Käyttöketjut: Suorituskykytiedot ja valintaopas

Luotettavaa mekaanista voimansiirtoa varten oikein määritelty ja huollettu käyttöketju saavuttaa jopa 98% hyötysuhde , mikä vähentää suoraan energiahäviöitä ja suunnittelemattomia seisokkeja. Kriittisin huoltomittari on ketjun venymä: kerran ketju venyy pidemmälle 3 % alkuperäisestä pituudestaan, epäonnistuminen tulee välittömäksi. Siksi säännöllinen venymän mittaus ja asianmukainen voitelu muodostavat tehokkaan käyttöketjunhallinnan perustan.

Ketjun venymän mittaaminen käyttöiän ennustamiseksi

Ketjun venyminen ei johdu itse metallin venymisestä, vaan tapin ja holkin pintojen kulumisesta. Jokainen artikulaatio poistaa mikroskooppisia hiukkasia ja lisää vähitellen sävelkorkeutta. Uuden ANSI 40 rullaketjun jako on 12,70 mm. Pidentymä vain 0,5 % osoittaa jo merkittävää tapin kulumista, kun taas venymä sen jälkeen 1,5 % - 2 % johtaa karkeaan kosketukseen hammaspyörien kanssa, kiihtyvään kulumiseen ja hampaiden hyppimisen vaaraan. Nopeissa sovelluksissa, joiden nopeus on yli 500 rpm, vaihto tulee suunnitella, kun venymä saavuttaa 1 % .

• Mittaa 1 metrin pituinen ketju (tai pisin saatavilla oleva suora osa).
• Käytä mitattavaa kireyttä, joka on vähintään 2 % ketjun murtokuormasta löysyyden poistamiseksi.
• Vertaa mittausta uuteen samanpituiseen ketjusegmenttiin.

Esimerkiksi kuluneen käyttöketjun, jonka pituus on 1012 mm, 1 metrin pituinen venymä 1,2 % , joka on edelleen hyväksyttävä hidaskäyttöisille alle 200 rpm, mutta kriittinen nopeille kuljettimille. Tämä mittausmenetelmä mahdollistaa ennakoivan korvaamisen reaktiivisen vianhallinnan sijaan.

Voitelumenetelmät ja niiden vaikutus tehokkuuteen

Voitelu vähentää kitkaa tappien ja holkkien sekä rullien ja ketjupyörän hampaiden välillä. Ilman asianmukaista voitelua käyttöketju voi menettää jopa 5% tehokkuudestaan 100 käyttötunnin sisällä, ja kulumisaste kasvaa jopa kertoimella 7 kertaa . Oikea voitelumenetelmä riippuu ketjun nopeudesta ja käyttöympäristöstä.

Öljykylpyvoitelussa öljyn viskositeetin on saavutettava 68 - 100 cSt 40 °C:ssa useimmille teollisuuskäytöille. Jos ketju käy kohotetuissa yli 70°C lämpötiloissa, synteettiset öljyt, joilla on korkeampi viskositeettiindeksi, säilyttävät voitelukalvon paremmin kuin mineraaliöljyt. Kuivana käyvissä tai riittämättömässä voitelussa olevissa ketjuissa tapin lämpötila nousee jyrkästi, usein yli 85 °C mitataan infrapunatermografialla, mikä korreloi suoraan nopeutettuun venymiseen.

Oikean käyttöketjun nousun ja säikeiden valitseminen

Käyttöketjun alimitoitus johtaa nopeaan väsymisvikaan, kun taas ylimitoitus lisää tarpeetonta inertiaa ja kustannuksia. Ketjuvalinnan suunnitteluteho on yhtä suuri kuin lähetysteho kerrottuna palvelukertoimella. Tyypilliselle kuljetinkäytölle, joka toimii 10 tuntia päivässä kohtuullisilla iskukuormilla, käyttökerroin on 1.2-1.4 . Esimerkiksi moottori, joka tuottaa 7,5 kW nopeudella 300 rpm, vaatii mitoitustehon 9,0 - 10,5 kW . Valmistajan luokitustaulukot ANSI 80 (jakoväli 25,40 mm) tai ANSI 100 (jakoväli 31,75 mm) ketjuille on välttämätöntä tällä alueella.

