롤러 체인 생성기에서는 다음과 같은 이론을 통해 선택한 체인이 지정한 작동 조건에서 작동하는지 여부를 알려 줍니다.
체인 끊기의 정적 안전계수는 일정한 하중에 대해 다음으로 결정됩니다.
여기에서
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S Smin |
최소 허용 정적 안전계수[-] |
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F U |
체인의 극한 인장 강도[N] |
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F Tmax |
주어진 체인 스팬에서의 최대 인장[N] |
체인 끊기의 다이나믹 안전계수는 최대 하중에 대해 다음으로 결정됩니다.
여기에서
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S Dmin |
최소 허용 다이나믹 안전계수[-] |
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F U |
체인의 극한 인장 강도[N] |
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F Tmax |
주어진 체인 스팬에서의 최대 인장[N] |
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Y |
충격 계수[-] |
설계 동력 및 체인 동력비
체인 동력비 P R 은 설계 동력 P D 와 함께 고려됩니다. 체인 동력비는 설계 동력보다 커야 합니다.
P D < P R
여기에서
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||
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P |
전달할 동력[W] |
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P RN |
정상 작동 조건에서의 단일 스트랜드 체인 동력비[W] |
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f 1 |
서비스 계수 [-] |
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f 2 |
스프로킷 크기 계수[-] |
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f 3 |
체인 스트렌드 계수[-] |
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f 4 |
윤활 계수[-] |
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f 5 |
중심 거리 계수[-] |
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f 6 |
비율 계수[-] |
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f 7 |
서비스 수명 계수[-] |
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| Φ |
체인 구성 계수[-] |
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체인 동력비는 체인 고유의 경험적 동력비 방정식으로 계산됩니다. 이러한 방정식은 강 체인에 대한 국가 표준에서 언급되거나 ACA(American Chain Association) 연구에서 기인하며, 방정식의 결과는 체인 생산자가 해당 체인에 대해 게시한 것과 다른 동력 용량으로 나타날 수 있습니다.
일반적으로 동력비 방정식은 특정 정상 작동 조건 하에서 작동하는 체인 연동에 대해 유효한 동력비를 제공합니다. 체인 연동이 정상 작동 조건과 다른 작동 조건 하에서 작동하는 경우 그에 따라 동력비 계수가 자동으로 조정됩니다.
동력비 계수에 대한 자세한 내용은계산 기본 사항 장에서 확인할 수 있습니다. 동력비 계수는 일반적으로 사용되는 방법 및 정상 작동 조건을 기준으로 계산됩니다.
정상 조건에서 작동하는 체인 연동의 동력 용량은 다음으로 제한됩니다.
- 링크 플레이트 피로 P R1
- 롤러 및 부시 영향 피로 P R2
- 핀과 부시 사이의 마모 P R3
체인 동력비 방정식의 예
P RN = min (P R1 ; P R2 ; P R3 )
여기에서
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P R1 |
링크 플레이트 피로에 의해 제한되는 체인 연동 동력 용량[hp] |
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P R2 |
롤러 및 부시 영향 피로에 의해 제한되는 체인 연동 동력 용량[hp] |
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P R3 |
핀-부시 마모에 의해 제한되는 체인 연동 동력 용량[hp] |
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z S |
소형 스프로킷의 톱니 수[-] |
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n S |
소형 스프로킷의 속도[rpm] |
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p |
체인 피치[in] |
P D = P f 1 f 2 f 5 f 6 f 7
P RN = min (P R1 ; P R2 ; P R3 )
체인 베어링 영역 압력
체인 연동 서비스 동안 변동 인장 하중은 핀과 부시 사이의 접촉 표면에 작용하여 체인 베어링 영역 압력의 특정 크기를 발생시킵니다. 이 압력이 체인 베어링 영역에서의 허용 압력을 초과하는 경우 체인 서비스 수명이 크게 단축되고 강도 검사가 실패합니다. 다음 방정식을 사용하면 강도 검사를 통과할 수 있습니다.
체인 베어링 영역에서의 실제 압력은 다음과 같이 체인 스팬에서의 최대 인장을 사용하여 계산됩니다.
체인 베어링 영역에서 허용 압력은 다음과 같이 지정됩니다.
p 0 = p B0 . φ
여기에서
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p B |
체인 베어링 영역에서의 실제 압력[Pa] |
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p B0 |
정상 작동 조건에서 체인 베어링의 특정 허용 압력[Pa] |
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p 0 |
정상 작동 조건에서 체인 베어링 영역의 허용 압력[Pa] |
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F Tmax |
주어진 체인 스팬에서의 최대 인장[N] |
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A |
체인 베어링 영역[m 2 ] |
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| φ |
체인 구성 계수[-] |
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| λ |
특정 마찰계수[-] |
예상 서비스 수명 분석
이 프로그램은 다음에 대한 예상 서비스 수명을 확인합니다.
- 주어진 체인 연장 t h
- 링크 플레이트 피로 영향 t hL
- 롤러 및 부시 영향 피로 t hR
필요한 서비스 수명이 예상 서비스 수명 이하이면 강도 검사에 통과합니다.
