The Complete History of Bearings You Need to Know
در این مقاله، تاریخچه کامل بلبرینگ و تکامل آن به فناوری مدرن را مورد بحث قرار می‌دهیم.
زمان بندی مختصری از تاریخ باربری
2600 سال قبل از میلاد: مصریان باستان از نوعی بلبرینگ غلتکی برای کمک به جابجایی قطعات سنگی بزرگ برای ساخت اهرام استفاده می‌کردند.
40 قبل از میلاد: از یک بلبرینگ چوبی برای پشتیبانی از میز دوار استفاده شد. این نمونه در بقایای یک کشتی رومی غرق شده در دریاچه نِمی ایتالیا یافت شد.
1500 بعد از میلاد: نقشه های طرح اولیه و طراحی اولیه یک هلیکوپتر توسط لئوناردو داوینچی که از بلبرینگ‌های توپی استفاده کرد. این اولین استفاده ثبت شده شناخته شده از بلبرینگ‌ها در طراحی هوافضا است.
قرن هفدهم: گالیله برای اولین بار بلبرینگ در قفس را توصیف می کند.
1740: جان هریسون اولین بلبرینگ‌غلتکی در قفس را برای زمان سنجی دریایی H3 اختراع کرد. او از همان بلبرینگ در یک ساعت تنظیمی معاصر استفاده می کرد.
1794: اولین اختراع برای مسابقه توپ به فیلیپ وان از کارمارتن، ولز اعطا شد. طراحی او شامل توپی بود که در امتداد یک شیار در مجموعه محور قرار داشت.
1869: ژول سوریای، مکانیک دوچرخه پاریسی، اولین حق ثبت اختراع بلبرینگ شعاعی را دریافت کرد، که آن را بر روی دوچرخه برنده اولین مسابقه دوچرخه سواری جهان در پاریس نصب کرد.
1898: اولین اختراع بلبرینگ های غلتکی مخروطی توسط تیمکن انجام شد. در سال بعد، هنری تیمکن شرکت خود را تأسیس کرد.
1907: سون وینگکوئیست از شرکت SKF بلبرینگ های خود تراز جدید را اختراع کرد. وی استاندارد جدیدی از طراحی را ایجاد کرد و از آن نوآوری هایی مانند بلبرینگ سیمی در سال 1934 و بلبرینگ شیار در سال 1968 معرفی شد.
1917: در طول جنگ جهانی اول، سازندگان بلبرینگ آمریکایی تصمیم گرفتند یک گروه غیررسمی برای کمک به تولید بلبرینگ ایجاد کنند. این امر منجر به تأسیس انجمن تولیدکنندگان بلبرینگ آمریکا (ABMA) شد.
دهه 1980: اولین بلبرینگ دو ماده ای را رابرت شرودر اختراع کرد. شرودر بنیانگذار Pacific Bearing بود.
دهه 2000: در حال حاضر، ما شاهد استفاده از بلبرینگ و غلتک در انواع کاربردهای صنعتی هستیم، از بلبرینگ چرخ در صنعت خودرو گرفته تا بلبرینگ‌های با سرعت فوق‌العاده که در مته‌های دندان‌پزشکی و هر چیزی در این بین استفاده می‌شوند.
اکنون بیایید به تاریخچه عمیق‌تری درباره چگونگی ایجاد ایده اولین بلبرینگ و چگونگی تکامل آن به انواع مدرن بلبرینگ‌های که هر روز استفاده می‌کنیم، بپردازیم.
آغاز باستانی بلبرینگ
بسیاری چرخ را اولین اختراع تمدن های اولیه می دانند. از زمان های قدیم، بشر برای یافتن و توسعه راه های جدیدی برای کاهش اصطکاک تلاش کرده است.
با بررسی نقاشی‌های دیواری مصر باستان، مورخان به این نتیجه رسیدند که اهرام با سنگ‌های عظیم و سنگین روی هم ساخته شده‌اند.
