Vi siete mai chiesti perché alcune macchine funzionano senza problemi mentre altre si rompono continuamente? Il segreto sta spesso nell'installazione meticolosa delle catene di trasmissione e di trasporto. Questo articolo esplora i passaggi essenziali per garantire che queste catene siano installate correttamente, dall'ispezione dei componenti alla messa a punto dell'allineamento e della tensione. Seguendo queste linee guida, migliorerete le prestazioni e la longevità delle vostre attrezzature. Immergetevi per scoprire i consigli pratici che possono evitare costosi interventi di manutenzione e garantire che i vostri macchinari funzionino come una macchina ben oliata.
Le fasi principali per l'installazione delle catene di trasmissione e delle catene di trasporto sono le seguenti:
Controllare i componenti come alberi, cuscinetti, ruote dentate e protezioni per verificare che siano in buone condizioni, privi di pericoli o di usura eccessiva. Verificare che tutti i cuscinetti siano installati correttamente e in modo sicuro.
Se la catena non è nuova, accertarsi che sia pulita, lubrificata e priva di usura eccessiva o di pericoli nascosti. Se la ruota dentata non è nuova, accertarsi che non presenti usura eccessiva o pericoli nascosti. Gli standard di ispezione per gli alberi e i cuscinetti devono seguire il manuale del prodotto dei componenti.
La Figura 1 mostra il metodo operativo specifico per l'allineamento del sistema di assali. Una livella meccanica a bolla d'aria può essere posizionata direttamente sugli alberi per controllare attentamente il livello. Quando più file di catene pignoni sono montati sull'albero, la livella può essere posizionata orizzontalmente sui denti della ruota dentata.
Per controllare il parallelismo degli alberi si può utilizzare un'asta di misurazione. Il parallelismo deve essere controllato per primo, seguito dalla planarità. Regolare ripetutamente finché il parallelismo e la planarità non soddisfano i requisiti.
Per la maggior parte delle catene a rulli a una corona o per le catene di trasporto, la precisione di allineamento deve essere regolata entro 0,050in/ft o entro 0,25°. Per la maggior parte delle catene dentate, questo limite corrisponde a una larghezza della catena fino a 1 pollice. Per le catene in acciaio tecnico, questi limiti devono essere opportunamente attenuati.
Per le trasmissioni a catena a rulli multi-fila ad alta velocità e potenza, utilizzare la seguente formula per calcolare i valori limite di allineamento:
Φ=0,00133C/pn
Dove
La formula indica anche che quanto più breve è l'interasse, tanto più piccolo deve essere l'angolo limite di allineamento. Per le catene dentate, le catene in acciaio tecnico e le catene a testa piatta utilizzate negli azionamenti o nei trasportatori, consultare il produttore per i valori limite di allineamento angolare.
Innanzitutto, verificare che l'albero non si muova in senso assiale. Prima di allineare le ruote dentate, l'albero deve essere fissato in posizione di marcia, quindi serrare i bulloni di fissaggio delle ruote dentate per il fissaggio assiale. In presenza di più catene, è necessario garantire una distanza accurata tra le ruote dentate sull'albero.
La Figura 2 mostra il controllo dell'allineamento delle ruote dentate. Per verificare l'allineamento assiale di due ruote dentate su un lato delle rispettive superfici lavorate, si può utilizzare un regolo. Se l'interasse è troppo grande, un filo di pianoforte può sostituire il regolo e un dispositivo laser può essere utilizzato per controllare l'allineamento delle ruote dentate. L'uso di un dispositivo laser è particolarmente comodo per controllare l'allineamento di trasportatori a lunga distanza dal centro.
Il valore massimo di errore per l'allineamento assiale della ruota dentata nelle trasmissioni a catena a rulli o nei trasportatori a catena viene calcolato con la seguente formula:
δ=0,045p
Dove δ è l'errore assiale massimo (in).
Consultare il produttore di catene dentate, catene in acciaio tecnico e catene a testa piatta per conoscere i limiti di errore di allineamento assiale nei loro azionamenti o trasportatori.
