Jak wybrać specyfikację łańcucha dla sprzęgła łańcucha?

Jeśli chodzi o systemy przenoszenia mocy, wybór odpowiedniego sprzęgła ma kluczowe znaczenie dla wydajności systemu. Chociaż dostępne są różne typy sprzęgieł, sprzęgło łańcuchowe rolkowe pozostaje elastycznym i trwałym rozwiązaniem w branży. 

Sprzęgła łańcuchowe są powszechne w przenośnikach rolniczych, maszynach tekstylnych i innych sektorach. Jednak dobór niewłaściwego rodzaju i rozmiaru może doprowadzić do uszkodzeń. W tym artykule przeprowadzimy Cię przez proces doboru specyfikacji łańcucha do sprzęgła łańcuchowego. 

Co to jest sprzęgło łańcuchowe?

Sprzęgło łańcuchowe odnosi się do elastycznego sprzęgła, które służy do łączenia dwóch wałów w celu skutecznego przenoszenia mocy. Jest to proste urządzenie mechaniczne składające się z trzech głównych elementów:

1. Dwa koła łańcuchowe: Koła zębate są przymocowane do końców wałów napędzającego i napędzanego.

2. Łańcuch z podwójną rolką: Długość łańcucha z podwójną rolką to określona szerokość łącząca dwie zębatki. 

3. Pokrywa: Pokrywa jest odlewem, w którym znajduje się smar i chroni sprzęgło przed brudem i gruzem. Chociaż jest to opcjonalne, jest wysoce zalecane. 

Sprzęgło łańcuchowe działa poprzez sprzęganie łańcucha z zębami koła łańcuchowego, umożliwiając w ten sposób przenoszenie momentu obrotowego pomiędzy wałami. Łańcuch zapewnia elastyczność, amortyzując łożyska i wały przed siłami wynikającymi z drobnej niewspółosiowości i wstrząsami.

Dlaczego wybór właściwej specyfikacji łańcucha ma znaczenie

Zanim zagłębimy się w przewodnik po wyborze, należy koniecznie rozważyć, dlaczego wybór właściwej specyfikacji łańcucha ma znaczenie. Oto kilka powodów:

• Łatwa konserwacja: Odpowiednio dobrana specyfikacja łańcucha wymaga rzadszego smarowania, konserwacji i wymiany. 

• Wysoka gęstość momentu obrotowego: Sprzęgła łańcuchowe przenoszą duży moment obrotowy. Dlatego wybór odpowiedniej specyfikacji łańcucha sprawi, że będą one odpowiednie do zastosowań wymagających dużych obciążeń.

• Zapobiega przedwczesnym awariom: Użycie łańcucha o niewłaściwym rozmiarze może prowadzić do nadmiernych naprężeń. To z kolei doprowadzi do wydłużenia łańcucha, zużycia koła łańcuchowego i awarii. Jednak wybór właściwej specyfikacji zapobiegnie tym problemom. 

• Redukcja wibracji i hałasu: wybór niewłaściwej specyfikacji może prowadzić do braku równowagi, nierównomiernego rozkładu i wibracji, które będą przenoszone na cały system. Wybór odpowiedniego zmniejszy wibracje i hałas. 

• Efektywne przenoszenie mocy: Odpowiednia specyfikacja sprzęgła łańcuchowego zminimalizuje straty mocy i zwiększy wydajność systemu.

Kluczowe czynniki, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze specyfikacji łańcucha dla sprzęgła łańcucha

1. Wymagania dotyczące przenoszonego momentu obrotowego i mocy

Przenoszony moment obrotowy i wymagania dotyczące mocy są najważniejszym czynnikiem przy wyborze sprzęgła łańcuchowego. Istnieje standardowy wzór obliczeniowy, którego należy przestrzegać:

Moment obrotowy = 9550 Pn

Gdzie:

T = moment obrotowy (Nm)

P = moc (kW)

n = prędkość (obr/min)

Użyj współczynnika serwisowego 1,2 -2,5, który zmienia się w zależności od okoliczności, w tym obciążeń udarowych, cykli start-stop i różnych obciążeń. Zawsze wybieraj sprzęgło, którego moment znamionowy jest wyższy niż obliczony moment obrotowy. 

