Цепь с прикреплениями приводная

Цепь с прикреплениями приводная: конструкция, типы, применение и расчет

Цепь с прикреплениями приводная (также известная как пластинчатая цепь с прикреплениями, конвейерная цепь с кронштейнами или прикрепная цепь) представляет собой специализированную разновидность роликовой приводной цепи, конструктивно модифицированную для выполнения транспортных функций. Ее ключевое отличие от стандартной приводной цепи ГОСТ 13568-97 (аналог ANSI/ISO) заключается в наличии специальных пластин-прикреплений, жестко зафиксированных на звеньях цепи. Эти прикрепления служат платформой для монтажа рабочих элементов: скребков, полок, ковшей, перфорированных полотен или иных приспособлений, непосредственно взаимодействующих с перемещаемым материалом.

Конструктивные особенности и основные компоненты

Базовая конструкция цепи с прикреплениями наследует принципы построения тяжелых роликовых цепей, но с критически важными дополнениями.

• Внутренние и внешние пластины: Изготавливаются из высококачественной легированной стали (часто 40Х, 45, 50Mn) с последующей термообработкой (закалка и отпуск) для достижения необходимой прочности и износостойкости. Толщина пластин определяет несущую способность цепи.
• Прикрепления (кронштейны): Это ключевой элемент. Представляют собой стальные пластины или гнутые профили, приваренные, приклепанные или привинченные к внешним пластинам цепи. Стандартизированы по форме и расположению (верхние, боковые, комбинированные).
• Валики, втулки и ролики: Обеспечивают шарнирное соединение звеньев и взаимодействие с зубьями звездочки. Материал – цементируемые стали. Ролики могут быть как стандартными, так и увеличенного диаметра для специфических условий.
• Смазочные каналы: В цепях больших шагов (от 100 мм и более) часто предусматриваются пресс-масленки или каналы для подачи пластичной смазки в зону «втулка-валик», что критически важно для увеличения ресурса в условиях ударных нагрузок и запыленности.

Классификация и типы цепей с прикреплениями

Классификация осуществляется по нескольким ключевым параметрам.

1. По типу прикреплений и их расположению (ГОСТ 20381-94, ISO 1977):

• Цепи с верхними прикреплениями (тип «K», «A»): Прикрепление смонтировано на верхней плоскости внешней пластины. Наиболее распространенный тип для скребковых и полочных конвейеров.
• Цепи с боковыми прикреплениями (тип «F», «H», «L», «M»): Прикрепление расположено сбоку от пластин. Позволяет создавать многопоточные (многорядные) конвейерные линии на одной оси звездочек.
• Цепи с комбинированными прикреплениями: Имеют как верхние, так и боковые крепления для сложных транспортных систем.

2. По конструкции и шагу цепи:

• Цепи с большим шагом (катковая цепь, тип «S»): Шаг от 125 до 500 мм и более. Характеризуются массивными катками вместо роликов, высокой прочностью на растяжение. Применяются в тяжелых условиях (металлургия, цементная промышленность).
• Цепи с роликами увеличенного диаметра: Для снижения давления на направляющие и уменьшения износа.
• Цепи разборные (сборные): Позволяют заменять отдельные изношенные элементы без демонтажа всей цепи.

Материалы и покрытия

Для работы в агрессивных средах цепи подвергаются специальной обработке:

• Объемная закалка: Базовая обработка для средних нагрузок.
• Цементация (насыщение углеродом) с последующей закалкой: Для поверхностей валиков и втулок, работающих на износ.
• Цинкование (горячее или гальваническое): Защита от коррозии в условиях умеренной влажности.
• Нержавеющие стали (AISI 304, 316): Для пищевой, химической промышленности, мойках высокого давления.
• Покрытие никелем или хромом: Для повышенной износостойкости и антикоррозионных свойств.

Основные параметры и таблица типоразмеров

Основные параметры цепи: шаг (P), диаметр ролика (d1), ширина внутреннего звена (b1), разрушающая нагрузка (Q). Размер прикреплений (высота H, ширина K, толщина S) стандартизированы под каждый шаг.

