Spinka czy półspinka: jak połączyć i skrócić łańcuch rolkowy

Spinka czy półspinka? To pytanie pojawia się za każdym razem, gdy łańcuch rolkowy trzeba zamknąć w pętlę, skrócić albo wydłużyć. Spinka (ogniwo łączące) zamyka łańcuch o parzystej liczbie podziałek i w większości napędów jest właściwym wyborem. Półspinka (ogniwo wykorbione) daje nieparzystą liczbę podziałek, ale producenci traktują ją jako rozwiązanie ostateczne.

Piszemy tu o łańcuchach rolkowych napędowych (ISO 606, seria B i A) oraz rolniczych. Łańcuchy rowerowe i motocyklowe to osobne rodziny z własnymi ogniwami, więc ich nie omawiamy.

Z czego składa się łańcuch i co to jest podziałka

Łańcuch rolkowy to naprzemiennie ułożone ogniwa wewnętrzne i zewnętrzne. Ogniwo wewnętrzne ma dwie płytki, połączone tulejkami z rolkami, a zewnętrzne dwie płytki osadzone na sworzniach, które przechodzą przez tulejki. Odległość między środkami sąsiednich sworzni to podziałka, np. 12,7 mm w łańcuchu 08B i 19,05 mm w 12B.

Każde ogniwo, wewnętrzne czy zewnętrzne, to jedna podziałka. Dlatego liczba ogniw łańcucha jest zarazem liczbą podziałek, a długość łańcucha to liczba podziałek razy podziałka. Odcinek 5 m łańcucha 12B ma około 262 podziałek, a 08B około 393.

Spinka czy półspinka: czym się różnią

Spinka to ogniwo zewnętrzne z jedną płytką zdejmowaną. Wsuwasz je w dwa wewnętrzne ogniwa na końcach łańcucha, zakładasz płytkę i zabezpieczasz klipsem albo zawleczką. Półspinka to pojedyncze ogniwo o jednej podziałce, z płytkami wygiętymi tak, że jeden koniec pracuje jak ogniwo wewnętrzne, a drugi jak zewnętrzne.

Renold oznacza spinkę z klipsem numerem 26, spinkę z zawleczką numerem 11, ogniwo nitowane numerem 107, a ogniwa wykorbione numerami 12 i 30. Producent sprzedaje je osobno, więc w ofercie jedna pozycja to jeden rodzaj ogniwa dla jednego rozmiaru łańcucha.

Parzysta liczba podziałek: dlaczego i jak ją policzyć

Ogniwa w łańcuchu muszą się przeplatać: za wewnętrznym idzie zewnętrzne. Przy parzystej liczbie podziałek zamknięta pętla składa się z tylu samych ogniw wewnętrznych co zewnętrznych, więc zamyka ją spinka jako ogniwo zewnętrzne. Przy nieparzystej liczbie dwa ogniwa tego samego rodzaju trafiłyby obok siebie i potrzebne jest ogniwo wykorbione.

Renold zaleca projektować napęd tak, by przez cały czas pracy łańcucha dało się użyć parzystej liczby podziałek. Wyliczoną liczbę podziałek zaokrągla się w górę do najbliższej liczby parzystej. Wzór ma postać:

L = 2C/P + (Z1 + Z2)/2 + [(Z2 - Z1) / 2π]² × P/C

gdzie L to liczba podziałek, C odległość osi w mm, P podziałka w mm, a Z1 i Z2 liczby zębów kół. Renold podaje, że odległość osi powinna zwykle wynosić od 30 do 50 podziałek.

Przykład dla łańcucha 12B

Napęd z kołami o 19 i 38 zębach, odległość osi 600 mm, łańcuch 12B-1 (P = 19,05 mm). Ze wzoru wychodzi L = 91,8, więc bierzemy 92 podziałki, czyli około 1753 mm łańcucha. Dla 92 podziałek odległość osi wynosi około 602 mm.

Gdyby ktoś wziął 91 podziałek, odległość osi spadłaby do około 593 mm i trzeba by użyć półspinki. Każda dodatkowa podziałka zmienia odległość osi o około 9,5 mm (nasze obliczenie ze wzoru), więc przy nastawianiu wału wystarczy zapas rzędu jednej podziałki łańcucha, tu około 19 mm.

Jak skrócić łańcuch rolkowy

Skracanie ma sens przy nowym łańcuchu odcinanym z rolki. Łańcucha wyciągniętego przez zużycie nie skraca się, bo to nie usuwa zużycia sworzni i tulejek. Renold uznaje koniec życia łańcucha przy wydłużeniu o 2%, a w napędach bez możliwości regulacji już przy 0,7 do 1,0%. Dla łańcucha 12B oznacza to, że 100 podziałek (1905 mm) po wydłużeniu do około 1943 mm kwalifikuje się do wymiany.

