Konstrukcja i eksploatacja łańcucha
1 sierpnia, 2011W 1880 r. Harris Renold wynalazł i opatentował łańcuch rolkowy jako sposób przenoszenia napędu. Jest to konstrukcja metalowa dość złożona, która wymaga starannej pielęgnacji. Mimo tego, że dość szybko się zużywa, jest najbardziej rozpowszechnioną formą przenoszenia napędu w maszynach i urządzeniach ponieważ stanowi najlepszy kompromis między właściwościami użytkowymi i trwałością.
Poniżej przedstawiamy typowe konstrukcje łańcuchów napędowych rolkowych i łańcuchów napędowych tulejkowych szybkobieżnych. Różnica między tymi łańcuchami polega na tym, że łańcuch tulejkowy nie ma rolki.
Łańcuchy te mogą być jednorzędowe lub wielorzędowe, najczęściej występują jedno-, dwu- i trzyrzędowe.
Do połączenia dwóch końców łańcucha można użyć ogniwa złącznego prostego w przypadku parzystej liczby ogniw (podziałek).
Jeśli długość łańcucha stanowi nieparzysta wielokrotność podziałki, do połączenia dwóch końców łańcucha można użyć ogniwa złącznego wygiętego na jednym końcu i połączyć je ogniwem złącznym prostym.
Rozkład obciążenia
W przekładniach łańcuchowych występują obciążenia wynikające z cyklicznych naprężeń, przez co łańcuch podlega zmęczeniu. Poniżej przedstawiono schemat obciążenia.
Na łańcuchy największy wpływ ma zużycie połączeń łańcuchowych sworzeń ? tulejka.
Zużycie połączeń łańcuchowych sprawia, że łańcuch się wydłuża. Wydłużenie łańcucha może wynosić do 3% długości. Kiedy łańcuch wydłuży się poza tę wartość, współpraca z kołem będzie nieprawidłowa. W praktyce występują różne kryteria zużycia uzależnione od wielkości kół jak i od rodzaju łańcucha np. dla łańcuchów z wydłużoną podziałką jest to 1,5 %.
W przypadku wymiany zużytego łańcucha zalecana jest również wymiana kół.
Zużycie kół
Zużycie kół polega na ścieraniu i zmianie kształtu zęba. Zęby zaczynają przyjmować haczykowaty kształt. Dla kół pośredniczących koła łańcuchowe zwykle ścierają się na dnie wrębu. Gdy wrąb jest wytarty wystarczająco głęboko, rolki łańcucha mogą naciskać na wierzchołki zębów w momencie wchodzenia na koło pośredniczące i opuszczania go. Zużycie koła może być w łańcuchu źródłem obciążenia udarowego. Odwrócenie koła na wałku może czasami przedłużyć trwałość startego koła.
Smarowanie
Smarowanie ręczne:
Olej jest obficie stosowany za pomocą pędzla lub wtrysku przynajmniej raz na każde 8 godzin pracy. Ilość i częstotliwość smarowania powinny być wystarczające, aby zapobiec przegrzaniu łańcucha lub wystąpieniu czerwonobrązowego odbarwienia na połączeniach łańcucha.
Smarowanie kroplowe:
Olej nieprzerwanie kapie ze smarownicy na górne krawędzie płyt łączących lub ich boczne części. Ilość i częstotliwość powinny być wystarczające, aby zapobiec czerwonobrązowemu odbarwieniu smaru na połączeniach łańcucha. Zwykle częstotliwość kapania wynosi od 4 do 20 lub więcej kropli na minutę.
Smarowanie zanurzeniowe:
Dolna część łańcucha jest prowadzona przez miskę olejową znajdującą się w obudowie napędu. Poziom oleju podczas pracy powinien sięgać do linii podziałowej łańcucha w jej najniższym punkcie.
Smarowanie tarczowe:
Łańcuch pracuje powyżej poziomu oleju. Tarcza pobiera olej z miski olejowej i osadza go na łańcuchu, zwykle korzystając z przelotu. Wielkość średnicy tarczy powinna umożliwiać osiągnięcie prędkości odpowiedniej do efektywnego zebrania oleju. Wyższe prędkości mogą powodować pienienie się i przegrzewanie oleju.
Smarowanie wymuszone:
Smar jest zwykle dostarczany przez pompę cyrkulacyjną zdolną do zaopatrywania napędu łańcucha w nieprzerwany strumień oleju. Olej powinien być skierowany bezpośrednio na luźny łańcuch i stosowany wewnątrz pętli łańcucha i równomiernie wzdłuż szerokości łańcucha, aby zapewnić smarowanie wszystkich powierzchni elementów łańcucha.
Typy smarowania w zależności od rozmiaru (podziałki „p”) i prędkości łańcucha.
gdzie:
- A) Zakres smarowania ręcznego.
- B) Zakres smarowania kroplowego.
- C) Zakres kąpieli olejowej lub smarowania tarczowego.
- D) Zakres smarowania wymuszonego
Zużycie połączeń łańcucha podczas eksploatacji w zależności od jakości smarowania.
gdzie:
- a)Łańcuch niesmarowany w brudnym, szorstkim środowisku
- b)Niedostateczne smarowanie łańcucha
- c)Łańcuch właściwie smarowany
Zwykle na początku eksploatacji łańcucha następuje szybkie zużycie i etap ten jest nazywany zużyciem początkowym. Zużycie początkowe może być zminimalizowane poprzez wstępne obciążenie łańcucha (przeprężanie), co jest stosowane przez niektórych producentów. Przeprężanie wstępne może zwiększyć trwałość użytkową.
W czasie dalszej eksploatacji zużycie połączeń łańcucha następuje wolniej, co jest uważane jako zużycie normalne. Jeśli łańcuch jest odpowiednio smarowany, zużycie połączeń łańcucha postępuje w normalnym trybie i w końcu trwałość użytkowa łańcucha dobiega końca.