Makaralı zincir - Roller chain

Makaralı zincir ve dişli

Çizim makaralı zincir bölgesinin Leonardo da Vinci

Zincir veya Makaralı zincir türüdür zincirli tahrik en yaygın olarak iletilmesi için kullanılan mekanik güç , iç kadar her türlü endüstriyel içeren ve makineler, konveyörler , tel ve - boru - çekme makineleri, baskı presleri , arabalar , motosikletler ve bisikletler . Yan bağlantılarla bir arada tutulan bir dizi kısa silindirik makaradan oluşur. Bir adı verilen bir dişli çarkı ile tahrik edilmektedir zincir dişlisi . Basit, güvenilir ve verimli bir güç aktarımı aracıdır.

Leonardo da Vinci'nin 16. yüzyılda yaptığı eskizlerde rulmanlı bir zincir görülüyor . 1800'de James Fussell , denge kilidini geliştirmek için bir makaralı zincirin patentini aldı ve 1880'de Hans Renold bir burçlu makaralı zincirin patentini aldı.

Zincirin yapımı

Yapıyı gösteren iki farklı boyutta makaralı zincir.

Burç makaralı zincirde değişen iki tip bakla vardır . Birinci tip, üzerinde iki silindirin döndüğü iki manşon veya burç tarafından bir arada tutulan iki iç plakaya sahip olan iç baklalardır. İç baklalar, iç baklaların burçlarından geçen pimler tarafından bir arada tutulan iki dış plakadan oluşan ikinci tip dış baklalarla değişir. "Buşingsiz" makaralı zincir, yapım aşamasında olmasa da operasyonda benzerdir; iç plakaları bir arada tutan ayrı burçlar veya manşonlar yerine, plaka, aynı amaca hizmet eden delikten çıkıntı yapan, içine damgalanmış bir boruya sahiptir. Bu, zincirin montajında ​​bir adımı kaldırma avantajına sahiptir.

Makaralı zincir tasarımı, daha basit tasarımlara kıyasla sürtünmeyi azaltarak daha yüksek verimlilik ve daha az aşınma sağlar. Orijinal güç aktarım zinciri çeşitleri, doğrudan dişli dişleriyle temas eden pimler tarafından tutulan hem iç hem de dış plakalara sahip makaralar ve burçlardan yoksundu ; ancak bu konfigürasyon, hem zincir dişlisi dişlerinde hem de pimler üzerinde döndükleri plakalarda son derece hızlı aşınma sergilemiştir. Bu sorun, dış plakaları tutan pimlerin burçlardan veya iç plakaları birleştiren manşonlardan geçtiği burçlu zincirlerin geliştirilmesiyle kısmen çözüldü. Bu, aşınmayı daha geniş bir alana dağıttı; bununla birlikte, dişlilerin dişleri, burçlara karşı kayma sürtünmesinden dolayı hala istenenden daha hızlı aşınmıştır. Zincirin burç manşonlarını çevreleyen ve zincir dişlilerinin dişleriyle yuvarlanma teması sağlayan silindirlerin eklenmesi, hem dişlilerin hem de zincirin aşınmasına karşı mükemmel direnç sağladı. Zincir yeterince yağlandığı sürece çok düşük sürtünme bile vardır. Makaralı zincirlerin sürekli, temiz, yağlanması, doğru gerdirmenin yanı sıra verimli çalışma için birincil öneme sahiptir.

