कोरिया के एक सीमेंट कारखाने में एक रखरखाव इंजीनियर ने घिसे हुए पुर्जे को बदल दिया। रोलर चेन पिछले साल मैंने एक अलग सप्लायर से बिल्कुल एक जैसा दिखने वाला पुर्जा इस्तेमाल किया था। पिच भी मेल खा रही थी। चौड़ाई भी सही लग रही थी। छह हफ्ते बाद चेन असमान रूप से खिंच गई, स्प्रोकेट के दांत आपस में फंसने लगे, और दो घंटे का तय रखरखाव समय 14 घंटे के शटडाउन में बदल गया। मूल कारण सीधा सा था: बदली गई चेन में एक अलग मटेरियल का इस्तेमाल किया गया था। रोलर व्यास एक ऐसा पुर्जा जो स्प्रोकेट के दांत की जड़ में ठीक से नहीं बैठा। पुर्जा आकार में लगभग सही था, लेकिन विनिर्देशों के अनुरूप नहीं था।
इस तरह की गलती खरीद टीमों द्वारा स्वीकार किए जाने से कहीं अधिक बार होती है, और यह लगभग हमेशा रोलर चेन को एक ही अदला-बदली योग्य वस्तु के रूप में मानने के कारण होती है, जबकि इसे पांच अलग-अलग घटकों के संयोजन के रूप में देखा जाना चाहिए, जिनमें से प्रत्येक की अपनी सामग्री विशिष्टता, आयामी सहनशीलता और विफलता का तरीका होता है। एक बार जब आप समझ जाते हैं कि प्रत्येक घटक वास्तव में क्या करता है, तो गलत पुर्जे खरीदना बहुत मुश्किल हो जाता है।
रोलर चेन के पाँच मुख्य घटक
| अवयव | समारोह | विशिष्ट सामग्री | प्राथमिक विफलता मोड |
|---|---|---|---|
| आंतरिक लिंक प्लेट | बुशिंग के बीच तन्यता भार वहन करता है | मध्यम कार्बन इस्पात, एचआरसी 38–45 | पिन होल त्रिज्या पर थकान दरार |
| बाहरी लिंक प्लेट | प्रेस-फिट पिन के माध्यम से आसन्न लिंक को जोड़ता है | मध्यम कार्बन इस्पात, काला ऑक्साइड | पिन होल पर थकान के कारण दरार; पार्श्व प्रभाव से फ्रैक्चर |
| कनेक्टिंग पिन | आंतरिक और बाहरी कड़ियों के बीच धुरी बिंदु | केस-कठोर इस्पात, 55–60 एचआरसी सतह | पिन-बुशिंग का घिसाव; झटके के कारण मरोड़दार अपरूपण |
| रोलर बुशिंग | पिन आर्टिकुलेशन के लिए असर सतह | सिंटर्ड स्टील, तेल से भरा हुआ बोर | आंतरिक बोर का घिसाव (प्राथमिक विस्तार का कारण) |
| फ्री रोलर | स्पॉकेट दांत की जड़ को रोलिंग संपर्क के साथ संलग्न करता है | केस-कठोर इस्पात, 55–62 एचआरसी | सतही दरार; झटके के भार के कारण रोलर फ्रैक्चर |
प्रत्येक घटक भार कैसे वहन करता है — और यह क्यों घिसता है
आंतरिक लिंक प्लेट को कोल्ड-रोल्ड मीडियम कार्बन स्टील स्ट्रिप से पंच करके बनाया जाता है। बुशिंग के लिए पंच किए गए दो छेद तनाव संकेंद्रण बिंदु होते हैं - चक्रीय तन्यता भार के तहत, थकान दरारें इन छेदों के किनारों से फैलती हैं। यही कारण है कि गुणवत्तापूर्ण चेन निर्माता नियंत्रित त्रिज्या वाले छेद किनारों का उपयोग करते हैं और पंचिंग के बाद प्लेटों को शॉट-पीन करते हैं: छेद की सतह पर अवशिष्ट संपीड़न तनाव थकान दरार की शुरुआत का प्रतिरोध करता है।