اما چگونه این سنگ های سنگین را جابجا کردند؟
درست است به لطف عناصر نورد اولیه. بر اساس تعدادی از نقاشی‌های دیواری که ساختمان هرم را به تصویر می‌کشند، محققان تصاویری از کنده های چوبی پیدا کرده‌اند که در زیر سنگ‌های عظیم غلت می‌خوردند. این کار برای کاهش اصطکاک و حمل و نقل سنگ های سنگین با اعمال نیروی کمتر انجام میشده.
این روش حمل و نقل، راه را برای ایده استفاده از عناصر نورد که به عنوان غلتک نیز شناخته می شوند، در بلبرینگ‌های استفاده شده.
در حالی که این اولین نمونه ثبت شده از کاهش اصطکاک توسط بشر است، سوابق زیادی در سراسر جهان در طول تاریخ وجود دارد که در دوره های زمانی و روش های مورد استفاده متفاوت هستند.
این نشان می دهد که کاهش اصطکاک برای امکان حرکت نرم تر در طول تاریخ بشر چقدر مهم بوده است.
لئوناردو داوینچی، پدر بلبرینگ مدرن
لئوناردو داوینچی که به‌عنوان یکی از تأثیرگذارترین مردان رنسانس ایتالیا شناخته می‌شود، «پدر» باربری مدرن در نظر گرفته می‌شود.» به لطف کنجکاوی سیری ناپذیرش، او تأثیر قابل توجهی در دنیای هنر و همچنین در زمینه طراحی مکانیکی بر جای گذاشت. .
محققان طرحی از یک بلبرینگ را در یکی از دفترهای یادداشت او پیدا کردند که اکنون به عنوان نمادی از نبوغ در نظر گرفته می شود. بلبرینگ‌هایی که اصطکاک را کاهش می دهند.
ساختاری که داوینچی ترسیم کرد شامل دو حلقه (معروف به نژادها) بود که در بالا و پایین قرار داشتند و همچنین توپ های غلتان (معروف به عناصر نورد) که بین حلقه ها و یک قفس گیر کرده بودند تا توپ ها با هم تماس نداشته باشند.
طرحی که داوینچی ایجاد کرده است عملاً مشابه ساختار بلبرینگ‌هایی است که ما در عصر مدرن استفاده می کنیم. این «ساختار اصلی باربر» از نژادها، عناصر غلتکی و یک قفس، تقریباً 500 سال پیش به لطف نبوغ لئوناردو ابداع شد و فناوری باربری را در نسبت‌های عظیمی به جلو سوق داد.
چگونه بلبرینگ ها به انقلاب صنعتی دامن زدند
انقلاب صنعتی از اواسط قرن 18 تا قرن 19 ادامه داشت. این دوره به دلیل تولید زیاد فولاد برای بلبرینگ ها قابل توجه است. این امر باعث شد که بلبرینگ هایی با استحکام بالا برای اولین بار در تاریخ به تولید انبوه برسند و بلبرینگ هایی را در زمینه های مختلف صنعتی قابل استفاده کرد.
بعلاوه، بلبرینگ‌های به دلیل نقشی که در کارکرد موثر ماشین آلات داشتند، بخشی جدایی ناپذیر از انقلاب صنعتی بودند.
یکی از برجسته ترین اکتشافات در انقلاب صنعتی، محورها استفاده از بلبرینگ بود. در ابتدا، یاتاقان توپ برای محور دوچرخه ها استفاده می شد که از یک توپ به عنوان عنصر نورد خود استفاده می کرد که به طور گسترده ای محبوب شد.
اولین ثبت اختراع مدرن ثبت شده در مورد بلبرینگ به مخترع بریتانیایی و استاد آهن فیلیپ وان اعطا شد. او در سال 1794 اولین طرح بلبرینگ توپ را به ثبت رساند که برای پشتیبانی از محور کالسکه طراحی شده بود. این طرح به بلبرینگ‌ها اجازه می‌داد تا در امتداد یک مسیر یا مسابقه توپ در یک مجموعه محور حرکت کنند، بنابراین چرخ‌ها می توانستند آزادانه بچرخند.
