链条磨损阶段背后的机制


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方法

作为实验,从我第一次戴上链条到链条磨损,我开始定期进行链条拉伸测量。使用Park CC-2,每次测量一式三份,然后取平均值以提高精度。然后将测得的链条拉伸量与链条拉伸量测量时的总骑行时间作图(图1)。

这些测量值是在2x10速传动系统的真实通勤条件下进行的,并且在相同的混合地形(35%的砾石,65%的沥青)上保持恒定的步速。每隔50-100公里将链条擦拭干净,重新润滑并擦拭。使用了Shimano XT链。

问题1

在图1的右面板(对数)中,很明显有两个不同的磨损率/阶段,一个较慢的磨损率,直到大约40小时的行驶持续时间,在此期间模式发生了明显的变化。

有谁知道驱动两种不同磨损率的机制?

我的怀疑是,这种变化与从一种材料类型穿入另一种材料类型有关,但是很高兴获得更多了解的人的确认。

问题2

在现实世界的测试中观察到的磨损模式(图1;左图)似乎与我在实验室发布的测试中看到的磨损模式(图2)大不相同,后者使用机器运行,弄脏和润滑链条。

注意:图2中的两个轴均以线性比例绘制,因此应将其与图1(左图)进行比较,图1使用相同的图比例。

在现实世界中的测试中,一旦进入第二次磨损阶段,按照线性时间标尺绘制磨损率就显得非常线性(图1;左图)。这与实验室测试不同,后者在整个观察期内都显示出明显的曲率和持续时间(图2)。

有人知道真实测试与实验室测试中观察到的磨损模式不同的原因吗?


图1. 在单条链的整个寿命过程中,链条的拉伸与持续时间的关系(Shimano XT)左面板以线性比例绘制,而右面板的x轴以log10比例显示。阴影表示95%置信带。水平线表示10个速度链的建议更换点。 链式拉伸图

注意:由于实际测试中的定步调,如果根据距离而不是持续时间绘制图案,则图案基本上保持不变。


图2:实验室测试的链条磨损模式(2016年2月26日访问,但现在离线)。 Whipperman测试

注意:这些结果是在网上找到的。我没有参加这项研究,也没有原始数据。


@ andy256 XT链(CN-HG95)软件包没有说,但是我认为是这样,该软件包声称SIL-TEC,无论如何。一些图2中的链应该被镀(例如,KMC),但不表现出同样的磨损图案如图1
Rider_X

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做得好!链条镀了镍吗?(对不起,评论现在已经不可用了:-)
andy256 '16

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没有任何支持,我猜是在40个小时全部用完之后,Factory润滑脂与它有很大关系,它比润滑脂更有效。众所周知,最好不要清洁新链条,以免剥去工厂润滑油。
mattnz

@mattnz-诸如HG95的高端链条上的shimano工厂润滑油非常轻。该链条在最初的20公里之内没有产生任何噪音。因此,第一个小时后,我开始进行擦拭/润滑/擦拭协议。KMC链似乎使用了可以持续500公里的适当烘烤石蜡。真的取决于我怀疑的制造商和连锁店的型号。
Rider_X

1
Shimano的产品信息声称:“通过对链节销进行渗铬处理以及对辊,销和板进行热处理,可以确保耐用性”。值得怀疑的一件事是,铬被磨损后,链条开始磨损得更快。我将它留给化学家进行测试,以检查磨损的销钉的表面是铬还是钢。
ojs

Answers:


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我的怀疑是,这种变化与从一种材料类型穿入另一种材料类型有关,但是很高兴获得更多了解的人的确认。

另一个假设是,当销-链配合面磨损时,它们会为污物的进入增加间隙。一旦灰尘进入部件之间,由于“湿打磨”动作,磨损会加速。起初,较小的颗粒能够进入,然后随着间隙的增加,较大的颗粒进入。

最终,相当重的工厂润滑剂可能会移位。

想法的放大图如下。这是新链条的状态:将销钉牢固地压入链节,没有间隙:

在此处输入图片说明

箭头指示负载下应力的方向。然后,随着链节和销的磨损,必须出现与负载将零件压在一起的位置相对的间隙:

在此处输入图片说明

此时“游戏改变了”。当然,随着连杆机构的旋转,污垢会绕销子运转,并穿过驱动循环中没有负载的部分。


甚至可能没有颗粒进入-磨损掉的钻头可能仍然存在,它们将帮助磨损剩余的链条。
Nuі

2

我已经回答了https://bicycles.stackexchange.com/a/40942/19705,这让我开始思考这种两相磨损。

也许(这只是一个假设)刚开始时,链条与卡式盒和链轮的齿很好地啮合。因此,您的48齿链环有〜24齿与链条接触,并且负载在多个齿之间分担。

同样,您在11齿嵌齿的背面,因此它牢固地接触4到5齿。(因为RD机械的滚轮防止了180度的缠绕,所以后轮齿仅3/8与链条啮合。)

这是链条磨损的第一阶段,即线性变化。链条以相同的转速绕链轮运动。

在曲线的拐点处,发生了细微的变化。链条不再干净地接触许多牙齿。微观磨损不是前面的24齿,而是累加在一起,从而使更少的齿/链接共享相同的负载。负载的增加会更快地磨损那些牙齿,并给链辊带来更大的压力,从而加速磨损。

极端的情况是,只有一个齿和一个滚子会瞬间承受满负荷。结果是,链轮的运动速度比链条快,每转链节长度缩短一半。这是链条磨损的第二阶段,链条的运动比链轮的运动慢

速度的这种差异增加了另一种摩擦源,这是增加的磨损因素,并增加了链条材料的损失。

这种情况的极端情况是,当链条从链轮齿上滑落时,该齿沿链条下方拍打,直到骑手在动力冲程结束时降低压力为止。您的链轮齿圈旋转了1/4,而链轮根本没有移动。


为什么实验室结果与实际结果有很大不同?

不是。再次查看实验室图表,在19条测试链中的11条中,有40-55小时出现了明显的转变,到那时,其中3条已经偏离了图表。

因此,我建议进行后续实验-SE用户进行的分布式实验。

下次更换链条时,请使用您拥有的任何工具进行链条磨损的常规测量。否则,请正常骑行,不要在骑行风格上做任何不同的事情。

就个人而言,我打算在主链接(不包括主连接器)前后的10个特定链接上使用游标卡尺,并将每周执行一次。该长度将与该周的骑行时间以及该周的行驶距离相关。

结果应定期与@Rider_X共享(每月6次?)

听起来怎么样

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