Tuotevertailu · Valintaopas

Kaksinkertainen jako vs. vakiorullaketju: kumpaa käyttää ja milloin valinnalla on väliä

Kaksinkertainen jakoketju maksaa vähemmän metriä kohden, painaa vähemmän ja toimii oikein samoilla ketjupyörillä kuin vastaava vakiojakoinen ketju. Kompromissi – nopeudenrajoitus – on ratkaiseva joissakin sovelluksissa ja merkityksetön toisissa.

Vahvista oikea ketjutyyppi käyttötarkoitukseesi

Suwonissa sijaitsevan elektroniikkakokoonpanotehtaan osien keräyskuljettimella käytettiin ANSI #60 -ketjua, joka oli yksisäikeinen ja kulkee yläpuolisella kiskojärjestelmällä ja siirtää 0,8 kg:n painoisia piirilevykokoonpanoja 8 metrin minuuttinopeudella. Ketju toimi luotettavasti, mutta järjestelmä painoi enemmän kuin suunnittelija oli tarkoittanut – #60-ketjun spesifikaatio oli 0,84 kg/m 28 metrin kokonaispituudella, mikä vaikutti 23,5 kg yläpuolisen järjestelmän kuormitukseen. Kun järjestelmää laajennettiin uudelle tuotelinjalle vuonna 2023, insinööri arvioi ketjun spesifikaatiot uudelleen. Kuljettimen nopeus oli 8 m/min, kuorma kantohihnaa kohden oli 0,8 kg ja pisin jänneväli oli 2,4 metriä. Mikään näistä arvoista ei lähestynytkään standardin #60-ketjun rajoja. Hän spesifioi kaksijakoisen #2060-ketjun – sama rullan halkaisija kuin #60:lla, sama ketjupyörän yhteensopivuus, 0,45 kg/m. Laajennettu järjestelmä säästi ketjun painoa 37 kg, vähensi käyttömoottorin tehontarvetta 0,75 kW:sta 0,55 kW:iin ja alensi ketjun kustannuksia 38%:llä ilman, että kuormituskapasiteetti tai luotettavuus heikkeni.

Kaksoisjakoinen ketju on yksi ketjuluettelon aliarvioiduimmista tuotteista niiden sovellusten osalta, joihin se parhaiten sopii – hitaiden ja kevyiden kuljetinlaitteiden käyttöjen osalta, joissa vakiojakoista ketjua käytetään oletuksena yksinkertaisesti siksi, että suunnittelija tuntee sen paremmin. Ymmärtämällä tarkalleen, mitä kaksoisjakoinen ketju on, miten se eroaa vakiojaosta ja missä nopeusrajoitus tekee siitä sopimattoman, voidaan valita kevyempi ja edullisempi vaihtoehto siellä, missä se todella toimii.

ketjupyörä ja ketju 1

Mikä on kaksoisjakoinen ketju – ja mikä ei ole erilainen

Mikä ON erilaista
  • Linkin esittely: Tasan 2 × vastaava vakioketjun jako (esim. #2060 = 38,10 mm vs. #60 = 19,05 mm)
  • Linkkilevyn pituus: Jokainen linkkilevy ulottuu kahteen standardijakoon
  • Paino metriä kohden: Noin 40–50% vähemmän kuin vastaava vakiokoko
  • Hinta per metri: Noin 30–40% vähemmän kuin vastaava vakiokoko
  • Saumojen lukumäärä metriä kohden: Puolet vähemmän — 26 liitosta/m verrattuna 52 liitosta/m mallissa #60

Mikä EI ole erilaista
  • Rullan halkaisija: Identtinen standardin mukaisen kanssa (#2060 rulla = #60 rulla = 11,91 mm)
  • Ketjupyörän yhteensopivuus: Toimii vastaavilla vakiorattailla ilman muutoksia
  • Sisälenkin leveys: Sama kuin vakioketju
  • Tapin ja holkin halkaisija: Sama kuin standardin mukainen
  • Minimimurtokuorma: Pohjimmiltaan sama ketjuyksikköä kohden (sama poikkileikkaus)

