היסטוריית הפיתוח והיישום של שרשראות רולר

שרשראות רולר או שרשרות רולר עם תותבים נמצאים בשימוש הנפוץ ביותר בסוגים שונים של מכונות ביתיות, תעשייתיות וחקלאיות כגון מסועים, מכונות ציור תיל, מכונות דפוס, מכוניות, אופנועים וכו'. זהו סוג של הנעת שרשרת בשימוש. אופניים. הוא מורכב מסדרה של גלילים גליליים קצרים המוחזקים יחד על ידי חוליות צד. הוא מונע על ידי גלגלי שיניים הנקראים גלגלי שיניים. זוהי דרך פשוטה, אמינה ויעילה להעברת חשמל. סקיצה מהמאה ה-16 של לאונרדו דה וינצ'י מציגה שרשרת עם מיסבי גלילה. בשנת 1800 רשם ג'יימס פאסל פטנט על שרשרת גלילה שפיתחה מנעול איזון נגדי, ובשנת 1880 רשם הנס ריינולד פטנט על שרשרת גלילה של בוש.
לְהַקִים
לשרשראות גלילה עם תותים שני סוגים של חוליות מסודרות לסירוגין. הסוג הראשון הוא החוליה הפנימית, כאשר שני הלוחות הפנימיים מוחזקים יחד על ידי שני שרוולים או תותבים המסובבים שני גלילים. חוליות פנימיות מתחלפות עם סוג שני של חוליה חיצונית, המורכבת משני לוחות חיצוניים המוחזקים יחד על ידי פינים העוברים דרך תותבי קישור פנימיים. שרשראות גלילה "ללא שיחים" בנויות בצורה שונה אך פועלות באופן דומה. במקום תותבים נפרדים או שרוולים שמחזיקים את הפאנלים הפנימיים יחדיו, הלוחות מוטבעים בצינורות הבולטים דרך חורים ומשרתים את אותה מטרה. יש לזה יתרון של ביטול שלב בהרכבת השרשרת. עיצוב שרשרת הגלילים מפחית את החיכוך, מה שמגביר את היעילות ומפחית את הבלאי בהשוואה לעיצובים פשוטים יותר. לשרשרת ההנעה המקורית לא היו רולים או תותבים, וגם הלוחות הפנימיים והחיצוניים הוחזקו יחד על ידי פינים שיצרו מגע ישיר עם שיני גלגל השיניים. עם זאת, בתצורה זו גיליתי ששיני גלגל השיניים והצלחת עליה הסתובבו שיני גלגל השיניים התבלו מהר מאוד. בעיה זו נפתרה חלקית על ידי פיתוח שרשראות שרוולים, שבהן הפינים המחזיקים את הלוחות החיצוניים עוברים דרך תותבים או שרוולים המחברים בין הלוחות הפנימיים. זה מפיץ את הבלאי על שטח רחב יותר. עם זאת, שיני גלגל השיניים עדיין נשחקות מהר מהצפוי בגלל חיכוך החלקה עם התותבים. הגלילים הנוספים המקיפים את שרוול תותב השרשרת מספקים מגע מתגלגל עם שיני גלגל השיניים וגם מספקים עמידות בפני שחיקה מעולה לגלגל השיניים והשרשרת. כל עוד השרשרת משומנת היטב, החיכוך נמוך מאוד. שימון רציף נקי של שרשראות גלילה חיוני לתפעול יעיל ולמתח נכון.

סיכה
שרשרות הנעה רבות (כגון הנעות גל זיזים בציוד מפעל ומנועי בעירה פנימית) פועלות בסביבות נקיות כך שמשטחי השחיקה שלהן (כלומר סיכות ותותבים) אינם מושפעים ממשקעים מושקעים ותלויים, ורבות מהן סביבות סגורות. לדוגמה, חלק מהגלילים. לשרשראות יש טבעת O מובנית בין לוחית החוליה החיצונית ללוחית שרשרת הגלילים הפנימית. יצרני שרשרת החלו לאמץ תכונה זו לאחר שג'וזף מונטנו, שעבד עבור ויטני צ'יין בהרטפורד, קונטיקט, המציא את היישום בשנת 1971. טבעות O הוצגו כשיטה לשיפור סיכה של חוליות שרשרת העברת כוח, שחשובה להארכת חיי השרשרת. . מחזיקי גומי אלו יוצרים מחסום השומר על השומן המיושם במפעל בתוך אזורי השחיקה של הסיכה והתותב. בנוסף, טבעות O-גומי מונעות כניסת אבק ומזהמים אחרים למפרקי השרשרת. אחרת, חלקיקים כאלה עלולים לגרום לבלאי חמור. ישנן גם שרשראות רבות שצריכות לפעול בתנאים מלוכלכים ואינן ניתנות לאטימה בגלל גודל או סיבות תפעוליות. דוגמאות כוללות שרשראות המשמשות בציוד חקלאי, אופניים ומסורים חשמליים. לשרשראות אלו יש בהכרח שיעור בלאי גבוה יחסית. חומרי סיכה רבים המבוססים על שמן מושכים אבק וחלקיקים אחרים, ובסופו של דבר יוצרים משחה שוחקת המגבירה את שחיקת השרשרת. ניתן להקל על בעיה זו באמצעות ריסוס PTFE "יבש". הוא יוצר סרט חזק לאחר היישום שחוסם גם חלקיקים וגם לחות.

