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Längere Lebensdauer der Antriebskette

Von Tim Morrison 

In der Welt der Antriebskettenwartung gibt es mehrere Situationen, die die Lebensdauer von Rollenketten stark verkürzen. Ketten, die vorzeitig ausfallen, wirken sich auf das Endergebnis eines Herstellers aus, indem sie kostspielige Ausfallzeiten verursachen und die insgesamt verfügbare Produktionszeit reduzieren.

Produktionsstandorte sollten Kaufentscheidungen in der Kette nicht auf den anfänglichen Stückpreis, sondern auf die Gesamtbetriebskosten stützen. Da die Kette eine tragbare Komponente ist, wählen Sie eine Marke, die sowohl langfristige Kosteneinsparungen bietet als auch den Bedarf an Ersatzprodukten reduziert.

Von den vielen Betriebsbedingungen, die zu vorzeitigem Kettenverschleiß und letztendlichem Versagen führen können, ist keine vorherrschender als mangelnde Schmierung, Überlegungen zu Kettenrädern und falsche Kettenauswahl.

Schmierung

Wie bei allen Metallkomponenten, die sich gegenseitig verschleißen, gleiten die Oberfläche des Bolzens und der Buchse einer Kette aneinander.

Wenn eine Kette in das Kettenrad eingreift, verschleißen der Bolzen und die Buchse aneinander. Mit der Zeit verringert dieser mechanische Verschleiß den Außendurchmesser des Stifts und vergrößert den Innendurchmesser der Buchse. Dies erhöht allmählich die relative Teilung zwischen dem Bolzenglied und dem Rollenglied und bewirkt, dass die Gesamtlänge der Kette zunimmt. Dies wird allgemein als Kettendehnung bezeichnet (siehe Abb. 1).

Wenn eine Dehnung auftritt, führt die zunehmende Steigung dazu, dass die Rollen die Zahnflanke des Kettenrads hochkriechen, bis die Kette schließlich einen Zahn überspringt. Die zulässige Dehnung einer Kette in einer Antriebsanwendung hängt von der großen Kettenradzähnezahl ab (siehe Tabelle A). Die zulässige Dehnung einer Kette in einer Förderanwendung beträgt 2 %.

Die zwei effektivsten Strategien, um eine Kettendehnung zu verhindern, sind die richtige Schmierung der Kette oder die Verwendung einer selbstschmierenden Kette.

Richtige Schmierung

Wählen Sie ein Schmiermittel mit einer Viskosität, die das Fließen zum Lagerbereich der Kette (dem kritischen Bereich zwischen Bolzen und Buchse) ermöglicht. Wenn Sie sicherstellen, dass Ihre Schmierung diesen Bereich erreicht, kann die Lebensdauer der Kette erheblich verlängert werden.

Je nach Drehzahl des Antriebssystems kann die Schmierung manuell, im Ölbad oder im Zwangseinspritzverfahren erfolgen.

Stellen Sie sicher, dass die Kette regelmäßig gereinigt wird. Ablagerungen auf einer Kette können sich schnell so ansammeln, dass sie verhindern, dass Schmierung in den Lagerbereich gelangt.

Wählen Sie außerdem eine Kette mit zusätzlichen Funktionen, um sicherzustellen, dass die Schmierung im Bereich der Bolzenbuchsen erhalten bleibt. Zum Beispiel fangen die exklusiven Schmierrillen von Tsubaki an der Innenfläche der Buchse Schmiermittel im kritischen Bereich der Stiftbuchsen ein (siehe Abb. 2).

Selbstschmierende Kette

Verwenden Sie bei Vorgängen, bei denen eine Schmierung nicht praktikabel oder zulässig ist, eine selbstschmierende Kette (z. B. die Lambda-Serie von Tsubaki). Lambda verwendet eine ölimprägnierte Sintermetallbuchse. Wenn der Stift die Buchse während der Kettenradgelenkbewegung berührt, bildet das Öl in der Buchse eine Barriere, die den Verschleiß der Stiftbuchse verhindert. Die Lambda-Kette bietet eine 14-fache Lebensdauer im Vergleich zu einer ungeschmierten Kette.