Nimitystä ”kaksinkertainen jako” tulkitaan joskus väärin ”kaksinkertainen lujuus” – tämä on virheellinen. Kaksinkertainen jakoketjun murtokuorma pituusyksikköä kohti on suunnilleen sama kuin standardijako, ei kaksinkertainen. Lenkkilevyillä on sama poikkileikkaus. Kaksinkertaistetaan vain kytkentäpisteiden (rullien) välinen jako, mikä puolittaa nivelten määrän ketjumetriä kohden. Koska niveliä metriä kohden on vähemmän, metallia (ja vähemmän painoa) metriä kohden on vähemmän ja ylläpidettävää voitelupintaa on vähemmän. Rakenteellinen eheys pysyy olennaisesti muuttumattomana tietyssä rullien kosketuspisteessä.

Kaksoisjako vs. vakiojako: Täydellinen mitta- ja suorituskykyvertailu

Kiinteistö #60-standardi #2060 Kaksinkertainen nousu Käytännön vaikutukset
Piki 19,05 mm 38,10 mm Tuplajako tarkoittaa kaksinkertaista lenkin pituutta
Rullan halkaisija 11,91 mm 11,91 mm ✓ Identtinen – toimii samoilla #60-rattailla
Sisälenkin leveys 12,57 mm 12,57 mm ✓ Sama hammasrattaan etupinnan leveys vaaditaan
Paino metriä kohden 0,84 kg/m² 0,45 kg/m² 46% kevyempi — vähentää tarvittavaa käyttötehoa
Min. murtokuorma 31,8 kN 31,1 kN Pohjimmiltaan identtinen rakenteellinen kapasiteetti
Saumoja metriä kohden 52.5 26.2 Puolet vähemmän kulutuspisteitä metriä kohden
Suurin käytännön nopeus ~10 m/s (600 m/min) ~1,0 m/s (60 m/min) 10:1 nopeushaitta – kriittinen kompromissi
Polygon-efekti 19T-elementissä ±1,7% ±1,7%, mutta pienemmällä ketjunopeudella Sama kulmavaihtelu, mutta pienempi absoluuttisen nopeuden aaltoilu pienellä nopeudella
Suhteelliset kustannukset metriä kohden 100% ~62% 38% kustannussäästö ketjumetriä kohden
Vastoin intuitiota: kaksoisjakoisella ketjulla ei ole puoltakaan vakiojaon kuormituskapasiteetista. Koska rullan halkaisija, tapin halkaisija, holkki ja lenkkilevyn poikkileikkaus ovat kaikki identtisiä standardijaon kanssa, ketjun pienin murtokuorma on olennaisesti sama. Kaksijakoisessa ketjussa puuttuu rullien lukumäärä metriä kohden — millä on merkitystä nopeuden kannalta (useampi kytkentäpiste sekunnissa = suurempi melu ja kuluminen nopeudella), mutta se ei vaikuta yksittäisen rullan kytkentään liittyvään kuormankantokykyyn. 10 kN:n kuormitus #2060-rullalla on sama rasitus kuin 10 kN:n kuormitus #60-rullalla. Ero on siinä, että 600 m/min nopeudella #2060-ketju kytkeytyy ketjupyörän hampaaseen 26 kertaa ketjun liikemetriä kohden, kun taas #60-ketjulla vastaava luku on 52 kertaa — kaksinkertainen kytkentätaajuus suurella nopeudella aiheuttaa melua, tärinää ja kulumista, jotka rajoittavat kaksoisjaon käyttöä hitaissa sovelluksissa.

Miksi kaksijakoisella ketjulla on alhainen nopeusrajoitus – 60 m/min säännön taustalla oleva fysiikka

Kaksoisjakoisen ketjun nopeusrajoitus ei ole valmistajan mielivaltainen suositus, vaan se johtuu rullan ja ketjupyörän kosketusfysiikasta. Kun ketju koskettaa ketjupyörän hampaaseen, jokainen rulla saapuu hampaan pintaan liike-energialla, joka on verrannollinen iskunopeuden neliöön. Iskunopeus riippuu tulevan rullan ja hampaan pinnan välisestä suhteellisesta nopeudesta kosketushetkellä. Tavallisessa rullaketjussa tämä iskunopeus liittyy monikulmioefektiin – ketjun nopeuden sinimuotoiseen vaihteluun, kun jokainen lenkki muodostaa kulman ketjupyörään nähden.