1. Ustal docelową liczbę podziałek (parzystą) według wzoru powyżej albo przez przymierzenie łańcucha na kołach.
2. Zatrzymaj i zabezpiecz napęd, poluzuj napinacz i podeprzyj łańcuch.
3. Rozkuj łańcuch tak, aby oba końce kończyły się ogniwem wewnętrznym. Tsubaki opisuje dwie metody: imadło do łańcuchów z wybijakiem albo rozkuwacz.
4. Usuń nadmiar w parzystej liczbie podziałek, najlepiej o całą parę ogniw (wewnętrzne i zewnętrzne).
5. Połącz końce spinką zgodnie z instrukcją poniżej.

Przy łańcuchach nitowanych Tsubaki każe najpierw zeszlifować zakuty łeb sworznia, a potem wybijać sworzeń naprzemiennie z obu stron. Bez szlifowania wybijanie trwa dłużej i może uszkodzić łańcuch. Sworzni i płytek zdjętych w ten sposób nie używa się ponownie.

Półspinka łańcucha 12B i innych rozmiarów: ograniczenia

Półspinka łańcucha 12B ma te same ograniczenia co półspinki 08B, 10B i 16B, bo wynikają z konstrukcji ogniwa, a nie z rozmiaru. Renold pisze, że ogniwa wykorbione nigdy nie powinny pracować w napędach udarowych, mocno obciążonych ani szybkich. Ich użycie ogranicza do lekkich, niekrytycznych napędów, w których nieparzysta liczba podziałek jest bezwzględnie konieczna, i nazywa je ostatecznością.

Powód podaje Tsubaki: ogniwo jednopodziałkowe jest o 35% słabsze od łańcucha, a ogniwo dwupodziałkowe (podwójne) dorównuje wytrzymałością łańcuchowi. Tsubaki zaleca ograniczyć półspinkę do lżejszych obciążeń, średnich i niskich prędkości, rzadkich rozruchów i zatrzymań oraz małych obciążeń udarowych. Zamiast niej proponuje dodać jedno ogniwo i wyrównać luz odległością osi albo napinaczem.

Spinka z klipsem, zawleczką albo ogniwo nitowane

Spinki z klipsem i z zawleczką są ogniwami z luźnym pasowaniem płytki, więc Tsubaki podaje, że zwykle mają około 20% mniejszą wytrzymałość zmęczeniową niż łańcuch. Tsubaki oferuje też spinki specjalnej konstrukcji (z zagęszczeniem materiału wokół otworów, tzw. ring coining), których wytrzymałość zmęczeniowa jest zbliżona do łańcucha. Renold zaleca w napędach szybkich i ciężkich ogniwo nitowane.

Dla łańcuchów w klasie ANSI Tsubaki stosuje klips do rozmiarów do RS60 (ANSI 60, czyli 12A), a zawleczkę do RS80 i większych oraz do łańcuchów trzy- do sześciorzędowych RS40 i RS50. Przy łańcuchach serii B stosuj zabezpieczenie dostarczone razem ze spinką i nie zamieniaj klipsa na zawleczkę.

Jak założyć spinkę krok po kroku

Poniższe kroki wynikają z instrukcji Tsubaki i Renold. Przed rozpoczęciem odłącz zasilanie, załóż okulary i rękawice oraz poluzuj napinacz.

1. Owiń łańcuch wokół jednego z kół tak, by końce dzielił jeden ząb. Jeśli układ na to nie pozwala, zbliż końce w przestrzeni między kołami i wsuń spinkę ręką lub ściągaczem do łańcucha.
2. Wsuń sworznie spinki w oba końcowe ogniwa wewnętrzne.
3. Załóż wolną płytkę i dociśnij ją tylko tak, aby dało się wsunąć zabezpieczenie. Zbyt mocny nacisk ściska ogniwo i odcina smar od powierzchni pracujących (Renold).
4. Załóż klips tak, aby jego zamknięty koniec wskazywał kierunek ruchu łańcucha (Renold). Przy zawleczce postępuj według instrukcji producenta spinki.
5. Lekko opukaj końce sworzni, aby zabezpieczenie dobrze przylegało do płytki. Wtedy łańcuch swobodniej wchodzi w koło i lepiej przyjmuje smar (Tsubaki).
6. Sprawdź, czy ogniwo swobodnie się zgina w sąsiednich ogniwach, i dopiero potem napnij łańcuch.

Zdjętych elementów nie używa się ponownie (Renold). Klips zawsze wymieniaj na nowy.

Dobór spinki do łańcucha: seria, rzędy i rozmiar

Spinka musi mieć to samo oznaczenie ISO co łańcuch, wraz z serią i liczbą rzędów. Serie A (ANSI) i B (europejska) o tej samej podziałce to różne łańcuchy. Dla 1/2 cala 08B ma szerokość wewnętrzną 7,75 mm, rolkę 8,51 mm i sworzeń 4,45 mm, a 08A (ANSI 40) odpowiednio 7,85 mm, 7,92 mm i 3,96 mm.