बाहरी लिंक प्लेट संरचनात्मक रूप से समान कार्य करती है, लेकिन इसे बुशिंग के बजाय कनेक्टिंग पिन पर प्रेस-फिट किया जाता है। प्रेस-फिट इंटरफेरेंस को ANSI B29.1 टॉलरेंस के अनुसार निर्दिष्ट किया जाता है — मानक पिच साइज़ के लिए आमतौर पर 0.010–0.025 मिमी — और यही इंटरफेरेंस पिन को बाहरी प्लेट के अंदर घूमने से रोकता है। यदि प्रेस-फिट अपर्याप्त है (जो कि बजट चेन में एक आम गुणवत्ता दोष है), तो पिन बाहरी प्लेट के छेद में घूमता है और दोनों संपर्क सतहों पर एक साथ घिसाव को बढ़ाता है।
The कनेक्टिंग पिन चेन असेंबली में पिन सबसे अधिक ऊष्मा-उपचारित घटक होता है। इसकी सतह (55-60 HRC) इतनी कठोर होनी चाहिए कि यह घूमने वाले बुशिंग बोर से होने वाले घर्षण का प्रतिरोध कर सके, साथ ही इसका आंतरिक भाग इतना मजबूत होना चाहिए कि यह झटके से उत्पन्न होने वाले मरोड़ वाले कतरन भार का सामना कर सके। इस अनुप्रयोग के लिए पूरी तरह से कठोर किए गए पिन उपयुक्त नहीं होते हैं - पूरी तरह से कठोर पिन झटके के भार के नीचे टूट जाएंगे, बजाय इसके कि वे ऊर्जा को लोचदार रूप से अवशोषित करें। 0.5-1.2 मिमी केस डेप्थ वाले केस-कार्ब्यूराइज्ड पिन #40 से ऊपर की रेटिंग वाली चेन में पिन के लिए मानक तरीका है।
The रोलर बुशिंग यह एकमात्र घटक है जो आमतौर पर "चेन स्ट्रेच" कहे जाने वाले प्रभाव के लिए सबसे अधिक जिम्मेदार है। यह शब्द तकनीकी रूप से भ्रामक है। धातु खिंचती नहीं है। वास्तव में होता यह है कि लाखों आर्टिकुलेशन चक्रों के दौरान बुशिंग का आंतरिक बोर पिन की सतह से घिसता है, जिससे पिन-बुशिंग क्लीयरेंस का प्रभावी व्यास बढ़ जाता है। प्रत्येक पिन-बुशिंग जोड़ जो 0.05 मिमी घिसता है, उस लिंक की प्रभावी पिच में 0.05 मिमी जोड़ता है। 19.05 मिमी की नाममात्र पिच वाली ANSI #60 चेन में, 100 लिंक वाली एक चेन जो प्रति जोड़ 0.08 मिमी घिस गई है, अब ऐसी मापी जाती है जैसे उसकी पिच 19.13 मिमी हो - यही वह स्थिति है जिसके कारण चेन स्प्रोकेट के दांतों पर चढ़ जाती है और दांतों का घिसाव तेज हो जाता है।
The फ्री रोलर यह वह घटक है जो रोलर चेन को बुश चेन से अलग करता है। जब चेन स्प्रोकेट के दांत से जुड़ती है, तो यह बुशिंग की बाहरी सतह पर स्वतंत्र रूप से घूमता है। यह घूमने वाला संपर्क—फिसलने वाले संपर्क के बजाय—ही रोलर चेन को साधारण बुश चेन की तुलना में अधिक कुशल बनाता है। रोलर स्प्रोकेट के दांत की जड़ से जुड़ने के प्रभाव को अवशोषित करता है, जिससे संपर्क तनाव एक बिंदु पर केंद्रित होने के बजाय रोलर की घुमावदार सतह पर फैल जाता है। हालांकि, भारी झटके लगने पर, यदि इसकी सतह की कठोरता सामग्री की फ्रैक्चर टफनेस से अधिक हो जाती है, तो रोलर टूट सकता है—यही कारण है कि रोलर के लिए केस डेप्थ और कोर टफनेस विनिर्देश सतह की कठोरता के समान ही महत्वपूर्ण होते हैं।