Kaksijakoisessa ketjussa on sama rulla kuin vakiojaossa – mutta peräkkäisiä rullia yhdistävä lenkkilevy on kaksi kertaa pidempi. Tämä tarkoittaa, että kun rulla koskettaa ketjupyörää, edellinen rulla ei ole kosketuksissa toisella puolella olevan ketjupyörän kanssa – se on jo poistunut hampaalta kaksi jakoa taaksepäin. Ketju "roikkuu" kahden kosketuspisteen välissä, joiden välinen etäisyys on 38,10 mm 19,05 mm:n sijaan. Tämä kaksinkertainen jänneväli tarkoittaa, että tukemattoman ketjuosan köysijännityksen roikkuminen kosketusten välillä on neljä kertaa suurempi samalla nopeudella (roikkuminen skaalautuu jännevälin neliöön vakiojännityksellä). Yli noin 60 m/min nopeudella tämä roikkuminen aiheuttaa piiskaavaa liikettä tulevalla hampaan pinnalla – jokainen rulla ei saavu puhtaasti, vaan sivuttaisnopeuskomponentilla, joka lisää iskuenergiaa ja aiheuttaa epäsymmetristä kulumista hampaiden sivuilla ja ketjun sivuttaiskulumista.

rullaketjun komponentit ja jakovälin määritys

Käytännön ohjearvo kaksinkertaisella jakovälillä varustetulle ketjulle on 60 m/min (1,0 m/s) nopeus, jolla tämä ketjun painuminen #2060-ketjussa tulee merkittäväksi tavanomaisissa teollisuussovelluksissa. Raja ei ole ehdoton – kevyemmillä kuormilla, hyvin kiristetyllä ketjulla ja usein olevilla tukipisteillä kaksinkertaisella jakovälillä varustettu ketju voi toimia jopa 80 m/min nopeudella. Mutta yli noin 100 m/min nopeudella millä tahansa kaksinkertaisella jakovälillä varustetulla ketjulla, jonka jako on #60-kokoa vastaava tai suurempi, melu ja kuluminen lisääntyvät nopeasti ja käyttöikä laskee alle standardijaon.

Vakio vs. pidennettytappinen kaksoisjakoinen ketju: Kuljetinvaihtoehto

Standard Double-Pitch

Sivuprofiililtaan identtinen vakiorullaketjun kanssa. Ei sivuttaisjatkeita tapeissa. Toimii vakiomallisten #60-ketjupyörien kanssa. Käytetään, kun ketjun tarvitsee vain kuljettaa kuormaa ilman lisälaitteita.

Paras käyttökohde: Yläpuoliset vaunukuljettimet, osien siirtolenkit, kevyet yläpuoliset kuljettimet, joissa painon ja kustannusten minimointi on etusijalla.
Pidennettynastainen kaksoisjako

Yhdystapit ulottuvat ulompien nivellevyjen ulkopuolelle molemmilla puolilla. Näihin pidennettyihin tapin päihin voidaan kiinnittää poikkitanko, kannatin tai lisälaite, joka yhdistää kaksi rinnakkaista ketjua. Käytetään lattahihnan vaihto- ja poikkitankokuljetinjärjestelmissä.

Paras käyttökohde: Kuivausuuniketjut, osien pesukuljettimet, tasapintaiset poikkipalkkijärjestelmät, tekstiilikuivausrungot.
K-kiinnitys kaksoisjakoinen

Pidennettyjä lenkkilevyjä vuorottelevilla lenkeillä (kiinnityskuvio K1 tai K2). Tarjoaa kiinteät kiinnityspisteet säännöllisin välein ketjunkuljettimien, jousien tai tuotepitimien kiinnittämistä varten suoraan ketjuun.

Paras käyttökohde: Viljan ja siementen käsittelyelevaattorit, siipikarjan kuljetinjärjestelmät, kevyet maatalouskuljettimet kauhakiinnikkeillä.

