ドライブチェーンから長寿命を得る

ティム・モリソン著

ドライブチェーンのメンテナンスの世界では、ローラーチェーンの耐用年数を大幅に短縮するいくつかの状況があります。早期に故障したチェーンは、コストのかかるダウンタイムを引き起こし、利用可能な全体的な生産時間を短縮することで、メーカーの収益に影響を及ぼします。

製造サイトは、初期単価ではなく、総所有コストに基づいてチェーン購入の決定を行う必要があります。チェーンはウェアラブルコンポーネントであるため、長期的なコスト削減と交換製品の必要性の両方を提供するブランドを選択してください。

チェーンの早期摩耗や最終的な故障を引き起こす可能性のある多くの動作条件の中で、潤滑の欠如、スプロケットの考慮事項、および不適切なチェーンの選択ほど支配的なものはありません。

潤滑

互いに摩耗するすべての金属部品と同様に、チェーンのピンとブッシングの表面は互いにスライドします。

チェーンがスプロケットにかみ合うと、ピンとブッシングが互いに摩耗します。時間の経過とともに、この機械的摩耗によりピンの外径が減少し、ブッシングの内径が増加します。これにより、ピンリンクとローラーリンク間の相対音感が徐々に増加し、チェーンの全長が増加します。これは一般にチェーンストレッチと呼ばれます（図1を参照）。

伸びが発生すると、ピッチが増加すると、チェーンが最終的に歯をジャンプするまで、ローラーがスプロケットの歯面を「クロール」します。ドライブアプリケーションで許容されるチェーンの伸びは、スプロケットの歯数が多いかどうかによって異なります（表Aを参照）。コンベヤーアプリケーションでのチェーンの許容ストレッチは2％です。

チェーンの伸びを防ぐための2つの最も効果的な戦略は、チェーンを適切に潤滑するか、自己潤滑チェーンを採用することです。

適切な潤滑

チェーンのベアリング領域（ピンとブッシングの間の重要な領域）に流れることができる粘度の潤滑剤を選択してください。潤滑油がこの領域に到達できるようにすることで、チェーンの寿命を大幅に延ばすことができます。

ドライブシステムの速度に応じて、潤滑剤は手動で、油浴で、または強制噴射法を使用して供給される場合があります。

チェーンが定期的に清掃されていることを確認してください。チェーンに残った破片は、潤滑剤がベアリング領域に到達するのを妨げるポイントまですぐに蓄積する可能性があります。

さらに、機能が追加されたチェーンを選択して、ピンブッシング領域で潤滑が維持されるようにします。たとえば、重要なピンブッシング領域のブッシングトラップ潤滑剤の内面にある椿独自の潤滑溝（図2を参照）。

自己潤滑チェーン

潤滑が実用的でない、または許可されていない操作では、自己潤滑チェーンを使用します（椿のラムダシリーズがその一例です）。ラムダは、オイルを含浸させた焼結金属ブッシングを使用しています。スプロケットのアーティキュレーション中にピンがブッシングに接触すると、ブッシング内のオイルがバリアを形成し、ピンブッシングの摩耗を防ぎます。ラムダチェーンは、無潤滑チェーンと比較して14倍の寿命があります。

標準チェーンが適切に潤滑されている場合、ラムダは追加の潤滑コストなしで同等の寿命を提供します。チェーンは、汚染物質によってチェーンが適切に潤滑されない、環境要因により従来の潤滑が妨げられる、または最終製品との偶発的な接触を回避する必要があるアプリケーションに最適です。

スプロケットに関する考慮事項

適切に位置合わせされていないスプロケットにチェーンを取り付けて操作することは、災害のレシピです（図3を参照）。チェーンの基本的な設計は、ピッチラインに沿って力を伝達することです。ずれたスプロケットでチェーンを動かすと、横方向の荷重が発生し、ピンが真っ直ぐではなく曲がったブッシングにかみ合います。これにより、ベアリング圧力は、ピンの表面全体ではなく、ピンに沿った1点に集中します。多くの場合、この現象のためにチェーンピンがブッシングの端でせん断します。

さらに、チェーンを交換するときは、新しいスプロケットの取り付けを検討してください。これは、表面上はコストのかかるアドバイスのように思えます。スプロケットを交換する前に、いくつかのチェーンを交換するのが一般的な方法です。

一般的に、チェーンは摩耗したスプロケット上を走ります。ただし、これは収穫逓減の法則の一例です。一般に、摩耗したスプロケットに新しいチェーンを取り付けるたびに、チェーン全体の寿命が短くなります。これを数回行うと、通常、チェーンは元の寿命のほんの一部しか持続しません。ピッチ円直径（PCD）で歯の厚さをチェックし、表Bの厚さを下回らないことを確認します。

チェーンの選択

最後に、チェーン障害の主な原因は、選択プロセスから始まります。産業用アプリケーションでチェーンを正常に使用するために重要なすべての操作を考慮に入れていないためです。

チェーンが既存のアプリケーションで使用されている場合、どのように失敗しますか？それは摩耗しますか、それとも実際に壊れますか？伸びる場合、チェーンは適切に潤滑されていますか？適切に潤滑できますか？サイズは、必要な馬力またはチェーンプルを処理するのに十分な定格ですか？チェーンはどのように選ばれましたか？引張強さによるものですか、それとも最大許容荷重によるものですか？

チェーンが破損している場合、引張りまたは疲労による破損が原因で破損していませんか？それを見て違いがわかりますか？スーパーチェーンの方が適していますか？スーパーチェーンは衝撃荷重を処理するように設計されていますが、その過程で摩耗性を犠牲にします。ただし、チェーンが実際に壊れている場合は、通常、ストレッチは問題になりません。

これらは、他の無数の質問とともに、正しいチェーンが最初から選択されることを保証する上で重要な役割を果たします。そのため、問題解決チェーンを専門とするメーカーと業務を連携させることが重要です。

Tim Morrisonは、オンタリオ州ミシサガにあるTsubaki of CanadaLtd。のテクニカルサポートマネージャーです。詳細については、www.tsubaki.caをご覧ください。

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