Lanac (mašinski element)

Za druge upotrebe, pogledajte Lanac (višeznačna odrednica).

Člankasti lanac

Zglobni lanac za prenos snage.

Lanac za pogon bregastog vratila.

Lanac je u tehnici niz spojenih čeličnih elemenata kojima se prenosi snaga, vezuje ili vješa teret itd. Lanac je člankovit. Sastavljen je od jednakih, međusobno povezanih slobodno pokretnih karika. Zavisno od konstrukcije može da izdrži i različita opterećenja. Postoje lanci slobodno pokretni u svim pravcima i lanci kojima zglob ne omogućava slobodu kretanja u jednom pravcu.

• Člankasti lanci sastavljeni su od kovanih karika okruglog presjeka, koje imaju u svim pravcima slobodu kretanja. Članci imaju potupno jednake dimenzije i korak pa se nazivaju kalibrirani lanci. Za veća opterećenja (nosivost) upotrebljavaju se karike sa prečkama.
• Zglobni lanci sastavljeni su od dva niza čeličnih pločica koje su međusobno vezane osovinicama a nazivaju se i Galovi lanci. Savitljivi su samo u jednom, uzdužnom, smjeru, a primjenjuju se na strojevima i uređajima gdje je potreban prenos snage na veću udaljenost od one koja se uspješno rješava zupčanicima. Za prenos vrlo velikih snaga izrađuju se višestruki-dvostruki i trostruki – zglobni lanci.

Postoje još žičani, kukasti, guglasti i sl. lanci koji koriste uglavnom kao ukrasni osigurači na armaturama itd. Lanci se sa strojem povezuju preko posebne vrste čekrka; za člankaste lance čekrk je užljebljen s gnijezdom za karike, a za zglobne lance nazubljen. Obično se takvi čekrci nazivaju lančanicima.

Lanac u Vukovom „Srpskom rječniku”

"... sindžir, verige..."

Figurativno značenje

Moć i značaj lanca je višeznačna. Povezanost karika (alki) u neprekinutom čvrstom nizu simbolizuje povezanost jedinki, jedinstvo, snagu, zajedništvo. Ali lanac takođe, simbolički i bukvalno, lišava i sloboda.

Vrste lanaca za lančani prenos

Glavni članak: Lančani prenos

Svaki je lanac niz međusobno pokretno spojenih delova - članaka. Postoji srazmerno veliki broj različitih članaka i zbog toga različite vrste lanaca. Za prenos snage prikladni su samo takozvani pogonski lanci, koji se za razliku od ostalih, poput teretnih i vučnih izrađuju vrlo precizno. Teretni lanci služe za vešenje i dizanje, a vučni lanci za prenos (transport) tereta. Prvi su važni delovi prenosila i dizala, a drugi prevoznih (transportnih) mašina, kao što su elevatori, konvejeri (pokretna traka), eskalatori. Među ovim lancima najvažniji su normalni, člankasti, kalibrisani i takozvani Galovi zglobni lanci. Dopustive brzine kretanja prvih dosežu do 1 m/s. Galovi lanci se mnogo upotrebljavaju u praksi. Oni se izrađuju za nosivosti do 30 tona i brzine kretanja do 0,3 m/s. Spojnice (lamele) su okretljivo smeštene na svornjacima. Uska površina naleganja spojnice na svornjak omogućava brzine samo do 0,5 m/s. Izrađuju se i sa više spojnica za elevatore i dizalice.

Podela

Kao pogonski lanci upotrebljavaju se, zavisno od opterećenja i obodne brzine, razne vrste zglobnih lanaca, dok člankasti lanci dolaze u obzir samo za dizanje tereta. Od zglobnih lanaca najčešći su:

