Роликовий ланцюг
| Роликовий ланцюг | |
 | |
 Роликовий ланцюг у Вікісховищі |
Ро́ликовий ланцю́г (англ. roller chain) — тип приводного (урухомного) ланцюга, що призначений для передавання механічної енергії від ведучого вала до веденого у ланцюгових передачах.
Використовується переважно в різноманітних механізмах, транспортних та сільськогосподарських машинах, у тому числі у мотоциклах, автомобілях, велосипедах, конвеєрах, навантажувачах, типографських машинах тощо. Роликовий ланцюг є простим та надійним засобом передавання потужності з високим ККД, що може сягати 98%[1]. Роликовий приводний ланцюг є найпоширенішим у техніці та стандартизований за конструкцією й типорозмірами й масово виробляється великими вузькоспеціалізованими підприємствами.
.png)
Роликовий ланцюг типу ПР[2] складається з почергово сполучених ланок двох типів: зовнішніх та внутрішніх. Окремі деталі ланцюга: 1 — пластина зовнішньої ланки; 2 — пластина внутрішньої ланки; 3 — валик; 4 — втулка; 5 — ролик. Пластини внутрішньої ланки 2 напресовані на втулки 4 і утворюють нерухоме з'єднання. Валик 3 вільно входить у втулку і утворює циліндричне шарнірне з'єднання. Зовнішні пластини 1 напресовані на валики, які на торцях розвальцьовані. Ролик 5 на втулці 4 може вільно обертатись при вході у зачеплення із зубцями зірочки.
У рухомих спряженнях втулки з валиком і роликом відбувається тертя ковзання, у спряженні роликів із зубцями зірочок переважає тертя кочення, що зменшує зношування та підвищує коефіцієнт корисної дії ланцюгової передачі.
Приводні роликові ланцюги бувають одно- (тип ПР), дво- (2ПР), три- (ЗПР) та чотирирядними (4ПР). Навантажувальна здатність багаторядних ланцюгів майже пропорційна числу рядів. Використання багаторядних ланцюгів дозволяє значно зменшити габаритні розміри передачі у площині, перпендикулярній до осей валів. Їх складають з тих же елементів, що й однорядні, тільки валики мають збільшену довжину. У зв'язку з наявністю ланок двох типів число ланок у ланцюговому контурі повинно бути парним. У разі потреби використання ланцюга з непарним числом ланок застосовують спеціальні перехідні ланки.
Різновидом роликових ланцюгів є приводні роликові ланцюги типу ПРИ (із зігнутими пластинами). Такі ланцюги мають однотипні ланки, завдяки чому число ланок у контурі може бути як парним, так і непарним. Роликові ланцюги із зігнутими пластинами мають більшу поздовжню податливість, і тому їх застосовують для умов навантажень ударного характеру.
Довголанкові роликові ланцюги[3] знайшли застосування у механічних приводах та конвеєрах.
Роликові довголанкові ланцюги розроблені на базі приводних роликових прецизійних ланцюгів з дрібним кроком (ISO 606:1994), з деякими спільними розмірами але мають подвійний крок. Призначені для роботи у легших умовах експлуатації за швидкістю й навантаженням, що передається, у порівнянні з прототипом.
Пластини ланцюгів виготовляють з вуглецевих і легованих сталей (сталі 40, 45, 50, 30ХН3А) із гартуванням до твердості HRC 32…44, валики, втулки і ролики — із цементованих сталей (сталі 10, 15, 20, 12ХНЗА, 20ХН3А, 40ХН) з термообробкою до твердості HRC 45…65.
Для з'єднання/роз'єднання ланцюга використовуються спеціальні інструменти — «витискачі», що конструктивно нагадують невелику жорстку струбцину з подовженим наконечником гвинта з твердої сталі, діаметром трохи меншим за валик ланцюга. Також часто застосовуються розбірні зовнішні ланки (замки).
Для надійної роботи у складних умовах відкрита ланцюгова передача потребує регулярного очищення та змащування. Застосування консистентних мастил вимагає їх попереднього розплавлення («проварювання» знятого ланцюга) або розчинення (сучасні спеціальні мастила для ланцюгів, у тому числі аерозольні), щоб масло проникло в усі внутрішні шпари. Після охолодження ланцюга або випаровування розчинника густе мастило надійно утримується в зазорах; зовні ланцюг повинен бути сухим. До спеціальних консистентних ланцюгових мастил можуть додаватися також липкі речовини, що зменшують скидання мастила при русі ланцюга, і тверді протизадирні і антифрикційні компоненти — наприклад, порошок графіту.
Високоякісні ланцюги — зокрема, сучасних мотоциклів — можуть оснащуватися сальниками, що закладаються разом з мастилом між ланками при складанні — гумовими кільцями круглого (O-Ring) або фасонного (X-Ring) перетину. Термін стабільної роботи такого ланцюга визначається терміном стирання сальників і зростає у декілька разів порівняно зі звичайним. Недоліки: зростає втрата потужності на вигин ланцюга (до декількох кінських сил), трохи більша ціна та габаритна ширина.
