозках, гончарных кругах, мельницах.

Подшипники

Считается, что первое устройство, являющее предшественником подшипника, изобрели в Древней Греции 330 лет до н.э. Автором являлся военный инженер-изобретатель Диад. Конструкция представляла собой таранный механизм для разрушения крепостных стен. Располагался он на роликах, движение которых осуществлялось по желобам, расположенным в нижней части устройства.

Подшипники

Аналог шарикового подшипника появился на свет во времена правления древнеримского императора Калигулы. При раскопках, относящихся к этому периоду, археологами было найдено судно, в котором обнаружили механизмы с поворотными кругами. В первом случае вращение одного круга осуществлялось с упором на колесики, зафиксированные в окружности другого. Во втором устройстве вместо колесиков применялись шарики, причем каждый из них крепился к вращающейся цапфе. В третьем случае использовались валики из дерева, своей формой напоминавшие усеченный конус. Конструкция поворотного круга с шарообразными элементами была гораздо выгодней в сравнении с цилиндрической. Находка представляет собой самый ранний вариант современных подшипниковых конструкций.

Подшипники

При строительстве ветряной мельницы в конце 18 века в английском Спровстоне был сконструирован механизм, явившийся первым представителем металлического подшипника качения. Устройство представляло собой две чугунных дорожки качения. Между ними располагались сорок шаров, отлитых из того же материала.

Подшипники

К 1945 году можно отнести появление безмасляных подшипников скольжения, основанных на применении металлокерамики. Они изготавливались из пористого металла, насыщавшегося специальной смазкой, или бронзы с графитом. Устройства подобного типа могли длительный период исправно работать в небольших машинах и механизмах.

Подшипники

Следующим этапом в усовершенствовании конструктивных характеристик явилась разработка гибридных систем. Обычно, чтобы повысить прочностные характеристики быстроходных подшипников, применяются желобчатые шарики, а также шарики небольшой массы. Альтернативным вариантом может служить возможность совмещения шарикового и гидростатического механизма, в котором нагрузка воспринимается тонким слоем жидкости. Нагрузка в такой конструкции распределяется поровну между рабочими элементами. Это соотношение может привести к десятикратному увеличению прочностных характеристик такого устройства в сравнении с обычным подшипником при одинаковых условиях эксплуатации.

Подшипники

    До конца 20 в. основным материалом, применяемым для производства подшипников, являлась сталь. Этот металл проходил различные стадии модификации из-за постоянно возрастающих требований. Следует отметить, что область применения стальных изделий ограничивалось определенными условиями, которые определялись физическими свойствами металла:

  • тепловое расширение;
  • плотность;
  • низкая коррозийная устойчивость;
  • электропроводимость;
  • высокий коэффициент трения.

Дополнительный импульс развития придал керамический синтетик нитрид кремния. Сначала он применялся только в элементах качения. Некоторое время спустя началось конструирование подшипников, полностью состоящих из керамических материалов.

Подшипники

Однорядный быстроходный цилиндрический подшипник является ярким примером такого устройства. Он развивает скорость вращения почти в 2 раза больше, чем его металлический прототип.

Комментариев: 1
  • topkin 05.08.2016, 17:23

    интересно

Добавить комментарий