โซ่ส่งกำลัง (Chain Drives).
 

โซ่ส่งกำลัง (Chain Drives)
โซ่สามารถส่งกำลังให้ได้โมเมนต์บิด (หมุน) สูงมากโดยที่ให้เป็นชุดส่งกำลังมีขนาดเล็กได้ เป็นลักษณะการส่งกำลังด้วยรูปร่างและ ที่รอง
เพลาจะรับภาระน้อยมาก ไม่มีการให้ลื่นไถลในขณะส่งกำลัง ในขณะส่งกำลังข้อต่อโซ่จะรับภาระความเสียดทานลื่น (Sliding Friction) จึงต้องมีการหล่อลื่นที่เพียงพอ โซ่ส่งกำลังจะมีใช้งานในที่รับภาระดึงมาก ๆ ในที่รับ - อุณหภูมิสูง, โรงงานเคมี,-ไอน้ำมัน, -ความชื้น เป็นที่ซึ่งสายพานไม่สามารถนำไปใช้งานได้
ข้อดีเมื่อเทียบกับสายพานแบนและสายพานร่อง :
- ส่งถ่ายน้ำมันได้สูงโดยที่ไม่มีการลื่นที่ระยะห่างระหว่างเพลาน้อยและให้อัตรากำลังทดสูง
- เปลืองเนื้อที่น้อย
- ไม่ต้องการตึงให้แน่นมาก, และรองเพลารับภาระน้อย
ข้อเสียเมื่อเทียบกับสายพานและสายพานร่อง :
- มีอัตราทอเบี่ยงเบน เนื่องจากมุมข้อต่อของโซ่
- รับภาระกระแทกและการสั่นสะเทือนได้น้อย
- ไม่สามารถวางเพลาไขว้กันได้ ท มีราคาสูง
- ต้องเสียค่าใช้จ่ายบำรุงรักษามากกว่า (การหล่อลื่น)
ข้อดีเมือเทียบกับเฟือง
- แก้ปัญหาระยะระหว่างเพลาที่ห่างกันมาก ๆ ได้
- มีความไวต่อสิ่งสกปรกน้อยกว่า
ข้อเสียเมื่อเทียบกับเฟือง
- มีความเร็วรอบหรือมีความเร็วขอบน้อยกว่า (เนื่องจากแรงเหวี่ยงหนีศูนย์)
- ที่ความเร็วรอบสูงจะต้องให้ตัวประกบกันการสั่นของโซ่
- เพลาต้องวางให้ขนานกันและส่วนใหญ่ต้องวางในแนวนอน
โซ่สามารถส่งกำลังได้ถึง 3700 kw และให้ความเร็วขอบถึง 30 m/s ทีอัตราทดได้ถึง i = 10 มีประสิทธิภาพ 95…99%

ปฏิกิริยาจากหลายเหลี่ยม (Polygon Effect)
โซ่จะร้อยอยู่บนเฟืองโซ่เป็นรูปหลายเหลี่ยม โซ่ที่สวมอยู่ทุกจุดทุกข้อของโซ่จะมีการเบี่ยงเบนของระยะแขนข้อต่อโซ่ นั่นคือ ทุกจุด
ที่ข้อต่อโซ่หมุนไป แรงตามแนววงกลมพิตช์ของเฟืองโซ่ระหว่างระยะรัศมี rmin และ rmax จะทำให้เกิดความเร็วขอบเป็น v min และ vmax ด้วยเช่นกัน ปฏิกิริยาจากหลายเหลี่ยมนี้จะเกิดมากยิ่งขึ้นหากระยะพิตช์ของเฟืองโซ่โตมากขึ้นหรือมีจำนวนฟันของเฟืองโซ่น้อยลง ผลของปฏิกิริยาจากหลายเหลี่ยมก็คือ จะทำให้โซ่เกิดอาการสั่น โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ความเร็วสูง แต่การประกบตรึงโซ่ หรือรางเลื่อนจะช่วยระงับอาการสั่นนี้ได้ (ดูรูปที่ MC-CHAIN1 )

การตึงโซ่และการป้องกันการสั่นของโซ่.
แสดงการสั่นของโซ่ขณะส่งกำลัง.