Yağlama

Birçok tahrik zinciri (örneğin, fabrika ekipmanında veya içten yanmalı bir motorun içinde bir eksantrik mili tahriki) temiz ortamlarda çalışır ve bu nedenle aşınan yüzeyler (yani pimler ve burçlar) yağıştan ve havada uçuşan kumlardan güvenlidir, hatta çoğu yağ banyosu gibi kapalı bir ortamda. Bazı makaralı zincirler, dış bağlantı plakası ile iç makaralı bağlantı plakaları arasındaki boşluğa yerleşik o-ringlere sahip olacak şekilde tasarlanmıştır. Zincir üreticileri bu özelliği, uygulamanın Joseph Montano tarafından Whitney Chain of Hartford, Connecticut için çalışırken icat edilmesinden sonra 1971 yılında dahil etmeye başladılar. O-ringler, çalışma ömrünü uzatmak için hayati önem taşıyan bir hizmet olan güç aktarım zincirlerinin bağlantılarına yağlamayı iyileştirmenin bir yolu olarak dahil edildi. Bu kauçuk armatürler, fabrikada uygulanan yağlama gresini pim ve burç aşınma bölgelerinin içinde tutan bir bariyer oluşturur. Ayrıca, kauçuk o-ringler kir ve diğer kirleticilerin zincir bağlantılarının içine girmesini önler, bu tür partiküller aksi takdirde önemli derecede aşınmaya neden olur.

Kirli koşullarda çalışması gereken ve boyut veya operasyonel nedenlerle mühürlenemeyen birçok zincir de vardır. Örnekler arasında çiftlik ekipmanlarındaki zincirler , bisikletler ve zincirli testereler sayılabilir . Bu zincirler, özellikle operatörler daha fazla sürtünmeyi, daha az verimliliği, daha fazla gürültüyü ve yağlamayı ve ayarlamayı ihmal ettikleri için daha sık değiştirmeyi kabul etmeye hazır olduklarında, zorunlu olarak nispeten yüksek aşınma oranlarına sahip olacaktır.

Birçok yağ bazlı yağlayıcı, kiri ve diğer parçacıkları çeker ve sonunda zincirlerde aşınmaya neden olacak bir aşındırıcı macun oluşturur. Bu sorun, uygulamadan sonra katı bir film oluşturan ve hem partikülleri hem de nemi iten "kuru" bir PTFE spreyi kullanılarak çözülebilir .

Motosiklet zinciri yağlama

Motosikletlerdekine benzer yüksek hızlarda çalışan zincirler, bir yağ banyosu ile birlikte kullanılmalıdır. Modern motosikletler için bu mümkün değildir ve çoğu motosiklet zinciri korumasız çalışır. Bu nedenle, motosiklet zincirleri diğer uygulamalara göre çok hızlı aşınma eğilimindedir. Aşırı kuvvetlere maruz kalırlar ve yağmura, kire, kuma ve yol tuzuna maruz kalırlar.

Motosiklet zincirleri, motor gücünü arka tekerleğe iletmek için aktarma organlarının bir parçasıdır. Doğru şekilde yağlanmış zincirler, şanzımanda %98 veya daha yüksek bir verime ulaşabilir. Yağlanmamış zincirler performansı önemli ölçüde düşürecek ve zincir ve dişli aşınmasını artıracaktır.

Motosiklet zincirleri için iki tür satış sonrası yağlayıcı mevcuttur: yağlayıcılara püskürtme ve yağ damlama besleme sistemleri.

• Sprey yağlayıcılar mum veya PTFE içerebilir . Bu yağlayıcılar zincirde kalmak için yapışkan katkı maddeleri kullanırken, yoldan kiri ve kumu da çekebilir ve zamanla bileşen aşınmasını hızlandıran bir taşlama macunu üretebilir.
• Yağ damlama besleme sistemleri zinciri sürekli olarak yağlar ve zincire yapışmayan hafif yağ kullanır. Araştırmalar, yağ damlama besleme sistemlerinin en yüksek aşınma korumasını ve en büyük güç tasarrufunu sağladığını göstermiştir.

