Especificacións da roda da cadea do guincho de áncora: Compatibilidade coas cadeas estándar DIN 766, DIN 764 e ISO

Por que a "roda de cadea estándar" non é unha especificación universal: os tres estándares contrapostos

Levo quince anos deseñando sistemas de guindastres hidráulicos en Yining Hydraulic, e o erro de especificación máis custoso que atopo na adquisición de guindastres de áncora é a suposición de que "roda de cadea estándar" significa o mesmo en todos os fabricantes.Existen tres normas principais de cadeas en uso activo a nivel mundial (DIN 766, DIN 764 e ISO 16726/ISO 67) e unha roda de cadea deseñada para unha norma non funcionará con seguridade cunha cadea doutra norma.As diferenzas non son cosméticas: inclúen o paso do peto, o diámetro da raíz, o ángulo do perfil do dente e a relación entre o diámetro da cadea e o paso, que determina como asenta o elo da cadea no peto da roda.

A DIN 766 é a norma de elos curtos desenvolvida orixinalmente para aplicacións xerais de elevación e mariñas. O parámetro definitorio: o paso é igual a aproximadamente 6 veces o diámetro da cadea (6d). Este espazado relativamente axustado dos elos maximiza a área de contacto entre a cadea e a roda, distribuíndo a carga entre varios dentes e reducindo a tensión individual dos dentes. A DIN 764 é a norma de elos longos onde o paso é igual a aproximadamente 8 veces o diámetro da cadea (8d). O espazado máis longo dos elos reduce o peso da cadea por metro e permite que a cadea de maior diámetro se enrole arredor de rodas de radio máis axustado. A ISO 16726 (e a ISO 67 relacionada para cadeas de amarre) tenta harmonizar estas normas internacionalmente, pero introduce pequenas diferenzas dimensionais que afectan á compatibilidade.

A consecuencia práctica de mesturar estándares: se instalas unha cadea DIN 766 nunha roda de cadea DIN 764 (ou viceversa), os elos da cadea non asentarán completamente nos petos da roda.Os elos desprazaranse polos bordos do peto en lugar de polo fondo do peto, concentrando a carga nun contacto lineal en lugar dun contacto superficial. O resultado é un desgaste rápido do bordo do peto, deformación do elo da cadea e, en casos graves, salto da cadea onde a cadea sae do peto baixo carga. Eu mesmo levei a cabo investigacións de garantía nas que a causa principal dunha falla catastrófica da roda da cadea foi unha cadea DIN 764 comprada polo operador da embarcación para substituír unha cadea DIN 766 desgastada porque "o diámetro parecía o mesmo". SegundoDocumentación das normas DIN, mesmo as cadeas de diámetro nominal idéntico (por exemplo, 16 mm) de diferentes estándares teñen requisitos de xeometría de peto diferentes.

Fundamentos da xeometría da roda de cadea: diámetro de paso, diámetro exterior e diámetro de raíz

Unha roda de cadea (tamén chamada roda dentada salvaxe ou roda dentada de cadea) defínese por tres diámetros críticos: diámetro de paso (Dp), diámetro exterior (Da) e diámetro de raíz (Df).O diámetro primitivo é o diámetro do círculo teórico no que se articulan os elos da cadea mentres se envolven arredor da roda; é o diámetro funcional o que determina a velocidade da cadea para unhas RPM da roda determinadas. O diámetro exterior mídese a través das puntas dos dentes e é o diámetro maior da roda. O diámetro da raíz mídese a través da parte inferior dos petos entre os dentes.O diámetro de paso calcúlase como Dp = P / sen(180/Z), onde P é o paso da cadea (espazado entre elos) e Z é o número de cavidades (dentes) na roda.Para unha cadea DIN 766 con 16 mm de diámetro e unha relación de paso de 6:1, o paso é de 96 mm e unha roda de 5 petos ten Dp = 96 mm / sen (36 graos) = 163,5 mm.

