1. O quê? Os rolamentos foram usados pela primeira vez nos tempos antigos?
Desde os tempos antigos, os humanos desenvolveram muitas maneiras de reduzir o atrito. Agora vejamos o exemplo das pirâmides egípcias.
As pirâmides foram construídas com pedras enormes e pesadas empilhadas umas sobre as outras. O tamanho dessas pedras é surpreendente: como é que os povos antigos conseguiam mover pedras tão pesadas? Você pode adivinhar a resposta estudando os antigos murais egípcios.
Existem muitos murais representando estruturas piramidais, nos quais podemos ver troncos rolando sob enormes pedras. Os estudiosos acreditam que ao rolar essas toras, o atrito foi reduzido, permitindo relativamente pouca força para mover essas pedras extremamente pesadas. Esse método de transporte de pedras deu lugar à ideia de corpos rolantes (rolos) utilizados em rolamentos.
Ao longo dos tempos, o histórico da humanidade na redução do atrito varia de acordo com o período de tempo e o método, mas pode ser visto em todo o mundo. Isto demonstra a importância de reduzir o atrito para um movimento mais suave ao longo da história humana.
2. Leonardo da Vinci foi a primeira pessoa a pensar em usar rolamentos com gaiolas?
Leonardo da Vinci foi um notável artista italiano e um dos típicos “povos renascentistas”. Não é exagero chamá-lo de “pai” dos rolamentos modernos.
Apaixonado e curioso por tudo, Leonardo deixou uma profunda impressão não só no mundo da arte, mas também no campo do design mecânico. O esboço de um rolamento, parte integrante do maquinário, pode ser encontrado em um de seus cadernos. Essa engenhosidade incomparável resultou em rolamentos que reduzem significativamente o atrito.
A estrutura é uma estrutura de dois anéis superior e inferior (anéis de sede) e esferas rolantes (elementos rolantes) imprensadas entre os anéis. Surpreendentemente, o esboço inclui até uma “gaiola” para que as bolas não entrem em contato umas com as outras.
Isto é quase idêntico à construção do rolamento que continuamos a usar hoje. Esta "estrutura básica de rolamento" composta por pistas, elementos rolantes ("esferas" ou "rolos") e gaiolas foi proposta há cerca de 500 anos. Foi precisamente por causa do génio do homem renascentista Leonardo que os rolamentos conseguiram alcançar este salto histórico. Mas mesmo que ele conseguisse descobrir esta estrutura básica de suporte de carga, construir e produzir em massa tal dispositivo seria outra questão. Para tornar os rolamentos amplamente utilizados em máquinas, devemos esperar pela revolução industrial.
3. A popularidade dos rolamentos ocorreu durante a revolução industrial
A Revolução Industrial durou aproximadamente de meados do{0}}século XIX até o século XIX. O aço foi produzido em massa, permitindo pela primeira vez que rolamentos de aço de alta resistência fossem produzidos em massa. Isso significa que os rolamentos podem ser usados em uma ampla variedade de áreas industriais. O uso de rolamentos em eixos foi uma descoberta particularmente importante da era industrial.
O primeiro passo é o rolamento de esferas, utilizado em eixos de bicicletas, que utiliza “esferas” como elementos rolantes. Isso se tornou amplamente popular. Posteriormente, foram desenvolvidos rolamentos de rolos. Utilizava "rolos" como elementos rolantes e era utilizado nos eixos de carruagens puxadas por cavalos. O advento dos eixos baseados em rolamentos permitiu um enorme avanço no transporte e na movimentação.
Quase ao mesmo tempo, os rolamentos começaram a ser utilizados em diversas máquinas industriais, dando grandes contribuições para a industrialização. No processo da revolução industrial, os rolamentos têm auxiliado secretamente o desenvolvimento industrial e tornaram-se uma existência inseparável para a humanidade.
4. A história dos rolamentos japoneses
Diz-se que os primeiros rolamentos fabricados no Japão foram produzidos em 1916 para atender a um pedido da Marinha Imperial. A antecessora da JTEKT, Koyo Seiko (mais tarde Koyo Seiko Co., Ltd.), começou a produzir e vender rolamentos apenas cinco anos depois, em 1921.
