1 Quoi? Les roulements ont été utilisés pour la première fois dans l’Antiquité ?
Depuis l’Antiquité, les humains ont développé de nombreuses façons de réduire les frictions. Regardons maintenant l'exemple des pyramides égyptiennes.
Les pyramides ont été construites à l’aide de pierres énormes et lourdes empilées les unes sur les autres. La taille de ces rochers est étonnante : comment diable les peuples anciens déplaçaient-ils des pierres aussi lourdes ? Vous pouvez deviner la réponse en étudiant les peintures murales égyptiennes anciennes.
Il existe de nombreuses peintures murales représentant des structures pyramidales, dans lesquelles on peut voir des rondins rouler sous d'énormes pierres. Les chercheurs pensent qu’en faisant rouler ces bûches, la friction était réduite, permettant ainsi à relativement peu de force de déplacer ces pierres extrêmement lourdes. Ce mode de transport des pierres a donné naissance à l'idée d'éléments roulants (rouleaux) utilisés dans les roulements.
À travers les âges, les progrès réalisés par l'humanité en matière de réduction des frictions varient selon les périodes et les méthodes, mais peuvent être observés partout dans le monde. Cela démontre l’importance de réduire les frictions pour des mouvements plus fluides tout au long de l’histoire de l’humanité.
2. Léonard de Vinci a-t-il été le premier à penser à utiliser des roulements avec des cages ?
Léonard de Vinci était un artiste italien exceptionnel et l'un des « gens typiques de la Renaissance ». Il n'est pas exagéré de l'appeler le « père » des roulements modernes.
Passionné et curieux de tout, Léonard a laissé une profonde impression non seulement dans le monde de l'art mais aussi dans le domaine de la conception mécanique. Un croquis d'un roulement, partie intégrante d'une machine, se trouve dans l'un de ses carnets. Cette ingéniosité inégalée a abouti à des roulements qui réduisent considérablement la friction.
La structure est une structure de deux anneaux supérieur et inférieur (anneaux de siège) et de billes roulantes (éléments roulants) prises en sandwich entre les anneaux. Étonnamment, le croquis comprend même une « cage » pour que les balles n'entrent pas en contact les unes avec les autres.
Ceci est presque identique à la construction de roulements que nous continuons à utiliser aujourd'hui. Cette « structure de roulement de base » composée de chemins de roulement, d'éléments roulants (« billes » ou « rouleaux ») et de cages a été proposée il y a environ 500 ans. C'est précisément grâce au génie de Léonard, homme de la Renaissance, que les roulements ont pu franchir cette étape importante. Mais même s’il parvenait à découvrir cette structure porteuse de base, la construction et la production en série d’un tel dispositif seraient une autre affaire. Pour fabriquer des roulements largement utilisés dans les machines, il faut attendre la révolution industrielle.
3. La popularité des roulements s'est produite pendant la révolution industrielle
La révolution industrielle a duré approximativement du milieu du-18e siècle au 19e siècle. L'acier a été produit en série, ce qui a permis pour la première fois de produire en série des roulements en acier à haute résistance. Cela signifie que les roulements peuvent être utilisés dans un large éventail de domaines industriels. L'utilisation de roulements sur les essieux fut une découverte particulièrement importante de l'ère industrielle.
La première étape est le roulement à billes, utilisé dans les axes de vélo, qui utilise des « billes » comme éléments roulants. Cela est devenu très populaire. Des roulements à rouleaux ont ensuite été développés. Il utilisait des « rouleaux » comme éléments roulants et était utilisé sur les essieux des calèches. L’avènement des essieux à roulements a permis un énorme bond en avant dans le domaine du transport et du mouvement.
Presque au même moment, les roulements ont commencé à être utilisés dans diverses machines industrielles, apportant ainsi une grande contribution à l'industrialisation. Au cours de la révolution industrielle, les roulements ont secrètement contribué au développement industriel et sont devenus une existence indissociable pour l’humanité.
4. L'histoire des roulements japonais
Les premiers roulements fabriqués au Japon auraient été produits en 1916 pour répondre à une commande de la marine impériale. Le prédécesseur de JTEKT, Koyo Seiko (plus tard Koyo Seiko Co., Ltd.), a commencé à produire et à vendre des roulements cinq ans plus tard, en 1921.
