롤러 체인의 마모 수명 연장

롤러 체인 드라이브는 산업에서 동력을 전달하고 제품을 운반하는 데 사용되는 기본 시스템 중 하나입니다. 롤러 체인 드라이브가 널리 사용되기 때문에 생산성은 롤러 체인의 성능에 크게 좌우됩니다. 마모로 인해 조기 신장(신장)이 발생하고 자주 교체해야 하는 롤러 체인은 생산성에 부정적인 영향을 미치고 작업 비용을 증가시킵니다.

이 기사는 롤러 체인 마모 수명을 연장하는 명백한 요소(윤활 및 일반 유지보수)를 넘어 롤러 체인 구성 요소 부품 제조, 준비 및 조립과 같은 기타 요소를 검사하는 정보를 제공합니다. 이러한 요소는 최대 마모 수명을 달성하는 데 필수적입니다.

그림 1. 마모도.

윤활 및 유지보수: 작동 중 롤러 체인의 적절한 윤활과 유지 관리의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않습니다. 드라이브 사양에 따라 윤활 유형 및 방법을 철저히 준수하면 마모가 감소할 뿐만 아니라 쿠션 충격 하중 및 열 발산과 같은 다른 이점도 얻을 수 있습니다. 그러나 윤활은 드라이브의 수명을 최대화하는 데 필요한 프로세스의 일부일 뿐입니다. 품질 사슬을 선택하는 것도 중요합니다.

체인웨어: 롤러 체인은 스프로킷에 들어가고 나갈 때 연결되는 일련의 연결된 저널 베어링입니다. 이 연결로 인해 핀과 부싱이 마모됩니다. 재료가 이러한 표면에서 마모됨에 따라 롤러 체인이 점차 늘어납니다(그림 1).

마모로 인한 신장은 드라이브 작동 중 정상적인 현상입니다. 마모율은 여러 요인에 따라 달라집니다. 여기에는 적절한 윤활, 부하, 핀과 부싱 사이의 연결 빈도와 정도가 포함됩니다. 중요한 마모 부품인 핀과 부싱의 제조에는 세세한 부분까지 세심한 주의가 필요합니다. 이것은 조립을 포함하는 조립을 포함하여 원자재의 적절한 선택, 부품 제작 및 부품 준비로 시작됩니다. 이 모든 것이 최대 성능을 달성하는 데 중요한 요소입니다. 마모 구성 요소의 품질이 최상이 아니면 롤러 체인의 마모 수명은 다른 요인에 관계없이 저하됩니다.

신도 측정: 마모 측정을 통해 체인이 교체가 필요한 길이만큼 늘어났는지 확인할 수 있습니다. 정확한 결과를 얻으려면 체인이 장력 상태일 때 롤러 체인의 길이를 측정해야 합니다. 스프로킷에 있는 상태에서 체인을 측정하는 경우 시스템을 끄고 모든 안전 절차를 따라야 합니다. 체인의 타이트한 스팬을 측정합니다. 체인이 스프로킷에서 제거된 경우 느슨함이 제거되도록 ANSI 지정 측정 하중을 체인에 가해야 합니다.

한 핀의 중심에서 다른 핀의 중심까지 가능한 한 가깝게 측정합니다. 측정에 포함된 피치(핀)가 많을수록 정확도가 높아집니다. 측정된 값이 허용되는 백분율보다 더 많이 공칭 값을 초과하면 체인을 교체해야 합니다. 최대 허용 마모 신율은 스프로킷 설계를 기반으로 하는 대부분의 산업 분야에서 약 3%입니다. 68개 이상의 톱니가 있는 대형 스프로킷의 허용 가능한 체인 마모는 200/N 관계를 사용하여 계산할 수 있습니다. 여기서 N은 대형 스프로킷의 톱니 수입니다. 이 관계는 3%의 정상적인 최대 허용 체인 마모 신장이 대형 스프로킷의 톱니 최대 67개까지만 유효하기 때문에 종종 유용합니다. 중심 거리가 고정되어 있거나 체인이 병렬로 작동하거나 보다 부드러운 작동이 필요한 드라이브에서는 마모를 약 1.5%로 제한하십시오.

예를 들어 #80 체인의 12피치(12핀)를 측정한 결과가 12.360인치 이상(최대 허용 마모로 3% 사용)이면 체인을 교체해야 합니다. 12.360인치 미만은 여전히 ​​대부분의 산업 표준에서 허용됩니다.

그림 2와 3. 오른쪽 핀은 왼쪽 핀보다 케이스 깊이가 훨씬 얕다.

