Цепи DIN 8187

Цепи DIN 8187: Полное техническое описание, стандарты и применение

Цепь DIN 8187 представляет собой стандартизированную роликовую цепь с полыми валиками, также известную как приводная роликовая цепь типа А по ISO 606. Стандарт DIN 8187, гармонизированный с международным стандартом ISO 606, устанавливает ключевые геометрические параметры, предельные размеры, допуски и методы измерения для приводных роликовых цепей. Основное назначение цепей этого типа – передача механической энергии в широком спектре промышленного оборудования, от конвейерных систем до станков и сельскохозяйственной техники. Их отличительная черта – полый валик, который снижает вес цепи и улучшает смазку внутренних трущихся поверхностей.

Конструкция и основные компоненты цепи DIN 8187

Конструкция цепи DIN 8187 является классической для приводных роликовых цепей и состоит из следующих элементов:

• Внутренние пластины (пластины валика): Прессуются на валик и фиксируются завальцовкой или термофиттинговым методом. Воспринимают основную нагрузку на растяжение.
• Внешние пластины (пластины втулки): Соединяют два валика через втулки. Собираются с натягом на втулках.
• Валик: Полый цилиндрический элемент, запрессованный во внутренние пластины. Передает усилие на втулку и обеспечивает ось вращения ролика.
• Втулка: Напрессована во внешние пластины. Является наружным кольцом подшипника скольжения «валик-втулка» и непосредственно контактирует с зубьями звездочки.
• Ролик: Надет на втулку с зазором. Его основная функция – уменьшение трения и износа при контакте с зубьями звездочки в момент зацепления, а также снижение ударных нагрузок.

Материалы для изготовления: пластины производятся из средне- или высокоуглеродистой стали (например, сталь 50, сталь 45) с последующей термообработкой (закалка и отпуск) для достижения высокой прочности и износостойкости. Валики, втулки и ролики изготавливаются из цементуемых сталей (например, сталь 20, сталь 15) с поверхностной закалкой для твердости и вязкой сердцевиной для сопротивления ударным нагрузкам.

Система обозначений и основные размеры

Стандартное обозначение цепи включает в себя шаг цепи в дюймах, умноженный на 1/16, и букву, указывающую на тип. Для DIN 8187 используется обозначение, например, 08B-1. Расшифровка: «08» означает шаг цепи 8/16 дюйма = 1/2 дюйма (12.7 мм), «B» – серия (роликовая цепь с полым валиком, соответствующая ISO 606 тип А), «1» – число рядов (однорядная). Для двухрядной цепи обозначение будет 08B-2.

Основные параметры и размеры для популярных типоразмеров однорядных цепей DIN 8187 представлены в таблице:

Обозначение цепи	Шаг (p), мм	Внутренняя ширина (b1), мм	Диаметр ролика (d1), мм	Диаметр валика (d2), мм	Длина внутреннего звена (L), мм	Мин. разрушающая нагрузка (Q), кН
06B-1	9.525	5.72	6.35	3.28	13.10	8.9
08B-1	12.70	7.75	8.51	4.45	17.00	17.8
10B-1	15.875	9.65	10.16	5.08	21.30	22.2
12B-1	19.05	12.57	12.07	5.72	24.90	28.9
16B-1	25.40	17.02	15.88	7.92	33.60	52.7

Для многорядных цепей (2, 3, 4 ряда) ширина увеличивается пропорционально, а разрушающая нагрузка приблизительно умножается на количество рядов (с учетом коэффициента 0.95-0.975 на ряд из-за неравномерности распределения нагрузки).

Стандарты, взаимозаменяемость и отличия от других типов

DIN 8187 является немецким стандартом, полностью соответствующим международному стандарту ISO 606 (тип А, American series) и британскому BS 228 (тип А). Это обеспечивает полную взаимозаменяемость цепей, произведенных по этим стандартам. Ключевое отличие от стандарта DIN 8188 (ISO 606 тип B, European series) заключается в геометрии. Цепи типа B (DIN 8188) при том же шаге имеют большую внутреннюю ширину, больший диаметр ролика и, как правило, более толстые пластины. Например, цепь 08A (DIN 8187/ISO 606 тип А) и цепь 08B (DIN 8188/ISO 606 тип B) имеют одинаковый шаг 12.7 мм, но разные ширины и диаметры роликов, поэтому они не являются взаимозаменяемыми.

Критерии выбора и расчет цепи

Выбор цепи DIN 8187 для конкретного привода осуществляется на основе инженерного расчета, который включает следующие этапы:

• Определение передаваемой мощности (P): В киловаттах (кВт), с учетом характера нагрузки (равномерная, ударная).
• Определение частот вращения ведущей (n1) и ведомой (n2) звездочек: В оборотах в минуту (об/мин).
• Выбор предварительного типоразмера цепи: По номограммам мощности, предоставляемым производителями цепей, или по формуле, учитывающей коэффициент эксплуатации (Kэ), который включает коэффициенты: динамичности нагрузки, способа смазки, продолжительности работы в сутки, угла наклона передачи, способа регулирования натяжения и типа смазки.
• Расчет числа зубьев звездочек: Число зубьев малой (ведущей) звездочки (z1) выбирается из рекомендуемого диапазона (обычно 17-25) для обеспечения плавности хода и снижения износа. Число зубьев большой звездочки (z2) = z1
• передаточное число (i).
• Расчет шага цепи и межосевого расстояния (a): Оптимальное межосевое расстояние выбирается в пределах (30-50) шагов цепи.
• Проверка по частоте ударов: Частота соударений звеньев с зубьями звездочки (число зацеплений в секунду) не должна превышать предельных значений, указанных в каталогах.
• Проверка по давлению в шарнирах: Расчетное давление в шарнире не должно превышать допускаемого для выбранного типоразмера цепи и условий смазки.

