Кіріспе

Роллерлік тізбек немесе бұталы роликтік тізбек – конвейерлер, сым және түтік тарту машиналарын, баспа машиналарын, автомобильдерді, мотоциклдерді және велосипедтерді қоса алғанда, көптеген тұрмыстық, өнеркәсіптік және ауыл шаруашылығы машиналарын қуатпен қамтамасыз ету үшін ең көп қолданылатын тізбектік жетегінің түрі. Ол бір-бірімен бүйірлік буындармен байланысқан қысқа цилиндрлі роликтерден тұрады. Оны тісті дөңгелек (спрокет) қозғалтады. Бұл қарапайым, сенімді және тиімді қуат беру құралы. 16 ғасырда Леонардо да Винчи салған суреттерде роликпен жабдықталған тізбек көрсетілген. 1800 жылы Джеймс Фасселл өзінің тепе-теңдік құлпының жетілдірілуіне байланысты роликтік тізбекті патенттеді, ал 1880 жылы Ханс Ренольд бұталы роликтік тізбекті патенттеді.

Құрылыс

Бұталы роликті тізбекте екі типтегі буындар кезектесіп орналасқан. Бірінші тип – екі ролик айналатын екі жең немесе гильзамен біріктірілген екі ішкі пластинасы бар ішкі буындар. Ішкі буындар екінші типті, сыртқы буындармен кезектесіп орналасқан, олар ішкі буындардың гильзалары арқылы өтетін тіректермен біріктірілген екі сыртқы пластинадан тұрады. "Гильзасыз" роликті тізбек құрылысымен емес, жұмыс істеу принципімен ұқсас; ішкі пластиналарды біріктіретін жеке гильзалар немесе жеңдердің орнына пластинаның ішіндегі тесіктен шығып тұратын түтік соған ұқсас қызмет атқарады. Бұл тізбекті құрастыру кезінде бір қадамды қысқарту артықшылығын береді. Роликті тізбектің конструкциясы қарапайым конструкциялармен салыстырғанда үйкелісті азайтады, нәтижесінде тиімділігі артады және тозу азаяды. Алғашқы қуат беру тізбектерінің түрлерінде роликтер мен гильзалар болмаған, ішкі және сыртқы пластиналар тісті тіректермен тікелей жанасқан тіректермен бекітілген; алайда, мұндай конструкция тісті тіректер мен пластиналардың тіректерде айналғанда тез тозуына себеп болды. Бұл мәселе ішінара гильзалы тізбектерді жасау арқылы шешілді, онда сыртқы пластиналарды ұстап тұратын тіректер ішкі пластиналарды жалғайтын гильзалар немесе жеңдер арқылы өтеді. Бұл тозуды үлкен аумаққа таратып, азайтты; алайда, тісті тіректердің тістері гильзаларға қарсы сырғу салдарынан қалағаннан гөрі жылдам тозып кетті. Тізбектің гильзалы жеңдерін қоршап тұратын және тісті тіректермен домалақ жанасуды қамтамасыз ететін роликтердің қосылуы тісті тіректердің де, тізбектің де тозуға төзімділігін арттырды. Егер тізбек жеткілікті майланған болса, үйкеліс де өте төмен болады. Роликті тізбектердің тиімді жұмыс істеуі үшін үздіксіз, таза майлау және дұрыс тартылуы маңызды.