एएनएसआई बनाम आईएसओ: मानक कैसे भिन्न हैं और प्रतिस्थापन के लिए यह अंतर क्यों महत्वपूर्ण है
समान पिच वाली ANSI B29.1 और ISO 606 चेनों के बीच सबसे आम क्रॉस-स्टैंडर्ड प्रतिस्थापन त्रुटि होती है। पिच के आयाम समान रूप से परिभाषित हैं - एक ANSI #40 चेन और एक ISO 08A चेन दोनों की पिच 12.70 मिमी होती है। यही कारण है कि कैटलॉग में ये चेनें विनिमेय प्रतीत होती हैं। लेकिन वास्तव में ऐसा नहीं है। रोलर के व्यास भिन्न होते हैं: ANSI #40 में 7.92 मिमी का रोलर निर्दिष्ट है, जबकि ISO 08A में 7.95 मिमी का रोलर निर्दिष्ट है। आंतरिक लिंक की चौड़ाई में भी थोड़ा अंतर होता है। जब एक ISO 08A चेन ANSI #40 ज्यामिति के लिए कटे हुए स्प्रोकेट पर चलती है, तो रोलर दांत की जड़ में सही गहराई पर नहीं बैठता है, और कुछ सौ परिचालन घंटों के भीतर स्प्रोकेट के दांत असममित रूप से घिसने लगते हैं।
| एएनएसआई क्रमांक | आईएसओ समतुल्य। | पिच (मिमी) | एएनएसआई रोलर व्यास (मिमी) | आईएसओ रोलर का व्यास (मिमी) | आंतरिक चौड़ाई (मिमी) | न्यूनतम ब्रेक लोड ANSI (kN) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| #25 | — | 6.35 | 3.30 | लागू नहीं | 3.18 | 3.6 |
| #35 | — | 9.525 | 5.08 | लागू नहीं | 4.78 | 7.8 |
| #40 | 08ए | 12.70 | 7.92 | 7.95 | 7.85 | 14.1 |
| #50 | 10ए | 15.875 | 10.16 | 10.16 | 9.53 | 22.2 |
| #60 | 12ए | 19.05 | 11.91 | 11.91 | 12.57 | 31.8 |
| #80 | 16ए | 25.40 | 15.88 | 15.88 | 15.75 | 56.7 |
| #100 | 20ए | 31.75 | 19.05 | 19.05 | 18.90 | 88.5 |
| #120 | 24ए | 38.10 | 22.23 | 22.23 | 25.22 | 127.0 |
इस तालिका से व्यावहारिक निष्कर्ष यह निकलता है कि #50 और उससे ऊपर के लिए, ANSI और ISO रोलर व्यास लगभग समान होते हैं। #50 से नीचे, अंतर इतना अधिक होता है कि स्पष्ट असंगति दिखाई देती है। ANSI #35 (9.525 मिमी पिच) के लिए, ISO में कोई समकक्ष नहीं है - यह पिच आकार पूरी तरह से एक अमेरिकी मानक है, और इसके स्थान पर मीट्रिक रूप से निकट DIN 8187 चेन का उपयोग करने से स्प्रोकेट में तुरंत असंगति उत्पन्न हो जाएगी।
जहां रोलर चेन घटकों का ज्ञान परिचालन लागत को सीधे प्रभावित करता है
कृषि उपकरण। कंबाइन हार्वेस्टर, राइस थ्रेशर और ग्रेन एलिवेटर ड्राइव धूल भरे और घर्षणयुक्त वातावरण में चेन चलाते हैं, जहां लुब्रिकेशन के अंतराल को बनाए रखना मुश्किल होता है। इन परिस्थितियों में, बुशिंग बोर किसी भी स्वच्छ औद्योगिक वातावरण की तुलना में अधिक तेजी से घिसता है। सीलबंद चेन (ओ-रिंग या एक्स-रिंग प्रकार) प्रत्येक पिन-बुशिंग जोड़ पर इलास्टोमेरिक सील का उपयोग करती है ताकि कारखाने में लगाई गई ग्रीस स्थायी रूप से बनी रहे - ये सील घर्षणयुक्त कणों को पिन-बुशिंग क्लीयरेंस में प्रवेश करने से रोकती हैं। कंबाइन फीडर हाउस ड्राइव के लिए सीलबंद चेन का उपयोग करने से समान अनुप्रयोग में मानक ओपन रोलर चेन की तुलना में सेवा जीवन को 3 से 5 गुना तक बढ़ाया जा सकता है।
