Čo je reťazový pohon? Typy, výberové kritériá a priemyselné aplikácie

Keď sa dopravná linka zastaví, pretože hnacia reťaz sa natiahla nad svoj limit, náklady nie sú obmedzené na náhradný diel. Skutočnou cenou sú prestoje, zmeškané termíny a rozhodnutie urobené v zhone, ktoré často opakuje rovnaké zlyhanie o mesiace neskôr. Najlepší spôsob, ako sa vyhnúť tomuto cyklu, je pochopiť, čo je reťazový pohon, prečo sa správa tak, ako sa správa, a čo je potrebné skontrolovať pred špecifikovaním reťaze pre nový stroj alebo výmenou reťaze v teréne. Reťazové pohony sú stále jedným z najspoľahlivejších spôsobov prenosu mechanickej sily, ale ich životnosť závisí od voľby vykonanej pri výbere.

Čo je reťazový pohon?

Reťazový pohon je mechanický systém prenosu sily, ktorý prenáša rotačný pohyb z jedného hriadeľa na druhý pomocou reťaze, ktorá je v zábere s ozubenými kolesami. Hnacie ozubené koleso je namontované na vstupnom hriadeli, zatiaľ čo hnané ozubené koleso je upevnené na výstupnom hriadeli. Keď sa vstupný hriadeľ otáča, reťazové články sú ťahané okolo zubov ozubeného kolesa a toto zapojenie otáča hnané ozubené koleso s pevným pomerom otáčok bez preklzovania.

Bežný reťazový pohon pozostáva zo samotnej reťaze, hnacieho ozubeného kolesa, hnaného ozubeného kolesa a spôsobu udržiavania napätia. Reťaz je tvorená striedajúcimi sa čapovými a valčekovými článkami, ktoré vytvárajú pružné, ale pevné spojenie. Zapadnutie medzi valčekmi reťaze a zubami reťazového kolesa je zámerne navrhnuté tak, aby reťaz mohla prenášať silu v jednom smere a zároveň umožňovala miernu artikuláciu v každom kĺbe.

Dôvod, prečo je reťazový pohon vybraný pre toľko priemyselných odvetví, je jeho pozitívny pohon. Na rozdiel od remeňa, ktorý môže pri veľkom krútiacom momente prekĺznuť, reťaz si zachováva svoju priľnavosť pomocou mechanického záberu. To je dôvod, prečo sú reťazové pohony bežné v dopravníkoch, motocykloch, poľnohospodárskych strojoch a mnohých ďalších strojoch, kde je dôležitá konzistentnosť rýchlosti.

Ako funguje reťazový pohon

Reťaz je omotaná okolo hnacieho a hnaného ozubeného kolesa. Keď sa hnacie ozubené koleso otáča v smere hodinových ručičiek, reťazové články na pripojenej strane sú pevne zasunuté do zubov ozubeného kolesa. Rovnaká akcia prebieha na hnanom reťazovom kolese, čo spôsobuje jeho otáčanie v rovnakom smere. Profil zubov reťazového kolesa a stúpanie reťaze sú prispôsobené, takže spojenie zostáva konštantné, keď sa reťaz pohybuje po zuboch.

Najdôležitejším prevádzkovým parametrom je pomer otáčok, ktorý sa vypočítava z počtu zubov na dvoch reťazových kolesách. Napríklad, ak má hnacie reťazové koleso 20 zubov a hnané reťazové koleso 40 zubov, hnaný hriadeľ sa otáča polovičnou rýchlosťou ako vstupný hriadeľ, pričom dodáva dvojnásobný krútiaci moment. Tento jednoduchý vzťah je to, čo robí reťazový pohon užitočným pri vysokorýchlostných časovacích aplikáciách aj pri vysokovýkonných zdvíhacích zariadeniach.

Reťazové pohony môžu dosiahnuť mechanickú účinnosť nad 98 %, ak sú správne napnuté a namazané. Účinnosť však rýchlo klesá, keď je reťaz príliš voľná, príliš napnutá alebo beží nasucho. Reťaz, ktorá je príliš voľná, vyskočí zuby na ozubené koleso, čo spôsobí zastavenie výroby a možné poškodenie. Príliš napnutá reťaz zvyšuje zaťaženie ložísk a urýchľuje opotrebovanie reťaze aj ozubeného kolesa.

Hlavné typy reťazí používané v reťazovom pohone

Konštrukcia reťazového pohonu sa mení s aplikáciou. Najbežnejšími kategóriami v priemyselnom použití sú presné valčekové reťaze, dopravníkové reťaze a utesnené reťaze. Každý typ slúži na iný účel a prevádzkové podmienky určujú, ktorý z nich je vhodný.

