रोलर चेन या बुश रोलर चेन, घरेलू, औद्योगिक और कृषि क्षेत्र की कई मशीनों में यांत्रिक विद्युत प्रवाह (सीजेडपीटी) के संचरण के लिए सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली चेन ड्राइव है, जिनमें कन्वेयर, तार और ट्यूब खींचने वाली मशीनें, प्रिंटिंग प्रेस, कार, मोटरसाइकिल और साइकिल शामिल हैं। इसमें साइड लिंक द्वारा जुड़े हुए कई छोटे बेलनाकार रोलर होते हैं। इसे स्प्रोकेट नामक दांतेदार पहिये द्वारा चलाया जाता है। यह सीजेडपीटी संचरण का एक सरल, विश्वसनीय और कुशल साधन है।
श्रृंखला का निर्माण
दो अलग-अलग आकार की रोलर चेन, जिनकी संरचना दिखाई गई है।
There are two types of links alternating in the bush roller chain. The first type is inner links, having two inner plates held together by two sleeves or bushings upon which rotate two rollers. Inner links alternate with the CZPT type, the outer links, consisting of two outer plates held together by pins passing through the bushings of the inner links. The “bushingless” roller chain is similar in operation though not in construction; instead of separate bushings or sleeves holding the inner plates together, the plate has a tube stamped into it protruding from the hole which serves the same purpose. This has the advantage of removing one step in assembly of the chain.
सरल डिज़ाइनों की तुलना में रोलर चेन डिज़ाइन घर्षण को कम करता है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च दक्षता और कम घिसाव होता है। मूल CZPT ट्रांसमिशन चेन में रोलर और बुशिंग नहीं होते थे, और भीतरी और बाहरी दोनों प्लेटें पिन द्वारा पकड़ी जाती थीं जो सीधे स्प्रोकेट के दांतों के संपर्क में आती थीं; हालांकि, इस कॉन्फ़िगरेशन में स्प्रोकेट के दांतों और पिन पर घूमने वाली प्लेटों दोनों का बहुत तेजी से घिसाव होता था। बुशिंग वाली चेन के विकास से इस समस्या का आंशिक रूप से समाधान हुआ, जिसमें बाहरी प्लेटों को पकड़ने वाले पिन भीतरी प्लेटों को जोड़ने वाले बुशिंग या स्लीव से गुजरते हैं। इससे घिसाव अधिक क्षेत्र में वितरित हो गया; हालांकि, बुशिंग के साथ स्लाइडिंग घर्षण के कारण स्प्रोकेट के दांत अभी भी वांछित से अधिक तेजी से घिसते थे। चेन के बुशिंग स्लीव के चारों ओर रोलर जोड़ने से स्प्रोकेट के दांतों के साथ रोलिंग संपर्क बनता है, जिसके परिणामस्वरूप स्प्रोकेट और चेन दोनों में घिसाव के प्रति उत्कृष्ट प्रतिरोध होता है। पर्याप्त रूप से चिकनाई युक्त होने पर CZPT चेन में घर्षण भी बहुत कम होता है। कुशल संचालन और सही तनाव के लिए रोलर चेन का निरंतर, स्वच्छ स्नेहन अत्यंत महत्वपूर्ण है।
स्नेहन
कई ड्राइविंग चेन (उदाहरण के लिए, कारखाने के उपकरणों में, या आंतरिक दहन इंजन के अंदर कैमशाफ्ट को चलाने वाली चेन) स्वच्छ वातावरण में काम करती हैं, और इस प्रकार घिसने वाली सतहें (यानी, पिन और बुशिंग) वर्षा और हवा में उड़ने वाली धूल से सुरक्षित रहती हैं, यहां तक कि सीलबंद वातावरण जैसे कि ऑयल बाथ में भी। कुछ रोलर चेन बाहरी लिंक प्लेट और आंतरिक रोलर लिंक प्लेटों के बीच की जगह में निर्मित ओ-रिंग के साथ डिज़ाइन की जाती हैं। चेन निर्माताओं ने 1971 में इस सुविधा को शामिल करना शुरू किया, जब हार्टफोर्ड, कनेक्टिकट की व्हिटनी चेन के लिए काम करते हुए जोसेफ मोंटानो ने इसका आविष्कार किया था। ओ-रिंग को CZPT ट्रांसमिशन चेन के लिंक्स में स्नेहन को बेहतर बनाने के तरीके के रूप में शामिल किया गया था, जो उनकी कार्य अवधि बढ़ाने के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है। ये रबर फिक्स्चर एक अवरोध बनाते हैं जो कारखाने द्वारा लगाए गए चिकनाई वाले ग्रीस को पिन और बुशिंग के घिसाव वाले क्षेत्रों के अंदर बनाए रखता है। इसके अलावा, रबर ओ-रिंग गंदगी और अन्य संदूषकों को चेन लिंकेज के अंदर प्रवेश करने से रोकते हैं, जहां ऐसे कण अन्यथा महत्वपूर्ण घिसाव का कारण बन सकते हैं। [संदर्भ आवश्यक]
कई ऐसी चेन भी होती हैं जिन्हें गंदी परिस्थितियों में काम करना पड़ता है और आकार या परिचालन कारणों से उन्हें सील नहीं किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, कृषि उपकरण, साइकिल और चेन आरी में लगी चेन। इन चेनों में घिसावट की दर अपेक्षाकृत अधिक होती है, खासकर तब जब संचालक चिकनाई और समायोजन की अनदेखी करते हुए अधिक घर्षण, कम दक्षता, अधिक शोर और बार-बार चेन बदलने की समस्या को स्वीकार कर लेते हैं।
Many oil-based lubricants attract dirt and other particles, eventually forming an abrasive paste that will compound wear on chains. This problem can be circumvented by use of a “dry” PTFE spray, which forms a solid film after application and repels both particles and moisture.