Таблица 1. Пример типоразмеров цепей с верхними прикреплениями (тип K, упрощенная)

Обозначение цепи (пример)	Шаг P, мм	Разрушающая нагрузка min, кН	Высота прикрепления H, мм	Типовое применение (конвейер)
ПР-19,05-31,8-60 (M56)	19,05	31,8	60	Легкие и средние скребковые, общие подъемно-транспортные задачи
ПР-38,1-127-100 (C2042)	38,1	127	100	Средние скребковые, полочные, для упаковочной промышленности
2ПР-50,8-227-140 (C2050)	50,8	227 (для 2-х рядной)	140	Тяжелые скребковые, подъемно-транспортные системы, обработка ТБО
Катковая цепь 160х145 (S80)	160	500 и более	145	Тяжелые и очень тяжелые условия: цементные печи, металлургические линии

Области применения в энергетике и промышленности

• Топливоподача на ТЭС и котельных: Скребковые конвейеры (энтрейеры) для подачи угля, сланца, биомассы. Используются цепи с большим шагом и верхними прикреплениями под монтаж высоких скребков.
• Золо- и шлакоудаление: Цепи с прикреплениями для ковшей или скребков, работающие в абразивной среде при высоких температурах. Требуются износостойкие материалы.
• Мусоросжигательные заводы: Колосниковые конвейеры для перемещения отходов. Применяются жаростойкие и коррозионностойкие цепи.
• Гидроэлектростанции: Сетчатые полотна на цепях с прикреплениями для мусороудерживающих решеток.
• Промышленность стройматериалов: Конвейеры сырья (глина, мел, цемент) и готовой продукции (кирпич, плитка).
• Химическая и нефтегазовая промышленность: Цепи из нержавеющих сталей для транспортировки гранул, пеллет, в сушильных камерах.

Расчет и выбор цепи: ключевые аспекты

Выбор цепи с прикреплениями – инженерная задача, требующая учета множества факторов.

1. Определение эксплуатационной нагрузки (S):

S = k (W + W_ц + W_г) L

• f, [кН]

• W – линейная нагрузка от транспортируемого материала, кН/м.
• W_ц – линейный вес самой цепи с прикреплениями, кН/м.
• W_г – линейный вес движущихся рабочих органов (скребков, полок), кН/м.
• L – длина конвейера, м.
• f – коэффициент трения (зависит от типа направляющих, наличия качения).
• k – коэффициент динамичности и условий работы (ударность, абразивность, температура).

2. Выбор по разрушающей нагрузке с учетом запаса прочности (n):

Q ≥ S

• n

где Q – минимальная разрушающая нагрузка цепи по каталогу, кН; n – коэффициент запаса прочности. Для цепей с прикреплениями, работающих в условиях ударных нагрузок и абразивного износа, n принимается не менее 10-12, а в тяжелых условиях – до 15-20.

3. Проверка по допустимому давлению в шарнире:

p = (S k_д) / (d b) ≤ [p], [МПа]

• d – диаметр валика, мм.
• b – рабочая длина втулки, мм.
• k_д – коэффициент неравномерности распределения нагрузки между рядами (для многорядных цепей).
• [p] – допустимое удельное давление (зависит от скорости, температуры, наличия смазки).

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

• Натяжение: Правильное начальное натяжение – ключ к долговечности. Провисание ветви не должно превышать 2-3% от длины пролета. Используются винтовые, пружинные или грузовые натяжители.
• Смазка: Регулярная смазка шарниров – обязательное условие. Предпочтительна автоматическая капельная или циркуляционная система. Используются масла с противозадирными присадками или специальные консистентные смазки для цепей.
• Совмещение звездочек: Звездочки на валах должны быть строго соосны и параллельны. Перекос приводит к износу боковых пластин и быстрому выходу из строя.
• Контроль износа: Основной параметр – удлинение цепи из-за износа шарниров. Замена необходима при удлинении на 3% от первоначальной длины (для точных передаж – при 1-1.5%).
• Очистка: Особенно важна в абразивных средах. Накопление пыли и частиц ускоряет износ шарниров.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальное отличие приводной роликовой цепи от цепи с прикреплениями?

