Mechanizm faz zużycia łańcucha

Metody

Jako eksperyment zacząłem wykonywać regularne pomiary rozciągliwości łańcucha, od pierwszego założenia łańcucha aż do zużycia. Zastosowano Park CC-2 i każdy pomiar wykonano w trzech egzemplarzach, a następnie uśredniono w celu poprawy precyzji. Zmierzony odcinek łańcucha następnie wykreślono w funkcji całkowitego czasu jazdy w momencie pomiaru rozciągnięcia łańcucha (ryc. 1).

Pomiary te odbywały się w rzeczywistych warunkach dojazdów do pracy z napędem 2x10 prędkości, ze stałym tempem na tym samym mieszanym terenie (35% żwir, 65% asfalt). Łańcuch został wyczyszczony, ponownie nasmarowany i wycierany co 50-100 km. Zastosowano łańcuch Shimano XT.

Pytanie 1

W prawym panelu na rycinie 1 (logarytmiczny) widać, że istnieją dwa różne wskaźniki zużycia / fazy, wolniejsze tempo aż do czasu trwania jazdy około 40 godzin, kiedy następuje wyraźna zmiana wzoru.

Czy ktoś zna mechanizmy napędzające dwa różne wskaźniki zużycia?

Podejrzewam, że zmiana dotyczy noszenia przez jeden rodzaj materiału na inny, ale byłoby miło uzyskać potwierdzenie od osób, które wiedzą więcej.

pytanie 2

Wzór zużycia obserwowany w testach w świecie rzeczywistym (ryc. 1; lewy panel) wydaje się być zupełnie inny niż wzorce, które widziałem w opublikowanych testach laboratoryjnych (ryc. 2), w których maszynę napędzano, brudzono i smarowano łańcuch.

Uwaga : Obie osie na ryc. 2 są wykreślone w skali liniowej, dlatego należy je porównać z ryc. 1, lewy panel, który wykorzystuje to samo skalowanie figury.

W testach w świecie rzeczywistym, po przejściu do drugiej fazy zużycia, tempo zużycia wydaje się być dość liniowe, gdy jest wykreślane na liniowej skali czasu (rysunek 1; lewy panel). Różni się to od testów laboratoryjnych, które wykazały wyraźną krzywiznę z czasem trwania przez cały okres obserwacji (ryc. 2).

Czy ktoś zna przyczynę różnych zaobserwowanych wzorów zużycia w testach w świecie rzeczywistym w porównaniu do testów laboratoryjnych?

Ryc. 1. Rozciągnięcie łańcucha wykreślone w funkcji czasu w ciągu życia pojedynczego łańcucha (Shimano XT). Lewy panel został wykreślony na skali liniowej, a oś x na prawym panelu wyświetlona w skali log10. Cieniowanie wskazuje 95% przedział ufności. Linia pozioma wskazuje sugerowany punkt wymiany 10 łańcuchów prędkości.

Uwaga: Wzory pozostają zasadniczo niezmienione, jeśli są drukowane w funkcji odległości, a nie czasu trwania, ze względu na stałą stymulację w teście w świecie rzeczywistym.

Ryc. 2: Wzory zużycia łańcucha na podstawie badań laboratoryjnych (dostępne 26 lutego 2016 r., Ale teraz offline).

Uwaga: wyniki te znaleziono online. Nie uczestniczyłem w tym badaniu i nie mam oryginalnych danych.

Podejrzewam, że zmiana dotyczy noszenia przez jeden rodzaj materiału na inny, ale byłoby miło uzyskać potwierdzenie od osób, które wiedzą więcej.

Inna hipoteza jest taka, że ​​w miarę zużycia powierzchni współpracujących między sworzniami i łącznikami powstaje coraz większa szczelina na wnikanie brudu. Gdy brud dostanie się między częściami, zużycie przyspiesza z powodu działania „szlifowania na mokro”. Początkowo mniejsze cząsteczki są w stanie wejść, a następnie większe w miarę zwiększania się prześwitu.

