Výpočet válečkových řetězů

Jaký hnací nebo dopravní výkon má být přenášen?

Často je to tak, že hnací výkon, který má být přenášen, se ještě neví. Při výpočtu maximálního vznikajícího tahu řetězu je nutné vzít v úvahu provozní faktory. U víceřadých řetězů (pozor: ne sdružených) se musí maximální tah řetězu rozdělit na počet hnacích, popř. transportních větví řetězu. Je nutné dbát na to, zda je zátěž rovnoměrně rozdělena na všechny řetězy nebo zda dochází k nerovnoměrnému rozdělení zátěže.

Jestliže se válečkové řetězy použijí jako řetězy dopravní, musí se při výpočtu tahu řetězu zohlednit valivý odpor (μ2). Pokud válečkové řetězy kloužou na destičkách, je nutné sledovat i činitel smykového tření (μ1). Pro výpočet hnacího výkonu řetězového převodu je zapotřebí kalkulovat vyšší odpor při rozjezdu.

V řetězových převodech vznikají dynamické zátěže řetězu. Se statickým tahem řetězu se v praxi téměř nesetkáte.

Aby bylo možné zohlednit dynamické tahové síly řetězu, je zapotřebí provozní faktor (korekční hodnota). Ta závisí na rázovém zatížení, provozních podmínkách, uspořádání pohonu (montážní situace) a příkonu (např. taktový provoz) a také na tom, zda musí řetězy pracovat v reverzním režimu.

Pokud chcete uspokojivou životnost, musíte zvolit osovou vzdálenost v hodnotě nejméně 30–50násobku rozteče řetězu (cca 15 000 provozních hodin při prodloužení řetězu vlivem opotřebení do max. 3 %, tj. 30 mm na 1 m řetězu). Řetěz by se však měl vyměnit již při prodloužení vlivem opotřebení v rozsahu 1,5–2 %, aby se co nejméně opotřebovávalo řetězové kolo. Výměna řetězových kol je obvykle mnohem náročnější a dražší, než je tomu u řetězů.

Stanovení počtu zubů hnacího řetězového kola, stanovení otáček hnacího řetězového kola

Nejvýhodnějším počtem zubů pro malá kola a vysoký přenos výkonu je z = 17–25. Pokud jsou provozní podmínky perfektní (provozní bezpečnost, mazání, montážní situace) a dimenzovali jste podle námi navržených parametrů, lze přenášet rychlosti řetězů až do 24 m/s.

z = 26–40 jsou těmi nejvýhodnějšími počty zubů pro velmi zatížená, rychle běžící hnací kola. Polygonový efekt je zde zanedbatelný. Míra vibrace a hluku vyhovuje těm nejvyšším nárokům. Možné jsou rychlosti řetězů až do v = 30 m/s.

Počet zubů ozubených kol se často určuje podle toho, jak vypadá stávající konstrukční prostor, a/nebo podle potřebné rychlosti řetězu. Pokud by pro optimální počet zubů nebylo dost místa, lze použít sdružené řetězy s menší roztečí, a tedy i s menším průměrem řetězového kola.

Rychlost řetězu se vypočte z otáček hnacího řetězového kola, rozteče řetězu a zvoleného převodového poměru.

Přitom se nesmí zapomínat na faktor víceřadých řetězů. Ten nám říká, že například dvouřadý válečkový řetěz (duplexový válečkový řetěz) nemůže přenášet dvojnásobný výkon jednořadého válečkového řetězu (simplexový válečkový řetěz), nýbrž pouze cca 1,7× více. Příčinou je to, že u víceřadých řetězů dochází k nepříznivému rozložení zátěže. Čím více řad, tím je rozložení nepříznivější.

Stanovení požadovaného převodového poměru a otáček hnaného řetězového kola

Nejhospodárnějším převodovým poměrem je 1 : 5, nejběžnějším převodovým poměrem je 1 : 7.

Tah řetězu se vypočte následovně:

F = Fk · LV% · k2

FB = F · k3

U dopravníkových válečkových řetězů je vzorec pro výpočet následující:

F = Fk ·LV%· k2 ·µ(1 nebo 2)

FB = F · k3

UPOZORNĚNÍ: Pro výpočet hnacího výkonu je nutné kalkulovat vyšší odpor při rozjezdu.

F - Tah řetězu na jeden řetěz - N

Fk - Celkový tah řetězu (celková síla řetězu)- N

FB - Minimální pevnost řetězu v lomu - N

LV% - Rozložení zátěže v % (u víceřadých řetězů), např. 1 řada řetězu získá 2/3 tahu řetězu – LV = 67 % (= ×0,67) - LV = 67% (= x0,67) - %

k2 - dynamický bezpečnostní faktor (provozní faktor, korekční hodnota)

k3 - statický bezpečnostní faktor (min. 7, při dopravě osob 10)

µ1 - Třecí odpor (činitel smykového tření)

µ2 - Valivý odpor (činitel valivého tření)

Obecná pravidla pro volbu rozteče řetězu (volba typu řetězu)

Jestliže máte tah řetězu správně vypočítaný podle parametrů pro dimenzování, je možné určit typ válečkového řetězu. V úvahu by se měly vzít následující empirické hodnoty:

  1. Jednořadé válečkové řetězy – větší rozteč při střední tahové síle řetězu a nízké rychlosti řetězu
  2. Víceřadé válečkové řetězy – větší rozteč při vysoké tahové síle řetězu a nízké rychlosti řetězu. Ještě lepší je odpovídající počet jednořadých válečkových řetězů, které jsou justovány v páru nebo ve skupině (párové předtažení, párové prodloužení).
  3. Jednořadé válečkové řetězy – malá rozteč při střední tahové síle řetězu a vysoké rychlosti řetězu
  4. Víceřadé válečkové řetězy – malá rozteč při velké tahové síle řetězu