שימון שרשרת אופנוע
השתמשו באמבט שמן עם שרשרת הפועלת במהירות גבוהה המקבילה לרכב דו-גלגלי. זה לא אפשרי באופנועים מודרניים, ורוב רשתות האופנועים פועלות ללא הגנה. לכן, שרשראות אופנועים נוטות להתבלות במהירות בהשוואה לשימושים אחרים. הם נתונים לכוחות קיצוניים וחשופים לגשם, בוץ, חול ומלח דרכים. שרשרת האופניים היא החלק של מערכת ההנעה שמעביר את הכוח מהמנוע לגלגל האחורי. שרשרת משומנת כהלכה יכולה להשיג מעל 98% יעילות העברה. שרשרת לא משומנת תפחית משמעותית את הביצועים ותגדיל את בלאי השרשרת והגלגלים. ישנם שני סוגים של חומרי סיכה לשרשראות לאופנועים לאחר השוק: חומרי סיכה בהתזה ומערכות טפטוף. חומרי סיכה בתרסיס עשויים להכיל שעווה או טפלון. חומרי הסיכה האלה משתמשים בתוספים דביקים כדי להיצמד לשרשרת שלך, אבל הם גם יוצרים משחה שוחקת שמושכת לכלוך וחצץ מהכביש ומאיצה את בלאי הרכיבים לאורך זמן. יש לשמן את השרשרת באופן רציף באמצעות טפטוף שמן, תוך שימוש בשמן קל שאינו נדבק לשרשרת. מחקרים מראים שמערכות אספקת שמן טפטוף מספקות הגנה מרבית על שחיקה וחיסכון מרבי באנרגיה.

גרסאות
אם השרשרת אינה משמשת ליישומים בעלי שחיקה גבוהה (לדוגמה, פשוט העברת תנועה ממנוף יד לפיר בקרה של מכונה, או דלת הזזה בתנור), נעשה שימוש בסוג פשוט יותר. עדיין ניתן להשתמש בשרשרת. לעומת זאת, שרשרת עשויה "להתנגש" כאשר יש צורך בחוזק נוסף, אך יש צורך להניע אותה בצורה חלקה במרווחים קטנים יותר. במקום להציב רק 2 שורות של צלחות בצד החיצוני של השרשרת, אפשר להציב 3 ("כפול"), 4 ("משולש") או יותר שורות של צלחות מקבילות, עם תותבים בין זוגות צמודים וגלילים. שיניים עם אותו מספר שורות מסודרות במקביל ומותאמות על גלגל השיניים. לדוגמה, לשרשרת תזמון מנוע רכב יש בדרך כלל שורות מרובות של לוחות הנקראות שרשראות. שרשראות רולר מגיעות במגוון גדלים, כאשר התקנים הנפוצים ביותר של מכון התקנים האמריקאי הלאומי (ANSI) הם 40, 50, 60 ו-80. המספר הראשון מציין את המרווח של השרשרת במרווחים של 8 אינץ', והמספר האחרון הוא 0. 1 הוא עבור שרשרת רגילה, 1 עבור שרשרת קלת משקל, ו-5 עבור שרשרת שרוולים ללא גלילים. אז שרשרת עם רווח של 0.5 אינץ' היא גלגל שיניים בגודל 40, בעוד שלגלגל שיניים בגודל 160 יש 2 אינץ' בין השיניים, וכן הלאה. גובה חוט מטרי מתבטא בשש עשרה אינץ'. לכן, שרשרת מטרית מס' 8 (08B-1) מקבילה ל-ANSI מס' 40. רוב שרשראות הגלילים עשויות מפלדת פחמן רגילה או סגסוגת, אך נירוסטה משמשת במכונות לעיבוד מזון ובמקומות אחרים בהם יש בעיה בשימון. , אנחנו גם רואים לפעמים ניילון ופליז מאותה סיבה. שרשראות רולר מחוברות בדרך כלל באמצעות חוליות מאסטר (נקראות גם "חוליות חיבור"). לקישור הראשי הזה יש בדרך כלל סיכה המוחזקת במקומה על ידי תפס פרסה במקום התאמת חיכוך וניתן להכניסה או להסירה בעזרת כלי פשוט. שרשראות עם חוליות או סיכות נשלפות נקראות גם שרשראות מפוצלות מתכווננות. חצי חוליות (הנקראות גם "קיזוזים") זמינות ומשמשות להגדלת אורך השרשרת עם רולר בודד. שרשראות רולר מסומרות הקצוות של החוליות הראשיות (הנקראות גם "חוליות חיבור") "מרותקות" או מרוסקות. סיכות אלו עמידות ואינן ניתנות להסרה.