Tasarımdaki varyantlar

Makaralı zincirin yerleşimi: 1. Dış plaka, 2. İç plaka, 3. Pim, 4. Burç, 5. Silindir

Zincir yüksek aşınma uygulaması için kullanılmıyorsa (örneğin, sadece elle çalıştırılan bir koldan bir makinedeki kontrol miline veya bir fırındaki sürgülü kapıya hareketi iletiyorsa), o zaman daha basit tiplerden biri zinciri hala kullanılabilir. Tersine, ekstra güç, ancak daha küçük bir hatvenin yumuşak tahrikinin gerekli olduğu durumlarda, zincir "siyametlenebilir"; zincirin dış taraflarında sadece iki sıra plaka yerine, her bitişik çift arasında burçlar ve makaralarla paralel uzanan üç ("dupleks"), dört ("üçlü") veya daha fazla plaka sırası olabilir ve eşleşecek şekilde dişliler üzerinde paralel olarak çalışan aynı sayıda diş sırası. Örneğin, otomotiv motorlarındaki zamanlama zincirleri, tipik olarak, şerit adı verilen çok sayıda plaka sırasına sahiptir.

Makaralı zincir birkaç boyutta yapılır, en yaygın Amerikan Ulusal Standartlar Enstitüsü (ANSI) standartları 40, 50, 60 ve 80'dir. İlk rakam(lar) zincirin adımını bir inçin sekizde biri olarak gösterir, son rakam rakam standart zincir için 0, hafif zincir için 1 ve makarasız burçlu zincir için 5'tir. Böylece, yarım inç hatveli bir zincir #40 olurken, #160 zincir dişlisi 2 inç aralıklı dişlere sahip olacaktır, vb. Metrik hatveler bir inçin on altıda biri olarak ifade edilir; bu nedenle bir metrik #8 zinciri (08B-1), bir ANSI #40'a eşdeğer olacaktır. Çoğu makaralı zincir düz karbon veya alaşımlı çelikten yapılır, ancak gıda işleme makinelerinde veya yağlamanın sorun olduğu diğer yerlerde paslanmaz çelik kullanılır ve bazen aynı nedenden dolayı naylon veya pirinç görülür.

Makaralı zincir normalde bir ana bağlantı (bağlantı halkası olarak da bilinir) kullanılarak bağlanır; bu, tipik olarak, basit aletlerle takılmasına veya çıkarılmasına izin veren, sürtünmeli geçme yerine at nalı klipsi tarafından tutulan bir pime sahiptir . Çıkarılabilir bir halkaya veya pime sahip zincir, zincirin uzunluğunun ayarlanmasına izin veren kopuklu zincir olarak da bilinir. Yarım baklalar (ofset olarak da bilinir) mevcuttur ve zincirin uzunluğunu tek bir silindirle artırmak için kullanılır. Perçinli makaralı zincir, uçlarında "perçinlenmiş" veya püre haline getirilmiş ana bağlantıya (bağlantı halkası olarak da bilinir) sahiptir. Bu pimler dayanıklı olacak şekilde yapılmıştır ve çıkarılabilir değildir.

at nalı klipsi

Bir at nalı klipsi , eskiden bir makaralı zincirin döngüsünü tamamlamak için gerekli olan birleştirme (veya "ana") bağlantının yan plakasını tutan U-şekilli yay çeliği bağlantı elemanıdır. Giderek daha fazla zincir bakım amaçlı olmayan sonsuz döngüler olarak üretildiğinden klip yöntemi popülerliğini kaybediyor. Modern motosikletlerde genellikle sonsuz zincir bulunur, ancak zincirin aşındığı ve değiştirilmesi gerektiği giderek daha nadir görülen durumlarda, yedek olarak bir zincir uzunluğu ve bir bağlantı halkası (at nalı klipsli) sağlanacaktır. Motosiklet süspansiyonundaki değişiklikler, bu kullanımı daha az yaygın hale getirme eğilimindedir.

Daha eski motosikletlerde ve daha eski bisikletlerde (örneğin göbek dişlileri olanlarda ) yaygın olan bu klips yöntemi, vites değiştirici dişlilerle donatılmış bisikletlerde kullanılamaz, çünkü klips vites değiştiricilere takılma eğiliminde olacaktır.