In Fällen, in denen die Standardkette ordnungsgemäß geschmiert ist, bietet Lambda eine gleichwertige Lebensdauer ohne zusätzliche Schmierkosten. Die Kette ist ideal für Anwendungen, bei denen Verunreinigungen eine ordnungsgemäße Kettenschmierung verhindern, Umweltfaktoren eine konventionelle Schmierung verhindern oder ein versehentlicher Kontakt mit Endprodukten vermieden werden muss.

Überlegungen zum Kettenrad

Das Anbringen und Betreiben der Kette an nicht richtig ausgerichteten Kettenrädern ist ein Rezept für eine Katastrophe (siehe Abb. 3). Die Grundkonstruktion einer Kette besteht darin, die Kraft entlang ihrer Teilungslinie zu übertragen. Das Laufen einer Kette auf falsch ausgerichteten Kettenrädern führt zu einer seitlichen Belastung und bewirkt, dass der Stift krumm und nicht gerade in die Buchse eingreift. Dadurch konzentriert sich der Auflagedruck auf einen Punkt entlang des Bolzens statt auf dessen gesamter Fläche. Aufgrund dieses Phänomens scheren die Kettenbolzen oft am Rand der Buchse.

Ziehen Sie außerdem in Betracht, neue Kettenräder zu installieren, wenn Sie Ihre Kette ersetzen. Dies kann auf den ersten Blick wie ein kostspieliger Ratschlag erscheinen; Es ist gängige Praxis, mehrere Ketten auszutauschen, bevor die Kettenräder gewechselt werden.

Im Allgemeinen läuft eine Kette auf einem verschlissenen Kettenrad. Es ist jedoch ein Beispiel für das Gesetz der abnehmenden Renditen. Im Allgemeinen verringert sich die Gesamtlebensdauer der Kette für jede neue Kette, die auf ein verschlissenes Kettenrad montiert wird. Durch mehrmaliges Wiederholen hält die Kette in der Regel nur einen Bruchteil der ursprünglichen Lebensdauer. Prüfen Sie die Zahndicke am Teilkreisdurchmesser (PKD) und stellen Sie sicher, dass diese nicht unter die in Tabelle B fällt.

Kettenauswahl

Schließlich beginnt eine Hauptursache für Kettenversagen bereits beim Auswahlprozess – indem nicht alle Vorgänge berücksichtigt werden, die für den erfolgreichen Einsatz der Kette in industriellen Anwendungen entscheidend sind.

Wenn die Kette in einer vorhandenen Anwendung verwendet wird, wie schlägt sie dann fehl? Verschleißt es oder bricht es tatsächlich? Wenn es sich dehnt, ist die Kette richtig geschmiert? Kann es richtig geschmiert werden? Ist die Größe ausreichend bemessen, um die erforderliche Leistung oder den erforderlichen Kettenzug zu bewältigen? Wie wurde die Kette ausgewählt? Basierte es auf seiner Zugfestigkeit oder der maximal zulässigen Belastung?

Wenn die Kette reißt, versagt sie dann aufgrund von Zug- oder Ermüdungsbruch? Kannst du den Unterschied erkennen, indem du es dir ansiehst? Wäre eine Superkette besser geeignet? Superketten sind darauf ausgelegt, Stoßbelastungen zu bewältigen, opfern dabei aber die Tragbarkeit. Wenn die Kette jedoch tatsächlich reißt, ist die Dehnung normalerweise kein Problem.

Diese und viele weitere Fragen tragen wesentlich dazu bei, dass von Anfang an die richtige Kette ausgewählt wird. Aus diesem Grund ist es wichtig, Ihren Betrieb mit einem Hersteller abzustimmen, der sich auf Problemlösungsketten spezialisiert hat.

Tim Morrison ist der technische Support-Manager für Tsubaki of Canada Ltd., Mississauga, ON. Weitere Informationen finden Sie unter www.tsubaki.ca.

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