การพัฒนาอุตสาหกรรมตลับลูกปืน

จีนเป็นหนึ่งในประเทศที่คิดค้นตลับลูกปืนแบบหมุนได้เป็นรายแรกๆ ของโลก และโครงสร้างของตลับลูกปืนเพลาได้รับการบันทึกไว้ในตำราจีนโบราณ จากมุมมองของโบราณวัตถุและข้อมูลทางโบราณคดี ตลับลูกปืนที่เก่าแก่ที่สุดของจีนที่มีต้นแบบโครงสร้างตลับลูกปืนแบบหมุนได้สมัยใหม่ ปรากฏขึ้นในช่วงปี 221-207 ก่อนคริสต์ศักราช (ราชวงศ์ฉิน) ในหมู่บ้านเสวี่ยจยา อำเภอยงจี มณฑลชานซี หลังจากก่อตั้งสาธารณรัฐประชาชนจีน โดยเฉพาะอย่างยิ่งตั้งแต่ทศวรรษ 1970 ภายใต้แรงผลักดันอันแข็งแกร่งของการปฏิรูปและการเปิดประเทศ อุตสาหกรรมตลับลูกปืนได้เข้าสู่ยุคใหม่ของการพัฒนาอย่างรวดเร็วและมีคุณภาพสูง

ในช่วงปลายศตวรรษที่ 17 ซี. วัลโลว์ ชาวอังกฤษ ได้ออกแบบและผลิต ลูกปืนและติดตั้งตลับลูกปืนเหล่านั้นบนรถขนส่งไปรษณีย์เพื่อทดลองใช้ และ P. Worth ชาวอังกฤษได้จดสิทธิบัตรตลับลูกปืนนั้น ในช่วงปลายศตวรรษที่ 18 HR Hertz จากประเทศเยอรมนีได้ตีพิมพ์บทความเกี่ยวกับความเค้นสัมผัสของตลับลูกปืน บนพื้นฐานของผลงานของ Hertz นั้น R. Stribeck จากประเทศเยอรมนี A. Palmgren จากประเทศสวีเดน และคนอื่นๆ ได้ทำการทดสอบจำนวนมาก และมีส่วนช่วยในการพัฒนาทฤษฎีการออกแบบตลับลูกปืนและการคำนวณอายุการใช้งานจากการล้า ต่อมา NP Petrov จากรัสเซียได้นำกฎความหนืดของนิวตันมาใช้ในการคำนวณแรงเสียดทานของตลับลูกปืน

โอ. เรย์โนลด์ส จากสหราชอาณาจักร ได้ทำการวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์เกี่ยวกับการค้นพบของธอร์ และได้พัฒนาสมการเรย์โนลด์ส ซึ่งต่อมาได้วางรากฐานของทฤษฎีการหล่อลื่นแบบไฮโดรไดนามิก แบริ่งแบบเคลื่อนที่เชิงเส้นในยุคแรกนั้นใช้เสาไม้เรียงกันอยู่ใต้แผ่นรองรับ เทคนิคนี้อาจมีมาตั้งแต่การก่อสร้างมหาพีระมิดแห่งกิซา แม้ว่าจะไม่มีหลักฐานที่ชัดเจนก็ตาม แบริ่งแบบเคลื่อนที่เชิงเส้นสมัยใหม่ใช้หลักการทำงานเดียวกัน แต่บางครั้งก็ใช้ลูกบอลแทนแผ่นรองรับ ลูกกลิ้งตลับลูกปืนแบบเลื่อนและแบบกลิ้งรุ่นแรกๆ ทำจากไม้ ต่อมามีการใช้เซรามิก แซฟไฟร์ หรือแก้ว รวมถึงเหล็ก ทองแดง โลหะอื่นๆ และพลาสติก (เช่น ไนลอน เบคไลต์ เทฟลอน และ UHMWPE) กันอย่างแพร่หลาย

