De ontwikkelingsgeschiedenis en toepassing van rollenkettingen

Rollenkettingen of rolkettingen met bussen worden het meest gebruikt in verschillende soorten huishoudelijke, industriële en landbouwmachines, zoals transportbanden, draadtrekmachines, drukpersen, auto's, motorfietsen, enz. Er wordt een kettingaandrijving gebruikt. fiets. Het bestaat uit een reeks korte cilindrische rollen die door zijschakels bij elkaar worden gehouden. Het wordt aangedreven door tandwielen die tandwielen worden genoemd. Het is een eenvoudige, betrouwbare en efficiënte manier om elektriciteit te transporteren. Een 16e-eeuwse schets van Leonardo da Vinci toont een ketting met rollagers. In 1800 patenteerde James Fassel een rollenketting die een tegengewichtslot ontwikkelde, en in 1880 patenteerde Hans Reynold een Bush-rollenketting.
ophangen
Gebuste rollenkettingen hebben twee soorten schakels die afwisselend zijn gerangschikt. Het eerste type is de binnenste schakel, waarbij de twee binnenplaten bij elkaar worden gehouden door twee hulzen of bussen die twee rollen laten draaien. Binnenschakels worden afgewisseld met een tweede type buitenschakel, bestaande uit twee buitenplaten die bij elkaar worden gehouden door pennen die door bussen van de binnenschakels gaan. “Bushless” rollenkettingen zijn anders geconstrueerd, maar werken op dezelfde manier. In plaats van afzonderlijke bussen of hulzen die de binnenpanelen bij elkaar houden, zijn de panelen voorzien van buizen die door gaten steken en hetzelfde doel dienen. Dit heeft het voordeel dat een stap bij het samenstellen van de ketting wordt geëlimineerd. Het ontwerp van de rollenketting vermindert wrijving, waardoor de efficiëntie toeneemt en slijtage wordt verminderd in vergelijking met eenvoudigere ontwerpen. De originele aandrijfketting had geen rollen of bussen, en zowel de binnen- als de buitenplaten werden bij elkaar gehouden door pennen die direct contact maakten met de tandwieltanden. In deze configuratie ontdekte ik echter dat de tandwieltanden en de plaat waarop de tandwieltanden draaiden zeer snel versleten waren. Dit probleem werd gedeeltelijk opgelost door de ontwikkeling van hulskettingen, waarbij de pennen die de buitenste platen vasthouden, door bussen of hulzen gaan die de binnenplaten verbinden. Hierdoor wordt de slijtage over een groter oppervlak verdeeld. De tandwieltanden slijten echter nog steeds sneller dan verwacht als gevolg van glijdende wrijving met de bussen. De toegevoegde rollen die de kettingbushuls omringen, zorgen voor rolcontact met de tandwieltanden en bieden ook een uitstekende slijtvastheid aan het tandwiel en de ketting. Zolang de ketting goed gesmeerd is, is de wrijving zeer laag. Voor een efficiënte werking en de juiste spanning is het continu schoon smeren van rollenkettingen essentieel.

roestvrijstalen rollenketting

smerend
Veel aandrijfkettingen (zoals nokkenasaandrijvingen in fabrieksapparatuur en verbrandingsmotoren) werken in schone omgevingen, zodat hun slijtoppervlakken (dwz pennen en bussen) niet worden aangetast door bezonken en gesuspendeerd sediment, en vele zijn gesloten omgevingen. Sommige rollenkettingen zijn bijvoorbeeld gesloten. kettingen hebben een ingebouwde O-ring tussen de buitenste schakelplaat en de binnenste rollenkettingplaat. Kettingfabrikanten begonnen deze functie over te nemen nadat Joseph Montano, die voor Whitney Chain in Hartford, Connecticut werkte, de toepassing in 1971 had uitgevonden. O-ringen werden geïntroduceerd als een methode om de smering van schakels van aandrijfkettingen te verbeteren, wat belangrijk is voor het verlengen van de levensduur van de ketting. . Deze rubberen houders vormen een barrière die het in de fabriek aangebrachte vet binnen de slijtagegebieden van de pen en bus houdt. Bovendien voorkomen rubberen O-ringen dat stof en andere verontreinigingen de kettingverbindingen binnendringen. Anders kunnen dergelijke deeltjes ernstige slijtage veroorzaken. Er zijn ook veel kettingen die onder vuile omstandigheden moeten werken en die vanwege hun omvang of operationele redenen niet kunnen worden afgedicht. Voorbeelden hiervan zijn kettingen die worden gebruikt op landbouwmachines, fietsen en kettingzagen. Deze kettingen hebben onvermijdelijk een relatief hoge slijtagesnelheid. Veel smeermiddelen op oliebasis trekken stof en andere deeltjes aan en vormen uiteindelijk een schurende pasta die de kettingslijtage vergroot. Dit probleem kan worden verholpen door gebruik te maken van “droog” PTFE-spuiten. Het vormt na het aanbrengen een sterke film die zowel deeltjes als vocht tegenhoudt.