Ostateczne przemieszczenie dość ciężkiego fabrycznego smaru może być czynnikiem.

Poniżej przedstawiono przesadzone diagramy pomysłu. Oto stan nowego łańcucha: sworzeń jest mocno wciśnięty w ogniwo bez luzu:

Strzałki wskazują kierunek naprężenia pod obciążeniem. Następnie, w miarę zużycia ogniwa i sworznia, musi pojawić się szczelina przeciwna do miejsca, w którym obciążenie dociska części razem:

„Gra się zmienia” w tym momencie. Oczywiście brud porusza się wokół sworznia, gdy drążek obraca się i przechodzi przez sekcje cyklu jazdy, w których nie jest obciążony.

Odpowiedziałem https://bicycles.stackexchange.com/a/40942/19705 i przyszło mi do głowy myśl o tym dwufazowym zużyciu.

Być może (i to tylko przypuszczenie) nowy łańcuch ładnie zazębia się z zębami kasety i tarczy. Twoja 48-zębowa zębatka ma ~ 24 zęby w kontakcie z łańcuchem, a obciążenie jest dzielone między wiele zębów.

To samo z tyłu, gdzie masz 11 zębów, więc solidnie styka się z 4 ~ 5 zębami. (mniej, ponieważ koło podporowe mecha RD zapobiega owinięciu o 180 stopni, tylko 3/8 tylnej zębatki kasety jest zazębione z łańcuchem).

To pierwszy etap zużycia łańcucha, zmiana liniowa. Łańcuch porusza się wokół tarczy z tą samą prędkością obrotową .

Na krzywej kolana na wykresach zachodzi subtelna zmiana. Łańcuch nie styka się już tak dobrze z tyloma zębami. Zamiast 24 zębów z przodu mikroskopijne zużycie sumuje się, tak że nieco mniej zębów / ogniw ma ten sam ciężar. Ten wzrost obciążenia zużywa zęby szybciej i bardziej obciąża rolkę łańcucha, przyspieszając zużycie.

Skrajny przypadek ma miejsce, gdy tylko jeden ząb i jeden wałek przenoszą cały ładunek na chwilę. Wynikiem tego jest to, że tarcza porusza się teraz szybciej niż łańcuch, o połowę długości ogniwa na obrót. Jest to druga faza zużycia łańcucha, a łańcuch porusza się wolniej niż tarcza .

Ta różnica prędkości dodaje kolejne źródło tarcia, które stanowi dodatkowy czynnik zużycia i zwiększa utratę materiału z łańcucha.

Skrajny przypadek ma miejsce wtedy, gdy łańcuch zsuwa się z zębów tarczy, która trzeszczy pod łańcuchem, dopóki kierowca nie zmniejszy nacisku na końcu skoku. Twoja tarcza wykonała 1/4 obrotu, a łańcuch w ogóle się nie poruszał.

Dlaczego wynik laboratoryjny tak bardzo różni się od wyniku rzeczywistego?

To nie jest. Patrząc ponownie na wykres laboratoryjny, zauważalny jest zwrot w 40–55 godzinach dla ~ 11 z 19 testowanych łańcuchów, a 3 z nich były już w tym czasie poza planem.

W następstwie proponuję eksperyment uzupełniający - eksperyment rozproszony przez użytkowników SE.

Przy następnej wymianie łańcucha rozpocznij rutynowy pomiar zużycia łańcucha za pomocą dowolnego narzędzia. W przeciwnym razie jeźdź normalnie, nie rób nic innego w swoim stylu jazdy.

Osobiście zamierzam użyć suwmiarki z noniuszem na 10 określonych linkach do przodu i do tyłu od linku głównego (nie licząc głównego łącznika) i będę to robił co tydzień. Długość ta będzie skorelowana z godzinami jazdy w tym tygodniu i odległością przebytą w tym tygodniu.

Wyniki powinny być udostępniane @Rider_X okresowo (6 miesięcy?)

Jak to brzmi?