As cadeas de rolos ou cadeas de rolos con buxe úsanse máis comúnmente en varios tipos de maquinaria doméstica, industrial e agrícola, como transportadores, máquinas de trefilado, prensas de impresión, automóbiles, motocicletas, etc. É un tipo de transmisión en cadea que se usa. bicicleta. Consta dunha serie de rolos cilíndricos curtos unidos por elos laterais. É impulsado por engrenaxes chamadas piñóns. É un xeito sinxelo, fiable e eficiente de transmitir electricidade. Un bosquexo do século XVI de Leonardo da Vinci mostra unha cadea con rodamentos de rolos. En 1800, James Fassel patentou unha cadea de rolos que desenvolveu un bloqueo de contrapeso, e en 1880, Hans Reynold patentou unha cadea de rolos Bush.
poñer
As cadeas de rolos con buxe teñen dous tipos de elos dispostos alternativamente. O primeiro tipo é o enlace interior, onde as dúas placas interiores están unidas por dúas mangas ou casquillos que xiran dous rolos. Os enlaces internos altérnanse cun segundo tipo de enlace externo, que consiste en dúas placas exteriores unidas por pasadores que pasan por casquiños de enlace interior. As cadeas de rolos "Bushless" están construídas de forma diferente pero funcionan de forma similar. En lugar de cascos ou mangas separados que suxeitan os paneis interiores, os paneis están estampados con tubos que sobresaen a través dos buratos e serven para o mesmo propósito. Isto ten a vantaxe de eliminar un paso na montaxe da cadea. O deseño da cadea de rolos reduce a fricción, o que aumenta a eficiencia e reduce o desgaste en comparación cos deseños máis sinxelos. A cadea de transmisión orixinal non tiña rolos nin buxos, e tanto as placas interior como exterior estaban unidas por pasadores que facían contacto directo cos dentes do piñón. Non obstante, nesta configuración descubrín que os dentes do piñón e a placa na que xiraban os dentes do piñón desgastaban moi rápido. Este problema solucionouse parcialmente co desenvolvemento de cadeas de manga, nas que os pasadores que suxeitan as placas exteriores pasan a través de casquiños ou mangas que conectan as placas interiores. Isto distribúe o desgaste nunha zona máis ampla. Non obstante, os dentes dos piñóns seguen desgastando máis rápido do esperado debido á fricción de deslizamento cos buxos. Os rolos engadidos que rodean o manguito do buxo da cadea proporcionan contacto de rodadura cos dentes do piñón e tamén proporcionan unha excelente resistencia ao desgaste do piñón e da cadea. Mentres a cadea estea ben lubricada, a fricción é moi baixa. A lubricación limpa continua das cadeas de rolos é esencial para un funcionamento eficiente e unha tensión correcta.
lubricante
Moitas cadeas de transmisión (como as transmisións de árbores de levas en equipos de fábrica e motores de combustión interna) funcionan en ambientes limpos para que as súas superficies de desgaste (por exemplo, pasadores e casquillos) non se vexan afectadas por sedimentos sedimentados e en suspensión, e moitas son ambientes pechados. Por exemplo, algúns rolos. as cadeas teñen unha junta tórica incorporada entre a placa de enlace exterior e a placa de cadea de rolos interior. Os fabricantes de cadeas comezaron a adoptar esta característica despois de que Joseph Montano, que traballaba para Whitney Chain en Hartford, Connecticut, inventase a aplicación en 1971. As juntas tóricas foron introducidas como un método para mellorar a lubricación dos eslabóns das cadeas de transmisión de potencia, que é importante para prolongar a vida útil da cadea. . Estes retenedores de goma crean unha barreira que mantén a graxa aplicada de fábrica dentro das áreas de desgaste do pasador e da buxa. Ademais, as juntas tóricas de goma evitan que o po e outros contaminantes entren nas xuntas da cadea. En caso contrario, tales partículas poden causar un desgaste severo. Tamén hai moitas cadeas que deben funcionar en condicións sucias e non se poden selar por razóns de tamaño ou funcionamento. Os exemplos inclúen cadeas utilizadas en equipos agrícolas, bicicletas e motoserras. Estas cadeas teñen inevitablemente unha taxa de desgaste relativamente alta. Moitos lubricantes a base de aceite atraen po e outras partículas, formando finalmente unha pasta abrasiva que aumenta o desgaste da cadea. Este problema pódese aliviar mediante a pulverización de PTFE "seco". Forma unha película forte despois da aplicación que bloquea tanto as partículas como a humidade.