Slijtage en verlenging van de rollenketting

Smering van motorfietskettingen
Gebruik een oliebad met een ketting die met een hoge snelheid loopt, vergelijkbaar met die van een tweewielig voertuig. Op moderne motorfietsen is dit niet mogelijk en de meeste motorkettingen lopen onbeschermd. Daarom hebben motorkettingen de neiging snel te verslijten in vergelijking met ander gebruik. Ze worden blootgesteld aan extreme krachten en blootgesteld aan regen, modder, zand en strooizout. De fietsketting is het deel van de aandrijflijn dat de kracht van de motor naar het achterwiel overbrengt. Een goed gesmeerde ketting kan een transmissie-efficiëntie van meer dan 98% bereiken. Een ongesmeerde ketting zal de prestaties aanzienlijk verminderen en de slijtage van de ketting en het tandwiel vergroten. Er zijn twee soorten aftermarket-kettingsmeermiddelen voor motorfietsen verkrijgbaar: spraysmeermiddelen en druppelsystemen. Spuitsmeermiddelen kunnen was of teflon bevatten. Deze smeermiddelen gebruiken kleverige additieven om aan je ketting te blijven plakken, maar ze creëren ook een schurende pasta die vuil en gruis van de weg trekt en de slijtage van onderdelen na verloop van tijd versnelt. Smeer de ketting continu door olie te laten druppelen, gebruik een lichte olie die niet aan de ketting blijft plakken. Uit onderzoek blijkt dat druppelolietoevoersystemen maximale bescherming tegen slijtage en maximale energiebesparing bieden.

Varianten
Als de ketting niet wordt gebruikt voor toepassingen met hoge slijtage (bijvoorbeeld het eenvoudig overbrengen van beweging van een hendel naar een bedieningsas van een machine, of een schuifdeur van een oven), wordt een eenvoudiger type gebruikt. De ketting kan nog steeds gebruikt worden. Omgekeerd kan een ketting ‘stoten’ als er extra kracht nodig is, maar moet deze met kleinere tussenpozen soepel worden aangedreven. In plaats van slechts 2 rijen platen aan de buitenkant van de ketting te plaatsen, is het mogelijk om 3 (“dubbel”), 4 (“triple”) of meer rijen evenwijdige platen te plaatsen, met bussen tussen aangrenzende paren en rollen. Tanden met hetzelfde aantal rijen zijn parallel gerangschikt en op elkaar afgestemd op het tandwiel. Een distributieketting van een automotor heeft bijvoorbeeld meestal meerdere rijen platen die kettingen worden genoemd. Rollenkettingen zijn er in verschillende maten, waarbij de meest voorkomende normen van het American National Standards Institute (ANSI) 40, 50, 60 en 80 zijn. Het eerste getal geeft de afstand van de ketting aan in stappen van 8 inch, en het laatste getal is 0. 1 is voor een standaardketting, 1 voor een lichtgewicht ketting en 5 voor een mouwketting zonder rollen. Een ketting met een steek van 0,5 inch is dus een tandwiel van maat 40, terwijl een tandwiel van maat 160 2 inch tussen de tanden heeft, enzovoort. De metrische spoed wordt uitgedrukt in zestiende van een inch. Daarom is metrische nr. 8 ketting (08B-1) gelijkwaardig aan ANSI nr. 40. De meeste rollenkettingen zijn gemaakt van gewoon koolstof- of gelegeerd staal, maar roestvrij staal wordt gebruikt in voedselverwerkingsmachines en op andere plaatsen waar smering een probleem is. Om dezelfde reden zien we soms ook nylon en messing. Rollenkettingen worden meestal verbonden met behulp van hoofdschakels (ook wel “verbindingsschakels” genoemd). Deze hoofdschakel heeft meestal een pin die op zijn plaats wordt gehouden door een hoefijzerclip in plaats van door een wrijvingspassing en kan met een eenvoudig gereedschap worden ingebracht of verwijderd. Kettingen met verwijderbare schakels of pinnen worden ook wel verstelbare splitkettingen genoemd. Er zijn halve schakels (ook wel “offsets” genoemd) beschikbaar en worden gebruikt om de kettinglengte te vergroten met een enkele rol. Geklonken rollenkettingen De uiteinden van de hoofdschakels (ook wel “verbindingsschakels” genoemd) zijn “geklonken” of geplet. Deze pinnen zijn duurzaam en kunnen niet worden verwijderd.

