زنجیر غلطک یا زنجیر بوش غلطک نوعی از حرکت به وسیله زنجیر است که اکثرأ در انتقال قدرت مکانیکی در ماشین های خانگی، صنعتی و کشاورزی استفاده می شود که از آن می توان به کانوایرها، ماشین های طراحی سیمی و لوله ای، ماشین های چاپ، خودروها، موتورسیکلت ها و دوچرخه ها نام برد. این وسیله از تعدادی غلطک استوانه ای کوتاه تشکیل شده که به واسطه اتصالاتی به یکدیگر متصل شده اند. زنجیر توسط یک چرخ دنده به حرکت درمی آید. این یک روش انتقال حرکت ساده، قابل اطمینان و موثر است.
اگر چه ادعا می شود که هانس رنولد (H. Renold) در سال 1880 زنجیر را اختراع نموده اما طرح هایی از لئوناردو داوینچی در قرن 16ام از زنجیر موجود است.
طرح زنجیر چرخ دنده، لئورناردو داوینچی
دو نوع اتصال با تفاوت در نوع بوش در زنجیرها وجود دارد. نوع اول اتصالات داخلی است که دو صفحه داخلی به یکدیگر با استفاده از روکش یا بوش نگه داشته شده اند و دو غلطک بر روی آن ها می چرخند. اتصالات داخلی در نوع دوم که اتصالات خارجی دارند، متفاوت است و شامل دو صفحه خارجی نگه داشته شده توسط پین می باشد که از درون بوش اتصالات داخلی عبور کرده است. زنجیر بدون بوش عملکرد یکسان اما ساختار متفاوتی دارد؛ به جای استفاده از بوش یا روکش جداگانه برای نگه داشتن صفحات داخلی، صفحه دارای یک لوله پرچ شده می باشد که از سوراخی که به همین منظور ایجاد شده مقداری جلوزدگی دارد. با این روش می توان در هنگام مونتاژ زنجیر یک قدم جلو افتاد.
طراحی زنجیر در مقایسه با دیگر روش ها اصطکاک کمتری دارد و منجر به راندمان بالاتر و استهلاک کمتری می شود. زنجیر اولیه غلطک و بوشینگ نداشت و هر دو صفحات داخلی و خارجی به وسیله پین نگه داشته شده و خود پین در تماس مستقیم با دندانه های چرخ دنده بود. این طراحی منجر به استهلاک سریع دندانه های چرخ دنده و صفحات زنجیر می شد. این مشکل با توسعه زنجیرهای بوش دار تا حدودی حل شد که در آن پین ها با عبور از درون روکش یا بوش که صفحات داخلی را نگه می داشند، صفحات خارجی را نگه می داشتند. این امر منجر به تقسیم استهلاک در سیح بزرگ تری می شد اگرچه هنوز هم دندانه های چرخ دنده به دلیل اصطکاک لغزشی با بوش های نگهدارنده صفحات داخلی تحت همان استهلاک قرار داشت. اضافه شدن غلطک ها به دور بوش زنجیر و تماس آن ها با دندانه های چرخ دنده منجربه ایجاد مقاومت بسیار مناسب در برابر استهلاک برای زنجیر و چرخ دنده شد. تا هنگامی که زنجیر به خوبی روانکاری شده باشد، اصطکاک بسیار کمی خواهد داشت. به منظور عملکرد موثر و همچنین کشش مناسب، روانکاری پیوسته و عاری از آلودگی از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است.
