درایو زنجیره ای چیست؟- انواع و کاربرد

Chain Drive چیست؟

درایو زنجیره ای یک راه برای انتقال نیروی مکانیکی از یک مکان به مکان دیگر است. درایو زنجیره ای به طور گسترده در وسایل نقلیه مانند دوچرخه و موتور سیکلت برای انتقال نیرو به چرخ ها استفاده می شود. همچنین در ماشین آلات مختلف مورد استفاده قرار می گیرد.

اغلب، قدرت توسط یک زنجیر غلتکی، معروف به زنجیر محرک یا زنجیره انتقال، از روی چرخ دنده چرخ دنده عبور می‌کند و دندانه‌های چرخ دنده با سوراخ‌های حلقه‌های زنجیر به هم متصل می‌شوند. چرخ دنده چرخانده می شود و این زنجیر را می کشد و نیروی مکانیکی وارد سیستم می کند.

زنجیرها از تعدادی پیوند سفت و سخت تشکیل شده اند که توسط اتصالات پین به هم متصل شده اند تا انعطاف لازم برای پیچیدن چرخ های محرک و محرک را فراهم کنند.

این چرخ‌ها دارای دندانه‌های پروفیلی خاص هستند و بر روی شکاف مربوطه در حلقه زنجیر قرار می‌گیرند. چرخ های دندانه دار به عنوان چرخ زنجیر یا چرخ زنجیر اتوبوس شناخته می شوند. بنابراین چرخ‌دنده‌ها و زنجیرها برای حرکت با هم بدون لغزش و اطمینان از نسبت سرعت صحیح محدود می‌شوند.

زنجیر بیشتر برای انتقال سرعت و قدرت از یک شفت به شفت دیگر استفاده می شود که فاصله مرکزی بین محورهای آنها کوتاه باشد مانند دوچرخه، موتور سیکلت، ماشین آلات کشاورزی، نوار نقاله، کارخانه نورد، غلتک جاده و غیره.

زنجیر همچنین می تواند برای فواصل طولانی مرکز تا 8 متر استفاده شود. زنجیر برای سرعت های تا 25 متر بر ثانیه و قدرت تا 110 کیلو وات استفاده می شود. در برخی موارد، انتقال قدرت بالا نیز امکان پذیر است.

زنجیرهایی که در تسمه‌های نقاله نیز استفاده می‌شوند معمولاً زنجیره‌های بلوکی هستند و از بلوک‌های جامد یا چند لایه تشکیل شده‌اند که توسط صفحات جانبی و پین‌ها به هم متصل شده‌اند. بلوک ها با دندانه های چرخ های چرخ زنجیر درگیر می شوند. بسته به ماده ای که جابجا می شود، سطل ها، قلاب ها یا وسایل دیگر به بلوک ها متصل می شوند.

اصطلاحات درایو زنجیره ای

گام زنجیره: این فاصله بین مرکز لولا یک پیوند و مرکز لولای مربوطه یک پیوند مجاور است. معمولاً با p نشان داده می شود.
قطر دایره چرخشی چرخ زنجیر: این قطر دایره ای است که وقتی زنجیره با توپ پیچیده می شود، مراکز لولای زنجیر روی آن قرار می گیرند. مراکز لولای زنجیر و دایره ای که از این مراکز کشیده می شود، دایره های گام نامیده می شوند و قطر آن به قطر دایره گام معروف است.

انواع درایو زنجیره ای

در زیر سه نوع درایو زنجیره ای وجود دارد:

درایو زنجیره ای بالابر و حمل
درایو زنجیر نقاله
یک درایو زنجیره ای انتقال قدرت

زنجیر بالابر و حمل

بالابر وسیله ای است برای بالا بردن یا پایین آوردن بار با استفاده از درام یا چرخ بالابر که طناب یا زنجیری دور آن پیچیده شده است. می توان آن را به صورت دستی، الکتریکی یا پنوماتیکی کار کرد و می تواند از زنجیر، فیبر یا طناب سیم به عنوان وسیله بالابر استفاده کند.

شناخته شده ترین شکل آن آسانسوری است که کالسکه آن توسط مکانیزم بالابر بالا و پایین می آید. اکثر بالابرها با یک قلاب بالابر به بارهای خود متصل می شوند.

