チェーン摩耗フェーズの背後にあるメカニズム

方法

実験として、最初にチェーンを装着してから使い古されるまで、定期的なチェーンストレッチ測定を開始しました。A パークCC-2を使用し、各測定値は、精度を改善するために平均次いで、三連で行いました。次に、測定されたチェーンストレッチが、チェーンストレッチ測定時の総ライディング時間に対してプロットされました（図1）。

これらの測定値は、同じ混合地形（砂利35％、アスファルト65％）で一定のペースで、2x10速度のドライブトレインの現実世界の通勤条件下で取得されました。チェーンをきれいに拭き取り、再度潤滑し、50-100 kmごとに拭き取りました。Shimano XTチェーンが使用されました。

質問1

図1の右側のパネル（対数）には、2つの明確な摩耗率/フェーズがあり、約40時間の走行時間までパターンが明確に変化するまで速度が遅くなっています。

2つの異なる摩耗率を引き起こすメカニズムを知っている人はいますか？

私の疑いは、変更が1つのマテリアルタイプから別のマテリアルタイプへの着用に関連していることですが、詳細を知っている人々から確認を得るとよいでしょう。

質問2

実世界のテストで観察された摩耗パターン（図1、左のパネル）は、機械を使用してチェーンを走らせ、汚れ、潤滑する投稿された実験室テスト（図2）で見たパターンとはかなり異なっているようです。

注：図2の両方の軸は線形スケールでプロットされているため、同じ図のスケーリングを使用する図1の左パネルと比較する必要があります。

実際のテストでは、2番目の摩耗フェーズに入ると、線形時間スケールでプロットすると摩耗率は非常に線形に見えます（図1、左のパネル）。これは、観察期間全体にわたって持続時間とともに明確な曲率を示した実験室試験とは異なります（図2）。

実世界での試験と実験室での試験で、摩耗の観察されたパターンが異なる理由を誰かが知っていますか？

図1. 単一チェーン（Shimano XT）の寿命の経過に伴う持続時間に対してプロットされたチェーンストレッチ。左側のパネルは線形スケールでプロットされており、右側のパネルのx軸はlog10スケールで表示されています。網掛けは95％の信頼帯を示しています。横線は10スピードチェーンの推奨交換ポイントを示します。

注：パターンは、実際のテストでは一定のペーシングにより、持続時間ではなく距離に対してプロットされた場合、基本的に変更されません。

図2：実験室試験のチェーン摩耗パターン（2016年2月26日アクセス、現在はオフライン）。

注：これらの結果はオンラインで見つかりました。私はこの調査に参加せず、元のデータもありません。

私の疑いは、変更が1つのマテリアルタイプから別のマテリアルタイプへの着用に関連していることですが、詳細を知っている人々から確認を得るとよいでしょう。

別の仮説は、ピンとリンクの合わせ面が摩耗すると、汚れが入るための隙間が増えることです。部品間に汚れが入ると、「湿式研磨」動作により摩耗が加速します。最初は小さい粒子が入り、次にクリアランスが大きくなるにつれて大きい粒子が入ります。

かなり重いボディの工場用潤滑剤の最終的な置換は、要因であるかもしれません。

アイデアの誇張された図が続きます。新しいチェーンの状態は次のとおりです。ピンは隙間なくリンクにしっかりと押し込まれています。

矢印は、荷重下の応力の方向を示します。次に、リンクとピンが摩耗すると、荷重が部品を押し付ける場所とは反対のギャップが生じます。

この時点での「ゲームの変化」。もちろん、リンケージが回転すると、汚れはピンの周りを通り、負荷がかかっていないドライブサイクルのセクションを通過します。

私は/bicycles//a/40942/19705に答えましたが、この2フェーズの摩耗について考えさせられました。

おそらく（そしてこれは単なる仮説ですが）新しいチェーンは、カセットとチェーンリングの歯とうまく噛み合っています。したがって、48歯のチェーンリングには、チェーンと接触する約24歯があり、負荷は複数の歯で共有されます。

後ろの歯の歯が11歯のときと同じなので、4〜5歯がしっかりと接触します。（RDメカのジョッキーホイールは180度のラップを防止するため、数が少なく、後部カセットコグの3/8だけがチェーンとかみ合っています。）

これは、チェーン摩耗の最初の段階である線形変化です。チェーンは同じ回転速度でチェーンリングの周りを動きます。

グラフのニーカーブでは、微妙な変化が起こります。チェーンが多くの歯ときれいに接触しなくなりました。正面の24本の歯の代わりに、微視的な摩耗が増加するため、同じ負荷を共有する歯/リンクがわずかに少なくなります。この負荷の増加により、これらの歯の摩耗が速くなり、チェーンローラーにさらにストレスがかかり、摩耗が加速されます。

極端なケースは、1つの歯と1つのローラーだけが瞬時に全負荷をかけている場合です。この結果、チェーンリングはチェーンよりも速く、1回転あたりのチェーンリンク長が半分になります。これはチェーン摩耗の2番目のフェーズであり、チェーンの動きはチェーンリングよりも遅くなります。

この速度の違いにより、摩擦のもう1つの原因が追加されます。これは、追加の摩耗要因であり、チェーンからの材料の損失を増やします。

これの極端なケースは、チェーンがチェーンリングの歯から滑り落ち、ライダーがパワーストロークの終わりに圧力を下げるまでチェーンの下でガタガタ音がするときです。チェーンリングは回転の1/4で、チェーンはほとんど動きませんでした。

ラボの結果が実際の結果と大きく異なるのはなぜですか？

そうではありません。ラボのグラフをもう一度見てみると、テストされた19のチェーンのうちの11については40〜55時間で明確な変化があり、そのうち3つはその時点ですでにチャートから外れていました。

当然の結果として、私はフォローアップ実験-SEユーザーによる分散実験をお勧めします。

次にチェーンを交換するときは、お手持ちの工具を使用して、チェーンの摩耗の定期的な測定を開始してください。それ以外の場合は、普通に乗ってください。あなたのライディングスタイルに違いはありません。

個人的には、マスターリンク（マスタージョイナーを含まない）から前後に10の特定のリンクにノギスを使用するつもりで、これを毎週行います。この長さは、その週のライディングの時間、およびその週の移動距離と相関します。

結果は定期的に@Rider_Xと共有する必要があります（毎月6回？）

どうですか？