주어진 체인 연장에 대한 예상 서비스 수명
체인은 서비스 수명 동안 마모로 인해 연장됩니다. 체인이 3% 연장될 때 예상 서비스 수명은 다음 경험적 방정식에 따라 결정됩니다.
여기에서
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t h3% |
3% 체인 연장에 대한 예상 서비스 수명[hr] |
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f C |
마모 계수[-] |
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f m |
특정 체인 크기 계수[-] |
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f k |
체인 속도 계수[-] |
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X |
체인 링크 수[-] |
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v |
체인 속도[m/s] |
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z 1 |
소형 스프로킷 톱니 수[-] |
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z 2 |
소형 스프로킷 톱니 수[-] |
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p |
체인 피치[m] |
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d 2 |
체인 핀 지름[m] |
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p B |
체인 베어링 영역에서의 압력[N/cm 2 ] |
스프로킷이 3개 이상 있는 체인 연동은 스프로킷 2개로만 구성된 가상 체인 연동으로 대체됩니다. 결과 서비스 수명은 다음과 같이 결정됩니다. 그러면 체인 베어링 영역 압력은 각 개별 가상 체인 연동에서 주어진 스팬으로만 한정됩니다.
여기에서
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t h3% |
3% 체인 연장에 대한 체인 연동의 예상 서비스 수명[hr] |
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t h1 ... t hn |
3% 체인 연장에 대한 가상 체인 연동의 예상 서비스 수명[hr] |
연장이 3%가 아닌 특정 연장에 대한 예상 서비스 수명은 다음과 같이 결정됩니다.
여기에서
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t h3% |
3% 체인 연장에 대한 체인 연동의 예상 서비스 수명[hr] |
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t h |
지정된 체인 연장에 대한 체인 연동의 예상 서비스 수명[hr] |
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ΔL max |
최대 체인 연장[-] |
마모 계수 f C
마모 계수는 윤활 품질 및 체인 마모 진행에 영향을 주는 정도를 고려합니다. 마모 계수의 크기는 윤활 계수 f 4 및 베어링 영역 압력 p B 의 크기에 대한 다음 차트에서 결정됩니다.
특정 체인 크기 계수 f m
체인 크기 계수는 체인 크기 및 마모 진행에 영향을 주는 정도를 고려합니다. 계수 크기는 다음 표에서와 같이 결정됩니다.
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피치[mm] |
4 |
5 |
6 |
6.35 |
8 |
9.525 |
12.7 |
15.875 |
19.05 |
25.4 |
31.75 |
38.1 |
44.45 |
50.8 |
63.5 |
76.2 |
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f m [-] |
1.64 |
1.57 |
1.54 |
1.53 |
1.49 |
1.48 |
1.44 |
1.39 |
1.34 |
1.27 |
1.23 |
1.19 |
1.15 |
1.11 |
1.03 |
0.96 |
체인 속도 계수 f k
체인 속도 계수는 가장 작은 스프로킷의 특정 톱니 수 z s [-]에 대한 체인 속도 v[m/s]를 고려합니다. 연동 내 가장 작은 스프로킷의 톱니 수가 19개 이상인 경우 계수는 항상 1입니다. 가장 작은 스프로킷의 톱니 수가 19개 미만인 경우 속도 계수는 다음 차트와 같습니다.
링크 플레이트 피로에 따른 예상 서비스 수명
링크 플레이트 피로 오류가 없을 경우 예상 서비스 수명은 다음 경험적 방정식에 따라 결정됩니다.
여기에서
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t hL |
링크 플레이트 피로에 따른 예상 서비스 수명[hr] |
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X |
체인 링크 수[-] |
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n S |
가장 작은 스프로킷의 속도[rpm] |
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f Z |
톱니 계수[-] |
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|
f Y |
특정 체인 크기 계수[-] |
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f 1 |
서비스 계수 [-] |
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F U |
체인의 극한 인장 강도[N] |
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F P |
유효 체인 인장 또는 인장 하중[N] |
톱니 계수 f Z
톱니 계수는 체인 연동에서 가장 작은 스프로킷 크기에 따라 수정되는 서비스 수명을 고려합니다. 계수 크기는 다음 차트와 같이 정의됩니다.
특정 체인 크기 계수 f Y
이 계수는 최대 과부하와 관련하여 체인 크기를 고려합니다. 계수 크기는 다음 차트와 같이 정의됩니다.
롤러 및 부시 영향 피로에 따른 예상 서비스 수명
롤러 및 부시 영향 피로 오류가 없을 경우 예상 서비스 수명은 다음 경험적 방정식에 의해 정의됩니다.
여기에서
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t hR |
롤러 및 부시 영향 피로에 따른 예상 서비스 수명[hr] |
|
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X |
체인 링크 수[-] |
|
|
z S |
가장 작은 스프로킷의 톱니 수[-] |
|
|
n S |
가장 작은 스프로킷의 속도[rpm] |
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f 1 |
서비스 계수 [-] |
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f 3 |
스트랜드 계수[-] |
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P |
동력[W] |
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d 1 |
체인 롤러 지름[m] |
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d 2 |
체인 핀 지름[m] |
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|
p |
체인 피치[m] |