РОЛИКОВАЯ ЦЕПЬ
Роликовая цепь или цепь кустов роликовая — тип цепного привода, наиболее часто используемый для передачи механической мощности на многие виды отечественного, промышленного и сельскохозяйственного оборудования, включая конвейеры, проволочные и трубно-вытяжные машины, печатные машины, автомобили, мотоциклы и велосипеды. Состоит из ряда коротких цилиндрических роликов, удерживаемых вместе боковыми звеньями. Привод осуществляется зубчатым колесом , называемым звездочкой. Это простое, надежное и эффективное средство передачи мощности.
СМАЗКА
Многие приводные цепи (например, в заводском оборудовании или при движении распределительного вала внутри двигателя внутреннего сгорания) работают в чистых условиях, и, таким образом, изнашиваемые поверхности (т.е. штифты и втулки) защищены от осадков и взвешенного по воздуху зерна, многие из которых даже в герметичной среде, например, в масляной ванне. Некоторые роликовые цепи имеют уплотнительные кольца, встроенные в пространство между наружной соединительной пластиной и внутренними пластинами роликовых звеньев. Производители сетей начали включать эту функцию в 1971 году после того, как приложение было изобретено Джозефом Монтано, работая в Whitney Chain из Хартфорда, штат Коннектикут. Уплотнительные кольца были включены в комплект поставки как способ улучшения смазки звеньев цепей силовой передачи, что жизненно важно для продления срока их службы. Эти резиновые крепления образуют барьер, удерживающий нанесенную на заводе смазку внутри зон износа пальцев и втулок. Кроме того, резиновые уплотнительные кольца предотвращают попадание грязи и других загрязняющих веществ внутрь звеньев цепи, где такие частицы в противном случае могут вызвать значительный износ.[цитата необходима]
Также существует множество цепей, которые должны работать в условиях повышенной загрязненности, и по размерам или рабочим причинам их невозможно герметизировать. Например, цепи на сельскохозяйственном оборудовании, велосипедах и цепных пилах. Эти цепи обязательно будут иметь относительно высокие коэффициенты износа, особенно когда операторы готовы принять большее трение, меньшую эффективность, больший шум и более частую замену, поскольку они пренебрегают смазкой и регулировкой.
Многие смазочные материалы на масляной основе притягивают грязь и другие частицы, образуя абразивную пасту, которая будет способствовать износу цепей. Эту проблему можно обойти с помощью "сухого" политетрафторэтилена, который образует твердую пленку после нанесения и отталкивает как частицы, так и влагу.
ДИЗАЙН ВАРИАНТОВ
Схема роликовой цепи: 1. Наружная пластина, 2. Внутренняя пластина, 3. Штифт, 4. Втулка, 5. Ролик
Если цепь не используется для применения в условиях повышенного износа (например, если она просто передает движение с ручного рычага на вал управления на машине или скользящую дверцу духового шкафа), то можно использовать один из более простых типов цепей. И наоборот, если требуется дополнительная прочность, но требуется плавный привод меньшего шага, цепь может быть "сiamesed"; вместо всего двух рядов пластин на внешних сторонах цепи могут быть три ("дуплекс"), четыре ("триплекс"), или более рядов пластин, работающих параллельно, с втулками и роликами между каждой смежной парой и одинаковым количеством рядов зубьев, проходящих параллельно звездочкам. Например, цепи синхронизации на автомобильных двигателях обычно имеют несколько рядов пластин, называемых жилами.
Роликовая цепь имеет несколько размеров, наиболее распространенными стандартами Американского национального института стандартов (ANSI) являются 40, 50, 60 и 80. Первая цифра (цифры) обозначает шаг цепи в восьмидесятых долях дюйма, а последняя цифра — 0 для стандартной цепи, 1 для легкой цепи и 5 для шлифовки цепи без роликов. Таким образом , цепь с шагом в половину дюйма будет # 40, а звездочка #160 будет иметь зубья, разнесенные на 2 дюйма, и т.д. Метрические шаги выражены в шестых десятых дюйма; таким образом, цепь с метрической резьбой #8 (08B-1) будет эквивалентна цепи ANSI #40. Большинство роликовых цепей изготовлены из простой углеродистой или легированной стали, но нержавеющая сталь используется в пищевой промышленности или в других местах, где смазка является проблемой, и иногда по той же причине наблюдается нейлон или латунь.
