CHIEDI AI MXPER: IL CUSCINETTO DEI RE


Gentile MXA,
    Qual è il problema con i cuscinetti a sfere in ceramica? Non sarebbero perfetti per le moto da cross?

I cuscinetti ceramici sono in realtà cuscinetti ibridi perché solo le sfere sono realizzate in materiale ceramico non ferroso (sebbene esistano piste ceramiche, ma solo per usi speciali). Tutto il resto sul cuscinetto è identico a un cuscinetto standard. La sfera portante in ceramica si forma attraverso l'azione del calore, proprio come fare una tazza di caffè in ceramica. Una sfera di ceramica inizia come una sottile polvere di nitruro di silicio Si3N4. Sotto calore ed estreme pressioni la polvere Si3N4 si forma in una sfera portante. La chiave della sua tenacità è la forma della sfera; contiene perfettamente le interiora ad alta pressione. Una sfera portante in ceramica ha una durezza Rockwell doppia rispetto all'acciaio. Una volta modellato in una palla, è il terzo materiale più duro che l'uomo conosca, seguendo il diamante e il nitruro di boro cubico.

Una sfera con cuscinetto in ceramica è 2/3 del peso di una sfera in acciaio. La superficie della sfera in ceramica è non porosa e simile a uno specchio. In confronto, una sfera d'acciaio ingrandita sembra la superficie della luna. La ceramica non è un ossido e quindi non può arrugginire. La palla sintetizzata è molto resistente all'usura e all'abrasione. Ha anche una deformazione molto bassa sotto carico e una dilatazione termica molto bassa. Di per sé le sfere in ceramica sono così lisce, indistruttibili e con la superficie in vetro perfetta che non hanno bisogno di lubrificazione. Ma le gare d'acciaio in cui corrono lo fanno.

Una sfera in ceramica Si3N4 è 1000 volte più precisa di una sfera in acciaio ed è preferita nei macchinari CNC ad alta precisione. I cuscinetti ceramici sono la scelta in cui il calore in eccesso dovuto all'elevata velocità dell'albero è un problema. La valutazione di rotazione di alcuni cuscinetti in ceramica è alta fino a 300,000 giri / min e facilmente dieci volte più veloce dei migliori cuscinetti a sfera in acciaio.

Per quanto riguarda l'uso del motocross, alcune squadre ufficiali e private utilizzano cuscinetti a sfere in ceramica. Di norma li usano in luoghi dove le sfere leggere, ultra lisce e perfettamente rotonde facilitano l'accelerazione del cuscinetto. Le palline leggere e lisce girano senza esitazione e si trascinano. Riducendo la resistenza del cuscinetto si crea potenza. Un cuscinetto in ceramica qua e là, come sulla manovella, non farà molta differenza. Tuttavia, l'effetto cumulativo dei cuscinetti in ceramica su ogni mandrino di rotazione, asse e albero nella trasmissione, così come nelle ruote, può fare una notevole differenza. Usati all'unisono, potrebbero ridurre l'attrito dell'250-XNUMX%, il che potrebbe non sembrare molto, ma potrebbe equivalere a un guadagno di mezzo cavallo su un XNUMX a quattro tempi. Questo è un facile guadagno di potenza.

Non è tuttavia un guadagno di potenza economico perché i cuscinetti in ceramica costano tre volte di più rispetto ai cuscinetti in acciaio più costosi. Ad esempio, un cuscinetto a manovella in acciaio avrà un costo di $ 20, mentre un cuscinetto in ceramica eseguirà $ 85. Per un team di fabbrica il costo della ceramica si spargerebbe su quattro bici da corsa e otto motori (almeno). E poiché quelle bici da corsa vengono in genere demolite ogni due ore, il costo potrebbe arrivare a diverse migliaia di dollari in una stagione di 29 gare.

 

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