Цепь вильчатая тяговая ГОСТ 12996-90
Цепь вильчатая тяговая ГОСТ 12996-90: технические характеристики, применение и контроль
ГОСТ 12996-90 «Цепи тяговые вильчатые. Технические условия» является основополагающим нормативным документом, регламентирующим производство, параметры и приемку вильчатых тяговых цепей, широко используемых в грузоподъемных, транспортных и тяговых механизмах. Стандарт распространяется на цепи с разрушающей нагрузкой от 63 до 1250 кН, предназначенные для работы в условиях знакопеременных нагрузок и ударного нагружения. Данный тип цепи характеризуется специфической конструкцией звена, обеспечивающей высокую надежность сопряжения с другими элементами приводов.
Конструкция и основные элементы цепи
Вильчатая тяговая цепь представляет собой сборную конструкцию, звено которой состоит из двух основных компонентов: вилки и проушины. Эти компоненты соединяются посредством пальца, зафиксированного шплинтом или стопорным кольцом. Такая конструкция обеспечивает возможность сборки и разборки цепи без применения специального инструмента, что упрощает монтаж, демонтаж и ремонт в полевых условиях.
- Вилка: Раздвоенный элемент, внешние поверхности которого являются рабочими и контактируют с зубьями звездочки. Имеет два ушка с отверстиями под палец.
- Проушина: Пластинчатый элемент с одним ушком, которое вставляется между ушками вилки. Несет основную нагрузку на растяжение.
- Палец: Цилиндрический стальной стержень, обеспечивающий шарнирное соединение вилки и проушины. Изготавливается из высокопрочной стали и подвергается термообработке.
- Шплинт или стопорное кольцо: Элемент, предотвращающий самопроизвольное выпадение пальца в процессе эксплуатации.
- Горнодобывающая промышленность: Приводы скребковых и пластинчатых конвейеров, механизмы подачи в проходческих комбайнах.
- Металлургия: Тяговые органы рольгангов, транспортеры для подачи заготовок, механизмы заряда печей.
- Машиностроение: Приводы сборочных конвейеров, тяжелые цепные передачи в прессовом и кузнечном оборудовании.
- Энергетика: Механизмы шлако- и золоудаления на твердотопливных электростанциях.
- Судостроение: Приводы шпилевых и брашпильных устройств.
- Визуальный и измерительный контроль: Проверка геометрических размеров, состояния поверхностей (отсутствие трещин, закатов, раковин), правильности сборки.
- Испытание контрольной нагрузкой (испытательной): Цепь в сборе натягивается усилием, равным испытательной нагрузке (см. Таблицу 1), в течение времени, достаточного для осмотра. После снятия нагрузки не должно быть остаточной деформации, трещин или других повреждений.
- Испытание на растяжение до разрушения: Выборочно, из партии, отбираются образцы, которые растягиваются на разрывной машине до разрушения. Фактическая разрушающая нагрузка должна быть не менее номинальной, указанной в стандарте.
- Контроль твердости: Проверяется на образцах или непосредственно на деталях цепи (не на рабочих поверхностях трения).
- Товарный знак или наименование предприятия-изготовителя.
- Обозначение цепи (например, ЦТВ-400).
- Месяц и год изготовления.
Материалы и термическая обработка
В соответствии с ГОСТ 12996-90, детали цепей (вилки, проушины, пальцы) должны изготавливаться из качественных углеродистых или легированных сталей. Применяются марки стали 40, 45, 40Х, 40ХН, 35ХГСА и другие, механические свойства которых соответствуют требованиям стандарта. Обязательным этапом производства является термическая обработка – закалка с последующим отпуском для достижения требуемой твердости и обеспечения оптимального сочетания прочности и вязкости. Твердость рабочих поверхностей вилок и проушин, а также пальцев контролируется по Бринеллю или Роквеллу и должна находиться в строго заданных пределах для предотвращения хрупкого разрушения и износа.
Классификация и основные параметры
Цепи классифицируются по величине разрушающей нагрузки (минимальное усилие, при котором происходит статическое разрушение цепи). Основные параметры и размеры регламентированы стандартом.
| Обозначение цепи | Шаг цепи t, мм, не менее | Ширина звена B, мм, не более | Диаметр пальца d, мм | Разрушающая нагрузка, кН (тс), не менее | Испытательная нагрузка, кН (тс) |
|---|---|---|---|---|---|
| ЦТВ-63 | 50 | 34 | 14 | 63 (6.3) | 40 (4.0) |
| ЦТВ-100 | 60 | 42 | 18 | 100 (10.0) | 63 (6.3) |
| ЦТВ-160 | 70 | 52 | 22 | 160 (16.0) | 100 (10.0) |
| ЦТВ-250 | 80 | 62 | 28 | 250 (25.0) | 160 (16.0) |
| ЦТВ-400 | 100 | 78 | 36 | 400 (40.0) | 250 (25.0) |
| ЦТВ-630 | 115 | 94 | 45 | 630 (63.0) | 400 (40.0) |
| ЦТВ-1000 | 140 | 118 | 56 | 1000 (100.0) | 630 (63.0) |
| ЦТВ-1250 | 160 | 138 | 63 | 1250 (125.0) | 800 (80.0) |
Обозначение цепи расшифровывается как: ЦТВ-ХХХ, где ЦТВ – Цепь Тяговая Вильчатая, ХХХ – значение разрушающей нагрузки в килоньютонах.
