Proizvodni inženjer u korejskoj industrijskoj pekari odredio je zamjenu za neispravan... pogonski lanac na pogonu mješalice za tijesto. Uzela je natpisnu pločicu motora - 7,5 kW pri 1.450 o/min - primijenila je ANSI faktor servisa od 1,3 za umjerene udare, pronašla odgovarajući lanac u tabeli za odabir i naručila ga. Zamjena je otkazala na istom mjestu nakon 1.100 sati, što se gotovo u potpunosti podudaralo sa vijekom trajanja originala. Odabir lanca bio je tehnički ispravan za standardnu primjenu s umjerenim udarima. Ono što nije uzeo u obzir je da se mješalica za tijesto pokreće pod punim opterećenjem tri puta po smjeni - hladno, čvrsto tijesto - i svaki događaj pokretanja dostiže vrhunac od približno 4× radnog obrtnog momenta tokom prve 2-3 sekunde. Sistem ANSI faktora servisa primjenjuje se na stacionarna i umjerena ciklična opterećenja; ne obuhvata inercijalna početna opterećenja. Projektovanje pogona za početni obrtni moment, a ne za radni obrtni moment, zahtijevalo bi lanac dvije veličine veći ili hidrauličku spojnicu uzvodno kako bi se ograničio vrh pokretanja. Nijedna opcija nije razmatrana jer uslov pokretanja nije bio uključen u proračun odabira.
Odabir ispravnog pogonski lanac Zahtijeva rješavanje četiri različita inženjerska pitanja u nizu i zahtijeva da se na svako pitanje odgovori za stvarne radne uvjete, a ne za uvjete navedene na natpisnoj pločici. Ovaj vodič pruža metodu za svaki korak.
Korak 1 — Određivanje korigovane projektne snage
Metoda odabira prema ANSI B29.1 počinje s korigovanom projektnom snagom, koja je snaga navedena na natpisnoj pločici motora pomnožena s faktorom rada koji uzima u obzir karakter opterećenja pogonjene mašine. Objavljeni ANSI faktori rada su:
| Vrsta opterećenja | Učitaj znak | ANSI faktor usluge | Tipični primjeri opreme |
|---|---|---|---|
| Glatko | Stabilan obrtni moment, bez pulsiranja | 1.0 | Centrifugalne pumpe, ventilatori, miješalice tekućina |
| Umjereni šok | Ciklično ili pulsirajuće, povremeni vrhovi | 1,3–1,5 | Trakasti transporteri, mješalice za tijesto, alatne mašine |
| Teški šok | Jaki povremeni vrhovi, preokreti | 1,7–2,0 | Drobilice kamena, prese, kompresori (klipni) |
Pored standardnog faktora usluge, u određenim slučajevima primjenjuju se dva dodatna multiplikatora: a višestruki faktor (kada se koristi dupleks ili tripleks lanac, nazivna snaga se množi sa 1,7 ili 2,5, umjesto da se jednostavno udvostruči ili utrostruči, jer niti ne dijele opterećenje savršeno podjednako); i faktor zateznog lančanika (obični zatezni točak na labavoj strani smanjuje nazivnu snagu za približno 10–15% zbog dodatnog ciklusa zamora pri savijanju).
Korak 2 — Odaberite korak lanca iz tabele snage
Odnos između prijenosnog omjera, brzine osovine i obrtnog momenta - fundamentalan za ispravan odabir koraka lanca.
ANSI B29.1 dijagrami nazivne snage prikazuju bilo koju kombinaciju korigovane projektne snage (kW) i brzine malog lančanika (RPM) na preporučeni korak lanca. Dijagram je podijeljen na regije - svaka regija je ograničena minimalnim i maksimalnim brojem okretaja u minuti pri nazivnoj snazi lanca za svaki korak. Ispravan korak je onaj čije područje sadrži projektnu tačku (presjek snage × RPM).
Dva pravila odabira koja sama tabela ne prenosi: prvo, kada se tačka projektovanja nalazi blizu granice između dvije zone koraka, uvijek odaberite manji korak i potvrdite da li je dvožilni lančanik u manjem koraku poželjniji od jednožilnog lančanika u većem. Drugo, pri malim brzinama (ispod približno 100 obrtaja u minuti na malom lančaniku), nazivne snage na tabeli postaju konzervativne jer formiranje filma maziva postaje marginalno - pri vrlo malim brzinama, odabir sljedeće veće veličine iz rezultata tabele i specificiranje kontinuiranog podmazivanja je ispravan pristup bez obzira na granicu tabele.
