Цепи приводные роликовые серии B
Цепи приводные роликовые серии B: полный технический обзор
Цепи приводные роликовые серии B (по ГОСТ 13568-97, ISO 606, ANSI B29.1M) представляют собой стандартизированные тягово-транспортные устройства, предназначенные для передачи механической энергии в широком спектре промышленного оборудования. Их основное функциональное назначение – создание надежного, высокоэффективного зацепления с зубьями звездочек для передачи крутящего момента и перемещения грузов в условиях значительных нагрузок и скоростей. Серия B является наиболее распространенной в мировой практике, что обеспечивает ее полную взаимозаменяемость и доступность на рынке.
Конструкция и основные компоненты
Конструкция цепи серии B является классической роликовой. Каждое звено состоит из двух парных пластин (внутренних и внешних), штифтов (пинов), втулок и свободно вращающихся роликов.
- Внутренние пластины: Прессуются на втулки, образуя внутреннее звено.
- Внешние пластины: Прессуются на штифты, которые проходят через втулки внутреннего звена, образуя шарнир и собирая цепь в единое целое.
- Втулка: Обеспечивает опорную поверхность для штифта и является основой для ролика.
- Ролик: Свободно вращается на втулке. Его ключевая функция – уменьшение износа зубьев звездочки и самой цепи за счет замены трения скольжения на трение качения при входе в зацепление.
- Штифт: Служит осью вращения и соединительным элементом. Концы штифта расклепываются или фиксируются стопорными кольцами/шплинтами во внешних пластинах.
- Пластины: Изготавливаются из средне- или высокоуглеродистой стали (например, сталь 50, 65Г, 50CrV4). Для повышения усталостной прочности и износостойкости применяется цементация с последующей закалкой и отпуском, либо упрочнение методом дробеструйной обработки.
- Ролики и втулки: Производятся из цементуемых сталей. Ролик подвергается сквозной цементации и закалке для твердой поверхности и вязкой сердцевины. Втулка цементируется с внутренней и наружной поверхности.
- Штифты: Наиболее нагруженный элемент. Изготавливаются из хромомарганцевых или хромоникелевых сталей, подвергаются цементации или тщательной объемной закалке для обеспечения высокой поверхностной твердости при сохранении пластичной сердцевины, устойчивой к ударным нагрузкам.
- Передаваемая мощность (P, кВт) и частота вращения ведущей звездочки (n, об/мин).
- Коэффициент эксплуатации (Kэ): Учитывает характер нагрузки (равномерная, с ударами), условия смазки, расположение передачи (горизонтальная, наклонная), режим работы (непрерывный, сменный).
- Расчетная мощность: Pрасч = P
- Kэ.
- Число зубьев ведущей звездочки (z1): Рекомендуется выбирать не менее 17-19 зубьев для плавности хода и снижения динамических нагрузок. Для тихоходных передач допускается z1 min = 9-11.
- Оптимальное межосевое расстояние (a): Обычно принимается в пределах 30-50 шагов цепи (30P-50P).
- Коэффициент числа зубьев (Kz) и коэффициент длины цепи (Kp): Корректируют допустимую мощность, выбираемую по каталожным таблицам производителя для конкретного шага цепи при заданных n и z1.
- Цепи с усиленными пластинами (H-серия): Имеют увеличенную толщину пластин при сохранении габаритных размеров (например, B2082H). Обладают повышенной разрушающей нагрузкой.
- Цепи с твердой наплавкой штифтов (Hardened Pin): Дополнительное упрочнение штифтов увеличивает износостойкость шарнира в условиях абразивного износа.
- Цепи с защитными покрытиями: Оцинкованные, оксидированные или покрытые кадмием цепи для работы в коррозионных средах.
- Цепи с прикрепными деталями: Модифицированные внешние пластины (с отверстиями, кронштейнами) для крепления ковшей, скребков, полок в конвейерных системах.
- Двухрядные (B2), трехрядные (B3) и многорядные цепи: Позволяют передавать большую мощность при том же шаге за счет увеличения общей ширины и площади контакта штифтов со втулками. Обозначение: B2082-2 (двухрядная B80).
- Натяжение: Должно обеспечивать провисание холостой ветви примерно 2-4% от межосевого расстояния. Чрезмерное натяжение ведет к повышенному износу шарниров и нагрузке на валы, недостаточное – к сбою зацепления и биению.
- Смазка: Является ключевым фактором. Рекомендуется непрерывная подача жидкого масла в зону стыка пластин на сбегающей ветви у ведущей звездочки. При невозможности – регулярная периодическая смазка. Цель: уменьшение износа шарнира, отвод тепла, защита от коррозии.
- Соосность звездочек: Несоосность приводит к неравномерному износу пластин по ширине и преждевременному выходу из строя.
- Защитные кожухи: Обязательны для установок, работающих в запыленной среде или в зоне доступа персонала.
- Контроль износа: Основной параметр – удлинение цепи из-за износа шарниров. Замена рекомендуется при достижении удлинения на 3% от первоначальной длины. Измеряется фиксированным усилием на определенном количестве звеньев.
- Приводах тяжелого промышленного оборудования (прокатные станы, дробилки, грохоты).
