•   Wtorek, 7 lutego 2023
Łańcuchy

Najlepsze praktyki w zakresie smarowania łańcuchów w napędach i przenośnikach

Łańcuch to seria łożysk z czopem ruchomym, które wchodzą w zęby koła łańcuchowego i przenoszą siły i ruch. Ponieważ każde połączenie łańcucha jest łożyskiem, właściwe smarowanie jest niezbędne do uzyskania maksymalnej żywotności napędu łańcuchowego lub przenośnika.

Łańcuchy do napędów

Trzy najbardziej powszechne typy łańcuchów stosowanych w napędach to: precyzyjny łańcuch rolkowy, objęty normą ASME B29.1; łańcuch cichy (z odwróconymi zębami), objęty normą ASME B29.2; oraz łańcuch z przesuniętymi zębami bocznymi ze stali inżynieryjnej, objęty normą ASME B29.10.

Łańcuchy rolkowe są produkowane w podziałkach od 0,25 do 3,0 cala i są stosowane w szerokim zakresie napędów od wolnych do szybkich. Łańcuchy ciche są produkowane w podziałkach od 0,375 do 2,0 cala, pracują płynniej niż łańcuchy rolkowe i są stosowane głównie w napędach szybkobieżnych. Łańcuchy ze stali konstrukcyjnej są produkowane w podziałkach od 2,5 do 7,0 cali i są stosowane głównie w napędach wolnoobrotowych.

Łańcuchy do przenośników

Zarówno precyzyjne łańcuchy rolkowe, jak i łańcuchy rolkowe ze stali konstrukcyjnej są powszechnie stosowane w przenośnikach listwowych, fartuchowych, popychających i poprzecznych. Spawane łańcuchy stalowe są powszechnie stosowane w przenośnikach łańcuchowych zgrzebłowych i wleczonych. Łańcuchy z ogniwami kutymi są często stosowane w wózkach podwieszanych i przenośnikach podłogowych.

Precyzyjne łańcuchy rolkowe, łańcuchy rolkowe ze stali konstrukcyjnej i łańcuchy bezrolkowe, łańcuchy odlewane, łańcuchy polimerowe, łańcuchy z płaskim wierzchołkiem i łańcuchy ciche stosowane są w przenośnikach łańcuchowych zwykłych i nośnych. Ograniczenia przestrzenne pozwalają na omówienie tutaj tylko kilku najczęściej stosowanych typów łańcuchów przenośnikowych.

Jak łańcuchy ulegają uszkodzeniu

Trzy najczęstsze sposoby, w jakie łańcuch może ulec uszkodzeniu to: rozciąganie, zmęczenie i zużycie. W przypadku uszkodzenia przy rozciąganiu, łańcuch jest przeciążany, aż do momentu, gdy zostanie rozciągnięty do tego stopnia, że nie będzie działał prawidłowo lub zostanie dosłownie rozerwany. W przypadku uszkodzenia zmęczeniowego łańcuch jest poddawany wielokrotnym obciążeniom rozciągającym, przy obciążeniu poniżej granicy plastyczności (łańcuch nie jest rozciągnięty), aż do momentu pojawienia się mikroskopijnych pęknięć w ogniwach lub ogniwach bocznych.

Pęknięcia te rosną aż do zerwania łańcucha. W przypadku awarii związanej z zużyciem, materiał jest usuwany w wyniku poślizgu lub poślizgu połączonego ze ścieraniem lub korozją, aż do momentu, gdy łańcuch nie będzie funkcjonował prawidłowo (nie będzie pasował do kół łańcuchowych) lub pozostały materiał będzie tak cienki, że doprowadzi do zerwania łańcucha. Niniejszy artykuł dotyczy wyłącznie smarowania powszechnie stosowanych stalowych łańcuchów tulejkowych i rolkowych w celu zmniejszenia skutków zużycia.

Zużycie łańcucha

Najczęściej zużycie pomiędzy sworzniem a tuleją powoduje wydłużanie się łańcucha (wydłuża się, ale nie rozciąga) do momentu, gdy łańcuch nie będzie prawidłowo pasował do kół łańcuchowych lub nie będzie utrzymywał prawidłowej odległości lub rozrządu. Czasami zużycie pomiędzy rolką i tuleją lub pomiędzy ogniwami łączącymi lub prowadnicami i prowadnicami powoduje nieprawidłowe działanie łańcucha.

Proces wydłużania łańcucha

Wydłużanie się łańcucha przebiega zazwyczaj w trzech etapach, jak pokazano na Rys. 2. Najpierw następuje krótki okres szybkiego zużycia początkowego, czyli docierania. W tym pierwszym etapie, wysokie punkty są ścierane ze sworzni i tulei, a drobne niewspółosiowości są szybko usuwane. Po drugie, następuje okres stałego powolnego lub smarowanego zużycia. W tym drugim etapie sworznie są prawidłowo osadzone w tulejach, a obszary łożysk są zwykle dobrze nasmarowane.

I w końcu następuje kolejny okres szybkiego, lub końcowego zużycia. W tym ostatnim etapie smarowanie może stać się nieskuteczne lub całkowicie zawieść, lub twarda obudowa sworzni i tulei może ulec zużyciu, lub wydłużenie łańcucha na zębatce może spowodować drastyczny wzrost obciążeń na poszczególnych przegubach.

Wpływ smarowania na pracę łańcucha

Większość napędów łańcuchowych i przenośników działa lepiej i ma dłuższą żywotność, jeżeli w odpowiednim czasie zostanie zapewnione odpowiednie smarowanie. Jedna z zasad mówi, że właściwe smarowanie może wydłużyć żywotność łańcucha nawet 100-krotnie (rys. 3).

Właściwe smarowanie może wydłużyć żywotność łańcucha

Nawet jeżeli ogólna żywotność łańcucha jest akceptowalna, brak właściwego smarowania może powodować inne problemy. Gdy łańcuch jest pozbawiony smarowania, zużycie w poszczególnych ogniwach może być bardzo różne, powodując nieregularne działanie. Szybkie zużycie przegubów może spowodować wczesną utratę synchronizacji w przenośniku. Brak smarowania może zwiększyć tarcie i zużycie energii oraz spowodować szkodliwy wzrost temperatury.

Potrzeba smarowania

Smarowanie łańcucha jest potrzebne głównie do spowolnienia zużycia sworzni i tulejek w przegubach łańcucha, do wypłukania zanieczyszczeń i obcych materiałów oraz do wygładzenia połączenia łańcucha z kołem łańcuchowym. Dodatkowo smarowanie może być potrzebne do zapobiegania rdzy i korozji, odprowadzania ciepła i amortyzowania sił uderzenia.

Smary do łańcucha
Smar do łańcucha powinien mieć wystarczająco niską lepkość, aby wniknąć w krytyczne powierzchnie wewnętrzne i wystarczająco wysoką lepkość lub niezbędne dodatki, aby utrzymać skuteczną warstwę w panującej temperaturze i ciśnieniu.

Zalecana lepkość dla różnych zakresów temperatur otoczenia jest przedstawiona w tabeli 1. Smar powinien być zdolny do utrzymania pożądanych właściwości smarnych w panujących warunkach eksploatacyjnych, a także być czysty i wolny od czynników powodujących korozję.

 

Zobacz również