Стандартная приводная роликовая цепь (например, по ГОСТ 13568) предназначена исключительно для передачи механической мощности от ведущего вала к ведомому. Цепь с прикреплениями является ее конструктивным развитием, где добавлены пластины-кронштейны для выполнения транспортной функции. Она совмещает в себе силовую (приводную) и грузонесущую (конвейерную) функции.

Как правильно подобрать шаг цепи для конвейера?

Выбор шага – компромисс. Малый шаг (12.7-25.4 мм) обеспечивает плавный ход, меньшие динамические нагрузки, но меньшую прочность звена. Большой шаг (от 38.1 мм и выше) дает высокую прочность на разрыв и удобное место для крепления крупных рабочих органов, но требует звездочек большего диаметра и может создавать пульсирующее движение. Выбор основывается на расчете прочности, требуемой скорости (V = z P n / 60000, где z – число зубьев, P – шаг в мм, n – об/мин) и габаритах транспортируемого груза.

Что означает маркировка, например, «ПР-38,1-127-100» или «C2042»?

Это примеры обозначений по разным стандартам. «ПР-38,1-127-100»: ПР – приводная роликовая, 38,1 – шаг в мм, 127 – разрушающая нагрузка в кН, 100 – высота прикрепления в мм. «C2042» – обозначение по американскому стандарту ASA/ANSI: «C» – тип (роликовая тяжелой серии), «20» – шаг в восьмых долях дюйма (20/8 = 2.5″ = 63.5 мм, здесь пример другого шага), «42» – ширина внутреннего звена в сотых долях дюйма (0.42″ = 10.67 мм).

Каковы основные причины преждевременного выхода из строя таких цепей?

• Недостаточная или неправильная смазка: Ведущая причина износа шарнира (валик-втулка).
• Перекос звездочек и направляющих: Вызывает боковой износ пластин и прикреплений.
• Превышение расчетной нагрузки: Усталостное разрушение пластин, вытягивание валиков.
• Работа в коррозионной среде без защиты: Коррозия ускоряет износ и приводит к хрупкому разрушению.
• Заедание из-за загрязнения абразивом: Особенно критично для цепей без уплотнений в шарнирах.

Когда следует использовать катковую цепь (тип «S») вместо роликовой?

Катковые цепи (с большим шагом) применяются при очень высоких статических и ударных нагрузках, низких скоростях (обычно до 0.5 м/с) и в условиях сильного абразивного износа. Их массивные катки лучше распределяют нагрузку на направляющие, а конструкция в целом имеет больший запас прочности. Типичные области: печи обжига, тяжелые пластинчатые питатели, транспортировка горячих материалов (кокс, агломерат).

Как осуществляется соединение (сращивание) цепи в кольцо?

Для соединения используются специальные соединительные (замковые) звенья. В цепях большого шага и высокой ответственности применяются неразборные соединения с помощью призонных болтов или штифтов с последующей сваркой соединительной пластины. Важно: соединительное звено всегда является слабым местом, его прочность на 15-20% ниже прочности базового звена, что должно учитываться в расчетах.

Заключение

Цепь с прикреплениями приводная является высокоспециализированным и критически важным компонентом в системах непрерывного транспорта сыпучих, штучных и сложных материалов. Ее корректный выбор, основанный на точном инженерном расчете с учетом всех эксплуатационных факторов (нагрузка, скорость, среда, температура), а также последующий квалифицированный монтаж и систематическое техническое обслуживание с акцентом на смазку и контроль износа, определяют надежность, производительность и экономическую эффективность всей конвейерной линии. Понимание конструктивных особенностей, типов и параметров данных цепей позволяет специалистам энергетической и промышленной сфер принимать обоснованные решения при проектировании и модернизации транспортных систем.