Смазка роликовых цепей

Роликовые цепи представляют собой широкую классификацию цепей, используемых для передачи электроэнергии. Все они имеют общий ролик втулки, который вращается вокруг шарнирных соединений или осей цепи; этот ролик снижает трение и износ между цепью и звездочкой.

Из них приводные цепи передают крутящий момент между двумя звездочками; в качестве примера можно привести цепь на велосипеде или мотоцикле. Тяговые цепи предназначены для вытягивания груза; в качестве примера можно привести цепь, используемую для вытягивания роликов на вершину холма. Зубчатые цепи точно и плавно передают положение вращения.

Все они передают мощность через натяжение цепи. Жесткая цепь является уникальным продуктом, который, в отличие от вышеперечисленных, также может толкать. Жесткая цепь SERAPID становится жесткой, когда она прямолинейная, и может быть использована, разомкнутая, для толкания или подъема груза.

Коррозия, истирание и правильные материалы

Из-за их применения и геометрии смазывание этих цепей имеет некоторые специфические требования и трудности. Условия эксплуатации могут представлять избыточный износ: цепи могут находиться на открытом воздухе, в прямом контакте с дождем и грязью, а также редко очищаться или смазываться. Ролики цепи могут катиться по грязным или зернистым звездочкам, или пластины цепи, скользящие друг за другом и вращающиеся по оси цепи, могут иметь загрязнения между пластинами, вызывающие абразивный износ. Если ролики погребены в цепи, то смазка между роликом и осью может быть затруднена. И, конечно же, любое окисление добавит коррозионного и абразивного износа. Только автомобильная цепь ГРМ работает в таком состоянии, когда смазка хорошо контролируется, очищается и непрерывно подается.

В идеале материал цепи должен иметь высокий предел прочности (текучести) и твердую поверхность для минимизации трения и износа. Он также должен быть устойчив к коррозии. К сожалению, многие материалы с хорошей коррозионной стойкостью не совместимы с высокими требованиями к прочности и твердости. Для того, чтобы преодолеть это, некоторые компоненты могут быть закалены (ролики и оси), а для повышения коррозионной стойкости и смазываемости можно использовать обработку поверхности. Возможно даже нанесение жертвенного покрытия на пластины цепи, которые создают гальваническую пару для защиты непокрытых деталей.

Выбор смазочных материалов

Все это требует, чтобы мы могли получить смазку там, где она нужна. Из-за скорости и нагрузки цепи она обычно работает в режиме пограничной смазки, когда смазки или скорости недостаточно для запуска гидродинамического слоя. Компоненты цепи скользят и катятся друг о друга только при наличии пограничного слоя смазки. Толщина этого слоя измеряется на молекулярном уровне.

Эффективная смазка имеет некоторые важные требования. Во-первых, она должна проникать. Она должна вытягиваться между пластинами цепи и между роликом и осью. Это проникновение осуществляется капиллярным действием, поэтому смазка должна иметь высокое поверхностное натяжение - молекулы смазочного материала должны обладать большим притягивающим усилием и малым углом контакта с металлом, чтобы втянуть смазку туда, где она необходима.

Смазка также должна иметь добавки EP/AW (Extreme Pressure / Антиизнос). EP-присадки сохраняют свою смазывающую способность и не экструдируются между поверхностями даже при молекулярной толщине.  В качестве EP-присадок часто используют MoS2, графит или PTFE. AW-присадки химически связываются или реагируют с поверхностью, гарантируя, что полимерная цепь смазочного материала станет единым целым с поверхностью цепи. Такое сцепление отделяет металлические молекулы компонентов цепи и предотвращает адгезию и налипание.

Смазочный материал для цепей поставляется в нескольких формах; наиболее распространенной является влажная смазка. Она остается влажной. Сухая смазка проходит через мокрый носитель, который быстро испаряется. Часто в них не используются присадки AW, которые химически взаимодействуют с металлом, чтобы обеспечить его сохранность. Может потребоваться частое повторное смазывание. Большим преимуществом является то, что грязь не будет прилипать к нему.

Точно так же смазочные материалы на основе воска продолжают оставаться влажными, но быстро сохнут, оставляя восковую пленку; детали будут чувствовать себя похожими на пасту вощеной машины, очень гладкими и скользкими. Жир иногда используется там, где вода является проблемой, потому что он исключает воду очень хорошо. К сожалению, смазка является маслом с загустителем, этот загуститель наносит ущерб способности проникновения, что так важно для цепи.

Планирование графика технического обслуживания

Смазка может быть периодической, ручной или автоматической.  Для ручной системы смазка может капать или распыляться.  Преимущество заключается в том, что смазку можно наносить именно там, где она нужна.  К сожалению, о ней легко забыть, и она может никогда не получить смазки.  

Для автоматической смазки ее можно капать, распылять, чистить щеткой или даже наносить при помощи аппликатора со звездочками.  Мокрая смазка - самый простой способ.

Как сухие смазочные материалы, так и смазочные материалы на восковой основе полагаются на очень летучие носители, которые, как правило, не поддаются хранению в незапечатанном виде, так как носитель может испаряться в дозаторе.  Твердые частицы могут оседать, поэтому эти смазочные материалы следует проверять на эту вероятность.  Если осаждение возможно, в диспенсере должна быть мешалка в резервуаре.  Для сухих или восковых смазок не рекомендуется использовать щетку в качестве дозатора.

Существует множество систем распределения консистентных смазок.  Стиль щетки, как правило, легче всего для смазки, потому что она будет распространять смазку как можно больше.  Смазка не будет мигрировать в области, не покрытые щеткой.

Какая бы автоматическая система смазки ни использовалась, она не должна работать непрерывно.  Она должна работать только во время движения цепи, а не каждый раз.  Рекомендуемый объем смазки выходит за рамки данной статьи, а просто помещается; резервуар должен быть достаточным для подачи смазки в период между циклами технического обслуживания, но не настолько, чтобы это приводило к образованию лужицы под цепным приводом.

By Robert C. Adams, PhD, PE

Global Director of Research and Development

SERAPID Group