Anonim

Image
El editor técnico Kevin Cameron comparte su riqueza de conocimientos sobre motocicletas, experiencias, percepciones, historia y mucho más. Ciclo mundial

Cuando lleva un rodamiento de bolas ensamblado (pistas internas y externas, bolas y separador de bolas) en sus manos, tiene una "corrección" satisfactoria. Hecho de acero duro, es preciso y de buen funcionamiento. Si gira un rodamiento limpio y seco, gira mucho tiempo. El contacto ideal entre una bola y una superficie que tiene un radio de curvatura mayor es un punto. Parece justo que el contacto del punto de rodadura debe tener baja fricción.

El artículo continúa a continuación:

Energizado por Image

Sin embargo, sabemos que Enzo Ferrari a principios de la década de 1950 ordenó la construcción de dos motores V-12, uno con una manivela de rodamiento, y el otro con cojinetes lisos. En este experimento y en pruebas de comparación similares realizadas por Junior Johnson con NASCAR V8, se descubrió que los cojinetes lisos no generan más fricción que los rodamientos, y que son muy superiores en capacidad de carga, durabilidad y bajo peso.

¿Por qué? Una forma de ver esto es entender cómo ruedan los neumáticos de la motocicleta. Si mide la circunferencia (distancia) de un neumático de motocicleta en el centro de su banda de rodadura, obtendrá un número mayor que si mide el perímetro alrededor de los hombros derecho o izquierdo del neumático. Un resultado de esto es que al inclinarse en una curva (corriendo sobre el arcén del neumático) verá un número mayor en el tacómetro que cuando está en posición vertical a la misma velocidad real.

Otro resultado es que debido a que el neumático se aplana contra el pavimento por el peso de la bicicleta, el combustible y el ciclista, obtendrá una circunferencia diferente si mide alrededor del centro del neumático o alrededor de los bordes derecho o izquierdo de la huella del neumático. Esto se debe a que el perfil del neumático no es plano, como el de un neumático de automóvil, sino que es curvo. Por lo tanto, el centro de la huella avanza un poco más que sus bordes derecho e izquierdo; ¿cómo puede ser esto? El caucho de la banda de rodadura, que es bastante elástico, se estira lo suficiente como para permitir que esto suceda. El centro de la huella intenta rodar más lejos que los bordes de la huella derecha e izquierda, y probablemente haya algo de fricción a medida que estas partes ligeramente deformadas de la huella se levantan del pavimento en la parte posterior de la huella.

Ahora extienda este razonamiento a las bolas en un rodamiento de bolas. Como un neumático, bajo carga, las bolas de acero se aplanan ligeramente contra sus pistas internas y externas. Al mismo tiempo, las carreras están ligeramente sangradas elásticamente por la presión de la pelota que rueda contra ellas. Esto produce una "huella" tal como lo hace un neumático cargado. Y al igual que en el caso de un neumático, el centro de la "huella" de la pelota intenta rodar un poco más hacia adelante que los bordes derecho e izquierdo de la huella. Pero debido a que las bolas de acero son mucho más rígidas que las llantas, la única forma en que se puede lograr esta diferencia en la distancia rodada para cada giro de la bola es mediante un ligero deslizamiento en la huella.

La presión entre la bola y la carrera puede ser lo suficientemente alta como para ponerla en el ámbito de la 'elastohidrodinámica', la zona de alta presión en la que la viscosidad de los lubricantes aumenta bruscamente. Eso produce algo de fricción, pero la mayor parte de la fricción en los rodamientos seguramente es el resultado de una lubricación excesiva, lo que obliga a las bolas y los rodillos a aplastar a través de capas gruesas de lubricante que llevan algo de poder a la escobilla de goma delante de los elementos rodantes. Piensa en esto como correr en el surf. Esto se indica por la muy baja fricción lograda en la reducción de 13, 000 hp en los nuevos motores GTF o Geared Turbo Fan de Pratt & Whitney. Al tener mucho cuidado de suministrar el lubricante suficiente para eliminar el calor y bombearlo de manera efectiva, lograron un 99.3% de eficiencia para la unidad.

Una fuente adicional de fricción en los rodamientos es el cizallamiento de películas de aceite entre los elementos rodantes y su separador o jaula. Eliminar el separador, entonces? No, porque cuando una bola o rodillo se frota sobre el que está delante, el roce se realiza a doble velocidad.