Kaksijakoisten ketjujen sarjaviite: Kaikki vakiokoot ja niiden vastineet

Tupla-askeleen nro Vakiopikiekon vastine. Jako (mm) Rullan halkaisija (mm) Sisäleveys (mm) Pienin murtokuorma (kN) Paino (kg/m²) Suurin nopeus (m/min)
#2040 #40 25.40 7.92 7.85 13.6 0.21 80
#2050 #50 31.75 10.16 9.53 21.5 0.35 70
#2060 #60 38.10 11.91 12.57 31.1 0.45 60
#2080 #80 50.80 15.88 15.75 55.0 0.89 50
#2100 #100 63.50 19.05 18.90 86.0 1.40 40
#2120 #120 76.20 22.23 25.22 124.0 2.00 35

† Rivi #2060 korostettuna — yleisimmin käytetty kaksijakoinen ketju korealaisessa teollisuudessa. Huomaa, että maksiminopeus pienenee jaon kasvaessa, koska kunkin jaon rullien välinen tukematon jänneväli on pidempi.

Päätösopas: Vakioääni vai tuplaääni?

Määritä kaksoisväli, kun:
  • Ketjun nopeus ≤ 60 m/min vahvistettu
  • Kuorma lenkkiä kohden on kevyt (kuljetin kantaa painoa, ei voimansiirtoa)
  • Ketjun paino on järjestelmän rajoitus (yläpuolella, korotettuna, inertiaherkkä)
  • Kustannusten alentaminen on ensisijainen tavoite tinkimättä kuormankantokyvystä
  • Voitelun saatavuus on rajoitettua (vähemmän liitoksia metriä kohden = vähemmän voitelupisteitä)
  • Sovellus on vain vaakasuora tai hieman kallistettu kuljetin
ÄLÄ määritä kaksoisväliä, kun:
  • Ketjun nopeus ylittää 60 m/min (vakiojako on pakollinen)
  • Käyttö on suuren vääntömomentin voimansiirto (ei kuljetin)
  • Sovellukseen liittyy usein iskukuormitusta tai suunnanvaihtoja
  • Tarkka nopeuden tasaisuus vaaditaan (monikulmiovaikutus on suurempi kierrosta minuutissa)
  • Käyttölämpötila ylittää 120 °C (pidemmät jännevälit painuvat enemmän lämpölaajenemisen myötä)
  • Yli 3 metrin pystysuuntaiset korkeuden muutokset (ketjun ripustuspaino luo jännityspiikkejä pidemmällä nousulla)

Teollisuussovellukset, joissa kaksijakoinen ketju on vakiovaatimus

Elektroniikan ja puolijohteiden kokoonpano. Piirilevyjen kokoonpanossa ja puolijohdepakkauksissa käytettävät yläpuoliset kuljettimet ja indeksointiketjujärjestelmät ovat ensisijainen sovellus #2040- ja #2060-kaksoisjakoketjuille. Nämä järjestelmät vaativat pienen ketjun painon moottorin kuormituksen minimoimiseksi inertiasta johtuen toistuvien pysäytys-käynnistyssyklien aikana, ja ne toimivat erittäin alhaisilla nopeuksilla – tyypillisesti 2–15 m/min – selvästi kaksinkertaisen jaon nopeusrajoituksen sisällä. Kustannussäästöt tyypillisessä elektroniikkatehtaassa, jossa on yli 50 ketjukuljetinpaikkaa, ovat merkittäviä. Kaksinkertainen jako #2040 ja #2060 rullaketjut sekä vakio- että pidennettynastaisissa kokoonpanoissa on saatavilla Korean varastostamme.