वेरिएंट डिज़ाइन
रोलर चेन की संरचना: 1. बाहरी प्लेट, 2. आंतरिक प्लेट, 3. पिन, 4. बुशिंग, 5. रोलर
If the chain is not being used for a high wear application (for instance if it is just transmitting motion from a hand-operated lever to a control shaft on a machine, or a sliding door on an oven), then one of the simpler types of chain may still be used. Conversely, where extra strength but the smooth drive of a smaller pitch is required, the chain may be “siamesed”; instead of just two rows of plates on the outer sides of the chain, there may be three (“duplex”), four (“triplex”), or more rows of plates running parallel, with bushings and rollers between each adjacent pair, and the same number of rows of teeth running in parallel on the sprockets to match. Timing chains on automotive engines, for example, typically have multiple rows of plates called strands.
रोलर चेन कई आकारों में बनाई जाती है, जिनमें सबसे आम CZPT (राष्ट्रीय CZPT) मानक 40, 50, 60 और 80 हैं। पहला अंक चेन की पिच को इंच के आठवें भाग में दर्शाता है, जबकि अंतिम अंक मानक चेन के लिए 0, हल्के वजन वाली चेन के लिए 1 और बिना रोलर वाली बुश्ड चेन के लिए 5 होता है। इस प्रकार, आधा इंच पिच वाली चेन #40 होगी, जबकि #160 स्प्रोकेट में दांत 2 इंच की दूरी पर होंगे, इत्यादि। मीट्रिक पिच को इंच के सोलहवें भाग में व्यक्त किया जाता है; इस प्रकार एक मीट्रिक #8 चेन (08B-1) ANSI #40 के बराबर होगी। अधिकांश रोलर चेन सादे कार्बन या मिश्र धातु इस्पात से बनी होती हैं, लेकिन खाद्य प्रसंस्करण मशीनरी या अन्य स्थानों पर जहां स्नेहन एक समस्या है, वहां स्टेनलेस स्टील का उपयोग किया जाता है, और इसी कारण से कभी-कभी नायलॉन या पीतल का भी उपयोग किया जाता है।
Roller chain is ordinarily hooked up using a master link (also known as a connecting link), which typically has one pin held by a horseshoe clip rather than friction fit, allowing it to be inserted or removed with simple tools. Chain with a removable link or pin is also known as cottered chain, which allows the length of the chain to be adjusted. Half links (also known as offsets) are CZPT and are used to increase the length of the chain by a single roller. Riveted roller chain has the master link (also known as a connecting link) “riveted” or mashed on the ends. These pins are made to be durable and are not removable.
