Een YouTube-kanaal gespecialiseerd in 3D-printing laat zien hoe driehoekige vormen perfect kunnen rollen maar niet geschikt zijn als kogellagers, schrijft Herbert Blankesteijn.

Het is moeilijk in tekst duidelijk te maken, vandaar dat het onderwerp zo geschikt is voor een video. Er zijn vormen die geen bol zijn maar wel in elke stand dezelfde diameter hebben. Neem bijvoorbeeld een driehoek en vervang elke zijde door een cirkelsegment met als middelpunt het tegenoverliggende hoekpunt. Liefhebbers van autotechniek herkennen de vorm van de ronddraaiende zuiger van een wankelmotor. Geeft het ding een dikte, zet ‘m op tafel en leg er een glasplaat op. De glasplaat rolt er heerlijk overheen, steeds op gelijke hoogte boven de tafel, alsof er geen hoekpunten zijn.
 

Fiets zonder assen

Dit demonstreert de jonge Australiër Angus Deveson op zijn kanaal Maker’s Muse. Het gaat bij hem meestal over 3D-printing, maar dit onderwerp is geometrisch zo interessant dat het nu vooral daarover gaat. Hij geeft meer voorbeelden van ‘krommen van constante breedte’, laat 3D-varianten zien en vertelt over hun eigenaardigheden.

Daarbij zet hij een prettig palet van middelen in, zoals demonstraties op tafel, beelden van allerlei grafische en 3D-software, en videobeelden die elders zijn geschoten. Zo blijkt er ooit een fiets te zijn gemaakt met driehoekige wielen. Die moet het echter stellen zonder assen omdat de hoogte van de as boven het wegdek niet constant zou zijn.


Klemzittende kogels

De video ging viraal (bijna 3 miljoen views) en leidde tot interessante vragen. Zou je, om maar iets te noemen, op basis van deze vormen kogellagers kunnen maken?

Deveson maakt de voorgestelde lagering op de 3D-printer en laat zien waarom die niet werkt. De gekromde driehoeken houden duidelijk zichtbaar de as en het wiel op de goede, constante afstand. Maar intussen varieert wel de afstand tussen de ‘kogels’ onderling. Het gevolg is dat ze elkaar juist klemzetten en meer schuiven dan rollen.
 


 

Tekst: Herbert Blankesteijn