Где применяется двухскоростная цепь
На сборочной линии конвейер должен выполнять две задачи одновременно: перемещать паллеты с производственной скоростью, когда они свободны, и позволять им скапливаться без повреждений, когда станция занята. Обычная конвейерная цепь хорошо справляется с первой задачей и плохо со второй. Двухскоростная цепь (также называемая цепью двойной скорости или скоростной цепью) — это стандартное решение проблемы накопления, и именно поэтому большинство сборочных линий на паллетах в производстве бытовой техники, электроники и малых двигателей используют эту конструкцию.
В этом руководстве рассматривается механизм, отличие от стандартной конвейерной цепи и параметры, которые следует зафиксировать перед запросом предложения.
Принцип 2,5×: два ролика на одной оси
Геометрия роликов
Двухскоростная цепь несёт два комплекта роликов на каждое звено:
- Малый ролик — катится по направляющей конвейера и поддерживает цепь. Это катящийся интерфейс с треком.
- Большой ролик — большего диаметра, расположен выше/снаружи и контактирует с нижней стороной паллеты. Это несущий интерфейс.
Паллета никогда не касается пластин цепи или направляющей. Она движется только по большим роликам.
Арифметика передаточного отношения
Цепь несёт два размера роликов на каждом звене: малый ролик, катящийся по неподвижной направляющей, и больший ролик над ним, несущий паллету. Два ролика соосны, но не жёстко заблокированы — они связаны трением. Когда малый ролик радиусом *r* катится по направляющей, его центр движется со скоростью цепи *v*, что даёт угловую скорость ω = *v* / *r*. Через трение большой ролик приводится почти с той же ω, поэтому поверхностная скорость на вершине большого ролика — в точке касания паллеты — приблизительно равна:
*v* + ω·*R* = *v* (1 + *R*/*r*)
При отношении диаметров большого и малого роликов 1,5 паллета движется со скоростью около 2,5× скорости цепи. Отсюда и берётся цифра «2,5×», и поэтому шаг цепи и привод могут оставаться малыми, а скорость паллеты — высокой. Обратите внимание, что отношение следует из *фактических диаметров роликов конкретного размера цепи*, которые различаются по сериям; всегда уточняйте его по размерным данным поставщика, а не предполагайте ровно 2,5.
Что происходит при накоплении
Когда стопор удерживает паллету, большой ролик больше не может свободно вращаться вместе с цепью — между большим и малым роликами возникает относительное скольжение, поэтому цепь продолжает двигаться под паллетой, пока та остаётся на месте. Связь трения рассчитана так, что это скольжение создаёт лишь небольшое сопротивление на скопившейся паллете. Результат: длинная очередь может удерживаться одним стопором и приводиться одним двигателем без истирания нижней стороны паллеты и без перегрузки привода. Конструкции различаются в деталях (материалы роликов, обработка поверхностей), но принцип один — накопление работает за счёт контролируемого скольжения внутри пары роликов, а не за счёт скольжения паллеты по движущейся поверхности цепи.
Чем отличается от стандартной конвейерной цепи
- Скорость: стандартная конвейерная цепь перемещает паллету 1:1 со скоростью цепи; двухскоростная цепь умножает скорость паллеты на отношение диаметров роликов (обычно 2,5×).
- Накопление: на стандартной цепи остановленная паллета скользит по движущейся поверхности цепи — высокое трение, износ обеих деталей, высокое обратное давление и высокие нагрузки на стопор. На двухскоростной цепи паллета катится по большим роликам, поэтому давление накопления остаётся низким.
- Контактная поверхность: стандартной цепи требуются присоединительные элементы, толкающие собачки или цепь с верхней пластиной для перемещения паллеты. Двухскоростной цепи требуется плоская, достаточно твёрдая нижняя сторона паллеты — обычно стальная пластина.
- Шум и смазка: катящийся контакт на обоих интерфейсах тише и обычно требует меньше смазки, чем скользящее накопление.
- Конструкция направляющей: цепь движется по специальному профильному рельсу с боковыми направляющими для паллеты. Стандартный цепной конвейер обычно представляет собой более простую комбинацию лотка и направляющей.