קליפ פרסה
מהדק פרסה הוא חיבור פלדה קפיצי בצורת U המשמש לאבטחת הלוחות הצדדיים של החוליה המחברת (או ה"מאסטר") שהייתה נחוצה בעבר כדי להשלים את חוליית שרשרת הגלילה. שיטת ההידוק הולכת ופוחתת שכן יותר ויותר שרשראות עשויות להיות לולאות אינסופיות שאינן מיועדות לתחזוקה. אופנועים מודרניים נוטים להיות מצוידים בשרשראות אינסופיות, אך נדיר יותר ויותר שהשרשרת מתבלה וצריך להחליף אותה. זמין כחלק חילוף. שינויים במתלי אופנוע נוטים לצמצם את השימוש הזה. נפוץ על אופנועים ישנים ואופניים ישנים יותר (כגון אלה עם גלגלי שיניים), לא ניתן להשתמש בשיטת ההידוק הזו על אופניים עם הילוכים מעבירים מכיוון שהמלחציים נוטים להיתקע בשיפטר. במקרים רבים, השרשרת האינסופית מקובעת למסגרת המכונה ולא ניתנת להחלפה בקלות (זה נכון במיוחד עבור אופניים מסורתיים). עם זאת, במקרים מסוימים, קישורי צימוד באמצעות מהדקי פרסה עשויים שלא לעבוד או להיות מועדפים על ידי היישום. במקרה זה, נעשה שימוש ב"חוליה רכה", המסתמכת רק על חיכוך באמצעות מכונת ריתוק שרשרת. באמצעות החומרים, הכלים והטכניקות המיומנות העדכניות ביותר, תיקון זה הוא תיקון קבוע שחזק כמעט באותה מידה ונמשך זמן רב כמו שרשרת בלתי נשברת.

לְהִשְׁתַמֵשׁ
שרשראות רולר משמשות בכוננים במהירות נמוכה עד בינונית עם מהירויות של כ-600 עד 800 רגל לדקה. עם זאת, במהירויות גבוהות, בערך 2,000 עד 3,000 רגל לדקה, נעשה שימוש בחגורות V עקב בעיות בלאי ורעש. שרשרת אופניים היא סוג של שרשרת רולר. שרשרת האופניים שלך עשויה להיות בעלת חוליה ראשית, או שהיא עשויה לדרוש כלי שרשרת כדי להסיר ולהתקין. רוב האופנועים משתמשים בשרשרת דומה, גדולה יותר וחזקה יותר, אך לעיתים מחליפים זאת בחגורת שיניים או כונן גל המייצרים פחות רעש ודורשים פחות תחזוקה. מנועי רכב מסוימים משתמשים בשרשראות גלילה להנעת גלי זיזים. כונני הילוכים נמצאים בשימוש נפוץ במנועים בעלי ביצועים גבוהים, וחלק מהיצרנים השתמשו בחגורות שיניים מאז תחילת שנות ה-60. שרשראות משמשות גם במלגזות המשתמשות באילים הידראוליות כגלגלות כדי להעלות ולהוריד את המשאית. עם זאת, שרשראות אלו אינן נחשבות לשרשראות רולר אלא מסווגות כשרשראות הרמה או שרשראות פלטות. שרשראות חיתוך מסור דומות באופן שטחי לשרשראות רולר אך קשורות יותר לשרשראות עלים. הם מונעים על ידי חוליות הנעה בולטות ומשמשות גם למיקום השרשרת על המוט. אולי באופן יוצא דופן בשימוש בזוג שרשראות לאופנועים, ה-Harrier Jumpjet משתמש בהנעת שרשרת ממנוע אוויר כדי לסובב זרבובית מנוע ניתנת להזזה שמצביעה כלפי מטה לטיסת ריחוף ואחורה כרגיל. טיסה קדימה, מערכת הנקראת "דחף וקטור.

