Com assegurar-se que l'estirament mecànic no causi un estirament excessiu de les cadenes de rodets

Com assegurar-se que l'estirament mecànic no causi un estirament excessiu de les cadenes de rodets

En els sistemes de transmissió industrials, les cadenes de rodets, a causa de la seva alta eficiència i durabilitat, s'han convertit en components de transmissió bàsics en maquinària de transport, equips agrícoles i fabricació d'automòbils. L'estirament mecànic és un procés clau en la instal·lació, la posada en marxa i el manteniment de cadenes de rodets. El seu funcionament correcte determina directament la vida útil de la cadena i l'estabilitat de l'equip. Un funcionament incorrecte que provoca un estirament excessiu no només pot causar una fallada prematura de la cadena, sinó que també pot provocar una sèrie de problemes, com ara temps d'inactivitat de l'equip i accidents de producció. Aquest article analitzarà en profunditat els principis bàsics de l'estirament mecànic, examinarà exhaustivament els perills de l'estirament excessiu i proporcionarà un pla científic i pràctic de prevenció de l'estirament excessiu des de tres perspectives: preparació, execució i proves i manteniment.

1. Comprensió de la connexió central entre l'estirament mecànic i l'estirament excessiu de la cadena de rodets

Abans de discutir "com prevenir" això, primer hem d'aclarir "què": només comprenent el mecanisme de l'estirament mecànic i els criteris per definir l'estirament excessiu podem mitigar els riscos d'arrel. 1. La funció principal de l'estirament mecànic: no "allargar la cadena", sinó "ajust precís"

L'estirament mecànic no es limita a estirar una cadena de rodets amb una força externa. La seva essència és utilitzar una força mecànica controlada per aconseguir una tensió de cadena preestablerta durant la instal·lació o per eliminar la deformació plàstica acumulada causada pel funcionament a llarg termini durant el manteniment. Els escenaris d'aplicació específics inclouen:

Preestirament durant la instal·lació d'una nova cadena: Durant el procés de fabricació, hi ha petits espais entre components com ara les plaques de la cadena, els passadors i els rodets. L'estirament mecànic pot trencar prèviament aquests espais, evitant la vibració i el soroll causats per un joc excessiu durant el funcionament inicial.

Ajust d'una cadena antiga durant el manteniment: Les cadenes de rodets que han estat en funcionament durant molt de temps experimentaran un allargament de pas a causa del desgast. L'estirament mecànic pot ajudar a determinar si la cadena encara es troba dins del rang de funcionament segur o compensar aquest allargament ajustant el tensor.

Calibratge síncrona en transmissions multieix: quan l'equip utilitza múltiples cadenes de rodets, l'estirament mecànic garanteix una tensió constant a totes les cadenes, evitant la sobrecàrrega en cadenes individuals a causa d'una distribució desigual de la força. 2. Definició de sobreestirament: la línia vermella des de "l'allargament admissible" fins al "llindar de fallada"
L'"estirament" de les cadenes de rodets es pot dividir en dos tipus: estirament elàstic (recuperable després que s'elimini la força externa) i estirament plàstic (deformació permanent després que la força externa superi el punt de fluència del material). El nucli del sobreestirament és un "estirament plàstic excessiu", generalment determinat per l'allargament del to:

Per a cadenes de rodets de transmissió ordinàries: un allargament de pas superior al 3% es considera sobreestirat i cal substituir-lo;

Per a cadenes de rodets de transmissió de gran capacitat/alta velocitat: un allargament de pas superior al 2% és motiu de preocupació, i si supera el 2,5%, cal substituir-lo.

El sobreestirament es produeix essencialment quan la força aplicada durant l'estirament mecànic supera el límit elàstic del material de la cadena, o quan el temps d'estirament és massa llarg, la qual cosa provoca una deformació plàstica acumulada excessiva.

2. Els perills de l'estirament excessiu: més que una simple "fallada de la cadena", és un "desastre de l'equip"

Molta gent creu que "estirament excessiu simplement significa que la cadena no durarà gaire", però en realitat, l'estirament excessiu pot tenir efectes en cascada sobre tot el sistema de transmissió i fins i tot pot provocar accidents de seguretat.

1. Risc directe: Dany irreversible a la cadena

Fractura de la placa de la cadena: Un estirament excessiu pot causar una concentració d'estrès als forats de la placa de la cadena, cosa que pot provocar esquerdes a les vores dels forats després d'un funcionament a llarg termini.

Desgast accelerat del passador: La deformació plàstica augmenta la folgança entre el passador i el forat de la placa de la cadena, provocant un desgast de 3 a 5 vegades més ràpid del normal.