O propio peto ten tres dimensións críticas: ancho do peto (debe acomodar o ancho do elo da cadea máis 0,5-1,5 mm de folgura), profundidade do peto (debe acomodar o diámetro do elo máis 1-2 mm para a eliminación de residuos) e ángulo de paso do peto (debe coincidir exactamente co ángulo de paso da cadea para evitar a desaxuste entre elo e peto).A tolerancia á anchura do peto é a dimensión máis crítica: se é demasiado apertada, a cadea atácase durante o enganche; se é demasiado solta, a cadea desvíase lateralmente, o que provoca un desgaste desigual dos dentes.A tolerancia estándar do ancho do peto para as rodas de guincho de áncora mariña é de +0,3 mm a +0,8 mm por riba do ancho nominal do elo da cadea.

Especificacións da cadea DIN 766: o estándar de elo curto empregado en aplicacións mariñas europeas

A DIN 766 é a norma de cadea dominante para os guindastres de áncora mariños de orixe europea e o estándar arredor do cal están deseñados a maioría dos guindastres de áncora hidráulicos Yining para os mercados europeos e de Oriente Medio.A norma especifica a relación entre o diámetro da cadea (d) e as dimensións do elo: paso (t) = 6d, ancho interior (b1) = 3,5d para tamaños de cadeas mariñas comúns. Para unha cadea DIN 766 de 16 mm: paso = 96 mm, ancho interior = 56 mm, lonxitude interior = 80 mm. A tolerancia no paso é de +0,033d, o que significa que para unha cadea de 16 mm, a tolerancia no paso é de +0,53 mm nun elo.

O deseño dunha roda de cadea para DIN 766 require un cadro que aloxe o perfil completo do elo: un elo horizontal atópase no cadro co seu eixe longo aliñado co eixe da roda, mentres que o elo vertical (que conecta os elos horizontais adxacentes) pasa a través do espazo entre dentes.O perfil do dente debe proporcionar espazo libre suficiente para que a ligazón vertical entre e saia do peto sen interferencias mentres xira a roda. EnHidráulico Yining, os nosos guindastres de áncora da serie IYM están deseñados coa xeometría de peto DIN 766 por defecto, e as xeometrías de peto DIN 764 e ISO están dispoñibles como opcións especificadas. A roda de cadea está mecanizada en aceiro de aliaxe 42CrMo, temperado e revenido a HRC 45-50, con flancos de dentes endurecidos por indución a HRC 55-58 para maior resistencia ao desgaste.

Especificacións de cadeas DIN 764: o estándar de elo longo para aplicacións de diámetro de cadea elevado

A norma DIN 764 especifica unha relación paso-diámetro maior (8d) en comparación coa norma DIN 766 (6d), o que produce cadeas aproximadamente un 33 % máis longas por elo para o mesmo diámetro de cadea.Este paso máis longo serve para dous propósitos: reduce o peso da cadea por metro (menos elos por metro significa menos peso do aceiro) e permite que a cadea se enrole arredor de rodas de radio máis pequeno (o elo máis longo pode articularse sobre unha curva máis pechada sen atascarse). Para aplicacións onde o guincho de áncora debe manexar unha cadea de gran diámetro (máis de 20 mm) pero a embarcación ten un espazo limitado para o aceiro, a xeometría de paso longo da norma DIN 764 é a opción preferida.

A xeometría do peto da roda de cadea DIN 764 é fundamentalmente diferente da DIN 766: o peto é máis longo (para acomodar o elo máis longo), menos profundo (porque o ángulo do elo que entra no peto é menos agudo) e o perfil do dente é máis aberto para permitir que o elo vertical máis longo saia libre.Unha trampa común na adquisición: os fabricantes chineses ás veces citan a "roda de cadea estándar DIN" sen especificar 766 ou 764, supoñendo que o comprador quere o estándar nacional (que normalmente é DIN 764 no mercado chinés).O comprador recibe unha roda DIN 764 para a súa cadea DIN 766 e as superficies de incompatibilidade durante a instalación. Recomendo encarecidamente especificar o estándar exacto e o diámetro da cadea na orde de compra, sen confiar no termo "estándar". PorISO 16726:2018Especificacións da roda da cadea de amarre, a norma require unha marcaxe explícita do estándar e do diámetro da cadea na propia roda.

