Размышления о цепном приводе (износоустойчивость)
привет
думаю многие из нас читали журнал Норкоромана.
чиркнул ему пару мыслей по износоустойчивости привода.
решил что некоторым тоже интересно будет почитать, дай думаю повешу тут. жду от вас фоток систем, цепей, коментариев.
*привет
читаю твой журнал регулярно.
недавно добрался до калибра цепей.
ты там обещался написать про износ цепей и системы, по выбору их и что то там еще...
но вроде так и не написал
меня сейчас тоже это очень интересует.
вот например с сайта Бауманки лекция по цепным передачам:
http://www.bmstu.ru/~rk3/okdm/lect/lect_13.htm
если набрать в яндексе "цепные передачи", это будет вторая ссыль.
там интересно рассказывают о конструкции цепей и способах продления долговечности. например втулок в своей велоцепи (недорогая KMC) я вообще не обнаружил (рис 13.3,2 деталь из лекции), хотя они логичны-детали шарнира должны быть максимально твердыми в то время как сами звенья должны быть максимально прочными на разрыв.
также втулки и валики (пины) в данной лекции показанные обеспечивают большую поверхность контакта, а следовательно большую износоустойчивость, чем стандартные велоцепи в которых роль втулки выполняют вмятые края внутренних звеньев.
соответсвенно возникает вопрос, а чем же реально отличаются цепи линеек известных кампаний друг от друга?
если отталкиваться от того, что единственная цель производителя срубить бабла, становится понятно, почему нет втулок и термодифузного хромирования.
опыт велокатания у меня не такой большой,как у тебя, скорее мне просто нравятся технические устройства, нравится ковырятся и учиться разбираться в них.
и есть небольшой опыт по металлоконструкциям и их расчету.
соответсвенно стал думать, что же максимально соответсвует моим запросам (максимум пробега за минимальные деньги).
понятно, что износ цепи определяет износ шарниров, который напрямую зависит от твердости втулок и валиков(пинов). если в велоцепях действительно такая твердость, как указано в этой лекции, то надфиль или напильник советский, а также сверло качественное просто затупится об такую сталь.
теперь чиркну свои соображения по работе система-кассета-цепь.
шаг зубцов на звездах кассеты и системы по идее должен быть равен шагу цепи. к этому я пришел следующим рассуждением:
у каждого велосипедиста раз в 100-200 км (в больинстве случаев значительно чаще) бывают случаи, когда он едет в горку, включает маленькую ведущую (переднюю) звезду и большую сзади, встает на педалях и начинает с силой давить на них.
на малой спереди у меня 22 зуба, радиус её 45 мм. а радиус шатуна 175 мм. если учесть что я стою на педалях то получается что я давлю всем своим весом на педаль, а в некоторых случаях даже больше. возмем это усилие за 1Кн, тогда за счет рычага сила растяжения цепи возрастает до 4Кн.
если же шаг цепи больше или меньше шага зубов на звездах, то цепь давит только на один зуб звезды.
толщина среднестатистического зуба 1.7 мм опора ролика не более 3мм*1.7= 5.1 квадратных мм
соответсвенно давление 4кн на 5.1мм^2 даст давление 4*20= 80КН/см квадратный. это очень много. такую нагрузку не способна принять сталь звездочки, так как стали начинают разрушаться от 25 кн/см квадратный. необратимые деформации в них возникнут и при меньших нагрузках. есть и более качественные стали, но даже лучшие из них не способны принять такую нагрузку без необратимых деформаций.
а это значит, что если шаг цепи больше или меньше чем шаг звезд, то цепь будет жрать звезды. если шаг цепи больше, то она будет вылезать выше на зубцы.(так как количество шагов одинаковое, а диаметр окружности не меняется не может изменится и шаг зубцов. пока цепь не начнет вылезать выше по зубцам, увеличивая окружность и тем самым шаг зубцов на звездах.) если шаг цепи меньше шага звезд, она будет просто жрать сталь зубцов и если смотреть на звезды кассеты то зубцы как бы будут смещаться по часовой стрелке.