Slijtage en verlenging van de rollenketting

hoefijzer clip
Een hoefijzerklem is een U-vormige verenstalen bevestiging die wordt gebruikt om de zijplaten van de verbindingsschakel (of “hoofd”) schakel vast te zetten die voorheen nodig was om de rollenkettingschakel te voltooien. De klemmethode raakt uit de gratie omdat steeds meer kettingen worden gemaakt als eindeloze lussen die niet bedoeld zijn voor onderhoud. Moderne motorfietsen zijn meestal uitgerust met eindeloze kettingen, maar het komt steeds zeldzamer voor dat de ketting verslijt en vervangen moet worden. Verkrijgbaar als reserveonderdeel. Aanpassingen aan de ophangingen van motorfietsen hebben de neiging dit gebruik te verminderen. Deze klemmethode, die vaak wordt aangetroffen op oudere motorfietsen en oudere fietsen (zoals die met naafversnelling), kan niet worden gebruikt op fietsen met derailleurversnelling, omdat de klemmen de neiging hebben vast te lopen in de shifter. In veel gevallen zit de eindloze ketting vast aan het frame van de machine en kan deze niet eenvoudig worden vervangen (dit geldt vooral voor traditionele fietsen). In sommige gevallen werken koppelschakels met behulp van hoefijzerklemmen echter mogelijk niet of hebben ze de voorkeur van de toepassing. In dit geval wordt een “zachte schakel” gebruikt, die alleen afhankelijk is van wrijving met behulp van een kettingklinkmachine. Met behulp van de nieuwste materialen, gereedschappen en vakkundige technieken is deze reparatie een permanente oplossing die bijna net zo sterk is en net zo lang meegaat als een ononderbroken ketting.

gebruik
Rollenkettingen worden gebruikt bij aandrijvingen met lage tot middelmatige snelheid, met snelheden van ongeveer 200 tot 250 meter per minuut. Bij hoge snelheden, zo'n 2.000 tot 3.000 voet per minuut, worden echter vaak V-riemen gebruikt vanwege slijtage en geluidsproblemen. Fietsketting is een soort rollenketting. Het kan zijn dat uw fietsketting een hoofdschakel heeft, of dat u een kettingpons nodig heeft om deze te verwijderen en te installeren. De meeste motorfietsen gebruiken een vergelijkbare, grotere, sterkere ketting, maar deze wordt soms vervangen door een tandriem- of cardanasaandrijving die minder geluid produceert en minder onderhoud vergt. Sommige automotoren gebruiken rollenkettingen om nokkenassen aan te drijven. Tandwielaandrijvingen worden vaak gebruikt in krachtige motoren, en sommige fabrikanten gebruiken sinds het begin van de jaren zestig tandriemen. Kettingen worden ook gebruikt in vorkheftrucks die hydraulische cilinders gebruiken als katrollen om de truck omhoog en omlaag te brengen. Deze kettingen worden echter niet beschouwd als rollenkettingen, maar worden geclassificeerd als hefkettingen of plaatkettingen. Kettingzaagkettingen lijken oppervlakkig op rollenkettingen, maar zijn nauwer verwant aan bladkettingen. Ze worden aangedreven door uitstekende aandrijfschakels en dienen tevens om de ketting op het zaagblad te positioneren. Misschien ongebruikelijk met behulp van een paar motorfietskettingen, gebruikt de Harrier Jumpjet een kettingaandrijving van een luchtmotor om een ​​beweegbaar motormondstuk te laten draaien dat naar beneden wijst voor zweefvluchten en naar achteren voor normaal. Voorwaartse vlucht, een systeem dat ‘thrust vectoring’ wordt genoemd.

