لماذا وأين تستخدم المحامل

في بعض الأحيان ، تكون أكثر الأجهزة المفيدة في الفيزياء والهندسة هي أبسطها. تُظهر المحامل الكروية كيف يمكن أن تكون الحلقات المعدنية متعددة الاستخدامات للغاية. كما ترون في العديد من العناصر الشائعة مثل المركبات والدراجات وألواح التزلج والآلات الأخرى التي تنطوي على أجزاء معدنية متحركة ، فقد استخدم البشر قوة الكرات لعدة قرون.

استخدامات واضعا الكرة

تخيل أنك تنزلق على سجادة ناعمة وأنت ترتدي حذاء. قد يكون الأمر صعبًا بسبب الاحتكاك بين السجادة وحذائك ، والذي يمكن أن يكون مصنوعًا من أي شيء بما في ذلك الجلد أو البلاستيك أو الخشب أو المطاط. إذا كنت ترتدي الجوارب بدلاً من ذلك ، فسيكون ذلك أسهل بكثير بسبب الاحتكاك الأقل بين السجادة الناعمة ومواد الجوارب. تعمل الكرات بنفس الطريقة.

تقلل المحامل الكروية مقدار الاحتكاك بين الأحمال الموضوعة عليها. يفعلون ذلك لأنها كرات معدنية أو بكرات تتحرك حول سطح معدني أملس في حلقة داخلية وحلقة خارجية (يشار إليها أحيانًا باسم الحلقات). يمكنك التعرف على العديد من تطبيقات تحمل الكرات من خلال الفيزياء الخاصة بهم. تحمل الكرات أنواعًا من الأحمال في اتجاه شعاعي ، وتطبق هذه الأحمال قوة عمودية على محور دوران محمل الكرة.

يؤدي انزلاق الكرات المعدنية حول حلقات محمل الكرة إلى حدوث احتكاك بين جسم ما وسطحه مما يؤدي إلى إبطاء سرعة الجسم. في بعض الحالات يقترب الكائن من التوقف. تتيح هذه الآلية استخدامات الكرات في أنظمة البكرة أو أنظمة الدوران التي تحتاج إلى التحكم. على سبيل المثال ، تستخدم العجلة المحورية للسيارة حمولة شعاعية من وزن السيارة والضغط من الالتفاف.

في جميع حالات المحامل الكروية ، يتسبب التوازن بين الدفع والحمل الشعاعي في تقليل الاحتكاك بين الكرات في الحلقة الداخلية والخارجية والتعامل مع حمولة الجسم. تحمل الكرات الحمولة وتنقلها من الحلقة الخارجية إلى الحلقة الداخلية للسماح للكريات الموجودة في مراكز كل حلقة بالدوران بسهولة.

كل كرة متصلة بالحلقتين ، ولكن فقط عند الضرورة لتقليل الاحتكاك بين مكونات الكرة التي تحمل نفسها. لهذه الأسباب ، تم إنشاء محامل كروية لتقليل الاحتكاك وتسهيل سرعة الدوران.

أنواع الكرات

تختلف أنواع الكرات اختلافًا كبيرًا باختلاف آليتها المعنية. النوع الأكثر استخدامًا هو الصف الفردي الصلب ، أو محمل الكرة الشعاعية. يتسبب هذا التصميم في تشغيل الكرات في مسارات محفوفة بعمق ، ويتيح ترتيب محمل الكرة ذو الأخدود العميق لها تحمل الأحمال الشعاعية والمحورية. يتم تشحيم الإصدارات المختومة من الكرات بشكل دائم لتقليل صيانتها.

المحامل الكروية ذات الصف المزدوج تستخدم صفين من الكرات. يعطي التصميم مزيدًا من الصلابة لحركة المحمل نفسه. توجد في المحركات الكهربائية ومضخات الطرد المركزي والقوابض الكهرومغناطيسية. تحاذي بعض الكرات نفسها بطريقة تتيح للعمود حساب أي محاذاة غير صحيحة بزاوية فيما يتعلق بإسكان محمل الكرة.

نوع الاتصال الزاوي لمحمل الكرة له جانب واحد من الحلقة الخارجية مقطوع للسماح لمزيد من الكرات بإدخال نفسها. يمكن لهذه المحامل بعد ذلك حمل كميات كبيرة من الأحمال المحورية في اتجاه واحد بالإضافة إلى استخدام المزيد من الكرات في المحامل نفسها. هذا يعني أن المهندسين يستخدمونها في أزواج في كلا الاتجاهين لحمل الأحمال الثقيلة ، في إعداد يجعلها محامل كروية مزدوجة الصف ذات ملامسة زاوي. تختلف هذه الأنواع من الكرات بناءً على المواد أيضًا 3

/