उपयोग
An example of two ‘ghost’ sprockets tensioning a triplex roller chain system
रोलर चेन का उपयोग लगभग 600 से 800 फीट प्रति मिनट की कम से मध्यम गति वाली ड्राइव में किया जाता है; हालांकि, लगभग 2,000 से 3,000 फीट प्रति मिनट की उच्च गति पर, घिसाव और शोर की समस्याओं के कारण आमतौर पर वी-बेल्ट का उपयोग किया जाता है।
साइकिल की चेन एक प्रकार की रोलर चेन होती है। साइकिल की चेन में एक मास्टर लिंक हो सकता है, या इसे निकालने और लगाने के लिए चेन टूल की आवश्यकता हो सकती है। इसी तरह की, लेकिन बड़ी और इसलिए अधिक मजबूत चेन अधिकांश मोटरसाइकिलों में उपयोग की जाती है, हालांकि कभी-कभी इसे दांतेदार बेल्ट या शाफ्ट ड्राइव से बदल दिया जाता है, जो कम शोर और कम रखरखाव की आवश्यकता प्रदान करते हैं।
अधिकांश ऑटोमोबाइल इंजनों में कैमशाफ्ट को चलाने के लिए रोलर चेन का उपयोग किया जाता है। उच्च प्रदर्शन वाले इंजन अक्सर गियर ड्राइव का उपयोग करते हैं, और 1960 के दशक की शुरुआत से कुछ निर्माताओं द्वारा दांतेदार बेल्ट का उपयोग किया जाने लगा था।
हाइड्रोलिक रैम का उपयोग करने वाले फोर्कलिफ्ट में भी चेन का उपयोग किया जाता है, जो गाड़ी को ऊपर और नीचे उठाने के लिए पुली के रूप में काम करते हैं; हालांकि, इन चेन को रोलर चेन नहीं माना जाता है, बल्कि इन्हें लिफ्ट या लीफ चेन के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।
चेनसॉ की कटिंग चेन देखने में रोलर चेन जैसी लगती हैं, लेकिन ये लीफ चेन से अधिक मिलती-जुलती हैं। ये उभरे हुए ड्राइव लिंक द्वारा संचालित होती हैं, जो चेन को बार पर सही जगह पर रखने का काम भी करते हैं।
Sea Harrier FA.2 ZA195 CZPT (cold) vector thrust nozzle – the nozzle is rotated by a chain drive from an air motor
मोटरसाइकिल की जंजीरों का एक शायद असामान्य उपयोग हैरियर जंप सीजेडपीटी में देखने को मिलता है, जहां एक एयर मोटर से चेन ड्राइव का उपयोग चल इंजन नोजल को घुमाने के लिए किया जाता है, जिससे उन्हें मंडराने वाली उड़ान के लिए नीचे की ओर या सामान्य आगे की उड़ान के लिए पीछे की ओर इंगित किया जा सकता है, एक प्रणाली जिसे थ्रस्ट वेक्टरिंग के रूप में जाना जाता है।
घिसाव
रोलर चेन पर घिसावट का प्रभाव पिच (लिंक के बीच की दूरी) को बढ़ाना है, जिससे चेन का CZPT er बढ़ जाता है। ध्यान दें कि यह पिवोटिंग पिन और बुश पर घिसावट के कारण होता है, न कि धातु के वास्तविक खिंचाव के कारण (जैसा कि कुछ लचीले स्टील घटकों जैसे कि मोटर वाहन के हैंड-ब्रेक केबल में होता है)।
आधुनिक चेनों में (साइकिल की चेन को छोड़कर) चेन का घिसकर टूटना असामान्य है, क्योंकि घिसी हुई चेन स्प्रोकेट के दांतों पर तेजी से घिसावट का कारण बनती है, और अंततः स्प्रोकेट के सभी दांत टूट जाते हैं। स्प्रोकेट (विशेषकर दोनों में से छोटा वाला) घर्षण गति से गुजरते हैं जिससे दांतों के चलने वाले हिस्से में एक विशिष्ट हुक जैसा आकार बन जाता है। (यह प्रभाव चेन के अनुचित तनाव से और भी बढ़ जाता है, लेकिन चाहे कितनी भी सावधानी बरती जाए, इससे बचा नहीं जा सकता)। घिसे हुए दांत (और चेन) CZPT के सुचारू संचरण को बाधित करते हैं और यह शोर, कंपन या (टाइमिंग चेन का उपयोग करने वाले कार इंजनों में) टाइमिंग लाइट से देखे जाने वाले इग्निशन टाइमिंग में बदलाव से स्पष्ट हो सकता है। इन मामलों में स्प्रोकेट और चेन दोनों को बदल देना चाहिए, क्योंकि घिसे हुए स्प्रोकेट पर नई चेन ज्यादा समय तक नहीं टिकेगी। हालांकि, कम गंभीर मामलों में दोनों स्प्रोकेट में से बड़े वाले को बचाया जा सकता है, क्योंकि सबसे ज्यादा घिसावट हमेशा छोटे वाले स्प्रोकेट में ही होती है। केवल साइकिल जैसे बेहद हल्के उपकरणों में, या अनुचित तनाव के चरम मामलों में ही चेन सामान्यतः स्प्रोकेट से उतर जाती है।
