Цепи DIN 8188

Цепи DIN 8188: Полное техническое описание, стандарты и применение

Цепь DIN 8188 представляет собой стандартизированную приводную роликовую цепь, являющуюся одним из наиболее распространенных и универсальных типов цепных передач в промышленности. Данный стандарт, первоначально установленный Немецким институтом стандартизации (Deutsches Institut für Normung), получил мировое признание и лег в основу международного стандарта ISO 606 (тип А, или «американский» ряд). Цепи этого типа предназначены для передачи механической энергии между валами с параллельными осями, преимущественно в условиях средних и высоких нагрузок, при умеренных скоростях. Их конструкция, геометрия и механические характеристики строго регламентированы, что обеспечивает взаимозаменяемость, надежность и предсказуемость работы в составе приводных систем.

Конструктивные особенности и геометрия цепи DIN 8188

Цепь DIN 8188 имеет классическую конструкцию роликовой приводной цепи. Основными элементами являются внутренние и наружные звенья, соединенные шарнирно.

• Внутреннее звено: Состоит из двух внутренних пластин, запрессованных на две втулки. На втулки свободно надеты ролики.
• Наружное звено: Состоит из двух наружных пластин, соединенных двумя валиками, которые проходят через втулки внутренних звеньев.
• Шарнир: Образован парой втулка-валик. При сборке цепи пространство между трущимися поверхностями заполняется пластичной смазкой, а для предотвращения вытекания смазки и защиты от загрязнений часто используются резиновые уплотнительные кольца (в исполнении O-ring).

Ключевым параметром цепи является шаг (P) – расстояние между центрами соседних валиков. Стандарт DIN 8188 охватывает широкий ряд шагов. Геометрия пластин оптимизирована для обеспечения высокой усталостной прочности. Профиль зубьев звездочки, используемой с цепью DIN 8188, также стандартизирован (DIN 8196) и рассчитан на обеспечение плавного зацепления с роликом и минимальный износ.

Таблица основных размеров и характеристик цепей DIN 8188 (выдержка из стандарта)

В таблице приведены ключевые параметры для наиболее распространенных типоразмеров. Значения разрушающей нагрузки являются минимальными, установленными стандартом.

Обозначение цепи (DIN 8188)	Шаг (P), мм	Диаметр ролика (d1), макс., мм	Внутренняя ширина (b1), мин., мм	Диаметр валика (d2), макс., мм	Длина валика (L), макс., мм	Разрушающая нагрузка, мин., кН
08B-1	12.70	8.51	7.75	4.45	13.10	17.8
10B-1	15.875	10.16	9.65	5.08	16.59	22.2
12B-1	19.05	11.91	12.57	5.72	19.46	28.9
16B-1	25.40	15.88	15.75	7.75	25.40	56.9
20B-1	31.75	19.05	18.90	9.53	31.75	90.7
24B-1	38.10	22.23	25.22	11.10	37.49	124.6

Материалы и производство

Качество и долговечность цепи определяются материалами и технологией термообработки.

• Пластины: Изготавливаются из средне- или высокоуглеродистой стали (например, сталь 50, 50Mn) методом штамповки. Для повышения усталостной прочности и износостойкости подвергаются цементации (насыщению углеродом) и закалке с последующим отпуском.
• Валики и втулки: Производятся из низкоуглеродистой цементуемой стали. После механической обработки подвергаются глубокой цементации (до 0.8-1.2 мм) и закалке до высокой твердости (HRC 58-62) для сопротивления износу, сохраняя при этом вязкую сердцевину, устойчивую к ударным нагрузкам.
• Ролики: Изготавливаются из аналогичных сталей, часто с более мягкой термообработкой для лучшего сопротивления ударным нагрузкам.

Сборка цепи завершается процессом прессования (или, для высоконагруженных цепей, ротационной клепки) валиков в наружные пластины, что создает предварительный натяг в шарнире для стабильной работы.

Сравнение с другими стандартами: DIN 8187 (ISO 606 тип B) и ANSI

Понимание отличий между стандартами критически важно для правильного выбора и предотвращения ошибок при замене.

