Rullaketju ( us. Gall 's chain englanniksi . Galls chain ) on eräänlainen käyttöketju . Sitä käytetään pääasiassa mekaanisen voiman siirtämiseen erilaisissa mekanismeissa, kuljetus- ja maatalouskoneissa , mukaan lukien moottoripyörät , autot , polkupyörät , kuljettimet , kuormaajat , painokoneet ja monet muut. Tämä on yksinkertainen, luotettava voimansiirtokeino korkealla hyötysuhteella [1] . Tämäntyyppinen käyttöketju on yleisin, ja sitä tuotetaan kaikkialla maailmassa suuria määriä, mukaan lukien suuret pitkälle erikoistuneet yritykset [2] [3] [4] . Ketjujen rakenne ja vakiokoot ovat standardoituja.
Virallisesti uskotaan, että rullaketjun keksi Hans Renold vuonna 1880 , mutta tekijän uskotaan kuuluvan Leonardo da Vincille , jonka luonnoksissa jo 1500-luvulla esitettiin ketju, jossa on käytetty nykyaikaisten rullien kaltaisia elementtejä. [5]
Ketju koostuu kahden tyyppisistä vuorottelevista lenkeistä. Ensimmäinen on sisälenkki, jossa on kaksi levyä, joita pitää yhdessä kaksi jäykästi kiinnitettyä holkkia, joihin on asennettu vapaasti pyörivät rullat. Toinen, ulompi lenkki, koostuu kahdesta ulkolevystä, joita pitävät yhdessä puristetut telat (englanninkielisessä terminologiassa tapit), jotka kulkevat sisälenkkien holkkien läpi. Kun ketju koskettaa hammaspyörää, rulla pyörii hampaan yli ja korvaa liukukitkan tässä avoimessa parissa vierintäkitkalla, mikä yleensä parantaa tehokkuutta ja vähentää vaihteiston kulumista.
Sisälenkillä voi olla myös "holkkiton" malli , jossa holkin rooli suoritetaan tarkasti tehdyllä sisälevyjen toisiaan vastakkain olevien reikien syvällä pisteyllä. Tällainen ketju on huomattavasti halvempi valmistaa, mutta vähemmän kestävä johtuen pullistumien seinämien pienestä paksuudesta, niiden epäoptimaalisesta materiaalista ja sisälenkin levyjen keskinäisestä liikkuvuudesta.
Ketjun kytkemiseen / irrottamiseen käytetään erikoistyökaluja - "puristaa", joka on pieni jäykkä puristin, jossa on pitkänomainen kova teräsruuvi, jonka halkaisija on hieman pienempi kuin ketjun rulla. Usein käytetään myös kokoontaitettavia ulkoisia linkkejä ("lukkoja"). Ne on helppo ostaa erikseen kaikkiin yleisiin ketjukokoihin, mutta suuremman leveyden vuoksi ne voivat häiritä ketjun kulkua mekanismissa.
Tunnetaan eräänlainen kaarevilla levyillä varustettu ketju, jossa linkin etuosa (ehdollisesti) on samanlainen kuin sisäpuoli ja takaosa - taivutuksen jälkeen - ulkopuolelle (ketju näyttää "joulukuuselta"). Suunnittelun etuja ovat, että ensinnäkin kaikki lenkit ovat samat ja yksi lenkki on mahdollista irrottaa kootusta ketjusta, ja toiseksi ketju on joustavampi ja kestää paremmin iskukuormituksia. Haittapuolena on, että lisääntynyt elastinen jännitys kuormituksen alaisena vaikuttaa voimansiirron kinematiikkaan. Yksi tällainen lenkki voidaan lisätä tavalliseen ketjuun, jotta piiriin saadaan pariton määrä lenkkejä.
Suurten voimien siirtämiseksi ketjut tehdään moniriviseksi - useita rivejä lenkkejä jokaisessa rullassa (kotimaisen GOST:n mukaan - jopa 4 riviä), jotka työskentelevät kiinteillä monirenkaisilla ketjupyörillä.
Ensimmäiset rullaketjut ja standardit niille luotiin brittiläisessä tuumajärjestelmässä , joten valmistettujen ketjujen nousu ja muut mitat ovat tuuman kokonaisten murto-osien kerrannaisia, ja millimetreinä ne ilmoitetaan 2-3 desimaalin tarkkuudella .
Venäjällä rullaketjujen suunnittelu, valikoima ja merkinnät määräytyvät GOST 13568-97:n - Neuvostoliiton standardin mukaan, joka on saatettu jonkin verran kansainvälisen ISO 606-94 -standardin mukaiseksi. Yhdysvalloissa sovelletaan ANSI B29.1-2011 -standardia.
Kotimaisessa GOST:ssa hyväksytty nimitysjärjestelmä on melko monimutkainen (yksittäiset merkinnät sisältävät enintään 15 merkkiä), valikoima ei ole täysin sama kuin ulkomainen. Tällä hetkellä Neuvostoliiton järjestelmää ei käytännössä käytetä kuluttajasektorilla, ja se antaa tilaa yksinkertaiselle kansainväliselle 3-numeroiselle merkinnälle, joka osoittaa pääketjun mitat tuuman kahdeksasosissa : ensimmäinen numero on äänenkorkeus (esimerkiksi 525. ketjussa 5 * (25,4 / 8) = 15,875 mm), kaksi viimeistä - sisälevyjen välinen etäisyys desimaaliluvulla 0,5:n askelin (525. ketjulle 2,5 * (25,4/8) = 7,9375 mm) [6] . On väliarvoja (ketjut 428, 532 jne.) - ne on helpompi määrittää taulukosta. Tämä merkintä on usein kohokuvioitu suoraan ulompiin ketjulevyihin.
