Fiabilitatea transmisiilor prin lanţ

Transmisii Mecanice

de Zoltan Korka

Fiabilitatea transmisiilor prin lanţ

Transmisiile prin lanţ fac parte din cate­goria transmisiilor mecanice indirecte care servesc la transmiterea mişcării şi a momentului de torsiune între doi sau mai mulţi arbori paraleli.

 1. Generalităţi

O transmisie prin lanț se compune din:

  • roțile de lanț;
  • lanțul – care înfășoară roțile de lanț și angrenează cu dinții acestora (figura 1);
  • dispozitive de întindere;
  • dispozitive de ungere;
  • carcase sau apărători de protecție.

Lanțul este format din zale, articulate între ele, care îi asigură flexibilitatea necesară pentru înfășurarea pe roțile de lanț.

 Comparativ cu celelalte transmisii mecanice, transmisiile prin lanț prezintă o serie de avantaje:

  • posibilitatea folosirii într-un domeniu larg de distanțe între axe;
  • posibilitatea transmiterii unor momente de torsiune mari;
  • realizarea unor rapoarte de transmitere medii constante;
  • randament ridicat (η = 0,96...0,98);
  • încărcări relativ reduse pe arbori;
  • posibilitatea înlocuirii ușoare a lanțului;
  • posibilitatea transmiterii mișcării la mai mulți arbori conduși;
  • posibilitatea funcționării în condiții grele de exploatare (praf, umiditate, temperaturi ridicate)

Dintre dezavantajele acestor transmisii se pot menționa:

  • neuniformitatea mișcării roții (roților) conduse – ca urmare a înfășurării lanțului pe roțile de lanț după un contur poligonal – care pro­duce sarcini dinamice suplimentare;
  • vibrații și zgomot în funcționare;
  • uzura inevitabilă în articulații, care duce la mărirea pasului, impunându-se folosirea dispozi­tivelor de întindere;
  • necesită o precizie mai ridicată de montare și o întreținere pretențioasă, comparativ cu trans­misiile prin curele.

Transmisiile prin lanț se utilizează când se impun distanțe medii între axe, care nu se pot realiza prin angrenaje și când nu este permisă alunecarea, situație în care nu pot fi folosite transmisiile prin curele.

Se folosesc în construcția mașinilor agricole, de transport (biciclete, motorete, motociclete) și la unele utilaje (în siderurgie, în construcții etc.).

2. Clasificarea transmisiilor prin lanţ

O clasificare a principalelor tipuri de transmi­sii prin lanț utilizate în construcția de mașini se prezintă sintetic în tabelul de mai jos (adaptare după [2]):

 3. Formele şi cauzele deteriorării transmisiilor prin lanţ

Identificarea formelor de deteriorare a transmisiilor prin lanț și sta­bilirea cauzelor care le provoacă permit proiectanților să îmbunătățească fiabilitatea acestora.

Uzarea articulațiilor este principala formă de deteriorare a transmisi­ilor prin lanț, cauza fiind apariția, în timpul funcționării, a unor presiuni pe suprafețele în mișcare relativă (bolțuri-bucșe, bucșe-role).

În urma uzării se produce o mărire a lungimii lanțului, ceea ce con­duce la o angrenare incorectă a lanțului cu dinții roților de lanț. Pentru evitarea unor uzări pronunțate, între suprafețele în contact trebuie să existe o peliculă de lubrifiant rezistentă, presiunea efectivă în peliculă fiind limitată la o valoare admisibilă.

Calculul principal va fi la strivire a peliculei de lubrifiant din zona de contact.

Distrugerea suprafețelor funcționale prin apariția de ciupituri (oboseala de contact), ca urmare a solicitării de contact, variabilă în timp, apare numai la transmisiile bine unse și bine etanșate, la care uzura abrazivă este neînsemnată.

Se evită prin alegerea unor materiale cu durități superficiale mari.

Uzarea dinților roților de lanț poate fi micșorată prin alegerea corespunzătoare a materialului și a tratamentului termic și prin îmbună- tățirea condițiilor de ungere.

Ruperea ecliselor în dreptul găurilor pentru bolțuri sau bucșe, în cazul lanțurilor clasice, sau în zona mediană a ecliselor dințate, apare la lanțuri puternic solicitate și care funcționează la viteze mari. Se impune limitarea vitezei de funcționare și efectuarea unui calcul de rupere statică prin tracțiune. Prin acest calcul se ține seama și de existența altor solicitări ale elementelor constitutive ale lanțului - de exemplu, forfecarea bolțului în zona de capăt a bucșelor și încovoierea acestuia, în limita jocului dintre bolț și bucșă.

Rotirea ecliselor față de bolțuri, respectiv față de bucșe apare acci­dental, în cazul unei execuții și montaj necorespunzătoare a elementelor lanțului.