Область применения
Вильчатые тяговые цепи нашли широкое применение в различных отраслях промышленности благодаря своей надежности и ремонтопригодности. Основные сферы использования:
Эксплуатация допускается в условиях воздействия атмосферных осадков, пыли, повышенных и пониженных температур в диапазоне, указанном в технической документации на конкретное изделие.
Контроль качества и испытания
ГОСТ 12996-90 устанавливает строгий порядок приемо-сдаточных и периодических испытаний. Каждая цепь перед поставкой проходит:
Маркировка, упаковка, хранение
На каждую цепь или на прикрепленную к ней табличку должна быть нанесена несмываемя маркировка, включающая:
Цепи должны быть смазаны консервационной смазкой, предохраняющей от коррозии. Упаковка должна обеспечивать защиту от механических повреждений и воздействия окружающей среды при транспортировке и хранении. Рекомендуется хранить цепи в сухом закрытом помещении.
Особенности монтажа и эксплуатации
При монтаже вильчатой цепи необходимо обеспечить правильную сборку звена: палец должен быть установлен до упора и надежно зафиксирован шплинтом (концы шплинта разведены). Запрещается использовать цепи, у которых шплинты заменены проволокой или другими непредусмотренными элементами. Критически важно обеспечить соосность валов звездочек и правильное натяжение цепи. Недостаточное натяжение приводит к сбою в зацеплении и ударам, чрезмерное – к повышенному износу и перегрузке подшипниковых узлов. В процессе эксплуатации необходим регулярный осмотр состояния цепей, контроль износа шарниров и рабочих поверхностей вилок, а также своевременная смазка.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем вильчатая цепь принципиально отличается от приводной роликовой (ПР)?
Основные отличия лежат в конструкции и назначении. Вильчатая цепь – сборная, с разъемным звеном, предназначена для тяжелых тяговых и грузонесущих операций, работает на растяжение в прямолинейных участках и в зацеплении со звездочкой. Роликовая приводная цепь – неразборная, предназначена в первую очередь для передачи крутящего момента между валами (привода), ее элементы (втулки, ролики) оптимизированы для снижения трения и износа в шарнире при высоких скоростях.
Допускается ли ремонт вильчатой цепи заменой отдельных деталей?
Да, это одно из ключевых преимуществ конструкции. Изношенные или поврежденные вилки, проушины или пальцы могут быть заменены на новые. Однако все замененные детали должны соответствовать ГОСТ 12996-90 по материалу, термообработке и размерам. Запрещается устанавливать детали от цепей разных типоразмеров или сомнительного происхождения. После ремонта цепь должна быть подвергнута контрольным испытаниям.
Как определить предельный износ цепи в эксплуатации?
Критерием предельного износа является увеличение шага цепи. Согласно стандарту и правилам эксплуатации, цепь подлежит замене, если удлинение из-за износа шарниров превышает 3-5% от первоначального шага. На практике измеряют длину 10-20 звеньев в натянутом состоянии и сравнивают с номинальной. Также визуальными признаками являются критический износ рабочих поверхностей вилок (в зоне контакта с зубом звездочки), наличие выработки в ушках проушины, деформация или трещины на任何 детали.
Какая смазка рекомендуется для вильчатых тяговых цепей?
Рекомендуется применять пластичные смазки, обладающие хорошей адгезией, антиизносными и противозадирными свойствами, а также стойкостью к смыванию водой. Например, смазки типа Литол-24, ЦИАТИМ-201, Солидол-Ж. В условиях повышенной запыленности (горные предприятия) могут применяться графитосодержащие смазки. Режим смазывания устанавливается в зависимости от интенсивности работы и условий окружающей среды.
Существуют ли аналоги ГОСТ 12996-90 в международной практике?
Прямого аналога советскому/российскому ГОСТ 12996-90 в виде единого международного стандарта нет. Однако сходные по конструкции и назначению тяговые вильчатые цепи производятся во многих странах. Их параметры могут регулироваться национальными стандартами (например, DIN в Германии) или корпоративными стандартами производителей. При подборе аналога необходимо тщательно сравнивать не только геометрические размеры, но и механические характеристики (разрушающую нагрузку, материал), так как система обозначений иная.
Как правильно подобрать звездочку для вильчатой цепи?
Звездочка должна быть специально спроектирована под конкретный типоразмер цепи (ЦТВ-ХХХ). Профиль зуба, диаметр делительной окружности и другие параметры рассчитываются исходя из шага и ширины цепи. Использование несоответствующей звездочки приводит к ускоренному износу как цепи, так и зубьев, возникновению вибраций и шума. Чертежи звездочек или рекомендации по их изготовлению обычно предоставляются производителем цепи или содержатся в сопроводительной технической документации.