Avec la demande intérieure de vélos en croissance constante au Japon et l'émergence de l'automobile, l'industrie japonaise des roulements semble prête à progresser et à se développer de manière constante. L'avenir est prometteur. C’est alors que la Seconde Guerre mondiale éclata. Les usines du Japon ont subi d’énormes dégâts de guerre et l’industrie des roulements a été durement touchée.
Mais les fabricants de roulements japonais ont refusé de bouger. Nous avons travaillé ensemble pour développer un processus de fabrication de roulements de haute qualité. La précision et les performances des roulements de fabrication japonaise sont non seulement restaurées, mais meilleures que jamais.
À mesure que la motorisation augmente, de plus en plus de roulements sont développés pour améliorer la durabilité et la fiabilité des automobiles, entraînant une augmentation de la demande intérieure de roulements au Japon. Les roulements ont joué un rôle clé dans la croissance économique miraculeuse du Japon à cette époque. Finalement, la précision et les performances des roulements japonais ont été reconnues dans le monde entier, nous permettant ainsi de pénétrer le marché international. Aujourd'hui, les roulements japonais étant devenus célèbres dans le monde entier, environ 30 % des roulements de la planète sont l'œuvre de fabricants de roulements japonais.
5. L'histoire évolutive des roulements est l'histoire du développement de la civilisation humaine
Si les roulements n’avaient pas été développés, les humains auraient probablement encore du mal à exercer une force énorme pour déplacer des objets lourds, sans compter que nous n’aurions certainement pas toutes les commodités et le confort modernes qu’offrent les machines.
La naissance et l'évolution des repères ont eu un impact incommensurable sur le développement de la civilisation humaine.
Les roulements sont le produit de la sagesse de nos anciens ancêtres et ont joué un rôle clé, bien que caché, dans l’histoire de l’industrialisation.
L'histoire du développement des roulements
Les roulements sont le support des arbres de transmission mécanique et constituent une garantie importante pour les performances, le fonctionnement et l'efficacité de l'hôte. Ils sont connus sous le nom de « joints » de la machine. Sa fonction principale est de transmettre la force et le mouvement et de réduire les pertes par frottement.
Je crois que peu de gens savent que la première origine des roulements est la Chine et qu'elle a une histoire de plusieurs milliers d'années.
// Origine des roulements //
Selon les dernières archives archéologiques, la roue lente est née il y a 8,000 ans, ou elle a déjà évolué jusqu'à un stade. En mars 2010, un support de tour de poterie en bois a été découvert sur le site culturel de Kuahuqiao, ce qui a confirmé que la technologie chinoise du tour de poterie précédait les deux bassins fluviaux d'Asie occidentale de plus de 2,000 ans. Cela signifie que la Chine a commencé à utiliser des roulements plus tôt que l’Asie occidentale, ou qu’elle a utilisé le principe des roulements. .
Le socle d'un tour de poterie en bois découvert sur le site culturel de Kuahuqiao
La base de ce tour de potier en bois ressemble à une plate-forme ronde trapézoïdale. Il y a un petit cylindre surélevé au centre de la table supérieure, qui est l'axe du plateau tournant du tour de potier. Le plateau tournant permet la rotation à travers l'arbre de la table circulaire, qui est le prototype du roulement.
Diagramme schématique du fonctionnement du tour de potier sur le site culturel de Kuahuqiao
La roue lente traversant le pont du lac est la première fois que les humains utilisent des machines à roues et à essieux pour fabriquer de la poterie, et c'est également la première fois que des découvertes archéologiques utilisent des roulements.
Diagramme schématique de la restauration du dispositif à roue lente de la dynastie Wei du Nord dans la ville de Datong, province du Shanxi
1 Fosse de voiture 2 Pieux de voiture 3 Baril de voiture 4 Disque de roue 5 Point central du disque de roue
Plus tard, les gens ont découvert que des roues en bois de plus grand diamètre étaient utilisées pour un transport plus rapide, de sorte que les diamètres des roues en bois devenaient de plus en plus grands, évoluant progressivement vers des roues avec essieux, qui formaient le premier prototype de roues. Bien entendu, la roue est aussi une invention de notre nation chinoise.