Per le catene di trasporto, allineare accuratamente il binario in senso assiale con le ruote dentate per garantire uno scorrimento fluido della catena dal binario alle ruote dentate, senza raschiamenti e ostacoli. La maggior parte dei produttori di catene può fornire i requisiti per l'allineamento assiale dei binari.
Anche i binari della catena di trasporto devono essere allineati verticalmente con le ruote dentate. Nella maggior parte dei casi, la linea centrale della cerniera della catena nel binario è tangente al cerchio del passo della ruota dentata (vedere Figura 3). La maggior parte dei produttori di catene può fornire i requisiti per l'allineamento verticale del binario.
Togliere la catena dall'imballaggio e stenderla su un banco o sul pavimento. Fare attenzione a stenderla in piano senza piegarla o torcerla.
Verificare che la catena sia conforme ai requisiti indicati nel manuale. Verificare che la catena non abbia subito danni durante il trasporto e lo stoccaggio. Allo stesso modo, se sono presenti accessori, anche questi devono essere ispezionati per verificare che non vi siano problemi prima dell'installazione e della regolazione. Per le catene a piastre piegate, prestare attenzione a installarle nella corretta direzione di trasmissione. Per le catene a più file, verificare se gli accessori devono essere installati simmetricamente. Se si tratta di una trasmissione a catena abbinata a un gruppo, verificare la sincronia e la sequenza in orizzontale.
Se la lunghezza della catena acquistata in fabbrica non è quella richiesta, al momento dell'utilizzo dovrà essere smontata o giuntata. Molte catene monofilari vengono prodotte in fabbrica in pezzi lunghi 10 piedi, ma questa lunghezza raramente corrisponde esattamente a quella necessaria per la trasmissione o il trasporto della catena, per cui di solito è necessario accorciarla o giuntarla per allungarla.
Di seguito vengono spiegati alcuni metodi molto comuni per smontare o collegare le catene; indicazioni più dettagliate possono essere ottenute dalle pubblicazioni ACA o dai produttori di catene.
Queste istruzioni si riferiscono solo a catene a rulli a una fila e le piastre esterne delle maglie di collegamento sono a scorrimento. Se si tratta di una catena a più file o se le piastre esterne delle maglie di collegamento sono a pressione, consultare la "Guida allo smontaggio e al collegamento delle catene a rulli ANSI" pubblicata da ACA. Per altre situazioni, consultare il produttore della catena.
1) Smontaggio.
Se si tratta di una catena rivettata, le teste dei rivetti su un lato di una maglia esterna devono essere rettificate, altrimenti i perni danneggiano i manicotti quando vengono premuti. Se la catena è dotata di coppiglie, rimuoverne una o entrambe dalla maglia.
Se sono disponibili attrezzature di pressatura e utensili adeguati, la catena può essere bloccata con una pinza per catene (vedere Figura 4), quindi i perni possono essere estratti a pressione dalla piastra delle maglie esterne (vedere Figura 5). Se non è disponibile un'attrezzatura di pressatura adeguata, è possibile utilizzare un estrattore di perni (vedere Figura 6) per estrarre i perni dalla piastra di maglie esterne. Le maglie esterne rimosse dalla catena non possono essere riutilizzate.
2) Connessione.
Posizionare le estremità di due sezioni di catena l'una di fronte all'altra, inserire i due perni della maglia di collegamento nei manicotti di queste due maglie interne, quindi installare la piastra di collegamento esterna a scorrimento sui due perni di collegamento esposti e installare le coppiglie o i fermi a molla, quindi spingere i perni di collegamento nella catena finché la piastra di collegamento non si appoggia all'anello di ritegno.
Il fermaglio a molla installato deve avere l'estremità senza saldatura (morta) rivolta verso la direzione di marcia della catena (vedere Figura 7). Le gambe della coppiglia non devono essere divaricate con un angolo superiore a 90° (vedere Figura 8). Un angolo maggiore aumenta il rischio di rottura precoce. Dopo aver collegato la catena, la maglia di collegamento deve potersi piegare liberamente.
