Цепи роликовые ГОСТ 13568-97
Цепи роликовые ГОСТ 13568-97: конструкция, параметры и применение в промышленности
ГОСТ 13568-97 «Цепи приводные роликовые. Технические условия» является основополагающим нормативным документом, регламентирующим производство, параметры и приемку наиболее распространенного типа приводных цепей в Российской Федерации и странах СНГ. Стандарт устанавливает требования к цепям, предназначенным для передачи механической энергии в приводах промышленного оборудования, сельскохозяйственных машинах, конвейерных системах и других механизмах. Действие стандарта распространяется на цепи с шагом от 8,00 до 140,00 мм, однорядные и двухрядные, нормальной и повышенной точности.
Конструкция и составные элементы роликовой цепи
Роликовая приводная цепь представляет собой шарнирно-сочлененное изделие, собранное из однотипных звеньев. Основными элементами цепи являются:
- Внутренние пластины: Пресованные стальные пластины, запрессованные на втулки. Образуют внутреннее звено.
- Наружные пластины: Пресованные стальные пластины, закрепленные на валиках. Образуют наружное звено.
- Втулка: Стальная закаленная деталь, запрессованная во внутренние пластины. Является подшипником скольжения для ролика.
- Валик: Стальная закаленная деталь, проходящая через втулку и соединяющая наружные пластины. Обеспечивает шарнирное соединение.
- Ролик: Стальная закаленная деталь, свободно вращающаяся на втулке. Ролик уменьшает трение и износ при зацеплении с зубьями звездочки.
- Однорядные (ПР): Базовая конструкция, обозначается, например, ПР-12,7-900.
- Двухрядные (2ПР): Состоят из двух параллельных однорядных цепей, соединенных общими валиками. Обозначаются 2ПР-19,05-1800. Обладают повышенной нагрузочной способностью при том же шаге.
- Нормальной точности (Н): Применяются в приводах общего назначения с умеренными скоростями и нагрузками.
- Повышенной точности (П): Имеют более жесткие допуски на размеры шага, диаметры валиков и втулок. Применяются в высокоскоростных и тяжелонагруженных приводах, обеспечивают более плавный ход и меньшее динамическое воздействие на валы и подшипники.
- Исполнение 1 (обычное): Без покрытия или с обычным смазочным покрытием.
- Исполнение 2 (нержавеющие): Изготавливаются из коррозионно-стойких сталей.
- Исполнение 3 (с твердым износостойким покрытием): Например, с оксидированием или фосфатированием.
- Исполнение 4 (с гальваническим покрытием): Чаще всего цинкование для защиты от коррозии.
- ПР-25,4-6000 – тип, шаг и разрушающая нагрузка.
- 1 – исполнение (1 – обычное).
- Г – группа материала (Г – среднеуглеродистая сталь, термообработанная).
- О – категория износостойкости (О – обычная).
- 76 – номер партии.
- Разрушающая нагрузка: Испытание на растяжение до разрыва. Цепь считается выдержавшей испытание, если разрушение произошло при нагрузке не ниже указанной в стандарте, и не по срезу валиков или втулок.
- Испытание на износ в шарнирах: Проводится на специальных стендах для определения ресурса.
- Твердость деталей: Валики, втулки, ролики и пластины подвергаются контролю твердости по Роквеллу (шкала C) для обеспечения необходимой износостойкости.
- Геометрические размеры: Контроль шага, ширины, диаметров роликов и валиков.
- Шарнирный зазор: Измеряется радиальный зазор между валиком и втулкой, который влияет на плавность хода и уровень шума.
- Приводы станков (металлорежущих, деревообрабатывающих).
- Конвейеры и транспортеры различных типов (пластинчатые, скребковые).
- Сельскохозяйственная техника (комбайны, косилки, сеялки).
- Горнодобывающее и дробильное оборудование.
- Нефтяное и химическое машиностроение (в общепромышленном исполнении или из нержавеющих сталей).
- Приводы вентиляторов, насосов, компрессоров.