ตลับลูกปืนแบบหมุนมีความจำเป็นในการใช้งานหลายประเภท ตั้งแต่เพลาล้อสำหรับงานหนักและแกนหมุนของเครื่องมือกล ไปจนถึงชิ้นส่วนนาฬิกาที่มีความแม่นยำสูง ตลับลูกปืนแบบหมุนที่ง่ายที่สุดคือตลับลูกปืนแบบบูช ซึ่งเป็นเพียงบูชที่ประกบอยู่ระหว่างล้อและเพลา การออกแบบนี้ถูกแทนที่ด้วยตลับลูกปืนแบบลูกกลิ้งในภายหลัง ซึ่งแทนที่บูชแบบเดิมด้วยลูกกลิ้งทรงกระบอกจำนวนมาก โดยแต่ละลูกกลิ้งทำหน้าที่เหมือนล้อแยกกัน ตลับลูกปืนแบบลูกกลิ้งที่มีกรงแบบใช้งานได้จริงตัวแรกถูกคิดค้นโดยช่างทำนาฬิกา จอห์น แฮร์ริสัน ในปี 1760 สำหรับการผลิตนาฬิกาโครโนกราฟ H3

ตัวอย่างแรกสุดของตลับลูกปืนถูกค้นพบในเรือโรมันโบราณที่พบในทะเลสาบนามิ ประเทศอิตาลี ตลับลูกปืนไม้ชิ้นนี้ใช้สำหรับรองรับแผ่นโต๊ะหมุน เรือลำนี้สร้างขึ้นในปี 40 ก่อนคริสต์ศักราช กล่าวกันว่าเลโอนาร์โด ดา วินชี ได้บรรยายถึงตลับลูกปืนชนิดหนึ่งเมื่อประมาณปี 1500 ในบรรดาปัจจัยที่ยังไม่สมบูรณ์ต่างๆ ของตลับลูกปืน จุดสำคัญมากประการหนึ่งคือ จะมีการชนกันระหว่างลูกบอล ทำให้เกิดแรงเสียดทานเพิ่มเติม แต่สามารถป้องกันได้โดยการใส่ลูกบอลไว้ในกรง

ในศตวรรษที่ 17 กาลิเลโอ กาลิเลีย ได้บรรยายถึงตลับลูกปืนแบบ "ลูกบอลคงที่" หรือ "ตลับลูกปืนแบบกรง" เป็นครั้งแรก อย่างไรก็ตาม ในช่วงเวลาต่อมาอีกนาน การติดตั้งตลับลูกปืนบนเครื่องจักรก็ยังไม่ประสบความสำเร็จ สิทธิบัตรฉบับแรกสำหรับตลับลูกปืนแบบกรงได้รับโดยฟิลิป วอห์น แห่งคาร์มาร์เธน ในปี 1794

ในปี ค.ศ. 1883 ฟรีดริช ฟิชเชอร์ ได้เสนอแนวคิดในการใช้เครื่องจักรผลิตที่เหมาะสมเพื่อเจียรลูกเหล็กให้มีขนาดเท่ากันและมีความกลมที่แม่นยำ ซึ่งเป็นการวางรากฐานสำหรับการก่อตั้งอุตสาหกรรมตลับลูกปืนอิสระ “Fischers Automatische Guß” หรือชื่อย่อ stahlkugelfabrik หรือ Fischer Aktien-Gesellschaft ได้กลายเป็นเครื่องหมายการค้าที่จดทะเบียนเมื่อวันที่ 29 กรกฎาคม ค.ศ. 1905

ในปี 1962 เครื่องหมายการค้า FAG ได้รับการปรับเปลี่ยนและยังคงใช้มาจนถึงปัจจุบัน โดยกลายเป็นส่วนสำคัญของบริษัทในปี 1979

ในปี ค.ศ. 1895 เฮนรี ทิมเคน ได้ออกแบบตลับลูกปืนลูกกลิ้งเรียวเป็นครั้งแรก ซึ่งเขาได้จดสิทธิบัตรในอีกสามปีต่อมาและก่อตั้งบริษัททิมเคนขึ้น

