Specifikacije verižnega kolesa sidrnega vitla: Združljivost z verigami po standardih DIN 766, DIN 764 in ISO

Zakaj "standardno verižno kolo" ni univerzalna specifikacija – trije konkurenčni standardi

Petnajst let sem pri Yining Hydraulic načrtoval hidravlične vitelne sisteme, najdražja napaka v specifikacijah, s katero se srečujem pri nabavi sidrnih vitlov, pa je predpostavka, da "standardno verižno kolo" pomeni isto pri vseh proizvajalcih.Po vsem svetu se aktivno uporabljajo trije glavni standardi za verige – DIN 766, DIN 764 in ISO 16726/ISO 67 – in verižno kolo, zasnovano za en standard, ne bo varno delovalo z verigo iz drugega standarda.Razlike niso kozmetične: vključujejo korak žepa, premer korena zoba, kot profila zoba in razmerje med premerom verige in korakom, ki določa, kako se člen verige prilega v žep kolesa.

DIN 766 je standard za kratke člene, prvotno razvit za splošno dvigovanje in pomorske aplikacije. Določilni parameter: korak je približno 6-kratnik premera verige (6d). Ta relativno tesen razmik med členi poveča površino stika med verigo in kolesom, porazdeli obremenitev na več zob in zmanjša obremenitev posameznega zoba. DIN 764 je standard za dolge člene, kjer je korak približno 8-kratnik premera verige (8d). Daljši razmik med členi zmanjša težo verige na meter in omogoča, da se veriga večjega premera ovije okoli koles z ožjim polmerom. ISO 16726 (in z njim povezan ISO 67 za privezne verige) poskuša mednarodno uskladiti te standarde, vendar uvaja manjše dimenzijske razlike, ki vplivajo na združljivost.

Praktična posledica mešanja standardov: če namestite verigo DIN 766 na verižno kolo DIN 764 (ali obratno), se členi verige ne bodo popolnoma namestili v žepe kolesa.Členi se bodo premikali po robovih žepov in ne po dnu žepa, s čimer se bo obremenitev osredotočila na linijski stik namesto na površinski stik. Posledica je hitra obraba robov žepa, deformacija členov verige in v hujših primerih preskok verige, kjer veriga pod obremenitvijo zdrsne iz žepa. Osebno sem vodil preiskave v zvezi z garancijo, kjer je bil glavni vzrok za katastrofalno okvaro verižnega kolesa veriga DIN 764, ki jo je upravljavec plovila kupil za zamenjavo obrabljene verige DIN 766, ker je bil "premer videti enak". Po navedbahDokumentacija standardov DIN, tudi verige z enakim nazivnim premerom (npr. 16 mm) iz različnih standardov imajo različne zahteve glede geometrije žepov.

Osnove geometrije verižnega kolesa: premer koraka, zunanji premer in premer korena

Verižno kolo (imenovano tudi divja mačka ali verižni zobnik) je definirano s tremi kritičnimi premeri: premerom koraka (Dp), zunanjim premerom (Da) in premerom korena (Df).Premer koraka je premer teoretičnega kroga, na katerem se členi verige zgibajo, ko se ovijajo okoli kolesa – to je funkcionalni premer, ki določa hitrost verige za dano število vrtljajev kolesa. Zunanji premer se meri čez konice zob in je največji premer kolesa. Premer korena se meri čez dno žepov med zobmi.Premer verižnega koraka se izračuna kot Dp = P / sin(180/Z), kjer je P korak verige (razmik med členi) in Z število žepov (zob) na kolesu.Za verigo DIN 766 s premerom 16 mm in razmerjem koraka 6:1 je korak 96 mm, kolo s 5 žepi pa ima Dp = 96 mm / sin (36 stopinj) = 163,5 mm.

Žep sam ima tri ključne dimenzije: širino žepa (mora upoštevati širino členov verige plus 0,5–1,5 mm razmika med delom), globino žepa (mora upoštevati premer členov plus 1–2 mm za odstranjevanje ostankov) in kot naklona žepa (mora natančno ustrezati kotu naklona verige, da se prepreči neskladje med členi in žepi).Toleranca širine žepa je najpomembnejša dimenzija – če je preveč tesno, se veriga med vklopom zatika; če je preveč ohlapno, se veriga premika bočno, kar povzroča neenakomerno obrabo zob.Standardna toleranca širine žepa za kolesa sidrnih vitlov za plovila je od +0,3 mm do +0,8 mm nad nazivno širino verižnega člena.