این زنجیر برای بلند کردن و تگرگ استفاده می شود و با حداکثر سرعت 0.25 متر بر ثانیه کار می کند. بالابر و زنجیر حاکم بر دو نوع زیر هستند:

زنجیر با حلقه‌های بیضی شکل : این نوع حلقه‌های زنجیره‌ای بیضی شکل هستند. هر اتصال پیوند جوش داده شده است. چرخ دنده های مورد استفاده برای این نوع زنجیره دارای گیرنده هایی برای به دست آوردن پیوند هستند. این نوع زنجیر فقط در سرعت های پایین مانند بالابرهای درون زنجیری و لنگرها برای عملیات دریایی استفاده می شود.
زنجیر با حلقه های مربعی: حلقه های این نوع زنجیر مربعی شکل هستند. چنین زنجیری در بالابرها، جرثقیل ها، لایروبی ها استفاده می شود. هزینه ساخت این نوع زنجیر کمتر از یک زنجیر با حلقه های بیضی شکل است، اما در این زنجیره ها اضافه بار به راحتی کج می شود.

زنجیر نقاله

زنجیر نقاله زنجیره ای است که به طور خاص برای سیستم های نوار نقاله زنجیره ای ساخته شده است. این شامل یک سری یاتاقان ساده است که توسط صفحات اتصال به هم متصل می شوند. هر یاتاقان از یک پین و یک بوش تشکیل شده است که غلتک زنجیر روی آن می چرخد.

این زنجیر برای بلند کردن و انتقال مداوم مواد با سرعت تا 2 متر بر ثانیه استفاده می شود. دو نوع زنجیر نقاله وجود دارد:

زنجیر از نوع مفصل جداشدنی یا قلابی: این نوع زنجیر نقاله در نوار نقاله ای که طول بین انتقال نیرو کوتاه است استفاده می شود.
زنجیر از نوع مفصل بسته: این نوع زنجیر از یک بشکه و حلقه تشکیل شده و به صورت تک ریخته گری ساخته می شود ، سپس زنجیره برای ایجاد استحکام بالا تحت عملیات حرارتی قرار می گیرد.

زنجیر نقاله معمولاً از چدن چکش خوار ساخته می شود. این زنجیرها خاصیت اجرای روان ندارند. زنجیر نقاله با سرعت آهسته حدود 0.8 تا 3 متر بر ثانیه کار می کند.

زنجیر انتقال نیرو

زنجیرهای انتقال قدرت برای انتقال نیروی مکانیکی زمانی که فاصله بین مراکز شفت کوتاه باشد استفاده می شود. این زنجیرها دارای مقرراتی برای روانکاری کارآمد هستند. زنجیرهای انتقال قدرت از سه نوع زیر هستند.

زنجیره بلوک یا بوش
زنجیر غلتکی بوش
زنجیر بی صدا

1) زنجیره بلوک یا بوش

این نوع زنجیر در مرحله اولیه توسعه در انتقال نیرو مورد استفاده قرار گرفت. در هنگام مالش بین دندان ها صدا ایجاد می کند و هنگامی که چرخ دنده نزدیک دندان است یا از دندان خارج می شود، باعث ایجاد صدا می شود. این نوع زنجیر تا حدودی در سرعت های کم به عنوان زنجیر نقاله استفاده می شود.

2) زنجیر غلتکی بوش

یک زنجیره غلتکی بوش شامل یک صفحه خارجی یا صفحه پیوند پین، صفحه داخلی یا صفحه پیوند غلتکی، پین ها، بوش ها و غلتک ها است. یک پین از بوش عبور می کند که در سوراخ غلتک بین دو طرف زنجیر محکم شده است.

غلتک ها آزادانه روی بوش می چرخند که از دندانه های چرخ زنجیر در برابر سایش محافظت می کند. پین ها، بوش ها و غلطک ها از فولاد آلیاژی ساخته شده اند.

زنجیر غلتکی بوش بسیار قوی و ساده برای ساخت است. در شرایط سخت به خوبی عمل می کند. این زنجیر به دلیل برخورد غلطک ها به دندانه های چرخ زنجیر صدای کمی دارد. این زنجیر را می توان در جاهایی که کمی روغن کاری وجود دارد استفاده کرد.