| Korak lanca | Praktični raspon brzine (o/min) | Nazivna snaga pri 500 o/min (kW, 17T) | Nazivna snaga pri 1450 obrtaja u minuti (kW, 17T) | Maksimalna preporučena brzina (o/min, 17T) |
|---|---|---|---|---|
| #35 (9,525 mm) | 400–3.000+ | 0.37 | 0.82 | 4,800 |
| #40 (12,70 mm) | 200–2.500 | 1.20 | 2.90 | 3,200 |
| #50 (15,875 mm) | 150–2.000 | 2.30 | 5.20 | 2,500 |
| #60 (19,05 mm) | 100–1.800 | 4.20 | 9.10 | 2,000 |
| #80 (25,40 mm) | 60–1.200 | 9.50 | 19.5 | 1,400 |
| #100 (31,75 mm) | 40–900 | 18.0 | 35.5 | 1,100 |
| #120 (38,10 mm) | 30–700 | 30.0 | 57.0 | 800 |
Sve nazivne snage u ovoj tabeli odnose se na jednostruki lanac sa 17 zuba sa podmazivanjem kapanjem tipa 2. Stvarna nazivna snaga se povećava sa brojem zuba (17T → 21T dodaje približno 18% kapaciteta) i smanjuje se sa nedovoljnim podmazivanjem (ručno podmazivanje pri nazivnoj brzini smanjuje efektivni kapacitet za 30–40% od vrijednosti tipa 2). Tabela je početna tačka za odabir lanca, a ne krajnja tačka — uvijek provjerite sa tabelom odabira koju je objavio proizvođač za određenu klasu lanca koja se razmatra.
Korak 3 — Odaberite broj zubaca lančanika i potvrdite prijenosni omjer
Nakon što se potvrdi korak lanca, odabire se broj zubaca lančanika kako bi se postigao potreban omjer brzine. Formula za prijenosni omjer je tačna za lančane pogone zbog pozitivnog zahvata:
Tri pravila brojanja zuba koja utiču na kvalitet pogona izvan prenosnog omjera:
ANSI B29.1 specificira 17 zuba kao praktični minimum za gladak i tih rad. Ispod 17 zuba, varijacija brzine poligonskog efekta prelazi ±1,7%, proizvodeći čujnu buku i mjerljivo valovito kretanje brzine osovine. Ispod 13 zuba, ugao omotavanja na malom lančaniku pada ispod 120°, smanjujući broj zuba u zahvatu i zahtijevajući smanjenje objavljenih nazivnih snaga. Koristite minimalno 17T na pogonskom mehanizmu; 21T ili više za precizno indeksirane i servo spregnute pogone.
Korištenje neparnog broja zuba na jednom lančaniku i parnog broja zuba na drugom osigurava da svaki valjak dodiruje svaki zub na svom lančaniku, umjesto da više puta dodiruje isti zub. Ovo raspoređuje habanje po cijelom obimu lančanika, umjesto da ga koncentriše na dio zuba koji bi više puta bili u kontaktu s istim valjcima. Efekat je najizraženiji kada je dužina lanca cijeli višekratnik koraka - izbjegavanje ovog odnosa "lovačkih zuba" korištenjem broja zuba sa zajedničkim faktorom 1 proizvodi mjerljivo ravnomjerniju raspodjelu habanja.
ANSI B29.1 preporučuje maksimalni jednostepeni prijenosni omjer od 7:1. Iznad ovog omjera, ugao omotavanja na malom lančaniku pada do tačke gdje se zategnutost lanca ne može pouzdano održavati bez zatezača. Praktičnije rečeno, omjeri iznad 5:1 u jednom stepenu se obično bolje rješavaju dvostepenim lančanim pogonom ili kombinovanim rasporedom lanca i mjenjača - veliki pogonski lančanik potreban za omjer 7:1 pri uobičajenim brzinama osovine postaje fizički nepraktičan pri srednjim i velikim koracima lanca.
Korak 4 — Udaljenost između centara, dužina lanca i podešavanje progiba
Preporučena udaljenost između osi za standardne horizontalne lančane pogone je 30-50 puta veća od koraka lanca. Za lanac ANSI #60 s korakom od 19,05 mm, ovo daje preporučeni raspon od 571-952 mm. Udaljenost manja od 30 koraka smanjuje ugao omotavanja na malom lančaniku; udaljenija od 50 koraka stvara dugi slobodni raspon na labavoj strani koji razvija rezonantne vibracije pri određenim rasponima okretaja. Obje krajnosti zahtijevaju dodatne mjere - zatezač na kratkim razmacima, vodilicu središnjeg raspona ili prigušivač vibracija na dugim rasponima.