ในปี ค.ศ. 1907 สเวน วิงควิสต์ จากโรงงานผลิตตลับลูกปืน SKF ได้ออกแบบตลับลูกปืนเม็ดกลมปรับแนวได้เองแบบสมัยใหม่เป็นครั้งแรก

ตลับลูกปืนเป็นส่วนประกอบพื้นฐานที่สำคัญของอุปกรณ์เครื่องจักรกลทุกชนิด และความแม่นยำ ประสิทธิภาพ อายุการใช้งาน และความน่าเชื่อถือของตลับลูกปืนมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งต่อความแม่นยำ ประสิทธิภาพ อายุการใช้งาน และความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์โดยรวม ในผลิตภัณฑ์เครื่องจักรกล ตลับลูกปืนจัดเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีความแม่นยำสูง ไม่เพียงแต่ต้องการการสนับสนุนอย่างครอบคลุมจากคณิตศาสตร์ ฟิสิกส์ และสาขาวิชาอื่นๆ อีกมากมายเท่านั้น แต่ยังต้องการวิทยาศาสตร์วัสดุ เทคโนโลยีการอบชุบความร้อน เทคโนโลยีการกลึงและการวัดที่แม่นยำ เทคโนโลยีการควบคุมเชิงตัวเลข และวิธีการคำนวณที่มีประสิทธิภาพ รวมถึงเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ที่ทรงพลัง และสาขาวิชาอื่นๆ อีกมากมาย ดังนั้นตลับลูกปืนจึงเป็นตัวแทนความแข็งแกร่งทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของประเทศในด้านผลิตภัณฑ์

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา บริษัทที่มีชื่อเสียงระดับโลกได้เข้ามาในตลาดตลับลูกปืนของจีนและจัดตั้งฐานการผลิต เช่น กลุ่มบริษัท SKF จากสวีเดน กลุ่มบริษัท Schaeffler จากเยอรมนี บริษัท Timken จากสหรัฐอเมริกา บริษัท NSK จากญี่ปุ่น บริษัท NTN และอื่นๆ บริษัทเหล่านี้ไม่เพียงแต่ดำเนินงานในระดับโลกเท่านั้น แต่ยังผลิตในระดับโลกด้วย โดยอาศัยข้อได้เปรียบด้านแบรนด์ อุปกรณ์ เทคโนโลยี เงินทุน และขนาดการผลิต ทำให้เกิดการแข่งขันอย่างดุเดือดกับบริษัทตลับลูกปืนในประเทศ ด้วยการพัฒนาของอุตสาหกรรมตลับลูกปืนของจีน โครงสร้างผลิตภัณฑ์ของปลอกเพลาจะเปลี่ยนแปลงไป สัดส่วนของผลิตภัณฑ์ระดับไฮเอนด์จะเพิ่มขึ้น ราคาขายต่อหน่วยก็จะสูงขึ้นเช่นกัน คาดว่าการผลิตตลับลูกปืนของจีนจะกลายเป็นฐานการผลิตและจำหน่ายตลับลูกปืนที่ใหญ่ที่สุดในโลก

ด้วยการแข่งขันที่ทวีความรุนแรงขึ้นอย่างต่อเนื่องในอุตสาหกรรมการผลิตตลับลูกปืน การควบรวมกิจการ และการปรับโครงสร้างเงินทุนระหว่างบริษัทผู้ผลิตตลับลูกปืนขนาดใหญ่จึงเกิดขึ้นบ่อยครั้งขึ้น และบริษัทผู้ผลิตตลับลูกปืนชั้นนำของประเทศต่างให้ความสำคัญกับการวิจัยตลาดอุตสาหกรรมมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งการศึกษาเชิงลึกเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมการพัฒนาอุตสาหกรรมและผู้ซื้อผลิตภัณฑ์ ด้วยเหตุนี้ แบรนด์ผู้ผลิตตลับลูกปืนชั้นนำของประเทศจำนวนมากจึงเติบโตอย่างรวดเร็วและค่อยๆ ก้าวขึ้นเป็นผู้นำในอุตสาหกรรมการผลิตตลับลูกปืน!