Spinka do łańcucha jednorzędowego nie pasuje do dwurzędowego. Renold podaje długość sworznia osobno dla każdej liczby rzędów: dla 12B jest to 21,9 mm (1 rząd), 41,4 mm (2 rzędy) i 60,9 mm (3 rzędy). Szerokość wewnętrzną łańcucha zmierzysz suwmiarką, a podstawy pomiaru opisujemy w poradniku Jak zmierzyć łożysko.

Bezpieczeństwo pracy i zgodność z GPSR

Spinki i półspinki są częściami napędów mechanicznych, więc prace przy łańcuchu wykonuje się przy zatrzymanym i zabezpieczonym urządzeniu. Renold wymienia m.in. odłączenie źródła zasilania, okulary ochronne, rękawice i obuwie robocze, poluzowanie napinaczy oraz podparcie łańcucha, by nie przemieścił się nagle. Podobne zasady przy pracach montażowych omawiamy w poradniku Montaż i demontaż łożysk.

Renold wśród warunków prawidłowej pracy łańcucha wymienia dokładne osiowanie wałów i kół oraz właściwe smarowanie. Wały napędu łańcuchowego pracują w łożyskach, np. kulkowych 6205-2RS na wale 25 mm (cała rodzina: łożyska 6205), albo w oprawach opisanych w poradniku Oprawy łożyskowe UCP i UCF.

Najczęstsze pytania

Czy półspinka obniża wytrzymałość łańcucha?

Tak. Według Tsubaki ogniwo jednopodziałkowe jest o 35% słabsze od łańcucha, a według Renold obecność płytki wykorbionej zmniejsza trwałość zmęczeniową. Ogniwo dwupodziałkowe (u Tsubaki ogniwo rolkowe z ogniwem wykorbionym o nitowanym sworzniu) dorównuje wytrzymałością łańcuchowi.

Którą stroną założyć klips w spince?

Zamkniętym końcem w kierunku ruchu łańcucha (Renold). Dzięki temu klips ma mniejszą skłonność do poluzowania i spadnięcia.

Czy mogę dołożyć jedno ogniwo zamiast półspinki?

Tak, to rozwiązanie zalecane przez Tsubaki. Jeśli z obliczeń wychodzi liczba nieparzysta, dolicz jedno ogniwo, by dojść do liczby parzystej, a nadmiar luzu wybierz odległością osi albo napinaczem. Jedna dodatkowa podziałka łańcucha zmienia odległość osi o około pół podziałki.

Czy spinka 08B pasuje do łańcucha 08A?

Nie. Obie serie mają tę samą podziałkę 12,7 mm, ale różnią się szerokością wewnętrzną, średnicą rolki i średnicą sworznia. Dobierz spinkę z tym samym oznaczeniem co łańcuch.

Czy spinkę można założyć ponownie?

Producenci nie zalecają ponownego użycia pojedynczych elementów (Renold), a ogniw na wcisk w ogóle nie wolno składać drugi raz. Klips i zawleczkę wymieniaj zawsze.

Podsumowanie

• Spinka zamyka łańcuch o parzystej liczbie podziałek, a półspinka służy tylko przy nieparzystej.
• Liczbę podziałek liczysz ze wzoru na L i zaokrąglasz w górę do liczby parzystej; odległość osi dobieraj tak, by półspinka nie była potrzebna.
• Półspinka jest według Tsubaki o 35% słabsza od łańcucha i według Renold tylko do lekkich napędów, nigdy do szybkich, udarowych i mocno obciążonych.
• Skracaj o parzystą liczbę podziałek, a łańcuch wydłużony o 2% wymień, zamiast go skracać.
• Klips zakładaj zamkniętym końcem w kierunku ruchu, a elementów zdjętych nie używaj ponownie.
• Dobieraj spinkę z tym samym oznaczeniem, serią (08B to nie 08A) i liczbą rzędów co łańcuch.

Zapytaj o spinkę do swojego łańcucha

Nie wiesz, jaki masz łańcuch? Napisz na qarybiznes@gmail.com lub zadzwoń: 533 886 972. Podaj podziałkę, szerokość wewnętrzną i liczbę rzędów, a pomożemy dobrać spinkę lub półspinkę.

Źródła

• Renold, „Transmission chain: Installation, maintenance & designer guide” (REN12): łączenie i skracanie łańcucha, parzysta liczba podziałek, ogniwa wykorbione, spinki, ogniwo nitowane nr 107, wzór na liczbę podziałek, zużycie, tabela ISO 606: renold.com
• U.S. Tsubaki, „Installation & Maintenance for RS Roller Chain”: spinki, ogniwa przejściowe, łączenie i rozłączanie łańcucha: ustsubaki.com
• Tsubaki Europe, „All the Need-to-Know Details about Roller Chain” (FAQ): wytrzymałość ogniw przejściowych i spinek: tsubaki.eu
• Dane Łożyskownia (pakiet lancuchy): zestawienie wymiarów ISO 606 serii A i B z katalogów producentów (Renold, Tsubaki i inne).