Durant la période de l'Empereur Jaune, il y a 4 700 ans, le premier véhicule de l'histoire de l'humanité est entré sur la scène de l'histoire.
Huangdi construisait des chars, c'est pourquoi il s'appelait Xuanyuan.
Xuan est une sorte de voiture couverte dans les temps anciens, et l'arbre est l'élément de base de la voiture.
L’émergence des paliers lisses met en avant le besoin de lubrification ou favorise le développement de la tribologie.
Le Livre des Chants est le plus ancien recueil de poésie de Chine. Par conséquent, la poésie est probablement originaire du début de la dynastie Zhou jusqu’au milieu de la période des Printemps et Automnes, c’est-à-dire du 11ème siècle avant JC au 6ème siècle avant JC. Dans le chapitre « Livre des Chants · Beifeng · Quanshui », il y a un dicton : « Porter de la graisse et porter la juridiction, rendre le char avec des paroles de grandeur. Atteindre le sommet de Wei, est-ce parfait et nuisible ? La juridiction était interprétée comme « la clé d'extrémité de l'essieu » dans les temps anciens. Utilisé sur les voitures anciennes, il équivaut à ce que l’on appelle aujourd’hui une épingle. Il traverse l'extrémité de l'essieu et peut « lier » la roue pour fixer la roue axialement ; et « graisse » est bien sûr un lubrifiant, et « retour » signifie rentrer chez soi. , "Mai" signifie rapide. Traduites en chinois moderne, ces lignes de poésie sont les suivantes : Utilisez de la graisse pour lubrifier l'essieu, vérifiez la goupille à l'extrémité de l'essieu, conduisez un long chemin et renvoyez-moi chez moi. Dépêchez-vous de rejoindre la garde de votre ville natale ! Ne me culpabilise pas.
Juridiction
Les dynasties Qin (221-206 avant JC) et Han avaient des structures rudimentaires de repères et de formes d'écriture portantes.
En raison de la pratique de l'invention et de l'application de la technologie des roulements sous les dynasties Zhou, Qin et Han, dans certains classiques culturels importants des dynasties Qin et Han, des mots spéciaux liés aux roulements avec des connotations claires et une écriture mature ont été enregistrés et souvent utilisé. Parmi eux, les plus courants sont les mots « axe » tels que « 釭 » et « 锏 » ainsi que les mots sujet-prédicat tels que « axe recevoir » (voir « Shuowen Jiezi »). Dans le Japon contemporain, l'expression écrite du roulement est encore « axe ». Dans la dynastie Qin qui écrit en Xiaozhuan, il y a « axe », « roulement », « 锭 » et « machine ». La signification originale des caractères de la dynastie Han est expliquée comme suit : « axe » signifie tenir la roue, « cheng » signifie servir ou recevoir, « 釭 » signifie le fer dans le moyeu et « machine » signifie le fer dans l'essieu. On peut voir que les dynasties Qin et Han ont établi le concept culturel et la forme d'écriture porteurs.
Objet en bronze en forme d'anneau avec cavité interne trouvé dans la campagne du Shaanxi, en Chine
(IIe siècle avant JC)
Dynastie Yuan (1206-1367) Jianyi a utilisé la technologie des roulements cylindriques
La sphère simplifiée est simplifiée de la sphère armillaire. La sphère armillaire est un instrument principalement utilisé pour l'observation astronomique. Ses parties peuvent être divisées en deux parties : les pièces de support et les pièces mobiles. Les pièces de support comprennent le Shui Fu, les piliers du dragon, les doubles anneaux de Tianjing, les anneaux simples équatoriaux et le Tianzhu au centre du Shui Fu. L'image ci-dessous montre visuellement les principales parties décoratives de support de la sphère armillaire.
