Цепи для транспортеров длиннозвенные

Цепи для транспортеров длиннозвенные: конструкция, материалы, применение и стандарты

Длиннозвенные цепи для транспортеров представляют собой специализированный тип тягово-несущих цепей, предназначенных для перемещения грузов в конвейерных системах. Их ключевая особенность — увеличенная длина звена (шаг цепи) по сравнению со стандартными приводными или тяговыми цепями, что позволяет использовать их в качестве как тягового, так и несущего элемента, непосредственно контактирующего с транспортируемым материалом или крепящимися к нему скребками, полками, ковшами. Данные цепи являются основой для скребковых, пластинчатых, полочных и ковшовых конвейеров и элеваторов.

Конструктивные особенности и типы длиннозвенных цепей

Конструкция длиннозвенной цепи базируется на последовательном соединении звеньев, образующих гибкую линейную систему. Основными элементами являются:

• Наружные пластины (щеки): Формируют внешний контур звена, имеют отверстия для валиков.
• Внутренние пластины: Располагаются между наружными, определяют внутреннюю ширину цепи.
• Валики (оси): Цилиндрические элементы, проходящие через отверстия пластин, обеспечивающие шарнирное соединение звеньев.
• Втулки (присутствуют не во всех типах): Напрессованы во внутренние пластины, служат подшипником скольжения для валика, увеличивая износостойкость.
• Приставные элементы: Скребки, ковши, поперечины, которые крепятся к пластинам цепи с помощью болтов, заклепок или сварки.

Классификация длиннозвенных цепей осуществляется по нескольким ключевым параметрам:

1. По типу исполнения:

• Катковые (Roller Chains): Между внутренними пластинами установлены вращающиеся ролики, которые контактируют с зубьями звездочки. Снижают износ звездочки и потери на трение. Наиболее распространены для высокоскоростных и высоконагруженных конвейеров.
• Втулочные (Bush Chains): Вместо роликов используются втулки. Обладают большей контактной площадкой с валиком, более износостойки, но создают большее трение. Применяются в условиях ударных нагрузок и абразивного износа.
• Безроликовые (или валиковые) (Solid Bearing Chains): Не имеют ни роликов, ни втулок. Валик непосредственно контактирует с отверстиями внутренних пластин. Простая и дешевая конструкция, но с меньшим ресурсом. Используются на тихоходных и легких конвейерах.

2. По количеству тяговых ветвей:

• Одноцепные: Конвейер приводится в движение одной цепью. Применяются для относительно небольших ширин и нагрузок.
• Двухцепные (парные): Используются две параллельные цепи, синхронно приводимые общим валом со звездочками. Обеспечивают стабильность движения широких полотен, распределяют нагрузку. Требуют точной подгонки по длине (сопряженные цепи).

3. По форме и назначению звена:

• С прямыми пластинами (стандартное звено): Универсальное применение.
• С изогнутыми пластинами (круглозвенные): Звено имеет овальную или круглую форму. Обеспечивает лучшее зацепление со звездочкой специального профиля и самоочистку от налипающих материалов. Широко используются в сельском хозяйстве и пищевой промышленности.
• Модифицированные звенья с отверстиями и площадками для крепления: На пластинах имеются дополнительные технологические отверстия или приваренная платформа для монтажа скребков, ковшей и других рабочих органов.

Материалы и термическая обработка

Выбор материала и технология упрочнения напрямую определяют ресурс цепи в условиях абразивного износа, ударных нагрузок и коррозии.

Элемент цепи	Материал	Термообработка	Цель
Пластины (наружные и внутренние)	Углеродистые и легированные стали (например, 45, 50, 40Х, 65Г)	Объемная закалка + отпуск, цементация, поверхностная индукционная закалка	Повышение прочности на растяжение и усталостной выносливости, износостойкость поверхности.
Валики, Втулки, Ролики	Цементуемые стали (15Х, 20Х, 20ХН3А) или подшипниковые стали (ШХ15)	Цементация + закалка + низкий отпуск, поверхностная закалка ТВЧ	Создание твердой износостойкой поверхности (58-65 HRC) при вязкой сердцевине, устойчивой к излому.
Цепи для особых условий	Нержавеющие стали (AISI 304, 316), износостойкие стали Hardox, с покрытиями (цинкование, никелирование)	Закалка, пассивация (для нержавейки)	Коррозионная стойкость (пищевая, химическая промышленность), экстремальная абразивная стойкость.

Ключевые параметры и стандарты

Основные размеры и прочностные характеристики длиннозвенных цепей регламентируются международными (ISO, DIN) и национальными (ГОСТ) стандартами.

Основные параметры длиннозвенных цепей (примеры по ГОСТ 588-81 «Цепи длиннозвенные для конвейеров»)

Обозначение (Шаг x Ширина), мм	Шаг цепи t, мм	Внутренняя ширина b1, мм, не менее	Диаметр валика d, мм	Разрушающая нагрузка, кН (тс), не менее	Масса 1 м, кг, ориентировочно
80×46	80	46	12	63 (6.3)	3.2
100×58	100	58	14	100 (10.0)	5.0
125×72	125	72	16	160 (16.0)	7.8
160×92	160	92	18	250 (25.0)	12.5
200×115	200	115	22	400 (40.0)	19.5

Расчет и выбор цепи осуществляется на основе определения максимального рабочего натяжения (Smax) с учетом:

• Производительности конвейера.
• Длины трассы.
• Углов наклона.
• Характера и массы транспортируемого груза.
• Типа рабочего органа (скребок, полка, ковш).
• Коэффициента трения груза о желоб.

