История на развитието и приложението на ролковите вериги

Ролковите вериги или ролковите вериги с втулки се използват най-често в различни видове домакински, промишлени и селскостопански машини като конвейери, машини за теглене на тел, печатарски преси, автомобили, мотоциклети и др. Използва се тип верижно задвижване. велосипед. Състои се от поредица от къси цилиндрични ролки, държани заедно от странични връзки. Задвижва се от зъбни колела, наречени зъбни колела. Това е прост, надежден и ефективен начин за пренос на електричество. Скица от 16-ти век на Леонардо да Винчи показва верига с ролкови лагери. През 1800 г. Джеймс Фасел патентова ролкова верига, която развива заключване на противотежестта, а през 1880 г. Ханс Рейнолд патентова ролкова верига на Буш.
слагам се
Ролковите вериги с втулки имат два вида звена, подредени последователно. Първият тип е вътрешната връзка, където двете вътрешни плочи се държат заедно от две втулки или втулки, които въртят две ролки. Вътрешните връзки се редуват с втори тип външна връзка, състояща се от две външни плочи, държани заедно от щифтове, преминаващи през втулки на вътрешни връзки. Ролковите вериги без втулки са конструирани по различен начин, но работят по подобен начин. Вместо отделни втулки или ръкави, държащи вътрешните панели заедно, панелите са щамповани с тръби, които стърчат през дупки и служат за същата цел. Това има предимството да елиминира стъпка в монтажа на веригата. Дизайнът на ролковата верига намалява триенето, което повишава ефективността и намалява износването в сравнение с по-простите конструкции. Оригиналната задвижваща верига нямаше ролки или втулки и както вътрешната, така и външната плоча бяха държани заедно от щифтове, които влизаха в директен контакт със зъбите на зъбното колело. При тази конфигурация обаче установих, че зъбите на зъбното колело и плочата, върху която се въртят зъбите на зъбното колело, се износват много бързо. Този проблем беше частично решен чрез разработването на втулкови вериги, при които щифтовете, държащи външните плочи, преминават през втулки или ръкави, свързващи вътрешните плочи. Това разпределя износването върху по-широка площ. Въпреки това зъбите на зъбното колело все още се износват по-бързо от очакваното поради триенето при плъзгане с втулките. Добавените ролки, обграждащи втулката на втулката на веригата, осигуряват контакт при търкаляне със зъбите на зъбното колело и също така осигуряват отлична устойчивост на износване на зъбното колело и веригата. Докато веригата е добре смазана, триенето е много ниско. Непрекъснатото чисто смазване на ролковите вериги е от съществено значение за ефективната работа и правилното опъване.

смазващ
Много задвижващи вериги (като задвижвания на разпределителен вал във фабрично оборудване и двигатели с вътрешно горене) работят в чиста среда, така че техните износващи се повърхности (т.е. щифтове и втулки) не се влияят от утаени и суспендирани утайки, а много от тях са затворени среди Например, някои ролки веригите имат вграден О-пръстен между външната свързваща плоча и вътрешната плоча на ролковата верига. Производителите на вериги започнаха да приемат тази функция, след като Джоузеф Монтано, който работеше за Whitney Chain в Хартфорд, Кънектикът, изобрети приложението през 1971 г. О-пръстените бяха въведени като метод за подобряване на смазването на връзките на веригата за предаване на мощност, което е важно за удължаване на живота на веригата . Тези гумени фиксатори създават бариера, която задържа фабрично нанесената грес в зоните на износване на щифта и втулката. Освен това, гумените О-пръстени предотвратяват навлизането на прах и други замърсители в ставите на веригата. В противен случай такива частици могат да причинят силно износване. Има и много вериги, които трябва да работят в мръсни условия и не могат да бъдат запечатани поради размер или оперативни причини. Примерите включват вериги, използвани за селскостопанско оборудване, велосипеди и верижни триони. Тези вериги неизбежно имат относително висока степен на износване. Много лубриканти на маслена основа привличат прах и други частици, като в крайна сметка образуват абразивна паста, която увеличава износването на веригата. Този проблем може да бъде облекчен чрез използване на „сухо“ PTFE пръскане. Образува силен филм след нанасяне, който блокира както частиците, така и влагата.

