Цепи приводные роликовые ГОСТ 13568-75

Цепи приводные роликовые ГОСТ 13568-75: конструкция, параметры и применение

ГОСТ 13568-75 «Цепи приводные роликовые. Технические условия» является основополагающим нормативным документом, регламентирующим производство, параметры и приемку наиболее распространенного типа тягово-транспортных цепей в промышленности. Стандарт распространяется на приводные роликовые цепи с шагом от 8 до 80 мм, предназначенные для передачи механической энергии в цепных приводах общего машиностроения, конвейерных и элеваторных системах, сельскохозяйственной и другой промышленной технике.

Конструкция и составные элементы цепи

Приводная роликовая цепь по ГОСТ 13568-75 представляет собой шарнирно-пластинчатую конструкцию, собранную из последовательно соединенных одинаковых звеньев. Основные элементы цепи:

• Внутренние пластины – прессуются на втулки, образуя внутреннее звено.
• Наружные пластины – прессуются на валики, образуя наружное звено.
• Втулка – запрессована во внутренние пластины, служит подшипником скольжения для ролика и осью вращения для валика соседнего звена.
• Валик – соединяет звенья, проходя через втулку внутреннего звена и запрессовываясь в отверстия наружных пластин.
• Ролик – свободно вращающаяся на втулке деталь, которая входит в зацепление с зубьями звездочки, уменьшая трение и износ.

Такая конструкция обеспечивает высокий КПД передачи, долговечность и возможность работы на высоких скоростях по сравнению с втулочными цепями.

Основные параметры и типоразмеры

Ключевым параметром цепи является шаг (P) – расстояние между осями соседних валиков. ГОСТ 13568-75 устанавливает ряд типоразмеров, обозначаемых по шагу в дюймах, пересчитанном в миллиметры. Основные параметры приведены в таблице.

Таблица 1. Основные параметры цепей по ГОСТ 13568-75 (выдержка)

Обозначение цепи	Шаг P, мм	Диаметр ролика d1 max, мм	Внутренняя ширина b1 min, мм	Диаметр валика d2 max, мм	Длина валика L max, мм	Разрушающая нагрузка Q min, кН
ПР-8-460	12.70	7.95	7.85	3.66	11.0	4.60
ПР-12,7-900	19.05	11.91	12.57	5.08	17.8	9.00
ПР-15,875-2270	15.875	10.16	9.65	5.08	18.9	22.70
ПР-19,05-3180	19.05	11.91	12.70	5.96	24.9	31.80
ПР-25,4-5660	25.40	15.88	15.88	7.94	31.8	56.60
ПР-38,1-12700	38.10	22.23	25.22	11.11	48.3	127.00

Обозначение цепи расшифровывается следующим образом: ПР-Х-YYYY, где «ПР» – приводная роликовая, «Х» – шаг в миллиметрах (например, 12,7, 15,875, 19,05), «YYYY» – минимальное разрушающее усилие в десятках ньютонов (например, 900 = 9000 Н = 9 кН).

Материалы и термическая обработка

ГОСТ предъявляет строгие требования к материалам и твердости деталей для обеспечения износостойкости и усталостной прочности.

• Пластины изготавливаются из сталей марок 50, 40Х, 45ХН, 40ХНМА или аналогичных. Твердость после термообработки должна находиться в пределах 40-50 HRC. Это обеспечивает сопротивление усталостным нагрузкам на растяжение и изгиб.
• Валики, втулки и ролики производятся из цементируемых сталей марок 20, 15Х, 20ХН. Их рабочие поверхности подвергаются цементации на глубину 0,8-1,5 мм (в зависимости от размера) и закалке до твердости 55-65 HRC. Такая обработка гарантирует высокую поверхностную износостойкость при сохранении вязкой сердцевины, устойчивой к ударным нагрузкам.

Контроль качества и приемка

Приемка партий цепей осуществляется по результам периодических и приемо-сдаточных испытаний. Ключевые контролируемые параметры:

• Механические испытания на растяжение – проверка разрушающей нагрузки (Q). Цепь должна выдерживать минимальное усилие, указанное в обозначении, без разрушения.
• Испытание на износ – проверка относительного удлинения цепи после цикла работы на специальном стенде. Это критически важный параметр, определяющий ресурс цепи до наступления предельного провисания из-за износа шарниров.
• Контроль твердости деталей по методикам Роквелла или Виккерса.
• Проверка геометрических параметров: шага, ширины, диаметров роликов и валиков, радиального и бокового биения.

Модификации и специальные исполнения

На базе стандартных цепей по ГОСТ 13568-75 изготавливаются модификации для расширения функциональных возможностей:

• Усиленные цепи (ПРУ) – имеют пластины увеличенной толщины и, как следствие, более высокую разрушающую нагрузку при том же шаге.
• Цепи с приставными деталями – на стандартные цепи крепятся дополнительные элементы: пластины-крючья, скребки, поперечные планки. Это позволяет использовать их в качестве тягового органа в конвейерах и элеваторах.
• Многорядные цепи (2ПР, 3ПР, 4ПР) – представляют собой сборку из двух, трех или четырех стандартных цепей, соединенных общими валиками. Позволяют пропорционально увеличить нагрузочную способность без изменения шага, что важно при ограниченных диаметрах звездочек.
• Цепи из нержавеющих сталей – для работы в агрессивных средах (пищевая, химическая промышленность).