Dužina lanca u koracima (karikama) se izračunava iz:
Rezultat zaokružite na najbliži paran broj kako biste dobili standardnu punu spojnu kariku (polu-karike ili ofsetne karike su slabije i treba ih izbjegavati u svim primjenama osim kod lakih opterećenja). Zatim se razmak između osi malo podešava kako bi se prilagodio lancu s cijelom karikom - smanjite razmak između osi ako se zaokružuje prema dolje, povećajte ako se zaokružuje prema gore.
Progib na labavoj strani za horizontalni pogon treba biti postavljen na približno 2% međuosnog razmaka. Za pogon sa međuosnim razmakom od 600 mm, ispravan progib - mjeren u središtu donjeg lančanika dok je pogon u mirovanju - iznosi oko 12 mm. Prezategnut lanac povećava opterećenje ležaja i više se zagrijava; nedovoljna zategnutost omogućava da labava strana leprša i povećava brzinu udara valjka na pogonski lančanik. Kod pogona sa vertikalnim ili kosim lančanicima, zahtjev za progibom smanjuje se na 0–1% međuosnog razmaka jer gravitacija pomaže zatezanju lanca na donjem rasponu.
Korak 5 — Odabir sistema podmazivanja koji odgovara nazivnoj snazi
ANSI grafikoni nazivne snage objavljeni su za specifične vrste podmazivanja. Korištenje metode podmazivanja nižeg kvaliteta od nazivne vrste podmazivanja smanjuje efektivni kapacitet snage u odnosu na tabelarnu vrijednost. Ovo je najčešće zanemaren aspekt odabira lančanog pogona, jer se odluka o podmazivanju često donosi nezavisno od veličine lanca - od strane inženjera održavanja, nakon što je završen mehanički dizajn.
Sistemi pogonskih lanaca instalirani u kontroliranim industrijskim okruženjima - odabir sistema podmazivanja je jednako važan kao i odabir veličine lanca.
| Vrsta podmazivanja | Metoda | Primjenjiva brzina (o/min, mali lančanik) | Kapacitet snage u odnosu na nazivnu snagu |
|---|---|---|---|
| Tip 1 — Ručni | Periodično četkajte ili stiskajte bocu do opuštene strane | Ispod 200 obrtaja u minuti | 60–70% nazivne |
| Tip 2 — Kapanje | Dozirano ulje kaplje iz rezervoara na lanac unutra | 200–1.000 obrtaja u minuti | 100% ocijenjenog (na osnovu grafikona) |
| Tip 3 — Kupka / Slinger | Udubljivanje lanca u karteru za ulje ili disku dovodi do prelivanja ulja na lanac | Do 2.000 obrtaja u minuti | 130–150% nazivne |
| Tip 4 - Prisilni tok | Uljna pumpa isporučuje kontinuirani protok; filter + hladnjak | Sve brzine, uključujući preko 2.000 obrtaja u minuti | 150–175% nazivne |
Implikacije ove tabele su značajne za dizajn pogona. Lanac odabran na granici svog nazivnog kapaciteta pod kap po kap podmazivanjem tipa 2, a zatim instaliran samo s ručnim podmazivanjem, efektivno radi na 140–1671 TP3T svog kapaciteta - stanje koje će dovesti do zamora lanca prije projektnog vijeka trajanja, bez obzira na kvalitet lanca. Suprotno tome, prelazak sa kap po kap podmazivanja na podmazivanje u uljnoj kupki na postojećem pogonu može efektivno povećati kapacitet snage za 30–501 TP3T, ponekad u potpunosti odgađajući projekat povećanja veličine lanca.
Šest grešaka pri odabiru pogonskog lanca koje su uzrok većine preuranjenih kvarova
Snaga motora navedena na natpisnoj pločici je maksimalna kontinuirana nazivna snaga, a ne prosječna radna snaga. Motor od 7,5 kW koji pokreće poluopterećeni transporter pri efektivnom opterećenju od 3,8 kW trebao bi koristiti efektivno opterećenje za odabir, a ne natpisnu pločicu - ova greška može preopteretiti lanac za 50–100%, što dovodi do rasipanja troškova, ali je bezopasno. Opasan smjer je primjena faktora servisa na natpisnu pločicu kada pogon rutinski prelazi natpisnu pločicu tokom pokretanja ili prelaznih uslova.
Direktno pokretanje motora (DOL) proizvodi 5–7× nazivni obrtni moment tokom 0,5–2 sekunde. Kod lančanog pogona direktno spojenog na motor (bez remena ili hidraulične spojnice za apsorpciju vršnog obrtnog momenta pri pokretanju), ovaj vršni obrtni moment se u potpunosti prenosi kroz lanac. Pri 6× nazivnog obrtnog momenta, lanac pravilno dimenzioniran za ustaljeno stanje sa faktorom sigurnosti 7:1 trenutno je na faktoru sigurnosti 1,2:1 - ispod praga kvara u jednom događaju za akumulaciju oštećenja od zamora.