ژول سوریای، مکانیک دوچرخه پاریسی، در سال 1869 حق ثبت اختراع را برای بلبرینگ توپ شعاعی نصب شده در دوچرخه های فلزی دریافت کرد. موفقیت طراحی بهبود یافته او منجر به ایجاد چندین نوع جدید از بلبرینگ های فلزی شد.
بعدها، بلبرینگ غلتکی توسعه یافت که از یک غلتک به عنوان عنصر نورد خود استفاده می کرد و برای محورها در کالسکه های اسبی استفاده می شد. کشف محور مبتنی بر بلبرینگ باعث جهش در حرکت و حمل و نقل شد.
بلبرینگ در روزگار مدرن
در قرن بیستم، پیشرفت در بلبرینگ ها به طور مستقیم به پیشرفت در صنایع نظامی، خودروسازی و ماشین ابزار منجر شد. آرایه انتخاب برای عناصر نورد از توپ به غلتک، غلتک کروی و غلتک مخروطی گسترش یافت. بلبرینگ‌ها اکنون می‌توانند بارهای ترکیبی (محوری و شعاعی) و نیرو های بیشتری را تحمل کنند.
سون وینگکوئیست به خاطر نقشش در ارائه طرحی برای بلبرینگ های خود تراز شونده شناخته شده است که استاندارد جدیدی را از نظر طراحی متحول کرد. اختراع وینگکوئیست در سال 1907 منجر به توالی سریع از نوآوری ها در این زمینه شد، از بلبرینگ مسابقه سیم تا بلبرینگ شیار وی. تقاضای فزاینده برای بلبرینگ‌ها باعث ایجاد چندین شرکت تخصصی بلبرینگ شد.
در سال 1917، تولیدکنندگان بلبرینگ در ایالات متحده یک گروه غیررسمی را برای کمک به تولید بلبرینگ برای جنگ جهانی اول ایجاد کردند. تأسیس ABMA (انجمن تولیدکنندگان بلبرینگ آمریکا) منجر به ایجاد سیستم شماره گذاری شد که امروزه هنوز در سراسر جهان برای تولید انواع بلبرینگ استاندارد استفاده می شود.
با توجه به فناوری‌های هارتفورد، فرآیندهای متالورژی با افزایش درک ما از شیمی بهبود یافتند. این منجر به مواد سخت‌تر و مقاوم‌تر در برابر سایش و روان کننده‌های بهبود یافته شد و این امکان را برای بلبرینگ ها فراهم کرد که در دماها و سرعت‌های بالاتر از همیشه کار کنند.
امروزه بلبرینگ ها به روش های مختلف، کوچک و بزرگ، مورد استفاده قرار می گیرند. برخی از نمونه‌ها عبارتند از اتومبیل‌های فرمول 1، مته های دندان پزشکی، گیربکس و بلبرینگ‌های چرخ در صنعت خودرو، هاب چرخ‌های دوچرخه و موارد دیگر.
در حالی که بلبرینگ‌ها اغلب در زندگی روزمره مورد توجه قرار نمی گیرند، می توان گفت که دنیای ما بدون اختراع بلبرینگ ها یکسان نخواهد بود. نوآوری در بلبرینگ ها به بشر این امکان را داد که اجسام سنگین را به راحتی جابجا کند و از طریق ماشین آلات مدرن راهی برای سهولت در انجام کارها ایجاد کرده است.
علاوه بر این، بلبرینگ‌ها نقش کلیدی در توسعه تمدن بشری داشته‌اند و گواهی مهمی بر نبوغ اجداد ما و اکتشافاتی هستند که انجام داده‌اند.