Gripatge del corró: Una força desigual durant l'estirament pot causar una desalineació entre el corró i el màniguet, cosa que impedeix que el corró giri suaument i agreuja encara més el desgast. 2. Riscos indirectes: Fallades en cascada en el sistema de transmissió

Precisió de transmissió degradada: Un estirament excessiu de la cadena augmenta el pas de la cadena, augmentant el joc d'engranament amb les dents del pinyó. Això pot provocar fàcilment salts de dents i caiguda de la cadena, cosa que afecta la precisió de funcionament de l'equip (per exemple, augment de l'error de posicionament en l'equip de transport).

Fallada prematura del pinyó: Quan una cadena amb un pas excessiu engrana amb un pinyó estàndard, s'aplica una força desigual a les dents del pinyó, cosa que provoca un desgast localitzat i esclafament de les dents, cosa que escurça la vida útil del pinyó.

Pujada a la càrrega del motor: Quan la cadena està sobreestirada, la resistència de funcionament augmenta, cosa que obliga el motor a generar més potència per mantenir el funcionament. Això pot provocar un sobreescalfament del motor, la seva cremada o la desconnexió freqüent de l'inversor a llarg termini.

3. Risc final: interrupció de la producció i riscos de seguretat

Per als fabricants de línies de muntatge, la ruptura de la cadena a causa d'un estirament excessiu de la cadena pot causar hores o fins i tot dies d'inactivitat, cosa que resulta en pèrdues econòmiques directes de desenes a centenars de milers de iuans.

En equips d'elevació i aixecament, un estirament excessiu de la cadena de corrons pot fer que caiguin objectes pesats i que es puguin produir lesions personals.

3. Prevenció clau: Control total del procés des de la "preparació preliminar" fins a la "implementació"

La clau per evitar l'estirament excessiu durant l'estirament mecànic és la controlabilitat. Mitjançant una planificació prèvia precisa, una execució operativa estandarditzada i una supervisió i inspecció en temps real, el procés d'estirament es pot mantenir dins del "rang elàstic" per evitar una deformació plàstica excessiva. El següent és un pla d'implementació per fases:

Fase 1: Preparació prèvia a l'estirament: coneix-te a tu mateix i al teu enemic per evitar operacions a cegues

Una preparació insuficient és la causa principal de l'estirament excessiu. Cal completar tres tasques clau abans d'estiraments:

1. Determineu els "paràmetres límit de tracció" de la cadena.

Les cadenes de rodets de diferents models i materials tenen límits elàstics i allargaments admissibles significativament diferents. Els paràmetres clau s'han de determinar prèviament consultant el manual del producte o realitzant proves:

Càrrega de tracció nominal: la força màxima de tracció que la cadena pot suportar sense deformació plàstica (per exemple, la càrrega de tracció nominal per a una cadena de rodets de la sèrie 16A és d'aproximadament 15,8 kN);

Allargament admissible del pas: determinat en funció de les condicions de funcionament de l'equip (3% per a condicions normals, menys del 2,5% per a condicions de treball pesat);

Límit elàstic del material: El límit elàstic dels components principals de la cadena (com ara 40Mn per a les plaques de la cadena i 20CrMnTi per als passadors) s'utilitza com a base per calcular la força de tracció.

Consell pràctic: Si no teniu el manual del producte disponible, talleu una secció de la cadena del mateix model i feu una "prova d'estirament". Feu servir una màquina d'assaig de tracció per determinar el punt elàstic, que servirà com a referència per a l'estirament real. 2. Seleccioneu l'equip i les eines d'estirament adequats
L'equipament comú per als mètodes d'estirament mecànic inclou tensors manuals, tensors elèctrics i tensors hidràulics. Els factors clau per seleccionar l'equipament adequat són la precisió controlable i una tensió estable.

Cadena petita (pas ≤ 12,7 mm): Es pot utilitzar un tensor manual amb una clau dinamomètrica per controlar la tensió (determineu el valor del parell mitjançant la fórmula de conversió "parell - tensió").

Cadena mitjana-gran (pas de cadena 15,875-38,1 mm): Es recomana un tensor elèctric amb indicador digital de tensió i apagat automàtic.

Cadena d'alta resistència (pas ≥ 50,8 mm): Cal utilitzar un tensor hidràulic, mitjançant una bomba hidràulica per controlar amb precisió la pressió i evitar augments sobtats de la tensió.

Consell per evitar-ho: L'estirament per força bruta (com ara l'ús d'una grua) està estrictament prohibit. Aquest mètode no aconsegueix controlar la tensió i pot provocar fàcilment un estirament excessiu. 3. Comproveu l'estat de la cadena i la fonamentació.

Una comprovació de l'estat previ a l'estirament pot ajudar a prevenir els riscos d'estirament causats per "defectes congènits":

Inspecció de l'aspecte de la cadena: comproveu si hi ha esquerdes a les plaques de la cadena, passadors solts i rodets intactes. Si hi ha defectes, repareu-los o substituïu-los abans d'estirar-los.