Критерии выбора и расчет привода

Выбор типоразмера цепи осуществляется на основе кинематического и силового расчета привода. Основные этапы:

1. Определение передаваемой мощности (P, кВт) и частоты вращения ведущей звездочки (n1, об/мин).
2. Выбор числа зубьев малой звездочки (z1). Меньшее число зубьев ведет к увеличению динамических нагрузок и шума. Рекомендуется z1 ≥ 17-19 для средних скоростей, для высокоскоростных передач – более 25.
3. Определение расчетного коэффициента нагрузки (Kэ), учитывающего характер работы, условия смазки, режим работы (постоянный, переменный), расположение передачи.
4. Расчет требуемой разрушающей нагрузки и выбор по таблицам ГОСТ или каталогам производителя цепи с запасом прочности.
5. Проверка частоты вращения на соответствие допустимой для выбранного шага цепи.
6. Расчет геометрии передачи: межосевого расстояния, длины цепи в шагах, числа зубьев ведомой звездочки.

Монтаж, эксплуатация и обслуживание

Долговечность цепи на 50-70% зависит от правильности монтажа и условий эксплуатации.

• Монтаж должен обеспечивать соосность валов звездочек и параллельность их рабочих плоскостей. Допустимое смещение осей – не более 0.2% от межосевого расстояния. Цепь соединяется с помощью специальных соединительных (замковых) звеньев. Направление вращения должно совпадать с направлением захода замка.
• Натяжение регулируется перемещением одного из валов или натяжным роликом. Нормальным считается провисание 2-4% от межосевого расстояния. Чрезмерное натяжение увеличивает нагрузку на валы и подшипники, недостаточное – приводит к сбою зацепления и ударам.
• Смазка – важнейший фактор. Рекомендуется непрерывная подача масла в зону зацепления цепи со звездочкой. При невозможности – регулярная периодическая смазка. Тип масла зависит от скорости и нагрузки (индустриальные масла И-Г-А, И-Г-В и др.).
• Защита от абразивной пыли и влаги с помощью кожухов значительно увеличивает ресурс.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается цепь ПР-12,7-900 от цепи 08B-1?

Цепь ПР-12,7-900 по ГОСТ 13568-75 и цепь 08B-1 по стандарту ANSI/ISO являются взаимозаменяемыми по геометрическим параметрам (шаг 12.7 мм, внутренняя ширина ~7.85 мм). Однако могут быть отличия в материалах, глубине термообработки и, как следствие, в заявленной разрушающей нагрузке. При замене необходимо сверять фактические каталожные данные по разрушающей нагрузке и ресурсу.

Как определить износ цепи и когда ее необходимо заменить?

Основной критерий износа – удлинение цепи из-за выработки шарниров. Замеряется расстояние между N количеством звеньев (например, 20) в новом и эксплуатируемом состоянии. Если относительное удлинение превышает 3-5% (в зависимости от требований к точности передачи), цепь подлежит замене. Визуальными признаками критического износа являются также радиальное биение роликов, подклинивание в шарнирах и повышенный шум.

Можно ли соединять цепи разных производителей в одну ветвь?

Категорически не рекомендуется. Даже при соответствии ГОСТ, технологические допуски разных производителей могут отличаться. Это приводит к неравномерному распределению нагрузки по звеньям, ускоренному износу и риску обрыва. Все цепи в одной передаче должны быть из одной партии одного производителя.

Каков типичный ресурс приводной роликовой цепи?

Ресурс до предельного износа сильно варьируется и зависит от нагрузки, скорости, качества смазки и чистоты окружающей среды. При правильном расчете, монтаже и регулярной смазке в закрытом кожухе ресурс может составлять 5000-15000 часов. В тяжелых условиях (ударные нагрузки, абразив) ресурс может снижаться до 1000-2000 часов.

Как правильно хранить запасные цепи?

Цепи должны храниться в сухом помещении, в оригинальной заводской смазке. Подвешивание на крюк или укладка на деревянные стеллажи предотвращает деформацию. Длительное хранение требует дополнительной консервации маслом. Перед монтажом цепь необходимо очистить от консервационной смазки и промыть в керосине или растворителе.

Что означает маркировка на боковой пластине цепи?

Маркировка на пластине обычно указывает на шаг цепи и стандарт, а также может содержать логотип производителя. Например, «12.7» или «08B». Наличие маркировки подтверждает соответствие цепи определенному типоразмеру, но для полной идентификации необходимо сверяться с паспортом или каталогом, где указаны все геометрические и прочностные параметры.