Для более широкого сравнения семейств цепей см. типы конвейерных цепей.
Типовые применения
- Сборочные линии с позиционированными станциями — бытовая техника, электроника, электроинструмент, подсборка двигателей.
- Перемещение паллет, где оснастка должна возвращаться и циркулировать.
- Станции накопления перед роботизированной ячейкой, испытательной станцией или ручным рабочим местом, где образование очереди неизбежно.
- Многоскоростные компоновки, где один привод должен обслуживать быстрый участок передачи и медленный участок сборки.
Не подходит для: сыпучих материалов, очень пыльных или абразивных сред без уплотнений, крутых подъёмов (интерфейс роликов имеет ограниченное сцепление — требуются удерживающие устройства), а также паллет с мягкой или неровной нижней стороной.
Контрольный список подбора
1. Скорость линии и отношение
Сначала задайте скорость паллеты, затем выведите скорость цепи: скорость цепи = скорость паллеты / отношение. Исходя из этого подбирайте число зубьев звездочки и передаточное отношение привода, а не наоборот. Проверьте фактическую скорость паллеты на переходах, где две цепи могут идти под разными углами.
2. Вес паллеты и нагрузка на ролик
Рассчитайте число больших роликов, одновременно находящихся под паллетой (длина паллеты ÷ шаг роликов), и разделите общий вес паллеты + полезной нагрузки + оснастки на это число. Сравните с номинальной нагрузкой ролика. Добавьте запас на динамические нагрузки у стопоров и на переходах.
3. Давление накопления
Оцените число паллет, скапливающихся в самой длинной зоне. Суммарное усилие на стопор приблизительно равно сопротивлению на паллету × число скопившихся паллет плюс запас. Это число определяет размер пневмоцилиндра стопора, боковых направляющих и приводного двигателя. Если расчётное давление высокое, рассмотрите зонирование линии с несколькими приводами вместо одного длинного накопительного контура.
4. Размер цепи, прочность и окружающая среда
Прочностные характеристики цепи следует выбирать по минимальным значениям ANSI B29.1 или ISO 606 для выбранного размера, при этом рабочая нагрузка должна быть значительно ниже номинальной прочности на растяжение, чтобы компенсировать удар при отпускании стопора. Согласуйте материал роликов и смазку с требованиями по температуре, мойке и чистоте. Звездочки должны поставляться согласованным комплектом — см. звездочки.
Указание в запросе предложения
Отправьте следующее, и поставщик сможет рассчитать правильную цепь с первого раза: размер цепи или образец, требуемая скорость паллеты, оценка нагрузки накопления, чертёж профиля направляющей, длина контура в метрах, число зубьев звездочки и условия эксплуатации. Если компоновка нестандартная, учтите, что обычно доступна доработка по образцам или чертежам — см. нестандартная цепь.
Наша линейка двухскоростных цепей
Hangzhou Vision Chain Transmission Co., Ltd. (бренд TV chain / Vision group, осн. 2004) производит и поставляет конвейерную цепь, включая двухскоростную цепь, наряду с конвейерной цепью с присоединительными элементами, двухшаговой конвейерной цепью, роликовой цепью по ANSI/DIN/ISO, цепью с полой осью и согласованными звездочками. MOQ на цепи начинается от 1 метра; звездочки оцениваются за штуку. Стандартные условия — FOB/CIF/CFR/EXW с LC, T/T, D/P, PayPal или Western Union, срок поставки около одного месяца, отгрузка из Shanghai или Ningbo. Готовая продукция проходит 100% контроль внешнего вида и функционирования, прослеживаемость сырья поддерживается — подробности на странице качества и странице завода. Компания является поставщиком, проверенным TUV Rheinland (отчёт MIC-ASR2431614), и Diamond Member Made-in-China с 2013 года; сертификаты ISO/SGS предоставляются по запросу.
Запросить предложение на цепь — отправьте скорость паллеты, вес паллеты, количество накопления и длину контура, и экспортная команда вернётся с размером цепи, комплектом звездочек и ценами.