Modèle simplifié de sphère armillaire et diagramme schématique de ses composants
// Développement de roulements modernes //
La naissance du premier ensemble de roulements domestiques dans la Chine moderne
Au début de 1937, Wang Ruibao et Ma Genbao ont apporté des bagues intérieures et extérieures, des cages, des billes d'acier et d'autres échantillons de roulements « 1511 » de Wuxi à Qin Furong, le propriétaire du stand de quincaillerie Qin Fuxing, et ont proposé l'idée de fabriquer conjointement des roulements. Qin Furong a constaté que l'échantillon était similaire au produit japonais NSK et a entendu Wang et Ma dire que le coût des anneaux en acier forgés à partir d'acier ferroviaire ne représentait qu'un tiers de celui des produits japonais. Il pensait que c'était rentable, alors il a fabriqué un anneau en acier à Mantingfang. L'usine de machines Qin Fuxing a été ouverte au n° 48, « Yueguili », Zhilong, avec Wang Ruibao et Ma Genbao comme conseillers techniques.
L'équipement à cette époque se composait uniquement de deux tours à bande, de deux poinçonneuses à pédale et d'une perceuse. Les tours servaient également de meuleuses. En plus des billes d'acier importées, les viroles sont forgées par Gaoshun Tai Iron Shop. Le matériau est de l'acier ferroviaire et trempé avec de l'hydrure de sodium. Le dispositif de retenue est constitué de tôles de fer et est bleui avec du nitrate de potassium. Dans le même temps, des jauges à tampon et des rubans d'acier sont utilisés comme outils de mesure. Il s'agit du premier décor produit localement à Shanghai. Le roulement à billes auto-alignant à double rangée « 1308 » est né dans des conditions aussi simples. Il s'agit également du premier ensemble de roulements nationaux en Chine, et la marque du produit est SRF.
Usine de fer à collier d'arbre de matériel Qin Fuxing
De 1937 à 1945, plus de dix ateliers, dont Qin Fuxing Hardware Factory, Shanghai Jinchang Iron Factory, Rongtai New Machine Factory, Qin Fuxing Machine Factory, Jinxing Iron Factory, Yuan Xingchang Machine Factory, Jincheng Machine Factory, etc., ont commencé à fabriquer des roulements, jetant ainsi les bases de la production nationale de roulements à Shanghai.
Les repères de la Chine ont traversé une longue histoire, mais il reste encore un long chemin à parcourir pour devenir plus grande et plus forte.
International
// Histoire du développement mondial //
En parlant de l’origine des roulements étrangers, cela remonte à la période égyptienne antique.
La première forme de roulements à mouvement linéaire était une rangée de tiges de bois placées sous le pied-de-biche. Cette technologie pourrait remonter à la construction de la Grande Pyramide de Gizeh, bien qu’il n’existe aucune preuve claire. Les roulements à mouvement linéaire modernes utilisent le même principe de fonctionnement, sauf que des billes sont parfois utilisées à la place des rouleaux.
Période de démarrage
Des axes de roues robustes aux broches de machines-outils en passant par les pièces de montres de précision, les roulements rotatifs sont nécessaires dans de nombreuses applications.
Le roulement pivotant le plus simple est un roulement à manchon, qui est simplement une bague prise en sandwich entre la roue et l'essieu.
Cette conception a ensuite été remplacée par des roulements, qui ont remplacé les bagues d'origine par de nombreux rouleaux cylindriques, chaque élément roulant agissant comme une roue séparée. Le premier roulement à cage utilisé a été inventé par l'horloger John Harrison en 1760 pour fabriquer le chronographe H3.
Au XVIIe siècle, Galilée a fait la première description des roulements à billes à « billes fixes » ou à « billes à cage ».
Pendant longtemps, l'installation de roulements sur la machine n'a pas été réalisée. Le premier brevet pour les rainures à billes date de 1794. Un fabricant de fer nommé Philip Vaughan à Carmarthen, au Pays de Galles, utilisait des roulements à billes comme roulements d'essieu pour les chariots. Ce n’est que dans les années 1950 et 1960 que les gens ont utilisé des roulements à billes comme roulements d’essieux pour les voitures. Les roulements à billes sont largement utilisés dans les arbres des manèges pour enfants, les arbres d'hélice, les tourelles de mitrailleuses des navires de guerre, les fauteuils, les vélos et autres équipements.
En 1883, le fondateur de FAG, Friedrich Fisher, proposa l'idée d'utiliser des machines de production adaptées pour broyer des billes d'acier de même taille et de même rondeur précise. Les bases de la création d’une industrie indépendante des roulements ont été posées.