Запас прочности (коэффициент запаса) n = Разрушающая нагрузка / Smax. Для длиннозвенных цепей в общем машиностроении n обычно принимается не менее 8-10, для условий с ударными нагрузками и абразивом — 10-12 и выше.

Области применения и особенности эксплуатации

Длиннозвенные цепи используются в конвейерах, где требуется сочетание тягового усилия и непосредственного контакта с грузом.

• Скребковые конвейеры (горизонтальные, наклонные): Цепь оснащается скребками, которые перемещают сыпучий или кусковой материал по желобу.
• Пластинчатые конвейеры: Цепи (чаще две) служат тяговым элементом, на который крепятся несущие пластины (полотно).
• Ковшовые элеваторы: К цепи крепятся ковши для вертикального или крутонаклонного подъема сыпучих материалов.
• Полочные элеваторы и конвейеры: Используются для штучных грузов, коробов, мешков.
• Машины непрерывного транспорта (комбайны, зерноуборочная техника, линии сортировки).

Критические факторы эксплуатации: Абразивный износ валиков и втулок, усталостные разрушения пластин от циклических нагрузок, коррозия, перекосы ветвей, несоосность звездочек, недостаточное или неправильное смазывание.

Монтаж, смазка и техническое обслуживание

Правильный монтаж и ТО — залог долговечности цепи. При установке парных цепей необходимо проверять их на сопряженность (равенство длин под нагрузкой). Звездочки должны быть соосными. Натяжение цепи должно исключать провисание, но не создавать избыточных нагрузок на валы и подшипники.

Смазка является обязательной процедурой. Предпочтительна автоматическая капельная или циркуляционная смазка. Смазочный материал должен проникать в зазоры между валиком и втулкой/пластиной. Для цепей, работающих в контакте с пищевыми продуктами, используются специальные смазки, разрешенные к применению в пищевой промышленности.

Регламент ТО включает регулярную проверку: износ шага цепи (удлинение), износ диаметра валиков и втулок, наличие деформаций или трещин в пластинах, состояние креплений рабочих органов. Удлинение цепи более 3-5% от первоначальной длины, как правило, является показанием к замене.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем длиннозвенная цепь принципиально отличается от приводной роликовой цепи (по ГОСТ 13568)?

Длиннозвенная цепь имеет значительно больший шаг (от 80 мм и выше) и рассчитана на работу в условиях прямого контакта с транспортируемым материалом и значительных статических и динамических нагрузках. Ее пластины, как правило, массивнее. Приводная роликовая цепь имеет меньший шаг, оптимизирована для передачи крутящего момента на высоких скоростях в закрытых передачах и не предназначена для выполнения несущих функций в конвейерах.

Как правильно подобрать длиннозвенную цепь для модернизации существующего конвейера?

Необходимо точно замерить шаг цепи (расстояние между центрами двух последовательных валиков), внутреннюю ширину (между внутренними пластинами), диаметр валика. Определить тип (катковая/втулочная) и материал. Критически важно для двухцепных систем заказывать сопряженные пары цепей, поставляемые в одном комплекте и промеренные производителем на равенство длины под нагрузкой.

Каковы основные причины преждевременного выхода из строя длиннозвенных цепей?

• Абразивный износ шарниров: Попадание пыли и абразивных частиц в зону трения валик-втулка из-за недостаточной или неправильной смазки.
• Усталостное разрушение пластин: Возникает при циклических нагрузках, превышающих предел выносливости материала, часто усугубляется наличием концентраторов напряжений (царапины, следы коррозии).
• Перекосы и несоосность: Неправильная установка звездочек приводит к неравномерной нагрузке на пластины и ускоренному износу.
• Коррозия: Работа во влажных и агрессивных средах без защиты приводит к уменьшению сечения пластин и развитию усталостных трещин.

Можно ли ремонтировать длиннозвенные цепи путем замены отдельных звеньев?

Категорически не рекомендуется. Замена отдельных звеньев (ремонтными соединительными звеньями) нарушает равномерность физико-механических свойств цепи, что может привести к неравномерному распределению нагрузки и аварии. Допустимый ремонт — только замена всей цепи или ее секции, специально изготовленной и подобранной производителем. В полевых условиях допустима замена только приставных элементов (скребков, ковшей).

Какой коэффициент запаса прочности следует выбирать для цепи в ковшовом элеваторе?

Для ковшовых элеваторов, работающих с сыпучими материалами, характерны высокие пиковые нагрузки при зачерпывании, особенно при заедании или переполнении. Коэффициент запаса прочности (n) должен быть не менее 10-12. Для тяжелых условий (крупнокусковой материал, высокие скорости, ударные нагрузки) рекомендуется n=12 и выше. Точный расчет должен учитывать динамические коэффициенты.

Существуют ли цепи с самосмазывающимися свойствами?

Да, существуют конструкции, где втулки или пластины изготавливаются из материалов с твердыми смазочными включениями (например, бронзографит) или имеют пористую пропитку маслом. Также применяются цепи с герметичными сальниковыми узлами, удерживающими пластичную смазку внутри шарнира. Такие решения повышают ресурс в условиях, где регулярная внешняя смазка затруднена или невозможна.