कन्वेयर और सामग्री प्रबंधन प्रणालियाँ। फ्लैट-टॉप कन्वेयर सिस्टम और अटैचमेंट चेन के लिए आवश्यक है कि बाहरी लिंक प्लेट के आयाम सटीक टॉलरेंस में हों क्योंकि अटैचमेंट सीधे बाहरी प्लेट पर वेल्ड या बोल्ट किए जाते हैं। यदि बाहरी प्लेट की मोटाई भिन्न होती है, तो अटैचमेंट का संरेखण विनिर्देश से बाहर हो जाता है और चेन स्प्रोकेट पर पार्श्व भार डालती है। इन अनुप्रयोगों के लिए, मानक एएनएसआई रोलर चेन A2 या K1 अटैचमेंट कॉन्फ़िगरेशन में, बाहरी प्लेट की मोटाई की पुष्टि की गई सहनशीलता के साथ निर्दिष्ट किया जाना चाहिए - केवल पिच आकार के आधार पर ऑर्डर नहीं दिया जाना चाहिए।
खाद्य एवं पेय पदार्थ प्रसंस्करण। स्टेनलेस स्टील चेन में लिंक प्लेट और पिन के लिए 304 या 316 स्टेनलेस स्टील का उपयोग किया जाता है, लेकिन बुशिंग और रोलर आमतौर पर कार्बन स्टील से ही बने होते हैं क्योंकि स्टेनलेस सिंटर्ड बुशिंग व्यापक रूप से उपलब्ध नहीं हैं। यही कारण है कि स्टेनलेस चेन वास्तव में "पूरी तरह से स्टेनलेस" नहीं होती है - इसके आंतरिक घिसाव वाले घटक कार्बन स्टील के ही रहते हैं। अत्यधिक संक्षारक वातावरण में, पूरी तरह से स्टेनलेस चेन (जो मानक रूप में उपलब्ध नहीं है) का उपयोग करना उचित नहीं है, बल्कि यूएचएमडब्ल्यू प्लास्टिक आइडलर स्प्रोकेट का उपयोग करना बेहतर है जो आइडलर पोजीशन पर लुब्रिकेशन को पूरी तरह से समाप्त कर देता है, साथ ही ड्राइव पोजीशन के लिए सीलबंद स्टेनलेस बाहरी प्लेट वाली चेन का उपयोग करना भी उपयोगी है।
खनन और सीमेंट। इंजीनियर श्रेणी की चेन (55-सीरीज़, 67-सीरीज़, 81X-सीरीज़) मानक रोलर चेन से संरचनात्मक रूप से भिन्न होती हैं — इनमें पिच की तुलना में बैरल (बुशिंग) का आकार काफी बड़ा होता है, विशेष रूप से पिन-बेयरिंग क्षेत्र को बढ़ाने और ड्रैग कन्वेयर से उत्पन्न होने वाले झटकों का सामना करने के लिए। खनन ड्रैग कन्वेयर में इंजीनियर श्रेणी की चेन के स्थान पर मानक ANSI रोलर चेन लगाने से पिन में टूट-फूट हो सकती है, जो आमतौर पर 200-400 घंटे के संचालन के भीतर ही हो जाती है।
स्वचालन और पैकेजिंग। छोटे स्प्रोकेट पर 600 आरपीएम से अधिक गति पर, रोलर का शोर काफी बढ़ जाता है और पॉलीगॉन प्रभाव (चेन के कोणीय जुड़ाव पैटर्न के कारण होने वाला वेग परिवर्तन) सटीक इंडेक्सिंग सिस्टम में कंपन पैदा करने लगता है। इन अनुप्रयोगों के लिए, एक ही बड़े पिच वाली चेन का उपयोग करने के बजाय, चेन पिच को कम करना और छोटे स्प्रोकेट पर दांतों की संख्या बढ़ाना सही इंजीनियरिंग दृष्टिकोण है। 25 दांतों वाली #35 चेन, 11 दांतों वाली #60 चेन की तुलना में अधिक सुचारू रूप से और कम वेग उतार-चढ़ाव के साथ चलेगी, भले ही दोनों कॉन्फ़िगरेशन समान शक्ति संचारित करते हों।
