Цепь скребковая ГОСТ
Цепь скребковая ГОСТ: технические требования, классификация и применение в конвейерных системах
Цепь скребковая представляет собой ключевой элемент тягового и грузонесущего органа скребковых конвейеров, предназначенных для транспортировки сыпучих, кусковых и штучных грузов преимущественно по желобу или трубе. Ее основная функция – передача тягового усилия от приводной звездочки и непосредственное перемещение материала скребками. Стандартизация производства цепей в Российской Федерации и странах СНГ исторически осуществляется на основе межгосударственных стандартов (ГОСТ), которые устанавливают жесткие требования к материалам, геометрии, прочности и взаимозаменяемости изделий. Соблюдение ГОСТ гарантирует надежность, долговечность и безопасность работы всего конвейерного оборудования в условиях интенсивных механических и абразивных нагрузок.
Основные нормативные документы (ГОСТ) на скребковые цепи
Конструкция и параметры скребковых цепей регламентируются несколькими взаимосвязанными стандартами. Базовым документом является ГОСТ 588-81 «Цепи тяговые пластинчатые. Технические условия». Этот стандарт распространяется на приводные роликовые и втулочные цепи, однако его принципы, термины, методы испытаний и ряд типоразмеров лежат в основе специализированных скребковых цепей. Непосредственно для скребковых конвейеров общего назначения разработан ГОСТ 12595-2003 «Конвейеры скребковые. Основные параметры», который устанавливает типы, основные размеры и требования к цепям в составе конвейера.
Для цепей, работающих в особо тяжелых условиях угледобычи, действует отраслевой стандарт ГОСТ 30135-94 (ИСО 610-90) «Цепи скребковые высокопрочные для угольных шахт. Технические условия». Этот стандарт гармонизирован с международным стандартом ISO 610 и предъявляет повышенные требования к ударной вязкости, прочности и износостойкости материалов.
Классификация и типы скребковых цепей по ГОСТ
Скребковые цепи классифицируются по нескольким ключевым признакам: конструкция звена, тип шарнира, расположение скребка и грузоподъемность.
1. По конструкции звена:
- Разборные (перфорированные) – состоят из штампованных звеньев с отверстиями, соединяемых пальцами с помощью шплинтов или стопорных колец. Характеризуются простотой монтажа и ремонта в полевых условиях. Широко применяются в сельскохозяйственной и легкой промышленности.
- Неразборные (сборные, калиброванные) – состоят из литых или штампованных звеньев сложной формы, собираемых на прессовой посадке пальцев с последующей их расклепкой или сваркой. Обладают высокой прочностью и жесткостью, используются в тяжелом машиностроении и горнодобывающей промышленности.
- Сварные – изготавливаются из круглозвенной калиброванной цепи, к звеньям которой привариваются скребки. Применяются в конвейерах с небольшой производительностью и умеренными нагрузками.
- Цепи катковые (роликовые) – в шарнире установлен ролик или каток, который перекатывается по направляющим, уменьшая трение и износ. Повышают КПД конвейера.
- Цепи втулочные – имеют втулку между щечкой и пальцем, что увеличивает площадь контакта и износостойкость шарнира.
- Цепи втулочно-роликовые – комбинированный тип, где на втулку свободно насажен ролик.
- Цепи скольжения (бескатковые) – работают на трении скольжения, где щечки звена непосредственно контактируют с направляющими. Более дешевы, но имеют повышенный износ и энергопотребление.
- Цепи со скребками, закрепленными на каждом звене.
- Цепи со скребками, закрепленными через несколько звеньев (2, 3, 4).
- Пальцы, втулки, ролики изготавливаются из сталей 45, 50, 40Х, 45Х, 20ХН3А. Обязательна объемная закалка с последующим отпуском для достижения высокой поверхностной твердости (45-60 HRC) и вязкой сердцевины.
- Пластины (щечки) звеньев производятся из сталей 45, 50Г, 65Г, 40Х. Подвергаются закалке и отпуску для твердости 40-50 HRC.
- Скребки изготавливаются из износостойких сталей (Г13Л, 30ХГСА, Hardox) и часто имеют наплавленную твердосплавную кромку для работы с абразивными материалами.
