Cycle World
Quand j'étais un petit garçon et que j'avais pour la première fois une balle dans les mains, j'ai été vaincu par sa méthode d'assemblage. Comment l'ont-ils fait? J'ai finalement dû rejeter le problème comme l'un des nombreux mystères adultes - comment les adultes peuvent-ils boire des choses brunes (whisky, café) et dire qu'ils aiment ça?
Les roulements à billes sont fascinants car un exemple propre et sec tourner et tourner. Beaucoup ont cédé à la tentation d'en conduire un à un million de tours avec un tuyau d'air; mauvaise idée! Finalement le pauvre saisit, vole hors de votre main, et se cache, toujours en remuant, quelque part dans la boutique.
Présentement, j'ai découvert les plaisirs des catalogues industriels, qui à une époque étaient remplis d'histoire et de connaissances pratiques. L'un d'eux a expliqué comment un palier standard, appelé "Conrad" est assemblé. Le roulement à billes habituel comprend des bagues intérieure et extérieure, le complément de billes d'acier rigides et rondes, et l'un des divers séparateurs de billes possibles. Le plus commun de ceux-ci est le séparateur de ruban d'acier, qui est fait en deux moitiés, ébauché en forme circulaire, puis chaque moitié est formé par pressage pour lui donner des poches pour les balles. Entre les boules, le ruban a percé des trous qui permettent de riveter les deux moitiés du séparateur avec des boules en place.
Maintenant le mystère. Réglez les deux races sur une surface plane, l'une dans l'autre. Poussez la bague intérieure d'un côté pour laisser un espace en forme de croissant. Mettez le complément de balles (souvent il y en a 7) dans le croissant. Et enfin, enclenchez la course intérieure dans une position centrale (tout est astucieusement dimensionné pour rendre cela possible). Maintenant, avec un point de crayon ou similaire, vous pouvez espacer les balles uniformément, en laissant tomber une moitié du séparateur de ruban sur eux. En le maintenant en place, retournez le roulement, placez le second séparateur en place et vous êtes prêt à riveter les deux moitiés de séparateur. Le résultat est un roulement à billes Conrad
Tout cela était très avant-gardiste en 1890, mais la demande de roulements à billes a rapidement explosé, de sorte que 1895 millions de choses ont été faites, en particulier pour la nouvelle "bicyclette de sécurité". Dans les années 1930, il y avait des usines de roulements à billes complètement automatisés (ce qui veut dire «sans lumière»). Pourquoi n'y a-t-il pas de personnel humain? Pourquoi en payer l'éclairage? En 1972, j'étais à Arlington Motor Sports près de Boston, en reconstruisant des vilebrequins à deux temps
Kawasaki
(le Z1 à quatre temps était sur le point d'exploser), et comme nous achetions autant de roulements à billes 6305, nous pouvions les obtenir pour 98 cents chacun. Imaginez ce que l'OEM ou le prix de la marchandise doit avoir été, et comparez cela avec le commerce de détail aujourd'hui. Les roulements à billes semblent simples mais complexes. Les bagues et les billes sont généralement fabriquées à partir d'un acier à haute teneur en carbone appelé 52100. Toutes les pièces sont initialement données près de la forme nette et finies par meulage. Toutes les pièces sont vérifiées pour la dimension et classées en groupes de taille pour contrôler le jeu interne. Inutile de dire que, à 98 cents, ce n'est pas fait par les vieux messieurs aux cheveux blancs, en tablier octogonal, avec des tabliers en cuir munis de poches micrométriques pivotantes. Une variété infinie est possible dans les roulements à billes. Besoin de plus de capacité de charge? Un "palier à rainure de remplissage" permet plus de boules que l'assemblage Conrad ne le permet. Multi-rangée? Inoxydable? Avez-vous besoin d'une rainure à ressort ou d'une cheville? Des nuances plus précises sont offertes, comme "ABEC-5", mais attention! Si le roulement doit être pressé sur un arbre ou serré dans un boîtier, son jeu interne peut disparaître, pour cette utilisation, des roulements avec un plus grand jeu interne sont réalisés (C3).
Lorsque j'ai demandé à un Selon lui, le plus important dans un roulement à billes de vilebrequin est le séparateur à billes ou la cage. «À des vitesses plus élevées et avec un désalignement, les billes ne roulent pas simplement rondement autour de leurs rails. Au lieu de cela, ils virent d'un côté à l'autre comme des voitures de chemin de fer et peuvent bavarder contre la cage. Finalement, la cage se fatigue, se fissure (habituellement au niveau des trous de rivets), puis les pièces se détachent, provoquant une saisie. "
Les processus industriels de pressage de la cage et de perforation de ses trous de rivets produisent des contraintes qui invitent plus tard à la fissuration par fatigue. Comme les animaux sauvages, les roulements à billes meurent presque toujours par la violence; ils ne
portent pas
. À partir de minuscules défauts juste sous les surfaces de contact des balles ou des courses, des fissures se forment après des millions de cycles de stress. Là où une fissure minuscule atteint la surface, sa pointe se fracture, laissant une fosse. Finalement, de telles fosses se rejoignent pour former de plus grandes fosses, jusqu'à ce qu'une particule assez grande pour faire déraper le palier et le saisir est libérée.
Lorsque par hasard dans un essai un moteur militaire avec des roulements à billes a pu continuer à fonctionner puissance pendant une incroyable 30 minutes après avoir perdu toute son huile de lubrification, cette capacité accidentelle a été rendue une exigence. Rassurant de savoir que si un obus de 23 mm fait tomber votre système d'huile (ou quelqu'un prend un appel au moment où il allait serrer le bouchon de vidange) vous avez toujours des options. Sur une étagère derrière moi ici dans mon office est un catalogue de roulements à billes New Departure datant de 1964, décrivant les extensions de durée de vie en fatigue 3X et 6X rendues possibles par l'utilisation d'acier à roulement refondu sous vide qui offrait des populations de défauts internes fortement réduites. Aujourd'hui, de nombreuses pièces à haute contrainte sont fabriquées à partir de ces matériaux "VIM-VAR" (VIM = Vacuum Induction Fondu, VAR = Vacuum Arc Remelted) - ressorts de soupapes, entretoises de train d'atterrissage, engrenages ultra-duty, bielles Les contes industriels ne sont pas largement pratiqués, mais je vais essayer.
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