بیشتر بخوانید: تسمه (مکانیک)
بسیاری از زنجیرها (برای مثال، در تجهیزات کارخانه یا زنجیر میل بادامک درون یک موتور احتراق داخلی) در محیط های تمیز کار می کنند و بنابراین سطوح تحت استهلاک (یعنی پین و بوش) از آلودگی ها و گردوغبار مصون هستند، بسیاری از زنجیرها حتی در محیط های ایزوله مانند حمام روغن کار می کنند. بعضی از زنجیرها دارای اورینگ بین صفحه اتصال خارجی و صفحه های اتصال غلطک داخلی هستند. بعد از اختراع این طرح توسط جوزف مونتانو (J. Montano) در شرکت Whitney Chain، تولیدکنندگان زنجیر از سال 1971 از این طراحی استفاده کردند. از اورینگ ها به عنوان راهی برای بهبود روانکاری اتصالات در زنجیر که برای افزایش طول عمر زنجیر بسیار حیاتی است، استفاده شد. این سازه های لاستیکی به عنوان مانعی برای نگهداری گریس اعمال شده توسط سازنده درون نواحی مربوط به پین و بوش استفاده می شوند. به علاوه اورینگ های لاستیکی از ورود ذرات و دیگر آلودگی ها به درون اتصالات زنجیر جلوگیری می کنند. در غیر این صورت، این آلودگی ها موجب استهلاک شدید در زنجیر خواهند بود.
همچنین زنجیرهای بسیاری وجود دارد که باید در شرایط آلوده کار کنند و به دلایل ابعادی یا کاری نمی توان آن ها را ایزوله نمود. برای مثال می توان از زنجیرهای تجهیزات کشاورزی، دوچرخه ها و اره برقی ها نام برد. این زنجیرها الزامأ با استهلاک بالایی روبرو هستند مخصوصأ اگر اپراتور روانکاری و تنظیم به موقع را فراموش کند، آنگاه با اصطکاک بیشتر، راندمان پایین تر، صدای آزاردهنده و نیاز به تعویض بیشتری روبرو خواهد شد.
زنجیرهایی که در سرعت بالا کار می کنند، مانند آن چه که در موتورسیکلت ها استفاده می شود، باید در کنار یک حمام روغن استفاده شوند. در موتورسیکلت های امروزی این امر ممکن نیست و اکثر زنجیر موتورسیکلت ها بدون محافظت کار می کنند. بنابراین زنجیر موتورسیکلت ها نسبت به دیگر کاربردها به سرعت مستهلک می شود. آن ها تحت نیروهای شدید و در همین حال در معرض باران، کثیفی و شن و نمک موجود در جاده هستند.
زنجیر موتورسیکلت ها جزئی از زنجیره انتقال نیروی موتور به چرخ عقبی هستند. زنجیرهایی که به خوبی روانکاری شده اند می توانند تا 98% و یا بیشتر در انتقال نیرو کارایی داشته باشند. زنجیرهای روانکاری نشده با افت راندمان مواجه هستند و در آن ها با افزایش استهلاک در چرخ دنده و زنجیر روبرو هستیم.
دو نوع روانکار برای زنجیر موتورسیکلت در بازار پس از فروش (Aftermarket) موجود است: روانکارهای اسپری و سیستم های تغذیه روغن قطره چکانی.
بیشتر بخوانید: ویژگی های روانکارها
زنجیر غلطکی در ابعاد مختلفی ساخته می شود، طبق موسسه استانداردهای ملی آمریکا (ANSI) مرسوم ترین ابعاد 40، 50، 60 و 80 هستند. اولین عدد(اعداد) نشان گر گام زنجیر در واحد یک هشتم اینچ می باشد و آخرین عدد نشان گر 0 برای زنجیر استاندارد، 1 برای زنجیر سبک وزن و 5 برای زنجیر بوش دار ولی بدون غلطک می باشد. بنابراین یک زنجیر با گام نیم اینچ شماره 40 می باشد در حالیکه زنجیر شماره 160 برای چرخ دنده ای با دندانه هایی با گام دو اینچ مناسب است. گام های متریک در واحد یک شانزدهم اینچ بیان می شوند؛ بنابراین یک زنجیر متریک شماره 8 (08B-1) مشابه یک زنجیر ANSI #40 می باشد. اکثر زنجیرهای غلطکی از آهن با آلیاژ کربن ساخته شده اند، اما از استیل ضدزنگ نیز برای استفاده در ماشین های صنایع غذایی یا دیگر صنایع که روانکاری مشکل باشد، استفاده می شود. به همین دلیل در مواردی نیز از زنجیرهای نایلونی یا برنجی استفاده می شود.