Com a procura interna de bicicletas a crescer de forma constante no Japão e o surgimento de automóveis, a indústria japonesa de rolamentos parece destinada a avançar e a espalhar-se de forma constante. O futuro é brilhante. Mas então aconteceu a Segunda Guerra Mundial. As fábricas em todo o Japão sofreram enormes danos de guerra e a indústria de rolamentos sofreu um grande golpe.
Mas os fabricantes de rolamentos japoneses recusaram-se a ceder. Trabalhamos juntos para desenvolver um processo de fabricação para rolamentos de alta qualidade. A precisão e o desempenho dos rolamentos fabricados no Japão não apenas foram restaurados, mas também melhores do que nunca.
À medida que a motorização aumenta, mais e mais rolamentos estão sendo desenvolvidos para melhorar a durabilidade e a confiabilidade dos automóveis, levando a um aumento na demanda interna por rolamentos no Japão. Os rolamentos desempenharam um papel fundamental no milagroso crescimento económico do Japão durante esta época. Eventualmente, a precisão e o desempenho dos rolamentos japoneses foram reconhecidos em todo o mundo, permitindo-nos entrar no mercado internacional. Agora, com os rolamentos japoneses se tornando famosos em todo o mundo, aproximadamente 30% dos rolamentos do planeta são obra de fabricantes de rolamentos japoneses.
5. A história evolutiva dos rolamentos é a história do desenvolvimento da civilização humana
Se os rolamentos não tivessem sido desenvolvidos, os humanos provavelmente ainda hoje estariam lutando para exercer enormes quantidades de força para mover objetos pesados, sem mencionar que quase certamente não teríamos todas as conveniências e confortos modernos que as máquinas oferecem.
O nascimento e a evolução dos rolamentos tiveram um impacto imensurável no desenvolvimento da civilização humana.
Os rolamentos são produtos da sabedoria dos nossos ancestrais e desempenharam um papel fundamental, embora oculto, na história da industrialização.
A história do desenvolvimento dos rolamentos
Os rolamentos são o suporte dos eixos de transmissão mecânica e são uma importante garantia de desempenho, funcionamento e eficiência do hospedeiro. Elas são conhecidas como “juntas” da máquina. Sua principal função é transmitir força e movimento e reduzir perdas por atrito.
Acredito que poucas pessoas sabem que a origem mais antiga dos rolamentos é a China e tem uma história de milhares de anos.
// Origem dos rolamentos //
De acordo com os últimos registros arqueológicos, a roda lenta nasceu há 8,000 anos, ou já evoluiu para um estágio. Em março de 2010, uma base de roda de oleiro de madeira foi descoberta no sítio cultural Kuahuqiao, o que confirmou que a tecnologia da roda de oleiro da China precedeu as duas bacias hidrográficas da Ásia Ocidental em mais de 2,000 anos. Isto significa que a China começou a usar rolamentos antes da Ásia Ocidental, ou que utilizou o princípio dos rolamentos. .
A base da roda de cerâmica de madeira desenterrada no sítio cultural Kuahuqiao
A base desta roda de oleiro de madeira é como uma plataforma redonda trapezoidal. No centro da mesa superior existe um pequeno cilindro elevado, que é o eixo da mesa giratória da roda de oleiro. A mesa giratória suporta a rotação através do eixo da mesa circular, que é o protótipo do rolamento.
Diagrama esquemático do funcionamento da roda de oleiro no sítio cultural Kuahuqiao
A roda lenta que atravessa a ponte do lago é a primeira vez que os humanos usam máquinas de rodas e eixos para fazer cerâmica, e é também a primeira vez que as descobertas arqueológicas usam rolamentos.
Diagrama esquemático da restauração do dispositivo de roda lenta da Dinastia Wei do Norte na cidade de Datong, província de Shanxi
1 poço de carro 2 pilhas de carro 3 barril de carro 4 disco de roda 5 ponto central de disco de roda
Mais tarde, as pessoas descobriram que rodas de madeira com diâmetros maiores eram usadas para transporte mais rápido, de modo que os diâmetros das rodas de madeira tornaram-se cada vez maiores, evoluindo gradualmente para rodas com eixos, que formaram o primeiro protótipo de rodas. Claro, a roda também é uma invenção da nossa nação chinesa.
