Цепь конвейерная на станок
Цепь конвейерная на станок: классификация, параметры выбора и особенности эксплуатации
Конвейерная цепь является ключевым элементом механизма подачи в различных типах станков (токарных, фрезерных, шлифовальных, обрабатывающих центрах), а также в составе внутрицеховых транспортных систем. Ее основная функция – передача тягового усилия и транспортировка заготовок, стружки, паллет или инструмента с заданной скоростью и точностью. Надежность и долговечность всей системы подачи напрямую зависят от правильности выбора и обслуживания цепи.
Классификация и конструктивные особенности конвейерных цепей
Конвейерные цепи для станков подразделяются на несколько основных типов, каждый из которых предназначен для решения конкретных задач.
1. Приводные роликовые цепи (по ГОСТ 13568-97, ISO 606)
Используются в механизмах, где требуется передача значительного крутящего момента от двигателя к валу конвейера. Основные элементы: внутренние и внешние пластины, валик, втулка, ролик. В станках часто применяются усиленные серии (H, HV) для работы в условиях ударных нагрузок.
2. Конвейерные (тяговые) цепи
Специализированы именно для транспортировки грузов. Имеют увеличенную площадь опорной поверхности и конструкцию, облегчающую крепление навесных элементов (пластин, ковшей, скребков).
- Цепи с плоскими катками (катковые): Предназначены для движения по направляющим шинам. Обеспечивают низкое трение и высокую износостойкость. Шаг цепи: от 63.5 мм до 200 мм и более.
- Цепи со втулками (втулочные): Более износостойкие, чем роликовые, за счет большей площади контакта втулки с валиком. Применяются в условиях высокой абразивной загрязненности.
- Фланцевые (пластинчатые) цепи: Имеют приливы (фланцы) на пластинах для непосредственного крепления транспортерных планок, ложементов для заготовок или скребков для стружки.
- Определение общего тягового усилия (F, Н): F = F1 + F2 + F3, где:
- F1 – усилие для перемещения груза по горизонтали: F1 = m g μ (m – масса груза, кг; g – 9.81 м/с²; μ – коэффициент трения груза о направляющие).
- F2 – усилие для подъема груза (если есть наклон): F2 = m g sin(α).
- F3 – усилие для перемещения самой цепи: F3 = L q g
- μц (L – длина конвейера, м; q – масса 1 метра цепи, кг/м; μц – коэффициент трения цепи о направляющие).
3. Нержавеющие и специальные цепи
Изготавливаются из сталей марок A2 (304) и A4 (316). Применяются в станках для обработки пищевых продуктов, в условиях агрессивных сред (охлаждающие эмульсии, повышенная влажность), в чистых производствах. Имеют повышенную коррозионную стойкость, но меньшую предельную нагрузку по сравнению с углеродистыми аналогами.
Ключевые параметры выбора цепи для станка
Выбор осуществляется на основе инженерного расчета, учитывающего условия эксплуатации.
Таблица 1: Основные параметры для выбора конвейерной цепи
| Параметр | Обозначение / Ед. изм. | Описание и влияние на работу |
|---|---|---|
| Шаг цепи | P, мм | Расстояние между осями соседних валиков. Определяет плавность хода, габариты и нагрузочную способность. Меньший шаг – более плавный ход, больший шаг – выше прочность. |
| Разрушающая нагрузка | Q, кН | Минимальная статическая нагрузка, приводящая к разрушению цепи. Запас прочности (коэффициент запаса) обычно принимается от 7 до 15 в зависимости от типа привода и характера нагрузки. |
| Допустимая рабочая нагрузка | F, кН | Максимальная нагрузка в рабочих условиях, рассчитываемая с учетом запаса прочности: F = Q / k, где k – коэффициент запаса. |
| Ширина внутреннего звена | B, мм | Внутренняя ширина цепи, определяющая совместимость с зубьями звездочки и ширину направляющих. |
| Диаметр ролика/катка | d, мм | Влияет на износостойкость и плавность качения по направляющим. Больший диаметр снижает давление на направляющую. |
| Материал и термообработка | — | Углеродистая сталь (нормализация, закалка), нержавеющая сталь. Твердость валиков и втулок (HRC 40-50) критична для износостойкости. |
Таблица 2: Сравнение типов цепей для различных систем станка
| Система станка | Рекомендуемый тип цепи | Типичные условия работы | Критичные параметры |
|---|---|---|---|
| Механизм удаления стружки (стружкоуборочный транспортер) | Фланцевая скребковая цепь, катковая цепь | Абразивный износ, ударные нагрузки, воздействие СОЖ | Износостойкость, коррозионная стойкость, разрушающая нагрузка |
| Подача заготовок/паллет (автоматическая линия) | Тяговая катковая цепь с прикрепляемыми планками | Постоянная нагрузка, циклический износ, требования к точности позиционирования | Усталостная прочность, точность шага, жесткость |
| Привод главного движения конвейера | Усиленная приводная роликовая цепь (серия HV) | Высокие скорости, переменный крутящий момент | Усталостная прочность, сопротивление удару, шумовые характеристики |
| Транспортировка в зоне обработки (например, в круглошлифовальных станках) | Цепь из нержавеющей стали с малым шагом | Загрязнение абразивной пылью, требования к чистоте | Коррозионная стойкость, стойкость к абразиву, легкость очистки |
Расчет и проектирование цепного конвейера станка
Базовый расчет включает определение тягового усилия и мощности привода.
