Цепь пластинчатая ISO

Цепь пластинчатая ISO: технические характеристики, стандарты и применение в электротехнике

Цепь пластинчатая ISO представляет собой стандартизированный тип приводной или тяговой цепи, конструкция и размеры которой регламентированы международными стандартами серии ISO 606 (также известной как DIN 8187, DIN 8188 или ANSI B29.1). В отличие от роликовых цепей, пластинчатые цепи состоят из набора пластин, соединенных валиками, без втулок и роликов. Основное назначение – передача механической энергии и транспортировка грузов в условиях высоких статических и динамических нагрузок, ударных воздействий и агрессивных сред. В электроэнергетике и электротехническом производстве они находят применение в качестве приводных элементов конвейерных систем для перемещения сырья, комплектующих и готовой продукции, в механизмах загрузки/разгрузки, а также в системах управления и регулирования.

Конструкция и основные элементы

Конструкция пластинчатой цепи ISO является модульной и состоит из следующих ключевых элементов:

• Пластины (звенья): Изготавливаются методом штамповки из высококачественной стали (часто с последующей термообработкой). Имеют строго геометрическую форму с двумя отверстиями для валиков. Бывают внутренние и внешние, попеременно соединяющиеся между собой.
• Валики (оси): Цилиндрические стальные штифты, проходящие через отверстия пластин и соединяющие их. Обеспечивают шарнирное соединение с возможностью вращения.
• Втулки (присутствуют не во всех типах): В некоторых исполнениях цепи могут устанавливаться для уменьшения трения между валиком и пластиной.
• Прикрепляемые элементы: Для использования в качестве тяговых или транспортерных цепей, к основным пластинам могут крепиться дополнительные накладки, кронштейны или пальцы (модификации типа «K» и «S» по ISO 4348).

Стандарты и типоразмеры

Основным регулирующим документом является стандарт ISO 606:2015 «Цепи приводные роликовые и зубчатые, короткозвенные». Он устанавливает точные геометрические параметры, допуски и предельные нагрузки. Обозначение цепи следует шаблону, например: ISO 606 – 08B-1 или DIN 8187 – C 2040.

Расшифровка обозначения:

• 08 – шаг цепи в 1/8 дюйма (т.е. 8/8 = 1 дюйм или 25.4 мм).
• B – серия (A – американская/ANSI, B – европейская/ISO). Серия B характеризуется двойным шагом пластин.
• 1 – ширина цепи (1 x 0.125 дюйма = 0.125 дюйма или ~3.18 мм внутренней ширины).

Таблица 1. Основные параметры популярных типоразмеров пластинчатых цепей ISO серии B

Обозначение цепи	Шаг, P (мм)	Внутренняя ширина, b1 (мм)	Диаметр валика, d1 (мм)	Длина валика, L (мм, макс.)	Средняя разрушающая нагрузка, Q (кН, мин.)
04B-1	6.00	3.20	3.30	8.0	3.6
06B-1	9.525	4.75	5.00	13.0	8.9
08B-1	12.70	6.35	6.35	17.0	17.8
10B-1	15.875	9.65	7.85	23.0	22.2
12B-1	19.05	11.70	9.40	30.0	28.9
16B-1	25.40	15.75	12.70	38.0	56.9

Материалы и покрытия

Для обеспечения требуемых прочностных и эксплуатационных характеристик применяются следующие материалы и виды обработки:

• Материал пластин и валиков: Углеродистые и легированные стали (например, C45, 50CrV4). Пластины часто подвергаются закалке и отпуску для повышения износостойкости.
• Термообработка: Объемная закалка, цементация, закалка ТВЧ (токами высокой частоты) рабочих поверхностей.
• Защитные покрытия: Для работы в условиях повышенной влажности, химически активных сред или при высоких температурах цепи могут покрываться цинком (гальваническое или термодиффузионное цинкование), кадмием, никелем или оксидироваться (воронение).
• Нержавеющие стали: Для пищевой, химической промышленности или наружного применения используются цепи из аустенитных нержавеющих сталей марок A2 (304) и A4 (316).