Joidenkin yleisten ketjujen merkinnät ja mitat, mm:
| Ketju | Ketjun nousu | Rullan leveys | Rullan halkaisija |
| 415 | 12.70 | 4.88 | 7.75 |
| 420 | 12.70 | 6.35 | 7.75 |
| 428 | 12.70 | 7.75 | 8.51 |
| 520 | 15.88 | 6.35 | 10.16 |
| 525 | 15.88 | 7.85 | 10.16 |
| 530 | 15.88 | 9.53 | 10.16 |
| 532 | 15.88 | 9.53 | 11.10 |
| 630 | 19.05 | 9.53 | 11.91 |
| 632 | 19.05 | 9.66 | 12.68 |
Rullaketju on joukko avoimia kitkapareja, joista jokaisen pieni kuluminen lisää koko ketjun merkittävää venymistä. Avovaihde on puhdistettava ja voideltava säännöllisesti luotettavan toiminnan varmistamiseksi.
Rasvojen käyttö edellyttää niiden alustavaa sulattamista (poistetun ketjun "keittämistä") tai liuottamista (nykyaikaiset erikoisvoiteluaineet ketjuille, mukaan lukien aerosolit), jotta öljy tunkeutuu kaikkiin sisäisiin rakoihin. Kun ketju jäähtyy tai liuotin on haihtunut, rasva pysyy tiukasti rakoissa; ketjun ulkopuoli on pyyhittävä kuivaksi. Erikoisrasvaketjujen voiteluaineisiin voidaan lisätä myös tahmeita aineita vähentämään voiteluaineen irtoamista ketjun liikkuessa sekä kiinteitä äärimmäisiä paineita ja kitkaa estäviä komponentteja - esimerkiksi grafiittijauhetta .
Suojaamattomassa ketjussa (esimerkiksi polkupyörän ketjussa) on toivottavaa, että lika ja vanhan rasvan jäämät huuhdellaan säännöllisesti kokonaan. Käytetään liuottimia, kuten kerosiinia, kuumaa vettä pesuaineineen jne. Pyöräilijöille "ketjunpuhdistuskoneita" valmistetaan poistamatta niitä pyörästä - teloilla varustetut ylätelineet, joissa ketju kulkee useiden mutkien läpi. Pesun jälkeen ketju on kuivattava nopeasti ja voideltava uudelleen.
Laadukkaat ketjut - erityisesti nykyaikaiset moottoripyörät - voidaan varustaa öljytiivisteillä, jotka asetetaan lenkkien väliin asennuksen aikana yhdessä voiteluaineen - pyöreän (O-rengas) tai muotoillun (X-rengas) -osan kumirenkaiden kanssa. Tällaisen ketjun vakaan toiminnan ajanjakso määräytyy tiivisteiden kulumisajan perusteella ja kasvaa useita kertoja tavalliseen verrattuna. Haitat - suurempi tehohäviö taivuttamalla ketjua, jopa useita litroja. Kanssa. moottoripyörän peruutusvaihteessa hieman korkeampi hinta ja kokonaisleveys.
Käytössä on myös lukuisia muunnelmia käyttökoteloista - yksinkertaisista pölynestoaineista jäykkään öljyhauteella varustettuihin. Kotelo pidentää huomattavasti ketjun käyttöikää, mutta samalla vaikeuttaa sen hallintaa ja ketjun lyönnin takia sen on oltava melko tilava. Jäykässä kotelossa ketjun katketessa yksi ketjupyöristä voi tukkeutua, pahimmassa tapauksessa vetopyörä. Siksi moottoripyörissä jäykät kotelot hylättiin, niitä ei laitettu ollenkaan tai käytettiin helposti tuhoutuvia rakenteita.
Kiinteiden mekanismien avoimet ketjut voidaan voidella nestemäisellä öljyllä tippavoitelukoneilla.
Rullaketjun kitkavoimat ovat pienemmät kuin yksinkertaisemmissa malleissa, kuten holkkiketjuissa ilman pyöriviä rullia. Tämä parantaa tehokkuutta ja vähentää kulumista raskaassa kuormituksessa ja likaisissa olosuhteissa. Rullaketjujen nopeutta rajoittavat kuitenkin rullien suhteellisen suuri massa ja niiden halkeamisen mahdollisuus voimansiirron hampaisiin osuessa. Samanaikaisesti öljyhauteessa optimaalisissa olosuhteissa toimiva holkkiketju on melko kestävä, vähemmän meluisa ja heikentää hieman koko mekanismin tehokkuutta. Siksi suurnopeuksisissa koneissa, esimerkiksi polttomoottoreiden ajoituksessa ja moottorin vaihteistoissa , käytetään muun tyyppisiä ketjuja - holkki- tai lamellireynolds-ketjua .