Смазване на веригата на мотоциклет
Използвайте маслена баня с верига, която се движи с висока скорост, еквивалентна на двуколесно превозно средство. Това не е възможно при съвременните мотоциклети и повечето мотоциклетни вериги се движат незащитени. Следователно веригите за мотоциклети са склонни да се износват бързо в сравнение с други употреби. Те са подложени на екстремни сили и са изложени на дъжд, кал, пясък и пътна сол. Велосипедната верига е частта от задвижването, която прехвърля мощността от двигателя към задното колело. Една правилно смазана верига може да постигне над 98% ефективност на трансмисията. Несмазана верига значително ще намали производителността и ще увеличи износването на веригата и зъбното колело. Предлагат се два вида смазочни материали за мотоциклетни вериги за следпродажбено обслужване: спрей смазки и капкови системи. Спрей смазките могат да съдържат восък или тефлон. Тези смазочни материали използват лепкави добавки, за да залепнат за вашата верига, но също така създават абразивна паста, която издърпва мръсотията и песъчинките от пътя и ускорява износването на компонентите с течение на времето. Непрекъснато смазвайте веригата, като капете масло, като използвате леко масло, което не залепва по веригата. Изследванията показват, че системите за капково захранване с масло осигуряват максимална защита от износване и максимално спестяване на енергия.

Варианти
Ако веригата не се използва за приложения с високо износване (например просто предаване на движение от ръчен лост към управляващ вал на машина или плъзгаща се врата на фурна), се използва по-прост тип. Веригата все още може да се използва. Обратно, веригата може да се „удари“, когато е необходима допълнителна здравина, но трябва да се кара плавно на по-малки интервали. Вместо да се поставят само 2 реда плочи от външната страна на веригата, е възможно да се поставят 3 („двойни“), 4 („тройни“) или повече реда успоредни плочи, с втулки между съседни двойки и ролки. Зъбите с еднакъв брой редове са подредени успоредно и съвпадащи на зъбното колело. Например веригата за синхронизация на двигател на автомобил обикновено има няколко реда плочи, наречени вериги. Ролковите вериги се предлагат в различни размери, като най-разпространените стандарти на Американския национален институт по стандартизация (ANSI) са 40, 50, 60 и 80. Първото число показва разстоянието на веригата на стъпки от 8 инча, а последното е 0. 1 е за стандартна верига, 1 за лека верига и 5 за верига без ролки. Така че верига със стъпка от 0,5 инча е зъбно колело с размер 40, докато зъбно колело с размер 160 има 2 инча между зъбите и т.н. Стъпката на метричната резба се изразява в шестнадесети от инча. Следователно, метрична верига № 8 (08B-1) е еквивалентна на ANSI № 40. Повечето ролкови вериги са направени от обикновена въглеродна или легирана стомана, но неръждаемата стомана се използва в машини за обработка на храни и други места, където смазването е проблем. , понякога виждаме найлон и месинг по същата причина. Ролковите вериги обикновено се свързват с помощта на главни звена (наричани още „свързващи звена“). Тази главна връзка обикновено има щифт, закрепен на място от подкова скоба, а не от фрикционно прилягане и може да бъде поставена или премахната с прост инструмент. Веригите с подвижни звена или щифтове също се наричат ​​регулируеми сплит вериги. Налични са половин звена (наричани също „отмествания“) и се използват за увеличаване на дължината на веригата с една ролка. Занитвани ролкови вериги Краищата на основните връзки (наричани също „свързващи звена“) са „занитвани“ или смачкани. Тези щифтове са издръжливи и не могат да се свалят.

скоба за подкова
Скобата подкова е U-образно приспособление от пружинна стомана, използвано за закрепване на страничните плочи на свързващата (или „главната“) връзка, която преди беше необходима за завършване на връзката на ролковата верига. Методът със скоби изпада в немилост, тъй като все повече и повече вериги се правят като безкрайни примки, които не са предназначени за поддръжка. Модерните мотоциклети са склонни да бъдат оборудвани с безкрайни вериги, но все по-рядко се случва веригата да се износи и трябва да бъде сменена. Предлага се като резервна част. Модификациите на мотоциклетните окачвания намаляват тази употреба. Често срещан при по-стари мотоциклети и по-стари велосипеди (като тези със зъбни колела в главината), този метод на скоба не може да се използва при велосипеди с дерайльорни зъбни колела, тъй като скобите са склонни да засядат в скоростния лост. В много случаи безкрайната верига е фиксирана към рамката на машината и не може лесно да бъде заменена (това важи особено за традиционните велосипеди). Въпреки това, в някои случаи съединителните връзки, използващи подковообразни скоби, може да не работят или да бъдат предпочитани от приложението. В този случай се използва „мека връзка“, която разчита само на триене с помощта на машина за занитване на вериги. Използвайки най-новите материали, инструменти и квалифицирани техники, този ремонт е трайна поправка, която е почти толкова здрава и издържа толкова дълго, колкото непрекъсната верига.