Роликовая цепь обычно подсоединяется с помощью главного звена (также называемого соединительным звеном), которое обычно имеет один штифт, удерживаемый подковообразным зажимом, а не фрикционным креплением, что позволяет устанавливать или снимать его с помощью простых инструментов. Цепь со съемным звеном или штифтом также называется цепью с зашплинтом, что позволяет регулировать длину цепи. Доступны полузвенья (также называемые смещениями), которые используются для увеличения длины цепи одним роликом. Клепаная роликовая цепь имеет соединительное звено (также называемое соединительным звеном), "клепанное" или зажато на концах. Эти штифты изготовлены из прочных и не съемных.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
Пример двух "призрачных" звездочек, натягивающих триплексный ролик система цепи
Роликовые цепи используются в низкоскоростных и среднескоростных приводах со скоростью около 600–800 футов в минуту, однако при более высоких скоростях около 2,000–3,000 футов в минуту клиновые ремни обычно используются из-за износа и шума.
Велосипедная цепь — это форма роликовой цепи. Велосипедные цепи могут иметь замыкающее звено или могут потребовать использования цепного инструмента для снятия и установки. Аналогичная, но более крупная и, следовательно, более прочная цепь используется на большинстве мотоциклов, хотя иногда она заменяется либо зубчатым ремнем, либо приводом вала, которые обеспечивают более низкий уровень шума и меньше требований к техническому обслуживанию.
Большинство автомобильных двигателей используют роликовые цепи для привода распределительного вала. Очень высокопроизводительные двигатели часто используют редукторы, а начиная с начала 1960-х годов зубчатые ремни использовались некоторыми производителями.
Цепи также используются в вилочных погрузчиках с гидравлическими цилиндрами в качестве шкива для подъема и опускания каретки; однако эти цепи не считаются роликовыми цепями, а классифицируются как подъемные или листовые цепи.
Цепные пилы, которые имеют поверхностный характер, напоминают роликовые цепи, но более тесно связаны с листовыми цепями. Они приводятся в движение выступающими звеньями привода, которые также служат для размещения цепи на планке.
Морской Harrier FA.2 ZA195 передняя (холодная) векторная упорная насадка - сопло вращается цепным приводом от двигатель подачи воздуха
Возможно, необычное использование пары мотоциклетных цепей находится в Jump Jet Harrier, где цепной привод от пневматического двигателя используется для вращения подвижных форсунок двигателя, позволяя им быть обращены вниз для зависания полёта, Или назад для нормального переднего хода, система, известная как система динамического распределения тяги.
ИЗНОС
Износ роликовой цепи приводит к увеличению шага (расстояния между звеньями), что приводит к увеличению длины цепи. Обратите внимание, что это вызвано износом шарнирных пальцев и втулок, а не фактическим растяжением металла (как это происходит с некоторыми гибкими стальными компонентами, такими как трос ручного тормоза автомобиля ).
При современных цепях непривычно носить цепь (кроме велосипеда ) до разрыва, так как изношенная цепь приводит к быстрому наступлении износа на зубьях звездочек, при этом конечным провалом является потеря всех зубьев на звездочке. Звездочки (в частности, меньшие из двух) имеют шлифовальный ход , который создает характерную форму крюка на ведомой поверхности зубьев. (Этот эффект усиливается неправильно натянутой цепью, но неизбежен, независимо от того, что делается). Изношенные зубья (и цепь) больше не обеспечивают плавной передачи мощности, что может быть заметно из-за шума, вибрации или (в автомобилях с использованием цепи привода ГРМ) изменения момента зажигания, наблюдаемых при помощи индикатора синхронизации. В таких случаях необходимо заменить как звездочки, так и цепь, поскольку новая цепь на изношенных звездочках не будет долго работать. Однако в менее тяжелых случаях можно сохранить большую часть двух звездочек, поскольку они всегда меньше, чем у них, и они больше всего изнашиваются. Только при очень легких работах, например , при работе на велосипеде или в экстремальных случаях неправильного натяжения цепь обычно соскакивают со звездочек.
