Жесткий цепной привод , известный также как линейный цепной привод , цепной привод толкающего действия , электрический цепной привод или цепной привод формирования колонны , представляет собой специализированный механический линейный привод, используемый в работе окон, толкающем и тянущем перемещении материалов и подъемных устройствах. Привод представляет собой устройство из цепи и шестерни , которое образует шарнирный телескопический элемент для передачи тяги и тяги. Высокопроизводительные жесткие цепные подъемные колонны ( домкраты ) могут перемещать динамические грузы, превышающие 10 тонн (22 000 фунтов) на расстояние более 7 метров (23 фута). [1]
Жесткие цепные приводы функционируют как реечные линейные приводы, которые используют шарнирные рейки. Жесткие цепные приводы используют цепи с ограниченным сочленением, обычно напоминающие роликовую цепь , которые зацепляются с шестернями, установленными на приводном валу внутри корпуса. Звенья исполнительного элемента, «жесткой цепи», сочленены таким образом, что они отклоняются от прямой линии только в одну сторону. Когда шестерни вращаются, звенья цепи поворачиваются на 90 градусов через корпус, который направляет и фиксирует цепь в жесткой линейной форме, эффективной для сопротивления растяжению и сжатию (выпучиванию). Поскольку исполнительный элемент может складываться сам по себе, его можно хранить относительно компактно в магазине хранения, либо в перекрывающемся, либо в свернутом виде. Жесткие цепные приводы, как правило, приводятся в действие электродвигателями. Большинство жестких цепей изготавливаются из стали .
Модифицированная роликовая цепь широко использовалась в оборудовании для обработки материалов, но могла использоваться только в приложениях «тяни-толкай», когда использовалась непрерывная петля цепи (за исключением цепи, заключенной в направляющий канал). Разработка эффективных жестких цепных приводов расширила применение цепного привода для промышленных применений. Малогабаритные жесткие цепные приводы используются в качестве строительной фурнитуры, встраиваются в окна, двери и люки в качестве моторизованных механизмов открытия/закрытия. [2] Жесткие цепные приводы также используются в качестве подъемных колонн в помещениях для исполнительских искусств, встраиваются в подъемные системы сцен, оркестров и платформ для сидений.
Все более жесткие цепные системы встраиваются в ножничные подъемные столы или платформенные подъемники в качестве метода приведения в действие, заменяя гидравлические цилиндры. Они также используются для автоматизации производственных линий и смены штампов.
Автоматы заряжания, используемые в советских/российских танках, таких как Т-64 , Т-80 , Т-72 и Т-90, используют жесткие цепные системы для подачи двухкомпонентных боеприпасов (снаряда и метательного заряда ) в орудие танка .
Основное различие между типами жестких цепных приводов заключается в том, сформирован ли приводной элемент из одной цепи или из пары взаимосвязанных цепей в расположении спина к спине, как молния . Приводы взаимосвязанных цепей имеют преимущества перед приводами с одной цепью в виде улучшенной устойчивости к изгибу и того, что приводной элемент не требует бокового ограничения на своем ведущем конце, чтобы противостоять незначительной поперечной нагрузке на любом краю элемента. Например, он может функционировать как относительно устойчивый телескопический шест.
Конструкция цепи значительно различается в зависимости от применения и производителя. Варианты были разработаны, среди прочего, для:
Жесткие цепные приводы были разработаны на основе «цепных трамбовок», которые использовали одиночный «цепной трамбовочный» толчок из магазина для загрузки крупнокалиберных боеприпасов в казенную часть пушки. Роберт Мэтьюз получил патент США на свой «механический трамбовщик» в 1901 году, который использовал ролик на переднем конце цепи для ее направления и обеспечения толчка без отклонения. [3] Разработанный более века назад, его трамбовщик по-прежнему имеет сильное сходство со многими современными жесткими цепными приводами. В 1908 году Оскар Кнох получил патент США на свой «цепной трамбовщик для пушек». [4] Ориентируя складную сторону цепи вверх, его цепь трамбовки действовала как самоподдерживающаяся телескопическая балка с незначительным провисанием. При таком использовании отпадала необходимость в отдельной направляющей.
Ранняя концепция цепи, используемой в качестве телескопической колонны вместо горизонтальной трамбовки, была предложена Элдриджем Э. Лонгом, который получил патент США на свой «Подъемный домкрат» в 1933 году, который, по его мнению, был «особенно приспособлен для использования на автомобилях». [5] Он использовал конфигурацию двойной цепи, в которой каждая цепь соединяла сплошные несущие блоки, которые были сложены друг на друга для сопротивления сжимающим нагрузкам. В 1951 году Яичи Хаякава получил патент США на свой «Блокирующий цепной столбик», который устранил несущие блоки путем интеграции пути силы сжатия в блокирующие звенья двух роликовых цепей. [6] Молниеносное действие блокирующих цепей «спина к спине» обеспечивало беспроводное перемещение цепи независимо от ориентации и пути перемещения.
В 1941 году, до появления конфигурации с двумя цепями, Карл Бендер получил патент США на «Цепь, устойчивую к сжатию», в которой использовались три взаимосвязанные цепи. [7] В дополнение к расположению «спина к спине» типичного исполнительного механизма с взаимосвязанной цепью, третья цепь была взаимосвязана между двумя другими под прямым углом. Возможно, из-за своей относительной сложности, исполнительные механизмы с тремя цепями не распространены.