Роликовий ланцюг

Ро́ликовий ланцю́г (англ. roller chain) — тип приводного (урухомного) ланцюга, що призначений для передавання механічної енергії від ведучого вала до веденого у ланцюгових передачах.

Приводні роликові ланцюги двох типорозмірів

Використовується переважно в різноманітних механізмах, транспортних та сільськогосподарських машинах, у тому числі у мотоциклах, автомобілях, велосипедах, конвеєрах, навантажувачах, типографських машинах тощо. Роликовий ланцюг є простим та надійним засобом передавання потужності з високим ККД, що може сягати 98%[1]. Роликовий приводний ланцюг є найпоширенішим у техніці та стандартизований за конструкцією й типорозмірами й масово виробляється великими вузькоспеціалізованими підприємствами.

Конструктивні особливості

Роликові ланцюги за ДСТУ ГОСТ 13568:2006
Деталі роликового ланцюга: 1. Зовнішня пластина 2. Внутрішня пластина 3. Валик (пін) 4. Втулка 5. Ролик
Роликовий ланцюг із зігнутими пластинами

Роликовий ланцюг типу ПР[2] складається з почергово сполучених ланок двох типів: зовнішніх та внутрішніх. Окремі деталі ланцюга: 1 — пластина зовнішньої ланки; 2 — пластина внутрішньої ланки; 3 — валик; 4 — втулка; 5 — ролик. Пластини внутрішньої ланки 2 напресовані на втулки 4 і утворюють нерухоме з'єднання. Валик 3 вільно входить у втулку і утворює циліндричне шарнірне з'єднання. Зовнішні пластини 1 напресовані на валики, які на торцях розвальцьовані. Ролик 5 на втулці 4 може вільно обертатись при вході у зачеплення із зубцями зірочки.

У рухомих спряженнях втулки з валиком і роликом має місце тертя ковзання, у спряженні роликів із зубцями зірочок переважає тертя кочення, що зменшує зношування та підвищує коефіцієнт корисної дії ланцюгової передачі.

Приводні роликові ланцюги бувають одно- (тип ПР), дво- (2ПР), три- (ЗПР) та чотирирядними (4ПР). Навантажувальна здатність багаторядних ланцюгів майже пропорційна числу рядів. Використання багаторядних ланцюгів дозволяє значно зменшити габаритні розміри передачі у площині, перпендикулярній до осей валів. Їх складають з тих же елементів, що й однорядні, тільки валики мають збільшену довжину. У зв'язку з наявністю ланок двох типів число ланок у ланцюговому контурі повинно бути парним. У разі необхідності використання ланцюга з непарним числом ланок застосовують спеціальні перехідні ланки.

Різновидом роликових ланцюгів є приводні роликові ланцюги типу ПРИ (із зігнутими пластинами). Такі ланцюги мають однотипні ланки, завдяки чому число ланок у контурі може бути як парним, так і непарним. Роликові ланцюги із зігнутими пластинами мають більшу поздовжню податливість, і тому їх застосовують для умов навантажень ударного характеру.

Довголанкові роликові ланцюги за ISO 1275:2006

Довголанкові роликові ланцюги[3] знайшли застосування у механічних приводах та конвеєрах.

Роликові довголанкові ланцюги розроблені на базі приводних роликових прецизійних ланцюгів з дрібним кроком (ISO 606:1994), з деякими спільними розмірами але мають подвійний крок. Призначені для роботи у легших умовах експлуатації за швидкістю й навантаженням, що передається, у порівнянні з прототипом.

Матеріали для виготовлення деталей роликових ланцюгів

Пластини ланцюгів виготовляють з вуглецевих і легованих сталей (сталі 40, 45, 50, 30ХН3А) із гартуванням до твердості HRC 32…44, валики, втулки і ролики — із цементованих сталей (сталі 10, 15, 20, 12ХНЗА, 20ХН3А, 40ХН) з термообробкою до твердості HRC 45…65.

Експлуатація роликових ланцюгів
Розбірна зовнішня ланка (замок) ланцюга

Для з'єднання/роз'єднання ланцюга використовуються спеціальні інструменти — «витискачі», що конструктивно нагадують невелику жорстку струбцину з подовженим наконечником гвинта з твердої сталі, діаметром трохи меншим за валик ланцюга. Також часто застосовуються розбірні зовнішні ланки (замки).

Для надійної роботи у складних умовах відкрита ланцюгова передача потребує регулярного очищення та змащування. Застосування консистентних мастил вимагає їх попереднього розплавлення («проварювання» знятого ланцюга) або розчинення (сучасні спеціальні мастила для ланцюгів, у тому числі аерозольні), щоб масло проникло в усі внутрішні шпари. Після охолодження ланцюга або випаровування розчинника густе мастило надійно утримується в зазорах; зовні ланцюг повинен бути сухим. До спеціальних консистентних ланцюгових мастил можуть додаватися також липкі речовини, що зменшують скидання мастила при русі ланцюга, і тверді протизадирні і антифрикційні компоненти — наприклад, порошок графіту.