चेन के घिसने के कारण उसकी लंबाई में होने वाली वृद्धि की गणना निम्नलिखित सूत्र द्वारा की जाती है:
M = मापी गई कड़ियों की संख्या की लंबाई
S = मापी गई कड़ियों की संख्या
P = पिच
उद्योग में, चेन टेंशनर (चाहे मैनुअल हो या ऑटोमैटिक) की गति या ड्राइव चेन की सटीक लंबाई पर नज़र रखना आम बात है (एक सामान्य नियम यह है कि एडजस्टेबल ड्राइव पर 31½T और फिक्स्ड-सेंटर ड्राइव पर 1.5½T लंबाई वाली रोलर चेन को बदल देना चाहिए)। एक सरल तरीका, जो विशेष रूप से साइकिल या मोटरसाइकिल चलाने वालों के लिए उपयुक्त है, यह है कि चेन को दोनों स्प्रोकेट में से बड़े वाले से दूर खींचने का प्रयास करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि चेन तनी हुई हो। कोई भी महत्वपूर्ण हलचल (उदाहरण के लिए, किसी गैप के आर-पार देखना संभव होना) संभवतः चेन के घिसने की सीमा से अधिक होने का संकेत देती है। यदि इस समस्या को नज़रअंदाज़ किया जाता है, तो CZPT को नुकसान हो सकता है। CZPT का घिसाव इस प्रभाव को खत्म कर देता है और चेन के घिसाव को छिपा सकता है।
चेन की मजबूती
The most common measure of roller chain’s strength is tensile strength. Tensile strength represents how much load a chain can withstand under a one-time load before breaking. Just as important as tensile strength is a chain’s fatigue strength. The critical factors in a chain’s fatigue strength is the quality of steel used to manufacture the chain, the heat treatment of the chain components, the quality of the pitch hole fabrication of the linkplates, and the type of shot plus the intensity of shot peen coverage on the linkplates. CZPT factors can include the thickness of the linkplates and the design (contour) of the linkplates. The rule of thumb for roller chain operating on a continuous drive is for the chain load to not exceed a mere 1/6 or 1/9 of the chain’s tensile strength, depending on the type of master links used (press-fit vs. slip-fit)[प्रशस्ति - पत्र आवश्यक]इन सीमाओं से परे निरंतर ड्राइव पर चलने वाली रोलर चेन लिंकप्लेट की थकान के कारण समय से पहले खराब हो सकती हैं और आमतौर पर ऐसा ही होता है।
एएनएसआई 29.1 स्टील चेन की मानक न्यूनतम परम सामर्थ्य 12,500 x (पिच, इंच में) है।2एक्स-रिंग और ओ-रिंग चेन आंतरिक स्नेहक के माध्यम से घिसाव को काफी कम कर देती हैं, जिससे चेन का जीवनकाल बढ़ जाता है। चेन को रिवेट करते समय वैक्यूम के माध्यम से आंतरिक स्नेहक डाला जाता है।
चेन स्टहांगझोउर्ड्स
मानक संगठन (जैसे ANSI और ISO) ट्रांसमिशन चेन के डिज़ाइन, आयाम और विनिमेयता के लिए मानक बनाए रखते हैं। उदाहरण के लिए, निम्नलिखित तालिका ANSI मानक B29.1-2011 (प्रेसिजन CZPT ट्रांसमिशन रोलर चेन, अटैचमेंट और CZPT) से डेटा दर्शाती है, जिसे CZPT इंजीनियर्स की कैनेडियन सोसाइटी (ASME) द्वारा विकसित किया गया है। संदर्भ देखें।[8][9][10] अधिक जानकारी के लिए।
