Цепь пластинчатая ГОСТ 23540-79

Цепь пластинчатая ГОСТ 23540-79: технические характеристики, конструкция и применение

ГОСТ 23540-79 «Цепи пластинчатые. Технические условия» является основным нормативным документом, регламентирующим производство, параметры и приемку пластинчатых цепей, предназначенных для использования в качестве тягового, грузонесущего или тягово-грузонесущего органа в конвейерах, элеваторах, подъемно-транспортных и других машинах. Стандарт устанавливает классификацию, типоразмеры, конструктивные требования, методы контроля и испытаний для данной продукции. Пластинчатые цепи по ГОСТ 23540-79 характеризуются высокой прочностью, износостойкостью и способностью передавать значительные усилия, что делает их ключевым элементом в тяжелом машиностроении и промышленной автоматизации.

1. Классификация и условное обозначение

Согласно ГОСТ 23540-79, пластинчатые цепи классифицируются по следующим основным признакам:

• По типу: Цепи подразделяются на три типа: П – приводные, Т – тяговые, Г – грузовые. Приводные (П) предназначены для передачи механической энергии, тяговые (Т) – для перемещения грузов или тележек, грузовые (Г) – для непосредственного крепления или размещения грузов на звеньях.
• По конструкции шарнира: Цепи могут быть с гладким валиком (обычные) или с втулкой (втулочные). Втулочные цепи обладают большей износостойкостью за счет увеличенной площади контакта между втулкой и валиком.
• По исполнению: Стандартом предусмотрены цепи нормальной (Н) и повышенной (П) точности, а также различные варианты по прочности: обычной прочности и повышенной прочности (маркировка «У»).
• По виду пластин: Пластины могут быть плоскими, с фасонными выступами, отверстиями для крепления накладок или специальных приспособлений.

Условное обозначение цепи формируется следующим образом:
Цепь ПР-25,8-2300 ГОСТ 23540-79, где:
— ПР – тип цепи (Приводная Разборная, также может быть Т – тяговая);
— 25,8 – шаг цепи в миллиметрах;
— 2300 – разрушающая нагрузка в килограммах-силах (кгс);
— ГОСТ 23540-79 – обозначение стандарта.

2. Конструкция и основные элементы

Пластинчатая цепь представляет собой сборное шарнирное изделие, состоящее из последовательно соединенных звеньев. Основными элементами конструкции являются:

• Пластины (щеки): Изготавливаются методом штамповки из качественной конструкционной стали (часто 45, 50, 40Х). Являются несущим элементом, воспринимающим основную нагрузку. Могут быть внутренними и наружными.
• Валик: Цилиндрический стержень, соединяющий пластины и являющийся осью вращения шарнира. Изготавливается из цементируемых сталей (например, 20Х).
• Втулка (для втулочных цепей): Напрессовывается во внутренние пластины, образуя пару трения с валиком. Материал – сталь 20, 20Х.
• Призонная шайба или шплинт: Элемент, фиксирующий валик от осевого смещения.

Соединение валика с пластинами может быть прессовым (неразборные цепи) или с использованием разрезных пружинных колец (разборные цепи). Последние позволяют осуществлять сборку и разборку цепи без специального инструмента, что удобно для монтажа и ремонта.

3. Основные параметры и размеры

ГОСТ 23540-79 устанавливает ряд типоразмеров цепей с определенными геометрическими и прочностными характеристиками. Ключевые параметры:

• Шаг цепи (t): Расстояние между осями соседних валиков. Основной параметр, определяющий габариты цепи. Измеряется в миллиметрах.
• Ширина цепи (B): Расстояние между внешними плоскостями наружных пластин.
• Диаметр валика (d): Определяет прочность шарнира на срез и изгиб.
• Длина валика (L): Зависит от ширины цепи.
• Разрушающая нагрузка (Q): Минимальная статическая нагрузка, при которой цепь не должна разрушаться. Основная прочностная характеристика, указываемая в обозначении.
• Масса 1 метра цепи: Важный параметр для расчета динамических нагрузок и привода.

Таблица 1. Основные параметры некоторых типоразмеров пластинчатых цепей по ГОСТ 23540-79 (выдержка)

Обозначение цепи	Шаг t, мм	Ширина внутр. B, мм	Диаметр валика d, мм	Разрушающая нагрузка Q, кгс (мин)	Масса 1 м, кг
ПР-12,7-900	12,7	8,5	4,45	900	0,75
ПР-19,05-1900	19,05	12,7	6,35	1900	1,70
ПР-25,4-3000	25,4	15,75	8,25	3000	2,60
ПР-38,1-5700	38,1	25,4	12,7	5700	5,80
ПР-50,8-9100	50,8	31,75	16,25	9100	10,10

4. Материалы и термическая обработка

Качество и долговечность пластинчатой цепи напрямую зависят от применяемых материалов и технологии упрочнения.

• Пластины: Изготавливаются из сталей марок 45, 50, 40Х, 65Г. Подвергаются объемной закалке и отпуску для достижения высокой прочности (твердость 40-50 HRc) и вязкости.
• Валики и втулки: Производятся из цементируемых сталей 20, 20Х, 15Х. После механической обработки проводится химико-термическая обработка – цементация (науглероживание) с последующей закалкой и низким отпуском. Это обеспечивает высокую поверхностную твердость (55-62 HRc) для сопротивления износу при сохранении вязкой сердцевины, стойкой к ударным нагрузкам.
• Крепежные элементы (шайбы, шплинты): Изготавливаются из пружинной или конструкционной стали.