제작: 마모 구성 요소의 제작은 체인 제조업체의 사양에 따라 원하는 조립 및 성능을 얻을 수 있도록 수행되어야 합니다. 핀은 다이를 통해 "냉간 인발"되어 매우 가까운 치수 공차로 직경을 생성합니다. 그런 다음 핀은 표면 결함을 제거하는 중심 없는 연삭 공정을 거쳐 핀의 표면이 거울과 같은 마무리로 남게 됩니다. 이 마감 처리는 핀의 전체 길이에 걸쳐 하중 지지 압력을 고르게 분배하는 균일한 베어링 영역을 표면에 제공합니다. 궁극적으로 핀의 마모가 핀 전체에 고르게 분포되어 체인 수명이 연장됩니다.

부싱은 또한 균일한 베어링 표면을 보장하기 위해 연삭 공정을 거칩니다. 부싱의 내경 및 외경에 대한 엄격한 공차는 진원도를 보장하기 위해 지정됩니다. 부싱의 진원도는 핀과 부싱 사이의 최대 접촉 영역을 제공하는 데 중요합니다. 접촉 영역 내의 불규칙한 표면은 마모를 가속화하고 체인 수명을 단축시킵니다. 체인 제조업체의 제조 공정의 각 단계는 체인의 마모 성능을 집합적으로 최대화하는 특성을 마모 구성 요소에 부여하도록 설계되었습니다.

열처리: 마모 부품의 적절한 열처리는 최적의 마모 수명을 위한 중요한 측면입니다. 마모 구성 요소의 기계적 및 물리적 특성은 열처리에 의해 너무 많이 변경될 수 있으므로 부적절하게 수행하면 득보다 실이 더 많을 수 있습니다. 따라서 가장 효과적인 결과를 얻으려면 열처리를 이해하고 면밀히 제어해야 합니다. 이러한 기준을 염두에 두고 일부 체인 제조업체는 자체 야금학자와 실험실 직원을 고용하여 최고 품질 표준을 면밀히 모니터링하고 유지합니다.

표준 핀과 부싱은 침탄 처리되거나 표면 경화 처리됩니다. 이 프로세스는 부품의 외부를 단단하고 내마모성 표면으로 변형시키지만 내부 코어가 일반 충격 하중을 흡수할 수 있도록 견고하고 연성을 유지하도록 합니다.

마모 부품 열처리의 두 가지 핵심 요소는 케이스 경도와 케이스 깊이입니다. 이러한 요소는 내마모성과 내구성을 최대화할 수 있는 범위 내에 있어야 합니다. 케이스 경도의 깊이가 너무 깊으면 부품이 부서지기 쉽고 작동 중에 파손될 수 있습니다. 케이스 경도의 깊이가 너무 얕으면 케이스 경도가 조기에 마모되어 빠른 신장을 초래합니다.

그림 2에서 현미경 사진은 롤러 체인 핀의 케이스 깊이를 보여줍니다. 케이스 깊이는 빨간색 화살표로 표시된 밝은 회색 링으로 볼 수 있습니다. 얕은 케이스 깊이는 체인의 마모 수명에 해로우며 얕은 케이스 경도가 마모된 후 빠르게 늘어나게 합니다.

적절하게 열처리된 마모 부품과 그렇지 않은 마모 부품 사이의 미세한 선 때문에 일부 체인 제조업체는 자체 열처리 부서를 운영하여 공정의 모든 측면을 면밀히 제어합니다.

그림 4. 프리로드 차트.

미리 로드: 조립 후 체인 제조업체는 예압이라고 하는 초기 하중을 체인에 적용합니다. 이 예압은 사용 시 권장되는 최대 하중에 가깝습니다. 사전 로드는 정적으로 또는 동적으로 수행할 수 있습니다. 예압은 핀, 부싱 및 링크 플레이트와 같은 다양한 체인 구성 요소의 최종 정렬로 수행됩니다.

예압은 종종 품질이 낮은 체인에서 발견되는 초기 신장을 크게 제거하는 데 도움이 됩니다. 이 초기 연신율을 제거하면 사용 가능한 서비스 수명을 늘릴 수 있습니다. 예압 차트(그림 4)는 추가 마모 수명을 확보함으로써 예압의 이점을 보여줍니다. 예압이 적용되지 않았거나 거의 적용되지 않은 체인은 수평을 맞추기 전에 드라이브를 처음 시동하는 동안 상당한 양의 신장을 경험하게 됩니다. 그런 다음 마모 구성 요소의 케이스 경도가 사라지고 체인이 빠른 신장을 경험할 때까지 체인이 일정한 속도로 늘어납니다. 적절하게 예압된 체인은 초기 시동 시 신장이 거의 없어 마모 수명이 늘어납니다.

비용 이점: 궁극적으로 이 모든 것이 더해져 드라이브의 성능을 향상시키고 장기적으로 비용을 낮게 유지하는 고품질 고성능 롤러 체인이 됩니다.

이 글은 다이아몬드체인컴퍼니로부터 제공받아 작성되었습니다. 이 주제에 대한 자세한 내용은 www.diamondchain.com을 방문하거나 800-872-4246으로 전화하십시오.