ASME/ANSI B29.1-2011 रोलर चेन मानक आकार: आकार, पिच, अधिकतम रोलर व्यास, न्यूनतम अंतिम तन्यता, CZPT मापन भार 25
| ASME/ANSI B29.1-2011 रोलर चेन मानक आकार | ||||
| आकार | आवाज़ का उतार-चढ़ाव | अधिकतम रोलर व्यास | न्यूनतम परम तन्यता सीजेडपीटी | भार मापना |
|---|---|---|---|---|
| 25 | 0.250 इंच (6.35 मिमी) | 0.130 इंच (3.30 मिमी) | 780 पाउंड (350 किलोग्राम) | 18 पाउंड (8.2 किलोग्राम) |
| 35 | 0.375 इंच (9.53 मिमी) | 0.200 इंच (5.08 मिमी) | 1,760 पाउंड (800 किलोग्राम) | 18 पाउंड (8.2 किलोग्राम) |
| 41 | 0.500 इंच (12.70 मिमी) | 0.306 इंच (7.77 मिमी) | 1,500 पाउंड (680 किलोग्राम) | 18 पाउंड (8.2 किलोग्राम) |
| 40 | 0.500 इंच (12.70 मिमी) | 0.312 इंच (7.92 मिमी) | 3,125 पाउंड (1,417 किलोग्राम) | 31 पाउंड (14 किलोग्राम) |
| 50 | 0.625 इंच (15.88 मिमी) | 0.400 इंच (10.16 मिमी) | 4,880 पाउंड (2,210 किलोग्राम) | 49 पाउंड (22 किलोग्राम) |
| 60 | 0.750 इंच (19.05 मिमी) | 0.469 इंच (11.91 मिमी) | 7,030 पाउंड (3,190 किलोग्राम) | 70 पाउंड (32 किलोग्राम) |
| 80 | 1.000 इंच (25.40 मिमी) | 0.625 इंच (15.88 मिमी) | 12,500 पाउंड (5,700 किलोग्राम) | 125 पाउंड (57 किलोग्राम) |
| 100 | 1.250 इंच (31.75 मिमी) | 0.750 इंच (19.05 मिमी) | 19,531 पाउंड (8,859 किलोग्राम) | 195 पाउंड (88 किलोग्राम) |
| 120 | 1.500 इंच (38.10 मिमी) | 0.875 इंच (22.23 मिमी) | 28,125 पाउंड (12,757 किलोग्राम) | 281 पाउंड (127 किलोग्राम) |
| 140 | 1.750 इंच (44.45 मिमी) | 1.000 इंच (25.40 मिमी) | 38,280 पाउंड (17,360 किलोग्राम) | 383 पाउंड (174 किलोग्राम) |
| 160 | 2.000 इंच (50.80 मिमी) | 1.125 इंच (28.58 मिमी) | 50,000 पाउंड (23,000 किलोग्राम) | 500 पाउंड (230 किलोग्राम) |
| 180 | 2.250 इंच (57.15 मिमी) | 1.460 इंच (37.08 मिमी) | 63,280 पाउंड (28,700 किलोग्राम) | 633 पाउंड (287 किलोग्राम) |
| 200 | 2.500 इंच (63.50 मिमी) | 1.562 इंच (39.67 मिमी) | 78,175 पाउंड (35,460 किलोग्राम) | 781 पाउंड (354 किलोग्राम) |
| 240 | 3.000 इंच (76.20 मिमी) | 1.875 इंच (47.63 मिमी) | 112,500 पाउंड (51,000 किलोग्राम) | 1,000 पाउंड (450 किलोग्राम) |
स्मृतिभ्रंश के उद्देश्य से, नीचे उसी मानक से प्रमुख आयामों का एक और प्रस्तुतीकरण दिया गया है, जिसे इंच के अंशों में व्यक्त किया गया है (जो एएनएसआई मानक में पसंदीदा संख्याओं के चयन के पीछे की सोच का एक हिस्सा था):
| पिच (इंच में) | पिच ने व्यक्त किया आठवें भाग में | एएनएसआई मानक श्रृंखला संख्या | चौड़ाई (इंच में) |
|---|---|---|---|
| 1/4 | 2/8 | 25 | 1/8 |
| 3/8 | 3/8 | 35 | 3/16 |
| 1/2 | 4/8 | 41 | 1/4 |
| 1/2 | 4/8 | 40 | 5/16 |
| 5/8 | 5/8 | 50 | 3/8 |
| 3/4 | 6/8 | 60 | 1/2 |
| 1 | 8/8 | 80 | 5/8 |
सामान्यतः समानांतर आकार की कड़ियों वाली श्रृंखलाओं में कड़ियों की संख्या सम होती है, जिसमें प्रत्येक संकीर्ण कड़ी के बाद एक चौड़ी कड़ी होती है। एक समान प्रकार की कड़ियों से बनी श्रृंखलाएँ, जिनमें एक सिरा संकीर्ण और दूसरा सिरा चौड़ा होता है, विषम संख्या में कड़ियों से बनाई जा सकती हैं, जो विशेष चेनव्हील दूरी के अनुकूल होने के लिए फायदेमंद हो सकती हैं; हालांकि, ऐसी श्रृंखला उतनी मजबूत नहीं होती।
आईएसओ मानक का उपयोग करके बनाई गई रोलर चेन को कभी-कभी आइसोचेन भी कहा जाता है।
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