Rodas de cadea ISO 16726: como a norma internacional difire das versións DIN

A ISO 16726 (Buques e tecnoloxía mariña — Rodas de cadea para cadeas de áncora con espiga) é a norma internacional que ten como obxectivo unificar as especificacións DIN, JIS e nacionais para rodas de cadea nun único marco global.A norma ISO abrangue diámetros de cadea de 12,5 mm a 162 mm (o rango completo aplicable a embarcacións comerciais) e especifica a xeometría das cavidades, os requisitos dos materiais e os protocolos de proba. A diferenza clave con respecto á DIN: a ISO 16726 especifica tolerancias de cavidades máis axustadas (+0,3 mm fronte aos +0,5 mm típicos da DIN), o que significa que unha roda de cadea compatible coa ISO aceptará cadeas DIN (a cadea ten un tamaño lixeiramente inferior ao da cavidade), pero unha roda con tolerancia DIN pode non cumprir os criterios de aceptación da ISO.

Para unha adquisición práctica: unha roda de cadea ISO 16726 é unha opción segura para o seu uso con cadeas DIN 766 do mesmo diámetro nominal.porque o peto ISO está dimensionalmente dentro da banda de tolerancia DIN no lado axustado. O contrario (usar unha roda DIN con cadea ISO) é arriscado porque a cadea ISO pode fabricarse coa tolerancia máis axustada e o peto da roda DIN pode proporcionar unha folgura de funcionamento insuficiente, causando agarrotamento nos primeiros 50-100 ciclos a medida que a cadea e a roda se desgastan entre si. EnHidráulico Yining, fabricamos rodas de cadea coa tolerancia ISO 16726 como referencia, con DIN 766 e DIN 764 como opcións especificadas cando o operador da embarcación require unha compatibilidade exacta cun inventario de cadeas existente.

Dureza do material e tratamento superficial: por que a taxa de desgaste da roda da cadea importa máis que o prezo

A roda da cadea é o compoñente de maior desgaste nun sistema de guincho de áncora porque cada ciclo de subida/baixada implica un contacto deslizante metal sobre metal entre os elos da cadea e os petos das rodas baixo carga.A especificación do material (tipo de aceiro de aliaxe, proceso de tratamento térmico e método de endurecemento superficial) determina directamente a vida útil da roda, e unha roda que custa un 20 % menos inicialmente pero que se desgasta en 3 anos en lugar de 10 é un mal investimento.

O endurecemento por indución dos flancos dos dentes é o punto ideal en termos de custos para as rodas da cadea dos guindastres de áncora.O proceso quenta e tempera selectivamente as superficies de contacto dos dentes, creando unha carcasa resistente ao desgaste (HRC 55-58, profundidade 2-4 mm) e mantendo un núcleo máis resistente e resistente aos impactos. A tenacidade do núcleo é esencial: se toda a roda se endurecese a HRC 55+, sería fráxil e susceptible de fracturas por impacto cando a cadea se engancha baixo unha carga de choque. PorASTM A391Especificacións de cadeas de aceiro aliado, a combinación de dureza superficial para a resistencia ao desgaste e tenacidade do núcleo para a resistencia ao impacto é o enfoque de enxeñaría estándar para os compoñentes do sistema de cadeas mariñas.

Tratamento superficial para a protección contra a corrosión: o revestimento de fosfato de zinc (capa base) seguido de pintura mariña epoxi (de 200 a 300 micras de espesor de película seca) proporciona de 5 a 8 anos de protección contra a corrosión en ambientes de pulverización salina. Para plataformas mariñas e buques que operan na zona de salpicaduras, a protección adicional con ánodo de sacrificio (ánodos de zinc ou aluminio aparafusados ​​á carcasa da roda da cadea) amplía a protección a 10-15 anos.O custo incremental da protección contra a corrosión (aproximadamente entre 80 e 120 dólares estadounidenses por roda de cadea) é aproximadamente o 0,5 % do custo dunha substitución prematura da roda debido á formación de picaduras por corrosión, que require o desmontaxe completo da roda e a súa retirada asistida por grúa. At Hidráulico Yining, a nosa especificación estándar para a roda de cadea é 42CrMo Q+T con dentes endurecidos por indución e revestimento epoxi mariño, o mínimo que recomendamos para calquera aplicación de guincho de áncora mariño.

Referencias externas: Normas DIN · ISO 16726:2018 · ASTM A391 · Cadeas de amarre ISO 67 · Clasificación DNV · Normas do ABS · Rexistro de Lloyd