Удлинение вследствие износа цепи рассчитывается по следующей формуле:
M = длина ряда измеренных звеньев
S = количество измеренных соединений
P = шаг
В промышленности обычно осуществляется контроль за движением натяжителя цепи (ручного или автоматического) или точной длиной приводной цепи (одно правило состоит в замене роликовой цепи, которая удлинена на 3% на регулируемом приводе или на 1.5% на приводе с фиксированным центром). Более простой способ, особенно подходящий для пользователей велосипеда или мотоцикла, заключается в попытке вытянуть цепь из большего размера двух звездочек, обеспечивая натяжение цепи. Любое значительное движение (например, благодаря возможности видеть зазор), вероятно, указывает на износ цепи до или после предела. Если неисправность не будет устранена, это приведет к повреждению звездочки. Износ звездочки отменяет этот эффект и может маскировать износ цепи.
ПРОЧНОСТЬ ЦЕПИ
Наиболее распространенным показателем прочности роликовой цепи является прочность на растяжение. Прочность на растяжение представляет, насколько нагрузка цепи может выдержать разовая нагрузка перед разломаанием. Так же важно, как прочность на растяжение, так и усталостная прочность цепи. Критическими факторами усталостной прочности цепи являются качество стали, используемой для изготовления цепи, термической обработки компонентов цепи, качество изготовления отверстий для шага звеньев, а также тип впрыска плюс интенсивность покрытия для шпона на кулисках. Другие факторы могут включать толщину пластин тяги и конструкцию (контур) пластин тяги. Эмпирическое правило для роликовой цепи, работающей на непрерывном приводе, заключается в том, что нагрузка цепи не должна превышать 1/6 или 1/9 прочности на растяжение цепи, в зависимости от типа используемых главных звеньев (прессование и скользящая посадка)[цитата необходима]. Роликовые цепи, работающие на непрерывном приводе при превышении этих пороговых значений, могут преждевременно выйти из строя из-за усталостного разрушения пластины.
Минимальная стандартная максимальная прочность стальной цепи ANSI 29.1 составляет 12,500 x (шаг, в дюймах)2. Цепи с кольцевым уплотнением и уплотнительным кольцом значительно снижают износ благодаря внутренним смазочным материалам, увеличивая срок службы цепи. Внутренняя смазка вводится с помощью вакуума при склеивании цепи.
СТАНДАРТЫ ЦЕПИ
Организации, занимающиеся стандартами (например, ANSI и ISO), поддерживают стандарты проектирования, размеров и взаимозаменяемости трансмиссий. Например, в следующей таблице приведены данные стандарта ANSI B29.1-2011 (цепи ролика для точной передачи мощности, навесное оборудование и звездочки), разработанного Американским обществом инженеров-механиков (ASME). Дополнительную информацию см. в инфолистках[8][9][10].
ASME/ANSI B29.1-2011 Стандартная роликовая цепь Размер\nМаксимальный диаметр роликовой роликовой роликовой роликовой роликовой роликовой роликовой роликовой роликовой роликовой роликовой роликовой роликовой роликовой роликовой роликовой роликовой роликовой Сила измерения нагрузки 25
| Стандартные размеры роликовой цепи ASME/ANSI B29.1-2011 |
| Размер |
Шаг |
Максимальный диаметр ролика |
Минимальная прочность на растяжение |
Измерение нагрузки |
| 25 |
0.250 дюйма (6.35 мм) |
0.130 дюйма (3.30 мм) |
780 кг (350 фунтов) |
18 кг (8.2 фунтов) |
| 35 |
0.375 дюйма (9.53 мм) |
0.200 дюйма (5.08 мм) |
1,760 кг (800 фунтов) |
18 кг (8.2 фунтов) |
| 41 |