5. Контроль качества и испытания

ГОСТ 23540-79 предъявляет строгие требования к контролю готовой продукции. Испытания включают:

• Испытание на растяжение: Выборочные образцы цепей подвергаются статической растягивающей нагрузке до разрушения. Фактическая разрушающая нагрузка должна быть не менее указанной в стандарте.
• Контроль твердости: Проверяется твердость рабочих поверхностей валиков, втулок и пластин по методикам Роквелла или Бринелля.
• Контроль геометрических параметров: Проверяется шаг цепи, ширина, диаметры валиков и втулок, соосность отверстий.
• Контроль шарниров: Проверяется легкость хода шарниров, отсутствие заеданий.
• Визуальный и измерительный контроль: Отсутствие трещин, заусенцев, коррозии, соответствие чертежам.

6. Область применения и монтаж

Пластинчатые цепи ГОСТ 23540-79 нашли широкое применение в различных отраслях промышленности:

• Конвейерные системы: Пластинчатые, скребковые, толкающие конвейеры в металлургии, горнодобывающей, автомобильной промышленности.
• Элеваторы (нории): Для вертикального подъема сыпучих материалов (зерно, цемент, уголь).
• Приводы тяжелых механизмов: В прокатных станах, гусеничных движителях, лесозаготовительной технике.
• Линии розлива и упаковки: В качестве транспортерных полотен.
• Машины для земляных работ.

Особенности монтажа и эксплуатации: При монтаже необходимо обеспечить правильное натяжение цепи, соосность валов звездочек, отсутствие перекосов. Обязательна регулярная смазка шарниров для снижения износа. Эксплуатация при ударных нагрузках и в абразивной среде сокращает ресурс. Для соединения концов цепи используются специальные соединительные (замыкающие) звенья, которые могут быть разборными или неразборными.

7. Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем основное отличие цепи типа ПР от Т по ГОСТ 23540-79?

Цепи типа ПР (приводные разборные) в первую очередь рассчитаны на передачу крутящего момента и работу в зацеплении со звездочками. Их конструкция оптимизирована для обеспечения плавного хода и долговечности шарнира под нагрузкой, направленной вдоль оси цепи. Цепи типа Т (тяговые) часто имеют конструктивные особенности (форму пластин, наличие приливов), облегчающие их крепление к скребкам, ковшам или другим рабочим органам транспортера, и могут быть рассчитаны на работу с большими сосредоточенными нагрузками.

Как правильно подобрать цепь по разрушающей нагрузке?

Рабочая нагрузка на цепь должна быть в 6-10 раз меньше разрушающей нагрузки (Q), указанной в стандарте. Этот коэффициент запаса (n) зависит от условий работы: характера нагрузки (равномерная, с ударами), скорости движения, типа смазки, окружающей среды. Для тяжелых условий с ударными нагрузками принимают n=10-12. Расчет ведется по формуле: Sраб ≤ Q / n, где Sраб – максимальное рабочее натяжение цепи.

Можно ли соединять цепи разных типоразмеров или от разных производителей?

Категорически не рекомендуется. Даже при видимом совпадении шага, различия в геометрии пластин, диаметре валика, твердости материалов приведут к неравномерному распределению нагрузки, ускоренному износу, заеданию и преждевременному выходу из строя всей цепи. Следует использовать цепи одного типоразмера, одной партии и одного производителя.

Какая смазка рекомендуется для пластинчатых цепей?

Для эффективной работы шарниров необходима регулярная подача пластичной смазки (например, Литол-24, Солидол-Ж) или жидкого масла (индустриальное И-20А, И-40А) непосредственно в зазоры между валиком и втулкой/пластиной. В условиях запыленности используют густые консистентные смазки. Для цепей, работающих в условиях высоких температур или в агрессивных средах, применяют специальные термостойкие или химически стойкие смазочные материалы.

Как определить износ цепи и необходимость ее замены?

Основной критерий износа – увеличение шага цепи из-за выработки шарниров. Допустимое удлинение цепи обычно не должно превышать 3-5% от первоначальной длины. На практике измеряют длину N звеньев (например, 20) и сравнивают с номинальной длиной (N

• t). Также признаками износа являются: повышенный шум при работе, «провисание» цепи при нормальном натяжении, видимый износ рабочих поверхностей зубьев звездочки, следы заедания на валиках и пластинах.

Существуют ли аналоги ГОСТ 23540-79 в международных стандартах?

Прямого поэлементного аналога нет. Близкие по конструкции и назначению цепи регламентируются стандартами ANSI (США) серии RC/RN (катковые цепи для конвейеров) и BS (Великобритания). Однако геометрические параметры и ряды разрушающих нагрузок в этих стандартах отличаются от отечественного. При замене требуется полный перерасчет и проверка совместимости со звездочками.

Заключение

Пластинчатая цепь, изготовленная в соответствии с требованиями ГОСТ 23540-79, представляет собой высоконадежный, стандартизированный элемент промышленного оборудования. Правильный выбор типоразмера на основе расчета рабочих нагрузок, соблюдение правил монтажа, эксплуатации и технического обслуживания, включая регулярную смазку и контроль износа, являются залогом длительной и безотказной работы всего механизма. Понимание конструктивных особенностей, материалов и классификации, закрепленных в стандарте, позволяет инженерам и техническим специалистам эффективно применять данный вид продукции в самых различных отраслях промышленности.