 4. Factorii ce influenţează fiabilitatea transmisiilor prin lanţ

Principalii factori de influență sunt:

A. Poziţia de montaj

Transmisiile prin lanț se amplasează astfel ca lanțul să funcționeze în plan vertical, poziția optimă a liniei centrelor fiind cea orizontală sau înclinată față de orizontală cu un unghi d = 30º…60º, când încă oscilațiile ramurilor lanțului – activă și pasivă – nu sunt determinante în funcționarea transmisiei.

Transmisiile amplasate vertical necesită o reglare minuțioasă a întinderii lanțului, deoarece oscilația ramurii lanțului și săgeata ce ia naștere, în urma încărcărilor ramurilor, tinde să scoată zalele lanțului din angrenarea cu dinții roții.

Se impune evitarea amplasării verticale a transmisiilor prin lanț.

 B. Întinderea lanţurilor

La transmisiile prin lanț trebuie prevăzută posibilitatea reglării întinderii lanțului, deoarece în urma uzării inevitabile a articulațiilor lanțul se alungește. Dispozitivul de întindere trebuie să poată compensa alungiri în limitele a doi pași, după o astfel de alungire urmând să se îndepărteze două zale ale lanțului.

Reglarea întinderii se poate realiza prin depla­sarea uneia din roțile de lanț sau folosind roți dințate sau role netede de reglare. Reglarea întinde­rii prin deplasarea uneia din roțile de lanț consti­tuie soluția cea mai simplă.

Roțile dințate sau rolele netede de întindere se amplasează pe ramura antrenată, mai aproape de roata mare, cu excepția cazului când acestea se montează în exterior și când se amplasează în apropierea roții mici, cu scopul măririi unghiului de înfășurare.

În figura 2 se prezintă principalele soluții constructive pentru întinderea lanțului, în diverse situații funcționale:

a. – cu roți de întindere;

b. – cu roată de întindere plasată în exterior;

c. – cu roată de întindere și arc, respectiv contragreutate;

d. – cu roată de întindere plasată în interior;

e. – cu patină;

f. – cu inel rotitor oval;

g. – cu patine și roată acționată hidraulic.

În cazul transmisiilor rapide și de puteri mici, care funcționează cu o ungere abundentă, se uti­lizează patine sau saboți de întindere (figura 3)

 C. Ungerea transmisiilor prin lanţ

Pentru transmisiile puternic solicitate, se folo­sesc următoarele sisteme de ungere:

  • prin scufundarea lanțului în baia de ulei (v < 7 m/s);

cu palete (când nivelul uleiului din baie nu poate fi ridicat până în dreptul lanțului și/sau v >10 m/s);

  • cu circulație de ulei (la sarcini mari și viteze foarte mari).

La transmisiile cu viteze medii, care nu funcționează în carcase închise, se pot folosi următoarele sisteme de ungere:

  •  prin picurare;
  • prin introducerea unsorii consistente în interiorul articulațiilor lanțului, prin cufundarea periodică a acestuia în unsoare încălzită până la lichefiere.

Transmisiile care funcționează la viteze sub 1 m/s și care nu au o funcționare continuă, se pot unge periodic, prin turnarea uleiului pe ramura inferioară a lanțului, la intrarea acesteia în angre­nare cu roata de lanț conducătoare.

 D. Carcase şi apărători de protecţie

Transmisiile care funcționează în carcase închise constituie soluția cea mai bună, acestea asemănându-se cu reductoarele cu roți dințate. Pentru cele care nu funcționează în carcase închise, se prevăd apărători de protecție.


 Bibliografie

1. Korka Z.,Fiabilitate şi diagnoză, Notiţe de curs, 2015.

  2. Constantin V., Palade V., Organe de maşini şi mecanisme, vol. 1, Editura fundaţiei universitare "Dunărea de Jos", Galaţi, 2004


 Zoltan Korka este dr. ing., Lector Universitatea „Eftimie Murgu” din Reşiţa



Accept cookie

www.ttonline.ro utilizează fişiere de tip cookie pentru a personaliza și îmbunătăți experiența ta pe Website-ul nostru.

Te informăm că ne-am actualizat politicile pentru a integra în acestea și în activitatea curentă a www.ttonline.ro cele mai recente modificări propuse de Regulamentul (UE) 2016/679 privind protecția persoanelor fizice în ceea ce privește prelucrarea datelor cu caracter personal și privind libera
circulație a acestor date. Înainte de a continua navigarea pe Website-ul nostru, te rugăm să aloci timpul necesar pentru a citi și înțelege conținutul Politicii de Cookie.

Prin continuarea navigării pe Website-ul nostru confirmi acceptarea utilizării fişierelor de tip cookie conform Politicii de Cookie. Îți mulțumim pentru acest accept și nu uita totuși că poți modifica în orice moment setările acestor fişiere cookie urmând instrucțiunile din Politica de Cookie.

Da, sunt de acord