รูปที่ MC-CHAIN1 อุปกรณ์จับยึดโซ่.

นอกจากนี้อุปกรณ์ตรึงโซ่ยังใช้ทำหน้าที่ช่วยให้เกิดการสมดุลในระหว่างทำงานไปนาน ๆ แต่จะทำให้เกิดการสึกหรอหรือเกิด การยืด ของ
โซ่ได้
Head


ชนิดของโซ่
ตามประเภทการใช้งานของโซ่ จะนำโซ่มาใช้ส่งกำลัง, -ลำเลียง,-ใช้ขับ,-ใช้ยกและส่งน้ำหนักลงข้างล่าง ส่งถ่ายแรงและโมเมนต์บิด โซ่จึง
แบ่งตามลักษณะรูปร่างได้ดังนี้
โซ่ลูกกลิ้งและโซ่บูช
โซ่ลูกกลิ้งและโซ่บูชจะประกอบด้วยแผ่นปิดข้างโซ่ด้านนอกและด้านในที่ยึดด้วยบูชและโบลต์เข้าด้วยกัน ดังรูปที่MC-CHAIN2
โซ่ลูกกลิ้งที่มีใช้ งานส่วนใหญ่จะมีลูกกลิ้งที่ชุบแข็งร้อย(หมุนได้)อยู่ในบูช ลูกกลิ้งนี้จะช่วยลดความเสียดทานและการสึกหรอของด้านข้างของเฟืองโซ่ในขณะที่ล้อเฟืองขับโซ่ และมีเสียงดังน้อยเมื่อความเร็วโซ่สูง ในการใช้งานให้รับโมเมนต์หมุนมาก ๆ จะใฃ้โซ่ลูกกลิ้งและโซ่ขูชแบบชุดหลายเส้น ดังรูปที่ MC-CHAIN3 โซ่ลูกกลิ้งตามมาตรฐานจะนำมาใช้งานได้ถึงความเร็ว 30 m/s ในการส่งกำลังในรถยนต์ในเครื่องมือกลและโซ่ลำเลียง โดยปกติโซ่บูชจะทนการสึกหรอมากกว่าโซ่โบลต์ บูชจะหมุนได้ ส่วนโบลต์จะยึดแน่นกับแผ่นปิดนอก แผ่นปิดส่วนใหญ่จะทำจาก St60 ส่วนโบลต์จะทำจากเหล็กกล้าอาบคาร์บอน C15

รูปที่ MC-CHAIN2

รูปที่ MC-CHAIN3
โซ่ลูกกลิ้งแบบชุดหลายเส้น

โซ่โบลต์
โซ่โบลต์จะมีรูปร่างของแผ่นปิดข้างทั้งโซ่ด้านในและด้านนอกเหมือนกัน โดยร้อยเข้ากับโบลต์ การใช้แผ่นปิดข้างโซ่หลายแผ่นติดกัน
ดังรูปที่ MC-CHAIN4 จะมากหรือน้อยนั้นขึ้นอยู่กับขนาดของแรงดึงที่โซ่ต้องรับ เมื่อเปรียบเทียบกับโซ่ลูกกลิ้งและโซ่บูชแล้ว โซ่โบลต์จะมีแรงเสียดทานระหว่างโบลต์และแผ่นปิดข้างโซ่มากกว่า ด้วยเหตุนี้จึงนิยมนำโซ่โบลต์มาใช้กับงานที่มีความเร็วต่ำ

รูปที่ MC-CHAIN4 โซ่โบลต์

โซ่ฟัน
โซ่ฟันจะมีรูปร่างฟันแต่ละข้อชัดเจน ฟันของโซ่จะจับลงในร่องฟันของล้อโซ่พอดี (MC-CHAIN5 ) โซ่ฟันที่ใช้งานรับกำลังงานสูง ๆ
แผ่นฟันที่ข้อต่อจะไม่ยึดด้วยโบลต์ แต่จะยึดด้วยข้อต่อลูกกลิ้งที่มีความเสียดทานน้อยและทนต่อการสึกหรอได้ดี โซ่ฟันใช้รับกำลังงานได้สูง และเกือบจะไม่มีเสียงดังในขณะมีความเร็วโซ่ถึง 40 m/s

รูปที่ MC-CHAIN5
โซ่ฟันขณะจับลงในล้อโซ่.

