ข้อมูลจำเพาะของล้อโซ่สำหรับเครื่องกว้านสมอ: สามารถใช้งานร่วมกับโซ่มาตรฐาน DIN 766, DIN 764 และ ISO ได้

เหตุใด "จานโซ่มาตรฐาน" จึงไม่ใช่ข้อกำหนดสากล — มาตรฐานที่แข่งขันกันสามแบบ

ผมใช้เวลาสิบห้าปีในการออกแบบระบบกว้านไฮดรอลิกที่บริษัท Yining Hydraulic และข้อผิดพลาดในการกำหนดสเปคที่ทำให้ผมเสียค่าใช้จ่ายมากที่สุดในการจัดซื้อกว้านสมอเรือคือ การสันนิษฐานว่า "ล้อโซ่มาตรฐาน" หมายถึงสิ่งเดียวกันในทุกผู้ผลิตมีมาตรฐานโซ่หลักสามมาตรฐานที่ใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลก ได้แก่ DIN 766, DIN 764 และ ISO 16726/ISO 67 และเฟืองโซ่ที่ออกแบบมาสำหรับมาตรฐานหนึ่งจะไม่สามารถใช้งานได้อย่างปลอดภัยกับโซ่จากมาตรฐานอื่นความแตกต่างเหล่านี้ไม่ใช่เรื่องของรูปลักษณ์ภายนอก แต่เกี่ยวข้องกับระยะห่างระหว่างฟันเฟือง เส้นผ่านศูนย์กลางของรากฟันเฟือง มุมของรูปทรงฟันเฟือง และอัตราส่วนของเส้นผ่านศูนย์กลางของโซ่ต่อระยะห่างระหว่างฟันเฟือง ซึ่งเป็นตัวกำหนดว่าข้อต่อโซ่จะเข้าที่ในช่องล้ออย่างไร

DIN 766 เป็นมาตรฐานโซ่ข้อสั้นที่พัฒนาขึ้นสำหรับงานยกทั่วไปและงานทางทะเล พารามิเตอร์ที่กำหนดคือ ระยะห่างระหว่างข้อโซ่ประมาณ 6 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางโซ่ (6d) ระยะห่างระหว่างข้อโซ่ที่ค่อนข้างแคบนี้ช่วยเพิ่มพื้นที่สัมผัสระหว่างโซ่กับล้อให้มากที่สุด กระจายแรงไปยังฟันโซ่หลายซี่ และลดความเค้นที่ฟันโซ่แต่ละซี่ DIN 764 เป็นมาตรฐานโซ่ข้อยาว โดยระยะห่างระหว่างข้อโซ่ประมาณ 8 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางโซ่ (8d) ระยะห่างระหว่างข้อโซ่ที่ยาวขึ้นช่วยลดน้ำหนักของโซ่ต่อเมตร และช่วยให้โซ่ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่สามารถพันรอบล้อที่มีรัศมีแคบกว่าได้ ISO 16726 (และ ISO 67 ที่เกี่ยวข้องสำหรับโซ่ผูกเรือ) พยายามที่จะประสานมาตรฐานเหล่านี้ในระดับสากล แต่ได้นำเสนอความแตกต่างด้านมิติเล็กน้อยที่ส่งผลต่อความเข้ากันได้

ผลที่ตามมาในทางปฏิบัติจากการใช้มาตรฐานที่แตกต่างกันคือ หากคุณติดตั้งโซ่ DIN 766 บนจานโซ่ DIN 764 (หรือในทางกลับกัน) ข้อต่อโซ่จะไม่เข้าที่ในร่องของจานโซ่อย่างสมบูรณ์ข้อต่อโซ่จะเสียดสีกับขอบของช่องแทนที่จะเป็นพื้นช่อง ทำให้แรงกดไปกระจุกตัวอยู่ที่จุดสัมผัสเป็นเส้นแทนที่จะเป็นจุดสัมผัสบนพื้นผิว ผลที่ได้คือขอบช่องสึกหรออย่างรวดเร็ว ข้อต่อโซ่เสียรูป และในกรณีที่รุนแรง อาจเกิดการกระโดดของโซ่ คือโซ่จะปีนออกจากช่องขณะรับน้ำหนัก ผมเคยจัดการตรวจสอบการรับประกันมาแล้วหลายครั้ง ซึ่งสาเหตุหลักของความเสียหายร้ายแรงของเฟืองโซ่คือโซ่ DIN 764 ที่ผู้ประกอบการเรือซื้อมาเพื่อเปลี่ยนโซ่ DIN 766 ที่สึกหรอเพราะ "เส้นผ่านศูนย์กลางดูเท่ากัน" ตามข้อมูลระบุว่าเอกสารมาตรฐาน DINแม้แต่โซ่ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางระบุเท่ากัน (เช่น 16 มม.) จากมาตรฐานที่แตกต่างกัน ก็ยังมีความต้องการรูปทรงเรขาคณิตของช่องที่แตกต่างกัน

