Цепь серия A сталь на станок

Цепь серии A из стали для станков: технические характеристики, применение и выбор

Цепь серии A, изготовленная из стали, является одним из наиболее распространенных и универсальных типов приводных роликовых цепей, используемых в станкостроении и промышленном оборудовании. Ее основное назначение – передача механической энергии между валами, расположенными на сравнительно небольших расстояниях. Конструкция, материалы и стандартизация данных цепей обеспечивают высокую надежность, долговечность и предсказуемость работы в условиях значительных нагрузок и переменных скоростей, характерных для металлорежущих, деревообрабатывающих, прессовых и других видов станков.

Конструкция и материалы цепи серии A

Роликовая приводная цепь серии A соответствует американскому стандарту ANSI B29.1, который является доминирующим в мировой промышленности. Ее конструкция состоит из последовательно соединенных звеньев, каждое из которых включает:

• Внутренние пластины: Прессуются на втулки, образуя внутреннее звено.
• Внешние пластины: Прессуются на валики, образуя внешнее звено.
• Втулки: Напрессованы на внутренние пластины и служат осью вращения ролика.
• Валики: Проходят через втулки, соединяя звенья и обеспечивая шарнирное сочленение.
• Ролики: Свободно вращающиеся на втулке элементы, которые входят в зацепление с зубьями звездочки, уменьшая трение и износ.

Для станков, работающих в условиях ударных нагрузок, загрязнения стружкой или абразивной пылью, применяются цепи в исполнении «H» (Heavy Duty) – с увеличенной толщиной пластин и, как следствие, повышенной разрушающей нагрузкой при том же шаге. Основным материалом для пластин, валиков и втулок является углеродистая или легированная сталь. Критически важным процессом является термообработка: валики и втулки подвергаются цементации и закалке для получения твердой износостойкой поверхности и вязкой сердцевины, пластины – закалке для повышения усталостной прочности.

Стандартные размеры и параметры

Основным параметром цепи является шаг (P) – расстояние между центрами соседних валиков, измеряемое в дюймах. Для серии A стандартный ряд начинается с цепи ANSI 25 (шаг 1/4″) и заканчивается цепями с шагом 3″ и более. Наиболее распространенные в станкостроении размеры:

Обозначение ANSI	Шаг (P), дюйм	Шаг (P), мм	Ширина внутреннего звена, мм	Диаметр ролика, мм	Минимальная разрушающая нагрузка, кН
ANSI 35	3/8	9.525	4.88	5.08	8.90
ANSI 40	1/2	12.70	7.95	7.92	16.68
ANSI 50	5/8	15.875	9.53	10.16	22.02
ANSI 60	3/4	19.05	12.70	11.91	31.80
ANSI 80	1	25.40	15.88	15.88	55.60

Выбор размера цепи осуществляется на основе расчетной эксплуатационной нагрузки с учетом коэффициента запаса прочности (обычно не менее 8-10 для приводов станков), а также из условия износостойкости шарниров.

Критерии выбора цепи для станка

Подбор цепи серии A для конкретного станка – инженерная задача, учитывающая множество факторов.

• Передаваемая мощность (кВт) и частота вращения (об/мин): Эти параметры определяют динамические нагрузки и скорость износа шарниров. Для высокоскоростных передач (более 700-1000 об/мин) критически важна точность изготовления и балансировка.
• Тип нагрузки: Постоянная, переменная с умеренными колебаниями, ударная. Для ударных нагрузок (прессы, ковочные молоты) обязателен повышенный запас прочности и возможно применение цепей серии A в исполнении «H».
• Условия эксплуатации: Наличие абразивной пыли, стружки, повышенной влажности или температур требует применения специальных исполнений: с защитными покрытиями (цинкование, оксидирование), из нержавеющей стали (серия AISI) или с внутренним уплотнением (цепи «O-ring» или «X-ring»). В цепях с уплотнением в шарнир закладывается консистентная смазка, а специальные резиновые кольца предотвращают попадание абразива и выход смазки, увеличивая ресурс в 3-5 раз в тяжелых условиях.
• Компоновка привода: Межосевое расстояние, расположение валов (горизонтальное, вертикальное, наклонное), возможность регулировки натяжения. При больших межцентровых расстояниях и вертикальном расположении необходима система автоматического натяжения или применение цепи с противоизносными пластинами.
• Требования к точности и бесшумности: Для прецизионных станков могут применяться цепи с уменьшенным шагом (например, ANSI 35 вместо ANSI 40) для обеспечения плавности хода, но на пониженных скоростях.

