Цепи серии ПР

Цепи серии ПР: технические характеристики, конструкция и область применения

Цепи серии ПР (ПР – приводные роликовые) представляют собой стандартизированные приводные роликовые цепи общего назначения, соответствующие ГОСТ 13568-97 (аналог международного стандарта ISO 606). Данные цепи являются основным типом для передачи механической энергии в условиях средних и тяжелых нагрузок в различных отраслях промышленности: от сельскохозяйственного машиностроения и конвейерных систем до деревообрабатывающих станков и подъемно-транспортного оборудования. Их универсальность, надежность и предсказуемость характеристик сделали их базовым элементом в конструкторской практике.

Конструкция и основные элементы цепи ПР

Цепь ПР – это изделие, собранное из однотипных звеньев. Каждое звено состоит из двух пластин, двух валиков и двух втулок. В сборе цепь образует шарнирные соединения, обеспечивающие гибкость и способность зацепляться с зубьями звездочки.

    • Пластины (щеки): Изготавливаются из качественной конструкционной стали (часто 45, 40Х) методом штамповки с последующей термообработкой (закалка и отпуск). Пластины воспринимают основную растягивающую нагрузку. Бывают внутренние и наружные, попеременно соединяющиеся в цепи.
    • Втулка: Стальная гильза, запрессованная в отверстия внутренних пластин. Служит опорой для валика и обеспечивает поверхность скольжения или качения (в случае роликовых цепей).
    • Валик: Стальной стержень, проходящий через втулку и соединяющий внутренние и наружные пластины. Валик фиксируется в отверстиях наружных пластин, часто с помощью стопорных колец или термической посадки.
    • Ролик: Надевается свободно на втулку. Его основная функция – уменьшение износа зубьев звездочки и втулки за счет замены трения скольжения на трение качения при входе цепи в зацепление. Именно наличие ролика определяет полное название – «приводная роликовая цепь».

    Система обозначения и типоразмерный ряд

    Маркировка цепи ПР строится по принципу, заложенному в ГОСТ 13568-97. Основной параметр – шаг цепи (расстояние между центрами соседних валиков), выраженный в долях дюйма (1 дюйм = 25.4 мм). Обозначение ПР-12,7 расшифровывается как Приводная Роликовая с шагом 12,7 мм (или 1/2 дюйма).

    Основные типоразмеры цепей серии ПР согласно ГОСТ представлены в таблице:

    Таблица 1. Основные параметры цепей ПР (однорядных) по ГОСТ 13568-97
    Обозначение цепиШаг, t (мм)Диаметр ролика, d1 (мм), макс.Внутренняя ширина, b1 (мм), мин.Диаметр валика, d2 (мм), макс.Длина втулки, L (мм), макс.Разрушающая нагрузка, Q (кН), мин.Масса 1м цепи, кг (прибл.)
    ПР-8,008.005.003.102.317.114.40.18
    ПР-9,5259.5256.354.883.308.539.10.41
    ПР-12,7012.708.516.254.4511.4618.20.70
    ПР-15,87515.87510.168.305.0814.4822.71.10
    ПР-19,0519.0511.9111.305.9517.5329.01.60
    ПР-25,4025.4015.8815.907.9423.4958.02.60
    ПР-31,7531.7519.0519.109.5429.4685.03.90
    ПР-38,1038.1022.2325.5011.1135.43120.05.80
    ПР-44,4544.4525.4025.5012.7041.40160.07.50
    ПР-50,8050.8028.5831.8014.2947.37200.010.10

    Модификации и специализированные исполнения цепей ПР

    На базе стандартной однорядной цепи ПР производятся модификации, расширяющие ее функциональные возможности:

    • Многорядные цепи (ПР-2, ПР-3 и т.д.): Представляют собой сборку из двух, трех и более параллельных однорядных цепей, соединенных общими валиками. Увеличивают нагрузочную способность пропорционально числу рядов (примерно в 1.7 раза для двухрядной и в 2.5 раза для трехрядной по сравнению с однорядной). Обозначение: ПР-12,7-2-… (двухрядная).
    • Цепи с усиленными пластинами (ПРУ, ПРД): Имеют увеличенную толщину пластин и, как следствие, более высокую разрушающую нагрузку при том же шаге. Применяются в условиях ударных и переменных нагрузок.
    • Цепи с твердостью по ролику и втулке (исполнение «Т»):
    • Износостойкие цепи: Проходят специальную термохимическую обработку (цементация, азотирование) трущихся поверхностей (валик, втулка, ролик) для работы в абразивных средах.
    • Нержавеющие цепи: Изготавливаются из аустенитных сталей (например, AISI 304, AISI 316). Применяются в пищевой, химической промышленности, условиях повышенной влажности.
    • Цепи с приспособлениями: На базе цепи ПР создаются модификации с приваренными или приклепанными пластинами, кронштейнами, скобами для использования в качестве тяговых в конвейерах (т.н. «прикрепляемые» цепи).

    Критерии выбора и расчет цепной передачи

    Выбор цепи ПР для конкретного привода – инженерная задача, основанная на расчете. Основные исходные данные: передаваемая мощность (P, кВт), частоты вращения ведущей (n1) и ведомой (n2) звездочек, условия эксплуатации, расположение передачи.