Расчет и выбор цепи для электротехнического применения

Выбор пластинчатой цепи ISO осуществляется на основе инженерного расчета, учитывающего:

• Рабочую нагрузку (F): Суммарное усилие, включающее полезное сопротивление, инерционные силы и силы трения.
• Коэффициент безопасности (S): Отношение минимальной разрушающей нагрузки цепи (Q) к рабочей нагрузке (F). Для пластинчатых цепей при умеренных нагрузках и скоростях рекомендуется S ≥ 7…10. Для ударных нагрузок или критичных применений коэффициент может достигать 15-20.
• Скорость движения (V): Пластинчатые цепи не предназначены для высокоскоростных передач. Оптимальный диапазон – до 0.5 м/с. Высокие скорости приводят к повышенному износу шарниров и вибрациям.
• Условия эксплуатации: Наличие пыли, абразивов, влаги, температурный режим, необходимость частых остановок/пусков.
• Тип смазки: Регулярная смазка является обязательным условием для долговечности цепи. Применяются консистентные смазки или масла, в т.ч. с противозадирными присадками.

Базовая формула для проверки: Q ≥ F

• S.

Монтаж, обслуживание и диагностика

Правильный монтаж и техническое обслуживание напрямую влияют на ресурс цепи.

• Монтаж: Требуется обеспечить соосность валов звездочек, параллельность их плоскостей. Натяжение цепи должно исключать провисание, но не создавать избыточную нагрузку на валы и подшипники. Для соединения концов цепи используются специальные соединительные звенья (замки).
• Обслуживание: Включает регулярную очистку от загрязнений и смазку. Периодичность смазки зависит от интенсивности работы и условий. Предпочтительна автоматическая подача смазки.
• Диагностика износа: Основной параметр – удлинение цепи из-за износа шарниров. Критичным считается удлинение на 3% от первоначальной длины. Измеряется путем замера расстояния между фиксированным количеством звеньев или по увеличению шага цепи.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие пластинчатой цепи ISO от роликовой цепи ISO?

Пластинчатая цепь состоит только из пластин и валиков, обладает более высокой поперечной жесткостью и, как правило, большей несущей способностью на разрыв при одинаковом шаге. Роликовая цепь включает ролики и втулки, что обеспечивает более плавный ход и меньший износ звездочек, она оптимизирована для более высоких скоростей.

Как правильно интерпретировать обозначение цепи, например, «C2040» по DIN?

Обозначение «C2040» по DIN 8187 расшифровывается следующим образом: «C» – тип (прямозвенная пластинчатая цепь), «20» – шаг в мм (20 мм), «40» – внутренняя ширина в мм, деленная на 10 (т.е. 4 мм). Таким образом, это цепь с шагом 20 мм и внутренней шириной 4 мм.

Каковы признаки критического износа пластинчатой цепи?

• Удлинение цепи более чем на 3% от номинальной длины.
• Появление трещин или пластических деформаций на пластинах.
• Значительный радиальный люфт в соединениях валик-пластина.
• Задиры и следы усталостного разрушения на рабочих поверхностях валиков и отверстий пластин.

Можно ли использовать пластинчатые цепи ISO на открытом воздухе?

Да, но для этого необходимо выбирать цепи с соответствующим защитным покрытием (оцинкованные, из нержавеющей стали). Даже в этом случае требуется усиленное обслуживание и смазка для защиты от атмосферной коррозии и абразивного воздействия.

Как выбрать между однорядной и двухрядной пластинчатой цепью?

Однорядные цепи (например, 08B-1) используются при умеренных нагрузках. Двухрядные (08B-2) и многорядные модификации применяются для передачи больших мощностей и усилий, так как их разрушающая нагрузка пропорционально увеличивается. Однако многорядные цепи требуют повышенной точности монтажа и изготовления звездочек.

Какие звездочки совместимы с пластинчатыми цепями ISO?

Необходимо использовать звездочки, соответствующие тому же стандарту и типоразмеру, что и цепь (ISO 606, серия B). Параметры звездочки: количество зубьев, диаметр делительной окружности, профиль зуба – должны быть рассчитаны под конкретную цепь. Использование несовместимых звездочек приводит к ускоренному износу и поломкам.

Заключение

Пластинчатая цепь ISO является критически важным стандартизированным компонентом для создания надежных и долговечных механических приводов и транспортерных систем в электротехнической и энергетической отраслях. Корректный подбор типоразмера на основе инженерного расчета, учет условий эксплуатации, применение правильных материалов и покрытий, а также строгое соблюдение регламентов монтажа и технического обслуживания позволяют максимально реализовать потенциал этих изделий. Понимание стандартов, маркировки и принципов диагностики состояния цепи является обязательным для специалистов, ответственных за проектирование и эксплуатацию промышленного оборудования.