Monisäikeiset ketjut lisäävät tehokapasiteettia, mutta vähentävät joustavuutta ja vaativat tarkempaa kohdistusta. Kaksisäikeinen (kaksisäikeinen) ketju kantaa noin 1,7 kertaa yhden säikeen voima, kun taas kolminkertainen kantaa 2,5 kertaa . Kuormituksen epätasapaino säikeiden välillä on kuitenkin yleistä. Epätasaisen kulumisen välttämiseksi ketjupyörien kokonaissiirtymän on oltava pienempi kuin 0,25 mm per 300 mm akselin pituutta . Yli 30 kW:n käytöissä yksi leveäsäikeinen ketju on usein luotettavampi kuin useat kapeat säikeet, koska epätasaisen kuorman jakautumisen riski on pienempi.

Sag, jännitys ja dynaaminen kuormituksen hallinta

Oikea ketjun painuma löysällä puolella on välttämätöntä iskukuormituksen ja ketjupyörän kulumisen vähentämiseksi. Vaakasuuntaisissa taajuusmuuttajissa, joiden keskipiste on 1 metrin sisällä, painuman tulee olla 2 % - 3 % keskietäisyydeltä. 600 mm:n keskietäisyydellä tämä vastaa 12-18 mm koko pystysuuntaisesta taipumasta mitattuna löysän säikeen keskipisteessä. Liian tiukka ketju (vääntö alle 1 %) lisää laakerien kuormia ja synnyttää vetopiikkejä käynnistysmomentin aikana. Liian löysä (yli 5 %) sallii ketjun piiska- ja jännetoiminnan synnyttää värähtelytaajuuksia, jotka voivat resonoida käyttörakenteen kanssa.

Ketjun kireys voidaan arvioida mittaamalla voima, joka tarvitaan löysän jännevälin kääntämiseen 1 % of the center distance . Tyypilliselle teollisuuskäytölle poikkeutusvoima 2-5 N ketjun leveyden millimetriä kohden sopii löysälle puolelle. Jos mitattu voima ylittää 8 N/mm, ylikiristys on todennäköistä. Ketjuja on alttiina toistuville korkean jännityksen huipeille edellä 30 % niiden lopullisesta vetolujuudesta epäonnistuu sisäisten sivulevyjen väsymismurtuman vuoksi 10-20 miljoonaa sykliä , mikä 500 rpm:ssä vastaa vain 300-600 käyttötuntia.

Tarkastusvälit ja vaihtokriteerit

Järjestelmällinen tarkastusaikataulu estää katastrofaaliset viat. Jatkuvaa 24/7-toimintoa varten tarkasta voitelun kunto ja ketjun painuma viikoittain. Mittaa venymä joka kerta 500 käyttötuntia tai kuukausittain. Tallenna venymäarvot trendikaavioon. Vaihda ketju, kun mitattu venymä saavuttaa 2,0 % suljetuille asemille ja 1,5 % avoimiin tai hankaaviin ympäristöihin. Hammaspyörät on myös vaihdettava, kun hampaiden kyljet kuluvat enemmän 0,5 mm ANSI 60 ja pienempien ketjujen jakohalkaisijalla tai kun hammasprofiili kouktuu. Kuluneiden ketjupyörien uudelleenkäyttö uudella ketjulla lyhentää uuden ketjun käyttöikää jopa 75 % koska ketju istuu syvemmälle kuluneen hammasprofiilin sisään, mikä lisää nivelkulmaa ja tappien kulumista.

Ota käyttöön kulumisraja kriittisissä käytöissä, joissa suunnittelemattomat pysäytyskustannukset ylittävät ketjun hinnan kertoimella 20 tai enemmän. 1,0 % venymä korvauskynnyksenä. Tämä konservatiivinen raja yhdistettynä viikoittaisiin öljytason tarkistuksiin ja kuukausittaiseen termografiaan pidentää vikojen välistä keskimääräistä aikaa tyypillisestä 8 000 tunnista yli. 25 000 tuntia hyvin hoidetuille ketjuille, jotka toimivat nimelliskuormituksella.