dragen
Het effect van slijtage van de rollenketting is het vergroten van de steek (de afstand tussen de schakels) en het verlengen van de ketting. Merk op dat dit te wijten is aan slijtage aan de draaipen en bus, en niet aan daadwerkelijke verlenging van het metaal (wat gebeurt bij sommige flexibele stalen onderdelen, zoals handremkabels van auto's). leuk vinden). Bij moderne kettingen komt het zelden voor dat een (niet-fiets)ketting zo verslijt dat deze kapot gaat. Naarmate de ketting slijt, beginnen de tandwieltanden snel te verslijten en uiteindelijk te breken, waardoor alle tandwieltanden verloren gaan. Tandwiel tanden. Het tandwiel (vooral het kleinste van de twee tandwielen) ondergaat een schurende beweging waardoor de karakteristieke haakvorm op het aangedreven oppervlak van de tanden ontstaat. (Dit effect wordt verergerd door een onjuiste kettingspanning, maar is onvermijdelijk, ongeacht welke voorzorgsmaatregelen er worden genomen). Versleten tanden (en kettingen) zullen het vermogen niet soepel kunnen overbrengen, wat tot uiting zal komen in geluid, trillingen of (in het geval van automotoren met distributiekettingen) veranderingen in het ontstekingstijdstip, gezien door het distributielampje. Een nieuwe ketting op een versleten tandwiel gaat niet lang mee, dus in dit geval moeten zowel het tandwiel als de ketting worden vervangen. In minder ernstige gevallen kunt u echter het grootste van de twee tandwielen sparen. Dit komt omdat de kleinere tandwielen altijd het meest slijten. Kettingen springen meestal alleen uit de tandwielen bij zeer lichte toepassingen (zoals fietsen) of in extreme gevallen van onvoldoende spanning. De verlenging van de kettingslijtage wordt berekend volgens de volgende formule: % = ( ( M. − ( S. * P. ) ) / ( S. * P. ) ) * 100 {\displaystyle \%=((M-(S) *P ))/(S*P))*100} M = Lengte van het aantal gemeten schakels S = Aantal gemeten schakels P = Steek Het is gebruikelijk in de branche om de beweging van de ketting te monitoren spanner (handmatig of automatisch) en de nauwkeurigheid van de aandrijfketting Lengte (een vuistregel is om de rollen 3% uit te rekken bij een verstelbare aandrijving om de ketting te vervangen of de rollenketting 1,5% uit te rekken) % (bij een vaste middenaandrijving ). Een eenvoudige methode, vooral geschikt voor fiets- en motorgebruikers, is om de ketting van het grootste van de twee tandwielen te trekken als de ketting strak staat. Een aanzienlijke beweging (zichtbaar door openingen enz.) kan erop duiden dat de ketting zijn uiterste slijtagelimiet heeft bereikt of overschreden. Als u dit probleem negeert, kan het tandwiel beschadigd raken. Tandwielslijtage kan dit effect tegengaan en kettingslijtage maskeren.

Slijtage van de fietsketting
Lichtgewicht kettingen op fietsen met derailleurversnelling kunnen breken omdat de binnenste pin tonvormig is in plaats van cilindrisch (of beter gezegd, in de zijplaat, aangezien 'klinken' meestal als eerste mislukt). kan loskomen). Het contact tussen de pen en de bus is een punt in plaats van de gebruikelijke lijn, waardoor de kettingpen door de bus en uiteindelijk de rol gaat, waardoor de ketting uiteindelijk breekt. Deze structuur is nodig omdat de schakelwerking van deze transmissie vereist dat de ketting zijwaarts buigt en draait, maar is te danken aan de flexibiliteit en relatief lange vrijheid van zo'n dunne ketting op de fiets. lengte kan optreden. Kettingbreuk is minder een probleem bij naafversnellingssystemen (Bendix 2 speed, Sturmey-Archer AW, enz.) omdat het slijtageoppervlak in contact met de parallelle penbussen veel groter is. Het naafversnellingssysteem maakt ook een complete behuizing mogelijk, wat enorm helpt bij de smering en bescherming tegen zand.

