Mécanisme derrière les phases d'usure de la chaîne

Les méthodes

En tant qu'expérience, j'ai commencé à prendre des mesures d'étirement de chaîne régulières, à partir du moment où j'ai enfilé une chaîne jusqu'à ce qu'elle soit usée. Un Park CC-2 a été utilisé et chaque mesure a été effectuée en triple exemplaire, puis moyennée pour améliorer la précision. L'étirement de la chaîne mesuré a ensuite été tracé en fonction du temps de conduite total au moment des mesures de l'étirement de la chaîne (figure 1).

Ces mesures ont été effectuées dans des conditions réelles de navettage sur un train d'entraînement de 2 x 10 vitesses, avec un rythme constant sur le même terrain mixte (35% de gravier, 65% d'asphalte). La chaîne a été nettoyée, lubrifiée et essuyée tous les 50 à 100 km. Une chaîne Shimano XT a été utilisée.

question 1

Dans le panneau de droite de la figure 1 (logarithmique), il est clair qu'il existe deux taux / phases d'usure distincts, un taux plus lent jusqu'à une durée de trajet d'environ 40 heures, où un changement clair dans le schéma se produit.

Quelqu'un connaît-il les mécanismes entraînant les deux taux d'usure différents?

Je soupçonne que le changement concerne le port d'un type de matériau dans un autre, mais ce serait bien d'obtenir la confirmation de personnes qui en savent plus.

question 2

Le modèle d'usure observé dans les tests en situation réelle (figure 1; panneau de gauche) semble être très différent des modèles que j'ai vus dans les tests de laboratoire publiés (figure 2), qui utilisaient une machine pour faire fonctionner, salir et lubrifier la chaîne.

Remarque : Les deux axes de la figure 2 sont tracés sur une échelle linéaire et doivent donc être comparés à la figure 1, panneau de gauche, qui utilise la même échelle de figure.

Dans les tests en conditions réelles, une fois dans la deuxième phase d'usure, le taux d'usure semble être assez linéaire lorsqu'il est tracé sur l'échelle de temps linéaire (figure 1; panneau de gauche). Cela diffère des tests de laboratoire qui ont montré une courbure distincte avec la durée pour l'ensemble de la période d'observation (figure 2).

Quelqu'un connaît-il la raison des différents modèles observés d'usure pour les tests dans le monde réel par rapport aux tests de laboratoire?

Figure 1. Étirement de la chaîne tracé en fonction de la durée au cours de la vie d'une seule chaîne (Shimano XT). Le panneau de gauche a été tracé sur l'échelle linéaire, tandis que l'axe des x sur le panneau de droite s'affiche sur une échelle log10. L'ombrage indique une bande de confiance de 95%. La ligne horizontale indique le point de remplacement suggéré pour les chaînes à 10 vitesses.

Remarque: Les modèles restent essentiellement inchangés s'ils sont tracés en fonction de la distance, plutôt que de la durée, en raison de la stimulation constante dans le test du monde réel.

Figure 2: Modèles d'usure de la chaîne issus des tests en laboratoire (consulté le 26 février 2016 mais maintenant hors ligne).

Remarque: Ces résultats ont été trouvés en ligne. Je n'ai pas participé à cette étude et je n'ai pas les données originales.

Je soupçonne que le changement concerne le port d'un type de matériau dans un autre, mais ce serait bien d'obtenir la confirmation de personnes qui en savent plus.

Une autre hypothèse est que, à mesure que les surfaces de contact broche à liaison s'usent, elles créent un espace croissant pour l'entrée de saleté. Une fois que la saleté pénètre entre les pièces, l'usure s'accélère en raison d'une action de "ponçage humide". Au début, des particules plus petites peuvent pénétrer, puis des particules plus grosses à mesure que la clairance augmente.

Le déplacement éventuel du lubrifiant d'usine assez lourd pourrait être un facteur.

Des diagrammes exagérés de l'idée suivent. Voici l'état d'une nouvelle chaîne: la broche est fermement enfoncée dans le maillon sans jeu:

Les flèches indiquent la direction de la contrainte sous charge. Ensuite, à mesure que le lien et la goupille s'usent, il doit apparaître un espace opposé à celui où la charge presse les pièces ensemble:

Le «jeu change» à ce stade. Bien sûr, la saleté se fraye un chemin autour de l'axe lorsque la tringlerie tourne et traverse des sections du cycle d'entraînement où elle n'est pas sous charge.

J'ai répondu /bicycles//a/40942/19705 et cela m'a fait penser à cette usure en deux phases.

Peut-être (et ce n'est qu'une supposition) à nouveau la chaîne engrène bien avec les dents de la cassette et du plateau. Votre plateau à 48 dents a donc ~ 24 dents en contact avec la chaîne, et la charge est partagée entre plusieurs dents.

Même chose à l'arrière où vous êtes dans un engrenage à 11 dents, donc ses 4 à 5 dents sont solidement en contact. (moins parce que la roue jockey du RD mech empêche un enroulement à 180 degrés, seulement 3/8 du rouage arrière de la cassette est en prise avec la chaîne.)

Il s'agit de la première étape de l'usure de la chaîne, le changement linéaire. La chaîne se déplace autour du plateau à la même vitesse de rotation .

À la courbe du genou dans les graphiques, un changement subtil se produit. La chaîne ne touche plus autant de dents proprement. Au lieu de 24 dents à l'avant, l'usure microscopique s'additionne de sorte qu'un peu moins de dents / maillons partagent la même charge. Cette augmentation de la charge porte ces dents plus rapidement et sollicite davantage le galet de chaîne, accélérant ainsi l'usure.

Le cas extrême est celui où une seule dent et un seul rouleau portent la charge complète pendant un instant. En conséquence, le plateau se déplace désormais plus vite que la chaîne, d'une demi-longueur de maillon par tour. Il s'agit de la deuxième phase d'usure de la chaîne, et la chaîne se déplace plus lentement que le plateau .

Cette différence de vitesse ajoute une autre source de friction, qui est un facteur d'usure supplémentaire, et augmente la perte de matière de la chaîne.

Le cas extrême est celui où la chaîne glisse des dents du plateau, qui claque le long de la chaîne jusqu'à ce que le cycliste diminue la pression à la fin de la course de puissance. Votre plateau a fait 1/4 de tour et la chaîne n'a pas bougé du tout.

Pourquoi le résultat du laboratoire est-il si différent du résultat du monde réel?

Ce n'est pas. En regardant à nouveau le graphique du laboratoire, il y a un virage distinct à 40-55 heures pour ~ 11 des 19 chaînes testées, et 3 d'entre elles étaient déjà hors du graphique à ce moment-là.

En corollaire, je suggère une expérience de suivi - une expérience distribuée par les utilisateurs SE.

La prochaine fois que vous changerez de chaîne, veuillez commencer une mesure de routine de l'usure de la chaîne à l'aide de l'outil que vous possédez. Sinon, roulez normalement, ne faites rien de différent dans votre style de conduite.

Personnellement, j'ai l'intention d'utiliser un pied à coulisse sur 10 liens spécifiques vers l'avant et vers l'arrière à partir du lien principal (sans compter le menuisier principal) et je le ferai chaque semaine. Cette durée sera corrélée aux heures de conduite de la semaine et à la distance parcourue cette semaine.

Les résultats doivent être partagés avec @Rider_X périodiquement (6 mois?)

Comment est ce son?