Цепь роликовая с изогнутыми пластинами

Цепь роликовая с изогнутыми пластинами: конструкция, специфика, применение

Цепь роликовая с изогнутыми пластинами (также известная как цепь с изогнутыми пластинами, изогнуто-пластинчатая цепь или цепь типа «Б» по устаревшей классификации) представляет собой специализированную разновидность приводной роликовой цепи. Её ключевая конструктивная особенность заключается в форме наружных пластин, которые имеют характерный изгиб или выступ в центральной части. Данная модификация не является декоративной, а служит строго определённым инженерным целям, главным из которых является предотвращение соскальзывания цепи со звездочки малого диаметра, особенно в условиях значительных динамических нагрузок и вибраций.

Конструктивные особенности и принцип действия

Базовая конструкция такой цепи соответствует стандартам на приводные роликовые цепи (например, ANSI/ASME B29.1, ISO 606). Основными компонентами являются внутренние и наружные звенья, соединительные элементы (валики, втулки, ролики) и призмы. Отличие заключается в геометрии наружных пластин.

• Прямые пластины (стандартная цепь): Наружные пластины имеют плоскую или слегка вогнутую форму. При работе на звездочках с малым числом зубьев (менее 17-19) существует риск «взбегания» цепи, особенно при ослабленном натяжении или реверсивном движении.
• Изогнутые пластины (специальная цепь): Наружные пластины имеют выраженный радиальный изгиб или выступ, обращенный к периферии звездочки. Этот выступ механически взаимодействует с профилем впадины зуба звездочки, создавая дополнительный упор и предотвращая осевое смещение цепи.

Изгиб пластин рассчитывается таким образом, чтобы не препятствовать свободному зацеплению и сбеганию цепи, но входить в зацепление с контрпрофилем на боковой поверхности зуба звездочки в момент нахождения звена на рабочей дуге. Звездочка для такой цепи также имеет модифицированный профиль зуба с соответствующим углублением или выемкой для размещения изогнутой части пластины.

Области применения и преимущества

Данный тип цепей находит применение в приводах, работающих в тяжелых и ответственных условиях, где критически важна надежность сцепления.

• Приводы с малыми звездочками: Основная сфера – передачи с малым числом зубьев ведущей или ведомой звездочки (Z ≤ 15-17). В таких условиях стандартная цепь склонна к полиспастированию и сходу.
• Реверсивные передачи: В механизмах с частой сменой направления вращения (прокатные станы, реверсивные конвейеры, лебедки) изогнутые пластины надежно фиксируют цепь в обоих направлениях.
• Приводы с ударными и вибрационными нагрузками: Оборудование в горнодобывающей, металлургической, цементной промышленности, где вибрации могут вызвать самопроизвольное расцепление.
• Вертикальные и наклонные передачи: В приводах с вертикальным расположением валов, где сила тяжести цепи и груза создает дополнительную переменную нагрузку.
• Высокоскоростные передачи: В некоторых случаях для повышения безопасности на высоких скоростях вращения.

Преимущества:

• Повышенная надежность и безопасность за счет предотвращения схода цепи.
• Возможность использования более компактных передач с меньшими диаметрами звездочек.
• Снижение риска простоев и аварийного повреждения оборудования.
• Увеличение срока службы передачи за счет стабильности зацепления.

Недостатки:

• Более высокая стоимость по сравнению со стандартными цепями.
• Обязательное применение специальных звездочек с модифицированным профилем зуба.
• Несколько повышенный шум из-за специфики зацепления.
• Ограниченная номенклатура по сравнению со стандартными рядами.

Основные типоразмеры и технические характеристики

Цепи с изогнутыми пластинами производятся в основных шагах, соответствующих стандартным рядам. Наиболее распространены тяжелые серии (H, HH) для работы с высокими ударными нагрузками. Маркировка обычно содержит указание на шаг, тип и ширину, а также буквенный индекс, обозначающий наличие изогнутых пластин (например, «B», «CBP», «F» в зависимости от производителя).

Примеры типоразмеров и параметров цепей с изогнутыми пластинами (на основе аналогов ANSI)

Обозначение цепи	Шаг, P (мм)	Диаметр ролика, d1 (мм)	Ширина внутреннего звена, b1 (мм)	Диаметр валика, d2 (мм)	Средняя разрушающая нагрузка, кН (min)	Типичное минимальное число зубьев звездочки
60B / 60H-CBP	19.05	11.91	12.57	5.94	49.0	9
80B / 80H-CBP	25.40	15.88	15.75	7.92	78.4	10
100B / 100H-CBP	31.75	19.05	18.90	9.53	118.0	10
120B / 120H-CBP	38.10	22.23	25.22	11.11	167.0	11
140B / 140H-CBP	44.45	25.40	25.22	12.70	216.0	11
160B / 160H-CBP	50.80	28.58	31.55	14.29	267.0	11

Критерии выбора и монтажа

Выбор цепи с изогнутыми пластинами должен быть обоснован техническими требованиями привода.