- Контроль геометрии: Проверка всех линейных размеров с помощью калибров и универсальных измерительных инструментов. Контроль шага цепи под измерительной нагрузкой.
- Механические испытания: Испытание на растяжение до разрушения на разрывной машине для подтверждения разрушающей нагрузки. Ударные испытания образцов, вырезанных из готовых деталей (пальцев), при отрицательных температурах.
- Контроль твердости: Измерение твердости по Бринеллю, Роквеллу или Виккерсу на рабочих поверхностях пальцев, втулок и в сечениях пластин.
- Контроль качества термической обработки: Микроструктурный анализ, проверка на отсутствие обезуглероживания и пережога.
- Приемо-сдаточные испытания: Проводятся выборочно из партии. Включают проверку на гибкость (способность свободно огибать звездочку), измерение длины цепи в сборе и внешний осмотр на отсутствие трещин, заусенцев, коррозии.
- Товарный знак или наименование производителя.
- Обозначение типа и шага цепи.
- Месяц и год изготовления.
- Клеймо технического контроля.
- Износ шарнира – увеличение шага цепи за счет износа пальца, втулки и отверстий в пластинах. Критическое удлинение цепи (более 3-4% от первоначальной длины) приводит к нарушению зацепления со звездочкой и требует замены.
- Абразивный износ скребков и пластин.
- Усталостное разрушение при циклических нагрузках.
- количество звеньев). Превышение на 3% для большинства конвейеров сигнализирует о необходимости замены. Также визуально оценивается износ скребков (до 50% первоначальной высоты – критический), наличие трещин, деформаций и радиальный люфт в шарнирах.
2. По типу шарнира и рабочей поверхности:
3. По расположению скребка:
Материалы и термическая обработка
Требования к материалам изложены в ГОСТ 588-81 и ГОСТ 30135-94. Для изготовления ответственных скребковых цепей применяются средне- и высокоуглеродистые стали, а также легированные стали.
Контроль механических свойств включает испытания на растяжение (определение разрушающей нагрузки) и на ударную вязкость по Шарпи для оценки хладноломкости, что критически важно для работы в шахтных условиях.
Основные параметры и размеры. Таблицы типоразмеров
Ключевыми параметрами цепи являются шаг (t), ширина внутреннего звена (B), диаметр ролика (d1) и разрушающая нагрузка (Q). По ГОСТ 588-81 и отраслевым нормалям установлены ряды типоразмеров.
Таблица 1. Основные параметры тяговых катковых цепей по ГОСТ 588-81 (выборка для скребковых конвейеров)
| Обозначение цепи | Шаг t, мм | Ширина внутр. звена B, мм | Диаметр ролика d1, мм | Разрушающая нагрузка Q, кН (тс), не менее |
|---|---|---|---|---|
| ПР-19,05-31,8 | 19,05 | 12,70 | 11,91 | 31,8 (3,25) |
| ПР-25,4-60 | 25,4 | 15,88 | 15,88 | 60,0 (6,10) |
| ПР-38,1-120 | 38,1 | 25,22 | 22,23 | 120,0 (12,20) |
| ПР-50,8-170 | 50,8 | 31,55 | 28,58 | 170,0 (17,30) |
| ПР-63,5-225 | 63,5 | 39,68 | 39,37 | 225,0 (22,90) |
Таблица 2. Пример параметров высокопрочных скребковых цепей для шахт (на основе ГОСТ 30135-94, тип S)
| Тип цепи | Шаг, мм | Диаметр валика, мм | Минимальная ширина, мм | Минимальная разрушающая нагрузка, кН |
|---|---|---|---|---|
| S52 | 102 | 26 | 58 | 510 |
| S62 | 126 | 30 | 68 | 850 |
| S72 | 146 | 34 | 78 | 1130 |
Методы контроля и испытаний по ГОСТ
ГОСТы предписывают строгий контроль на всех этапах производства:
Маркировка, упаковка, хранение
Каждая цепь или звено (для разборных цепей) должно иметь четкую маркировку, включающую:
Цепи поставляются звеньями или мерными сборочными единицами (обычно 5-10 м). Упаковываются в деревянные ящики или связываются стальной лентой. Условия хранения – закрытые сухие помещения для предотвращения коррозии. Перед длительным хранением обязательна консервация смазочными материалами.