2. Średnica wału i rozmiar otworu

Sprzęgło łańcuchowe powinno mieć dokładnie taki sam rozmiar jak wał i otwór. Rozmiar otworu powinien odpowiadać rozmiarowi wału. Nieprawidłowy dobór rozmiaru otworu może prowadzić do efektu poślizgu i wibracji.

Wymiary rowka wpustowego powinny spełniać normy regulacyjne. Nie należy ignorować tolerancji dopasowania, ponieważ zapewnia ona prawidłowy montaż. 

3. Podziałka łańcucha i rozmiar łańcucha

Podziałka łańcucha jest taka sama, jak odległość między środkami sąsiednich sworzni. To właśnie określa rozmiar łańcucha. Popularne długości lub rozmiary łańcuchów to ANSI #40, ANSI #50, ANSI #60, ANSI #80 i ANSI #100. 

Im większy skok, tym większa nośność. Im mniejszy skok, tym płynniejsza praca przy wyższych prędkościach. Podczas wymiany lub pozyskiwania komponentów należy upewnić się, że istnieje kompatybilność. 

4. Wymagania dotyczące prędkości (RPM).

Kolejnym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę, są wymagania dotyczące prędkości sprzęgła łańcuchowego. Sprzęgła łańcuchowe nadają się do niskich i średnich prędkości. Wysoka prędkość przyspiesza siłę odśrodkową, natomiast nadmierna prędkość może prowadzić do problemów ze smarowaniem. Kiedy łańcuch pracuje z większą prędkością niż zwykle, ulegnie zużyciu. 

5. Środowisko pracy

Kolejnym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę, jest środowisko pracy. Na działanie sprzęgła duży wpływ mogą mieć warunki środowiskowe, w tym temperatura, kurz, wilgoć i korozja. Wysoka temperatura może pogorszyć smarowanie, a kurz i zanieczyszczenia mogą zwiększyć zużycie. 

Aby rozwiązać ten problem, należy stosować łańcuchy ze stali nierdzewnej do środowisk korozyjnych, ponieważ są one wysoce odporne na korozję. Nakładać powłoki ochronne i stosować szczelne osłony. 

6. Kompensacja niewspółosiowości

Kompensacja niewspółosiowości jest kluczowym czynnikiem wpływającym na sprzężenie łańcucha. Sprzęgła łańcuchowe mogą kompensować jedynie ograniczone niewspółosiowość. Istnieją różne rodzaje niewspółosiowości:

• Niewspółosiowość kątowa: Ten typ niewspółosiowości ma miejsce, gdy linie środkowe dwóch wałów przecinają się pod kątem. Oznacza to, że powierzchnie kół zębatych nie są idealnie równoległe. Sprzęgła łańcuchowe tolerują niewielką niewspółosiowość kątową, około 0,5 do 1 stopnia.

• Niewspółosiowość równoległa: Niewspółosiowość równoległa lub promieniowa występuje, gdy wały są ustawione równolegle. Jednakże ich linie środkowe są od siebie przesunięte; to znaczy, że jeden wał jest wyższy lub niższy od drugiego. Sprzęgła łańcuchowe mogą kompensować jedynie niewielką niewspółosiowość równoległą w zakresie od 0,015 do 0,05 cala, w zależności od rozmiaru. 

• Niewspółosiowość osiowa: Niewspółosiowość osiowa ma miejsce, gdy odległość pomiędzy piastami sprzęgła zmienia się wzdłuż osi wzdłużnej wału. W przypadku tego typu niewspółosiowości zębatki są albo zbyt daleko od siebie, albo zbyt blisko siebie. Chociaż sprzęgła łańcuchowe mogą kompensować pewną niewspółosiowość osiową, nadmierna niewspółosiowość może powodować naprężenia łożysk łańcucha. Może to skrócić żywotność sprzęgła łańcucha i zwiększyć jego zużycie. 