Сымдау

Көптеген қозғалтқыш тізбектері (мысалы, зауыттық жабдықтарда немесе ішкі жану қозғалтқышының ішіндегі майлық аралықты қозғалтқанда) таза ортада жұмыс істейді, сондықтан тозу беттері (яғни шыналар мен втулкалар) жауын-шашыннан және ауадағы шаңнан қорғалған, тіпті көптеген жағдайларда май ваннасында мұқият жабық ортада да. Кейбір роликті тізбектерде сыртқы және ішкі роликті пластиналар арасындағы кеңістікке O-сақиналар орнатылған. Тізбек өндірушілер 1971 жылы Коннектикут штатының Хартфорд қаласындағы Уитни Тізбегінде жұмыс істеген Джозеф Монтаноның бұл ойлап табуын енгізгеннен кейін бұл мүмкіндікті қолдана бастады. O-сақиналар қуат беру тізбектерінің буындарына майлауды жақсарту мақсатымен қосылды, бұл олардың қызмет ету мерзімін ұзарту үшін маңызды. Бұл резеңке бөлшектер шына мен втулканың тозу аймағында зауыттан жағылған майды ұстап тұратын тосқауыл құрайды. Сонымен қатар, резеңке O-сақиналар тізбек буындарының ішіне кір, лас және басқа да бөлшектердің енуін болдырмайды, себебі мұндай бөлшектер тозуды күшейтеді. Бірақ, кейбір тізбектердің лас жағдайда жұмыс істеуі керек, ал олардың өлшемі немесе жұмыс ерекшеліктеріне байланысты оларды жабу мүмкін болмайды. Мұндай мысалдарға фермалық жабдықтардағы, велосипедтердегі және тізбекті аралардағы тізбектер жатады. Бұл тізбектерде тозу деңгейі жоғары болады. Көптеген майға негізделген майлау материалдары кір мен басқа да бөлшектерді тартады, соның салдарынан абразивті паста пайда болып, тізбектердің тозуын күшейтеді. Бұл мәселені "құрғақ" ПТФЕ спрейін қолдану арқылы азайтуға болады, ол қолданғаннан кейін қатты пленка түзеді және бөлшектерді де, ылғалды да тебіледі.

Мотоцикл тізбектерін майлау

Мотоциклдерге ұқсас жоғары жылдамдықпен жұмыс істейтін тізбектер май ваннасында қолданылуы тиіс. Бірақ қазіргі мотоциклдерде мұндай мүмкіндік жоқ, сондықтан көптеген мотоцикл тізбектері қорғалмаған күйде жұмыс істейді. Осының салдарынан мотоцикл тізбектері басқа қолданыстармен салыстырғанда тез тозып сіңіреді. Олар үлкен күштерге ұшырайды және жаңбыр, кір, құм мен жол тұзының әсеріне бейім. Мотоцикл тізбектері күш беріліс жүйесінің бөлігі болып табылады, олар қозғалтқыштан артқы дөңгелекке қуатты жеткізеді. Дұрыс майланған тізбектер қуат беру тиімділігін 98% немесе одан да жоғары деңгейге жеткізе алады. Ал майланбаған тізбектер жұмыстың нәтижесін күрт төмендетіп, тізбек пен жұлдызшаның тозуын жылдамдатады.

Нұсқалар

Егер тізбек қатты тозуға ұшырамайтын болса (мысалы, егер ол қолмен басқарылатын рычагтан машинаның басқару білігіне немесе пештің сырғымалы есігіне қозғалысты жеткізетін болса), онда тізбектің қарапайым түрлерінің бірін пайдалануға болады. Керісінше, қосымша күш қажет болғанда, бірақ кішкентай қадамды тегіс жүргізуді сақтау қажет болса, тізбек "жұпталған" болуы мүмкін; тізбектің сыртқы жағындағы екі қатар пластинаның орнына үш ("дуплекс"), төрт ("триплекс") немесе одан да көп қатар пластиналар параллель түрде орналасады, әрбір жақын жұптың арасында втулкалар мен роликтер болады, ал тіс дөңгелектеріндегі тістердің де сол саны параллель түрде орналасады. Мысалы, автомобиль қозғалтқыштарындағы газбен жұмыс істейтін тізбектерде әдетте бірнеше қатар пластиналар болады, олар жіптер деп аталады. Роликті тізбектер бірнеше өлшемде жасалады, ең көп таралған Америка Ұлттық Стандарттар Институтының (ANSI) стандарттары 40, 50, 60 және 80 болып табылады. Бірінші цифрлар тізбектің қадамын дюймнің сегізінші бөлігімен көрсетеді, ал соңғы цифр стандартты тізбек үшін 0, жеңіл тізбек үшін 1 және роликтері жоқ втулкалы тізбек үшін 5 болады. Осылайша, жарты дюймдік қадамға ие тізбек – №40, ал №160 тіс дөңгелегінің тістері 2 дюйм араласқан. Метрлік қадамдар дюймнің он алтынан бірімен көрсетіледі; сондықтан метрикалық №8 тізбек (08B 1) ANSI №40-қа тең. Көптеген роликті тізбектер қарапайым көміртекті немесе қорытпалы болаттан жасалады, бірақ тағам өңдеу машиналарын немесе майлау қиындықтары бар басқа да жерлерде тот баспайтын болат қолданылады, ал нейлон немесе латунь осы себептерге байланысты кейде қолданылады. Роликті тізбектер әдетте бас сілтеме арқылы (оны "қосылыс сілтемесі" деп те атайды) жалғанады, оның бір штыры үйкеліспен емес, жылқының жалағы тәрізді иілгіш қысқышпен ұсталады, бұл оны қарапайым құралдармен орнатуға немесе алып тастауға мүмкіндік береді. Алып тасталатын буынға немесе штырғышқа ие тізбек "котерлі тізбек" деп те аталады, ол тізбектің ұзындығын реттеуге мүмкіндік береді. Жартылай буындар (оларды "офсеттер" деп те атайды) бар және олар тізбектің ұзындығын бір роликке ұлғайту үшін қолданылады. Бекітілген роликті тізбекте бас сілтеме (оны "қосылыс сілтемесі" деп те атайды) ұштарында "бекітілген" немесе қысылған. Бұл штырғыштар берік болу үшін жасалған және оларды алып тастауға болмайды.