หลักการพื้นฐานทางเรขาคณิตของเฟืองโซ่: เส้นผ่านศูนย์กลางพิทช์, เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก และเส้นผ่านศูนย์กลางโคนฟัน

เฟืองโซ่ (หรือเรียกอีกอย่างว่าเฟืองโซ่) ถูกกำหนดโดยเส้นผ่านศูนย์กลางที่สำคัญสามค่า ได้แก่ เส้นผ่านศูนย์กลางพิทช์ (Dp) เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (Da) และเส้นผ่านศูนย์กลางโคน (Df)ระยะพิทช์เส้นผ่านศูนย์กลาง คือเส้นผ่านศูนย์กลางของวงกลมตามทฤษฎีที่ข้อต่อของโซ่เคลื่อนที่ไปรอบๆ ล้อ ซึ่งเป็นเส้นผ่านศูนย์กลางที่ใช้งานได้จริงและเป็นตัวกำหนดความเร็วของโซ่สำหรับความเร็วรอบของล้อที่กำหนด เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกวัดจากปลายฟันและเป็นเส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่ที่สุดของล้อ เส้นผ่านศูนย์กลางโคนฟันวัดจากด้านล่างของช่องว่างระหว่างฟันเส้นผ่านศูนย์กลางพิทช์คำนวณได้จากสูตร Dp = P / sin(180/Z) โดยที่ P คือพิทช์ของโซ่ (ระยะห่างระหว่างข้อต่อ) และ Z คือจำนวนช่อง (ฟัน) บนล้อสำหรับโซ่ DIN 766 ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 16 มม. และอัตราส่วนพิทช์ 6:1 พิทช์จะมีค่า 96 มม. และล้อ 5 ช่องจะมีค่า Dp = 96 มม. / sin(36 องศา) = 163.5 มม.

ช่องใส่โซ่มีมิติที่สำคัญสามมิติ ได้แก่ ความกว้างของช่อง (ต้องรองรับความกว้างของข้อโซ่บวกระยะเผื่อ 0.5-1.5 มม.) ความลึกของช่อง (ต้องรองรับเส้นผ่านศูนย์กลางของข้อโซ่บวก 1-2 มม. สำหรับระยะระบายเศษสิ่งสกปรก) และมุมเอียงของช่อง (ต้องตรงกับมุมเอียงของโซ่อย่างแม่นยำเพื่อป้องกันการไม่ตรงกันระหว่างข้อโซ่กับช่อง)ค่าความคลาดเคลื่อนของความกว้างของร่องเป็นมิติที่สำคัญที่สุด — ถ้าแคบเกินไป โซ่จะติดขัดขณะเข้าเกียร์ ถ้าหลวมเกินไป โซ่จะเลื่อนไปด้านข้าง ทำให้ฟันเฟืองสึกหรอไม่สม่ำเสมอค่าความคลาดเคลื่อนมาตรฐานของความกว้างช่องสำหรับล้อกว้านสมอเรือคือ +0.3 มม. ถึง +0.8 มม. เหนือความกว้างของข้อต่อโซ่ตามกำหนด

ข้อกำหนดโซ่ DIN 766: มาตรฐานโซ่ข้อสั้นที่ใช้ในงานเดินเรือของยุโรป

DIN 766 เป็นมาตรฐานโซ่หลักสำหรับเครื่องกว้านสมอเรือที่ผลิตในยุโรป และเป็นมาตรฐานที่เครื่องกว้านสมอเรือไฮดรอลิกของ Yining ส่วนใหญ่ใช้ในการออกแบบสำหรับตลาดในยุโรปและตะวันออกกลางมาตรฐานระบุความสัมพันธ์ระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางของโซ่ (d) และขนาดของข้อต่อ: ระยะห่างระหว่างข้อต่อ (t) = 6d, ความกว้างด้านใน (b1) = 3.5d สำหรับขนาดโซ่เดินเรือทั่วไป สำหรับโซ่ DIN 766 ขนาด 16 มม.: ระยะห่างระหว่างข้อต่อ = 96 มม., ความกว้างด้านใน = 56 มม., ความยาวด้านใน = 80 มม. ค่าความคลาดเคลื่อนของระยะห่างระหว่างข้อต่อคือ +0.033d — หมายความว่าสำหรับโซ่ขนาด 16 มม. ค่าความคลาดเคลื่อนของระยะห่างระหว่างข้อต่อคือ +0.53 มม.