Sterkte van de ketting
De meest gebruikelijke maatstaf voor de sterkte van de rollenketting is de treksterkte. De treksterkte geeft de hoeveelheid belasting aan die een ketting kan weerstaan ​​voordat deze breekt. De sterkte van kettingvermoeidheid is net zo belangrijk als de treksterkte. De belangrijkste factoren die de vermoeiingssterkte van de ketting beïnvloeden zijn de kwaliteit van het staal dat wordt gebruikt om de ketting te vervaardigen, de warmtebehandeling van de kettingcomponenten, de kwaliteit van de verwerking van de knoopgaten in de kettingplaat, het type schot en de sterkte van de ketting. kogelhardende coating. op het linkbord. Andere factoren kunnen de dikte van de kettingplaat en het ontwerp van de kettingplaat (profiel) zijn. Voor rollenkettingen die in continue aandrijvingen werken, geldt als vuistregel dat de belasting op de ketting niet groter mag zijn dan 1/6 of 1/9 van de treksterkte van de ketting, afhankelijk van het gebruikte type hoofdschakel (perspassing of slip-passing). op ). moet passen). Rollenkettingen die in continue aandrijvingen boven deze drempels werken, kunnen voortijdig falen als gevolg van vermoeidheidsbreuken van de kettingplaten, en dat gebeurt vaak ook. De standaard minimale eindsterkte voor ANSI 29.1 stalen kettingen is 12.500 x (steek in inches)2. X-ring- en O-ringkettingen zijn voorzien van interne smeermiddelen die de slijtage aanzienlijk verminderen en de levensduur van de ketting verlengen. Bij het klinken van de ketting wordt intern smeermiddel via vacuüm geïnjecteerd.

ketting standaard
Standaardorganisaties zoals ANSI en ISO handhaven normen voor het ontwerp, de afmetingen en de uitwisselbaarheid van aandrijfkettingen. De onderstaande tabel toont bijvoorbeeld gegevens uit ANSI-standaard B29.1-2011 (Precision Roller Chains, Accessories, and Sprockets), ontwikkeld door de American Society of Mechanical Engineers (ASME). Zie bronnen voor details. Om u te helpen herinneren, vindt u hier nog een tabel met de belangrijkste afmetingen (in inches) voor dezelfde standaard (die deel uitmaakt van waar u rekening mee houdt bij het kiezen van de getallen die worden aanbevolen door de ANSI-standaard): Typische fietsketting (voor derailleurversnellingen) Gebruik smal 1 /2 inch steekketting. De kettingbreedte is variabel zonder dat dit invloed heeft op het draagvermogen. Hoe meer tandwielen je op het achterwiel hebt (vroeger 3-6, nu 7-12), hoe dunner de ketting. Kettingen worden verkocht op basis van het aantal snelheden waarvoor ze zijn ontworpen, zoals een ‘10-speed ketting’. Fietsen met naafversnelling of single speed gebruiken een ketting van 1/2 x 1/8 inch. 1/8 inch verwijst naar de maximale tandwieldikte die op een ketting kan worden gebruikt. Kettingen met parallelle schakels hebben meestal een even aantal schakels, waarbij elke smalle schakel wordt gevolgd door een bredere schakel. Kettingen gemaakt met uniforme schakels die aan de ene kant smal en aan de andere kant breed zijn, kunnen worden gemaakt met een oneven aantal schakels, wat voordelig is voor het accommoderen van speciale kettingwielafstanden. Om te beginnen zijn dergelijke ketens doorgaans minder sterk. Rollenkettingen vervaardigd volgens ISO-normen worden soms “isochains” genoemd.roestvrijstalen rollenketting


Posttijd: 06-nov-2023

Verbinden

Geef ons een schreeuw
Ontvang e-mailupdates