Doorzoek site:
VOLG ONS OP FACEBOOK:

Facebook

Home > Techniek > Mechanica > Lagers > Rolweerstand > kogels: staal versus ceramiek
Staal versus ceramische kogels


De verschillende lagers: let op materiaal en grootte
 

De metingen

De onderzochte lagers zijn veel voorkomende lagers in de fietsenwereld die bijvoorbeeld worden toegepast in de voornaaf van DT 240s. Het zijn de type 61803 groefkogellagers met afmetingen 17(binnen)/26(buiten)/5mm(breedte). We hebben daarvan twee hybride lagers gebruikt: SKF (stalen kooi) en Ceramicspeed (kunststof kooi). En daarnaast is er een stalen lager onderzocht. (Eigenlijk 2 omdat de kogels in grootte variren, komt aanbod bij smering)

De eerste meting is met zo soepel mogelijk lopende lagers gedaan. Deze lichtste loop is gevonden door met ontvetters, perslucht en olin de meest ideale conditie te krijgen. Als eerste zijn de afdichtingen verwijderd, daarna is het vet met brakecleaner en perslucht verwijderd en als laatste zijn er twee druppels highspeed olie van SKF toegevoegd die weer met perslucht zijn verwijderd waardoor er slechts filamenten olie achter blijven.

Meten van lagerwrijving

Deze meest snelle lagers zijn in het meetwiel gemonteerd en het wiel is op toeren gebracht waarna de rotatieafname is gemeten. Deze proef is uitgevoerd met drie setjes willekeurig gekozen lagers van n type die telkens drie keer zijn gemeten.

Voor meetwaarden zie tabel 1. (alle gegeven waarden gelden voor 2 lagers in een 50kg belast wiel bij 300 omw/min ~ 38 km/h.)

Het verschil tussen het stalen lager en het meest licht draaiende hybride lager (SKF) is slechts 0,03 Watt. Omdat het aantal kogels niet gelijk is hebben we een tweede proef gedaan waarbij de ceramische kogels uit de hybridelagers zijn vervangen door stalen.  Dit gaf een toename bij beide lagers van slechts 0,01 Watt!! Dit is dus voor 1 naaf met 2 lagers en 50kg belasting! Bij een aandrijving van 300 Watt slechts een winst van 0,003 procent is.

 

Snelheid 38km/h 300omw/min

Staal-staal

Lager

Hybride lager

Hybride lager

 

61803 Merkloos

61803 SKF

61803 Ceramic Speed

Kogels materiaal

staal

ceramiek

ceramiek

Kogels afmeting

3/32

3/32

3/32

Kogels aantal

15

16

16

Kooi

staal

staal

nylon

Vermogenverlies (Watt)

0.13

0.10

0.13

 

 

Ceramische kogels vervangen door stalen kogels

Toename door vervangende stalen kogels ipv ceramische kogels

 

0,01

0,01

Tabel 1. In deze tabel staan de lagers die zo snel mogelijk zijn uitgevoerd; dus geen vet en afdichtingen aanwezig: de rolweerstand is zo laag mogelijk!