Монтаж, смазка и техническое обслуживание
Правильный монтаж и обслуживание определяют ресурс цепи.
- Монтаж: Обеспечить соосность валов звездочек, параллельность направляющих. Натяжение должно исключать провисание, но не создавать избыточную нагрузку на валы и подшипники. Используется натяжное устройство (винтовое, пружинное).
- Смазка: Является обязательным условием. Снижает износ шарниров, предотвращает коррозию, отводит тепло.
- Для цепей в зоне обработки со СОЖ может применяться периодическая ручная смазка маслом с антикоррозионными присадками.
- Для высокоскоростных приводов – капельная или циркуляционная система смазки.
- В тяжелых условиях – цепи с внутренним полостным смазыванием (масло закладывается в шарнир при сборке).
- Обслуживание: Регулярная очистка от стружки и абразивной пыли, проверка степени износа (удлинение цепи), контроль состояния звездочек, проверка натяжения.
Диагностика неисправностей и срок службы
Основной признак износа – увеличение шага цепи (удлинение). Допустимое удлинение обычно не более 2-3% от первоначальной длины. Дальнейшая эксплуатация приводит к сбоям в работе, проскальзыванию на звездочках, ускоренному износу зубьев. На срок службы влияют: нагрузка, скорость, наличие смазки, чистота рабочей зоны, точность монтажа.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается приводная роликовая цепь от конвейерной катковой?
Приводная роликовая цепь (например, по ISO 606) предназначена в первую очередь для передачи крутящего момента между валами и работает в зацеплении со звездочкой. Конвейерная катковая цепь спроектирована для движения по направляющим и несения прямой нагрузки от транспортируемых объектов. Она имеет катки большего диаметра и усиленную конструкцию для работы на изгиб.
Как правильно определить степень износа цепи?
Измерьте длину N звеньев в натянутом состоянии. Сравните с номинальной длиной (N
Можно ли заменить цепь на станке на аналог с другим шагом?
Нет, замена цепи возможна только на цепь с идентичным шагом и шириной внутреннего звена, иначе нарушится зацепление со звездочкой. Допускается установка цепи аналогичного типа, но с более высокими прочностными характеристиками (например, с большей разрушающей нагрузкой) при сохранении всех геометрических параметров.
Как выбрать смазку для конвейерной цепи в условиях воздействия охлаждающей эмульсии?
Необходимо применять водостойкие и адгезионные смазки на литиевой или кальциевой основе, часто в аэрозольной упаковке. Смазка должна обладать свойством вытеснения влаги и создавать устойчивую защитную пленку. Регламент смазывания в таких условиях должен быть более частым.
Что важнее при выборе: разрушающая нагрузка или твердость деталей?
Оба параметра критичны, но для разных аспектов. Разрушающая нагрузка определяет механическую прочность цепи на разрыв и запас против пиковых нагрузок. Твердость валиков и втулок (HRC) определяет сопротивление абразивному износу и усталостную прочность шарнира. Для станков с высоким абразивным загрязнением (стружка) твердость часто является приоритетным параметром.
Как бороться с провисанием цепи в процессе эксплуатации?
Провисание – следствие износа (удлинения) цепи или ослабления натяжного устройства. Необходимо:
- Регулярно проверять и корректировать натяжение с помощью штатного натяжителя.
- При достижении предельного износа (удлинения >3%) цепь подлежит замене.
- Убедиться в отсутствии перекоса направляющих или износа звездочек, которые также могут вызывать неравномерный ход и видимое провисание.