สำหรับล้อโซ่ที่ใช้กับโซ่ฟันจะต้องมีจำนวนฟันอย่างน้อยที่สุด 17 ฟัน มิฉะนั้นจะเกิดสัดส่วนการจับของโซ่ฟันที่ไม่เหมาะสม ที่ทำ
ให้เกิดแรงเสียดทานมากขึ้นได้ และถ้าใช้งานรับภาระกระแทกแล้วโซ่ฟันจะยืดและมีผลให้เกิดสัดส่วนการจับของโซ่ฟันที่ไม่เหมาะสมอีกเช่นกัน

โซ่จะเกิดการสึกหรอรวดเร็วหากล้อโซ่มี จำนวนฟันต่ำกว่า 12 ฟัน 

โซ่ลำเลียง
ตามมาตรฐาน DIN 8165 , 8175 และ DIN 8176 เป็นโซ่แบบข้อต่อชนิดหนึ่งที่ทำหน้าที่นำพาชิ้นส่วนหรือผลิตภัณฑ์ โดยจะ
ออกแบบ รูปร่างแผ่นปิดด้านข้างให้มีรูปร่างต่าง ๆ กัน เพื่อให้สามารถนำพาผลิตภัณฑ์ตามรูปร่างที่ต้องการได้ โซ่ลำเลียงส่วนใหญ่จะนำมาใช้งานให้รับภาระไม่มากนักและมีความเร็วโซ่ต่ำ
ข้อดี : สามารถออกแบบให้มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของล้อโซ่ให้มีขนาดเล็กมาก ๆ และยังเดินได้เงียบอีกด้วย
ข้อเสีย : จะเกิดการยืดตัวยาวออกหากใช้งานรับภาระมากเกินไป ซึ่งจะทำให้โซ่จับฟันล้อโซ่ไม่ถูกต้อง นอกจากนี้ยังสามารถ ให้เบนไปด้าน
ข้างได้น้อย ด้วยเหตุนี้ล้อโซ่จะต้องประกอบให้ได้ตำแหน่งที่เที่ยงตรงกับแนววิ่งของโซ่ มิฉะนั้นจะเกิดการสึกหรอของโซ่สูง


โซ่ห่วงกลม
โซ่ห่วงกลมแบ่งตามมาตรฐานได้เป็โซ่ชนิดสั้น (DIN 766) ชนิดกึ่งยาว (DIN 764) และชนิดยาว (DIN 762) มักนำมาใช้งาน เป็น
โซ่รับภาระลำเลียงแบบต่อเนื่องในงานเหมืองแร่และงานสร้างรถยนต์ โซ่เหล่านี้ทำจากเหล็กกล้า St 35 K ที่ปลายห่วงโซ่แต่ละห่วงจะนิยมเชื่อมต่อด้วยไฟฟ้า
ล้อโซ่ (Sprockets)
ตามปกติล้อโซ่จะทำจากเหล็กหล่อ, เหล็กกล้าหล่อ หรือเหล็กกล้า ส่วนการจัดให้ขับส่งกำลังด้วยโซ่ที่ถูกต้องให้ดูรูปที่ MC-CHAIN 7
(ก) และ (ข)