Монтаж, обслуживание и диагностика

Правильный монтаж и обслуживание напрямую влияют на ресурс цепи. Установка цепи требует проверки соосности валов и параллельности плоскостей звездочек. Допустимое отклонение не должно превышать 0.1 мм на 100 мм длины вала. Натяжение должно обеспечивать небольшой провис (обычно 2-4% от межосевого расстояния), исключающий заклинивание на сбегающей ветви. Для соединения цепи используются либо соединительные (замковые) звенья, либо переходные (в случае четного числа звеньев в цепи – жесткое соединение валиком). Замковое звено является слабым местом и должно устанавливаться так, чтобы его гибкая пластина была обращена наружу от звездочки.

Система смазки – ключевой фактор долговечности. Предпочтительна принудительная подача масла в зону зацепления на сбегающую ветвь цепи. При ее отсутствии применяется регулярное капельное смазывание или погружение нижней ветви в масляную ванну. Частота обслуживания зависит от режима работы: для станков в 2-3 смены смазка может требоваться ежесменно.

Диагностика состояния включает мониторинг:

• Удлинение цепи: Основной признак износа шарниров. Замеряется на длине 100 звеньев под мерным натяжением. Удлинение более 3% от номинальной длины обычно является показанием к замене, так как приводит к неправильному зацеплению со звездочкой и ускоренному износу зубьев.
• Состояние пластин: Контроль на наличие трещин усталости, деформаций, признаков фреттинг-коррозии в местах прессовой посадки.
• Люфты в шарнирах и состояние роликов.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие цепи серии A от серии B?

Цепи серии A (ANSI B29.1) и серии B (ANSI B29.3) различаются габаритами при одинаковом шаге. У цепи серии A ширина внутреннего звена и диаметр ролика больше, чем у цепи серии B с тем же цифровым обозначением. Например, цепь ANSI 40 (A) имеет ширину 7.95 мм, а цепь ANSI 40 (B) – 6.00 мм. Соответственно, разрушающая нагрузка у цепи серии A выше. Серия A является основной для тяжелых приводов, серия B часто используется в сельхозтехнике и легких механизмах.

Когда следует выбирать цепь в исполнении «H» (Heavy Series)?

Цепь с индексом «H» (например, 60H) следует выбирать при работе в условиях высоких ударных и переменных нагрузок, когда стандартная цепь не обеспечивает необходимого запаса прочности по разрушающей нагрузке. Также такое исполнение оправдано при необходимости увеличения ресурса в условиях умеренного абразивного износа за счет большего запаса материала пластин.

Что такое цепи с внутренним уплотнением (O-ring, X-ring) и когда их применяют на станках?

Это цепи, в шарниры которых установлены резиновые уплотнительные кольца (круглого или крестообразного сечения). Они герметично удерживают заложенную в заводских условиях консистентную смазку и защищают трущиеся пары (валик-втулка) от попадания абразивных частиц (металлической и древесной стружки, пыли). Их применение на станках обязательно в зонах активного образования стружки и пыли без эффективных защитных кожухов, например, на пильных, фрезерных, шлифовальных станках. Это значительно увеличивает межсервисный интервал и общий ресурс передачи.

Как правильно определить износ цепи и момент ее замены?

Критическим параметром является относительное удлинение цепи из-за износа шарниров. Для измерения необходимо, сняв цепь со станка или обеспечив свободный доступ к длинному участку, натянуть ее с небольшим усилием и измерить длину, например, 100 звеньев. Новое значение сравнивается с номинальным (шаг

• 100). Превышение длины на 1.5-2% указывает на значительный износ, а более 3% – является прямым показанием к немедленной замене. Дополнительные признаки: повышенный шум при работе, «подскакивание» цепи на звездочке, визуальный износ зубьев звездочки по форме «крючка».

Можно ли использовать смазку в виде густой консистентной смазки (литол, солидол) для приводных цепей станков?

Категорически не рекомендуется. Густые консистентные смазки не способны проникать в зазоры шарнира (валик-втулка-ролик), особенно в изношенной цепи. Они образуют поверхностный слой, который эффективно собирает абразивную пыль и стружку, создавая абразивную пасту, которая резко ускоряет износ. Для цепных передач станков следует использовать жидкие индустриальные масла (И-Г-А, И-Г-В и аналоги) с антиизносными присадками, наносимые капельно, окунанием или принудительной циркуляционной системой.

Заключение

Цепь серии A из стали остается неотъемлемым и высоконадежным элементом кинематических и силовых передач современного станочного оборудования. Правильный выбор типоразмера, исполнения по условиям работы, грамотный монтаж и систематическое обслуживание с применением рекомендованных смазочных материалов позволяют достичь максимального ресурса цепи, минимизировать простои оборудования и предотвратить вторичные повреждения сопряженных узлов – звездочек и подшипниковых опор. Понимание конструктивных особенностей, стандартов и практик эксплуатации является обязательным для технических специалистов, отвечающих за проектирование, ремонт и обслуживание промышленных станков.