- Конвейерах всех типов (пластинчатые, скребковые, элеваторные).
- Сельскохозяйственной технике (комбайны, транспортеры).
- Нефтегазовой отрасли (приводы буровых установок).
- Деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности.
- Недостаточная или неправильная смазка: Приводит к быстрому износу шарнира (штифт-втулка) и удлинению цепи.
- Несоосность звездочек: Вызывает косой износ пластин и штифтов, повышенный шум и вибрацию.
- Чрезмерное натяжение: Ускоряет износ шарниров, увеличивает нагрузку на подшипники валов.
- Попадание абразива: В отсутствие защитных кожухов абразивные частицы действуют как притирочная паста, быстро разрушая шарниры.
- Усталостное разрушение пластин: Возникает при циклических нагрузках, превышающих предел выносливости материала, или при наличии концентраторов напряжений (царапины, следы коррозии).
Стандартные типоразмеры и параметры
Номенклатура цепей серии B определяется шагом (расстоянием между центрами соседних штифтов) и шириной внутреннего звена. Обозначение следует формату: B + Шаг в долях дюйма/16. Например, цепь B40 имеет шаг 40/16 = 2.5 дюйма (63.5 мм).
| Обозначение цепи | Шаг, P (мм) | Внутренняя ширина, b1 (мм) мин. | Диаметр ролика, d1 (мм) макс. | Диаметр штифта, d2 (мм) макс. | Длина втулки, L (мм) макс. | Средняя разрушающая нагрузка, Q (кН) мин. | Масса 1м цепи, (кг) приблиз. |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| B40 | 63.50 | 38.10 | 39.67 | 19.84 | 60.18 | 340.0 | 16.6 |
| B50 | 79.50 | 47.63 | 48.26 | 24.13 | 72.24 | 530.0 | 25.7 |
| B60 | 95.25 | 57.15 | 59.53 | 28.58 | 85.73 | 750.0 | 36.9 |
| B80 | 127.00 | 76.20 | 79.36 | 39.68 | 114.30 | 1350.0 | 67.0 |
| B100 | 158.75 | 95.25 | 98.43 | 49.21 | 142.88 | 2120.0 | 106.0 |
| B120 | 190.50 | 114.30 | 118.11 | 58.55 | 171.45 | 3050.0 | 153.0 |
| B160 | 254.00 | 152.40 | 157.48 | 78.74 | 228.60 | 5400.0 | 272.0 |
| B200 | 317.50 | 190.50 | 196.85 | 98.43 | 285.75 | 8500.0 | 425.0 |
Материалы и термообработка
Качество и долговечность цепи определяются материалами и технологией упрочнения ее компонентов.
Критерии выбора цепи серии B
Выбор типоразмера осуществляется на основе расчета, учитывающего следующие параметры:
Окончательный выбор должен обеспечивать запас прочности по разрушающей нагрузке и соответствие расчетного ресурса износостойкости требованиям проекта.
Модификации и специальные исполнения
На базе стандартных цепей B производятся специализированные исполнения:
Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание
Правильный монтаж и обслуживание критически важны для достижения проектного ресурса.
Области применения
Цепи серии B применяются в качестве тягового и энергетического элемента в:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие цепей серии B от серии A (ANSI)?
Основное отличие – в габаритных размерах при одинаковом шаге. У цепей серии B (ANSI Heavy Series) внутренняя ширина и диаметр ролика больше, чем у цепей серии A (ANSI Regular Series) с тем же шагом. Например, цепь B80 имеет шаг 1″ (25.4 мм), а A80 – шаг 1.5″ (38.1 мм). Цепи B80 и A80 не взаимозаменяемы. Серия B рассчитана на более высокие нагрузки.
Как правильно определить степень износа цепи и необходимость ее замены?
Наиболее точный метод – измерение удлинения на контрольном участке (обычно 100 или 200 звеньев) под действием фиксированного измерительного усилия, указанного в стандарте. Удлинение на 3% считается предельным для большинства приводов. На практике также используют метод «провисания»: измеряют расстояние между центрами штифтов на 10-20 звеньях. Увеличение шага более чем на 2-3% от номинального указывает на критический износ.
Можно ли соединять цепи разных производителей, но одного типоразмера (например, B80)?
Теоретически, если цепи соответствуют одному стандарту (ISO 606), они должны быть взаимозаменяемы. Однако на практике допуски у разных производителей могут незначительно отличаться. Для ответственных узлов рекомендуется использовать цепи и соединительные звенья одного производителя и одной партии. Смешение цепей с разной степенью износа недопустимо.
Что предпочтительнее: цепь с большим шагом (B160) или двухрядная цепь с меньшим шагом (B80-2) при схожей передаваемой мощности?
Цепь с меньшим шагом (B80-2) обеспечит более плавный и тихий ход передачи, меньшие динамические нагрузки, позволит использовать звездочки с меньшим диаметром. Двухрядная цепь также часто имеет лучшие показатели по соотношению масса/прочность. Цепь с большим шагом (B160) проще в обслуживании (одна цепь вместо двухрядной), может быть более стойкой к абразивному износу из-за большей массы металла в шарнире. Окончательный выбор требует детального сравнительного расчета и учета габаритных ограничений.