การออกแบบเฟืองโซ่ตามมาตรฐาน DIN 766 ต้องมีช่องที่รองรับรูปทรงของข้อต่อทั้งหมด: ข้อต่อแนวนอนจะวางอยู่ในช่องโดยให้แกนยาวของข้อต่ออยู่ในแนวเดียวกับแกนของเฟือง ในขณะที่ข้อต่อแนวตั้ง (ที่เชื่อมต่อข้อต่อแนวนอนที่อยู่ติดกัน) จะลอดผ่านช่องว่างระหว่างฟันเฟืองรูปทรงของฟันจะต้องมีระยะห่างเพียงพอเพื่อให้ก้านเชื่อมต่อแนวตั้งสามารถเข้าและออกจากช่องได้โดยไม่ติดขัดขณะที่ล้อหมุนยี่หนิง ไฮดรอลิกรอกสมอซีรีส์ IYM ของเราได้รับการออกแบบโดยใช้รูปทรงช่องมาตรฐาน DIN 766 เป็นค่าเริ่มต้น โดยมีรูปทรงช่องมาตรฐาน DIN 764 และ ISO ให้เลือกใช้ได้ตามต้องการ ล้อโซ่ผลิตจากเหล็กอัลลอย 42CrMo ผ่านการชุบแข็งและอบคืนตัวจนได้ความแข็ง HRC 45-50 และผ่านการชุบแข็งด้วยการเหนี่ยวนำที่ด้านข้างฟันจนได้ความแข็ง HRC 55-58 เพื่อความทนทานต่อการสึกหรอ

ข้อกำหนดโซ่ DIN 764: มาตรฐานโซ่ข้อยาวสำหรับการใช้งานที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางโซ่ขนาดใหญ่

มาตรฐาน DIN 764 กำหนดอัตราส่วนระยะห่างระหว่างข้อต่อเส้นผ่านศูนย์กลางที่ยาวกว่า (8d) เมื่อเทียบกับ DIN 766 (6d) ทำให้โซ่มีความยาวต่อข้อเพิ่มขึ้นประมาณ 33% สำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางโซ่ที่เท่ากันระยะห่างของข้อต่อที่ยาวขึ้นนี้มีประโยชน์สองประการ คือ ช่วยลดน้ำหนักของโซ่ต่อเมตร (จำนวนข้อต่อต่อเมตรน้อยลง หมายถึงน้ำหนักเหล็กน้อยลง) และช่วยให้โซ่สามารถพันรอบล้อที่มีรัศมีแคบกว่าได้ (ข้อต่อที่ยาวกว่าสามารถโค้งงอได้ตามส่วนโค้งที่แคบกว่าโดยไม่ติดขัด) สำหรับการใช้งานที่เครื่องกว้านสมอต้องรับมือกับโซ่ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ (20 มม. ขึ้นไป) แต่เรือมีพื้นที่จำกัด รูปทรงระยะห่างของข้อต่อที่ยาวของ DIN 764 จึงเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมกว่า