Alineació de la base: comproveu que els eixos del pinyó siguin paral·lels i coplanars (la desviació ha de ser ≤ 0,5 mm/m). Una desviació excessiva de la fonamentació pot provocar un estirament excessiu localitzat de la cadena després de l'estirament a causa d'una força desigual.

Neteja i lubricació: Elimineu l'oli i les impureses de la superfície de la cadena. Apliqueu una quantitat adequada de lubricant específic per a la cadena per reduir la fricció durant l'estirament i evitar concentracions d'estrès localitzades causades per la fricció.

Etapa 2: Control del procés d'estirament: aplicació precisa de la força per controlar el ritme de deformació

El nucli de l'operació d'estirament és "velocitat constant, força controlable i monitorització en temps real". Cal seguir estrictament els quatre passos següents:

1. Configuració dels paràmetres d'"estirament gradual"

Per evitar una deformació plàstica excessiva causada per una sola aplicació d'una força excessiva, s'ha d'utilitzar un mode d'"estirament gradual". Els paràmetres específics són els següents:

Nivell 1 (preestirament): apliqueu del 30% al 40% de la càrrega de tracció nominal durant 5-10 minuts per eliminar el joc inicial de la cadena i observeu si hi ha deformacions anormals.

Nivell 2 (estirament de treball): Augmenteu lentament la força de tracció fins al 60%-70% de la càrrega de tracció nominal i manteniu-la així durant 10-15 minuts. La cadena ara es troba en la fase d'estirament elàstic i la tensió es pot ajustar segons calgui.

Nivell 3 (estirament de calibratge): Si cal un ajust addicional, augmenteu la força de tracció fins al 80% de la càrrega de tracció nominal (estrictament sense superar el 90%), manteniu la tensió durant 5 minuts i, a continuació, descarregueu lentament i controleu els canvis de pas. Principi bàsic: Feu una pausa de 3 a 5 minuts entre cada etapa d'estirament per distribuir uniformement l'estrès de la cadena i evitar xocs de tracció sobtats.
2. Control de la velocitat d'estirament i la uniformitat de la força
Velocitat d'estirament: Quan s'estira manualment, la velocitat de rotació de la clau ha de ser ≤ 1 rotació/segon. Quan s'estira elèctricament/hidràulicament, la velocitat d'augment de la força ha de ser ≤ 5 kN/minut per evitar una "força sobtada" que pugui causar una sobrecàrrega local.
Uniformitat de la força: En estirar, assegureu-vos que els punts de tensió a tots dos extrems de la cadena estiguin alineats amb l'eix de la cadena. Si la cadena és massa llarga (més de 5 metres), afegiu suports auxiliars al mig per evitar una força desigual a causa de l'afluixament de la cadena a causa del seu propi pes.
Control direccional: La direcció d'estirament ha d'alinear-se amb la direcció de la càrrega operativa de la cadena (per exemple, una cadena de transmissió s'ha d'estirar al llarg del pla de transmissió) per evitar la distorsió de la cadena causada per la tensió lateral. 3. Monitorització en temps real de l'estat d'estirament: "Observar, mesurar i escoltar"

Cal un seguiment multidimensional durant el procés d'estirament per detectar ràpidament signes de sobreestirament:

"Observar" la deformació: Utilitzeu un calibre vernier o un calibre de pas per mesurar el pas de la cadena cada 5 minuts (mesureu 10 passos consecutius i feu la mitjana per calcular l'allargament). Quan l'allargament s'acosti al 80% del valor permès, alentiu el procés d'estirament.

«Mesura» de la tensió: utilitzeu la pantalla digital de l'equip d'estirament per controlar la tensió en temps real. Si la tensió baixa sobtadament (indicant deformació plàstica de la cadena), atureu l'estirament immediatament.

"Escolteu" sons anormals: Si se senten sorolls inusuals com ara "clics" o "grinyols" durant l'estirament, pot indicar una discrepància entre la placa de la cadena i el passador. Atureu la màquina per a la seva inspecció i corregiu el problema abans de continuar. 4. Estandarditzeu el procés de descàrrega: eviteu "danys per rebot"

Després d'assolir els requisits d'estirament desitjats, el procés de descàrrega és igualment important. Una descàrrega incorrecta pot fer que la cadena reboti i es deformi:

Velocitat de descàrrega: Reduïu lentament la tensió. La velocitat de descàrrega ha de ser coherent amb la velocitat d'estirament i eviteu les descàrregues sobtades.

Inspecció posterior a la descàrrega: Després de la descàrrega, torneu a mesurar el pas de la cadena per confirmar si l'allargament és estable (l'estirament elàstic es recuperarà, mentre que l'estirament plàstic es mantindrà). Si l'allargament supera el valor permès, substituïu la cadena immediatament.