هنگامی که یکی از این زنجیرها به دلیل سایش و کشیدگی قطعات کمی دراز می شود، چرخ زنجیر کشیده شده بیشتر از گام دندانه های چرخ است. غلتک ها به طور ناهموار در حفره های چرخ قرار می گیرند. نتیجه این است که وزن کل روی یک دندان یا چند دندان می افتد. کشش قطعات سایش سطوح غلتکی و دندانه های چرخ زنجیر را افزایش می دهد.

زنجیرهای غلتکی استاندارد شده و بر اساس زمین تولید می شوند. این زنجیر در زنجیره های غلتکی تک ردیفه یا چند ردیفه مانند سیمپلکس، دوبلکس یا سه رشته ای موجود است.

3) زنجیره بی صدا

یک زنجیر بی صدا که به عنوان زنجیره دندان معکوس نیز شناخته می شود. برای از بین بردن اثرات بد ناشی از کشش و ایجاد راه رفتن بی صدا طراحی شده است. هنگامی که زنجیر کشیده می شود و گام زنجیر افزایش می یابد، حلقه ها با شعاع کمی افزایش یافته روی دندانه های چرخ زنجیر سوار می شوند.

این به طور خودکار تغییرات کوچک در گام را تصحیح می کند. لغزش نسبی بین دندانه های زنجیر دندان معکوس و چرخ زنجیر وجود ندارد. هنگامی که به درستی روغن کاری شود، این زنجیر خدمات بادوام می دهد و بسیار روان و بی صدا کار می کند.

مزایای Chain Drive

برخی از مزایای درایوهای زنجیره ای در مقایسه با درایو تسمه و چرخ دنده عبارتند از :

آنها را می توان برای مسافت های طولانی و کوتاه استفاده کرد
چندین شفت و از یک زنجیره رانده می شود
آنها جمع و جور هستند و ابعاد کلی کوچکی دارند
حتی در خطرات آتش سوزی با مشکل بدی مواجه نیست.
دما و شرایط محیطی تاثیری در کار آنها ندارد
کشش اولیه در درایو زنجیر مورد نیاز نیست.
راندمان بسیار بالایی دارند (تا 96%)
بدون لغزش و خزش در طول انتقال قدرت، نسبت سرعت کامل را تضمین می کند.
درایو زنجیره ای به راحتی نصب می شود.
درایوهای زنجیره ای هزینه نگهداری پایینی دارند
آنها می توانند شرایط سایشی را تحمل کنند
آنها می توانند در شرایط مرطوب کار کنند

معایب درایو زنجیره ای

در جاهایی که نیاز سیستم به لغزش است نمی توان از Chain Drive استفاده کرد
در مقایسه با درایوهای تسمه نیاز به تراز دقیق دارد
تولید درایوهای زنجیره ای بیشتر از درایوهای تسمه ای است.
درایو زنجیره ای نیاز به روغن کاری مکرر دارد
ظرفیت بار در مقایسه با درایوهای دنده کمتر است
درایو زنجیر معمولی به دلیل اثر وتر دچار ارتعاش می شود.
آنها برای شفت های غیر موازی مناسب نیستند
آنها را نمی توان در جایی که حرکت دقیق مورد نیاز است استفاده کرد
درایو زنجیره ای نیاز به نصب دقیق و دقیق دارد.
آنها نیاز به تنظیمات برای دستگاه تنش مانند سستی دارند

کاربرد درایو زنجیره ای

درایوهای زنجیره ای در بسیاری از انواع کاربردهای صنعتی استفاده می شوند، مانند:

درایو زنجیره ای، دستگاهی که به طور گسترده برای انتقال نیرو استفاده می شود که در آن شفت ها در فواصل بیشتر از فاصله هایی که چرخ دنده ها برای آن ها کاربردی هستند جدا می شوند.
دکل زنی و جابجایی مواد سنگین
عملیات چنگال بالابر هیدرولیک
افزایش یا کاهش سرعت خروجی راننده با تغییر نسبت دنده بین راننده و چرخ دنده در حال حرکت
بالابرهای بالای سر
عملیات تسمه نقاله
درایو زنجیره ای در چندین صنعت برای اهداف مختلفی مانند صنعت حمل و نقل، ماشین آلات کشاورزی، تجهیزات حمل و نقل مواد، ساخت و ساز ساختمان استفاده می شود.