รูปทรงของช่องเฟืองโซ่ตามมาตรฐาน DIN 764 นั้นแตกต่างจาก DIN 766 โดยพื้นฐานแล้ว คือ ช่องจะยาวกว่า (เพื่อรองรับข้อต่อที่ยาวกว่า) ตื้นกว่า (เนื่องจากมุมของข้อต่อที่เข้าสู่ช่องนั้นไม่แหลมมากนัก) และรูปทรงของฟันเฟืองจะเปิดกว้างกว่าเพื่อให้ข้อต่อแนวตั้งที่ยาวกว่าสามารถลอดผ่านได้กับดักในการจัดซื้อที่พบได้ทั่วไป: ผู้ผลิตชาวจีนบางครั้งระบุว่า "เฟืองโซ่มาตรฐาน DIN" โดยไม่ได้ระบุว่าเป็น 766 หรือ 764 โดยคิดว่าผู้ซื้อต้องการมาตรฐานทั่วไปในประเทศ (ซึ่งโดยทั่วไปคือ DIN 764 ในตลาดจีน)ผู้ซื้อจะได้รับล้อ DIN 764 สำหรับโซ่ DIN 766 ของตนเอง และจะพบปัญหาความไม่เข้ากันระหว่างการติดตั้ง ขอแนะนำอย่างยิ่งให้ระบุมาตรฐานและเส้นผ่านศูนย์กลางของโซ่ให้ชัดเจนในใบสั่งซื้อ อย่าอาศัยเพียงคำว่า "มาตรฐาน" เท่านั้นISO 16726:2018ข้อกำหนดของล้อโซ่ผูกเรือ มาตรฐานกำหนดให้ต้องระบุขนาดและเส้นผ่านศูนย์กลางของโซ่ไว้อย่างชัดเจนบนตัวล้อเอง

เฟืองโซ่ ISO 16726: มาตรฐานสากลแตกต่างจากมาตรฐาน DIN อย่างไร

ISO 16726 (เรือและเทคโนโลยีทางทะเล — ล้อโซ่สำหรับโซ่สมอแบบข้อต่อ) เป็นมาตรฐานสากลที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อรวมข้อกำหนดของ DIN, JIS และมาตรฐานระดับประเทศเกี่ยวกับล้อโซ่ไว้ภายใต้กรอบการทำงานระดับโลกเดียวมาตรฐาน ISO ครอบคลุมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของโซ่ตั้งแต่ 12.5 มม. ถึง 162 มม. (ช่วงขนาดที่ใช้ได้จริงในเรือพาณิชย์) และระบุรูปทรงของช่องใส่โซ่ ข้อกำหนดด้านวัสดุ และขั้นตอนการทดสอบ ความแตกต่างที่สำคัญจาก DIN คือ ISO 16726 กำหนดค่าความคลาดเคลื่อนของช่องใส่โซ่ที่เข้มงวดกว่า — +0.3 มม. เทียบกับ +0.5 มม. ตามมาตรฐาน DIN — ซึ่งหมายความว่าล้อโซ่ที่ได้มาตรฐาน ISO จะสามารถใช้โซ่ตามมาตรฐาน DIN ได้ (โซ่จะมีขนาดเล็กกว่าช่องใส่โซ่เล็กน้อย) แต่ล้อโซ่ที่มีค่าความคลาดเคลื่อนตามมาตรฐาน DIN อาจไม่ตรงตามเกณฑ์การยอมรับของ ISO

สำหรับการจัดซื้อจัดหาในทางปฏิบัติ: จานโซ่มาตรฐาน ISO 16726 เป็นตัวเลือกที่ปลอดภัยสำหรับการใช้งานร่วมกับโซ่มาตรฐาน DIN 766 ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางระบุเท่ากันเนื่องจากขนาดของช่อง ISO อยู่ภายในช่วงความคลาดเคลื่อนของ DIN ในด้านที่แคบกว่า ในทางกลับกัน การใช้ล้อ DIN กับโซ่ ISO นั้นมีความเสี่ยง เพราะโซ่ ISO อาจผลิตด้วยความคลาดเคลื่อนที่แคบกว่า และช่องล้อ DIN อาจมีระยะห่างในการทำงานไม่เพียงพอ ทำให้เกิดการติดขัดในช่วง 50-100 รอบแรก เนื่องจากโซ่และล้อสึกหรอเข้าหากันยี่หนิง ไฮดรอลิกเราผลิตเฟืองโซ่ตามมาตรฐานความคลาดเคลื่อน ISO 16726 เป็นมาตรฐานพื้นฐาน โดยมี DIN 766 และ DIN 764 เป็นตัวเลือกเพิ่มเติมเมื่อผู้ประกอบการเรือต้องการความเข้ากันได้อย่างแม่นยำกับสต็อกโซ่ที่มีอยู่

ความแข็งของวัสดุและการปรับสภาพพื้นผิว: เหตุใดอัตราการสึกหรอของเฟืองโซ่จึงสำคัญกว่าราคา