• Lanci s čeličnim svornjacima (DIN 654), rađeni od temper-liva, s korakom od 32 do 150 mm, za zatezne sile od 1 500 do 12 000 N. Upotrebljavaju se kod poljoprivrednih mašina i transportnih uređaja;
• Rastavljivi zglobni lanci (DIN 686) rađeni od temper-liva, s korakom od 22 do 148 mm, za zatezne sile od 300 do 3 200 N. Ovi lanci se upotrebljavaju isto kod poljoprivrednih mašina i transportnih uređaja;
• 'Galov lanać (DIN 8150 i 8151). Spojnice (lamele) su okretljivo smeštene na svornjacima. Uska površina naleganja spojnice na svornjak omogućava brzine samo do 0,5 m/s. Izrađuje se i sa više spojnica za liftove i dizalice;
• Valjkasti lanci (DIN 8187) kod kojih su unutrašnje spojnice utisnute u čaure, okretno umetnute na vijke. Vijci se utisnu u spoljne spojnice, a krajevi su raskovani. Time se dobija zglob čaura/vijak (zglobna čaura). Takve zglobne čaure imaju na sebi još kaljene valjke. Lanci s valjcima pogodni su gotovo za sve vrste pogona, te se zato najviže i upotrebljavaju. Neosetljivi su prema spoljnim uticajima. Jednoredni valjkasti lanci nazivaju se simpleks, dvoredni dupleks, a troredni tripleks. Mogu se spajati tako da čine četveroredne, petoredne i višeredne valjkaste lance. U DIN 8181 standardizovani su valjkasti lanci s dugim člancima za velike razmake osa, a u DIN 8188, dati su valjkasti lanci u inčima (američka izvedba);
• Lanci s čaurom (DIN 73232) su u stvari valjkasti lanci, ali bez spoljnih valjaka. Zbog toga su lakši od lanaca s valjcima i manje podložni uticaju centrifugalne sile, tako da mogu raditi s većom brzinom. Pretežno se upotrebljavaju za motorna vozila. Zbog održavanja i trošenja u prihvatljivim granicama, potrebna im je tačna i brižljiva obrada lančanika. Osetljiviji su prema spoljnim uticajima (prašina i nečistoća) od valjkastih lanaca. U novijim konstrukcijama se ne upotrebljavaju, već se zamenjuju valjkastim lancima;
• Rotari-lanci (DIN 8182) imaju zakrivljene spojnice, pa se mogu upotrebljavati s proizvoljnim brojem članaka. Zbog zakrivljenosti spojnica ovi su lanci veoma elastični, tako da mogu primati bolje udarna opterećenja;
• Zupčasti lanci (DIN 8190) sa spojnicama u obliku dva trouglasta zuba. Spoljni nosivi bokovi zuba zatvaraju međusobno ugao od 60º. Zbog povećanja otpornosti na trošenje, u spojnicama se nalaze kaljene zglobne čaure. Da ne bi došlo do bočnog pomicanja zupčastih lanaca, ugrađuju se dodatno vodeće, nenazubljene spojnice (jedna srednja ili dve spoljne), koje zahvataju u prstenaste utore lančanika. Zupčasti lanci pogodni su za vrlo velike brzine i rade gotovo bešumno (upravljački lanac kod motora s unutrašnjim sagorevanjem). Skuplji su od svih dosad opisanih lanaca. Za najveće zahteve u pogledu otpornosti na trošenje, izrađuju se zupčasti lanci s valjnim zglobovima (bez kliznog kretanja u zglobu). U uljnoj kupki moguće su brzine lanaca do 30 m/s.
• Specijalni lanci (lanci s čaurom prema DIN 8164) namenjeni su naročito grubim spoljnim pogonima. Transportni lanci s čaurom prema DIN 8165, 8166, 8184 i 8185 upotrebljavaju se za transportne trake, transportne trase, kruže liftove, liftove s upornicom, pokretne stepenice i slično. Nadalje, postoje višestruki lanci s čaurom prema DIN 8171 za transportne uređaje, lanci za člankaste konvejere DIN 8175, lanci za lančaste trase DIN 8176 i lanci za stružne konvejere DIN 8177.

Pogonski lanci

Pogonski lanci, osim onih od temper-liva, izrađuju se od čelika za cementiranje ili čelika za poboljšanje. Trošenje u zglobovima lanca dovodi do trajne deformacije, koja se stalno povećava, a može da iznosi do 3%. S pogonskim lancima mogu se prenositi velike snage (do 3 750 kW) uz srazmerno velike brzine kretanja (ponekad i do 40 m/s), brojeve okretaja do 5 000 okr/min i visoki stupanj delovanja. Postoje dva temeljna oblika ovih lanaca, takozvani valjkasti i zupčasti. Međutim, postoje i različite izvedbe ovih temeljnih oblika, na primer valjkasti lanci s čaurama. Osim ovih u pogonske lance mogu se još ubrojiti i takozvani lanci sa svornjacima i rastavljivi zglobni lanci.