सामग्री प्रबंधन और कन्वेयर अनुप्रयोगों में रोलर चेन ड्राइव — जहां चेन घटक विनिर्देश सीधे सिस्टम के अपटाइम को निर्धारित करते हैं।
बदलने के लिए रोलर चेन की सही पहचान कैसे करें
केवल पिच के आधार पर ही नई चेन का चयन नहीं किया जा सकता। घिसी हुई चेन से वर्नियर कैलिपर का उपयोग करके लिए गए ये तीन माप, चेन श्रृंखला की विशिष्ट पहचान करते हैं:
- पिन-टू-पिन पिच: ठीक 10 लिंक्स पर माप लें और उसे 10 से भाग दें। इससे प्रत्येक जोड़ की घिसावट का औसत निकल जाता है और एक लिंक के माप की तुलना में अधिक सटीक नाममात्र पिच प्राप्त होती है। इसकी तुलना ANSI B29.1 या ISO 606 पिच तालिका से करें।
- रोलर (बैरल) का बाहरी व्यास: कैलिपर्स से रोलर का बाहरी व्यास मापें, बुशिंग का नहीं। यही वह माप है जो ANSI #40 को ISO 08A से अलग करता है और सबसे आम प्रतिस्थापन त्रुटि को रोकता है। कई रोलर्स को मापें - यदि उनमें 0.15 मिमी से अधिक का अंतर है, तो चेन में असमान घिसाव हुआ है और इसे जोड़ने के बजाय पूरी तरह से बदल देना चाहिए।
- आंतरिक लिंक की चौड़ाई: मध्य में दोनों आंतरिक लिंक प्लेटों के बीच की स्पष्ट दूरी। यह स्प्रोकेट फेस की चौड़ाई की सही अनुकूलता की पुष्टि करती है। यदि आंतरिक चौड़ाई स्प्रोकेट फेस के लिए बहुत कम है, तो प्रत्येक चक्र में चेन आंतरिक प्लेटों को स्प्रोकेट के दांतों के विरुद्ध धकेल देगी।
तीनों मापों से चेन श्रृंखला की पुष्टि हो जाने के बाद, सामग्री विनिर्देश ही अंतिम निर्णय होता है। मानक कार्बन स्टील चेन 100°C से कम तापमान पर चलने वाले अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है, जिनमें समय-समय पर स्नेहन की आवश्यकता होती है। स्टेनलेस स्टील या निकल-प्लेटेड रोलर चेन के प्रकार इन्हें संक्षारक वातावरण के लिए निर्दिष्ट किया जाता है, उच्च तापमान अनुप्रयोगों के लिए नहीं - स्टेनलेस स्टील 300 डिग्री सेल्सियस से ऊपर महत्वपूर्ण तन्यता शक्ति खो देता है, और स्टेनलेस चेन के लिए प्रकाशित ब्रेक लोड रेटिंग आमतौर पर समान पिच के कार्बन स्टील समकक्षों की तुलना में 15-20% कम होती है।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों
क्या आपको अपने उपयोग के लिए सही रोलर चेन की आवश्यकता है?
ऑर्डर देने से पहले पिच, रोलर व्यास और आंतरिक चौड़ाई के आधार पर अपनी सटीक चेन सीरीज़ की पहचान करने से विनिर्देश संबंधी उन त्रुटियों से बचा जा सकता है जो समय से पहले विफलता का कारण बनती हैं। हमारे इंजीनियर ऑर्डर देने से पहले आपकी चेन सीरीज़ की पुष्टि करेंगे और स्टॉक की उपलब्धता की जांच करेंगे।
संपादक: सीएक्सएम