Застосовуються також численні варіанти кожухів приводів — від простих протипилових до жорстких з масляною ванною. Кожух суттєво подовжує життєвий цикл ланцюга, але в той же час утрудняє його контроль, а через биття ланцюга повинен бути досить просторим. У жорсткому кожусі при розриві ланцюга може бути заблокованою одна із зірочок, у гіршому випадку — ведучого колеса. Тому на мотоциклах від жорстких кожухів відмовляються або використовують руйнівні конструкції кожухів.
Закриті та відкриті ланцюги стаціонарних механізмів змащуються зазвичай крапельним способом з використанням лубрикаторів.
Основними, що підлягають стандартизації, геометричними параметрами роликових ланцюгів є:
- крок (мм) : 8; 9,525; 12,7; 15,875; 19,05; 25,4; 31,75; 38,1; 44,45; 50,8; 63,5;
- діаметр ролика (мм): 5; 6,35; 7,75; 8,51; 10,16; 11,91; 15,88; 19,05; 22,23; 25,40; 28,58; 39,68;
- відстань між внутрішніми пластинами (мм): від 3 до 38,1.
Перші роликові ланцюги та стандарти на них створювались у британській дюймовій системі мір, тому крок та інші розміри ланцюгів є кратними цілим частинам дюйма, а в міліметрах вказуються з точністю до 2-го — 3-го знаку після коми.
В Україні конструкція, сортамент та маркування роликових ланцюгів регламентується ДСТУГОСТ 13568:2006, який певною мірою приведений у відповідність до міжнародного стандарту ISO 606-94. У США діє стандарт ANSI B29.1-2011.
Прийнята у вітчизняному стандарті система маркування є досить складною і типорозміри не у повні мірі збігаються із зарубіжними. У зв'язку з цим часто використовують простіше на базі стандарту ANSI B29.1-2011 маркування з 3-х цифр, які позначають основні розміри ланцюга у восьмих частинах дюйма: перша цифра — крок (наприклад, для 525-го ланцюга 5·(25,4/8)=15,875мм), дві останні цифри — відстань між внутрішніми пластинами десятковим дробом з кроком 0,5 (для 525-го ланцюга 2,5·(25,4/8)=7,9375мм)[4]. Зустрічаються проміжні значення (ланцюги 428, 532 тощо) — їх простіше ідентифікувати за таблицею. Таке маркування часто викарбуване безпосередньо на зовнішніх пластинах ланцюга.
Маркування та розміри деяких поширених видів ланцюгів, мм:
| Ланцюг | Крок ланцюга | Відстань між внутрішніми пластинами | Діаметр ролика |
| 415 | 12,70 | 4,88 | 7,75 |
| 420 | 12,70 | 6,35 | 7,75 |
| 428 | 12,70 | 7,75 | 8,51 |
| 520 | 15,88 | 6,35 | 10,16 |
| 525 | 15,88 | 7,85 | 10,16 |
| 530 | 15,88 | 9,53 | 10,16 |
| 532 | 15,88 | 9,53 | 11.10 |
| 630 | 19,05 | 9,53 | 11,91 |
| 632 | 19,05 | 9,66 | 12,68 |
Швидкість руху ланцюга у звичайних випадках становить не більше за 7-8 м/с окрім автомобільної промисловості, де швидкість може сягати 15 м/с. Руйнівне навантаження залежить від типорозміру ланцюга і для роликового однорядного ланцюга становить від 4,6 кН для марки ПР-8-4,6 (05 B-1 за ISO 606) до 354 кН для марки ПР-63,5-345 (40 A-1 за ISO 606)[2].
- ↑ Kidd, Matt D.; N. E. Loch, R. L. Reuben (1998). Bicycle Chain Efficiency. The Engineering of Sport conference. Heriot Watt University. Архів оригіналу за 6 лютого 2006. Процитовано 16 травня 2006.
- ↑ а б ДСТУ ГОСТ 13568:2006 (ИСО 606-94). Ланцюги приводні роликові та втулкові. Загальні технічні умови (ГОСТ 13568-97 (ИСО 606-94), IDT; ISO 606:1994, NEQ)
- ↑ ISO 1275:2006 Double-pitch precision roller chains, attachments and associated chain sprockets for transmission and conveyors.
- ↑ Цепной привод — обслуживание и замена. Архів оригіналу за 5 лютого 2016. Процитовано 2 грудня 2015.
- Деталі машин: підручник / Міняйло А. В., Тіщенко Л. М., Мазоренко Д. І. та ін. — К.: Агроосвіта, 2013. — 448 c. — ISBN 978-966-2007-28-2