Жылқының ілгегі

Аттың ілгегі клипі – U пішіндес серіппелі болаттан жасалған, бұрын роликті тізбектің айналуын толықтыру үшін қажетті қосылатын (немесе "басты") буынның бүйірлік тақтасын ұстайтын құрылғы. Клип әдісінің танымалдылығы азайып барады, себебі тізбектер күтімді қажет етпейтін, жабық цикл ретінде шығарылуда. Көбінесе қазіргі мотоциклдерде жабық тізбек орнатылады, бірақ тізбек тозып, ауыстыру қажет болған жағдайда, тізбектің бөлігі және қосылатын буын (ат ілгегімен) қосалқы ретінде беріледі. Мотоциклдің серіппесіндегі өзгерістер осы қолдануды сирек кездестіруде. Ескі мотоциклдерде және велосипедтерде (мысалы, планетарлық берілісі бар велосипедтерде) жиі қолданылатын бұл клип әдісін, ауыстырғыштары бар велосипедтерде қолдануға болмайды, себебі клип ауыстырғыштарға ілігіп қалуы мүмкін. Көп жағдайларда, жабық тізбекті оңай ауыстыруға болмайды, өйткені ол машинаның рамасына бекітілген (мұндай жағдай дәстүрлі велосипедте де кездеседі). Дегенмен, кейбір жағдайларда ат ілгегі бар қосылатын буынды қолдануға болмайды немесе оған қажеттілік те тумайды. Мұндай жағдайда "жұмсақ буын" қолданылады, ол тізбек қақтағышымен орнатылады және тек үйкеліске сүйенеді. Заманауи материалдар мен құралдарды және білікті қолдануды пайдалана отырып, бұл жөндеу тізбектің беріктігі мен қызмет ету мерзімімен шамалас, тұрақты жөндеу болып табылады.

Қолдану

Рольдік тізбектер минутына шамамен 600-ден 800 футқа дейінгі төмен және орташа жылдамдықтағы жетектерде қолданылады; алайда, жоғары жылдамдықтарда, минутына шамамен 2000-ден 3000 футқа дейін, тозу және шу мәселелеріне байланысты көбінесе V белбеулері қолданылады. Велосипед тізбегі – ролик тізбегінің бір түрі. Велосипед тізбектерінде негізгі буын болуы мүмкін, немесе оларды алып тастау және орнату үшін тізбек құралы қажет болуы мүмкін. Көптеген мотоциклдерде одан ұқсас, бірақ үлкен және демек, мықты тізбек қолданылады, бірақ кейде оны тісті белдікпен немесе вал жетегімен ауыстырады, олар төмен шу деңгейін және азайтылған техникалық қызмет көрсетуді ұсынады. Кейбір автомобильдердің қозғалтқыштарында камераларды жетектеу үшін рольдік тізбектер қолданылады. Өте жоғары өнімділіктегі қозғалтқыштар көбінесе тісті жетектерді пайдаланады, ал 1960 жылдардың басынан бастап кейбір өндірушілер тісті белбеулерді қолданды. Тізбектер вилочный көліктерде де қолданылады, гидравликалық поршеньдерді арбаны көтеру және түсіру үшін шкив ретінде пайдаланады; алайда, бұл тізбектер рольдік тізбектер деп есептелмейді, олар көтеру немесе жапырақ тізбектері ретінде жіктеледі. Бензопиланың кесу тізбектері сырттай рольдік тізбектерге ұқсас, бірақ жапырақ тізбектерімен тығыз байланысты. Олар тізбекті штангаға орналастыруға да қызмет ететін проекцияланған жетек буындарымен жетектеледі. Мотоцикл тізбектерінің жұбын пайдаланудың ерекше мысалы – Harrier ұшағында, онда ауа моторынан тізбекті жетек қозғалмалы қозғалтқыш соплоларын айналдыруға қолданылады, бұл оларды тік ұшу үшін төменге қарай немесе қалыпты алға ұшу үшін артқа қарай бағыттауға мүмкіндік береді, бұл жүйе "итеру векторы" деп аталады.

