Цепь катковая ГОСТ
Цепь катковая ГОСТ: технические характеристики, классификация и применение в электротехнической и кабельной продукции
Цепь катковая, стандартизированная по ГОСТ, представляет собой грузоподъемное и тяговое устройство, состоящее из последовательно соединенных звеньев, между которыми установлены вращающиеся катки (ролики). Основное назначение – передача тягового усилия в условиях интенсивного износа и ударных нагрузок. В контексте электротехнической и кабельной промышленности, а также в смежных отраслях энергетики, катковые цепи являются ключевым элементом конвейерных, транспортерных и тяговых систем, используемых для перемещения сырья (гранулы пластиката, изоляционные материалы), готовой кабельной продукции (бухты, барабаны), а также в механизмах навивки и размотки.
Действующие стандарты и их структура
Основополагающим документом, регламентирующим производство катковых цепей в России и странах СНГ, является ГОСТ 13568-97 «Цепи приводные роликовые. Общие технические условия». Этот стандарт гармонизирован с международными нормами ISO 606:1994 (DIN 8187, ANSI B29.1) и устанавливает типоразмеры, параметры, методы контроля и испытаний. Стандарт распространяется на приводные роликовые (катковые) цепи с разрушающей нагрузкой от 9,0 до 900 кН, предназначенные для передачи механической энергии в приводах общего машиностроения.
Ключевые параметры, определяемые ГОСТ 13568-97:
- Шаг цепи (P) – расстояние между осями соседних звеньев. Основной параметр, определяющий габариты и нагрузочную способность.
- Внутренняя ширина (b1) – расстояние между внутренними пластинами, определяющее совместимость с шириной зуба звездочки.
- Диаметр ролика (d1) – определяет характер контакта с зубом звездочки и влияет на плавность хода и износ.
- Диаметр валика (d2) и длина валика (L) – критичны для прочности шарнирного соединения.
- Разрушающая нагрузка (Q) – минимальное статическое усилие, которое должна выдерживать цепь без разрушения.
- Испытательная нагрузка – усилие, применяемое при контрольных испытаниях (обычно 0,8Q).
- ПР – Приводная Роликовая (основной тип).
- 25,4 – Шаг цепи в миллиметрах (1 дюйм).
- 6000 – Разрушающая нагрузка в даН (деканьютонах), что соответствует 6000 кгс или ~58,8 кН.
- 1 – Исполнение (1 – нормальной прочности, 2 – повышенной, 3 – с усиленными пластинами).
- Пластины (щеки): Изготавливаются из качественных конструкционных сталей (например, 50, 40Х, 45Г) методом штамповки. Проходят упрочняющую термообработку (закалку с отпуском) для достижения высокой усталостной прочности и стойкости к ударным нагрузкам.
- Валики, втулки, ролики: Производятся из цементируемых сталей (15Х, 20Х). Поверхностный слой подвергается цементации и закалке на высокую твердость (HRC 55-60) для сопротивления износу, при этом сердцевина остается вязкой для восприятия ударных нагрузок.
- Сборка и запрессовка: Современное производство предполагает высокоточную сборку с последующей механической или гидропрессовой запрессовкой валиков в наружные пластины. Это обеспечивает высокую жесткость соединения и предотвращает самоотвинчивание.
- Конвейеры экструзионных линий: Цепи с прикрепленными полками или планками транспортируют кабель через охлаждающие каналы после нанесения изоляции или оболочки. Требуется коррозионная стойкость (оцинковка, нержавеющие исполнения) из-за постоянного контакта с водой.
- Тяговые цепи рольгангов и накопителей: Используются для перемещения тяжелых барабанов с кабелем или проводом между технологическими операциями. Критична высокая разрушающая нагрузка и износостойкость.
- Механизмы навивки/размотки (трепаны): Цепные передачи обеспечивают синхронизированное вращение приемных и отдающих устройств. Важна плавность хода и минимальный люфт.
- Транспортеры сыпучих материалов: Для подачи гранулированного ПВХ, полиэтилена, наполнителей в бункеры экструдеров. Применяются цепи с особыми исполнениями пластин для крепления скребков.
- Максимальное рабочее усилие (S): Определяется мощностью привода, передаваемым моментом и диаметром звездочек. Запас прочности: n = Q / S, где n должен быть не менее 6-8 для приводов средней тяжести.
- Частота вращения и шаг: С увеличением шага и скорости вращения растут динамические нагрузки и шум. Для высокоскоростных приводов (более 500 об/мин) предпочтительны цепи с меньшим шагом.
- Условия эксплуатации: Наличие абразивной пыли, влаги, агрессивных сред (кислот, щелочей от охлаждающих жидкостей) диктует необходимость применения специальных исполнений: с защитным покрытием (оцинковка, кадмирование), из нержавеющей стали (ГОСТ 13568-97 предусматривает такие исполнения) или с грязеудерживающими лабиринтными уплотнениями.
- Требования к точности: Для синхронных приводов, где недопустимо проскальзывание, могут применяться зубчато-катковые цепи (ГОСТ 13552-81), но они менее распространены в транспортерных системах.
- Монтаж: Звездочки должны быть соосными, а валы – параллельными. Цепь соединяется с помощью специальных соединительных (замковых) звеньев. После установки необходимо обеспечить оптимальное провисание (обычно 2-4% от межосевого расстояния) для компенсации вытяжки и температурных деформаций.
- Смазка: Является важнейшим фактором. Смазка должна проникать в шарнир между валиком и втулкой. Предпочтительна регулярная капельная или циркуляционная смазка индустриальными маслами. В запыленных условиях применяются консистентные смазки, но они хуже проникают в зазоры.