Çoğu durumda, sonsuz bir zincir, makinenin çerçevesine bağlı olduğu için kolayca değiştirilemez (diğer yerlerin yanı sıra geleneksel bisiklette de durum böyledir). Ancak bazı durumlarda at nalı klipsli birleştirici bağlantı da uygulamada kullanılamamakta veya tercih edilmemektedir. Bu durumda, bir zincir perçin ile yerleştirilmiş ve yalnızca sürtünmeye dayanan bir "yumuşak bağlantı" kullanılır. Modern malzemeler ve aletler ve yetenekli uygulama ile bu, kırılmamış zincirin neredeyse aynı gücüne ve ömrüne sahip kalıcı bir onarımdır.

Kullanmak

Bir tripleks makaralı zincir sistemini geren iki 'hayalet' dişli örneği

• Makaralı zincirler, düşük ila orta hızlı tahriklerde dakikada yaklaşık 600 ila 800 fitte kullanılır; ancak, dakikada yaklaşık 2.000 ila 3.000 fit gibi daha yüksek hızlarda, aşınma ve gürültü sorunları nedeniyle normalde V kayışları kullanılır.
• Bir bisiklet zincir makaralı zincir şeklidir. Bisiklet zincirleri bir ana bağlantıya sahip olabilir veya sökme ve takma için bir zincir aleti gerektirebilir . Çoğu motosiklette benzer fakat daha büyük ve dolayısıyla daha güçlü bir zincir kullanılır, ancak bazen daha düşük gürültü seviyesi ve daha az bakım gereksinimi sunan dişli kayış veya şaft tahriki ile değiştirilir .
• Otomobil motorlarının büyük çoğunluğu , eksantrik milini/millerini sürmek için makaralı zincirler kullanır . Çok yüksek performanslı motorlar genellikle dişli tahrik kullanır ve 1960'ların başlarından itibaren bazı üreticiler tarafından dişli kayışlar kullanılmıştır.
• Zincirler ayrıca , taşıyıcıyı yükseltmek ve alçaltmak için kasnak olarak hidrolik şahmerdanları kullanan forkliftlerde kullanılır; ancak bu zincirler makaralı zincirler olarak kabul edilmezler, kaldırma veya yaprak zincirler olarak sınıflandırılırlar .
• Testere kesme zincirleri, yüzeysel olarak makaralı zincirlere benzer, ancak yaprak zincirlerle daha yakından ilişkilidir. Zinciri çubuğa yerleştirmeye de yarayan tahrik baklaları ile tahrik edilirler.

Sea Harrier FA.2 ZA195 ön (soğuk) vektör itme nozulu - nozul, bir hava motorundan bir zincir tahrikiyle döndürülür

• Bir çift motosiklet zincirinin belki de alışılmadık bir kullanımı , hareketli motor memelerini döndürmek için bir hava motorundan bir zincir tahrikinin kullanıldığı Harrier Jump Jet'te , havada asılı uçuş için aşağı veya normal uçuş için arkaya doğru yönlendirilmelerini sağlar. İleri uçuş, İtme vektörü olarak bilinen bir sistem .

Giyinmek

Bir makaralı zincir üzerindeki aşınmanın etkisi, hatveyi (baklaların aralığını) artırarak zincirin daha uzun büyümesine neden olur. Bunun (bir motorlu taşıtın el freni kablosu gibi bazı esnek çelik bileşenlerde olduğu gibi) metalin gerçek gerilmesinden değil, döner pim ve burçlardaki aşınmadan kaynaklandığını unutmayın.