Велосипедтік тізбектер

Велосипедтің жеңіл тізбегі үзілуі мүмкін (немесе, дәлірек айтқанда, бүйірлік пластиналарынан бөлініп кетеді, себебі "қыстыру" әуелде жұмыстан тоқтауы жиі кездеседі), өйткені тізбектің ішіндегі штырғылар цилиндрлі емес, олар домалақ пішіндес. Штырғы мен втулка арасындағы жанасу тұрақты сызық емес, нүктелік болып келеді, бұл тізбек штырғыларының втулка арқылы, содан кейін ролик арқылы жылжуына мүмкіндік береді, нәтижесінде тізбек үзіледі. Бұл конструкцияның қажеттілігі беріліс жүйесінің осы түріндегі жылдамдықтарды ауыстыру үшін тізбектің бүгілуіне және бұрылуына қатысты талаптармен байланысты, бірақ мұндай тар тізбектің икемділігі мен велосипедтегі салыстырмалы үлкен бос ұзындығы осыны мүмкін етеді. Тізбектің бұзылуы ступицалық беріліс жүйелерінде азрақ байқалады, себебі тізбек сызығы бүктелмейді, сондықтан параллель штырғылардың втулкамен жанасу аумағы үлкен тозуға төзімді келеді. Ступицалық беріліс жүйесі толық қоршауға мүмкіндік береді, бұл майлауды жақсартуға және ластанудан қорғауға көмектеседі.

Тізбектің беріктігі

Роликті тізбектің беріктігін өлшейтін ең көп қолданылатын өлшем – тартылу беріктігі. Тартылу беріктігі – тізбек бір реттік жүктеме кезінде сынғанға дейін қандай жүктемеге төтеп бере алатынын көрсетеді. Тартылу беріктігімен қатар, тізбектің шаршау беріктігі де өте маңызды. Тізбектің шаршау беріктігіне әсер ететін маңызды факторлар – тізбек жасауға қолданылған болаттың сапасы, тізбек компоненттерінің ыстыққа қатыру процесі, жалғама пластиналарының тесіктерін жасау сапасы, сондай-ақ жалғама пластиналарындағы доптың түрі және доппен соққылау жабынының қарқындылығы. Басқа факторларға жалғама пластиналарының қалыңдығы мен пішіні (контуры) кіруі мүмкін. Ұдайы жұмыс істейтін роликті тізбектер үшін ереженің бірі – тізбек жүктемесі қолданылатын бас буынның түріне байланысты (пресстеуге арналған немесе жылмалы) тізбектің тартылу беріктігінің 1/6 немесе 1/9 бөлігінен аспауы керек. Осы шектен асып кеткен ұдайы жұмыс істейтін роликті тізбектер көбінесе жалғама пластиналарының шаршауынан уақытынан бұрын істен шығады. ANSI 29.1 стандарты бойынша болат тізбектің ең төменгі соңғы беріктігі 12 500 x (пич, дюйм)2 құрайды. X және O сақиналы тізбектер ішкі майлау арқылы тозуды азайтады, осылайша тізбектің қызмет ету мерзімін ұзартады. Ішкі майлау тізбекті біріктіру кезінде вакуум арқылы енгізіледі.