Nieuw smeermiddelvrije lagers draaien met minder weerstand

[Jorim]

Kogellagers zitten in onze fietsen, auto's en eigenlijk in bijna alle andere machines met bewegende onderdelen. Deze slimme kleine apparaatjes gebruiken we al eeuwen (Leonardo da Vinci tekende ze al en ze staan op oude Egyptische muurtekeningen) om met de logica van natuurkunde wrijving te verminderen. Het ontwerp is nauwelijks veranderd, maar recentelijk heeft een bedrijf een verbetering ontwikkeld die ervoor zorgt dat ze beter draaien en langer meegaan en dat allemaal zonder smeermiddel.

 

Lagers laten twee oppervlaktes gemakkelijk over elkaar heen glijden door de wrijving te verminderen. Stel je een boek voor dat over een tafel 'glijdt'. Overal waar het boek de tafel raakt zal er weerstand worden uitgeoefend, maar als je dat boek op enkele (ronde) potloden legt zal er alleen wrijving zijn waar het boek de potloden en de potloden te tafel raken. Plotseling glijd het boek over tafel als je het slechts aantikt.

 

Kogellagers passen ditzelfde principe toe alleen dan in een donutvorm, een vlak oppervlakte aan de binnen en buitenkant en balletjes in het midden. De truc is dat je de balletjes uit elkaar moet houden (als ze elkaar raken wordt bijna al het werk weer teniet gedaan). Normaliter wordt dit gedaan met een soort metalen of kunststof framewerk, maar dit introduceert natuurlijk weer wrijving. Om deze wrijving weer tegen te gaan worden er smeermiddelen gebruikt om de wrijving te verminderen.

 


In deze recent verbeterde versie is het uit elkaar houden van de balletjes ingenieus opgelost zonder gebruikt te maken van een framewerk. In het pad waar de balletjes rollen zitten kleine heuveltjes. Deze heuveltjes vertragen en versnellen de balletjes dusdanig dat ze elkaar niet meer raken.

 



 

10x minder wrijving, wat ze noemen in het filmpje is heel veel. Het gaat om een commerciële uitvinding, dus enige scepsis over het getal is waarschijnlijk niet onterecht, maar dan nog. Het verminderen van wrijving zonder gebruik van smeermiddelen betekend veel. Machines hebben minder onderhoud nodig en gaan minder snel kapot, autowielen hebben minder energie nodig om te blijven draaien en als je van je longbord valt zal deze nog lang zonder jou doorrollen...

 

Bron: Popular Mechanics

[romanv]

Is wel leuk bedacht, maar bij hoge toerentallen gaat het veel energie kosten om de balletjes te remmen. Ben dan ook benieuwd of het zin heeft.

[Gerben1974]

Kunnen ze niet beter een klein magneetje in de kogellagers stoppen en de kogels remmen met een spoel, zodat ze de remenergie (elektriciteit) kunnen terugwinnen?

[Benm]

Dat lijkt me veel te complex en fragiel voor een lager.

Ik ben ook wel benieuwd naar real-world toepassing van deze lagers. In het filmpje zit het er indrukwekkend uit, maar dat is alleen de losse lager. Ik vraag me af wat er gebeurd als er daadwerkelijk een as doorheen wordt gestoken, en er krachten in diverse richtingen op werken. Slijtage lijkt me ook een issue: dit principe werkt alleen als de kogeltjes exact gelijk zijn. Als er eentje wat meer afslijt dan de rest lopen ze niet meer netjes uit elkaar, maar of daardoor meteen die hele lager vastloopt is niet zo duidelijk.

[Michel Uphoff]

Hier een youtube filmpje met wat meer informatie:
 

 
Heb er al met al een hard hoofd in dat dit een goede oplossing is. Trillingen in het lager en de as, eigenlijk ingebouwde 'brinelling' lijkt mij.