Le seguenti istruzioni riguardano solo le catene dentate a doppio perno a guida esterna (nota: note anche come catene dentate a rulli o comunemente chiamate catene Hy-Vo) con un singolo giunto distanziatore. Per altri tipi di cerniere o connettori, nonché per lo smontaggio e il montaggio di catene dentate a guida interna, consultare la "Guida al collegamento e allo smontaggio delle catene dentate" pubblicata da ACA, oppure consultare il produttore della catena.
1) Smontaggio.
Smerigliare la testa di un rivetto sulla piastra esterna (vedere Figura 9), poiché la rimozione forzata del perno senza smerigliare la testa del rivetto danneggia la catena. Quindi rimuovere i perni lunghi e corti dalla cerniera (vedere Figura 10).
2) Connessione.
Accostare le estremità della catena, assicurandosi che i due fori delle maglie siano allineati (vedere Figura 11), inserire prima il perno lungo di collegamento (vedere Figura 12), quindi inserire il perno corto, assicurandosi che le superfici convesse dei due perni siano rivolte l'una verso l'altra (vedere Figura 13).
Posizionare un distanziatore sull'estremità del perno lungo e bloccarlo con un perno rotondo o una coppiglia (vedere Figura 14). Se si utilizza una coppiglia, le gambe della coppiglia non devono essere divaricate con un angolo superiore a 90°, poiché un angolo troppo ampio comporta il rischio di danni prematuri. Assicurarsi che la cerniera si pieghi liberamente dopo il collegamento.
Questa sezione illustra solo alcuni dei tipi più comuni di catene e connettori in acciaio per uso ingegneristico. Per le catene o i connettori non menzionati in questa sede, si rimanda alle informazioni pubblicate dall'associazione: Guida al collegamento e allo smontaggio di catene in acciaio per uso ingegneristico e catene fuse. Ulteriori informazioni possono essere ottenute anche dai produttori di catene.
Molte catene in acciaio per uso ingegneristico sono di grandi dimensioni e la forza applicata per premere il perno nella maglia esterna durante l'installazione è molto elevata. È necessario prestare attenzione durante l'installazione di tali catene per evitare di danneggiarle. Poiché la forza per installare il perno è molto elevata, per lo smontaggio e l'assemblaggio della catena si utilizza solitamente un dispositivo di pressatura.
I perni delle catene in acciaio per l'ingegneria hanno diversi stili (vedere Figura 15) e, prima di smontare la catena, deve essere chiaro da quale direzione il perno deve essere spinto fuori dalla catena.
1) Smontaggio.
Se la catena è rivettata, la testa del perno su un lato della piastra della maglia esterna deve essere rettificata. Se la catena è dotata di anelli di ritegno e coppiglie, gli anelli di ritegno e le coppiglie sulla piastra della maglia esterna devono essere rimossi per evitare di danneggiare il manicotto quando si estrae il perno. Durante lo smontaggio, la piastra della catena sopra la maglia esterna deve essere sostenuta, quindi il perno viene estratto a pressione dalla piastra della catena (vedere Figura 16).
2) Connessione.
Se la piastra della maglia esterna e il perno sono a scorrimento, il metodo di installazione è lo stesso della catena a rulli precedentemente menzionata. Se invece si tratta di un accoppiamento a pressione, la piastra della maglia esterna deve essere installata con una certa pressione e la piastra della catena deve essere premuta contemporaneamente in entrambi i perni con la stessa forza (vedere Figura 17), quindi posizionare gli anelli di sicurezza sui perni di collegamento.
Quando il passo della catena è grande, il collegamento della catena a piastre diritte per l'ingegneria viene effettuato con un singolo perno. In questo caso, è necessario posizionare un distanziale forato sotto il foro della maglia esterna, allineare accuratamente i diametri dei fori delle due maglie esterne con la maglia interna collegata e inserire il perno il più profondamente possibile a mano.
Allineare con cura le varie superfici piane o a cuneo sul perno con le scanalature corrispondenti all'interno del foro della piastra di collegamento esterna, quindi premere il perno nel foro della piastra di collegamento esterna (vedere Figura 18). Ripetere questa procedura sull'altro lato della piastra di collegamento esterna e infine installare gli anelli di sicurezza su entrambi i perni di collegamento. Al termine del collegamento, verificare che tutte le cerniere possano piegarsi liberamente.