Lubricación de cadeas de motos
Use un baño de aceite cunha cadea que circule a alta velocidade equivalente a un vehículo de dúas rodas. Isto non é posible nas motocicletas modernas e a maioría das cadeas de motocicletas funcionan sen protección. Polo tanto, as cadeas de motocicletas tenden a desgastarse rapidamente en comparación con outros usos. Están sometidos a forzas extremas e expostos á choiva, barro, area e sal da estrada. A cadea da bicicleta é a parte da transmisión que transfire a potencia do motor á roda traseira. Unha cadea debidamente lubricada pode acadar unha eficiencia de transmisión superior ao 98%. Unha cadea sen lubricar reducirá significativamente o rendemento e aumentará o desgaste da cadea e da roda dentada. Hai dous tipos de lubricantes para cadeas de motocicletas dispoñibles: lubricantes por pulverización e sistemas de goteo. Os lubricantes en spray poden conter cera ou teflón. Estes lubricantes usan aditivos pegajosos para adherirse á súa cadea, pero tamén crean unha pasta abrasiva que elimina a sucidade e a terra da estrada e acelera o desgaste dos compoñentes co paso do tempo. Lubricar continuamente a cadea goteando aceite, utilizando aceite lixeiro que non se pegue á cadea. A investigación mostra que os sistemas de subministración de aceite por goteo proporcionan a máxima protección contra o desgaste e o máximo aforro de enerxía.
Variantes
Se a cadea non se usa para aplicacións de alto desgaste (por exemplo, simplemente transmitir o movemento desde unha panca manual a un eixe de control dunha máquina ou unha porta deslizante nun forno), utilízase un tipo máis sinxelo. Aínda se pode usar a cadea. Pola contra, unha cadea pode "golpear" cando se necesita máis forza, pero debe ser conducida sen problemas a intervalos máis pequenos. En lugar de colocar só 2 filas de placas no exterior da cadea, é posible colocar 3 (“dobres”), 4 (“triples”) ou máis filas de placas paralelas, con casquiños entre pares e rolos adxacentes. Os dentes co mesmo número de filas dispóñense paralelos e coinciden no piñón. Por exemplo, a cadea de distribución do motor dun coche adoita ter varias filas de placas chamadas cadeas. As cadeas de rolos veñen nunha variedade de tamaños, sendo os estándares máis comúns do American National Standards Institute (ANSI) 40, 50, 60 e 80. O primeiro número indica a separación da cadea en incrementos de 8 polgadas e o último número. é 0. 1 é para unha cadea estándar, 1 para unha cadea lixeira e 5 para unha cadea de manga sen rolos. Polo tanto, unha cadea cun paso de 0,5 polgadas é un piñón de tamaño 40, mentres que un piñón de tamaño 160 ten 2 polgadas entre os dentes, etc. O paso da rosca métrica exprésase en décimo sextos de polgada. Polo tanto, a cadea métrica 8 (08B-1) é equivalente á ANSI 40. A maioría das cadeas de rolos están feitas de aceiro de carbono ou de aliaxe, pero o aceiro inoxidable úsase en maquinaria de procesamento de alimentos e noutros lugares onde a lubricación é un problema. , ás veces tamén vemos nailon e latón polo mesmo motivo. As cadeas de rolos adoitan conectarse mediante elos mestres (tamén chamados "eslabóns de conexión"). Este enlace principal adoita ter un pasador suxeito por un clip de ferradura en lugar dun axuste de fricción e pódese inserir ou quitar cunha ferramenta sinxela. As cadeas con elos extraíbles ou pasadores tamén se denominan cadeas divididas axustables. Están dispoñibles medios elos (tamén chamados "compensacións") e úsanse para aumentar a lonxitude da cadea cun só rolo. Cadenas de rolos remachados Os extremos dos elos principais (tamén chamados "eslabóns de conexión") están "remachados" ou esmagados. Estes pinos son duradeiros e non se poden quitar.
clip de ferradura
Unha abrazadeira de ferradura é un accesorio de aceiro de resorte en forma de U que se usa para fixar as placas laterais do elo de conexión (ou "mestre") que antes era necesario para completar o elo da cadea de rolos. O método de abrazadeira está caendo en desgracia a medida que cada vez máis cadeas están feitas para ser bucles infinitos que non están destinados ao mantemento. As motocicletas modernas adoitan estar equipadas con cadeas sen fin, pero cada vez é máis raro que a cadea se desgaste e teña que ser substituída. Dispoñible como recambio. As modificacións das suspensións das motocicletas tenden a reducir este uso. Atópase habitualmente en motocicletas antigas e bicicletas máis antigas (como aquelas con engrenaxes de cubo), este método de abrazadera non se pode usar en bicicletas con engrenaxes de cambio xa que as abrazadeiras tenden a quedar atrapadas na palanca de cambios. En moitos casos, a cadea sen fin está fixada no marco da máquina e non se pode substituír facilmente (isto é especialmente certo para as bicicletas tradicionais). Non obstante, nalgúns casos, as ligazóns de acoplamento mediante abrazaderas de ferradura poden non funcionar ou ser preferidas pola aplicación. Neste caso, utilízase unha "conexión suave", que depende só da fricción mediante unha máquina de remachado de cadea. Usando os últimos materiais, ferramentas e técnicas especializadas, esta reparación é unha solución permanente que é case tan forte e dura tanto como unha cadea ininterrompida.