Durante o período do Imperador Amarelo, há 4.700 anos, o primeiro veículo da história humana entrou no palco da história.
Huangdi construiu carruagens, por isso foi chamado de Xuanyuan.
Xuan era uma espécie de carro coberto nos tempos antigos, e o eixo é o componente básico do carro.
O surgimento dos mancais deslizantes aumenta a necessidade de lubrificação ou promove o desenvolvimento da tribologia.
O Livro das Canções é a coleção de poesia mais antiga da China. Portanto, a poesia provavelmente se originou desde o início da Dinastia Zhou até meados do Período da Primavera e Outono, ou seja, do século XI aC ao século VI aC. No capítulo “Livro das Canções·Beifeng·Quanshui”, há um ditado: “Carregar gordura e exercer jurisdição, devolver a carruagem com palavras de grandeza. Alcançar o pico de Wei, é perfeito e prejudicial?” A jurisdição foi interpretada como "a chave final do eixo" nos tempos antigos. Usado em carros antigos, é equivalente ao que hoje chamamos de alfinete. Ele passa pela extremidade do eixo e pode “amarrar” a roda para fixá-la axialmente; e “graxa” é obviamente um lubrificante, e “retorno” significa ir para casa. , "Mai" significa rápido. Traduzido para o chinês moderno, esses versos de poesia são: Use graxa para lubrificar o eixo, verifique o pino na extremidade do eixo, dirija um longo caminho e me mande para casa. Corra para a guarda da sua cidade natal! Não me faça sentir culpado.
Jurisdição
As dinastias Qin (221-206 AC) e Han tinham estruturas rudimentares de rolamentos e formas de escrita.
Devido à prática da invenção e aplicação da tecnologia de rolamentos nas dinastias Zhou, Qin e Han, em alguns clássicos culturais importantes das dinastias Qin e Han, palavras especiais relacionadas a rolamentos com conotações claras e escrita madura foram registradas e muitas vezes usado. Entre elas, as mais comuns são palavras de "eixo", como "釭" e "锏", bem como palavras de sujeito-predicado, como "eixo receber" (ver "Shuowen Jiezi"). No Japão contemporâneo, a expressão escrita de rolamento ainda é “eixo”. Na escrita da Dinastia Qin em Xiaozhuan, existem "eixo", "rolamento", "锭" e "máquina". O significado original dos caracteres na Dinastia Han é explicado como "eixo" significa segurar a roda, "cheng" significa servir ou receber, "釭" significa o ferro no cubo e "máquina" significa o ferro no eixo. Pode-se ver que as dinastias Qin e Han estabeleceram o conceito cultural e a forma de escrita.
Objeto de bronze em forma de anel com cavidade interna encontrado na zona rural de Shaanxi, China
(século II a.C.)
Dinastia Yuan (1206-1367) Jianyi usou tecnologia de rolamento cilíndrico
A esfera simplificada é simplificada a partir da esfera armilar. A esfera armilar é um instrumento utilizado principalmente para observação astronômica. Suas partes podem ser divididas em duas partes: partes de suporte e partes móveis. As partes de suporte incluem o Shui Fu, pilares do dragão, anéis duplos de Tianjing, anéis simples equatoriais e o Tianzhu no centro do Shui Fu. A imagem abaixo mostra visualmente as principais peças decorativas de suporte da Esfera Armilar.
Modelo simplificado da esfera armilar e diagrama esquemático de seus componentes
// Desenvolvimento de rolamentos modernos //
O nascimento do primeiro conjunto de rolamentos domésticos na China moderna
No início de 1937, Wang Ruibao e Ma Genbao trouxeram anéis internos e externos de rolamento "1511", gaiolas, esferas de aço e outras amostras de Wuxi para Qin Furong, o proprietário da barraca de ferragens Qin Fuxing, e propuseram a ideia de fabricar rolamentos em conjunto. Qin Furong viu que a amostra era semelhante ao produto japonês NSK e ouviu de Wang e Ma que o custo dos anéis de aço forjados em aço ferroviário era apenas um terço do custo dos produtos japoneses. Ele achou que era lucrativo, então fez um anel de aço em Mantingfang. A Qin Fuxing Machinery Factory foi inaugurada no nº 48, "Yueguili", Zhilong, com Wang Ruibao e Ma Genbao servindo como orientação técnica.
