Hogyan válasszuk ki, tartsuk karban és hosszabbítsuk meg a görgős láncokat?

Hogyan működnek a görgős láncok, és miért számít a tervezés?

A görgős lánc mechanikai erőt továbbít két lánckerék között azáltal, hogy egymáshoz kapcsolódó lemezeket, csapokat, perselyeket és görgőket kapcsol össze egy ismétlődő hurokban. Amikor a hajtó lánckerék forog, fogai a belső láncszemek között elhelyezkedő görgőkkel érintkeznek, előre húzva a láncot, és átadják a nyomatékot a hajtott lánckeréknek. A görgő az az elem, amely ezt a kialakítást hatékonysá teszi: szabadon forog a perselyen, miközben beleül a lánckerék fogába, és az egyébként csúszósúrlódást gördülő érintkezéssé alakítja át. Ez a látszólag egyszerű mechanizmus a gépek hatalmas skáláját támasztja alá – a kerékpár hajtásláncoktól és a mezőgazdasági berendezésektől a szállítószalagokig, nyomdákig és ipari sebességváltókig.

A görgős láncok anatómiájának megértése segít meghatározni vagy hibaelhárítást végezni. A belső láncszem két belső lemezből áll, amelyek egy perselyre vannak nyomva, és a henger a persely körül ül. A külső láncszem – amelyet néha csapszegnek is neveznek – két belső láncszemet köt össze két külső lemezen és egy préselt csapon keresztül, amely mindkét perselyen keresztül fut. A csap és a persely közötti hézag határozza meg, hogy a lánc milyen szabadon csuklósodik, és ezen alkatrészek keménysége közvetlenül befolyásolja a terhelés alatti kopási élettartamot. A kiváló minőségű láncok edzett csapokat és perselyeket használnak kemény, kopásálló felülettel, kemény magon, amely ellenáll az ütéseknek anélkül, hogy törékennyé válna.

Szabványos görgős lánc sorozat és mit jelentenek a számok

A görgős láncokat nemzetközileg elismert szabványok szerint gyártják, elsősorban ANSI/ASME B29.1 Észak-Amerikában és ISO 606 Európában és a világ többi részén. Ezek a szabványok határozzák meg a menetemelkedést – az egymást követő csapok közötti távolságot a középponttól a középpontig –, valamint a görgő átmérőjét, belső szélességét, lemezvastagságát és minimális szakítószilárdságát. Az ANSI jelölés egy két- vagy háromjegyű számot használ, ahol az első számjegyek a nyolcad hüvelyk osztásközét jelzik, az utolsó számjegy pedig a lánc típusát: 0 a szabványos, 1 a könnyű és 5 a görgő nélküli perselyes lánc esetében.

A kétszálú és többszálú láncok a „-2” vagy „-3” utótagot viselik a láncszám után (pl. 60-2 a kétszálú #60 lánc esetén). Ezek a konfigurációk megsokszorozzák a teherbírást anélkül, hogy növelnék a menetemelkedést, ami akkor hasznos, ha egy nagyobb osztású lánc túl lassan futna, vagy túlzott feszültséget okozna a lánckerék fogainak a kívánt sebesség mellett.

A megfelelő görgős lánc kiválasztása az alkalmazáshoz

A láncválasztás az erőátviteli szükséglettel kezdődik, de ennek egy egyszerű lóerőre csökkentése kihagy több olyan tényezőt, amelyek meghatározzák, hogy az adott lánc elfogadható élettartamot biztosít-e. A következő paramétereket együttesen kell kiértékelni, mielőtt egy láncspecifikációra támaszkodnánk.

Tervezési teljesítmény és szolgáltatási tényező

A motor névleges lóereje nem a láncválasztásnál használt szám. Ehelyett a mérnökök úgy számítják ki a tervezési teljesítményt, hogy az átvitt teljesítményt megszorozzák a terhelés természetét figyelembe vevő szolgáltatási tényezővel. A villanymotorok egyenletes, egyenletes terhelése általában 1,0-es üzemi tényezőt használ. Mérsékelt lökésterhelések – például dugattyús kompresszorok vagy szabálytalan terhelésű szállítószalagok – 1,3-1,5 tényezőt igényelnek. A törőgépek, aprítógépek vagy kalapácsos malmok erős lökésterhelései 1,7-es vagy magasabb szerviztényezőt igényelhetnek. Ezt a kiigazított tervezési teljesítményadatot azután a láncgyártó teljesítménytáblázataihoz viszonyítják, amelyek minden láncmérethez megadják a maximális megengedett lóerőt egy adott lánckerék-fordulatszám mellett RPM-ben.