7. Współczynnik bezpieczeństwa i rodzaj zastosowania

Różne zastosowania przemysłowe wymagają różnych marginesów bezpieczeństwa. Zawsze uwzględniaj współczynniki bezpieczeństwa w zależności od rodzaju zastosowania. Istnieje kilka typów kategorii aplikacji. 

• Lekkie obciążenia: W zastosowaniach lekkich sprzęgła łańcuchowe są stosowane w wentylatorach i małych przenośnikach. 

• Średnie obciążenia: W zastosowaniach o średnich obciążeniach sprzęgła łańcuchowe są stosowane w pompach i sprężarkach. 

• Wytrzymałe: W tego typu zastosowaniach sprzęgła łańcuchowe są stosowane w górnictwie i kruszarkach. 

Jak wybrać specyfikację łańcucha dla sprzęgła łańcuchowego

1. Określ rozmiar otworu

Określenie rozmiaru otworu jest pierwszym krokiem w wyborze specyfikacji łańcucha dla sprzęgła łańcuchowego. Powinieneś znać średnicę wału napędowego (na przykład silnika elektrycznego) i wału napędzanego (na przykład skrzyni biegów lub pompy).  

Sprzęgła łańcuchowe często występują w dwóch wersjach otworów:

• Gotowy otwór: Gotowy otwór ma koło łańcuchowe z określonym rozmiarem otworu, rowkiem wpustowym i śrubami ustalającymi, które są gotowe do montażu. 

• Tuleje Taper-Lock lub QD: Koło zębate typu Bore ma duży, zwężający się otwór. Zaleca się zakup osobnej tulei dociskanej do wału, aby zapewnić pewny chwyt i zapobiec korozji wału. 

Należy jednak pamiętać, że często zdarza się, że oba wały mają różne średnice. W takiej sytuacji można łatwo łączyć i dopasowywać otwory kół zębatych. Można na przykład użyć 1-calowego otworu na wzbudniku i 1,5-calowego otworu na wale napędzanym. Ale upewnij się, że są one przeznaczone dla tej samej podziałki łańcucha. 

2. Oblicz obliczeniowy moment obrotowy

Wybór sprzęgła łańcuchowego na podstawie samej mocy (KM) może mieć wpływ na wydajność układu przeniesienia napędu. Należy obliczyć moment obrotowy, ponieważ jest to rzeczywista siła skręcająca, jaką łańcuch musi wytrzymać. 

Możesz użyć dwóch formuł:

Moment obrotowy = 9550 Pn

Gdzie:

T = moment obrotowy (Nm)

P = Moc (kW)

n = prędkość (obr/min)

Możesz także użyć

Moment obrotowy (w funtach) = (KM × 63 025) / obr./min

Gdzie:

HP = moc

RPM = prędkość, z jaką będzie się obracać sprzęgło

63 025 = stała używana do obliczeń cal-funt

Prawdziwy scenariusz: silnik o mocy 10 KM pracujący z prędkością 1750 obr./min wytwarza moment obrotowy około 360 funtów na cal. 

3. Zastosuj współczynnik usług

Stosowanie współczynnika usług (SF) to krok, o którym większość ludzi zapomina. Chociaż projektowy moment obrotowy ma idealnie płynne obciążenie, maszyny w świecie rzeczywistym wibrują, wstrząsają i losowo uruchamiają się/zatrzymują. Dlatego zastosowanie współczynnika usług pomaga złagodzić stres. 

Pomnóż obliczony moment obrotowy przez współczynnik eksploatacyjny odpowiedni dla danego zastosowania. 

• Obciążenie równomierne: W przypadku obciążeń równomiernych występujących w wentylatorach i pompach odśrodkowych należy zastosować współczynnik serwisowy 1,0–1,2.

• Umiarkowany wstrząs: W przypadku umiarkowanych wstrząsów w maszynach do obróbki drewna i sprężarkach należy zastosować współczynnik serwisowy 1,3–1,5.