Монтаж, натяжение и смазка

Правильный монтаж и обслуживание критически важны для долговечности цепной передачи.

• Монтаж: Звездочки должны быть соосными и параллельными. Цепь соединяется с помощью соединительного (замкового) звена. Направление вращения звездочки должно быть таким, чтобы замковое звено (если оно используется) входило в зацепление своей гибкой частью (пластиной) вперед по ходу движения.
• Натяжение: Цепь должна иметь оптимальный провес. Слишком сильное натяжение приводит к повышенной нагрузке на валы и подшипники, ускоренному износу шарниров. Слабое натяжение вызывает «хлопки» цепи, сходы со звездочек и резонансные колебания. Провес обычно контролируется по величине стрелы прогиба на холостой ветви.
• Смазка: Является наиболее важным фактором увеличения срока службы. Предпочтительна непрерывная подача масла в зону зацепления на внутреннюю поверхность пластин. При невозможности – регулярное капельное смазывание или ванночное. Консистентные смазки не рекомендуются для высокоскоростных передач, так как не проникают в зазоры шарниров. Таблица выбора метода смазки в зависимости от скорости цепи (м/с) является обязательным руководством при эксплуатации.

Области применения

Цепи DIN 8187 (ISO 606 тип А) нашли широчайшее применение в различных отраслях промышленности:

• Приводы общего машиностроения: Станки, прессы, насосы, компрессоры.
• Конвейерные системы: В качестве тягового органа в легких и средних по нагрузке конвейерах.
• Сельскохозяйственная техника: Приводы комбайнов, косилок, транспортеров.
• Подъемно-транспортное оборудование: Тальи, лебедки с небольшой грузоподъемностью.
• Пищевая и упаковочная промышленность: Часто используются цепи в нержавеющем исполнении (AISI 304, AISI 316).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается цепь 08B от цепи 08A?

Цепь 08B (по ISO 606 тип B/DIN 8188) и цепь 08A (по ISO 606 тип A/DIN 8187) имеют одинаковый шаг 12.7 мм, но разные геометрические параметры. У 08B внутренняя ширина больше (7.75 мм против 7.85 мм у 08A? Нет, здесь требуется точность: у 08A (стандарт А) ширина 7.85 мм, у 08B (стандарт B) ширина 9.65 мм), диаметр ролика 8.51 мм против 7.95 мм, и пластины, как правило, толще. Они не взаимозаменяемы, так как звездочки для этих цепей имеют разные профили зуба и ширину впадины.

Как определить износ цепи и когда ее нужно менять?

Основной критерий износа – удлинение цепи из-за выработки шарниров (валик-втулка). Замеряется длина N звеньев (обычно 10 или 20) в натянутом состоянии. Если фактическая длина превышает номинальную более чем на 2-3% (точный процент зависит от требований к точности передачи), цепь подлежит замене. Визуальными признаками критического износа являются также «подъем» ролика над зубом звездочки при ручном оттягивании цепи от звездочки, и повышенный шум при работе.

Можно ли использовать соединительное (замковое) звено для постоянной работы?

Да, стандартные замковые звенья (с пружинным или винтовым шплинтом) рассчитаны на постоянную работу. Однако их прочность обычно ниже, чем у основных звеньев цепи. В высокоскоростных и высоконагруженных передачах предпочтение отдается бесшплинтовым прессовым соединениям или использованию непрерывной цепи, собранной с помощью специального пресс-оборудования.

Какие существуют виды покрытий и для каких сред они предназначены?

Помимо стандартного цинкового или кадмиевого покрытия (цинкование), для защиты от коррозии применяются:

• Никелирование: Для сред с повышенной влажностью и слабоагрессивных сред.
• Оксидирование (воронение): В основном для декоративной защиты и сохранения смазки.
• Химическое оксидирование фосфатированием: Образует пористый слой, удерживающий смазку, повышает износостойкость.
• Изготовление из нержавеющей стали (AISI 304, 316): Для агрессивных сред (пищевая, химическая промышленность, морская вода).

Как правильно хранить цепи до монтажа?

Цепи должны храниться в оригинальной упаковке в сухом, проветриваемом помещении. При длительном хранении (более 6 месяцев) рекомендуется консервационная смазка всех шарниров. Цепь в бухтах должна храниться в подвешенном состоянии или лежать ровно, без перегибов и нагрузки сверху.

Заключение

Цепь DIN 8187 (ISO 606 тип А) является фундаментальным, высокостандартизированным и надежным элементом механических приводов. Ее корректный выбор на основе инженерного расчета, учет условий эксплуатации, правильный монтаж и, что наиболее важно, качественная регулярная смазка – являются залогом долговечной и безотказной работы передачи. Понимание геометрических особенностей, стандартов и правил технического обслуживания позволяет специалистам эффективно применять эти цепи в самых разнообразных промышленных установках, минимизируя простои и затраты на ремонт.