- Контроль: Регулярный замер вытяжки цепи. Вытяжка на 3-6% от первоначальной длины (в зависимости от требований точности) обычно является сигналом к замене. Также необходим визуальный контроль на наличие трещин, деформаций пластин и износ роликов.
- 900 даН для однорядной).
Маркировка и типоразмеры по ГОСТ 13568-97
Стандарт устанавливает единую систему обозначений. Пример маркировки: ПР-25,4-6000-1 ГОСТ 13568-97, где:
Стандарт предусматривает одно-, двух-, трех- и четырехрядные исполнения цепей. Для получения многорядной цепи базовые однорядные цепи соединяются общими валиками через промежуточные пластины, что пропорционально увеличивает разрушающую нагрузку.
Таблица основных параметров однорядных катковых цепей (выдержка из ГОСТ 13568-97)
| Обозначение цепи | Шаг P, мм | Внутр. ширина b1, мм | Диам. ролика d1, мм | Диам. валика d2, мм | Разруш. нагрузка Q, даН (мин) | Масса 1м, кг |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ПР-8,00-320-1 | 8,00 | 3,10 | 5,00 | 2,31 | 320 | 0,13 |
| ПР-12,7-900-1 | 12,70 | 4,88 | 7,75 | 3,66 | 900 | 0,32 |
| ПР-15,875-2270-1 | 15,875 | 7,75 | 10,16 | 5,08 | 2270 | 0,71 |
| ПР-19,05-3180-1 | 19,05 | 11,68 | 11,91 | 5,94 | 3180 | 1,18 |
| ПР-25,4-6000-1 | 25,40 | 15,88 | 15,88 | 7,92 | 6000 | 2,10 |
| ПР-31,75-9000-1 | 31,75 | 19,05 | 19,05 | 9,53 | 9000 | 3,30 |
| ПР-38,10-12700-1 | 38,10 | 25,40 | 22,23 | 11,10 | 12700 | 4,80 |
| ПР-50,8-22700-1 | 50,80 | 31,75 | 28,58 | 15,88 | 22700 | 8,50 |
Примечание: Цепи с шагом 15,875, 19,05 и 25,4 мм являются наиболее распространенными в конвейерных системах кабельных заводов.
Материалы и технологии изготовления
Качество цепи напрямую зависит от материалов и термообработки. ГОСТ 13568-97 предъявляет строгие требования:
Применение в кабельной и электротехнической промышленности
В отрасли катковые цепи являются основой для создания надежных и долговечных транспортных систем.
Критерии выбора цепи для электротехнического производства
Выбор типоразмера цепи осуществляется на основе инженерного расчета, учитывающего:
Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание
Правильный монтаж и уход определяют ресурс цепи.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается катковая цепь от втулочной?
Катковая цепь имеет свободно вращающийся ролик на втулке, который уменьшает трение и износ зуба звездочки при зацеплении. Втулочная цепь ролика не имеет, что делает ее дешевле, но приводит к повышенному износу как самой цепи, так и звездочки. В приводах общего машиностроения и транспортерах почти исключительно применяются катковые цепи.
Как расшифровать маркировку импортной цепи (например, ANSI 40-2)?
Маркировка ANSI/ASA B29.1 аналогична ГОСТ. «ANSI 40» соответствует шагу 0.5 дюйма (12.7 мм), а цифра «2» указывает на двухрядное исполнение. Таким образом, ANSI 40-2 ≈ ПР-12,7-1800-2 (где 1800 даН = 2
Можно ли соединять цепи разных производителей, но одного шага?
Категорически не рекомендуется. Несмотря на единый стандарт на размеры, допуски на изготовление, твердость материалов и технология сборки у разных производителей могут отличаться. Это приводит к неравномерному распределению нагрузки, ускоренному износу и риску разрушения.
Что означает «цепь катковая с усиленными пластинами» (исполнение 3 по ГОСТ)?
Это цепи, у которых толщина пластин увеличена по сравнению с базовым исполнением 1. При том же шаге и диаметрах валика/ролика это дает повышенную разрушающую нагрузку и стойкость к ударным нагрузкам, но также увеличивает массу и цену. Применяются в тяжелонагруженных низкоскоростных приводах.
Как бороться с быстрым износом цепи в условиях абразивного загрязнения?
Необходимо рассмотреть следующие меры: 1) Установка защитных кожухов. 2) Переход на цепи с уплотнениями (O-ring, X-ring), которые защищают шарнир от попадания абразива. 3) Применение цепей с гальваническим покрытием (оцинковка). 4) Увеличение периодичности очистки и смазки для вымывания загрязнений из шарниров.
Как правильно хранить запасные цепи на складе?
Цепи должны храниться в сухом помещении, в оригинальной упаковке или сконсервированными (покрытыми консервационной смазкой). Подвешивание на крюк или укладка на деревянный настил предпочтительнее хранения на бетонном полу. Перед монтажом цепь следует очистить от консервации и промыть в керосине или растворителе.
Заключение
Цепь катковая ГОСТ 13568-97 является высокостандартизированным, надежным и предсказуемым в работе элементом приводов и транспортеров. Ее корректный выбор на основе расчета, учет специфики эксплуатации в кабельном производстве (влажность, химическая среда, ударные нагрузки), а также строгое соблюдение правил монтажа и технического обслуживания являются залогом длительной и безотказной работы всего технологического оборудования. Понимание деталей стандарта, материаловедения и механики износа позволяет специалистам энергетической и кабельной отрасли оптимизировать затраты на ремонт и простои, обеспечивая непрерывность производственных циклов.