• Silny wstrząs: Silnym wstrząsom w kruszarkach do skał i prasach do metalu należy nadać współczynnik serwisowy wynoszący 1,5 -2,0 lub więcej.

• Napędy silnikowe: Jeśli używasz silnika spalinowego, dodaj około 0,5 - 1,0 do współczynnika serwisowego ze względu na pulsujący moment obrotowy. 

Innymi słowy, moment doboru = obliczony moment obrotowy × współczynnik serwisowy.

4. Sprawdź ograniczenia prędkości

Każde sprzęgło łańcuchowe ma określoną maksymalną prędkość. Ogólnie rzecz biorąc, nie są one przeznaczone do ekstremalnie dużych prędkości. 

• Bez osłony: Sprzęgła bez osłony są ograniczone do niższych prędkości, które zwykle wynoszą poniżej 500-800 obr./min, w zależności od rozmiaru. 

• Z osłoną: Osłona zatrzymuje smar, powodując wyższe prędkości, które często sięgają 2500–4000 obr./min w przypadku mniejszych rozmiarów. 

Jeśli Twoja aplikacja działa z prędkością 3600 obr./min, sprawdź wytyczne producenta, aby upewnić się, że wybrany rozmiar sprzęgła jest przystosowany do tej prędkości. I nie zapomnij użyć osłony.

Wniosek

Wybór właściwej specyfikacji łańcucha dla sprzęgła łańcuchowego uwzględnia kluczowe czynniki, takie jak obliczenie momentu obrotowego, warunki środowiskowe i inne. Wykonanie opisanych tutaj kroków zapewni solidne i niezawodne połączenie. 

Jeśli potrzebujesz profesjonalnych wskazówek dotyczących sprzęgieł łańcuchowych, wałów i innych powiązanych kwestii, skontaktuj się z firmą HANGZHOU PERPETUAL MACHINERY & EQUIPMENT CO., LTD. Nasz zespół ekspertów udzieli Ci szybkiej odpowiedzi.

Często zadawane pytania

Czy mogę dostosować sprzęgła łańcuchowe do maszyn specjalnych?

Tak, można dostosować sprzęgła łańcuchowe, aby spełniały specyficzne wymagania unikalnych maszyn. Materiał, rozmiar i konstrukcję można modyfikować w celu dostosowania do środowisk o wysokim momencie obrotowym lub wysokiej temperaturze. 

Kiedy należy wymienić sprzęgło łańcucha?

Sprzęgło łańcucha należy wymienić, gdy zauważysz widoczne wydłużenie łańcucha o ponad 3% lub znaczny luz. Wymień sprzęgło łańcucha, jeśli zauważysz nadmierny hałas, wysokie wibracje, zużyte zęby koła łańcuchowego lub uszkodzenia. 

Jaka jest różnica między standardami łańcuchowymi ANSI i ISO?

Normy łańcuchowe ANSI i ISO różnią się systemami pomiarowymi i wymiarami. Łańcuchy ANSI są szeroko stosowane w Ameryce. Łańcuchy wykorzystują wymiary calowe i są wytrzymałe. Łańcuchy ISO są mierzone w milimetrach i są stosowane na rynku europejskim i brytyjskim. 

Jaką podziałkę łańcucha wybrać do zastosowań wymagających dużych obciążeń?

W przypadku zastosowań wymagających dużych obciążeń należy stosować dużą podziałkę łańcucha, aby uzyskać doskonałą odporność na zmęczenie i trwałość. Zakres podziałki powinien mieścić się w przedziale od #80 do #240, przy czym #80 (skok 1-calowy) jest częstym punktem początkowym. 

Jak obliczyć prawidłowy rozmiar sprzęgła łańcucha?

Aby obliczyć odpowiedni rozmiar sprzęgła łańcucha, należy sprawdzić obliczeniowy moment obrotowy i uwzględnić średnice wałów. Następnie wybierz odpowiedni model zgodnie z kategorią zastosowania.