زنجیر غلطکی به طور معمول با یک اتصال (لینک) مادر (معروف به لینک ارتباطی) جمع می-شود که این لینک خود از یک پین نگه داشته شده توسط یک گیره نعل اسبی به جای اتصال اصطکاکی تشکیل شده است و به آن اجازه می دهد تا با ابزارهای ساده بتوان آن را برداشته یا جا زد. زنجیر با لینک یا پین برداشتنی به زنجیر پرچی معروف است که در آن می توان طول زنجیر را تنظیم نمود. لینک های نیمه (معروف به آفست) نیر موجود بوده و به منظور افزایش طول زنجیر به میزان یک غلطک استفاده می شوند. در زنجیرهای غلطکی پرچ شده لینک مادر (لینک ارتباطی) در انتها پرچ شده است. این پین ها برای استحکام بالا ساخته شده و قابل برداشته شدن نیستند.
طرح واره یک زنجیر غلطکی: 1- صفحه بیرونی، 2- صفحه داخلی، 3- پین، 4- بوش، 5- غلطک
یک مثال از چرخ دنده جفتی «روح مانند» که برای کشش یک سیستم زنجیر تریپلکس استفاده می شود.
نازل پیشران جلویی (سرد) Sea Harrier FA.2 – نازل توسط یک زنجیر و یک موتور هوایی به چرخش درمی آید.
اثر استهلاک بر روی زنجیر غلطکی بیشتر شدن گام (فاصله بین اتصالات) است که سبب افزایش طول زنجیر می شود. توجه داشته باشید که این امر به دلیل استهلاک در پین ها و بوش های لولایی می باشد و ربطی به کشیده شدن فلز(مانند آن چه که در مورد بعضی اجزای انعطاف پذیر فلزی نظیر کابل ترمز دستی در اتومبیل شاهد هستیم) ندارد.
زنجیرهای امروزی (به غیر از زنجیر دوچرخه) معمولأ در هنگام استهلاک پاره می شوند زیرا یک زنجیر مستهلک به سرعت باعث خورده شدن دندانه های چرخ دنده می شود به نحوی که در آخر تمامی دندانه های چرخ دنده از دست می رود. چرخ دنده ها (معمولأ چرخ دنده کوچک تر) تحت تاثیر یک حرکت خورنده می باشند که در سمت نیروی دندانه باعث ایجاد یک شکل قلاب مانند می شود. (این اثر در هنگام استفاده از زنجیر با کشش نامناسب تشدید می شود اما به طور کل هر چقدر هم که تمهیدات مربوطه به کار رود در انتها غیرقابل پیش گیری می باشد). دندانه (و زنجیر) مستهلک دیگر از انتقال نرم قدرت عاجز است و این امر را می توان از صدا، ارتعاش یا (در خودروهایی که از زنجیر تایم استفاده می کنند) از تغییر در زمان جرقه زنی از چراغ چک موتور متوجه شد. هر دوی زنجیر و چرخ دنده در چنین مواردی باید تعویض شوند، زیرا زنجیر سالم بر روی چرخ دنده معیوب زمان زیادی مقاومت نمی کند. اگرچه در موارد خفیفتر می توان چرخ دنده بزرگ تر را تعویض نکرد، زیرا همیشه چرخ دنده کوچک تر تحت استهلاک شدیدتری قرار دارد. فقط در کاربردهای بسیار سبک نظیر دوچرخه یا در موارد بسیار شدید کشش نامناسب، زنجیر طبیعتأ از چرخ دنده خارج می شود.