- Расчетная нагрузка и коэффициент запаса: Рабочая нагрузка должна быть значительно меньше разрушающей (обычно в 6-10 раз для нормальных условий).
- Частота вращения и шаг: С увеличением скорости рекомендуется выбирать цепи с меньшим шагом (ПР-12,7, ПР-15,875) повышенной точности для снижения динамических нагрузок.
- Условия эксплуатации: При наличии абразива, влаги, агрессивных сред выбираются цепи с защитными покрытиями или из нержавеющей стали (Исполнение 2, 4).
- Компактность привода: Для передачи большой мощности в ограниченном пространстве применяются двух- и многорядные цепи.
- Совместимость со звездочками: Цепь и звездочка должны соответствовать по шагу и типу (ГОСТ 591-69).
- Валы звездочек должны быть параллельны, а сами звездочки – соосны.
- Натяжение цепи должно обеспечивать оптимальный провес (обычно 2-4% от межосевого расстояния). Чрезмерное натяжение ведет к повышенному износу шарниров и подшипников валов.
- Обязательно наличие защитного кожуха для безопасности и защиты от загрязнений.
- Систематическая смазка – ключевой фактор увеличения срока службы. Рекомендуется регулярная подача пластичной или жидкой смазки на внутренние поверхности пластин у валиков.
- Необходим периодический контроль вытяжки цепи. Критическим считается увеличение шага на 3-6%, после чего цепь подлежит замене.
- 10 Н = 9000 Н = 9,00 кН. Это предельная статическая нагрузка, при которой цепь разрушается на испытательном стенде. Рабочая нагрузка должна быть существенно ниже.
- Пластичные смазки (литиевые, кальциевые) – для тихоходных передач и при отсутствии принудительной системы смазки.
- Индустриальные масла (И-Г-А, И-Г-Д по ГОСТ 17479.4) – для средних скоростей. Наиболее эффективный метод – капельная подача или окунание.
- Специальные цепные масла с антиизносными и противозадирными присадками – для высоконагруженных и высокоскоростных передач.
Соединение внутреннего и наружного звеньев образует шарнир, который в процессе работы должен обеспечивать плавное вращение с минимальным зазором. Качество изготовления этих деталей и их термическая обработка напрямую определяют ресурс и тяговую способность цепи.
Классификация и основные параметры по ГОСТ 13568-97
Стандарт классифицирует цепи по нескольким ключевым признакам:
1. По числу рядов:
2. По точности изготовления:
3. По типу исполнения:
Основным параметром цепи является шаг (t) – расстояние между осями соседних валиков. ГОСТ устанавливает стандартный ряд шагов. Другие ключевые параметры: разрушающая нагрузка, масса одного метра цепи, диаметры ролика, валика и втулки, ширина цепи.
Таблица основных параметров однорядных роликовых цепей (выдержка)
| Обозначение цепи | Шаг t, мм | Внутренняя ширина b1, мм, не менее | Диаметр ролика d1, макс., мм | Диаметр валика d2, макс., мм | Разрушающая нагрузка Q, кН (тс), не менее | Масса 1 м цепи, кг, ориентировочно |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ПР-8,00-230 | 8,00 | 3,00 | 5,00 | 2,31 | 3,20 (0,32) | 0,13 |
| ПР-12,7-900 | 12,70 | 4,88 | 7,95 | 3,66 | 9,00 (0,92) | 0,45 |
| ПР-19,05-3180 | 19,05 | 12,70 | 11,91 | 5,08 | 31,80 (3,24) | 1,90 |
| ПР-25,4-6000 | 25,40 | 15,88 | 15,88 | 7,94 | 60,00 (6,12) | 3,30 |
| ПР-31,75-8850 | 31,75 | 19,05 | 19,05 | 9,54 | 88,50 (9,03) | 4,90 |
| ПР-38,10-12700 | 38,10 | 25,40 | 22,23 | 11,11 | 127,00 (12,95) | 7,50 |
| ПР-50,80-22700 | 50,80 | 31,75 | 28,58 | 14,29 | 227,00 (23,15) | 13,50 |
Маркировка и обозначение
Согласно ГОСТ 13568-97, условное обозначение цепи должно включать:
1) Тип цепи: ПР – однорядная, 2ПР – двухрядная.
