Gdzie zastosowanie znajdują koła łańcuchowe?

Różnego rodzaju przekładnie mechaniczne wykorzystywane są bardzo powszechnie w przemyśle. Stanowią one między innymi ważny układ konstrukcji maszyn budowlanych i rolniczych bądź linii transportu bliskiego w zakładach produkcyjnych. Wśród nich wyróżniamy między innymi przekładnie łańcuchowe, których nieodłącznym elementem są koła łańcuchowe. Czym one są, czym się wyróżniają i gdzie się je stosuje?

Czym są koła łańcuchowe?

Koła łańcuchowe to jeden z dwóch kluczowych elementów każdej przekładni łańcuchowej, którą z pewnością każdy zna jako układ napędowy zwykłego roweru. Koło jest rodzajem koła zębatego, którego zewnętrzna część, czyli wieniec jest dokładnie dopasowana do kształtu i wielkości ogniw łańcucha, pełniącego funkcję cięgna przekładni.

Właśnie ze względu na rodzaj wieńca koła łańcuchowe dzieli się na dwie główne kategorie. Są to:

• koła do łańcuchów płytkowych – ogniwa łańcucha płytkowego zbudowane są z cienkich płytek stalowych, połączonych za pomocą sworznia. Koła do tego typu łańcuchów zazwyczaj posiada wieniec z jednym lub kilkoma rzędami niewielkich zębów, które wpasowują się w szczeliny między płytkami. Innym rozwiązaniem są szerokie koła z podłużnymi, poprzecznymi żłobieniami;
• koła do łańcuchów ogniwowych – przeznaczone są do współpracy z typowymi łańcuchami zbudowanym z metalowych ogniw. Wieniec nie posiada zębów lecz specjalne zagłębienia nazywane gniazdami, których kształt i wielkość jest dopasowana do wielkości i kształtu ogniw łańcucha.

Ponadto koła można podzielić na te z piastą i bez piasty. Pierwsze z nich posiadają łożysko, które pozwala im poruszać się niezależnie od wału napędowego, na którym zostały zamocowane. Koła bez piasty posiadają zwykły otwór techniczny, a ich obrót jest w pełni uzależniony od ruchu wału napędowego.  To, jaki rodzaj kół zostanie wykorzystany w danej przekładni zależy między innymi od jej zastosowania oraz charakterystyki pracy.

Gdzie stosowane są koła łańcuchowe?

Koła łańcuchowe, jako niezbędny element przekładni, znajdują zastosowanie w wielu branżach przemysłu wymagających układów napędowych. Rozwiązanie to stosowane jest między innymi w budowie linii transportowych wykorzystywanych w takich branżach jak produkcja żywności, przemysł tekstylny czy chemiczny. Obecne są one również w różnego rodzaju pojazdach – nie tylko wspomnianych rowerach, ale również motocyklach czy maszynach rolniczych i budowlanych.

Szeroki zastosowanie kół łańcuchowych to zasługa ich bardzo dobrych właściwości użytkowych. Są one nie tylko wydajne i bardzo skuteczne w przenoszeniu napędy między układami maszyn – ich ważną cechą jest również prostota. Innymi słowy przekładnie łańcuchowe są bardzo trwałe, a jeśli doznają awarii i usterek przywrócenie ich do normalnego funkcjonowania jest dość tanie i nie stanowi większego problemu.

Z czego wytwarza się koła łańcuchowe?

Standardowym materiałem do produkcji kół łańcuchowych są różne gatunki stali. Obecnie jest coraz częściej odchodzi się od tego rozwiązania – stal zastępowana jest tworzywami sztucznymi, przede wszystkim poliacetalem czy poliamidami. Czym jest to spowodowane? Jednym z czynników są z pewnością koszty – tworzywa sztuczne są nie tylko tańsze, ale również mniej wymagające w obróbce, co przekłada się na ostateczną cenę przekładni. Niemniej tworzywa sztuczne posiadają też cały szereg właściwości, które czynią z nich materiał idealny do takich zadań. Są to między innymi:

• wysoka wytrzymałość – koła z tworzyw sztucznych świetnie radzą sobie z obciążeniami i innymi czynnikami mogącymi prowadzić do ich uszkodzenia czy odkształcenia;
• odporność na temperatury, substancje chemiczne, wilgoć – tworzywa sztuczne doskonale radzą sobie z pracą w trudnych warunkach środowiskowych, w przeciwieństwie do stali nie ulegają korozji,
• świetnie właściwości ślizgowe, wysoka odporność na tarcie – jak w każdym mechanizmie, również w przekładni łańcuchowej pracy towarzyszy powstawanie tarcia i wzrost temperatury. Struktura tworzyw sztucznych sprawia, że są one bardzo odporne na konsekwencje tarcia i nie wymagają smarowania dla obniżenia oporów pracy.

Przy tym wszystkim tworzywa sztuczne są znacznie lżejsze od stali. Dla porównania - średnia gęstość poliamidu wynosi zaledwie 1,14 g/cm³, podczas gdy gęstość stali waha się od 7 do 8 g/cm³. Jest to istotne, ponieważ wykorzystując elementy z tworzyw sztucznych i zastępując nimi komponenty z metali można do pewnego stopnia zmniejszyć całkowitą wagę maszyn i tym samym zmniejszyć obciążenia, jakim są poddawane.

Jak wytwarzane są koła łańcuchowe?

Koła łańcuchowe, podobnie jak wiele innych komponentów, wytwarza się wykorzystując metodę frezowania. Produkcja może odbywać przy użyciu:

• sterowanych komputerowo obrabiarek CNC,
• obrabiarek konwencjonalnych sterowanych ręcznie.

Pierwsze z tych rozwiązań stosowane jest do produkcji seryjnej, na dużą skalę. Dlaczego? Ponieważ obrabiarki CNC odznaczają się ogromną precyzją i powtarzalnością pracy – używając jednego cyfrowego projektu są w stanie wyprodukować dowolną ilość praktycznie identycznych i pozbawionych wad technicznych elementów. Jednocześnie pracują one z dużą szybkością i wymagają minimalnej obsługi. Ich minusem jest fakt, że wykonanie cyfrowego projektu jest dość kosztowne i nieopłacalne w przypadku elementów unikatowych, wykonywanych na indywidualne zamówienie. W takich przypadkach lepiej sprawdzą się obrabiarki obsługiwane ręcznie przez wykwalifikowanego operatora. W naszej firmie oferujemy produkcją kół oraz innych elementów maszyn zarówno metodą CNC, jak i konwencjonalną.