اضافه طول به دلیل استهلاک یک زنجیر توسط رابطه زیر محاسبه می شود:
M - طول تعداد اتصالات اندازه گیری شده
S - تعداد اتصالات اندازه گیری شده
P - گام
در صنعت معمول است که حرکت کشنده زنجیر (چه به صورت دستی و چه به صورت اتوماتیک) یا طول دقیق زنجیر (یک قانون سرانگشتی وجود دارد که اگر طول زنجیر 3% اضافه شده یا موتور قابل تنظیم 1.5% جابجا شده، زنجیر باید تعویض شود) پایش شود. یک روش ساده تر مخصوصأ مناسب برای دوچرخه یا موتورسیکلت این است که تلاش شود هنگامی که زنجیر کشیده شده آن را از چرخ دنده بزرگ تر بلند کرد. هر نوع حرکت مهم (برای مثال دیدن فاصله بین آن ها) احتمالأ موید خرابی زنجیر بیشتر از حد مجاز می باشد. اگر مشکل حل نشود باعث صدمه به چرخ دنده خواهد شد. استهلاک در خود چرخ دنده سبب پوشیده ماندن این ایراد خواهد شد.
زنجیر سبک وزن دوچرخه های دنده ای می تواند گسیخته شود (یا شاید از صفحات کناری جدا شود، زیرا معمول این است که ابتدا پرچ ها باز شوند) زیرا پین های داخل استوانه ای نبوده و بشکه ای هستند. تماس بین پین و بوش به صورت خط یکسان نیست، اما یک لحظه به پین-های روی زنجیر اجازه می دهد که از بوش و سپس غلطک عبور کرده و نهایتأ منجر به گسیخته شدن زنجیر شوند. این نوع ساختار لازم است زیرا عمل تعویض دنده نیازمند این امر است که زنجیر بتواند به اطراف خم شده و پیچش کند و این خصوصیت با استفاده از انعطاف-پذیری زنجیر باریک اما نسبتأ طویل یک دوچرخه فراهم می شود.
در سیستم های دوچرخه های دنده داخلی (Hub-Geared) مانند Bendix 2-Speed و Sturmey-Archer AW مشکل پاره شدن زنجیر کمتر اتفاق می افتد، زیرا پین های موازی سطح استهلاک بزرگتری در تماس با بوش دارند. سیستم دنده داخلی همچنین امکان بسته ماندن کامل را فراهم می کند که خود کمک بزرگی برای روانکاری و محافظت در برابر آلودگی ها می-باشد.
مرسوم ترین روش اندازه گیری قدرت یک زنجیر، محاسبه قدرت کششی آن است. قدرت کششی نشان دهنده میزان باری است که یک زنجیر قبل از پاره شدن می تواند تحمل کند. مقاومت خستگی نیز از اهمیتی یکسانی با مقاومت کششی برخوردار است. عوامل بحرانی در مقاومت خستگی یک زنجیر، کیفیت آهن به کار رفته برای تولید، عملیات حرارتی اجزای تشکیل دهنده زنجیر و کیفیت ماشین کاری سوراخ های صفحات اتصال و نوع شات (عملیات ضربه با ساچمه های فلزی به سطح صفحه به منظور ایجاد تغییر شکل پلاستیک در فلز /م) به علاوه شدت و میزان آن برای صفحات اتصالی می باشد. عوامل دیگر شامل ضخامت صفحات اتصال و طراحی (کانتور) صفحات اتصال می باشد. قانون اولیه برای عملکرد زنجیر غلطکی در موتورهای دائم کار این است که بار اعمال شده بر زنجیر نباید بیش از یک ششم یا یک نهم مقاومت کششی زنجیر باشد که این نسبت به نوع بست های مادر استفاده شده (مونتاژ پرسی یا مونتاژ لغزشی) بستگی دارد. زنجیرهای غلطکی در موتورهای دائم کار که باری بیشتر از این اعداد به آن ها وارد شود، می توانند به صورت پیش از موعد و به دلیل خستگی در صفحات اتصالی پاره شوند.
