Цепь с прикреплениями конвейерная

Цепь с прикреплениями конвейерная: конструкция, типы, применение и расчет

Цепь с прикреплениями конвейерная представляет собой специализированное тяговое звено, состоящее из стандартной тяговой роликовой или втулочной цепи, к наружным пластинам которой жестко прикреплены (приварены, привинчены или отформованы) дополнительные элементы – прикрепления (фланцы, кронштейны, пальцы, пластины особой формы). Основное функциональное назначение таких цепей – не только передача тягового усилия, но и непосредственное перемещение, удержание, ориентация или толкание грузов или изделий по трассе конвейера. Данный тип цепей является ключевым элементом в конструкциях пластинчатых, скребковых, толкающих, элеваторных и многих других типов конвейеров непрерывного действия.

Конструктивные особенности и материалы

Конструкция цепи с прикреплениями базируется на базовой тяговой цепи. Основные компоненты:

• Тяговая часть: Стандартные звенья (втулочные, роликовые, катковые) из углеродистых или легированных сталей (например, 50Mn, C45, 40Cr). Термообработка (закалка, цементация) критически важна для износостойкости валиков, втулок и роликов.
• Прикрепления (фланцы, кронштейны): Изготавливаются из листовой или профильной стали (Ст3, 45). Форма и размеры строго регламентированы чертежом под конкретную задачу. Крепление к наружным пластинам осуществляется преимущественно контактной сваркой, обеспечивающей высокую прочность соединения, или с помощью болтов (для съемных или регулируемых прикреплений).
• Соединительные элементы: Валики, втулки, ролики, обеспечивающие шарнирное соединение звеньев. Часто применяются уплотнения (O-rings, X-rings) для сохранения смазки и защиты от абразива.

Классификация и основные типы цепей с прикреплениями

Классификация осуществляется по типу базовой цепи, форме прикреплений и назначению.

1. По типу базовой тяговой цепи:

• Цепи втулочные и втулочно-роликовые (серии M, FV, 818, 818K): Наиболее распространенный тип. Ролик облегчает взаимодействие с ведущей звездочкой и направляющими.
• Цепи катковые (серии K, KR): Имеют увеличенный диаметр катка, что снижает давление на направляющие и повышает износостойкость при высоких нагрузках.
• Цепи с большим шагом (Long Pitch): Применяются на конвейерах с умеренными скоростями и нагрузками, но требующих большей экономичности.

2. По форме и назначению прикреплений (наиболее распространенные типы):

• Цепи с плоскими фланцами (тип «А», перпендикулярные): Фланец представляет собой плоскую пластину, приваренную перпендикулярно оси цепи. Используется для крепления деревянных или пластиковых планок, образуя настил пластинчатого конвейера.
• Цепи с Г-образными кронштейнами (тип «К», «D»): Имеют кронштейн в форме буквы «Г» или «П». Предназначены для монтажа поперечных скребков (полозьев) в скребковых конвейерах или для зацепа грузов.
• Цепи с пальцевыми прикреплениями (тип «S», «R»): На кронштейне закреплен цилиндрический палец. Применяются в элеваторах ковшового типа (крепление ковшей) или в рольгангах.
• Цепи с высокими кронштейнами (тип «Н»): Для установки специальных толкателей, захватов или крепления грузовых кареток в подвесных и напольных конвейерах.

Основные параметры и обозначение

Обозначение цепи с прикреплениями обычно включает параметры базовой цепи и код типа прикрепления. Пример: Цепь 818К1-Ф-76.1-76.

• 818К1 – Типоразмер базовой катковой цепи (шаг 76.6 мм, диаметр катка 76.1 мм).
• Ф – Тип прикрепления (в данном случае, фланец).
• 76.1 – Высота прикрепления (мм).
• 76 – Ширина прикрепления (мм).

Ключевые параметры для выбора:

• Шаг цепи (P): Расстояние между центрами соседних валиков. Определяет габариты и плавность хода.
• Разрушающая нагрузка (Q): Минимальная статическая нагрузка, при которой цепь разрушается. Рабочая нагрузка должна быть в 6-10 раз меньше.
• Допустимое рабочее натяжение (S): Рассчитывается с учетом коэффициента запаса прочности (n=6-10 для приводных цепей).
• Габариты прикрепления: Высота, ширина, толщина, шаг установки.

Расчет и подбор цепи для конвейера

Процесс подбора является комплексным инженерным расчетом.

1. Определение общего тягового усилия (W₀) на приводной звездочке.

Суммируются сопротивления:

• W₁ – Сопротивление движению груженой ветви.
• W₂ – Сопротивление движению порожней ветви.
• W₃ – Сопротивление зачерпыванию груза (для скребковых и ковшовых элеваторов).
• W₄ – Сопротивление в криволинейных направляющих.

W₀ = W₁ + W₂ + W₃ + W₄ (Н)

2. Расчет максимального натяжения в цепи (S_max).

Определяется методом обхода по контуру с учетом коэффициентов сопротивления (ω) и динамических нагрузок.

3. Выбор цепи по разрушающей нагрузке.

Требуемая разрушающая нагрузка: Q ≥ S_max

• n, где n – коэффициент запаса прочности. Для конвейерных цепей при средних условиях n=8-10.