Viljan ja siementen käsittelyelevaattorit. Viljaosuuskuntien ja maatalousvarastojen kauhaelevaattorien jaloissa käytetään #2060- ja #2080-kaksoisjakoisia ketjuja sekä K1- tai K2-kauhojen kiinnityslevyjä. Kauhaväli määräytyy ketjujaon mukaan – kaksinkertainen jako mahdollistaa suuremman kauhavälin ja vähemmän ketjuliitoksia kauhaa kohden, mikä vähentää sekä ketjukustannuksia että liitosten huoltotarvetta asennettua kauhaa kohden. Korealaisten riisiosuuskuntien elevaattorien jalkojen nopeudet ovat tyypillisesti 30–45 m/min, mikä on mukavasti #2060-nopeusrajoituksen rajoissa. Suuremman läpivirtauksen viljaterminaaleille, jotka toimivat 60–80 m/min elevaattorinopeuksilla, oikea spesifikaatio on vakiomallin #60- tai #80-ketju.

Autonosien pesu- ja kuivauslinjat. Osien pesukuljettimissa käytetään pidennettytappista kaksoisjakoista ketjua, jossa on poikittaistangot, jotka luovat tasaisen kuljetinpinnan korien kuljettamiseksi pesu- ja huuhteluvaiheiden läpi. Hidas kuljettimen nopeus (5–20 m/min) ja suhteellisen kevyet korikuormat (2–15 kg koripaikkaa kohden) sopivat hyvin pidennettytappisen ketjun käyttöön. Pidennettytappisen kaksoisjakoisen ketjun avoin rakenne mahdollistaa myös pesunesteen vapaan valumisen ketjun pinnalta, mikä vähentää korroosioriskiä verrattuna standardijakoisen ketjun tiheämpään geometriaan. Kaksinkertainen hammaspyöräjako pidennettyyn tappiketjuun ovat saatavilla vakioreikäisillä ja kartiolukituksilla.

Kaksiriviset hammaspyörät

Siipikarjan ja kalan käsittelykuljettimet. Siipikarjan käsittelylaitoksissa käytettävät yläpuoliset kiskokuljettimet käyttävät pidennettyjä tappeja tai K-kiinnityksellä varustettuja kaksoisjakoisia ketjuja ruhojen kuljettamiseen käsittelyvaiheiden läpi. Ketjun on oltava riittävän kevyt, jotta yläpuoliset kiinnityspisteet kestävät sen, sen on oltava puhdistettavissa ja sen on liikuttava riittävän hitaasti ajastettuja käsittelytoimintoja varten. Vakioketjun spesifikaatio on tässä #2060 ruostumatonta terästä (304 tai 316L pesukemiasta riippuen) K1-kiinnityksillä ja avoimilla pidennettyillä tapeilla kannattimen kiinnittämistä varten.

