 | Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( март 2011 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Ювелирное подшипник является подшипником скольжения , в котором металлический шпинделе поворачивается в драгоценном камне -lined поворота отверстие. Отверстие обычно имеет форму тора и немного больше диаметра вала. Драгоценные камни обычно изготавливаются из минерального корунда , обычно из синтетического сапфира или синтетического рубина . Подшипники Jewel используются в прецизионных инструментах, где важны низкое трение, долгий срок службы и точность размеров. В основном они используются в механических часах .
История [ править ]
Драгоценные подшипники были изобретены в 1704 году для использования в часах Николя Фатио де Дуйе , Питером Дебофре и Якобом Дебофре, которые получили патент на эту идею в Англии. Первоначально использовались натуральные драгоценные камни, такие как алмаз , сапфир , рубин и гранат . В 1902 году процесс , чтобы сделать синтетический сапфир и рубин (кристаллический оксид алюминия , также известный как корунд ) был изобретен Огюстом Верней , что делает Jeweled подшипники намного дешевле. Сегодня большинство ювелирных подшипников изготавливаются из синтетических рубинов или сапфиров.
Исторически сложилось так, что шарниры ювелирных изделий изготавливались путем шлифовки алмазным абразивом. [1] Современные шарниры для ювелирных изделий часто изготавливаются с использованием мощных лазеров, химического травления и ультразвукового фрезерования .
Во время Второй мировой войны ювелирные подшипники были одним из продуктов, ограниченных Управлением по военному производству США как критически важный для военных действий. [2]
Характеристики [ править ]
К преимуществам ювелирных подшипников относятся высокая точность, очень маленький размер и вес, низкое и предсказуемое трение, хорошая температурная стабильность и способность работать без смазки и в агрессивных средах. Они известны своим низким кинетическим трением и устойчивым статическим трением . [3] статический коэффициент трения латуни по стали составляет 0,35, в то время как сапфир-на-стали 0,10-0,15. [3] [4] Сапфировые поверхности очень твердые и долговечные, с твердостью по Моосу 9 и твердостью по Кнупу 1800, [5] и могут сохранять гладкость в течение десятилетий использования, тем самым снижая изменчивость трения. [3]К недостаткам можно отнести хрупкость и хрупкость, ограниченную доступность / применимость для подшипников средних и больших размеров и грузоподъемности, а также колебания трения, если нагрузка не является осевой. Как и в других подшипниках, в большинстве шарниров с драгоценными камнями используется масляная смазка для уменьшения трения. [6]
Использует [ редактировать ]
Подшипники из драгоценных камней в основном используются в механических часах , где их низкое и предсказуемое трение повышает точность часов, а также увеличивает срок службы подшипников. Производители традиционно указывали количество драгоценных камней на циферблате или обратной стороне часов в качестве рекламного элемента. Типичные полностью украшенные драгоценными камнями часы, рассчитанные только на время, имеют 17 камней: два камня колпачка, два поворотных камня и импульсный камень для балансового колеса , два поворотных камня и два камня поддона для вилки поддона и два поворотных камня для спасения, четвертый , третье и центральное колеса. В современных кварцевых часах хронометрист - это кварцевый кристалл в электронной схеме, приводящий в действие небольшой шаговый двигатель.. Из-за небольшого крутящего момента, необходимого для движения рук, почти нет давления на подшипники и нет реального выигрыша от использования подшипников с драгоценными камнями, поэтому они не используются в значительной части кварцевых механизмов.
Другое важное применение подшипников с драгоценными камнями - это чувствительные механические измерительные приборы. Обычно они используются для тонких соединений, которые должны выдерживать очень малые силы, в таких инструментах, как гальванометры , компасы , гироскопы , подвесы , циферблатные индикаторы , штангенциркуль и турбинные расходомеры. В таких приборах подшипники с драгоценными камнями часто используются в качестве стержней для игл, которые должны двигаться надежно и с малой изменчивостью даже при измерении небольших изменений. Отверстия подшипников обычно имеют размер менее 1 мм и выдерживают нагрузки весом менее 1 грамма , хотя они имеют размер 10 мм и могут выдерживать нагрузки до 500 г. [3] Их использование уменьшилось с популяризацией цифровых измерительных приборов.
См. Также [ править ]
- Система защиты от ударов Incabloc
- Часы Long Now , который будет использовать керамические подшипники без смазки при низкой скорости
Ссылки [ править ]
- Бэйли, GH (1947). Часовщики и часовщики мира (2-е изд.). Наг Пресс.
Сноски [ править ]
- ^ Elgin National Watch Company. "Ювелирные подшипники" . Paul Hance Productions, Inc . Проверено 10 января 2019 .
- ^ «Препараж - Драгоценные подшипники» . elginnationalwatches.com . Проверено 10 января 2019 .
- ^ a b c d Байлио, Пол. «Подшипники Jewel решают проблемы с небольшими нагрузками» (PDF) . Bird Precision . Проверено 16 июля 2008 .
- ↑ Хан, Эд (31 января 2000 г.). «Коэффициенты трения для различных часовых материалов» . TZ Classic Forum . TimeZone.com . Проверено 2 августа 2018 .
- ^ "Синтетический рубин и уплотнительные кольца" . Проверено 1 июня 2013 .
- ^ BHI
Внешние ссылки [ править ]
- Пол Байлио, "Подшипники с драгоценными камнями решают проблемы с малой нагрузкой" ( PDF )
- AC Lawson, "Конструктивные факторы для систем подшипников с драгоценными камнями" (PDF)
- Р. Уорринг, "Расчет потерь на трение при движении подшипников драгоценных камней" (PDF)
- Американский институт часовщиков-часовщиков
- TimeZone.com обсуждение ювелирных изделий на часах
- Монохромные часы, Что такое ювелирные подшипники, Xavier Markl
- Jewel Bearings: презентация национальной часовой компании Elgin
- Подшипник Jewel сделан из синтетического рубина или сапфира.