مقاومت کمینه نهایی استاندارد یک زنجیر ANSI 29.1 برابر با 12500 برابر گام خود در واحد اینچ است. زنجیرهای دارای X-ring و O-ring با استفاده از روانکاری داخلی استهلاک کمتر و طول عمر بیشتری دارند. روانکاری داخلی با استفاده از خلاء و در هنگام پرچ زنجیر به یکدیگر صورت می پذیرد.
سازمان های استاندارد (نظیر ANSI و ISO) استانداردهایی برای طراحی، ابعاد و قابلیت تعویض زنجیرهای انتقال قدرت دارند. برای مثال، جدول زیر نشان دهنده داده هایی از استاندارد ANSI شماره B29.1-2011 می باشد (پیوست های صحت زنجیرهای غلطکی و چرخ دنده های انتقال قدرت) که توسط جامعه مهندسان مکانیک آمریکا (ASME) منتشر شده است.
|
ASME/ANSI B29.1-2011 ابعاد استاندارد زنجیر غلطکی طبق استاندارد |
|||||||
|
اندازه |
گام |
بیشترین قطر غلطک |
کمینه مقاومت کششی |
بار اندازهگیری |
|||
|
25 |
0.250 in (6.35 mm) |
0.130 in (3.30 mm) |
780 lb (350 kg) |
18 lb (8.2 kg) |
|||
|
35 |
0.375 in (9.53 mm) |
0.200 in (5.08 mm) |
1,760 lb (800 kg) |
18 lb (8.2 kg) |
|||
|
41 |
0.500 in (12.70 mm) |
0.306 in (7.77 mm) |
1,500 lb (680 kg) |
18 lb (8.2 kg) |
|||
|
40 |
0.500 in (12.70 mm) |
0.312 in (7.92 mm) |
3,125 lb (1,417 kg) |
31 lb (14 kg) |
|||
|
50 |
0.625 in (15.88 mm) |
0.400 in (10.16 mm) |
4,880 lb (2,210 kg) |
49 lb (22 kg) |
|||
|
60 |
0.750 in (19.05 mm) |
0.469 in (11.91 mm) |
7,030 lb (3,190 kg) |
70 lb (32 kg) |
|||
|
80 |
1.000 in (25.40 mm) |
0.625 in (15.88 mm) |
12,500 lb (5,700 kg) |
125 lb (57 kg) |
|||
|
100 |
1.250 in (31.75 mm) |
0.750 in (19.05 mm) |
19,531 lb (8,859 kg) |
195 lb (88 kg) |
|||
|
120 |
1.500 in (38.10 mm) |
0.875 in (22.23 mm) |
28,125 lb (12,757 kg) |
281 lb (127 kg) |
|||
|
140 |
1.750 in (44.45 mm) |
1.000 in (25.40 mm) |
38,280 lb (17,360 kg) |
383 lb (174 kg) |
|||
|
160 |
2.000 in (50.80 mm) |
1.125 in (28.58 mm) |
50,000 lb (23,000 kg) |
500 lb (230 kg) |
|||
|
180 |
2.250 in (57.15 mm) |
1.460 in (37.08 mm) |
63,280 lb (28,700 kg) |
633 lb (287 kg) |
|||
|
200 |
2.500 in (63.50 mm) |
1.562 in (39.67 mm) |
78,175 lb (35,460 kg) |
781 lb (354 kg) |
|||
|
240 |
3.000 in (76.20 mm) |
1.875 in (47.63 mm) |
112,500 lb (51,000 kg) |
1,000 lb (450 kg) |
|||
ASME/ANSI B29.1-2011 ابعاد استاندارد زنجیر غلطکی طبق استاندارد
برای به حافظه سپاری بهتر در زیر ابعاد کلیدی همان استاندارد در واحد اینچ ارائه شده است (که جزیی از تفکر پشت انتخاب اعداد به کار رفته در استاندارد ANSI می باشد):