2) Шаг в миллиметрах: Указывается числом с двумя десятичными знаками.
3) Разрушающая нагрузку в десятках ньютонов (кН х 10): Например, 900 соответствует 9,00 кН.
4) Обозначение стандарта.
Пример полного обозначения: Цепь ПР-25,4-6000-1-Г-О-76 ГОСТ 13568-97, где:
Контроль качества и приемка
ГОСТ 13568-97 предъявляет строгие требования к контролю качества. Приемка цепей проводится партиями. Проверяются следующие параметры:
Области применения и критерии выбора
Роликовые цепи по ГОСТ 13568-97 находят применение в следующих областях:
Критерии выбора цепи:
Монтаж, эксплуатация и обслуживание
Правильный монтаж и обслуживание критически важны для долговечности цепной передачи. Основные правила:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается цепь ПР от цепи ПВ?
Цепь ПР (Приводная Роликовая) – стандартная роликовая цепь по ГОСТ 13568-97. Цепь ПВ (Приводная Втулочная) – цепь без ролика, где звездочка зацепляется непосредственно за втулку (ГОСТ 10947-64). Цепи ПВ дешевле, но работают с большим шумом и износом, применяются при низких скоростях и в условиях сильного загрязнения, где ролик может заклинить.
Что означает цифра в обозначении, например, 900 в ПР-12,7-900?
Цифра 900 обозначает минимальную разрушающую нагрузку, выраженную в десятках ньютонов. 900
Можно ли использовать цепи ГОСТ 13568-97 со звездочками, рассчитанными на цепи ANSI/ISO?
В большинстве случаев – да, так как стандарты ГОСТ 13568-97 и ISO 606 (ANSI B29.1) гармонизированы. Основные типоразмеры (шаг, ширина, диаметр ролика) совпадают. Например, цепь ПР-12,7 соответствует цепи RS40 (или 08B-1), ПР-25,4 – RS160 (или 16B-1). Однако при ответственных применениях рекомендуется проверять полное соответствие геометрических параметров пары цепь-звездочка.
Как правильно определить износ цепи и когда ее менять?
Основной признак износа – увеличение длины цепи (вытяжка) из-за износа шарниров. Оперативно это можно проверить, измеряя межосевое расстояние или натянув цепь и измерив шаг. Если фактический шаг превысил номинальный более чем на 3% для нормальных условий или 6% для неответственных передач, цепь рекомендуется заменить. Также визуальными признаками являются неравномерный износ зубьев звездочки, подклинивание шарниров и повышенный шум при работе.
Какие смазочные материалы предпочтительны для роликовых цепей?
Для цепей общего назначения применяются:
Главное правило: смазка должна проникать в зазор между валиком и втулкой. Смазывание только наружных поверхностей малоэффективно.
В чем разница между цепями нормальной (Н) и повышенной (П) точности?
Цепи повышенной точности имеют более жесткие допуски на основные размеры: шаг между валиками, соосность валиков, параллельность пластин, диаметры валиков и втулок. Это обеспечивает более плавное зацепление со звездочкой, меньший шум, вибрацию и динамические нагрузки, что повышает ресурс как цепи, так и всего привода (подшипников, валов). Цепи (П) рекомендуются для скоростей выше 8-10 м/с.
Заключение
ГОСТ 13568-97 детально регламентирует производство и параметры роликовых приводных цепей, обеспечивая их надежность и взаимозаменяемость. Корректный выбор типоразмера, исполнения и класса точности в зависимости от условий работы привода, соблюдение правил монтажа и, что крайне важно, организация регулярного технического обслуживания с качественной смазкой являются определяющими факторами для достижения максимального ресурса цепной передачи. Понимание конструкции, маркировки и требований стандарта позволяет инженерно-техническому персоналу грамотно эксплуатировать данный вид приводной техники, минимизируя простои и затраты на ремонт.