ล้อโซ่เป็นชิ้นส่วนที่สึกหรอมากที่สุดในระบบกว้านสมอ เนื่องจากทุกรอบการยก/ลดระดับ จะเกิดการเสียดสีระหว่างโลหะกับโลหะระหว่างข้อโซ่และช่องล้อภายใต้แรงกดคุณสมบัติของวัสดุ เช่น เกรดเหล็กอัลลอย กระบวนการอบชุบความร้อน และวิธีการชุบแข็งผิว จะเป็นตัวกำหนดอายุการใช้งานของล้อโดยตรง และล้อที่มีราคาเริ่มต้นถูกกว่า 20% แต่สึกหรอภายใน 3 ปี แทนที่จะเป็น 10 ปี ถือเป็นการลงทุนที่ไม่คุ้มค่า

การชุบแข็งด้วยการเหนี่ยวนำไฟฟ้าที่ด้านข้างของฟันเฟืองเป็นวิธีที่คุ้มค่าที่สุดสำหรับล้อโซ่ของเครื่องกว้านสมอเรือกระบวนการนี้จะให้ความร้อนและทำให้เย็นตัวลงเฉพาะบริเวณผิวสัมผัสของฟันเฟือง ทำให้เกิดชั้นผิวที่แข็งและทนต่อการสึกหรอ (HRC 55-58 ความหนา 2-4 มม.) ในขณะที่ยังคงรักษาแกนกลางที่แข็งแรงและทนต่อแรงกระแทกได้ดีกว่า ความแข็งแรงของแกนกลางนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่ง เพราะหากล้อเฟืองทั้งหมดถูกทำให้แข็งจนถึงระดับ HRC 55 ขึ้นไป มันจะเปราะและแตกหักง่ายเมื่อโซ่ทำงานภายใต้แรงกระแทกเอสทีเอเอ391ข้อกำหนดของโซ่เหล็กอัลลอยด์ การผสมผสานระหว่างความแข็งของพื้นผิวเพื่อต้านทานการสึกหรอและความเหนียวของแกนกลางเพื่อต้านทานแรงกระแทก เป็นแนวทางทางวิศวกรรมมาตรฐานสำหรับชิ้นส่วนระบบโซ่เดินเรือ

การเคลือบผิวเพื่อป้องกันการกัดกร่อน: การเคลือบด้วยซิงค์ฟอสเฟต (ชั้นฐาน) ตามด้วยสีอีพ็อกซี่สำหรับงานทางทะเล (ความหนาฟิล์มแห้ง 200-300 ไมครอน) ให้การป้องกันการกัดกร่อนได้ 5-8 ปีในสภาพแวดล้อมที่มีละอองเกลือ สำหรับแท่นขุดเจาะนอกชายฝั่งและเรือที่ปฏิบัติงานในบริเวณที่มีละอองน้ำกระเซ็น การป้องกันเพิ่มเติมด้วยขั้วบวกเสียสละ (ขั้วบวกซิงค์หรืออะลูมิเนียมยึดติดกับตัวเรือนล้อโซ่) จะช่วยยืดระยะเวลาการป้องกันได้ถึง 10-15 ปีต้นทุนที่เพิ่มขึ้นของการป้องกันการกัดกร่อน ซึ่งอยู่ที่ประมาณ 80-120 ดอลลาร์สหรัฐต่อเฟืองโซ่หนึ่งตัว คิดเป็นประมาณ 0.5% ของต้นทุนการเปลี่ยนเฟืองโซ่ก่อนกำหนดเนื่องจากการกัดกร่อนเป็นหลุม ซึ่งต้องถอดชิ้นส่วนเฟืองโซ่ทั้งหมดและใช้เครนช่วยในการยกออก At ยี่หนิง ไฮดรอลิกข้อกำหนดมาตรฐานของเฟืองโซ่ของเราคือ 42CrMo Q+T พร้อมฟันที่ผ่านการชุบแข็งด้วยการเหนี่ยวนำและเคลือบด้วยอีพ็อกซี่สำหรับงานทางทะเล ซึ่งเป็นข้อกำหนดขั้นต่ำที่เราแนะนำสำหรับงานวินช์สมอเรือทุกประเภท

แหล่งอ้างอิงภายนอก: มาตรฐาน DIN · ISO 16726:2018 · เอสทีเอเอ391 · โซ่ผูกเรือ ISO 67 · การจำแนกประเภทของ DNV · กฎ ABS · ลอยด์ส รีจิสเตอร์