rullaavuutta

Rullaavuus on fyysinen ominaisuus, joka kuvaa kappaleen kykyä liikkua rullamalla sen kosketuspinnalla. Käytännössä rullaavaa liikettä syntyy, kun esine kiertyy ja kosketuspinnan vaihtuminen tapahtuu pääosin pyörimisliikkeen avulla, jolloin liike ei perustu merkittävästi sliding-kitkaan. Rullaavuus voidaan nähdä ominaisuutena, joka vaikuttaa energiatehokkuuteen ja hallittavuuteen erityisesti pyöri- ja telajärjestelmissä sekä robotiikassa.

Rullaavuuteen vaikuttavat tekijät ovat moninaisia. Massan määrä ja sen jakautuminen vaikuttavat siihen, kuinka helposti esine aloittaa ja ylläpitää rullauksen. Geometria, kuten pyörän halkaisija ja reunojen muoto, sekä materiaalin elastisuus ja laakeroinnin laatu vaikuttavat sekä vierintävastukseen että liikkuvuuteen. Alustan ominaisuudet, kuten karkeus, kosteus ja lämpötila, vaikuttavat myös rullaavuuteen. Yleisesti rullaavuuteen liittyy vierintävastus, joka kuvaa estettä, joka vastustaa rullamista ja johon vaikuttavat sekä materiaalit että järjestelmän hajoamis- ja hysteresis-häviöt.

Vierintävastus määritellään usein vierintävastuksen kerroin C_rr, jolloin samaan normaalivoimaan N kohdistuva vastus F_rr on F_rr = C_rr · N. C_rr riippuu materiaalista, paineesta, nopeudesta ja alustasta sekä koetusta lämpötilasta. Rullaavuuteen liittyy myös energian menetys erilaisissa laitteissa ja rakenteissa, kuten renkaissa, kampajarunkoissa ja laakereissa, mikä vaikuttaa kuljetus- ja konekäytön tehokkuuteen.

Rullaavuus on keskeinen käsite muun muassa ajoneuvojen polttoaineenkulutuksessa, kuljetinjärjestelmissä sekä robotiikassa ja urheilu- ja vapaa-ajan laitteissa. Sen optimointi parantaa energiatehokkuutta ja suorituskykyä.

Lisätietoja: vierintävastus, rullaus, rullausmekanismi, laakerointi.