0.500 дюйма (12.70 мм) |
0.306 дюйма (7.77 мм) |
1,500 кг (680 фунтов) |
18 кг (8.2 фунтов) |
| 40 |
0.500 дюйма (12.70 мм) |
0.312 дюйма (7.92 мм) |
3,125 кг (1,417 фунтов) |
31 кг (14 фунтов) |
| 50 |
0.625 дюйма (15.88 мм) |
0.400 дюйма (10.16 мм) |
4,880 кг (2,210 фунтов) |
49 кг (22 фунтов) |
| 60 |
0.750 дюйма (19.05 мм) |
0.469 дюйма (11.91 мм) |
7,030 кг (3,190 фунтов) |
70 кг (32 фунтов) |
| 80 |
1.000 дюйма (25.40 мм) |
0.625 дюйма (15.88 мм) |
12,500 кг (5,700 фунтов) |
125 кг (57 фунтов) |
| 100 |
1.250 дюйма (31.75 мм) |
0.750 дюйма (19.05 мм) |
19,531 кг (8,859 фунтов) |
195 кг (88 фунтов) |
| 120 |
1.500 дюйма (38.10 мм) |
0.875 дюйма (22.23 мм) |
28,125 кг (12,757 фунтов) |
281 кг (127 фунтов) |
| 140 |
1.750 дюйма (44.45 мм) |
1.000 дюйма (25.40 мм) |
38,280 кг (17,360 фунтов) |
383 кг (174 фунтов) |
| 160 |
2.000 дюйма (50.80 мм) |
1.125 дюйма (28.58 мм) |
50,000 кг (23,000 фунтов) |
500 кг (230 фунтов) |
| 180 |
2.250 дюйма (57.15 мм) |
1.460 дюйма (37.08 мм) |
63,280 кг (28,700 фунтов) |
633 кг (287 фунтов) |
| 200 |
2.500 дюйма (63.50 мм) |
1.562 дюйма (39.67 мм) |
78,175 кг (35,460 фунтов) |
781 кг (354 фунтов) |
| 240 |
3.000 дюйма (76.20 мм) |
1.875 дюйма (47.63 мм) |
112,500 кг (51,000 фунтов) |
1,000 кг (450 фунтов |
Для мнемонических целей ниже представлено ещё одно представление ключевых размеров из того же стандарта, выраженное в долях дюйма (что было частью мышления, стоящего за выбором предпочтительных чисел в стандарте ANSI):
| Шаг (дюймы) |
Выраженный шаг
в восьмидесятых |
Стандарт ANSI
номер цепи |
Ширина (дюймы) |
| 1⁄4 |
2⁄8 |
25 |
1⁄8 |
| 3⁄8 |
3⁄8 |
35 |
3⁄16 |
| 1⁄2 |
4⁄8 |
41 |
1⁄4 |
| 1⁄2 |
4⁄8 |
40 |
5⁄16 |
| 5⁄8 |
5⁄8 |
50 |
3⁄8 |
| 3⁄4 |
6⁄8 |
60 |
1⁄2 |
| 1 |
8⁄8 |
80 |
5⁄8 |
Примечания:
1. Шаг представляет собой расстояние между центрами роликов. Ширина — это расстояние между соединительными пластинами (т.е. немного больше ширины ролика, чтобы обеспечить зазор).
2. Правая цифра стандарта обозначает 0 = нормальная цепь, 1 = легкая цепь, 5 = цепь без роликовой втулки.
3. Левая цифра обозначает число восьмидесятых дюйма, которое составляет шаг.
4. Буква "H", следующая за стандартным номером, обозначает тяжеловесную цепь. Переносное число, следующее за стандартным номером, обозначает двухрядное (2), трехрядное (3) и т. д. Таким образом, 60H-3 обозначает тройную цепь номер 60-1.
В стандартной велосипедной цепи (для передач с косоуклеем) используется узкая цепь с шагом 1⁄2 дюйма. Ширина цепи является переменной и не влияет на грузоподъемность. Чем больше звездочек у заднего колеса (исторически 3-6, в настоящее время 7-12 звездочек), тем меньше цепь. Цепи продаются в зависимости от количества скоростей, с которыми они предназначены для работы, например, с "10-скоростной цепью". В звездочке или односкоростных велосипедах используются цепи 1/2" x 1/8", где 1/8" обозначает максимальную толщину звездочки, которая может использоваться с цепью.
Обычно цепи с параллельными звеньями имеют четное количество звеньев, причем каждое узкое звено следует за широким. Цепи, построенные с помощью одного и широкого звена, с другого конца могут быть изготовлены с нечетным количеством звеньев, что может быть преимуществом для адаптации к специальному расстоянию между цепными колесами; с другой стороны такая цепь имеет тенденцию быть не столь сильной.
Роликовые цепи, изготовленные по стандарту ISO, иногда называются изоцепями.
Сертифицированный Поставщик 