usar
As cadeas de rolos utilízanse en unidades de velocidade baixa a media con velocidades de aproximadamente 600 a 800 pés por minuto. Non obstante, a altas velocidades, entre 2.000 e 3.000 pés por minuto, as correas en V úsanse a miúdo debido a problemas de desgaste e ruído. A cadea de bicicleta é un tipo de cadea de rolos. A túa cadea de bicicleta pode ter un elo principal ou pode necesitar unha ferramenta de cadea para extraer e instalar. A maioría das motocicletas usan unha cadea semellante, máis grande e máis forte, pero ás veces esta substitúese por unha correa dentada ou unha transmisión de eixe que produce menos ruído e require menos mantemento. Algúns motores de automóbiles usan cadeas de rolos para impulsar os árboles de levas. As transmisións de engrenaxes úsanse habitualmente en motores de alto rendemento e algúns fabricantes utilizaron correas dentadas desde principios dos anos 60. As cadeas tamén se usan en carretillas elevadoras que usan arietes hidráulicos como poleas para subir e baixar o camión. Non obstante, estas cadeas non se consideran cadeas de rolos senón que se clasifican como cadeas de elevación ou cadeas de placas. As cadeas de corte de motoserra son superficialmente similares ás cadeas de rolos, pero están máis relacionadas coas cadeas de follas. Son impulsados por elos de transmisión saíntes e tamén serven para situar a cadea na barra. Quizais usando de forma inusual un par de cadeas de motocicleta, o Harrier Jumpjet usa unha transmisión por cadea dun motor neumático para facer xirar unha boquilla de motor móbil que apunta cara abaixo para o voo flotante e cara atrás para o normal. Voo cara adiante, un sistema chamado "vectorización de empuxe".
desgaste
O efecto do desgaste da cadea de rolos é aumentar o paso (a distancia entre os elos) e alongar a cadea. Teña en conta que isto débese ao desgaste do pasador de pivote e do casco, non ao alongamento real do metal (o que ocorre con algunhas pezas de aceiro flexibles, como os cables do freo de man do coche). gusta). Con cadeas modernas, é raro que unha cadea (que non sexa de bicicleta) se desgaste ata o punto de fallar. A medida que a cadea se desgasta, os dentes do piñón comezan a desgastarse rapidamente e finalmente rompen, o que provoca a perda de todos os dentes do piñón. Dentes de piñón. O piñón (especialmente o máis pequeno dos dous piñóns) sofre un movemento de moenda que crea a forma característica de gancho na superficie impulsada dos dentes. (Este efecto vese agravado pola tensión inadecuada da cadea, pero é inevitable sen importar as precaucións que se tomen). Os dentes desgastados (e as cadeas) non poderán transmitir a potencia sen problemas, o que será evidente no ruído, as vibracións ou (no caso dos motores de automóbiles con cadeas de distribución) os cambios na sincronización do aceso vistos a través da luz de sincronización. Unha cadea nova nun piñón desgastado non durará moito, polo que neste caso haberá que substituír tanto o piñón como a cadea. Non obstante, en casos menos graves, pode gardar o maior dos dous piñóns. Isto débese a que os piñóns máis pequenos sempre usan máis. As cadeas normalmente só saen das rodas dentadas en aplicacións moi lixeiras (como bicicletas) ou en casos extremos de tensión insuficiente. O alongamento de desgaste da cadea calcúlase segundo a seguinte fórmula: % = ( ( M. − ( S. ＊ P. ) ) / ( S. ＊ P. ) ) ＊ 100 {\displaystyle \%=((M-(S) *P ))/(S*P))*100} M = Lonxitude do número de enlaces medidos S = Número de enlaces medidos P = Paso É común na industria para controlar o movemento do tensor da cadea (sexa manual ou automático) e a precisión da cadea de transmisión Lonxitude (unha regra xeral é estirar os rolos un 3% nunha unidade axustable para substituír a cadea ou estirar o rolo). cadea 1,5%) % (nunha transmisión central fixa). Un método sinxelo, especialmente axeitado para os usuarios de bicicletas e motocicletas, consiste en tirar da cadea do máis grande dos dous piñóns cando a cadea estea tensa. Un movemento significativo (visible a través de ocos, etc.) pode indicar que a cadea alcanzou ou superou o seu límite de desgaste final. Ignorar este problema pode danar o piñón. O desgaste da roda dentada pode contrarrestar este efecto e enmascarar o desgaste da cadea.