Параметр	DIN 8188 (ISO 606 тип А, «американский» ряд)	DIN 8187 (ISO 606 тип B, «европейский» ряд)	ANSI (американский стандарт)
Основное отличие	Более толстые пластины, меньшая внутренняя ширина. Оптимизирована для высоких нагрузок на пластину.	Более тонкие пластины, большая внутренняя ширина. Более легкая конструкция.	Фактически идентичен DIN 8188. Обозначения схожи (например, 40B в DIN соответствует 40 в ANSI).
Соотношение размеров	При одинаковом шаге пластины цепи DIN 8188 толще, а ширина b1 меньше, чем у DIN 8187.	При одинаковом шаге пластины тоньше, а ширина b1 больше.	Метрические эквиваленты. Например, цепь ANSI 40 имеет шаг 1/2″ (12.7 мм), что соответствует 08B.
Взаимозаменяемость	Не взаимозаменяема с цепью DIN 8187 того же шага из-за разной толщины пластин и ширины.	Не взаимозаменяема с цепью DIN 8188. Установка на неправильную звездочку приведет к быстрому износу.	Как правило, взаимозаменяема с DIN 8188 при условии соответствия шага и ширины. Требуется проверка каталогов.

Области применения и критерии выбора

Цепи DIN 8188 применяются в широком спектре отраслей благодаря своей надежности и стандартизации.

• Промышленные приводы: Конвейеры, элеваторы, питатели, рольганги, машины для упаковки и обработки.
• Сельскохозяйственная техника: Приводы комбайнов, косилок, транспортеров.
• Деревообрабатывающая промышленность: Приводы лесопильных рам, подающие механизмы.
• Строительная и горнодобывающая техника: Приводы дробилок, грохотов, насосов.

Критерии выбора:

• Передаваемая мощность и скорость: Расчет ведется по методикам, учитывающим мощность двигателя, частоту вращения, сервис-фактор (коэффициент эксплуатации). Результат определяет требуемый типоразмер цепи.
• Условия эксплуатации: Наличие абразивной пыли, влаги, высоких температур или агрессивных сред диктует необходимость использования специальных исполнений: с защитными покрытиями (оцинковка, кадмирование), из нержавеющей стали (AISI 304, 316) или с уплотненными шарнирами (O-ring, X-ring).
• Количество рядов: Для увеличения нагрузочной способности без увеличения шага применяются двух-, трех- и четырехрядные цепи (обозначаются, например, 16B-2, 16B-3). Их разрушающая нагрузка умножается на количество рядов (с поправкой на коэффициент 0.95-0.98 на каждый дополнительный ряд из-за неравномерности распределения нагрузки).

Монтаж, обслуживание и износ

Правильный монтаж и обслуживание напрямую влияют на ресурс цепи.

• Монтаж: Необходимо обеспечить параллельность валов, соосность звездочек и правильное провисание (обычно 2-4% от межосевого расстояния). Для соединения концов цепи используются соединительные (замковые) звенья или переходные (глухие) звенья. Последние считаются более надежными для высокоскоростных и тяжелонагруженных передач.
• Смазка: Является важнейшим фактором. Рекомендуется непрерывная подача жидкого масла в зону зацепления на входе цепи на ведущую звездочку. При невозможности – регулярная ручная смазка. Используются масла с антиизносными присадками.
• Контроль износа: Основной показатель – увеличение шага цепи из-за износа шарниров. На практике измеряют длину N звеньев и сравнивают с номинальной длиной. Превышение удлинения на 2-3% обычно является сигналом к замене. Растянутая цепь плохо заходит во впадины звездочки, вызывает ударные нагрузки и ускоряет износ зубьев.

Специальные исполнения и модификации

На базе стандартной цепи DIN 8188 производятся множество модификаций:

• Цепи с присоединительными элементами: Модифицированные пластины с отверстиями или креплениями для ковшей, скребков, полок, что позволяет создавать конвейеры различного типа (пластинчатые, скребковые).
• Цепи с увеличенным зазором в шарнире (Hollow Bearing Pin): Конструкция, позволяющая цепи работать в условиях сильного загрязнения, так как внутри валика есть пространство для выхода абразива.
• Облегченные цепи (Light Series): Имеют пластины с большими окнами, что снижает массу и инерцию, применяются в высокоскоростных приводах.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается цепь 08B от цепи 08A?