теперь же рассмотрим работу цепи и звезд при условии одинакового шага. работают сразу несколько звеньев цепи на звезде. не более 5, я пологаю: рассмотрим тот же пример с 4кн.
(препод в универе учил рассматривать крайности для того чтобы разобраться в чем то). цепь с ведущих звезд приходит с натяжением 4 кн на ведмые звезды.все сегменты на участке между звездами растянуты одинаково(сталь вначале упруго удлинняется при растяжении и упруго сминается при сжатии). цепь передает некоторое усилие на первый зуб ведомой звезды. дальше к рабочим зубам все участки цепи растянуты меньше в процентном соотношении (нагрузка на цепь уже менье-первый зуб снял часть её с цепи). следовательно второй зуб получает меньшее усилие с цепи, чем первый. третий еще меньше и так далее. (при небольших нагрузках сталь испытывает упругие деформации)
соотношение указать трудно без расчетов, но это не очень и нужно.(рассчитать реально, если знать характеристики стали цепи)
таким образом на звезды кассеты цепь поступает без нагрузки.
сходит она с них со значительной нагрузкой, но там она не сильно работает по зубу если шаг одинаковый, но просто убивает его если шаг цепи больше.дальше цепь разгибается и идет до ведущей звезды. там сгибается и процесс с точностью до наоборот(зеркальный) тому, что был на ведомых(задних) звездах.
таким образом видно, что износ звезд определяется в основном износом цепи. а износ цепи-износом шарниров, которые за один круг сгибаются и разгибаются под большим усилием, чем любой другой элемент ходовой. больше нигде нет значительного трения под нагрузкой. в основном окатывание.
вытекает вопрос: сколько цепей стоит использовать с кассетой?
метод крайностей: если цепей будет 1000, то зубцы скорее всего будут снашиваться быстрее чем цепь.
тогда новая цепь из круга (номером так 800) будет обладать меньшим шагом чем звезды и начнет жрать их.
да и стоимость этих цепей будет запредельная, что лишает этот ход всякого смысла.
одна цепь слишком быстро сожрет кассету.(я рассматриваю только стальные кассеты, так как плохо знаю свойства алюминия)
если цепь стоит 200 рэ, а кассета 400, то логично использовать 3-4 цепи с одной кассетой и менять их через какие то пробеги. у меня нет велокомпа, но обычно у меня чистка- 5дней-смазка- 5 дней-смазка-5дней-чистка.
для очистки цепи я снимаю ее и кидаю в бутылку с керосином.
он обладает самой большой проникающей способностью. (на этом его свойстве основан даже один из методов проверки на герметичность) потом сушу и ставлю новую цепь из круга.
максимальная очистка, минимальный износ кассеты, равномерный с износом цепей.
остается вопрос, насколько цепи имеющиеся в продаже отличаются по износоустойчивости? цена у них отличается в 2-5 раз, что значительно. я взял надфиль и пару раз сьездил по своей простой и дешевой кмс.
пин надфиль не берет совсем, значит твердость у него примерно как написано в лекции (64 HRC) а вот втулку он берет в легкую, значит твердость втулки-говно.
вопрос, бывают ли цепи такой конструкции, как показаны на рисунке в лекции?
если бывает и там соответсвующая твердость у втулки, то можно ожидать повышение износа в разы, а при хромировании в десятки раз по сравнению с моей цепью.
какие цепи на твой взгляд лучшие по соотношению цена/износоустойчивость? и что ты вообще думаешь об износоустойчивости ходовой? вот изложил свои мысли как есть,
нет никакой гарантии что они верные, но очень похожи на правду.
хотелось бы прочитать твои идеи по ходовой, посмотреть фотки кассет и систем, которые работали с одной цепью, с 3-5 цепями;
посмотреть фотки разобранных цепей-дорогих и дешевых...
хороших и плохих на твой взгляд.
по характеру их износа можно было бы подобраться к оптимальному варианту поближе. =)
вот в принципе и все.
спасибо за интересный журнал!
с уважением,
skwor*
|
|
Ответить с цитированием
Сообщение от Simak793