Valjkasti lanci

Tri članka jednog jednostavnog valjkastog lanca prikazana su na slici. Od tih su levi i desni unutrašnji, a srednji je spoljni članak. Članke ovih lanaca čine naizmenično unutrašnje i spoljne lamele međusobno zglobno spojene svornjacima i distancionim čaurama utisnutim u lamele. Slobodnookretljivi valjci navučeni na čaure omogućavaju kotrljanje na bokovima rubova lančanika. Dvostruki i trostruki lanci iz ove grupe upotrebljavaju se za prenošenje većih snaga. Valjkasti lanci upotrebljavaju se za prenošenje snage uz brzine oko 5 m/s do najviše 18 m/s.

Kod valjkastih lanaca su unutrašnje spojnice pritisnute na čaure, okretljivo uložene na svornjake. Svornjaci su utisnuti u spoljne spojnice, a krajevi raskovani. Time se dobija zglob čaura-svornjak (zglobna čaura). Takve zglobne čaure imaju na sebi još kaljene valjke. Lanci s valjcima pogodni su gotovo za sve vrste pogona, te se zato najviše i upotrebljavaju. Neosetljivi su prema spoljnim uticajima. Jednoredni valjkasti lanci nazivaju se simpleks, dvoredni dupleks, a troredni tripleks. Mogu se spajati tako da čine četvororedne, petoredne i višeredne valjkaste lance.

Valjkasti lanci s čaurama

Valjkasti lanci s čaurama ili lanci s čaurama nemaju slobodnookretljive valjke, ali su im svornjaci i čaure nešto većeg prečnika nego u odgovarajućim im valjkastim lancima. Zbog toga kod jednakog koraka valjci s čaurama podnose veća opterećenja. Međutim, iz očevidnih razloga njihov je šum u radu veći, a njihovi članci brže se troše, te se u većini slučajeva prakse prednost daje valjkastim lancima.

Lanci s čaurama su u biti valjkasti lanci, ali bez spoljašnjih valjaka. Zbog toga su lakši od lanaca s valjcima i manje podložni uticaju centrifugalne sile, tako da mogu raditi većom brzinom. Pretežno se upotrebljavaju u gradnji motornih vozila. Zbog održavanja i trošenja u prihvatljivim granicama potrebna im je tačna i brižljiva obrada lančanika. Osetljiviji su prema spoljnim uticajima (nečistoća i prašina) nego valjkasti lanci. U novim konstrukcijama više se ne upotrebljavaju, već se zamenjuju valjkastim lancima.

Rotari lanci

Rotari lanci imaju zakrivljene spojnice, te se mogu upotrebljavati s proizvoljnim brojem članaka. Zbog zakrivljenosti spojnica ovi su lanci veoma elastični, tako da mogu bolje primati udarna opterećenja.

Zupčasti lanci

Zupčasti lanci se sastoje od dve vrste lamela međusobno spojenih svornjacima, jedne dvozubne (u obliku dva trouglasta zuba) i jedne bez zuba. Zbog povećanja otpornosti protiv trošenja (habanja) u spojnicama se nalaze kaljene zglobne čaure. Prve, od kojih svaka druga na istom svornjaku pripada susednom članku, služe za ostvarenje zahvata sa zubima lančanika, druge za održavanje kretanja lanca u normalnoj ravnini i sprečavanje isklizavanja s lančanika (za vođenje). Bokovi profila zuba lamela preko kojih se ostvaruje zahvat ravni su linije koje se međusobno seku pod uglom od 60°. Odlika ovih lamela jeste u tome što njihovo izlizavanje nema uticaja na zahvat. Za prenošenje većih snaga upotrebljavaju se zupčani lanci s većim brojem redova takvih lamela. Lamele za vođenje ne moraju se uvek nalaziti u sredini lanca (tada se govori o zupčanim lancima s unutrašnjim vođenjem), već i s njegove obe spoljne, bočne strane, kad se govori o zupčanim lancima s spoljnim vođenjem. Zglobni spojevi ovih lanaca izvode se na različite načine. Već klizni zglobni spojevi ovih lanaca mogu biti dosta složeni. Osim toga, danas se izrađuju i zupčani lanci s valjnim zglobnim spojevima; takvi spojevi znatno ograničavaju izlizavanje.