Presné valčekové reťaze

Presné valčekové reťaze, including A-series and Reťaze série B s krátkym rozstupom , sú všeobecné stavebné bloky priemyselných pohonov. Reťaze série A sa riadia americkou normou, zatiaľ čo reťaze série B sa riadia európskou normou. Používajú sa v obrábacích strojoch, baliacich linkách a poľnohospodárskych zariadeniach. Ich hlavnou výhodou je dobrý pomer medzi nosnosťou, rýchlosťou a cenou. Výber správneho rozstupu a počtu prameňov určuje, či reťaz bude bežať ticho alebo či bude potrebovať častú výmenu.

Presné valčekové reťaze série A s krátkym rozstupom pre spoľahlivý prenos sily Presné valčekové reťaze série A ponúkajú vysokú presnosť a hladký chod, vďaka čomu sú nevyhnutné pre dopravníky, manipuláciu s materiálom a priemyselné stroje. Ich presné zarovnanie zlepšuje rozloženie zaťaženia, znižuje opotrebovanie a údržbu. Zobraziť produkt →

Dopravné reťaze

Dopravné reťaze are designed for lower operating speeds and higher torque levels. They are often fitted with attachments, such as extended pins or centre holes, to push or carry products. Double pitch conveyor chains with attachments are common in packaging lines, sorting systems, and material handling equipment. Because they allow longer centre distances than standard roller chains, they reduce the number of intermediate supports and simplify machine layout.

Dvojité dopravníkové reťaze s nadstavcom na manipuláciu s materiálom Tieto reťaze majú rozšírený rozstup a prispôsobiteľné nástavce, vhodné na prepravu produktov v baliacich, triediacich a montážnych linkách. Poskytujú ľahké, nákladovo efektívne riešenie s nízkymi nárokmi na údržbu. Zobraziť produkt →

Utesnené reťaze a olejové tesniace reťaze

Utesnené reťaze používajú gumené O-krúžky alebo X-krúžky namontované medzi doskami čapu a doskami valčekových článkov. Tieto krúžky uchovávajú mazivo aplikované vo výrobe vo vnútri spoja, čím chránia kolík a puzdro pred opotrebovaním. Vo vonkajších vozidlách, prašnom prostredí alebo vysokorýchlostných strojoch vydrží utesnená reťaz dlhšie ako otvorená reťaz, pretože mazivo sa okamžite nestratí v špine alebo vode. Priemyselné olejové tesniace reťaze slúžia rovnakému účelu v zložitých strojových linkách alebo iných zariadeniach, kde centralizované mazanie nie je praktické.

Utesnené reťaze s mechanickou prevodovkou pre drsné prostredie Utesnené reťaze obsahujú O-krúžky alebo X-krúžky na udržanie maziva a ochranu pred prachom, špinou a vlhkosťou. To predlžuje životnosť reťaze a znižuje údržbu v priemyselných, poľnohospodárskych a automobilových aplikáciách. Zobraziť produkt →

V špecializovaných pohonoch sa objavujú aj iné typy reťazí. Listové reťaze sa používajú pri zdvíhaní a protizávažiach. Tiché reťaze, známe aj ako zubové reťaze, znižujú hluk pri presných pohonoch. Nerezové reťaze sa používajú v potravinárskom a chemickom prostredí, kde je prioritou odolnosť voči korózii.

Ako si vybrať reťazový pohon

Výber reťazového pohonu nie je len o výbere reťaze z katalógu. Ide o prispôsobenie konštrukcie reťaze prevádzkovej povinnosti. Niekoľko základných otázok objasňuje väčšinu možností.

1. Zaťaženie a krútiaci moment: Určte maximálny krútiaci moment, ktorý musí pohon preniesť. Toto je primárny faktor pre rozstup reťaze a pevnosť v ťahu. Poddimenzované reťaze zlyhávajú v dôsledku únavy, zatiaľ čo nadrozmerné reťaze zvyšujú cenu a hmotnosť.
2. Prevádzková rýchlosť: Rýchlosť reťaze v metroch za sekundu určuje, či je vhodnejšia valčeková reťaz, dvojitá dopravná reťaz alebo utesnená reťaz. Štandardné valčekové reťaze môžu bežať rýchlejšie ako dopravníkové reťaze, ale rýchlostný limit sa mení s rozstupom a mazaním.
3. Stredová vzdialenosť: Ak sú hriadele ďaleko od seba, reťaz s väčším rozstupom sa lepšie prispôsobí a zabráni nadmernej dĺžke reťaze. V takýchto prípadoch je reťaz s dvojitým rozstupom často technicky zdravšia.
4. Servisné prostredie: Prach, voda, teplo a chemikálie ovplyvňujú výber reťaze. Utesnená reťaz ponúka ochranu pred nečistotami, zatiaľ čo reťaz z nehrdzavejúcej ocele sa používa tam, kde je dominantným rizikom korózia.
5. Mazanie: Reťaze potrebujú dôsledné mazanie. Ak stroj nedokáže akceptovať automatické mazanie, utesnená reťaz znižuje náročnosť údržby.