|
گام (اینچ) |
گام در واحد یک هشتم |
شماره زنجیر استاندارد ANSI |
عرض (اینچ) |
|
1⁄4 |
2⁄8 |
25 |
1⁄8 |
|
3⁄8 |
3⁄8 |
35 |
3⁄16 |
|
1⁄2 |
4⁄8 |
41 |
1⁄4 |
|
1⁄2 |
4⁄8 |
40 |
5⁄16 |
|
5⁄8 |
5⁄8 |
50 |
3⁄8 |
|
3⁄4 |
6⁄8 |
60 |
1⁄2 |
|
1 |
8⁄8 |
80 |
5⁄8 |
|
توجه: 1. گام، فاصله بین مراکز غلطکها و عرض فاصله بین صفحات اتصال میباشد (یعنی کمی بیشتر از عرض غلطک به منظور محاسبه فاصله لقی). 2. عدد سمت راست استاندارد به ترتیب نشاندهنده 0 برای زنجیر نرمال، 1 برای زنجیر سبک و 5 برای زنجیر بدون بوش میباشد. 3. عدد سمت چپ نشاندهنده صورت کسر یک هشتم اینچ گام میباشد. 4. حرف H بعد از عدد استاندارد نشاندهنده سنگینوزن میباشد. عدد بعد از خط تیره عدد استاندارد نشاندهنده زنجیر دوگانه (2)، سهگانه (3) و به همین ترتیب میباشد. بنابراین 60H-3 نشاندهنده یک زنجیر سهگانه سنگین وزن با شماره 60 خواهد بود. |
|||
یک زنجیر دوچرخه معمولی (دوچرخه دنده ای) از زنجیر باریک با گام یک دوم اینچ استفاده می کند. عرض زنجیر متغیر است اما تاثیری در ظرفیت بار ندارد. هرچه تعداد چرخ دنده ها در چرخ عقب بیشتر باشد (معمولأ در قدیم 3-6 و جدیدأ 7-12)، زنجیر باریک تر خواهد بود. زنجیرها بر اساس تعداد سرعت هایی که به کار می رود مانند «زنجیر 10 سرعته» فروخته می-شوند. دوچرخه های تک سرعته یا دوچرخه های دارای دنده داخلی از زنجیرهای 1/2"x1/8” استفاده می کنند که در آن ها 1/8” مربوط به بیشینه ضخامت چرخ دنده ای دارد که می توان با این زنجیر استفاده نمود.
معمولأ زنجیرهای با لینک های موازی شکل تعداد اتصالات زوجی دارند و به دنبال هر اتصال باریک یک اتصال پهن وجود دارد. زنجیرهای ساخته شده از اتصالات همسان، باریک در یک انتها و پهن در انتهای دیگر را می توان با تعداد اتصالات فرد ساخت که برای استفاده در زنجیر چرخ های مخصوص مزیت دارند؛ از طرف دیگر اما چنین زنجیرهایی مقاومت بالایی ندارند.
به زنجیرهای غلطکی که بر اساس استاندارد ISO ساخته شده باشند زنجیر ایزو (Isochain) گفته می شود.
اگر قصد خرید لوازم یدکی هیوندای یا لوازم یدکی کیا و یا انواع دیگر لوازم یدکی با کیفیت را دارید اما در این مورد اطلاعاتی ندارید میتوانید برای مشاوره با کارشناسان ما تماس حاصل فرمایید.
ااطلاعات شرکت
آدرس :
تهران، خ امیرکبیر، خ ملت، کوچه کاوه، پلاک 43، واحد 2
روابط عمومی
021-33532382
پست الکترونیک:
info@partestan.com
فکس:
021-36619921
لینک های کاربردی
پارتستان من
تمامی حقوق وب سایت متعلق به گروه پارتستان می باشد.
© 2018 PARTESTAN . ALL RIGHTS RESERVED