    Основные этапы расчета:

    1. Определение передаточного числа: u = n1 / n2.
    2. Предварительный выбор шага цепи: Меньший шаг обеспечивает более плавный ход, меньше шум, но для передачи той же мощности потребуется многорядная или более широкая цепь. Шаг выбирают по рекомендациям в зависимости от частоты вращения малой звездочки (чем выше скорость, тем меньше рекомендуемый шаг).
    3. Определение числа зубьев звездочек: Число зубьев малой звездочки (z1) выбирается из стандартного ряда (17…31, предпочтительно нечетное) с учетом u. Число зубьев большой звездочки: z2 = z1
    4. u (округляется до целого).
    5. Расчет коэффициента эксплуатации (Kэ): Kэ = Kд Kсм
    6. Kп, где:
      • Kд – динамический коэффициент (характер нагрузки);
      • Kа – коэффициент межосевого расстояния;
      • Kн – коэффициент наклона линии центров;
      • Kр – коэффициент регулировки натяжения;
      • Kсм – коэффициент смазки;
      • Kп – коэффициент режима работы (продолжительность в сутки).
    7. Расчет расчетной мощности (Pр): Pр = P
    8. Kэ.
    9. Выбор конкретной цепи по таблицам мощности: По каталогу для выбранного шага и частоты вращения n1 находят допускаемую мощность [P] для однорядной цепи. Условие: [P] >= Pр. Если не выполняется, выбирают многорядную цепь (двух-, трехрядную).
    10. Геометрический расчет передачи: Определение межосевого расстояния, длины цепи в шагах, окончательное уточнение межосевого расстояния.
    11. Проверка цепи по частоте ударов: Особенно важна для высокоскоростных передач.
    12. Определение усилия в цепи и нагрузок на валы.

    Монтаж, эксплуатация и обслуживание

    Правильный монтаж и обслуживание критически важны для долговечности цепной передачи ПР.

    • Монтаж: Обеспечить соосность валов звездочек и параллельность их плоскостей. Натяжение цепи должно обеспечивать стрелу провисания ведомой ветви примерно 2-4% от межосевого расстояния. Соединение цепи осуществляется с помощью специального соединительного (замкового) звена. После установки необходимо проверить легкость хода.
    • Смазка: Наиболее важный фактор увеличения ресурса. Способ смазки зависит от скорости цепи:
      • Периодическая ручная смазка (для v < 4 м/с).
      • Капельная или фитильная смазка (для v = 4…6 м/с).
      • Картерная (окунанием) или циркуляционная смазка (для v > 6 м/с).

      Рекомендуются масла для цепных передач с противозадирными присадками.

    • Обслуживание: Регулярная очистка от загрязнений, проверка степени износа (удлинение цепи), состояния звездочек, натяжения и качества смазки. Цепь подлежит замене при вытягивании на 3% и более от первоначальной длины.

    Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

    В чем принципиальное отличие цепи ПР от цепи ПВ (ПВ-9,525)?

    Цепь ПВ (Приводная Втулочная) не имеет ролика. Втулка непосредственно контактирует с зубом звездочки, что приводит к повышенному износу. Цепи ПВ применяются при низких скоростях (до 1-2 м/с), в неответственных передачах, а также в качестве тяговых. Цепь ПР за счет ролика имеет более высокий КПД, меньший износ и применяется в силовых передачах.

    Как правильно определить износ цепи ПР?

    Основной показатель – удлинение цепи из-за износа шарниров. Измеряют длину N звеньев (например, 20) в натянутом состоянии. Новую цепь имеют длину L0 = N

  • t (шаг). Если фактическая длина Lф превышает L0 более чем на 3%, цепь рекомендуется заменить. Также визуальными признаками износа являются увеличение зазора между валиком и втулкой, форма вытянутых отверстий в пластинах.

Можно ли использовать цепь ПР в условиях контакта с водой или агрессивными средами?

Стандартная цепь ПР из углеродистой стали с обычным покрытием (кадмирование, оксидирование) подвержена коррозии. Для таких условий необходимо выбирать специализированные исполнения: цепи из нержавеющей стали (маркировка часто содержит индекс «Н» или «SS») или цепи с специальными антикоррозионными покрытиями (например, цинкование).

Что означает маркировка на боковой пластине цепи, например, «08B-1»?

Это обозначение по международному стандарту ISO (BS). «08B» соответствует цепи с шагом 12.7 мм (аналог ПР-12,7), где цифра 08 – код шага (1/8 дюйма = 12.7 мм), а «B» – серия для роликовых цепей общего назначения. Цифра «1» указывает на количество рядов (однорядная). «10B» – аналог ПР-15,875, «12B» – аналог ПР-19,05 и т.д.

Почему при работе цепь шумит и прыгает?

Основные причины: чрезмерный износ цепи и звездочек (полиспастный эффект), несоосность валов, недостаточное или чрезмерное натяжение, отсутствие смазки, повреждение одного или нескольких звеньев. Необходима диагностика передачи по всем указанным параметрам.

Как подобрать замену импортной цепи на аналог серии ПР?

Необходимо точно измерить шаг цепи (расстояние между центрами трех валиков, деленное на два) и внутреннюю ширину между внутренними пластинами. Сравнить полученные значения с данными таблицы ГОСТ (см. Таблицу 1). Например, цепь ANSI 40 (шаг 12.7 мм) соответствует ПР-12,7; ANSI 50 (шаг 15.875 мм) – ПР-15,875. Для ответственных применений также следует учитывать разрушающую нагрузку.

Заключение

Цепи серии ПР остаются фундаментальным техническим решением для передачи механической энергии благодаря отработанной технологии производства, стандартизации и предсказуемым характеристикам. Корректный выбор типоразмера на основе инженерного расчета, учет условий эксплуатации при выборе модификации, а также строгое соблюдение правил монтажа и регламента технического обслуживания являются залогом долговечной и надежной работы цепного привода. Понимание конструкции, системы обозначений и критериев износа позволяет специалистам эффективно эксплуатировать и обслуживать данные изделия, минимизируя простои оборудования.

Войти

Зарегистрироваться

Сбросить пароль

Пожалуйста, введите ваше имя пользователя или эл. адрес, вы получите письмо со ссылкой для сброса пароля.