ТРЕНИЕ В ПРИРОДЕ И ТЕХНИКЕ

КАК КАЧЕНИЕ «ДОБИЛО» СКОЛЬЖЕНИЕ

Уже давно люди убедились в том, что трение качения меньше трения скольжения. Они постарались везде, где только можно, заменить полозья колёсами, иными сло­вами, заменить большое трение скольжения маленьким грением качения. Но трение скольжения всё-таки уцепи­лось за колёса. Изгнанное с обода, оно осталось во втулке, в подшипнике. Ведь колесо катится только по дороге, а по оси — оно скользит. Вы уже знаете, сколько хлопот это причинило инженерам и учёным.

Но настал момент, когда трение скольжения было изгнано и из подшипника. Вот как это произошло.

В прошлом столетии на улицах больших городов можно было встретить забавные двухколёсные экипажи. Человек, ехавший на таком экипаже, сидел на маленькой скамеечке, а ноги его свисали до мостовой. Он двигался, отталкиваясь ногами! Такой «самокат» вы видите на ри­сунке 18. Постепенно совершенствуясь, «самокат» пре­вратился в велосипед. Вначале езда на велосипеде не представляла большого удовольствия. Крутить его педали
было очень тяжело: трение скольжения во втулках (под­шипниках) колёс, педалей и руля было порядочным. Но вот конструкторам пришла в голову смелая мысль: выбросить совсем подшипники, в которых скользят оси. В 1896 году был предложен совершенно новый тип под­шипника — подшипник качения, или шарико­вый подшипник. Это изобретение совершило настоя­щий переворот в технике.

Как же устроен шариковый подшипник? На рисунке 19 показан его разрез. Подшипник состоит из двух колец. Одно из них — внутреннее — плотно насажено на цапфу

Оси и поэтому вращается вместе с ней. Другое — на­ружное кольцо — неподвижно зажато между основанием и крышкой подшипника.

Кольца имеют на обращённых друг к другу поверх­ностях выточенные канавки. В этих канавках кругом размещены совершенно одинаковые гладкие стальные шарики. При вращении оси внутреннее кольцо, движу­щееся вместе с ней, катится по шарикам, а сами ша­рики катятся по наружному кольцу. Вместо трения скольжения в таком подшипнике появляется трение качения.

Потери на трение в шариковом подшипнике раз в 20—30 меньше, чем в подшипнике скольжения!

Подшипники качения делают не только с шариками, но и с роликами разной формы — цилиндрическими и коническими. В настоящее время автомобильные, трак­торные и авиационные моторы, а также динамомашины, электромоторы и многие другие машины снабжаются
шариковыми и роликовыми подшипниками самой разной величины.

На рисунке 20 вы видите большие подшипники, сде­ланные на Московском подшипниковом заводе им.

Л. М. Кагановича. Подшипник весит больше тонны, а каждый из его 108 роликов — два килограмма!

Без подшипников качения современная промышлен­ность и транспорт были бы невозможны.