Modern zincirlerde, bir zincirin (bisikletinki dışında) kırılıncaya kadar takılması alışılmadık bir durumdur, çünkü aşınmış bir zincir zincir dişlilerinin dişlerinde hızlı aşınmaya neden olur ve nihai başarısızlık tüm zincirlerin kaybıdır. dişli üzerinde dişler. Dişliler (özellikle ikisinden daha küçüğü), dişlerin sürülen yüzüne karakteristik bir kanca şekli veren bir taşlama hareketine maruz kalır. (Bu etki, uygun olmayan şekilde gerilmiş bir zincir tarafından daha da kötüleştirilir, ancak ne kadar özen gösterilirse gösterilsin kaçınılmazdır). Aşınmış dişler (ve zincir) artık düzgün güç aktarımı sağlamaz ve bu, bir zamanlama ışığı ile görülen gürültüden, titreşimden veya (bir zamanlama zinciri kullanan otomobil motorlarında) ateşleme zamanlamasındaki değişiklikten açıkça ortaya çıkabilir . Bu durumlarda hem zincir dişlileri hem de zincir değiştirilmelidir, çünkü aşınmış dişlilerde yeni bir zincir uzun süre dayanmaz. Bununla birlikte, daha az ciddi durumlarda iki zincir dişlisinden daha büyük olanı kurtarmak mümkün olabilir, çünkü her zaman en çok aşınmaya maruz kalan daha küçük olandır. Yalnızca bisiklet gibi çok hafif uygulamalarda veya aşırı uygun olmayan gerginlik durumlarında zincir normalde zincir dişlilerinden fırlayacaktır.

Bir zincirin aşınmasına bağlı uzama aşağıdaki formülle hesaplanır:

${\görüntüleme stili \%=((M-(S*P))/(S*P))*100}$

M = ölçülen bir dizi bağlantının uzunluğu

S = ölçülen bağlantı sayısı

P = Adım

Endüstride, zincir gergisinin hareketini (manuel veya otomatik) veya bir tahrik zincirinin tam uzunluğunu izlemek olağandır (başparmak bir kural, ayarlanabilir bir tahrikte %3 veya 1,5 uzamış bir makaralı zincirin değiştirilmesidir. sabit merkezli bir sürücüde %). Bisiklet veya motosiklet kullanıcısı için özellikle uygun olan daha basit bir yöntem, zincirin gergin olmasını sağlarken zinciri iki zincir dişlisinden daha büyük olanından çekmeye çalışmaktır. Herhangi bir önemli hareket (örneğin bir boşluktan görmeyi mümkün kılmak) muhtemelen bir zincirin sınırına kadar aşındığını gösterir. Sorun göz ardı edilirse dişli hasarı meydana gelir. Dişli aşınması bu etkiyi iptal eder ve zincir aşınmasını maskeleyebilir.

Bisiklet zinciri aşınması

Attırıcı dişlileri olan bir bisikletin hafif zinciri kopabilir (veya daha doğrusu, "perçinlemenin" önce başarısız olması normal olduğundan, yan plakalardan ayrılabilir) çünkü içindeki pimler silindirik değildir, namlu şeklindedir. Pim ve burç arasındaki temas normal bir çizgi değil, zincirin pimlerinin burç ve son olarak silindirin içinden geçmesine izin veren ve nihayetinde zincirin kırılmasına neden olan bir noktadır. Bu yapı biçimi gereklidir, çünkü bu şanzıman biçiminin vites değiştirme eylemi, zincirin hem yana doğru bükülmesini hem de bükülmesini gerektirir, ancak bu, böylesine dar bir zincirin esnekliği ve bir bisiklette nispeten büyük serbest uzunluklarla gerçekleşebilir.

Zincir arızası, göbek dişli sistemlerde (örn. Bendix 2 vitesli, Sturmey-Archer AW) çok daha az problemdir, çünkü paralel pimler burçla temas halinde çok daha büyük bir aşınma yüzeyine sahiptir. Göbek-dişli sistemi ayrıca tam muhafazaya izin verir, yağlamaya ve kumdan korunmaya büyük bir yardım sağlar.