4. Проверка по удельному давлению в шарнире (p).

p = (S_max k_э) / (d b) ≤ [p], где:

• k_э – Коэффициент эксплуатации (учитывает ударные нагрузки, смазку).
• d, b – Диаметр валика и длина втулки.
• [p] – Допустимое давление (для стальных цепей ~15-30 МПа).

Таблица: Сравнительные характеристики распространенных типов цепей с прикреплениями

Тип цепи (пример)	Шаг, мм	Разрушающая нагрузка, кН (min)	Тип прикрепления	Типичное применение	Ключевая особенность
M560-F (втулочно-роликовая)	63.5	250	Плоский фланец	Пластинчатые конвейеры средней нагрузки	Универсальность, доступность
818K1-H (катковая)	76.6	320	Высокий кронштейн	Тяжелые скребковые конвейеры, лесная промышленность	Высокая износостойкость катка, большая несущая способность
FV190-K (втулочно-роликовая)	50.8	110	Г-образный кронштейн	Легкие и средние скребковые конвейеры, транспортировка сыпучих материалов	Компактность, подходит для желобов малого сечения
С-2052-S (катковая)	103.0	450	Пальцевое	Ковшовые элеваторы для тяжелых абразивных материалов (руда, щебень)	Большой шаг и нагрузка, простота крепления ковша

Эксплуатация, обслуживание и основные причины выхода из строя

Правильная эксплуатация определяет ресурс цепи, который может достигать 15 000 – 30 000 часов.

• Смазка: Регулярная подача пластичной или жидкой смазки в шарниры – обязательное условие. Предотвращает абразивный износ и коррозию.
• Монтаж и центровка: Строгая параллельность валов звездочек и соосность направляющих. Перекос приводит к одностороннему износу пластин и роликов.
• Натяжение: Правильное начальное натяжение, исключающее провисание и чрезмерные нагрузки.

Типичные неисправности:

• Износ шарнира (валик/втулка) – основная причина удлинения цепи и сбоя зацепления со звездочкой.
• Усталостное разрушение пластин или сварного шва прикрепления от циклических нагрузок.
• Абразивный износ рабочих поверхностей прикреплений и роликов.
• Коррозионное повреждение, усугубляемое работой в агрессивных средах.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Как определить степень износа цепи и необходимость ее замены?

Критерием является относительное удлинение цепи. Замеряется длина 10-20 звеньев в натянутом состоянии. Превышение номинальной длины на 2-3% для конвейерных цепей обычно является сигналом к замене. Также визуально проверяют износ роликов, люфт в шарнирах и целостность прикреплений.

2. Можно ли соединять цепи с прикреплениями разных производителей?

Категорически не рекомендуется. Даже при совпадении шага и геометрии прикреплений, различия в термической обработке, допусках на размеры и твердости материалов приведут к неравномерному износу, повышенному шуму и риску преждевременного разрушения. Цепь на одном контуре должна быть от одного производителя и одной партии.

3. Как выбрать между втулочно-роликовой и катковой цепью?

Выбор зависит от нагрузки и типа направляющих. Катковые цепи (серии K) предназначены для работы на неподвижных направляющих (рельсах) под высокой нагрузкой, так как большой каток снижает удельное давление. Втулочно-роликовые цепи (серии M, FV) более универсальны, ролик вращается при контакте со звездочкой, снижая износ. Для тяжелых условий (шахтные конвейеры, деревообработка) предпочтительны катковые цепи.

4. Каков порядок расчета мощности привода для конвейера с цепью с прикреплениями?

Мощность привода (P, кВт) рассчитывается по формуле: P = (W₀ v) / (1000 η), где W₀ – общее тяговое усилие (Н), v – скорость движения цепи (м/с), η – общий КПД привода (редуктор, муфты, обычно 0.85-0.95). Полученное значение умножается на коэффициент запаса (обычно 1.1-1.3).

5. Как бороться с продольным колебанием (рывками) цепи на длинных конвейерах?

Основные методы: применение натяжных устройств (винтовых, пружинно-винтовых, грузовых) для компенсации удлинения; установка демпфирующих или направляющих башмаков; использование цепей с упругими элементами или зубчатых цепей, обеспечивающих более плавное зацепление; точный расчет и балансировка массы движущихся частей.

6. Какие существуют методы защиты от коррозии для цепей, работающих во влажной среде?

Применяются цепи с покрытиями: оцинковка (горячая или гальваническая), химическое оксидирование, нанесение полимерных покрытий (нейлон, эпоксид). В экстремальных условиях используют цепи из нержавеющих сталей (AISI 304, 316), что значительно увеличивает стоимость. Регулярная смазка водоотталкивающими консистентными смазками также является обязательной мерой.

Заключение

Цепь с прикреплениями конвейерная является высокоспециализированным и критически важным компонентом, от корректного выбора, расчета и обслуживания которой напрямую зависит надежность и производительность всего конвейерного комплекса. Правильный подбор требует учета множества факторов: от физико-механических свойств транспортируемого груза до кинематической схемы и условий окружающей среды. Современные тенденции направлены на увеличение ресурса за счет применения улучшенных материалов, прецизионного производства и эффективных систем смазки, что позволяет эксплуатировать данные изделия в самых тяжелых условиях современных промышленных предприятий.