Konstrukcijska doteranost zupčanih lanaca čini ih najkvalitetnijim lancima za prenos snage, uprkos okolnosti što ima srazmerno veliku težinu. Ovi se lanci obično upotrebljavaju pri brzinama od 5 do 7 m/s, ali je moguće i puno više (u uljnoj kupki moguće su brzine lanaca do 30 m/s). Prednosti zupčanih lanaca čine ih isplativim uprkos njihove, zbog skupe izrade, visoke cene.

Svornjaci, valjci, čaure i lamele pogonskih valjaka izrađuju se od legiranih čelika bolje kakvoće i zatim cementiraju, ili kale do tvrdoće HR_c ≈ 50 - 65, već prema nameni lanca.

Lanci sa svornjacima

Lanci sa čeličnim svornjacima imaju članke od temper liva, a svornjake od čelika. Rastavljivi zglobni lanci su na slici. Obe ove vrste lanaca dolaze u obzir za upotrebu kao pogonski lanci tamo gde se radi o manje osetljivim, grubim pogonima, ispod brzine od 2 m/s (na primer u poljoprivrednim mašinama i prevoznim uređajima). Korak im je od 32 do 150 mm za zatezne sile od 1 500 do 12 000 N.

Rastavljivi zglobni lanci

Rastavljivi zglobni lanci rađeni su od temper liva s korakom od 22 do 148 mm za vučne sile od 300 do 3 200 N. Ovi se lanci takođe upotrebljavaju u poljoprivrednim mašinama i prevoznim uređajima.

Literatura

• Needham, Joseph (1986). Science and Civilization in China: Volume 4, Chemistry and Chemical Technology, Part 2, Mechanical Engineering. Taipei: Caves Books Ltd.
• Sclater, Neil. (2011). "Chain and belt devices and mechanisms." Mechanisms and Mechanical Devices Sourcebook. 5th ed. New York: McGraw Hill. pp. 262–277. ISBN 9780071704427. Drawings and designs of various drives.
• Tsubakimoto Chain Co., ur. (1997). The Complete Guide to Chain. Kogyo Chosaki Publishing Co., Ltd. str. 240. ISBN 0-9658932-0-0. p. 211. Pristupljeno 17. 5. 2006. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
• Needham, Joseph (1986). Science and Civilization in China: Volume 4, Physics and Physical Technology, Part 2, Mechanical Engineering. Taipei: Caves Books, Ltd.
• Needham, Joseph (1986). Science and Civilization in China: Volume 6, Biology and Biological Technology, Part 2, Agriculture. Taipei: Caves Books Ltd.
• Song, Yingxing, translated with preface by E-Tu Zen Sun and Shiou-Chuan Sun (1966). T'ien-Kung K'ai-Wu: Chinese Technology in the Seventeenth Century. University Park: Pennsylvania State University Press.
• Ritch, Ocee (maj 1957). „Small bore... big pull!”. Sports Cars Illustrated. Arhivirano iz originala 8. 4. 2014. g. Pristupljeno 9. 4. 2008. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
• Norbye, Jan P. (1984). „Expanding on Excellence: The 5-Series and 3-Series”. BMW - Bavaria's Driving Machines. Skokie, IL: Publications International. str. 191. ISBN 0-517-42464-9. 

Spoljašnje veze

• National Association of Chain Manufacturers
• Chain Spec Basics Arhivirano na sajtu Wayback Machine (3. oktobar 2020), Grades and Links Explained
• „Chain”. Encyclopædia Britannica (na jeziku: engleski). 5 (11 izd.). 1911. 
• „Bicycle by Guilmet and Meyer, 1869”. Bridgeman Images. Pristupljeno 2015-01-03. 
• The Complete Guide to Chain – general, not specific to bicycles
• How to calculate chain length (video tutorial)
• Animation of Shimano gearing system
• How to tighten a bike chain (Complete Guide)