รูปที่ MC-CHAIN6
ขนาดรูปร่างของล้อโซ่และขนาดโซ่

ก.เฟืองขับและเฟืองตรงโซ่ทำมุมเอียง
ไม่ควรมากกว่า 60 องศา จากแนวนอน.
ข.หากต้องการให้โซ่จับกับฟันของล้อโซ่ มาก
ขึ้นก็ให้มีเฟือง(โซ่)สะพานอยู่ใกล้เฟืองขับเสมอ.
รูปที่ MC-CHAIN7
การจัดให้ส่งกำลังได้ถูกต้อง.
Head

ลักษณะรูปร่างของล้อโซ่
ล้อโซ่จะมีขนาดเล็กและโตแตกต่างกันโดยจะสัมพันธ์กับภาระที่ใช้งาน ดังนั้น ล้อโซ่จึงสามารถผลิตจากวัสดุและวิธีการต่างกัน เช่น
ล้อโซ่ขนาดเล็กจะผลิตโดยการกลึงเหล็กกล้ารีดขึ้นรูป ส่วนล้อโซ่ขนาดโต ๆ จะนิยมทำการยึดระหว่างดุมล้อ (Hub) กับแผ่นล้อด้วยสกรูหรือการเชื่อมประสาน สำหรับล้อโซ่ขนาดโตมาก ๆ จะขึ้นรูปด้วยการหล่อขึ้นรูป
จำนวนฟันโซ่และความเร็วโซ่ที่ใช้งาน
โดยปกติฟันล้อโซ่จะเป็นจำนวนเลขคี่ สำหรับงานส่งกำลังด้วยโซ่จะมีเกณฑ์กำหนดสำหรับล้อโซ่ดังนี้
ล้อโซ่ตัวเล็ก :
z 1= 9….11 ใช้กับความเร็วโซ่ (v) ต่ำกว่า 4 m/s
z1 = 11…13 ใช้กับความเร็วโซ่ (v) ถึง 4 m/s, เป็นโซ่ที่มีระยะพิตช์ p ถึง 20 mm และมีความยาวโซ่เกินกว่า 40 ข้อ ใช้งานในที่ไม่รับภาระมากนักและอายุการใช้งานน้อยกว่า10000 ชั่วโมง
z1 = 14….16 ใช้กับความเร็วโซ่ (v) ถึง 7 m/s และรับภาระปานกลาง
z1 = 17….25 ใช้กับความเร็วโซ่ (v) ถึง 24 m/s และรับภาระมาก
ล้อโซ่ตัวใหญ่ :
z = 30….80 มีใช้งานทั่วไป
z = …..120 เป็นล้อโซ่ที่มีจำนวนฟันมากสูงสุด
z = …..150 ใช้งานในกรณีพิเศษ แต่ถ้าเป็นไปได้ให้หลีกเลี่ยง มิฉะนั้นจะเกิดการสึกหรอมาก เมื่อมีอัตราทดมากขึ้น
โดยทั่วไปจะกำหนดให้อัตราทดของระบบโซ่ส่งกำลัง iI น้อยกว่า 7 หรือ i = 10 แต่ต้องใช้งานที่ความเร็วโซ่ต่ำส่วนจำนวนฟันล้อ
โซ่มาตรฐานที่นิยมใช้งานมีดังต่อไปนี้
สำหรับล้อโซ่ขนาดเล็ก (13) (15) 17 19 21 23 25
สำหรับล้อโซ่ขนาดโต 38 57 76 95 114
จำนวนฟันที่อยู่ใน (....) ถ้าเป็นไปได้ให้หลีเลี่ยง
ข้อควรระวัง : การทดรอบส่งกำลังด้วยโซ่ให้เร็วขึ้นไม่เป็นการเหมาะสม ด้วยเหตุนี้ควรหลีกเลี่ยง

Head





G. PRECISION ENGINEERING LTD.,PART.

26/27 MOO.9 BYPASS ROAD , TUMBOL NAPA
AMPHUR MUANG ,CHONBURI 20000 THAILAND.
TEL :038-441-348 , 087-9182311 , 081-6446767
FAX : 038-441-349
Website : http://www.Gprecision.net

E-mail : info@gprecision.net