използване
Ролковите вериги се използват в задвижвания с ниска до средна скорост със скорости от приблизително 600 до 800 фута в минута. Въпреки това, при високи скорости, около 2000 до 3000 фута в минута, клиновите ремъци често се използват поради проблеми с износването и шума. Велосипедната верига е вид ролкова верига. Вашата верига за велосипед може да има главна връзка или може да изисква инструмент за верига за премахване и инсталиране. Повечето мотоциклети използват подобна, по-голяма и по-здрава верига, но тя понякога се заменя със зъбен ремък или задвижващ вал, който произвежда по-малко шум и изисква по-малко поддръжка. Някои автомобилни двигатели използват ролкови вериги за задвижване на разпределителни валове. Зъбните задвижвания обикновено се използват в двигатели с висока производителност, а някои производители използват зъбни ремъци от началото на 60-те години. Веригите се използват и в мотокари, които използват хидравлични шайби като макари за повдигане и спускане на камиона. Тези вериги обаче не се считат за ролкови вериги, а се класифицират като повдигащи вериги или пластинчати вериги. Верижните вериги за рязане на верижни триони са външно подобни на ролковите вериги, но са по-тясно свързани с листовите вериги. Те се задвижват от изпъкнали задвижващи звена и също служат за позициониране на веригата върху шината. Може би необичайно използвайки чифт мотоциклетни вериги, Harrier Jumpjet използва верижно задвижване от въздушен двигател, за да завърти подвижна дюза на двигателя, която сочи надолу за полет в зависване и назад за нормален I can. Преден полет, система, наречена „вектор на тягата.

износване
Ефектът от износването на ролковата верига е увеличаване на стъпката (разстоянието между връзките) и удължаване на веригата. Обърнете внимание, че това се дължи на износването на шарнирния щифт и втулката, а не на действителното удължаване на метала (което се случва с някои гъвкави стоманени части, като например въжетата на ръчната спирачка на автомобила). като). При модерните вериги рядко се случва верига (която не е велосипед) да се износи до точката на повреда. Тъй като веригата се износва, зъбите на зъбното колело започват да се износват бързо и в крайна сметка се счупват, което води до загуба на всички зъби на зъбното колело. Зъбни колела. Зъбното колело (особено по-малкото от двете зъбни колела) претърпява шлифоващо движение, което създава характерната форма на кука върху задвижваната повърхност на зъбите. (Този ефект се влошава от неправилно опъване на веригата, но е неизбежен, независимо какви предпазни мерки са взети). Износените зъби (и вериги) няма да могат да предават мощността плавно, което ще бъде очевидно в шум, вибрации или (в случай на автомобилни двигатели с вериги за синхронизация) промени в момента на запалване, наблюдавани през светлината за синхронизация. Нова верига на износено зъбно колело няма да издържи дълго, така че в този случай и зъбното колело, и веригата ще трябва да бъдат сменени. Въпреки това, в по-леки случаи, можете да запазите по-голямото от двете зъбни колела. Това е така, защото по-малките зъбни колела винаги се износват най-много. Веригите обикновено изскачат от зъбните колела само при много леки приложения (като велосипеди) или в крайни случаи на недостатъчно напрежение. Удължението на веригата при износване се изчислява по следната формула: % = ( ( M. − ( S. ＊ P. ) ) / ( S. ＊ P. ) ) ＊ 100 {\displaystyle \%=((M-(S *P ))/(S*P))*100} M = Дължина на броя на измерените връзки S = ​​Брой на измерените връзки P = Стъпка Често срещано в индустрията за наблюдение на движението на обтегача на веригата (независимо дали е ръчен или автоматичен) и точността на задвижващата верига Дължина (основно правило е да разтегнете ролките 3% при регулируемо задвижване, за да замените веригата или да разтегнете ролковата верига 1,5 %) % (във фиксирано централно задвижване). Един прост метод, особено подходящ за велосипедисти и мотоциклети, е да издърпате веригата от по-голямото от двете зъбни колела, когато веригата е опъната. Значително движение (видимо през празнини и т.н.) може да означава, че веригата е достигнала или надхвърлила крайната си граница на износване. Пренебрегването на този проблем може да повреди зъбното колело. Износването на зъбното колело може да противодейства на този ефект и да маскира износването на веригата.