Specifikacije verige DIN 766: Standard kratkih členov, ki se uporablja v evropskih pomorskih aplikacijah

DIN 766 je prevladujoči verižni standard za evropske sidrne vitle za morje in standard, po katerem je zasnovana večina hidravličnih sidrnih vitlov Yining za evropski in bližnjevzhodni trg.Standard določa razmerje med premerom verige (d) in dimenzijami členov: korak (t) = 6d, notranja širina (b1) = 3,5d za običajne velikosti pomorskih verig. Za verigo DIN 766 dolžine 16 mm: korak = 96 mm, notranja širina = 56 mm, notranja dolžina = 80 mm. Toleranca koraka je +0,033d – kar pomeni, da je za verigo dolžine 16 mm toleranca koraka +0,53 mm čez člen.

Zasnova verižnega kolesa za DIN 766 zahteva žep, ki sprejme celoten profil člena: vodoravni člen se nahaja v žepu z dolgo osjo, poravnano z osjo kolesa, medtem ko navpični člen (ki povezuje sosednje vodoravne člene) poteka skozi medzobno režo.Profil zoba mora zagotavljati zadosten prostor, da navpična povezava med vrtenjem kolesa nemoteno vstopa in izstopa iz žepa.Yining HidravlikaNaši sidrni vitli serije IYM so zasnovani z geometrijo žepov DIN 766 kot privzeto, geometrije žepov DIN 764 in ISO pa so na voljo kot posebne možnosti. Verižno kolo je strojno obdelano iz legiranega jekla 42CrMo, kaljeno in popuščeno na HRC 45-50, z indukcijsko kaljenimi zobmi na HRC 55-58 za odpornost proti obrabi.

Specifikacije verige DIN 764: Standard z dolgimi členi za uporabo z verigami velikega premera

DIN 764 določa daljše razmerje med korakom in premerom (8d) v primerjavi z DIN 766 (6d), kar omogoča, da so verige pri enakem premeru približno 33 % daljše na člen.Ta daljši korak služi dvema namenoma: zmanjša težo verige na meter (manj členov na meter pomeni manjšo težo jekla) in omogoča, da se veriga ovije okoli koles z manjšim polmerom (daljši člen se lahko premika po ožji krivulji brez zatikanja). Za aplikacije, kjer mora sidrni vitel obvladovati verige velikega premera (20 mm+), vendar ima plovilo omejen prostor za divje verige, je geometrija z dolgim ​​korakom po standardu DIN 764 prednostna izbira.

Geometrija žepa verižnika po standardu DIN 764 se bistveno razlikuje od DIN 766: žep je daljši (za namestitev daljšega člena), plitvejši (ker je kot člena, ki vstopa v žep, manj oster), profil zoba pa je bolj odprt, da omogoča daljšemu navpičnemu členu prosto pot.Pogosta past pri nabavi: kitajski proizvajalci včasih navajajo "verižnik po standardu DIN", ne da bi navedli 766 ali 764, ob predpostavki, da kupec želi domačo privzeto različico (ki je na kitajskem trgu običajno DIN 764).Kupec prejme kolo DIN 764 za svojo verigo DIN 766 in nezdružljive površine med namestitvijo. Toplo priporočam, da na naročilnici navedete natančen standard in premer verige, ne pa da se zanašate na izraz "standard".ISO 16726:2018Specifikacije koles za privezno verigo zahtevajo, da standard izrecno označi standard verige in premer na samem kolesu.