1) Smontaggio.
Le catene a piastre piegate di solito richiedono l'estrazione di un solo perno, poiché tutte le maglie sono uguali. Se il perno è rivettato, è necessario eliminare la testa di un perno da un lato della catena. Se la catena è dotata di anelli di sicurezza e coppiglie, è necessario rimuovere anche un lato, quindi posizionare un distanziale forato sotto il perno da rimuovere e premere il perno dalla piastra della catena (vedere Figura 19).
2) Connessione.
Scegliere un lato della catena e sostenere il foro della piastra della catena con un distanziatore forato, allineare con cura il foro della piastra della catena con il foro di collegamento dell'estremità stretta della maglia successiva della catena e inserire il perno il più profondamente possibile a mano. Allineare con cura le varie superfici piane o a cuneo sul perno con le scanalature corrispondenti all'interno del foro della piastra della catena, quindi premere il perno nel foro della piastra della maglia esterna (vedere Figura 20), quindi installare gli anelli di sicurezza sui perni di collegamento. Al termine del collegamento, verificare che tutte le cerniere possano piegarsi liberamente.
Spesso i perni delle catene a testa piatta vengono utilizzati direttamente come perni di collegamento, poiché i perni sono fissati a pressione. montaggio o tramite zigrinatura a un'estremità del perno. Prima di smontare o installare le catene flat top, prestare attenzione alla direzione di installazione e rimozione dei perni.
Molti perni di catena in acciaio a testa piatta sono inseriti a pressione su un lato del rullo della cerniera. L'estremità del perno che viene premuto nel rullo della cerniera deve essere anche quella da cui viene rimosso (vedere Figura 21).
Per collegare le catene in acciaio a testa piatta, verificare se il rullo cerniera è montato a pressione. In tal caso, premere il perno dritto dall'altro lato del corrispondente rullo di cerniera montato a pressione nella catena (vedere Figura 22).
Se tutti i fori dei rulli delle cerniere della catena hanno la stessa dimensione, i perni di collegamento della catena devono avere le spalle. In questo caso, il perno deve essere inserito nella catena prima con l'estremità di diametro inferiore (lo stesso vale per le catene in plastica di cui si parlerà più avanti) e, una volta completato il collegamento, bisogna assicurarsi che tutte le cerniere possano piegarsi liberamente.
Molte catene da tavolo in plastica sono fissate in un rullo a cerniera da un perno con un'estremità zigrinata. Per trovare il lato con l'estremità zigrinata del perno, applicare una pressione dal lato opposto per spingere il perno fuori dalla catena (vedere Figura 23) per lo smontaggio.
Alcune catene da tavolo in plastica hanno un foro per la testa espansa su un lato. Inserire il perno zigrinato nella direzione corretta, quindi esercitare una pressione dietro l'estremità zigrinata per premere il perno nella catena (vedere Figura 24), assicurandosi che le cerniere possano piegarsi liberamente dopo il collegamento.
Se la catena viene utilizzata per un convogliatore e la struttura del convogliatore lo consente, i supporti, le piastre laterali o le traverse possono essere installati prima sulla catena. Naturalmente, se ci sono ostacoli strutturali, la catena deve essere installata sul trasportatore prima di installare i supporti, ecc.
Una volta collegata alla lunghezza appropriata, la catena può essere installata sull'azionamento o sull'apparecchiatura di trasporto. Tutte le installazioni richiedono tre fasi fondamentali:
Queste tre fasi sembrano molto semplici, ma ci sono molti dettagli da considerare in ogni fase. Ecco una sintesi di questi dettagli.
Molte catene a rulli e catene dentate possono essere facilmente posizionate sulla ruota dentata, tirando le estremità della catena per avvolgerle intorno alla ruota dentata in modo che i rulli siano posizionati nei denti, posizionando entrambe le estremità sulla ruota dentata e collegandole in un anello. La Figura 25 mostra il collegamento finale di una trasmissione a catena a rulli.