Lánckerék mérete és sebességaránya

A kis lánckerék fogainak száma – a kettő közül mindig a kritikusabb terhelésű – közvetlenül befolyásolja a lánc élettartamát. Legalább 17 fog a kis lánckeréken széles körben alkalmazott irányelv a hosszú élettartamot igénylő hajtásoknál, mivel a kevesebb fog miatt a lánc minden egyes kapcsolódásnál élesebb szögben csuklósodik, ami felgyorsítja a csapok és a perselyek kopását. A nagyon nagy fordulatszám-arányok (7:1 felett) általában a legjobban két fokozatban kezelhetők egy közbenső tengely használatával, nem pedig egyfokozatú görgős lánchajtással, mind hatékonysági okokból, mind a nagy lánckerék kezelhető átmérőjű tartása érdekében.

Középtávolság és lánchossz

Az ideális középtávolság a hajtott és a hajtott lánckerekek között a lánc emelkedése 30-50-szerese. A túl rövid középtávolság csökkenti a kis lánckerék tekercselési ívét, és az egyes láncszemek gyakrabban csuklósodnak, míg a túl hosszú középtávolság megereszkedéshez és vibrációhoz vezet. A lánc hosszát láncszemekben számítják ki, nem pedig lineáris egységekben, és a teljes számnak páros számnak kell lennie ahhoz, hogy szabványos összekötő láncszemet lehessen használni. Állítható felfogó eszközök vagy lánckerekek használatosak a megfelelő láncfeszesség fenntartására, mivel a lánc élettartama során a normál kopás következtében megnyúlik.

Kenés: A lánc élettartamának egyetlen legnagyobb tényezője

Nincs más karbantartási gyakorlat, amely nagyobb hatással lenne a görgőslánc élettartamára, mint a helyes kenés. A görgős láncok elsődleges kopási mechanizmusa a csapok és a persely érintkező felületeinek fokozatos eróziója, ami a menetemelkedést okozza – amit általában láncfeszülésnek neveznek, bár maguk az acéllemezek valójában nem nyúlnak meg. A kenőanyag áthatol a csappersely hézagán, terhelés alatt hidrodinamikus filmet képez, és elvezeti a csuklósan keletkező hőt. Megfelelő kenés nélkül a mérsékelt ipari terhelés mellett működő lánc az idő töredéke alatt elhasználódhat, mint a megfelelő olajozással.

A láncgyártók a kenési módszereket alkalmazástípusonként határozzák meg. Az iparágban négy szabványos kategóriát használnak:

• A típus – Kézi vagy csepegtető kenés: rendszeres időközönként olajos kannával vagy ecsettel felhordva, vagy csepegtető olajozóval szállítva öt-húsz láncszemenként percenként egy csepp sebességgel. Alkalmas kis sebességű, enyhén terhelt meghajtókhoz.
• B típus – Fürdős vagy tárcsás kenés: a lánc alsó szála tömített házban olajfürdőn fut át, vagy a lánckerék tengelyére erősített tárcsa felveszi az olajat és rádobja a láncra. A kis lánckeréken mérsékelt, 600 ford./perc fordulatszámig használható.
• C típus – Olajáramú kenés: folyamatos olajáramot irányítanak a láncra egy szivattyús adagolású fúvóka segítségével, amely az alsó láncszál belsejében, a hajtólánckerék közelében helyezkedik el. 1500 RPM feletti nagy sebességű meghajtókhoz szükséges.
• Tömített és előolajozott láncok: az O-gyűrűs vagy X-gyűrűs tömítésű láncok gyártáskor visszatartják a csap és a persely közé csomagolt zsírt. Ezeket ott használják, ahol súlyos a külső szennyeződés, vagy ahol az újrakenés nem praktikus, például kültéri mezőgazdasági és építőipari berendezésekben.