לִלבּוֹשׁ
ההשפעה של בלאי שרשרת רולר היא הגדלת הגובה (המרחק בין החוליות) והארכת השרשרת. שימו לב שזה נובע משחיקה של סיכת הציר והתותב, ולא מהתארכות ממשית של המתכת (מה שקורה עם חלקי פלדה גמישים, כמו כבלי בלם יד לרכב). כְּמוֹ). עם שרשראות מודרניות, נדיר ששרשרת (שלא אופניים) נשחקת עד לכישלון. ככל שהשרשרת נשחקת, שיני גלגל השיניים מתחילות להתבלות במהירות ולבסוף להישבר, וכתוצאה מכך אובדן כל שיני גלגל השיניים. שיני גלגל שיניים. גלגל השיניים (במיוחד הקטן מבין שני גלגלי השיניים) עובר תנועת שחיקה היוצרת את צורת הקרס האופיינית על פני השטח המונעים של השיניים. (השפעה זו מחמירה על ידי מתח שרשרת לא תקין, אך היא בלתי נמנעת לא משנה באילו אמצעי זהירות ננקטים). שיניים (ושרשרות) בלויות לא יצליחו להעביר כוח בצורה חלקה, דבר שיתבטא ברעש, רעידות או (במקרה של מנועי מכוניות עם שרשראות תזמון) שינויים בתזמון ההצתה הנראה דרך נורת התזמון. שרשרת חדשה על גלגל שיניים בלוי לא תחזיק מעמד זמן רב, כך שבמקרה זה יהיה צורך להחליף גם את גלגל השיניים וגם את השרשרת. עם זאת, במקרים פחות חמורים, אתה יכול לשמור את הגדול משני גלגלי השיניים. הסיבה לכך היא שגלגלי השיניים הקטנים יותר תמיד נשחקים הכי הרבה. שרשראות בדרך כלל יוצאות מגלגלי השיניים רק ביישומים קלים מאוד (כמו אופניים) או במקרים קיצוניים של מתח לא מספיק. התארכות בלאי השרשרת מחושבת לפי הנוסחה הבאה: % = ( ( M. − ( S. ＊ P. ) ) / ( S. ＊ P. ) ) ＊ 100 {\displaystyle \%=((M-(S) *P ))/(S*P))*100} M = אורך מספר הקישורים הנמדדים S = מספר הקישורים הנמדדים P = Pitch זה נפוץ ב התעשייה לפקח על תנועת מותחן השרשרת (בין אם ידני או אוטומטי) והדיוק של שרשרת ההינע אורך (כלל אצבע הוא למתוח את הגלילים 3% בהנעה מתכווננת כדי להחליף את השרשרת או למתוח את שרשרת הגלילה 1.5 %% (בכונן מרכזי קבוע). שיטה פשוטה, המתאימה במיוחד למשתמשי אופניים ואופנועים, היא למשוך את השרשרת מהגדול מבין שני גלגלי השיניים כשהשרשרת מתוחה. תנועה משמעותית (הנראית מבעד לרווחים וכו') עשויה להצביע על כך שהשרשרת הגיעה או עברה את מגבלת הבלאי הסופי שלה. התעלמות מבעיה זו עלולה לגרום נזק לגלגל השיניים. שחיקה של גלגלי השיניים יכולה לנטרל את האפקט הזה ולהסוות את שחיקת השרשרת.

בלאי שרשרת אופניים
שרשראות קלות משקל באופניים עם הילוכים מעבירים עלולות להישבר מכיוון שהסיכה הפנימית היא בצורת חבית במקום גלילית (או ליתר דיוק, בלוחית הצד, מכיוון ש"המרתק" היא בדרך כלל הראשונה להיכשל). עלול לרדת). המגע בין הסיכה לתותב הוא נקודתית ולא הקו הרגיל, הגורם לפין השרשרת לעבור דרך התותב ובסופו של דבר הרולר, ובסופו של דבר גורם לשבירת השרשרת. מבנה זה הכרחי מכיוון שפעולת ההסטה של ​​תיבת ההילוכים הזו מחייבת את השרשרת להתכופף ולהתפתל הצידה, אך נובעת מהגמישות והחופש הארוך יחסית של שרשרת דקה כזו על האופניים. אורך עלול להתרחש. כשל בשרשרת הוא פחות בעיה במערכות הילוכים רכזת (Bendix 2 speed, Sturmey-Archer AW וכו') מכיוון שמשטח הבלאי במגע עם תותבי הפינים המקבילים גדול בהרבה. מערכת ההילוכים של הרכזת מאפשרת גם בית שלם, מה שמסייע מאוד בשימון והגנה על חול.