Il processo di installazione delle catene più grandi è lo stesso, ma spesso sono necessari strumenti ausiliari durante l'installazione, come nel caso delle catene in acciaio tecnico, delle catene a rulli di grandi dimensioni e delle catene dentate molto larghe.
La catena può anche dover essere issata in posizione, e la catena tra due ruote dentate è spesso sostenuta da spesse tavole di legno o barre, e possono essere utilizzati dei morsetti per fissare la catena durante il collegamento finale.
Nota: quando si solleva o si "mette in tensione" per l'installazione, assicurarsi di seguire attentamente tutte le avvertenze di sicurezza del produttore.
In genere, i segmenti della catena di trasporto devono essere disposti su un banco o sul pavimento per essere assemblati e, se possibile, i connettori o i supporti possono essere installati contemporaneamente, infilando infine la catena nel trasportatore.
Se il tratto sospeso si trova subito dopo l'albero di testa, è conveniente partire da lì per introdurre la catena nel lato di ritorno, tirando con attenzione la catena direttamente nel convogliatore senza attorcigliarla o piegarla, e infine tirando insieme le due estremità della catena sulla ruota dentata dell'albero di testa per il collegamento end-to-end.
Come per le catene di trasmissione, l'installazione di catene di trasporto pesanti e di grandi dimensioni richiede di solito dispositivi ausiliari. Può essere necessario un paranco per posizionare la catena nel trasportatore e possono essere utilizzati dei morsetti per fissare la catena durante il collegamento finale. Per le installazioni di catene di trasporto particolarmente grandi, può essere necessario collegare i segmenti di catena durante l'installazione sul trasportatore, mentre i connettori e i supporti della catena possono essere installati solo dopo che la catena è stata completamente installata sul trasportatore.
Anche le pulegge e i blocchi, così come il "tensionamento", sono comunemente utilizzati nell'installazione delle catene degli elevatori a tazze, con il collegamento finale della catena dell'elevatore a tazze solitamente effettuato sulla ruota dentata di coda. Questo perché la tensione della catena è più bassa in questo punto. Per i trasportatori di grandi dimensioni e gli elevatori a tazze con catene di grandi dimensioni, consultare il fornitore della catena o dell'attrezzatura per i problemi di installazione.
Per ridurre al minimo l'usura tra la boccola e il perno, le catene a piastre piegate devono essere installate in base alla direzione di marcia, con il concetto di base illustrato nella Figura 26. Il principio dell'installazione delle catene a piastre piegate in base alla direzione di marcia è che, indipendentemente dal fatto che la ruota dentata piccola sia conducente o condotta, l'estremità stretta o a rullo delle maglie della catena sul lato stretto deve sempre essere rivolta verso la ruota dentata piccola. Quando il rullo si innesta e si sgancia dalla ruota dentata, cioè quando la cerniera della catena si articola, più piccola è la ruota dentata, maggiore è l'angolo di articolazione.
Quando l'estremità larga della maglia della catena, cioè l'estremità del perno, è rivolta verso i denti del pignone, tutto lo scorrimento tra il perno e il foro della boccola è sotto pieno carico, con conseguente massima usura tra i due elementi, e la catena si allunga più rapidamente e richiede una sostituzione più frequente.
Quando l'estremità stretta della maglia della catena è rivolta verso i denti del pignone, sebbene si verifichi ancora uno scorrimento tra il perno e il foro della boccola, il carico tra di essi diminuisce rapidamente durante l'articolazione. L'intero trasferimento del carico tra i denti della ruota dentata e il lato stretto della catena passa dal rullo alla boccola e quindi alla piastra della catena, con conseguente usura minima tra il perno e il foro della boccola, riducendo l'entità dell'usura della catena e la necessità di sostituirla.
L'allungamento dell'usura può essere il motivo principale per la sostituzione della catena, quindi la direzione di guida corretta è quella che riduce al minimo l'usura tra il perno e il foro della boccola. Quando il rapporto di trasmissione non è 1, l'estremità stretta o a rulli delle maglie della catena sul lato stretto deve essere rivolta verso la ruota dentata più piccola con un angolo di rotazione maggiore. Infatti, maggiore è la differenza di dimensioni tra le due ruote dentate, maggiore è la durata dell'usura.