Износване на веригата на велосипеда
Леките вериги на велосипеди с дерайльорни предавки могат да се счупят, тъй като вътрешният щифт е с форма на варел вместо цилиндричен (или по-скоро в страничната плоча, тъй като „нитването“ обикновено се проваля първо). може да излезе). Контактът между щифта и втулката е по-скоро точка, отколкото обичайната линия, което кара щифта на веригата да премине през втулката и в крайна сметка през ролката, което в крайна сметка причинява скъсване на веригата. Тази структура е необходима, тъй като превключващото действие на тази трансмисия изисква веригата да се огъва и усуква настрани, но се дължи на гъвкавостта и относително дългата свобода на такава тънка верига на велосипеда. може да възникне дължина. Повредата на веригата е по-малък проблем при системите за зъбни колела на главината (Bendix 2 speed, Sturmey-Archer AW и т.н.), тъй като повърхността на износване в контакт с втулките на паралелните щифтове е много по-голяма. Системата на зъбните колела на главината също позволява цялостен корпус, което значително подпомага смазването и защитата от пясък.

Сила на веригата
Най-разпространената мярка за якост на ролковата верига е якостта на опън. Якостта на опън показва количеството единично натоварване, което веригата може да издържи, преди да се скъса. Якостта на умора на веригата е толкова важна, колкото и якостта на опън. Ключовите фактори, които влияят върху якостта на умора на веригата, са качеството на стоманата, използвана за производството на веригата, термичната обработка на компонентите на веригата, качеството на обработката на отвора на възела на верижната плоча, вида на изстрела и здравината на shot peening покритие. на таблото за връзки. Други фактори могат да включват дебелината на верижната пластина и дизайна (профила) на верижната пластина. За ролкови вериги, работещи в непрекъснати задвижвания, основното правило е, че натоварването на веригата не трябва да надвишава 1/6 или 1/9 от якостта на опън на веригата, в зависимост от вида на използваната главна връзка (с пресоване или плъзгане на ). трябва да пасне). Ролковите вериги, работещи в непрекъснати задвижвания над тези прагове, могат и често се отказват преждевременно поради повреда от умора на верижните пластини. Стандартната минимална крайна якост за стоманени вериги ANSI 29.1 е 12 500 x (стъпка в инчове)2. X-пръстените и О-пръстените имат вътрешни смазки, които значително намаляват износването и удължават живота на веригата. Вътрешната смазка се инжектира чрез вакуум при занитване на веригата.

верижен стандарт
Организации за стандартизация като ANSI и ISO поддържат стандарти за дизайн на задвижваща верига, размери и взаимозаменяемост. Например таблицата по-долу показва данни от стандарт ANSI B29.1-2011 (прецизни ролкови вериги, аксесоари и зъбни колела), разработен от Американското дружество на машинните инженери (ASME). Вижте Ресурси за подробности. За да ви помогнем да запомните, ето още една диаграма на ключовите размери (в инчове) за същия стандарт (което е част от това, което имате предвид, когато избирате числата, препоръчани от стандарта ANSI): Типична велосипедна верига (за зъбни колела на дерайльора) Използвайте тясна 1 /2 инча стъпка верига. Ширината на веригата е променлива, без това да повлияе на товароносимостта. Колкото повече зъбни колела имате на задното колело (преди бяха 3-6, сега 7-12), толкова по-тънка е веригата. Веригите се продават въз основа на броя скорости, на които са проектирани да работят, като например „10-скоростна верига“. Велосипеди с главина или едноскоростни велосипеди използват верига 1/2 x 1/8 инча. 1/8 инча се отнася за максималната дебелина на зъбното колело, което може да се използва на верига. Веригите с паралелни връзки обикновено имат четен брой връзки, като всяка тясна връзка е последвана от по-широка връзка. Веригите, направени с еднакви звена, които са тесни в единия край и широки в другия, могат да бъдат направени с нечетен брой звена, което е изгодно за приспособяване на специални разстояния на зъбните колела. От една страна, такива вериги обикновено са по-малко здрави. Ролковите вериги, произведени по стандартите на ISO, понякога се наричат ​​„изовериги“.