חוזק שרשרת
המדד הנפוץ ביותר לחוזק שרשרת רולר הוא חוזק מתיחה. חוזק מתיחה מציין את כמות העומס היחיד ששרשרת יכולה לעמוד לפני השבירה. חוזק עייפות השרשרת חשוב כמו חוזק מתיחה. גורמי המפתח המשפיעים על חוזק העייפות של השרשרת הם איכות הפלדה המשמשת לייצור השרשרת, טיפול בחום של רכיבי השרשרת, איכות עיבוד חור הקשר בלוח השרשרת, סוג הזריקה וחוזק השרשרת. ציפוי shot pening. בלוח הקישורים. גורמים אחרים עשויים לכלול את עובי לוחית השרשרת ועיצוב לוחית השרשרת (פרופיל). עבור שרשראות רולר הפועלות בהנעות רציפות, כלל אצבע הוא שהעומס על השרשרת לא יעלה על 1/6 או 1/9 מחוזק המתיחה של השרשרת, בהתאם לסוג החוליה הראשית שבה נעשה שימוש (לחיצה או החלקה- ב). חייב להתאים). שרשראות רולר הפועלות בכוננים רציפים מעל סף אלו עלולות, ולעיתים קרובות, להיכשל בטרם עת עקב כשל עייפות של לוחות השרשרת. החוזק הסופי המינימלי הסטנדרטי עבור שרשראות פלדה ANSI 29.1 הוא 12,500 x (גובה גובה באינצ'ים)2. שרשראות טבעות X וטבעות O כוללות חומרי סיכה פנימיים המפחיתים באופן משמעותי את הבלאי ומאריכים את חיי השרשרת. חומר סיכה פנימי מוזרק באמצעות ואקום בעת מסמרת השרשרת.

תקן שרשרת
ארגוני תקנים כגון ANSI ו-ISO שומרים על תקנים לתכנון שרשרת הנעה, ממדים והחלפה. לדוגמה, הטבלה שלהלן מציגה נתונים מתקן ANSI B29.1-2011 (שרשרות גלילה מדויקות, אביזרים וגלגלי שיניים) שפותח על ידי האגודה האמריקאית למהנדסי מכונות (ASME). ראה משאבים לפרטים. כדי לעזור לך לזכור, הנה טבלה נוספת של מידות המפתח (באינץ') עבור אותו תקן (שזה חלק ממה שאתה לוקח בחשבון בעת ​​בחירת המספרים המומלצים על ידי תקן ANSI): שרשרת אופניים טיפוסית (עבור גלגלי שיניים ) השתמש ב-1 צר. /2 אינץ' שרשרת מגרש. רוחב השרשרת משתנה מבלי להשפיע על קיבולת העומס. ככל שיש לך יותר גלגלי שיניים על הגלגל האחורי (בעבר היה 3-6, עכשיו 7-12), השרשרת דקה יותר. שרשראות נמכרות על סמך מספר המהירויות בהן הן מיועדות לעבוד, כגון "שרשרת עם 10 מהירויות". ציוד רכזת או אופני מהירות יחיד משתמשים בשרשרת בגודל 1/2 x 1/8 אינץ'. 1/8 אינץ' מתייחס לעובי גלגל השיניים המרבי שניתן להשתמש בשרשרת. לשרשראות עם חוליות מקבילות יש בדרך כלל מספר זוגי של חוליות, כאשר כל חוליה צרה אחריה חוליה רחבה יותר. שרשראות העשויות עם חוליות אחידות שהן צרות בקצה אחד ורחבות בקצה השני יכולות להתבצע עם מספר אי זוגי של חוליות, דבר המועיל להתאמת מרחקי גלגל שיניים מיוחדים. ראשית, שרשראות כאלה נוטות להיות פחות חזקות. שרשראות רולר המיוצרות לפי תקני ISO נקראות לפעמים "איזו-שרשרות".