Desgaste da cadea de bicicleta
As cadeas lixeiras das bicicletas con cambio de marcha poden romperse porque o pasador interior ten forma de barril en lugar de cilíndrico (ou mellor dito, na placa lateral, xa que o "remachado" adoita ser o primeiro en fallar). pode saír). O contacto entre o pasador e o buxo é un punto máis que a liña habitual, o que fai que o pasador da cadea pase a través do casco e, finalmente, o rolo, o que finalmente fai que a cadea se rompa. Esta estrutura é necesaria porque a acción de cambio desta transmisión require que a cadea se dobra e se torce lateralmente, pero débese á flexibilidade e á liberdade relativamente longa dunha cadea tan delgada na bicicleta. pode ocorrer lonxitude. O fallo da cadea é un problema menor nos sistemas de engrenaxes do cubo (velocidade Bendix 2, Sturmey-Archer AW, etc.) porque a superficie de desgaste en contacto cos casquiños de pasadores paralelos é moito maior. O sistema de engrenaxes do cubo tamén permite unha carcasa completa, o que axuda moito á lubricación e á protección da area.
Resistencia da cadea
A medida máis común da resistencia da cadea de rolos é a resistencia á tracción. A resistencia á tracción indica a cantidade dunha única carga que pode soportar unha cadea antes de romperse. A resistencia á fatiga da cadea é tan importante como a resistencia á tracción. Os principais factores que afectan a resistencia á fatiga da cadea son a calidade do aceiro utilizado para fabricar a cadea, o tratamento térmico dos compoñentes da cadea, a calidade do procesamento do burato do nó da placa da cadea, o tipo de disparo e a resistencia da cadea. revestimento de granallado. no taboleiro de ligazóns. Outros factores poden incluír o grosor da placa da cadea e o deseño da placa da cadea (perfil). Para as cadeas de rolos que funcionan en accionamentos continuos, unha regra xeral é que a carga sobre a cadea non debe exceder de 1/6 ou 1/9 da resistencia á tracción da cadea, dependendo do tipo de elo principal utilizado (ajuste a presión ou deslizamento). activado). debe encaixar). As cadeas de rolos que funcionan en accionamentos continuos por riba destes limiares poden fallar prematuramente debido á falla de fatiga das placas da cadea. A resistencia mínima estándar estándar para cadeas de aceiro ANSI 29.1 é de 12.500 x (paso en polgadas)2. As cadeas X-ring e O-ring presentan lubricantes internos que reducen significativamente o desgaste e prolongan a vida útil da cadea. O lubricante interno inxéctase a través do baleiro ao remachar a cadea.
estándar de cadea
As organizacións de normalización como ANSI e ISO manteñen estándares para o deseño, as dimensións e a intercambiabilidade da cadea de transmisión. Por exemplo, a seguinte táboa mostra datos da norma ANSI B29.1-2011 (Cadenas de rolos de precisión, accesorios e piñones) desenvolvida pola Sociedade Americana de Enxeñeiros Mecánicos (ASME). Consulte Recursos para obter máis información. Para axudarche a lembrar, aquí tes outro gráfico das dimensións clave (en polgadas) para o mesmo estándar (que forma parte do que tes en conta á hora de escoller os números recomendados pola norma ANSI): Cadea típica de bicicleta (para cambios de cambio ) Usa 1 estreita Cadea de paso de /2 polgadas. O ancho da cadea é variable sen afectar á capacidade de carga. Cantas máis rodas dentadas teñas na roda traseira (antes eran 3-6, agora 7-12), máis delgada será a cadea. As cadeas véndense en función do número de velocidades ás que están deseñadas para funcionar, como unha "cadea de 10 velocidades". As bicicletas de velocidade única ou de engrenaxe de cubo usan unha cadea de 1/2 x 1/8 de polgada. 1/8 de polgada refírese ao grosor máximo do piñón que se pode usar nunha cadea. As cadeas con elos paralelos adoitan ter un número par de elos, sendo cada elo estreito seguido dun elo máis ancho. As cadeas feitas con elos uniformes que son estreitos nun extremo e anchos no outro pódense facer cun número impar de elos, o que é vantaxoso para acomodar distancias especiais de piñóns. Por unha banda, tales cadeas tenden a ser menos fortes. As cadeas de rolos fabricadas segundo as normas ISO chámanse ás veces "isocadeas".
Hora de publicación: 06-nov-2023