Odabir lanca i odabir podmazivanja moraju se izvršiti istovremeno. Lanac odabran na gornjoj granici svoje ocjene podmazivanja kapanjem tipa 2, a zatim instaliran bez uljnika kapanjem - oslanjajući se na mjesečno ručno podmazivanje - radi na 40–50% iznad svog stvarnog kapaciteta pod instaliranim uvjetima podmazivanja.
Korištenje 13 ili 15 zuba radi uštede prostora uvodi gore opisani efekt poligona, koji izaziva valovitost brzine. Ovo je kompromis u dizajnu, a ne inženjerska optimizacija. Ako prostor zaista ne može smjestiti lančanik sa 17 zuba na potrebnom središnjem razmaku, ispravan odgovor je promjena koraka lanca, a ne minimalnog broja zuba.
Ofsetna veza (pola veze) smanjuje lokalni vijek trajanja od zamora na tom spoju za 20–35% u poređenju sa spojnom vezom napravljenom presovanjem. Kod standardnih primjena za laka opterećenja ovo je prihvatljivo. Kod teških ili pogona sa visokim udarima, ispravan pristup je podešavanje središnjeg razmaka kako bi se prilagodio paran broj veza i korištenje spojne veze napravljene presovanjem pomoću zakovice.
Lančanik koji je išao uz izduženi lanac ima modificiranu geometriju zuba kako bi odgovarao izduženom koraku. Ugradnja novog lanca na modificiranu geometriju zuba dovodi do ubrzanog ranog izduženja - novi lanac dostiže svoj prag zamjene za djelić normalnog vijeka trajanja. Zamijenite i lanac i lančanike kada dostigne prag izduženja.
Primjene gdje ispravan odabir pogonskog lanca ima najveće posljedice
Servo-pogonjeni sistemi indeksiranja. Servo motori koji rade u aplikacijama preciznog pozicioniranja tolerišu vrlo male varijacije brzine u lančanom pogonu. Poligonalni efekat zbog malog broja zuba pojavljuje se kao sinusoidna greška položaja na pogonjenoj osovini - pogonski mehanizam sa 17 zuba proizvodi varijaciju brzine od ±1,7%, što odgovara grešci položaja od približno ±0,3 mm na radijusu kruga koraka od 100 mm. Za visokoprecizno indeksiranje, minimalno 21 zub na pogonskom mehanizmu, sa fiksnim središnjim razmakom (bez zatezača podesivog po labavosti) i podmazivanjem u uljnoj kupki, pruža najbolju kombinaciju tačnosti položaja i vijeka trajanja. Pogledajte naš asortiman Lančanici sa gotovim provrtom za precizne pogone za kompatibilne konfiguracije.
Pogoni poljoprivredne opreme. Pogoni uvlačnog komore, vršilice i elevatora kombajna rade pod vrlo promjenjivim opterećenjima u abrazivnim okruženjima. Princip odabira ovdje je dimenzioniranje pogonskog lanca za najgori mogući scenario opterećenja - a ne prosječno - i specificiranje lanca sa O-prstenovima za kritične pogone gdje je pristup podmazivanju ograničen. Zatvoreni lanac ANSI #80 ili #100 u uvlačnom komori kombajna će trajati duže od otvorenog lanca ekvivalentne snage za faktor 4-6 u korejskim terenskim uslovima. Zatvoreno varijante valjkastih lanaca za poljoprivredne primjene Dostupne su u veličinama koraka od #60 do #120.
Kontinuirani pogoni procesne industrije. Tvornice papira, cementare i servisni centri za čeličanu često kontinuirano koriste lančane pogone sedmicama između planiranih perioda održavanja. Za ove primjene, izbor bi trebao biti zasnovan na minimalnom vijeku trajanja od 10.000 sati, što zahtijeva odabir lanca s radnim opterećenjem ne većim od 8–10% minimalnog prekidnog opterećenja s kontinuiranim podmazivanjem cirkulacijom ulja. Ovo se čini vrlo konzervativnim - i namjerno jeste - jer neplanirani zastoji u industrijama s kontinuiranim procesima obično koštaju 10–30 puta više od cijene samog lanca po incidentu.
Često postavljana pitanja
Neka naši inženjeri provjere vaš odabir pogonskog lanca
Pošaljite podatke o vašoj aplikaciji - snagu motora, brzinu, vrstu opterećenja, pristup podmazivanju i okruženje - i mi ćemo potvrditi korak lanca, faktor servisa, broj zubaca lančanika i specifikaciju podmazivanja prije nego što se bilo koji dijelovi obavežu. Pregled specifikacije bez obaveza u roku od jednog radnog dana.
Urednik: Cxm