O equipamento naquela época era apenas dois tornos de correia, duas puncionadeiras operadas com o pé e uma furadeira. Os tornos também eram usados como retificadoras. Além das esferas de aço importadas, as ponteiras são forjadas pela Gaoshun Tai Iron Shop. O material é aço ferroviário e temperado com hidreto de sódio. O retentor é feito de chapas de ferro e azulado com nitrato de potássio. Ao mesmo tempo, medidores e fitas de aço são usados como ferramentas de medição. É o primeiro conjunto produzido internamente em Xangai. O rolamento autocompensador de esferas de duas carreiras "1308" nasceu sob condições tão simples. Este também é o primeiro conjunto de rolamentos domésticos na China, e a marca do produto é SRF.
Fábrica de ferro com colar de eixo de hardware Qin Fuxing
De 1937 a 1945, mais de dez oficinas, incluindo Qin Fuxing Hardware Factory, Shanghai Jinchang Iron Factory, Rongtai New Machine Factory, Qin Fuxing Machine Factory, Jinxing Iron Factory, Yuan Xingchang Machine Factory, Jincheng Machine Factory, etc. estabelecendo assim as bases para Isto lançou as bases para a produção nacional de rolamentos de Xangai.
A orientação da China tem uma longa história, mas ainda há um longo caminho a percorrer para se tornar maior e mais forte.
Internacional
// História do desenvolvimento mundial //
Falando sobre a origem dos rolamentos estrangeiros, isso remonta ao antigo período egípcio.
A forma inicial de rolamentos de movimento linear era uma fileira de hastes de madeira colocadas sob o pé-de-cabra. Esta tecnologia pode remontar à construção da Grande Pirâmide de Gizé, embora não haja provas claras. Os rolamentos de movimento linear modernos usam o mesmo princípio de funcionamento, exceto que às vezes são usadas esferas em vez de rolos.
Período de inicialização
Desde eixos de rodas para serviços pesados e fusos de máquinas-ferramentas até peças de relógios de precisão, os rolamentos rotativos são necessários em muitas aplicações.
O rolamento giratório mais simples é um rolamento deslizante, que é simplesmente uma bucha imprensada entre a roda e o eixo.
Este projeto foi posteriormente substituído por rolamentos, que substituíram as buchas originais por muitos rolos cilíndricos, cada elemento rolante agindo como uma roda separada. O primeiro rolamento com gaiola colocado em uso foi inventado pelo relojoeiro John Harrison em 1760 para fabricar o cronógrafo H3.
No século 17, Galileu fez a primeira descrição de rolamentos de esferas de "esferas fixas" ou "esferas gaiola".
Por muito tempo a instalação de rolamentos na máquina não foi realizada. A primeira patente para ranhuras esféricas foi em 1794. Um fabricante de ferro chamado Philip Vaughan em Carmarthen, País de Gales, usou rolamentos esféricos como rolamentos de eixo para carruagens. Somente nas décadas de 1950 e 1960 é que as pessoas usaram rolamentos de esferas como rolamentos de eixo para carruagens. Os rolamentos de esferas são amplamente utilizados em eixos de carrosséis infantis, eixos de hélice, torres de metralhadoras em navios de guerra, poltronas, bicicletas e outros equipamentos.
Em 1883, o fundador da FAG, Friedrich Fisher, propôs a ideia de usar máquinas de produção adequadas para moer esferas de aço do mesmo tamanho e circularidade precisa. As bases para a criação de uma indústria independente de rolamentos foram lançadas.
Imagem do moinho de bolas projetado por Friedrich Fischer
Em 1895, Henry Timken projetou o primeiro rolamento de rolos cônicos. Três anos depois, obteve a patente e fundou a Timken Company.
