सख्ती का कारण क्या है? इन्हें कैसे कम करें.

जब तक आप वायलिन नहीं बजा रहे हों, स्टिक्शन या स्टिक-स्लिप, दो सतहों के बीच स्थैतिक और गतिशील घर्षण के बीच अंतर के कारण होने वाली एक अवांछित स्थिति है। जब रैखिक गाइडों में कठोरता उत्पन्न होती है, तो इससे बकबक ("झटकेदार" गति), जब्त गति, टोक़ आवश्यकताओं में उतार-चढ़ाव, या ओवरशूटिंग के रूप में सटीकता की हानि हो सकती है।

सख्ती का कारण क्या है?

दो सतहों के बीच स्थैतिक घर्षण (μs) का गुणांक लगभग हमेशा गतिशील (गतिज) घर्षण (μk) के गुणांक से अधिक होता है, और घर्षण में यह भिन्नता स्टिक-स्लिप का अंतर्निहित कारण है।

सभी सतहों में कुछ मात्रा में खुरदरापन होता है। यहां तक ​​कि अत्यधिक तैयार और पॉलिश की गई सतहें भी पूरी तरह से चिकनी नहीं होती हैं - उनमें चोटियां ("एस्पैरिटीज़" के रूप में संदर्भित) और घाटियां होती हैं जो सतहों के प्रभावी संपर्क क्षेत्र को कम करती हैं। दूसरे शब्दों में, कुछ स्थानों पर, केवल दो सतहों की चोटियाँ ही संपर्क में होती हैं, जबकि अन्य स्थानों पर, एक सतह की चोटियाँ दूसरी सतह की घाटियों में बस जाती हैं। और कुछ स्थानों पर सतहों के बीच कोई संपर्क नहीं है।

चूँकि व्यक्तिगत संपर्क क्षेत्र बहुत छोटे होते हैं, सतहों के बीच दबाव बहुत अधिक होता है (दबाव = बल ÷ क्षेत्र), और इन बिंदुओं पर कोल्ड वेल्डिंग नामक प्रक्रिया के माध्यम से आसंजन होता है।

सतहों के हिलने से पहले, इस आसंजन का कारण बनने वाले बंधनों को तोड़ना होगा। इसी तरह, जहां सतहें आपस में जुड़ती हैं (एक सतह की चोटियां दूसरी सतह की घाटियों में बस जाती हैं), घर्षण, या प्लास्टिक विरूपण, इन आपस में जुड़े क्षेत्रों को तोड़ने और सतहों को हिलने की अनुमति देने के लिए होना चाहिए।

एक बार जब प्रेरक बल सतहों के बीच इन बंधनों को तोड़ने और स्थैतिक घर्षण पर काबू पाने के लिए पर्याप्त हो जाता है, तो गति शुरू हो जाती है। लेकिन गति के दौरान भी, कुछ घर्षण अभी भी होता है क्योंकि सतहें अभी भी पूरी तरह से चिकनी नहीं हैं। शेष सतह खुरदरेपन के कारण गति के प्रतिरोध को गतिशील, या गतिज, घर्षण कहा जाता है।

सख्ती कैसे कम करें

रैखिक बीयरिंगों के लिए जो स्नेहन का उपयोग करते हैं (वस्तुतः सभी रीसर्क्युलेटिंग बीयरिंग और कुछ सादे बीयरिंग), असर सतहों के बीच की गति सतहों के बीच सूक्ष्म स्थानों में स्नेहन खींचती है। जैसे-जैसे सतहों का सापेक्ष वेग बढ़ता है, स्नेहन फिल्म मोटी हो जाती है और सतह से सतह का संपर्क कम हो जाता है, इसलिए सतहों के बीच घर्षण कम हो जाता है।

लेकिन रैखिक बीयरिंग एक सीमित दूरी तय करते हैं और फिर विपरीत दिशा में लौटते हैं (रेडियल बीयरिंग के विपरीत, जो एक ही दिशा में अनिश्चित काल तक घूम सकते हैं), इसलिए वे मिश्रित स्नेहन के रूप में जाने जाने वाले समय की एक अच्छी मात्रा खर्च करते हैं, जहां घर्षण होता है सतहों के गुणों और स्नेहक के गुणों दोनों द्वारा निर्धारित किया जाता है। इसलिए, रीसर्क्युलेटिंग बियरिंग्स (और कुछ सादे बियरिंग्स) में घर्षण के प्रभाव को नियंत्रित करने या कम करने के लिए उचित स्नेहन सबसे अच्छा तरीका है।

स्टिक-स्लिप, या स्टिक्शन, रीसर्क्युलेटिंग बियरिंग्स की तुलना में सादे बियरिंग्स में अक्सर अधिक समस्याग्रस्त होता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि सादे बीयरिंगों में स्थैतिक और गतिशील घर्षण गुणांक के बीच अधिक अंतर का अनुभव होता है। और एक सादे बियरिंग का घर्षण गुणांक लागू भार, टूट-फूट और पर्यावरणीय कारकों के आधार पर भिन्न हो सकता है।

गोल शाफ्ट पर चलने वाले सादे बीयरिंगों के लिए, स्टिक-स्लिप के प्रभावों का मुकाबला करने का एक तरीका उच्चतम सतह फिनिश (सबसे कम सतह खुरदरापन) के साथ शाफ्ट चुनना है जो व्यावहारिक है। और 2:1 अनुपात (जिसे 2:1 नियम या बाइंडिंग अनुपात भी कहा जाता है) का पालन करना - जो निर्दिष्ट करता है कि मोमेंट आर्म की दूरी असर की लंबाई से दोगुनी से अधिक नहीं होनी चाहिए - स्टिक-स्लिप को रोकने के लिए अक्सर आवश्यक होता है सादा असर अनुप्रयोग।

स्टिक-स्लिप को कम करने या रोकने का एक अन्य विकल्प एयर बेयरिंग गाइड का उपयोग करना है। वायु बीयरिंगों के लिए, घर्षण केवल गति से वायु अपरूपण का एक कार्य है। इसलिए, एयर बेयरिंग असेंबली में स्थैतिक और गतिज घर्षण के बीच का अंतर अनिवार्य रूप से शून्य है, इसलिए स्टिक-स्लिप की समस्या लगभग समाप्त हो जाती है।