Ložiska; nenápadný pomocník ve strojírenství a elektrotechnice, který je běžnému oku skryt. Bez tohoto vynálezu by však neexistovala řada strojů a technických vymožeností, které dnes máme. Za tento průlom v dějinách vděčíme geniálnímu vynálezci Leonardu da Vincimu.
Leonardo da Vinci, otec moderního ložiska
Leonardo da Vinci, známý jako jeden z nejvlivnějších italských renesančních mužů, je považován za „otce moderního ložiska." Díky své neukojitelné zvědavosti zanechal významný dojem ve světě umění i v oblasti mechanického designu.
Učenci našli v jednom z jeho sešitů nákres ložiska, který je nyní považován za symbol vynalézavosti a který stál u zrodu dnešních ložisek snižujících tření.
Struktura, kterou da Vinci načrtl, se skládala ze dvou kroužků (známých jako drážky), které byly nahoře a dole, a také z valivých koulí (známých jako valivé prvky) zaseknutých mezi kroužky a „klecí“, aby se koule nedotýkaly jedna s druhou.
Náčrt, který vytvořil da Vinci, je prakticky totožný se strukturou ložisek, které používáme v dnešní době. Tato „základní nosná konstrukce“ složená z drážek, valivých prvků a klece byla vymyšlena téměř před 500 lety díky Leonardově genialitě a posunula technologii ložisek kupředu v monumentálních rozměrech.
Přestože vděčíme Leonardu da Vincimu za objev základní nosné konstrukce, stavba a sériová výroba ložisek byla stále nedotčenou záležitostí. Ložiska se ve strojírenství začala široce používat až s průmyslovou revolucí.
Jak ložiska podpořila průmyslovou revoluci
Průmyslová revoluce trvala od poloviny 18. století do 19. století. Toto období je u ložisek významné kvůli velkému množství výroby oceli. To umožnilo poprvé v historii masově vyrábět vysokopevnostní ložiska, díky čemuž jsou ložiska použitelná v široké škále průmyslových oborů.
Ložiska byla navíc nedílnou součástí průmyslové revoluce, a to díky jejich roli umožňující efektivní provozu strojů.
Jedním z nejpozoruhodnějších objevů průmyslové revoluce byly nápravy využívající ložiska. Zpočátku se kuličkové ložisko používalo pro nápravy jízdních kol, které využívaly jako valivý prvek kuličku, která se stala velmi populární.
První moderní zaznamenaný patent na kuličková ložiska získal britský vynálezce a mistr železa Philip Vaughan. V roce 1794 patentoval první konstrukci kuličkových ložisek, která byla navržena tak, aby podpírala nápravu vozíku.
Konstrukce umožňovala, aby kuličková ložiska běžela po dráze nebo kuličkových drážkách v sestavě nápravy, a proto umožňovala volné otáčení kol.
Pařížský mechanik jízdních kol Jules Suriray získal v roce 1869 patent na radiální kuličkové ložisko osazené do kovových jízdních kol. Úspěch jeho vylepšeného designu skončil vytvořením několika nových typů kovových kuličkových ložisek.
Později byla vyvinuta válivá ložiska, která využívala jako valivý element váleček a používala se pro nápravy koňských povozů. Objev zakládající se na ložiskách v nápravách způsobil skok v pohybu a přepravě.
Ložiska v moderní době
Ve 20. století vedla vylepšení ložisek přímo k pokroku v průmyslu vojenském, automobilovém a obráběcích strojů. Řada možností pro valivé prvky se rozšířila z kuliček na válečky, sférické válečky a kuželíkové válečky. Nemluvě o tom, že ložiska nyní mohou podporovat kombinovaná zatížení (axiální a radiální) a odolávat větším silám.
Sven Winquist je známý svou rolí při vynalezení konstrukce samonaklápěcích kuličkových ložisek, která způsobila revoluci v novém standardu z hlediska designu. Winquistův vynález v roce 1907 vedl k rychlému sledu inovací v oboru, od drážkového ložiska až po ložiska s drážkami ve tvaru V. Rostoucí poptávka po kuličkových ložiscích měla za následek založení několika společností specializujících se na ložiska.
V roce 1917 američtí výrobci ložisek vytvořili neformální skupinu na podporu výroby ložisek pro první světovou válku. Založení ABMA (American Bearing Manufacturers Association) vedlo k vytvoření systému číslování, který se dodnes používá po celém světě k produkci a výrobě všech typů standardních ložisek.
Podle Hartford Technologies se metalurgické procesy zlepšily s tím, jak se rozšířilo naše chápání chemie. To vedlo k tvrdším materiálům odolnějším proti opotřebení a vylepšeným mazivům, což umožnilo ložiskům běžet při vyšších teplotách a otáčkách než kdykoli předtím.
Dnes se průmyslové ložiska používají různými způsoby, jak v malých, tak ve velkých strojích. Některé příklady zahrnují vozy Formule 1, zubařské vrtačky, ložiska převodovek a kol v automobilovém průmyslu, kloubovitá ložiska v optických zarovnávacích mechanismech, v nábojích jízdních kol a další strojích. Velkorozměrová ložiska se pro změnu používají u průmyslových strojních zařízeních a v těžkém průmyslu, jako jsou doly, železárny, energetika a doprava.
Závěr
Zatímco ložiska často zůstávají v každodenním životě nepovšimnuta, lze s jistotou říci, že náš svět by bez tohoto vynalézu nebyl stejný. Inovace, kterou přinesla ložiska, umožnila lidstvu snadno přemisťovat těžké předměty a vytvořila vymoženosti prostřednictvím moderních strojů.
Ložiska navíc sehrála klíčovou roli ve vývoji lidské civilizace a jsou zásadním důkazem vynalézavosti našich předků a objevů, které učinili.