• Анализ условий работы: Необходимость применения подтверждается наличием одного или нескольких факторов: малое число зубьев, реверсивный ход, вибрации, вертикальная компоновка, повышенные требования к безопасности.
• Совместимость со звездочками: Категорически запрещается использовать цепь с изогнутыми пластинами со стандартными звездочками. Это приведет к ускоренному износу, повышенному шуму и возможному разрушению зубьев. Звездочки должны иметь соответствующий профиль впадины.
• Расчет передачи: Расчет на прочность, износ и усталость проводится по тем же методикам, что и для стандартных цепей (с учетом поправочных коэффициентов на число зубьев, условия смазки и т.д.), но с обязательной проверкой возможности применения стандартной цепи. Если стандартная цепь не удовлетворяет условиям по минимальному числу зубьев, рассматривается вариант с изогнутыми пластинами.
• Монтаж и натяжение: Требования к монтажу аналогичны стандартным цепям. Необходимо обеспечить соосность валов, правильное натяжение (обычно провисание 2-4% от межосевого расстояния) и наличие защитного кожуха. Особое внимание уделяется качеству соединения концов цепи с помощью соединительного звена или прессования.
• Смазка: Требования к смазке повышенные из-за концентрированных нагрузок в зоне контакта изогнутой пластины с зубом. Рекомендуется непрерывная циркуляционная или капельная смазка качественными маслами для цепных передач.

Обслуживание и диагностика состояния

Регламент технического обслуживания включает стандартные процедуры с акцентами на специфику конструкции.

• Визуальный контроль: Регулярный осмотр на наличие трещин, следов усталости металла в зоне изгиба пластин, равномерность износа роликов и валиков.
• Контроль износа: Измерение удлинения цепи due to wear – критически важный параметр. Максимально допустимое удлинение обычно составляет 2-3% от первоначальной длины. Превышение ведет к ухудшению зацепления и риску соскакивания даже с изогнутыми пластинами.
• Проверка состояния звездочек: Контроль профиля зуба, особенно рабочей поверхности, контактирующей с изгибом пластины. Износ этой поверхности снижает эффективность фиксации.
• Очистка и смазка: Систематическая очистка от абразивных загрязнений и обеспечение предписанного режима смазки.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Можно ли установить цепь с изогнутыми пластинами на стандартные звездочки?

Нет, это недопустимо. Контакт будет происходить по непредусмотренным поверхностям, что вызовет катастрофически быстрый износ зубьев звездочки и пластин цепи, повышенный шум и вибрации, и в конечном итоге приведет к поломке. Использование таких цепей возможно только в паре со специальными звездочками с соответствующим модифицированным профилем.

В чем принципиальное отличие от зубчатой цепи?

Зубчатая (бесшумная) цепь имеет совершенно другую конструкцию: набор пластин с двумя и более зубьями, которые входят в зацепление с профилем зубьев звездочки, подобно шестерне. Цепь с изогнутыми пластинами – это роликовая цепь, где зацепление остается роликово-зубчатым, а изгиб пластин служит лишь предохранительным элементом от осевого схода, а не основным элементом передачи усилия.

Как правильно маркируется такая цепь?

Универсальной маркировки нет, она зависит от производителя. Часто к стандартному обозначению шага и серии добавляется литера: «B» (Bent plate), «CBP» (Curved Back Plate), «F» (Führungsplatte – направляющая пластина на немецком), «R» (Rising). Примеры: 80B, 100H-CBP, 120RF. Всегда необходимо сверяться с каталогом производителя.

Решает ли применение такой цепи проблему быстрого износа при малом числе зубьев?

Не полностью. Основная проблема малого числа зубьев – повышенный износ шарниров цепи из-за большего угла поворота и динамических нагрузок. Цепь с изогнутыми пластинами предотвращает сход, но не отменяет повышенного износа. Для его снижения необходимо использовать цепи увеличенной серии (тяжелые, сверхтяжелые), максимально возможное для условий число зубьев и, что最关键, высококачественную принудительную смазку.

Что проверять в первую очередь при отказе такой передачи?

1. Состояние и соответствие профиля зубьев звездочки. 2. Удлинение цепи due to wear (вытяжка). 3. Наличие повреждений (трещин, деформаций) непосредственно на изогнутых участках наружных пластин. 4. Правильность натяжения и соосности валов. 5. Остатки смазки и наличие абразивного загрязнения.

Существуют ли аналогичные решения для широких цепей (многорядных)?

Да, технология применяется и для многорядных (двух-, трех- и четырехрядных) цепей. В этом случае изогнутые пластины устанавливаются на крайние ряды цепи, выполняя функцию направляющих и предотвращая осевой сдвиг всей сборки относительно звездочки. Центральные ряды могут иметь стандартные плоские пластины.

Заключение

Цепь роликовая с изогнутыми пластинами является узкоспециализированным, но критически важным решением для ответственных приводов, работающих в тяжелых условиях. Её применение оправдано там, где стандартная цепь не может гарантировать надежного зацепления из-за конструктивных ограничений (малое число зубьев) или эксплуатационных факторов (реверс, вибрации). Ключевым условием эффективной и долговечной работы такой передачи является её применение исключительно в комплекте со специальными звездочками, а также строгое соблюдение регламентов монтажа, натяжения и, что особенно важно, смазки. Правильный выбор и обслуживание этой продукции позволяют значительно повысить надежность и безопасность промышленного оборудования в энергетике, металлургии, горнодобывающей и других отраслях.