Zincir gücü

Makaralı zincirin mukavemetinin en yaygın ölçüsü çekme mukavemetidir . Çekme mukavemeti, bir zincirin kırılmadan önce tek seferlik bir yük altında ne kadar yüke dayanabileceğini gösterir. Gerilme mukavemeti kadar önemli olan bir zincirin yorulma mukavemetidir. Bir zincirin yorulma mukavemetindeki kritik faktörler, zinciri üretmek için kullanılan çeliğin kalitesi, zincir bileşenlerinin ısıl işlemi, bağlantı plakalarının hatve deliği üretiminin kalitesi ve bilye tipi artı bilyeli kaplamanın yoğunluğudur. bağlantı plakalarında. Diğer faktörler, bağlantı plakalarının kalınlığını ve bağlantı plakalarının tasarımını (kontur) içerebilir. Sürekli tahrikte çalışan makaralı zincir için temel kural, kullanılan ana bakla tipine bağlı olarak zincir yükünün, zincirin gerilme mukavemetinin yalnızca 1/6'sını veya 1/9'unu geçmemesidir (bastırarak geçirme veya kaydırma). -Uygun). Bu eşiklerin ötesinde sürekli bir sürücü üzerinde çalışan makaralı zincirler, bağlantı plakası yorulma arızası yoluyla zamanından önce başarısız olabilir ve tipik olarak da başarısız olur.

ANSI 29.1 çelik zincirin standart minimum nihai gücü 12.500 x (inç olarak adım) ^2'dir . X-ring ve O-Ring zincirleri, dahili yağlayıcılar sayesinde aşınmayı büyük ölçüde azaltarak zincir ömrünü uzatır. Zincir birbirine perçinlenirken, iç yağlama bir vakum vasıtasıyla eklenir.

Zincir standartları

Standart organizasyonları ( ANSI ve ISO gibi ) , iletim zincirlerinin tasarımı, boyutları ve değiştirilebilirliği için standartları korur . Örneğin, aşağıdaki Tablo, American Society of Mechanical Engineers (ASME) tarafından geliştirilen ANSI standardı B29.1-2011'den (Hassas Güç Aktarımı Makaralı Zincirler, Ataşmanlar ve Dişliler) verileri gösterir . Ek bilgi için referanslara bakın.

Anımsatıcı amaçlar için, aşağıda aynı standarttan bir inçin kesirleri olarak ifade edilen (ANSI standardında tercih edilen sayıların seçiminin ardındaki düşüncenin bir parçası olan) temel boyutların başka bir sunumu bulunmaktadır :

Tipik bir bisiklet zinciri ( vites değiştirici dişliler için ) 1 ⁄ 2 inç aralıklı dar zincir kullanır. Zincirin genişliği değişkendir ve yük kapasitesini etkilemez. Arka tekerlekteki dişli sayısı ne kadar fazlaysa (tarihsel olarak 3–6, günümüzde 7–12 dişli), zincir o kadar dardır. Zincirler, çalışmak üzere tasarlandıkları hız sayısına göre satılır, örneğin "10 vitesli zincir". Göbek dişlisi veya tek hızlı bisikletler, 1/2" x 1/8" zincirler kullanır; burada 1/8", zincirle kullanılabilecek bir zincir dişlisinin maksimum kalınlığını belirtir.

Tipik olarak paralel şekilli baklalara sahip zincirler çift sayıda baklaya sahiptir ve her bir dar baklayı geniş bir tane takip eder. Bir ucu dar ve diğer ucu geniş olan tek tip bir bakla tipinden oluşan zincirler, tek sayıda bakla ile yapılabilir, bu da özel bir aynakol mesafesine uyum sağlamak için bir avantaj olabilir; diğer tarafta böyle bir zincir çok güçlü olmama eğilimindedir.

ISO standardı kullanılarak yapılan makaralı zincirlere bazen izo zincirler denir.

Ayrıca bakınız

• Kendinden yağlamalı zincir

Referanslar

bibliyografya

• Oberg, Erik; Jones, Franklin D.; Horton, Holbrook L.; Ryffel, Henry H. (1996), Green, Robert E.; McCauley, Christopher J. (ed.), Machinery's Handbook (25. baskı), New York: Industrial Press , ISBN 978-0-8311-2575-2, OCLC  473691581 .

Dış bağlantılar

• Zincir için Eksiksiz Kılavuz