Di solito, l'azionamento è per la decelerazione, il che significa che la ruota motrice è più piccola e ha una velocità maggiore rispetto alla ruota condotta. Tuttavia, esistono anche casi di azionamenti ad aumento di velocità, per cui non è possibile determinare la direzione della trasmissione a catena in base alle ruote dentate motrici e condotte.
Prima di avviare un'apparecchiatura di nuova installazione, è necessario eseguire un'accurata ispezione. L'ispezione deve comprendere almeno i seguenti elementi:
In primo luogo, ruotare le due ruote dentate in direzioni opposte in modo che l'allentamento della catena si concentri su un lato per formare i lati allentati e stretti della catena, quindi utilizzare un regolo per misurare la distanza tra i rulli della catena innestati con il primo dente di entrambe le ruote dentate, che è la distanza rettilinea tra i due punti di innesto. Quindi utilizzare un righello per misurare il movimento totale della CA nel punto centrale del lato allentato (vedere Figura 27).
Quando la trasmissione a catena è disposta orizzontalmente o con un angolo di inclinazione inferiore a 45°, il rapporto tra il movimento totale misurato e la distanza tra i due punti di innesto deve essere compreso tra 4% e 6%. Nel caso della trasmissione orizzontale, la profondità di abbassamento CA è di circa 0,443. Per la trasmissione inclinata a grande angolo tra 45° e la trasmissione verticale, il rapporto tra il movimento totale e la distanza tra i due punti di innesto deve essere compreso tra 2% e 3%.
Per il trasporto orizzontale, la misurazione del calo è illustrata nella Figura 28, utilizzando un regolo per misurare la distanza (L) tra l'ultimo rullo impegnato con la ruota dentata e il primo rullo della catena sul binario di supporto, quindi utilizzare un righello per misurare la profondità del calo (D).
La regolazione dell'abbassamento per il tensionamento è raccomandata dal produttore della catena. Per i trasportatori verticali o gli elevatori a tazze, l'abbassamento non è generalmente raccomandato. La tensione iniziale della catena e il metodo di regolazione sono raccomandati dal produttore della catena.
Installare e avviare il sistema di lubrificazione, verificare che il serbatoio dell'olio sia pieno, che il percorso dell'olio sia libero e pulito e che l'alimentazione dell'olio della catena sia conforme ai requisiti di progetto.
Ruotare delicatamente l'albero di trasmissione (preferibilmente a mano) per verificare se il funzionamento della catena è ottimale. Per alcune apparecchiature di grandi dimensioni, è necessario avviarle per poterle ispezionare; durante questo periodo, assicurarsi che vengano rispettate tutte le norme di sicurezza per evitare lesioni al personale e danni alle apparecchiature. La catena deve percorrere l'intero binario per almeno un ciclo completo.
Verificare che la catena sia passata attraverso l'intera pista. Controllare attentamente che la catena scorra senza intoppi nell'ingranamento con la ruota dentata e che non vi siano sfregamenti o ostruzioni nella pista. È consigliabile lasciare la catena scarica per alcune ore, in modo da dare il tempo ai cuscinetti di consumarsi e all'olio lubrificante di penetrare in queste superfici di lavoro.
Dopo il collaudo, controllare tutti gli elementi di fissaggio e rinforzarli se necessario, nonché controllare la tensione della catena e regolarla se necessario.
Se la catena non è trasmessa all'interno di un involucro, deve essere racchiusa con coperture protettive per evitare lesioni dovute al contatto con la catena e la ruota dentata in movimento. Per ulteriori informazioni, consultare gli standard nazionali americani, come ASME B15.1 e ASME B20.1.
Prima di installare le coperture protettive, verificare che non siano danneggiate e che non presentino rischi potenziali. Durante l'installazione, accertarsi che tutti i dispositivi di fissaggio non manchino e che i collegamenti siano affidabili. Controllare anche i dispositivi di sicurezza, come i sensori e gli interblocchi dell'apparecchiatura.
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