Цепь 08B соответствует стандарту DIN 8188 (ISO 606 тип А), а цепь 08A – стандарту DIN 8187 (ISO 606 тип B). Несмотря на одинаковый шаг (12.7 мм), они не взаимозаменяемы. У цепи 08B пластины толще (толщина пластины ~2.4 мм), а внутренняя ширина уже (~7.75 мм). У цепи 08A пластины тоньше (~1.5 мм), а внутренняя ширина больше (~7.85 мм). Звездочки для этих цепей также имеют разные профили зубьев и толщину зуба.

Как расшифровать маркировку цепи, например, «DIN 8188 16B-1-100L»?

• DIN 8188: Номер стандарта.
• 16B: Типоразмер цепи. Цифра 16 соответствует шагу в 1/16 дюйма (25.4 мм / 16 = 15.875 мм), но фактический шаг для 16B составляет 25.40 мм. Буква «B» указывает на серию (стандарт DIN 8188).
• -1: Количество рядов. «1» – однорядная цепь. «2» – двухрядная и т.д.
• -100L: Длина цепи в звеньях. «100L» означает 100 звеньев (100 внутренних пластин, 100 валиков).

Как правильно подобрать звездочку для цепи DIN 8188?

Звездочка должна соответствовать цепи по стандарту (DIN 8188), шагу (P), количеству рядов (для многорядных) и ширине зуба. Стандарт профиля зубьев – DIN 8196. Ключевой параметр – количество зубьев (Z). Меньшее количество зубьев увеличивает динамические нагрузки и износ, большее – снижает пульсации скорости, но увеличивает габариты. Минимальное рекомендуемое число зубьев для роликовых цепей – 17-19 для средних скоростей, для тихоходных передач допускается 13-15. Расчетный диаметр делительной окружности звездочки вычисляется по формуле: D = P / sin(180°/Z).

Каковы основные причины преждевременного выхода цепи из строя?

• Недостаточная или неправильная смазка: Ведущая причина износа шарниров и вытягивания цепи.
• Несоосность валов и звездочек: Приводит к неравномерной нагрузке на пластины, их перекосу и усталостному разрушению.
• Чрезмерное натяжение (или провисание): Слишком сильное натяжение увеличивает нагрузку на валы и подшипники, ускоряет износ. Слишком слабое приводит к биению и соударению звеньев со звездочкой.
• Абразивный износ: Работа в запыленной среде без защитных кожухов или использования цепей с уплотнениями.
• Усталостное разрушение пластин: Возникает при циклических нагрузках, превышающих предел выносливости материала, или при наличии концентраторов напряжений (царапины, удары).

Можно ли использовать цепь DIN 8188 в условиях контакта с пищевыми продуктами или на открытом воздухе?

Стандартная цепь из углеродистой стали с обычной смазкой для таких условий не подходит. Для пищевой промышленности и агрессивных сред необходимо применять цепи:
1. Из нержавеющей стали (AISI 304, 316). Они обладают коррозионной стойкостью и могут подвергаться мойке.
2. С защитными покрытиями (никелирование, оцинковка). Обеспечивают защиту от коррозии, но менее стойки к механическим повреждениям.
3. С сухой смазкой или в специальном исполнении «пищевого» класса (с одобренными смазками и материалами). Для уличного применения часто используются оцинкованные цепи или цепи с уплотненными шарнирами, защищающими смазку от вымывания.

Как рассчитать необходимую длину цепи в звеньях?

Длина цепи (L) в шагах (звеньях) приближенно рассчитывается по формуле: L = 2A + (Z1+Z2)/2 + ((Z2-Z1)/(2π))² / A, где A – межосевое расстояние в шагах (деленное на P), Z1 и Z2 – числа зубьев ведущей и ведомой звездочек. Полученное значение округляется до ближайшего целого четного числа, чтобы избежать использования соединительного звена специального типа. Для точного расчета, особенно при нестандартных условиях, необходимо пользоваться профильными инженерными каталогами и программами.