Come calcolare la tensione della catena

Le catene di trasmissione, chiamate anche catene a rulli, riempiono lo spazio tra i sistemi di trasmissione /pulegge e gli ingranaggi della trasmissione. Queste catene trasmettono la forza di azionamento su lunghe distanze come le cinghie, ma forniscono un impegno positivo come ingranaggi, aumentando la coppia e la velocità in proporzione inversa. Le catene sono utilizzate nei motori, nelle macchine, nei sistemi di trasporto e nelle applicazioni di trasporto come le biciclette. Le principali considerazioni implicate nel calcolo della tensione della catena richiedono l'implementazione di un'analisi accurata delle forze che agiscono sulla catena.

Tensione catena per una bicicletta a singola velocità

Fase 1

Definire la applicazione della catena della bicicletta. Una bicicletta per adulti ha un pignone della catena anteriore da 52 denti con un diametro del passo di 8,281 pollici. Un cavaliere di 200 chili si leva in piedi e applica tutto il suo peso al pedale destro che è all'altezza dell'albero della pedivella e centrato a sette pollici da esso, mentre entrambi i freni a mano sono completamente applicati. Con queste informazioni è possibile calcolare la tensione statica della catena nell'istante in cui i freni vengono rilasciati per avviare il movimento in avanti.

Passaggio 2

Calcolare il guadagno meccanico del braccio del pedale e della corona anteriore. Poiché il braccio del pedale rappresenta un raggio efficace di sette pollici, è più lungo del raggio del pignone anteriore = 8,281 pollici /2 = 4,1405 pollici, quindi la forza sulla catena è 7 pollici /4,1405 pollici = 1,69 volte la forza del pedale.

Passaggio 3

Calcola la forza del pedale all'avvio istantaneo del pedale verso il basso. Con il ciclista da 200 libbre in piedi sul pedale destro e con il braccio del pedale perpendicolare alla gravità verso il basso, il peso totale di 200 chilogrammi del pilota viene applicato al braccio del pedale da sette pollici come forza per gravità da solo.

Calcola la tensione istantanea della catena al momento iniziale moltiplicando la forza verso il basso di 200 libbre per 1,69, il rapporto di guadagno meccanico del sistema di leva del pignone-pedale. Valori di sostituzione, 200 lb. X 1.69 = 338 lb.

Tensione su una catena di convogliatore

Passaggio 1

Definire l'applicazione della catena di trasporto. Una catena a rulli numero 40 a pesa libera del peso di 0,40 libbre /piede viene utilizzata per convogliare il lavaggio a secco finito sui ganci tra l'area di sospensione e il bancone del pick-up che si trova a 80 metri da esso. Un singolo gruppo di oggetti del peso di 17 libbre è appeso immobile a metà strada. La catena è di due piedi più in basso, dove gli abiti sono appesi rispetto ai suoi punti finali. Da queste informazioni è possibile calcolare la tensione in questa catena di trasporto.

Passaggio 2

Definire gli identici triangoli rettangoli creati dalla catena depressa. Poiché il peso è appeso esattamente a metà strada, le gambe lunghe del triangolo rettangolo sono ciascuna di 80 piedi /2 o 40 piedi di lunghezza. I lati corti sono lunghi due piedi. Un calcolatore a triangolo destro mostra che l'angolo piccolo tra le diagonali e l'orizzontale è 2,86 gradi.

Passaggio 3

Risolve tutte le forze che agiscono sulla catena. Il peso totale della catena è di 80.01 piedi per 0.4 libbre /piede = 32 libbre + 17 libbre. Che si abbassa al centro = 49 libbre verso il basso. Le forze su ciascun supporto di estremità sono uguali alla forza angolare verso il basso e verso l'interno uguale alla tensione della catena.

Risolvi la tensione della catena dividendo la forza totale verso il basso, 49 libbre per 2 X (sin dell'angolo di 2,86 gradi). Questo produce 49 lb./(2 X 0.0499) = 49 /0.0998 o 491 lb. tensione nella catena.

Suggerimento

Ispezionare regolarmente le catene di trasmissione per assicurarsi che possano sostenere le forze di tensione richieste.

Avviso

Sovrastampare le catene sovraccaricandole una sola volta può richiedere la sostituzione completa per evitare rotture dannose o dannose.

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