A legtöbb ipari görgőslánc-alkalmazáshoz ajánlott kenőanyag egy nem tisztító hatású ásványolaj, amelynek viszkozitása SAE 20 és SAE 50 között van a környezeti hőmérséklettől függően. A zsír használatát általában kerülni kell az üzem közbeni kenéshez, mert nem hatol át hatékonyan a csappersely hézagán; kitölti a külső és belső lemezek közötti rést, de nem hagyja kellőképpen védve a kritikus kopófelületeket.

A kopás mérése és annak ismerete, hogy mikor kell cserélni a görgős láncot

A görgős láncot azelőtt ki kell cserélni, hogy a névleges hosszának több mint 3%-ával megnyúlna, vagy 2%-kal precíziós hajtásoknál és olyan alkalmazásoknál, ahol a lánckerék fogának geometriája kritikus. Ha megvárja, amíg a lánc láthatóan meglazul, vagy a fogak kihagyása a lánckeréken, az a lánckerék gyorskopásához, a terhelés alatt bekövetkező hirtelen meghibásodáshoz és a csatlakoztatott gépek károsodásához vezethet. A legmegbízhatóbb módszer a lánckopás terepen történő mérésére egy speciális lánckopásjelző eszköz használata, amely rögzített terhelést fejt ki a mért lánchosszra, és közvetlenül leolvassa a nyúlást. Megfelelő szerszám hiányában az acélszabályozás 12 láncemelkedést tud mérni: a névleges 12 osztáshosszának pontosan megfelelő új lánc kopott, míg a 0,5%-os vagy ennél nagyobb láncnál jelentős kopás halmozódik fel.

Az elhasználódott lánc cseréjekor elengedhetetlen a csatlakozó lánckerekek egyidejű ellenőrzése. A hosszúkás lánccal futó lánckerék jellegzetes kampós vagy cápauszonyos fogprofilt alakít ki, ahogy a lánc feljebb csúszik a fogakon a kapcsolódás során. Új lánc felszerelése kopott lánckerekekre gyorsan átviszi a kopást az új láncra, és jelentősen lerövidíti annak élettartamát. Általános irányelvként a lánckereket minden második vagy harmadik lánccserénél ki kell cserélni, az alkalmazástól, az anyagtól és a működési feltételektől függően. Az edzett acél lánckerekek – különösen az indukciósan edzett fogazatúak – jelentősen túlmutatnak az enyhe acél változatoknál az igényes hajtásoknál.

Speciális görgős lánc változatok az igényes környezetekhez

A szabványos szénacél görgős láncok jól illeszkednek a legtöbb általános ipari alkalmazáshoz, de bizonyos működési környezetekben az ilyen körülményekre tervezett láncváltozatokra van szükség. A rozsdamentes acél görgős láncok ellenállnak a korróziónak az élelmiszer-feldolgozásban, a gyógyszergyártásban és a tengeri környezetben, ahol vízzel, tisztítószerekkel vagy magas páratartalommal érintkezve gyorsan korrodálják a szabványos láncokat. A nikkelezett láncok köztes korrózióvédelmet kínálnak alacsonyabb költséggel, mint a teljes rozsdamentes konstrukció, és praktikus választás a mérsékelten korrozív beltéri környezetben.

A magas hőmérsékletű alkalmazásokhoz – mint például a kemencéken, kikeményítő alagutakon vagy öntödei környezetben futó szállítószalagok – szilárd filmkenőanyaggal vagy szinterezett porózus perselyekre van szükség, amelyek hőálló ötvözetekből készülnek, és magas hőmérsékletű zsírral impregnálják, mivel a hagyományos olajok magas hőmérsékleten elszenesednek és elvesztik viszkozitásukat. A szinterezett fémperselyeket vagy polimer alkatrészeket használó önkenő láncokat olyan alkalmazásokhoz tervezték, ahol a külső kenés nem praktikus, csökkentve a karbantartási gyakoriságot, miközben fenntartja az elfogadható élettartamot enyhe és közepes terhelés mellett. A környezetnek megfelelő láncváltozat kiválasztása ugyanolyan fontos, mint a megfelelő terhelési besorolás kiválasztása – a nem megfelelő környezetbe telepített szabványos lánc a méretétől függetlenül meghibásodik.