Механизм за фазами износа цепи

методы

В качестве эксперимента я начал проводить регулярные измерения растяжения цепи, начиная с того момента, когда я впервые надевал цепь, до ее износа. Был использован парк CC-2, и каждое измерение проводилось трижды, а затем усреднялось для повышения точности. Измеренное растяжение цепи затем наносили на график в зависимости от общего времени езды во время измерений растяжения цепи (рисунок 1).

Эти измерения проводились в реальных условиях движения на скоростной трансмиссии 2x10 с постоянным шагом по той же смешанной местности (35% гравия, 65% асфальта). Цепь была протерта, повторно смазана и протерта каждые 50-100 км. Использовалась цепь Shimano XT.

Вопрос 1

На правой панели рисунка 1 (логарифмическая) ясно, что есть две различные скорости / фазы износа, более медленная, пока продолжительность поездки не составит примерно 40 часов, где происходит явное изменение схемы.

Кто-нибудь знает механизмы, управляющие двумя различными скоростями износа?

Я подозреваю, что это изменение связано с износом одного типа материала в другом, но было бы неплохо получить подтверждение от людей, которые знают больше.

вопрос 2

Модель износа, наблюдаемая в реальных испытаниях (рис. 1; левая панель), по-видимому, сильно отличается от моделей, которые я видел в опубликованных лабораторных испытаниях (рис. 2), в которых использовалась машина для работы, загрязнения и смазки цепи.

Примечание . Обе оси на рисунке 2 построены в линейном масштабе, поэтому их следует сравнивать с левой панелью на рисунке 1, в которой используется одинаковое масштабирование фигуры.

В реальных испытаниях, во второй фазе износа, скорость износа оказывается достаточно линейной при построении графика на линейной шкале времени (Рисунок 1; левая панель). Это отличается от лабораторных испытаний, которые показали отчетливую кривизну с продолжительностью в течение всего периода наблюдения (рис. 2).

Кто-нибудь знает причину различных наблюдаемых моделей износа для реальных испытаний по сравнению с лабораторными?

Рисунок 1. График растяжения цепи в зависимости от длительности в течение срока службы одной цепи (Shimano XT). Левая панель построена в линейном масштабе, а ось X на правой панели отображается в масштабе log10. Затенение показало 95% доверительный интервал. Горизонтальная линия указывает предполагаемую точку замены для 10 скоростных цепей.

Примечание. Шаблоны практически не изменяются при построении графика в зависимости от расстояния, а не от продолжительности, из-за постоянной стимуляции в реальном тесте.

Рисунок 2: Схемы износа цепей из лабораторных испытаний (по состоянию на 26 февраля 2016 г., но теперь в автономном режиме).

Примечание: эти результаты были найдены в Интернете. Я не участвовал в этом исследовании, и у меня нет исходных данных.

Я подозреваю, что это изменение связано с износом одного типа материала в другом, но было бы неплохо получить подтверждение от людей, которые знают больше.

Другая гипотеза состоит в том, что по мере износа сопряженных поверхностей, соединяющих штифты, они создают увеличивающийся зазор для попадания грязи. Как только грязь попадает между деталями, износ ускоряется из-за действия «мокрого шлифования». Сначала могут проникать более мелкие частицы, затем более крупные по мере увеличения зазора.

Возможное смещение заводской смазки с достаточно тяжелым кузовом может быть фактором.

Приведены преувеличенные схемы идеи. Вот состояние новой цепи: штифт плотно прижат к звену без зазора:

Стрелки указывают направление напряжения под нагрузкой. Затем, по мере износа тяги и штифта, должен появиться зазор, противоположный тому, где нагрузка сжимает детали:

«Игра меняется» на данный момент. Конечно, грязь пробивается вокруг пальца по мере вращения рычажного механизма и проходит через участки рабочего цикла, где она не находится под нагрузкой.

Я ответил на https://bicycles.stackexchange.com/a/40942/19705, и это заставило меня задуматься об этом двухфазном износе.

Возможно (и это только предположение) в новом случае цепочка прекрасно соприкасается с зубцами кассеты и цепочки. Таким образом, ваша 48 зубчатая цепочка имеет ~ 24 зуба в контакте с цепью, и нагрузка распределяется между несколькими зубцами.

То же самое сзади, где вы находитесь в зубчатой ​​шестерне с 11 зубцами, поэтому она плотно соприкасается с 4 ~ 5 зубами. (меньше, потому что колесо жокея механизма RD предотвращает наматывание на 180 градусов, только 3/8 зубца задней кассеты находится в зацеплении с цепью.)

Это первая стадия износа цепи, линейное изменение. Цепь движется вокруг цепочки с одинаковой скоростью вращения .

На кривой колена на графиках происходит небольшое изменение. Цепь больше не соприкасается с большим количеством зубов. Вместо 24 зубцов спереди микроскопический износ складывается таким образом, что несколько меньшее количество зубцов / звеньев распределяется с одинаковой нагрузкой. Это увеличение нагрузки приводит к более быстрому износу этих зубьев и усилению нагрузки на ролик цепи, что ускоряет износ.

Крайний случай, когда только один зуб и один ролик на мгновение несут полную нагрузку. Подводя итог этому, можно сказать, что цепочка теперь движется быстрее, чем цепь, на половину длины звена за оборот. Это вторая фаза износа цепи, и цепь движется медленнее, чем цепь .

Эта разница в скорости добавляет еще один источник трения, который является дополнительным фактором износа, и увеличивает потери материала из цепи.

В крайнем случае это происходит, когда цепь соскользнет с зубьев звездочки, которая грохочет под цепью до тех пор, пока водитель не снизит давление в конце рабочего хода. Ваша цепочка провела 1/4 оборота, и цепь не двигалась вообще.

Почему результаты лаборатории так сильно отличаются от реальных результатов?

Это не. Если снова взглянуть на лабораторный график, то в ~ 11 из 19 протестированных цепей наблюдается четкий поворот в 40-55 часов, и к тому времени 3 из них уже вышли из графика.

В качестве следствия я предлагаю последующий эксперимент - распределенный эксперимент пользователей SE.

В следующий раз, когда вы смените цепь, начните обычное измерение износа цепи, используя любой инструмент, который у вас есть. В противном случае ездите нормально, не делайте ничего другого в своем стиле катания.

Лично я намереваюсь использовать штангенциркуль с 10 конкретными ссылками вперед и назад от главной ссылки (не включая главного столяра) и буду делать это на еженедельной основе. Эта длина будет коррелировать с часами езды на этой неделе и пройденным расстоянием на этой неделе.

Результаты должны периодически передаваться @Rider_X (6 раз в месяц?)

Как это звучит?