Особенности монтажа, эксплуатации и износа
Монтаж цепи требует соблюдения соосности валов приводной и натяжной звездочек, параллельности направляющих. Натяжение цепи должно соответствовать паспорту конвейера – недостаточное натяжение приводит к спаданию и «хлопкам», чрезмерное – к повышенному износу шарниров и перегрузке двигателя. Основные виды износа:
Для продления срока службы необходимы: правильный подбор цепи по классу прочности, регулярная смазка шарниров специальными составами, проникающими в зазоры, и своевременное регулирование натяжения.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается цепь по ГОСТ от цепи по ТУ?
Цепь, изготовленная по ГОСТ, обязана соответствовать всем требованиям государственного стандарта по материалам, геометрии, прочности и методам контроля. Технические условия (ТУ) могут быть как ужесточенными по отношению к ГОСТ (для специальных применений), так и упрощенными, что часто приводит к использованию менее качественных материалов и упрощенной термообработке. Для ответственных применений в энергетике и горнодобыче рекомендуется использование продукции, строго соответствующей ГОСТ.
Как правильно определить износ скребковой цепи?
Основной критерий – измерение удлинения цепи. Измеряется длина 10-20 звеньев в натянутом состоянии (с приложенным усилием, равным 1-2% от разрушающей нагрузки). Полученное значение сравнивается с номинальной длиной (шаг
Можно ли соединять цепи разных производителей, но с одинаковым шагом?
Категорически не рекомендуется. Даже при совпадении шага могут различаться критически важные размеры: толщина пластин, диаметр пальца, ширина внутреннего звена. Это приводит к неравномерному распределению нагрузки, ускоренному износу, заклиниванию и обрыву. Соединять можно только цепи одного типа, одной партии или специально подобранные по результатам точных измерений.
Какая смазка рекомендуется для шарниров скребковых цепей?
Применяются специальные цепные смазки, обладающие высокой проникающей способностью, адгезией, стойкостью к смыванию и содержащие противозадирные и противоизносные присадки (EP-присадки). Для тяжелых условий часто используются смазки на основе лития или кальция с дисульфидом молибдена. Запрещено использование легких масел, которые не удерживаются в шарнире, и вязких солидолов, не проникающие внутрь.
Как выбрать цепь для модернизации существующего конвейера?
Необходимо выполнить следующие действия: 1) Зафиксировать точный шаг и тип существующей цепи. 2) Измерить ширину желоба и высоту скребка. 3) Определить по паспорту конвейера или расчетом фактическое тяговое усилие и выбрать цепь с разрушающей нагрузкой, имеющей запас прочности не менее 8-10 (коэффициент запаса прочности). 4) Учесть условия работы (абразивность, влажность, наличие химически активных веществ) для выбора материала и покрытия. При отсутствии данных рекомендуется обратиться к инженерам завода-изготовителя конвейера или специализированному поставщику цепей.
Что означает цифровое обозначение в маркировке цепи, например, ПР-38,1-120?
Маркировка расшифровывается следующим образом: «ПР» – Приводная Роликовая; «38,1» – шаг цепи в миллиметрах; «120» – разрушающая (минимальная) нагрузка в килоньютонах. В устаревшей документации нагрузка может указываться в килограмм-силах (тс). Для цепи ПР-38,1-120 разрушающая нагрузка составляет 120 кН, что примерно равно 12,2 тонны-силы.
Заключение
Скребковая цепь, соответствующая требованиям ГОСТ, является высокотехнологичным изделием, от качества которого напрямую зависит бесперебойность и экономическая эффективность работы конвейерных линий. Правильный выбор типоразмера, класса прочности и материала, основанный на понимании стандартов и условий эксплуатации, позволяет минимизировать простои, снизить эксплуатационные затраты и обеспечить безопасность персонала. Строгое соблюдение регламентов монтажа, смазки и контроля износа является обязательным условием для достижения расчетного ресурса цепи и всего транспортирующего оборудования.