Rollkontakt ist ein mechanisches Phänomen, bei dem Rollkörper wie Räder oder Lager miteinander in Kontakt kommen, oder Oberflächen wie Fahrbahnen. An dem Punkt, an dem sie sich treffen, ist die Relativgeschwindigkeit Null. Dem liegt ein breites Spektrum mechanischer Prozesse zugrunde, von den Zahnrädern in Autos bis hin zu Förderbändern. Forscher untersuchen die Physik des Wälzkontakts, weil sie wichtige Informationen darüber liefert, wie und wann Lager ausfallen. Es ist eine besondere Art von mechanischem Verschleiß.
In einem einfachen Beispiel können zwei Lager gegeneinander abrollen, um ein Gelenk zu schwenken und zu bewegen. Wenn sie ihre Position ändern, kommen sie in Rollkontakt. Dieser Punkt kann eine Relativgeschwindigkeit von Null haben, aber die Dehnung kann sehr hoch sein, weil die Kraft dort konzentriert ist. Folglich neigt eine Wälzkontaktermüdung dazu, sich über die Oberflächen der Lager hinweg zu entwickeln. Sie können je nach Belastung der Verbindung Risse, Lochfraß und andere Probleme entwickeln.
Der Grad der Reibung in Wälzgelenken kann von ihrer Konstruktion, ihrer Verwendung und den Schmiermitteln abhängen, die hinzugefügt werden können, um ihre Bewegung zu glätten. Geringe Reibung ermöglicht eine nahtlosere und funktionellere Bewegung eines Gelenks und kann die Belastung der Komponenten reduzieren. Es kann auch Rutschigkeit verursachen, die einen Kompromiss erfordern kann. Bei Autos zum Beispiel ist eine gewisse Reibung erforderlich, damit die Räder besser auf der Straße greifen, während zu viel das Auto verlangsamen und die Handhabung erschweren würde.
Die Forschung zu Wälzkontaktverbindungen untersucht die Bedingungen, die vorliegen müssen, damit Komponenten oder ganze Verbindungen versagen. Hoher Druck und hohe Reibung neigen dazu, die Ausfallrate zu erhöhen, ebenso wie raue Bedingungen. Staubstürme können zum Beispiel Sand in die Fugen treiben, wodurch die Lager schneller verschleißen. Diese Forschung hilft Ingenieuren zu bestimmen, wie Lager effektiver konstruiert werden können, um starke, zuverlässige Verbindungen mit minimalem Wartungsbedarf zu schaffen.
Formen des Rollkontakts sind in der menschlichen Bevölkerung seit extrem langer Zeit in Gebrauch. Eine der frühesten Formen des Lagers war die Baumstammrolle, die es Menschen ermöglichte, massive Gegenstände zu bewegen, indem sie sie entlang einer Reihe von Baumstämmen schob. Die Leute legten Baumstämme aus, legten Gegenstände darauf und schoben sie. Als sich die Baumstämme unter den Objekten drehten, zwangen sie sie nach vorne auf Baumstämme an der Vorderseite des Clusters. Irgendwann sprangen einzelne Protokolle von unten heraus und konnten recycelt werden, indem sie wieder an der Vorderseite des Arrays platziert wurden.