Colivie Rulment

1. Necesitatea realizarii piesei(produsului)

Coliviile rulmenţilor sunt de forme şi materiale foarte variate.

Coliviile servesc la distribuirea uniformă a corpurilor de rulare pe circumferinţa căilor de rulare şi împiedică atingerea între ele a corpurilor de rulare vecine evitând astfel frecări de alunecare importante.

Majoritatea coliviilor reţin corpurile de rulare, formând împreună cu acestea un ansamblu independent, ceea ce uşureză montarea rulmenţilor şi împiedică, în cazul unor demontări în exploatare, amestecarea corpurilor de rulare de la rulmenţi diferiţi.

1.1 Scurt istoric

Deplasarea pe roţi sau role, una dintre marile invenţii ale omului, cunoscută din timpuri îndepărtate, s-a impus prin eficienţă în comparaţie cu deplasarea prin alunecare. Aplicaţiile roţii sunt numeroase încă din antichititate. Se ştie astfel că egiptenii cunoşteau deplasarea greutăţilor pe role şi că romanii au reuşit să deplaseze, pe uscat, corăbii, în acelaşi mod.

După numeroase încercări de materializare în construcţii mecanice a rezemării arborilor şi osiilor pe role sau bile în rostogolire (brevet englez din 1794; brevet francez pentru rezemare axială din 1802; brevet german din 1877 pentru osii de vagoane; brevet american din 1878 pentru axele roţilor de bicicletă), către sfârşitul secolului al XIX-lea apar realizări mult apropiate ca formă şi funcţionalitate de rulmenţii de astăzi, concomitent cu dezvoltarea producţiei de serie bazată în primul rând pe maşinile de prelucrat bile (F. Fischer, 1895).

Se menţionează astfel, în 1898, rulmentul radial cu bile, în 1899, rulmentul radial-axial cu role conice, rulmentul radial cu role cilindrice în 1905, rulmentul radial oscilant cu bile în 1907, inventat de inginerul suedez Sven Wingquist şi rulmentul radial oscilant cu role butoi în 1920.

Formele iniţiale au fost perfecţionate în timp, încadrate în tipizări dimensionale cu valabilitate largă şi executate la niveluri de precizie din ce în ce mai ridicate.

Importanţa economică a construcţiei şi utilizării raţionale a rulmenţilor a determinat şi preocupări de analiză şi fundamentare teoretică. Hotărâtoare pe acest plan au fost lucrările lui H. Hertz (1881) privitoare la tensiunile şi deformaţiile din contactul elastic. Ulterior, în 1901, R. Streibeck particularizează pentru rulmenţi relaţii de calcul pentru portanţă.

Perfecţionările tehnologice au permis investigaţii de amploare, între anii 1920-1950, când se pun bazele calculului modern de capacitate portantă (G. Lundberg şi A. Palmgren) şi se fundamentează ştiinţific dezvoltările ulterioare: creşteri cantitative considerabile, dar mai ales creşteri de calitate, de durabilitate şi de precizie.

O încercare de a contura tendinţe de actualitate evidenţiază următoarele:

- noi materiale şi tehnologii de obţinere, tratament şi prelucrare; creşterea mobilităţii tehnologice, cu reducerea consumurilor tehnologice de materiale şi maşini de înaltă performanţă; creşterea condiţiilor impuse de precizie, finisare, prezentare;

- optimizarea dimensională şi de formă a construcţiilor standard prin utilizarea unor metode perfecţionate de analiză, calcul şi încercare;

- diversificarea constructivă: rulmenţi integraţi în subansamble, rulmenţi cu dimensiuni mari sau foarte mici, rulmenţi protejaţi etc., cu proiectare specifică;

- diversificarea în aplicaţii (temperaturi înalte, ungere săracă sau în vid etc.), cu implicaţii pentru materiale şi tipodimensiuni.

În abordarea acestor problematici deosebit de vaste, cercetările ca şi soluţiile merg de la cercetări teoretice şi experimentale fundamentale până la perfecţionări constructive pe baze experimentale şi tehnologice. Pornind de la aceste premise, nu trebuie uitat faptul că, revoluţia ştiinţifică şi tehnică, o caracteristică fundamentală a epocii actuale, obligă la mobilitate în circulaţia ideilor ştiinţifice şi tehnice, la maximă receptivitate faţă de nou, la dezvoltări preliminare şi inovaţii legate de produse în sensul determinării cerinţelor şi soluţiilor de mâine.

1.2 Comanda sociala

Rulmenţii - lagărele cu rostogolire – au înlocuit frecarea de alunecare dintre fus şi cuzinet cu frecarea de rostogolire dintre corpurile şi căile de rulare.

În accepţiunea uzuală rulmenţii sunt organe de maşini formate din: inelul exterior, inelul interior, corpurile de rostogolire şi colivia. Suprafeţele prelucrate pe cele două inele, pe care are loc rostogolirea corpurilor de rostogolire, poartă denumirea de căi de rulare. Corpurile de rostogolire pot fi bile, role sau ace, iar rolul coliviei este de a menţine – în timpul funcţionării – echidistanţa corpurilor de rostogolire.

Necesităţile practice extreme de diverse au dat naştere la soluţii constructive care se abat de la imaginea “clasică” a rulmentului, dar care sunt totuşi conţinute în marea familie a lagărelor de rostogolire. Astfel, se fabrică rulmenţi la care lipseşte unul sau chiar ambele inele, rolul acestora fiind preluat de fus sau de carcasă, se fabrică rulmenţi cu ace la care lipseşte colivia, se fabrică rulmenţi capsulaţi, rulmenţi etanşaţi pe o parte sau pe ambele părţi, rulmenţi care rezistă la temperature ridicate, rulmenţi de turaţie înaltă, rulmenţi oscilanţi cu bile sau role, rulmenţi având două sau mai multe rânduri de corpuri de rostogolire.

Definitivarea unor metodologii exacte de proiectare a rulmenţiilor şi rentabilizarea producţiei de rulmenţi la seriile mici sau mijlocii de fabricaţie a condus la apariţia pe o scară tot mai mare a rulmenţilor speciali, proiectaţi şi realizaţi pentru a rezista optim în anumite condiţii bine definite. Aceasta este o tendinţă modernă care se manifestă tot mai pregnant pe plan mondial, în dauna producţiei de rulmenţi de uz general.