Uvažujme o jednom príklade. Na vysokovýkonnom dopravníku, ktorý beží rýchlosťou 1,5 metra za sekundu so stredovou vzdialenosťou 3 metre, môže byť štandardná valčeková reťaz už v prevádzke blízko svojho rýchlostného limitu. Dopravníková reťaz s dvojitým rozstupom zvládne rovnakú úlohu s väčšou spoľahlivosťou, pretože väčší rozstup znižuje frekvenciu kĺbov, ktorá spôsobuje opotrebovanie.

Ďalším detailom, ktorý sa často ignoruje, je minimálny počet zubov na hnacom ozubenom kolese. Beh s príliš malým počtom zubov zvyšuje kĺbový uhol v každom kĺbe, čo spôsobuje skoršiu únavu reťaze. Praktickým pravidlom je udržiavať hnacie ozubené koleso nad 17 zubami vždy, keď je to možné.

Keď aplikácia spadá mimo bežný katalógový rozsah, výrobca so skúsenosťami s neštandardnými reťazami môže poradiť so správnou konštrukciou. Práve tu môže ponúknuť praktickú podporu spoločnosť ako Qianjiang Chain, ktorá v spolupráci s China Chain Transmission Research Institute vyrobila vysokovýkonné valčekové reťaze a olejové tesniace reťaze.

Výhody a nevýhody reťazových pohonov

Údržba a bežné body porúch

Najčastejšou poruchou reťazového pohonu nie je zlomený článok. Ide o predĺženie reťaze spôsobené opotrebovaním závesu. Každým kĺbom reťazového spoja sa z čapov a puzdier odstráni malé množstvo kovu a reťaz sa postupne predĺži. Toto predĺženie mení rozstup reťaze a bráni tomu, aby valčeky správne dosadli na zuby reťazových kolies. Keď sa reťaz natiahne približne o 3 % svojej pôvodnej dĺžky, zvyčajne sa považuje za nevhodnú na ďalšiu prevádzku.

Medzi ďalšie bežné problémy patrí nesprávne zarovnaný pohon, ktorý spôsobuje zaťaženie hrán a zrýchlené opotrebovanie reťazového kolesa; nesprávne napnutie, ktoré spôsobuje nadmerný hluk a skákanie reťaze; a absencia dostatočného mazania, čo vedie k opotrebovaniu vnútorných povrchov reťaze.

Najjednoduchší spôsob, ako predĺžiť životnosť reťazového prevodu, je pravidelne kontrolovať reťaz a vymeniť natiahnutú reťaz skôr, ako poškodí ozubené kolesá. Pokiaľ ide o výmenu, pochopenie toho, ako identifikovať kvalitu hnacej reťaze, pomáha vyhnúť sa nákupu reťaze, ktorá v krátkom čase zlyhá.

Ak je chybná reťaz v aplikácii z nehrdzavejúcej ocele alebo v prostredí umývania, protokoly čistenia a mazania sú odlišné. Užitočným sprievodcom je preskúmať špeciálne scenáre použitia reťazí z nehrdzavejúcej ocele pred špecifikovaním náhrady.

Pre zariadenia, ktoré používajú reťaz poháňanú viacerými hriadeľmi, správne zarovnanie a použitie zodpovedajúcich ozubených kolies zvyčajne zabezpečí najdlhšiu životnosť. S reťazou, ozubenými kolesami a hriadeľovým ložiskovým systémom by sa malo zaobchádzať ako s jednou jednotkou, nie ako so samostatnými časťami.

Výber reťazového pohonu je praktickým technickým rozhodnutím. Technológia je vyspelá, ale spoľahlivosť inštalácie závisí od prispôsobenia typu reťaze zaťaženiu, rýchlosti, vzdialenosti stredu a prostredia. Pri správnom mazaní a pravidelnej kontrole môže správne zvolený reťazový pohon fungovať roky s účinnosťou nad 98 %. Pre inžinierov a kupujúcich praktickou otázkou nie je, či reťazový pohon bude fungovať, ale ktorá konštrukcia reťaze by mala byť špecifikovaná pre presnú povinnosť.