Photo du broyeur à boulets conçu par Friedrich Fischer
En 1895, Henry Timken conçoit le premier roulement à rouleaux coniques. Trois ans plus tard, il obtient le brevet et crée la société Timken.
En 1907, Sven Wingquist, de l'usine de roulements SKF, a conçu le premier roulement à billes à rotule automatique moderne.
À cette époque, même si l’invention des roulements existait depuis un certain temps, la production industrielle de roulements venait tout juste de démarrer et était assez naïve.
Image Dessin original de Sven Wingquist d'un roulement à billes à alignement automatique en 1907
période de croissance
Les deux guerres mondiales stimulent le développement de l’industrie militaire. La place des roulements dans l’industrie militaire est devenue de plus en plus importante. Parallèlement au développement rapide de la science et de la technologie, à la stabilité à court terme après la Première Guerre mondiale et au besoin urgent d'armes pendant la Seconde Guerre mondiale, l'industrie mondiale des roulements s'est développée rapidement et la variété des roulements s'est accrue. Il est largement utilisé dans les automobiles, les avions, les chars et les véhicules blindés, les machines-outils, les instruments, les compteurs, les vélos, les machines à coudre et bien d'autres domaines.
Pendant la Seconde Guerre mondiale, avec la modernisation des méthodes de guerre et la compréhension et l'attention portées par les gens aux roulements, divers pays avaient un besoin urgent de roulements et étaient désireux de créer une industrie de roulements. Un grand nombre d’usines de roulements sont apparues dans divers pays.
Cela ne peut être constaté qu’à partir de la sélection des moments où les forces alliées ont attaqué les nazis allemands.
Les bombardements à fragmentation à grande échelle, détruisant d’un seul coup le moral et l’économie de l’ennemi, étaient une tactique typique de la Seconde Guerre mondiale. Lorsqu'ils attaquaient des cibles en Allemagne, les Alliés pensaient que pour affaiblir l'efficacité au combat de l'ennemi, ils devaient mener des bombardements ciblés sur les usines et bases de fabrication de sous-marins, les usines de fabrication d'avions, les usines de roulements, les raffineries de pétrole, les usines de caoutchouc synthétique et les véhicules allemands. L'usine de roulements a été désignée comme une cible clé des bombardements. La petite ville de Schweinfurt, où étaient concentrées les usines allemandes de roulements, fut lourdement bombardée à deux reprises en août et octobre 1943.
La mission de bombardement a été réalisée par l'as américain Eighth Air Force. Le ministre des Munitions de l'Allemagne nazie, Albert Schupe, a admis que le bombardement du mois d'août avait réduit la production allemande de roulements de 38 %, tandis que les résultats du bombardement d'octobre avaient entraîné la destruction de 65 % des entreprises de roulements.
Période de développement
Avec le développement rapide des hautes et nouvelles technologies telles que l'aérospatiale, les ordinateurs électroniques, les instruments optiques et électromagnétiques et les machines de précision, l'industrie mondiale des roulements, qui incarne le niveau de la science et de la technologie contemporaines, est entrée dans une phase d'innovation globale dans la technologie de fabrication. , développement rapide des variétés, amélioration vigoureuse des performances et de la précision, et de plus en plus mature et parfaite Une nouvelle ère dans l'histoire.
À cette époque, il existait toutes sortes de roulements aux usages polyvalents. Actuellement, il existe des dizaines de milliers de variétés à roulement. Les roulements extra-larges mesurent jusqu'à 38 mètres et les roulements miniatures ne mesurent que quelques dixièmes de millimètre. Il existe des roulements à billes traditionnels à une rangée, à deux rangées et à plusieurs rangées, des roulements à rouleaux, des roulements à aiguilles, des roulements coniques, des roulements non lubrifiés, des roulements autolubrifiants, des roulements à contact oblique, des roulements de transmission, des roulements à joint universel, ultra-minces. roulements muraux, roulements d'unité de moyeu, roulements à air, roulements linéaires, roulements supraconducteurs, roulements à lévitation magnétique, etc.
L'industrie des roulements est devenue un grand succès. En tant que composant, les petits roulements représentent un marché unique et à grande échelle qui ne peut être ignoré. Le commerce des roulements a marqué le début de son apogée.