Fixació temporal: Si cal emmagatzemar temporalment la cadena després de la descàrrega, s'ha de penjar en un suport específic per evitar que s'espremi i es torci, cosa que pot afectar la tensió calibrada.

Fase 3: Manteniment posterior a l'estirament: "monitorització contínua" per allargar la vida útil de la cadena

L'estirament mecànic no és una solució puntual. Un manteniment regular després de l'estirament pot identificar ràpidament possibles problemes d'estirament:

1. Establir un «Fitxer d'estirament de cadena»

Registra les dades clau de cada operació d'estirament per crear un fitxer complet de gestió del cicle de vida:

Data d'estirament, operador, model d'equip;

To abans/després de l'estirament, valor de la tensió, temps de retenció;

Condicions de funcionament de la cadena (càrrega, velocitat, temperatura).

Comparant aquests fitxers, podeu analitzar els patrons d'estirament i deformació de la cadena i proporcionar una base per a ajustos posteriors als paràmetres d'estirament.

2. Comproveu regularment els canvis de to

Desenvolupar un pla d'inspecció de camp de batalla basat en la freqüència de funcionament de l'equip:

Equipament ordinari: inspecció mensual;

Equipament de càrrega pesada/alta velocitat: inspecció setmanal;

Equipament crític (com ara l'accionament principal de la línia de producció): Comprovació puntual durant les inspeccions diàries.

Quan l'allargament del pas arribi al 90% del valor permès, programeu el manteniment amb antelació per evitar fallades sobtades. 3. Optimitzeu l'entorn operatiu per reduir l'acumulació d'estirament de la cadena.
Gestió de la lubricació: afegiu regularment el lubricant adequat (com ara oli mineral o oli sintètic) per reduir el desgast de la cadena i retardar l'allargament del pas.
Control de càrrega: Eviteu el funcionament de sobrecàrrega a llarg termini (la càrrega ha de ser ≤ 85% de la càrrega nominal) per reduir la tensió d'estirament de la cadena.
Neteja i manteniment: Traieu regularment la pols i les impureses de la cadena per evitar un allargament anormal del pas causat pel desgast abrasiu.

4. Errors comuns que cal evitar: aquestes operacions "aparentment raonables" en realitat acceleren l'estirament excessiu

Fins i tot després de dominar els procediments estàndard, molta gent encara cau en conceptes erronis que porten a sobrecarregar-se. Aquí teniu tres errors comuns:

Mite 1: «Com més ajustat sigui l'estirament, millor; eviteu afluixar-lo durant l'operació.»

Veritat: La sobretensió exposa la cadena a una tensió elevada i prolongada, cosa que accelera la deformació plàstica. L'enfocament correcte és mantenir la fletxa de la cadena dins del 2%-4% de la distància central entre els dos pinyons (en transmissió horitzontal). Una menor fletxa indica sobretensió.

Mite 2: “Barrejar cadenes velles i noves per ajustar la longitud estirant-les.”

Veritat: La cadena antiga ja ha patit deformació plàstica. Quan es combina amb la cadena nova per estirar-la, la cadena antiga s'estirarà massa primer a causa de la seva resistència a la tracció més feble, cosa que provocarà una distribució desigual de l'esforç a tota la cadena. L'enfocament correcte és substituir totes les cadenes del mateix sistema de transmissió per unes de noves del mateix model i lot. Idea errònia 3: "Ignorar el desgast del pinyó i simplement estirar la cadena"
Veritat: Si les dents del pinyó estan molt desgastades (les puntes de les dents són punxegudes, les superfícies de les dents s'estan pelant), fins i tot si la cadena s'estira al pas estàndard, s'aplicarà una força desigual durant l'engranament, cosa que provocarà indirectament un estirament excessiu localitzat de la cadena. L'enfocament correcte és comprovar l'estat del pinyó abans d'estirar-lo. Si el desgast del pinyó supera l'estàndard, substituïu el pinyó abans d'estirar la cadena.

5. Resum: Tres principis bàsics per garantir un estirament mecànic controlable

L'estirament excessiu de les cadenes de rodets causat per l'estirament mecànic és essencialment el resultat d'un "error humà" i una "manca de comprensió dels paràmetres". Per evitar completament aquest risc, tingueu en compte els tres principis següents:
Paràmetres primer: Abans d'estirar, cal definir clarament els paràmetres clau de la cadena, com ara la càrrega nominal i l'allargament admissible, i evitar confiar en l'experiència.
Procés controlable: utilitza estiraments per etapes i monitorització en temps real per mantenir la tensió i la deformació dins del rang elàstic.
Manteniment continu: Després de l'estirament, realitzeu inspeccions periòdiques i optimitzeu l'entorn per retardar l'acumulació d'estiraments i allargar la vida útil de la cadena.