Verižna kolesa po standardu ISO 16726: Kako se mednarodni standard razlikuje od različic DIN

ISO 16726 (Ladje in pomorska tehnologija – Verižna kolesa za sidrne verige s čepnimi členi) je mednarodni standard, katerega cilj je poenotiti specifikacije DIN, JIS in nacionalnih specifikacij za verižna kolesa v enoten globalni okvir.Standard ISO zajema premere verig od 12,5 mm do 162 mm (celoten razpon, ki velja za komercialna plovila) in določa geometrijo žepov, zahteve glede materialov in preskusne protokole. Ključna razlika od standarda DIN: ISO 16726 določa strožje tolerance žepov – +0,3 mm v primerjavi s tipičnimi +0,5 mm za DIN – kar pomeni, da verižno kolo, ki je skladno z ISO, sprejme verigo DIN (veriga je nekoliko manjša glede na žep), vendar kolo s toleranco DIN morda ne bo izpolnjevalo meril sprejemljivosti ISO.

Za praktično nabavo: verižnik ISO 16726 je varna izbira za uporabo z verigo DIN 766 enakega nazivnega premera.ker je žep ISO dimenzijsko znotraj tolerančnega območja DIN na tesni strani. Obratno – uporaba kolesa DIN z verigo ISO – je tvegano, ker je veriga ISO lahko izdelana z manjšo toleranco in žep kolesa DIN lahko zagotavlja nezadostno prostornost med tekom, kar povzroči zatikanje v prvih 50–100 ciklih, ko se veriga in kolo obrabita drug v drugega. PriYining HidravlikaVerižna kolesa izdelujemo v skladu s toleranco ISO 16726 kot osnovno specifikacijo, pri čemer sta DIN 766 in DIN 764 določeni možnosti, kadar upravljavec plovila zahteva natančno združljivost z obstoječo zalogo verig.

Trdota materiala in površinska obdelava: Zakaj je stopnja obrabe verižnega kolesa pomembnejša od cene

Verižno kolo je najbolj obrabljiv sestavni del sistema sidrnega vitla, ker vsak cikel dvigovanja/spuščanja vključuje drsni stik kovine ob kovino med členi verige in žepi kolesa pod obremenitvijo.Specifikacija materiala – vrsta legiranega jekla, postopek toplotne obdelave in metoda površinskega kaljenja – neposredno določajo življenjsko dobo kolesa, kolo, ki na začetku stane 20 % manj, a se obrabi v 3 letih namesto v 10, pa je slaba naložba.

Indukcijsko kaljenje zobnih bokov je stroškovno učinkovita idealna izbira za verižna kolesa sidrnih vitlov.Postopek selektivno segreva in kali kontaktne površine zob, s čimer ustvari trdo, proti obrabi odporno ohišje (HRC 55–58, globina 2–4 ​​mm), hkrati pa ohranja trše in bolj odporno jedro na udarce. Žilavost jedra je bistvenega pomena – če bi bilo celotno kolo kaljeno na HRC 55+, bi bilo krhko in dovzetno za udarni zlom, ko se veriga zaskoči pod udarno obremenitvijo.ASTM A391Specifikacije verig iz legiranega jekla, kombinacija površinske trdote za odpornost proti obrabi in žilavosti jedra za odpornost proti udarcem je standardni inženirski pristop za komponente sistema pomorskih verig.

Površinska obdelava za zaščito pred korozijo: cinkov fosfatni premaz (osnovna plast), ki mu sledi epoksidna ladijska barva (debelina suhega filma 200–300 mikronov), zagotavlja 5–8 let zaščite pred korozijo v okoljih s slano meglo. Za platforme in plovila na morju, ki delujejo v območju pljuskanja, dodatna zaščita z žrtveno anodo (cinkove ali aluminijaste anode, pritrjene na ohišje verižnega kolesa), podaljša zaščito na 10–15 let.Dodatni stroški protikorozijske zaščite – približno 80–120 USD na verižno kolo – predstavljajo približno 0,5 % stroškov prezgodnje zamenjave kolesa zaradi korozijskih jamk, ki zahtevajo popolno demontažo kolesa in odstranitev z žerjavom. At Yining Hidravlika, naša standardna specifikacija verižnega kolesa je 42CrMo Q+T z indukcijsko kaljenimi zobmi in epoksi premazom za plovila – minimum, ki ga priporočamo za katero koli uporabo sidrnega vitla na morju.

Zunanje reference: DIN standardi · ISO 16726:2018 · ASTM A391 · Privezne verige ISO 67 · Klasifikacija DNV · Pravila ABS · Lloyd's Register