Usein kysytyt kysymykset

Voiko kaksoisjakoinen ketju käyttää vakiojakoisilla rattailla? Entä päinvastoin?
Kyllä – tämä on yksi kaksoisjakoisen ketjun tärkeimmistä suunnitteluominaisuuksista. #2060-ketjussa käytetään samaa 11,91 mm:n rullaa kuin vakiomallissa #60, joten rullat asettuvat oikein vakiomallin #60-ketjupyörän hammastyviin. Vakiomallin #60-ketjupyörässä joka toinen hammas on kosketuksissa #2060-rullaan, kun taas vuorotellen hampaat kulkevat ketjun läpi koskettamatta. Tämä on toiminnallisesti oikein pienillä nopeuksilla. Yli noin 30 m/min nopeuksilla tai kun melu on huolenaihe, erilliset kaksoisjakoiset ketjupyörät (vuorotellen täyshampailla ja lyhyemmillä välihampailla) parantavat kytkeytymisen tasaisuutta. Myös päinvastainen – vakiomallin #60-ketju kaksoisjakoisilla ketjupyörillä – on mahdollista, jolloin jokainen ketjupyörän hammas on kosketuksissa rullaan. Koska kaksoisjakoisissa ketjupyörissä on vähemmän hampaita halkaisijaa kohden kuin vakiojakoisissa ketjupyörissä, vakiomallin ketjun käyttäminen kaksoisjakoisella ketjupyörällä tuottaa suuremman efektiivisen nopeussuhteen kuin pelkkä hammaslukumäärä antaa ymmärtää.
Onko jokaiselle ANSI-vakioketjukoolle olemassa kaksoisjakoinen vastine?
Yleisimmin käytetyille ANSI-ketjukoille on olemassa kaksoisjakoisia variantteja: #2040 - #2120 vakiovarastossa. ANSI #25- ja #35-ketjuille ei ole vakiovastaavia kaksoisjakoja, koska nämä jakokoot ovat jo valmiiksi pieniä – kaksoisjakoisella variantilla olisi 12,70 mm:n jako (#25 kaksoisjako = ANSI #40 jako) tai 19,05 mm:n jako (#35 kaksoisjako = ANSI #60 jako), jotka ovat jo olemassa erillisinä vakiokokoina. Kokoa #120 suuremmille ketjuille kaksoisjakoinen ketju on saatavilla erikoistilauksena, mutta ei vakiovarastona. Erittäin raskaisiin kuljetinsovelluksiin, jotka vaativat kaksoisjakoista geometriaa ja suurta kuormituskapasiteettia, insinööriluokan ketju on yleensä oikea spesifikaatio kaksoisjakoisen vakiorullaketjun sijaan.
Miten lasken painonsäästön, joka syntyy, kun korvaan kaksoisjakoisen ketjun?
Painonsäästö metriä kohden = (vakioketjun paino metriä kohden) − (kaksoisjakoisen ketjun paino metriä kohden). Muunnettaessa #60 mallista #2060 malliksi: 0,84 − 0,45 = 0,39 kg/m säästö säiettä kohden. Täydellisessä kuljetinpiirissä, jossa on 28 metriä ketjua: 0,39 × 28 = 10,9 kg ketjun painon vähennys. Kaksijakoisessa järjestelmässä: 21,8 kg vähennys. Tämä painonalennus vähentää suoraan moottorin käynnistysmomentin tarvetta ja voi mahdollistaa pienemmän käyttömoottorin. Moottorin tehonsäästön laskeminen: pienentynyt ketjun paino × g × kuljettimen nopeus = tehonsäästö ketjun inertiakomponentin pienenemisestä. Hitailla kuljettimilla, joissa ketjun paino on merkittävä osa järjestelmän kokonaispainosta, tämä laskelma usein osoittaa, että kaksoisjakoisen ketjun muuntaminen vähentää vaadittua käyttömoottorin nimellisarvoa yhdellä vakiorunkokoolla.
Onko kaksoisjakoista ketjua saatavilla suljetussa (O-rengas) kokoonpanossa elintarvike- tai maatalouskäyttöön?
Kyllä — tiivistettyjä O-rengas- ja X-rengasketjuja on saatavana malleissa #2040, #2050, #2060 ja #2080 sekä hiiliteräksestä että ruostumattomasta teräksestä valmistetuina ulkolevyversioina. Tiiviste sijaitsee tapin ja holkin rajapinnassa, ja sen toiminta on identtinen tavallisen jakosuljetun ketjun kanssa. Maataloussovelluksissa edut ovat samat kuin tavallisessa tiivistetyssä ketjussa — tehtaalla levitetty rasva pysyy sisäisesti ja hankaavat hiukkaset pysyvät poissa tapin reiästä. Elintarviketeollisuuden sovelluksissa, joissa käytetään pidennettyä tapin jakoa omaavaa ketjua yläpuolisissa kuljetinjärjestelmissä, suositellaan pesuympäristöihin, joissa perinteisiä voiteluvälejä ei voida noudattaa, suljettua ruostumattomasta teräksestä valmistettua kaksoisjakoista ketjua, jossa on NSF H1 -elintarvikelaatuista sisäistä rasvaa.

Kaksijakoinen ketju vakio- ja pidennettytappikokoonpanoissa

#2040 - #2120 varastossa Korean varastossa. Vakiomallit, pidennettytappiset, K-kiinnityksellä varustetut, hiiliteräksiset ja ruostumattomasta teräksestä valmistetut versiot. Saman viikon saatavuus vakiokokoonpanoissa – varmista sarja, kiinnitystyyppi ja säikeiden lukumäärä ennen tilaamista.

Toimittaja: Cxm

VR-kierros tehtaallamme

TAGIT:ketju | ketjupyörä | Hammaspyörä