Високоякісні ланцюги — зокрема, сучасних мотоциклів — можуть оснащуватися сальниками, що закладаються разом з мастилом між ланками при складанні — гумовими кільцями круглого (O-Ring) або фасонного (X-Ring) перетину. Термін стабільної роботи такого ланцюга визначається терміном стирання сальників і зростає у декілька разів порівняно зі звичайним. Недоліки: зростає втрата потужності на вигин ланцюга (до декількох кінських сил), трохи більша ціна та габаритна ширина.

Застосовуються також численні варіанти кожухів приводів — від простих протипилових до жорстких з масляною ванною. Кожух суттєво подовжує життєвий цикл ланцюга, але в той же час утрудняє його контроль, а через биття ланцюга повинен бути досить просторим. У жорсткому кожусі при розриві ланцюга може бути заблокованою одна із зірочок, у гіршому випадку — ведучого колеса. Тому на мотоциклах від жорстких кожухів відмовляються або використовують руйнівні конструкції кожухів.

Закриті та відкриті ланцюги стаціонарних механізмів змащуються зазвичай крапельним способом з використанням лубрикаторів.

Технічні характеристики та маркування

Основними, що підлягають стандартизації, геометричними параметрами роликових ланцюгів є:

  • крок (мм) : 8; 9,525; 12,7; 15,875; 19,05; 25,4; 31,75; 38,1; 44,45; 50,8; 63,5;
  • діаметр ролика (мм): 5; 6,35; 7,75; 8,51; 10,16; 11,91; 15,88; 19,05; 22,23; 25,40; 28,58; 39,68;
  • відстань між внутрішніми пластинами (мм): від 3 до 38,1.

Перші роликові ланцюги та стандарти на них створювались у британській дюймовій системі мір, тому крок та інші розміри ланцюгів є кратними цілим частинам дюйма, а в міліметрах вказуються з точністю до 2-го — 3-го знаку після коми.

В Україні конструкція, сортамент та маркування роликових ланцюгів регламентується ДСТУГОСТ 13568:2006, який у певній мірі приведений у відповідність до міжнародного стандарту ISO 606-94. У США діє стандарт ANSI B29.1-2011.

Прийнята у вітчизняному стандарті система маркування є досить складною і типорозміри не у повні мірі збігаються із зарубіжними. У зв'язку з цим часто використовують простіше на базі стандарту ANSI B29.1-2011 маркування з 3-х цифр, які позначають основні розміри ланцюга у восьмих частинах дюйма: перша цифра — крок (наприклад, для 525-го ланцюга 5·(25,4/8)=15,875мм), дві останні цифри — відстань між внутрішніми пластинами десятковим дробом з кроком 0,5 (для 525-го ланцюга 2,5·(25,4/8)=7,9375мм)[4]. Зустрічаються проміжні значення (ланцюги 428, 532 тощо) — їх простіше ідентифікувати за таблицею. Таке маркування часто викарбуване безпосередньо на зовнішніх пластинах ланцюга.

Маркування та розміри деяких поширених видів ланцюгів, мм:

   Ланцюг     Крок ланцюга  Відстань між внутрішніми пластинами Діаметр ролика
415 12,70 4,88 7,75
420 12,70 6,35 7,75
428 12,70 7,75 8,51
520 15,88 6,35 10,16
525 15,88 7,85 10,16
530 15,88 9,53 10,16
532 15,88 9,53 11.10
630 19,05 9,53 11,91
632 19,05 9,66 12,68

Швидкість руху ланцюга у звичайних випадках становить не більше за 7-8 м/с окрім автомобільної промисловості, де швидкість може сягати 15 м/с. Руйнівне навантаження залежить від типорозміру ланцюга і для роликового однорядного ланцюга становить від 4,6 кН для марки ПР-8-4,6 (05 B-1 за ISO 606) до 354 кН для марки ПР-63,5-345 (40 A-1 за ISO 606)[2].

Див. також

Примітки
  1. Kidd, Matt D.; N. E. Loch, R. L. Reuben (1998). Bicycle Chain Efficiency. The Engineering of Sport conference. Heriot Watt University. Архів оригіналу за 6 лютого 2006. Процитовано 16 травня 2006.
  2. ДСТУ ГОСТ 13568:2006 (ИСО 606-94). Ланцюги приводні роликові та втулкові. Загальні технічні умови (ГОСТ 13568-97 (ИСО 606-94), IDT; ISO 606:1994, NEQ)
  3. ISO 1275:2006 Double-pitch precision roller chains, attachments and associated chain sprockets for transmission and conveyors.
  4. Цепной привод — обслуживание и замена

Джерела
  • Деталі машин: підручник / Міняйло А. В., Тіщенко Л. М., Мазоренко Д. І. та ін. — К.: Агроосвіта, 2013. — 448 c. — ISBN 978-966-2007-28-2
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.