Em 1907, Sven Wingquist, da fábrica de rolamentos SKF, projetou o primeiro rolamento autocompensador de esferas moderno.
Naquela época, embora a invenção dos rolamentos já existisse há algum tempo, a produção industrial de rolamentos havia começado do zero e era bastante ingênua.
Imagem Desenho original de Sven Wingquist de um rolamento autocompensador de esferas em 1907
período de crescimento
As duas guerras mundiais estimularam o desenvolvimento da indústria militar. A posição dos rolamentos na indústria militar tornou-se cada vez mais proeminente. Juntamente com o rápido desenvolvimento da ciência e da tecnologia, a estabilidade a curto prazo após a Primeira Guerra Mundial e a necessidade urgente de armas durante a Segunda Guerra Mundial, a indústria mundial de rolamentos cresceu rapidamente e a variedade de rolamentos aumentou. É amplamente utilizado em automóveis, aeronaves, tanques e veículos blindados, máquinas-ferramentas, instrumentos, medidores, bicicletas, máquinas de costura e muitos outros campos.
Durante a Segunda Guerra Mundial, com a modernização dos métodos de guerra e a compreensão e atenção das pessoas aos rolamentos, vários países necessitavam urgentemente de rolamentos e estavam ansiosos por estabelecer uma indústria de rolamentos. Um grande número de fábricas de rolamentos surgiu em vários países.
Isto só pode ser visto na seleção dos pontos em que as forças aliadas atacaram os nazistas alemães.
O bombardeio coletivo em grande escala, destruindo o moral e a economia do inimigo de uma só vez, foi uma tática típica da Segunda Guerra Mundial. Ao atacar alvos na Alemanha, os Aliados acreditavam que, para enfraquecer a eficácia de combate do inimigo, eles deveriam realizar bombardeios direcionados às fábricas e bases alemãs de submarinos, fábricas de aeronaves, fábricas de rolamentos, refinarias de petróleo, fábricas de borracha sintética e veículos. A fábrica de rolamentos foi designada como principal alvo de bombardeio. A pequena cidade de Schweinfurt, onde estavam concentradas as fábricas alemãs de rolamentos, foi fortemente bombardeada duas vezes em agosto e outubro de 1943.
A missão de bombardeio foi realizada pelo ás da Oitava Força Aérea dos EUA. O Ministro das Munições da Alemanha nazista, Albert Schupe, admitiu que o bombardeio de agosto reduziu a produção de rolamentos alemã em 38%, enquanto os resultados do bombardeio de outubro causaram a destruição de 65% das empresas de rolamentos.
Período de desenvolvimento
Com o rápido desenvolvimento de altas e novas tecnologias, como aeroespacial, computadores eletrônicos, instrumentos ópticos e eletromagnéticos e máquinas de precisão, a indústria mundial de rolamentos, que incorpora o nível da ciência e tecnologia contemporânea, entrou em um estágio de inovação abrangente na tecnologia de fabricação. , rápido desenvolvimento de variedades, melhoria vigorosa de desempenho e precisão e cada vez mais maduro e perfeito Uma nova era na história.
Durante este período, existiam todos os tipos de rolamentos com utilizações abrangentes. Atualmente, existem dezenas de milhares de variedades de rolamentos. Os rolamentos extragrandes têm até 38 metros e os rolamentos em miniatura têm apenas alguns décimos de milímetro. Existem rolamentos de esferas tradicionais de uma carreira, duas carreiras e várias carreiras, rolamentos de rolos, rolamentos de agulhas, rolamentos cônicos, rolamentos não lubrificados, rolamentos autolubrificantes, rolamentos de contato angular, rolamentos de transmissão, rolamentos de junta universal, rolamentos ultrafinos rolamentos de parede, rolamentos de unidades de cubo, rolamentos de ar, rolamentos lineares, rolamentos supercondutores, rolamentos de levitação magnética, etc.
A indústria de rolamentos se tornou um grande sucesso. Como componente, os rolamentos pequenos têm um mercado único e de grande escala que não pode ser ignorado. O comércio de rolamentos inaugurou seu apogeu.
