Японские бессепараторные подшипники не требуют смазки

Интересное изобретение презентовали инженеры из японской компании Coo Space. Умельцы реализовали идею, которая позволяет снизить в подшипниках качения трение и полностью избавиться от смазывания. Они модифицировали внешнее кольцо подшипника и смогли исключить сепаратор из конструкции.

Сами подшипники качения были изобретены очень давно. Считается, что еще древние египтяне впервые ошибочно использовали тела качения, чтобы попытаться уменьшить трение. В действительности первый экземпляр подшипника датируется еще 40 годом до н.э, когда использовался в римском вращающемся столе. Около 1500 года Леонардо Да Винчи впервые использовал такую деталь в чертежах собственного вертолета. Тогда как вариант подшипников с сепаратором впервые был предложен Галилеем в 17-м веке.

В наше время подшипники можно обнаружить в практически любом механизме: в жестких дисках, обычных роликах, мотоциклах и велосипедах, вертолетах и автомобилях, вентиляторах и прочих предметах, вошедших в обыденную жизнь. До сегодня не  придумано лучшего метода снизить трение вращения, помимо весьма экзотического и затратного способа с магнитной подвеской.

Между кольцами просто подшипника используют шарики, чтобы трение между движущимися элементами было снижено. Если не использовать в конструкции сепаратор, шарики догонят друг друга и будут интенсивно тереться. Сепаратор тоже играет свою роль в сопротивлении качению. Поэтому получается, что любой подшипник требует смазки, а те, которые не имеют сепараторов, оказываются ограниченными в скорости из-за повышенного трения.

Принцип действия новой технологии

Однажды японские изобретатели задумались: если проблема заключается в трении шариков, можно ли сделать так, чтобы они не встречались? В дальнейших исследованиях оказалось, что можно: во внешнем кольце проделывают углубления, проходя через которые шарики значительно замедляются, а после – ускоряются. Традиционно шарик в работающем механизме находит опору в одной точке, но благодаря выемке он получит дополнительную опору на ее краях, вследствие чего скорость уменьшится.  Этот ритм работы позволяет шарикам не догонять друг друга и избежать трения.  Подобная конструкция подшипника не нуждается в смазке или сепараторе. Технологии дали название - автономные децентрализованные подшипники (в оригинале Autonomus Decentralized Bearing).

Редко среди современной техники можно было встретить небольшие подшипники, которые и ранее работали без смазки. Однако до открытия японских инженеров не было возможности адаптировать такие подшипники под более существенные нагрузки, тем более если дело касалось подшипниковых узлов . Поэтому идея автономных децентрализованных подшипников стала прорывом и впервые всерьез позиционирует конструкции, работающие без смазки и сепараторов . Однако инженеры пока не сообщают, для каких конкретно механизмов можно использовать их изобретение. В настоящее время компания изготовляет прототипы и принимает большое количество заказов со всех концов света. Такое снижение трения устраняет необходимость постоянного обслуживания, что увеличивает энергоэффективность и снижает себестоимость этих механизмов.