Principes van wrijving en lagerontwerp

Heb je ooit moeiteloos over een ijsbaan gegleden? Of in je sokken over een houten vloer gegleden? Als je dat nog niet hebt gedaan, moet je dat zeker doen. Als dat zo is, heb je de opwindende gewichtloosheid ervaren die voortkomt uit lage wrijving. Hoewel een essentiële kracht in onze materiële wereld, kan wrijving problemen veroorzaken, vooral in machines.

Luchtcompressoren verhelpen dit door lagers te gebruiken om wrijving tijdens het compressieproces te verminderen, maar niet alle lagers zijn gelijk gemaakt. Vandaag zullen we kijken naar de voor- en nadelen van drie soorten lagers die veel worden gebruikt in compressoren. Voordat we beginnen, laten we even de tijd nemen om naar de fysica van wrijving te kijken.

Wat is wrijving?

Volgens het Merriam-Webster-woordenboek is wrijving "de kracht die weerstand biedt tegen relatieve beweging tussen twee lichamen die met elkaar in contact staan". Er zijn twee soorten wrijving:statische wrijving en kinetische wrijving. Statische wrijving is de kracht die nodig is om beweging tussen twee stilstaande objecten op gang te brengen. Kinetische wrijving is de weerstandskracht tussen twee bewegende objecten.

Statische wrijving is groter dan kinetische wrijving. Stel je voor dat je probeert een zware doos over de vloer te duwen. Je moet meer kracht uitoefenen om beweging op gang te brengen dan om de doos in beweging te houden.

Bij het bepalen van wrijving tussen twee objecten moet met een aantal factoren rekening worden gehouden. De wrijvingscoëfficiënt bepaalt hoe goed de objecten elkaar vasthouden (elk object heeft zijn eigen coëfficiënt) en de normaalkracht drukt de objecten tegen elkaar. Koppel en tractie spelen een rol wanneer een van de bewegende objecten een draaiende band is.

Grote hoeveelheden wrijving kunnen warmte genereren en voorwerpen verslijten. Probeer je handen tegen elkaar te wrijven en je zult je meteen warmer voelen. Hetzelfde principe geldt voor onderdelen in een compressor. Omdat ze continu tegen elkaar wrijven en warmte creëren, slijten ze sneller dan bij minder wrijving. Gelukkig bieden elementen zoals lagers minder wrijving aan luchtcompressoren, waardoor ze sneller kunnen werken zonder te verslijten.

Soorten lagers

Er zijn drie hoofdtypen lagers die worden gebruikt in compressoren, elk met hun eigen voor- en nadelen.

Rollager

Rollagers zijn meestal het goedkoopste type lager. Ze hebben radiale belastingen, wat betekent dat de belasting haaks op de rotatieas van het lager werkt. Rollagers hebben meestal een lange levensduur en zijn een van de vroegst bekende lagerontwerpen.

Conisch rollager

Kegellagers zijn een soort rollagers met een conische vorm. Deze zijn vaak duurder dan rollagers, maar ze kunnen zowel radiale als axiale belastingen aan. Een axiale belasting oefent kracht evenwijdig aan de rotatieas uit. Omdat kegellagers beide belastingskrachten redelijk goed kunnen weerstaan, slijten ze sneller dan rollagers.

Kogellagers

Kogellagers zijn het duurste type lager. Ze kunnen zowel radiale als axiale belastingen aan en zijn zeer betrouwbaar. Er zijn veel soorten kogellagers, waaronder hoekcontact-, axiaal- en diepgroefkogellagers.

Denk de volgende keer dat je aan het skaten bent of gewoon op je sokken door het huis glijdt, eens na over de fysica achter het plezier. Hoewel lage wrijving plezierig kan zijn, zorgt het er ook voor dat uw machine gedurende zijn hele levensduur efficiënter kan werken.

Wat voor soort lager gebruikt uw compressor? Laat ons je voorkeur weten in de reacties hieronder.