Цепи ISO 4347

Добавлено 30.10.2025

Цепи ISO 4347: Стандартизация, конструкция и применение в промышленных приводах

Международный стандарт ISO 4347 «Цепи приводные роликовые и втулочные. Метрическая серия» устанавливает технические требования, размеры, предельные отклонения и методы испытаний для приводных роликовых и втулочных цепей с шагом от 8 мм до 140 мм. Данный стандарт является глобальным техническим языком для проектировщиков и эксплуатационщиков тяжелого промышленного оборудования, обеспечивая взаимозаменяемость, безопасность и предсказуемость работы цепных передач в условиях высоких нагрузок и интенсивной эксплуатации.

Область применения и сфера действия стандарта ISO 4347

Стандарт ISO 4347 распространяется на приводные роликовые и втулочные цепи, используемые в широком спектре отраслей промышленности. Его основное назначение – унификация размеров и прочностных характеристик, что позволяет производителям оборудования проектировать узлы, а конечным пользователям – подбирать совместимые комплектующие от различных поставщиков. Области применения включают в себя:

Горнодобывающая и цементная промышленность: конвейеры, питатели, дробилки.
Металлургия: прокатные станы, транспортировка горячих заготовок.
Деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность: транспортеры бревен, подающие механизмы.
Сельское хозяйство: элеваторы, комбайны, тяжелые транспортеры.
Общее машиностроение: приводы смесителей, мельниц, экструдеров.

Стандарт не распространяется на цепи для подъемно-транспортного оборудования (тали, краны), которые регламентируются стандартом ISO 6972, а также на зубчатые (аналогичные ГОСТ 13576) и специальные цепи.

Конструкция и основные элементы цепи по ISO 4347

Цепь по ISO 4347 представляет собой сборную конструкцию, состоящую из последовательно соединенных одинаковых звеньев. Каждое звено формируется двумя пластинами, соединенными двумя валиками, на которые свободно надеты втулки и/или ролики. Различают два основных типа:

Втулочная цепь (Type B): Состоит из наружных и внутренних пластин, валиков и запрессованных во внутренние пластины втулок. Применяется в условиях умеренных скоростей и нагрузок, где не требуется снижение износа и шума за счет ролика.
Роликовая цепь (Type A): Наиболее распространенный тип. От втулочной отличается наличием роликов, свободно вращающихся на втулках. Ролик уменьшает трение и износ при контакте с зубьями звездочки в момент зацепления, повышая КПД передачи и ресурс.

Ключевые элементы цепи:

Пластины (щеки): Изготавливаются из высококачественной легированной стали, подвергаются термообработке (закалке и отпуску) для достижения необходимой прочности и усталостной выносливости. Бывают внутренние и наружные.
Валики: Цилиндрические детали, проходящие через втулки внутренних звеньев и отверстия наружных пластин. Испытывают нагрузки на срез и изгиб.
Втулки: Цилиндры, запрессованные в отверстия внутренних пластин. Являются подшипником скольжения для валика и основой для ролика.
Ролики: Надеваются на втулки с зазором. Их основная функция – переход от трения скольжения к трению качения при набегании цепи на звездочку.

Система обозначений и основные параметры

Стандарт устанавливает четкую систему обозначений, основанную на шаге цепи. Обозначение цепи состоит из буквы, указывающей тип, и числа, соответствующего шагу в миллиметрах, деленному на 1/16 дюйма (примерно 1.5875 мм).

Пример: Цепь ISO 4347-08B.

08 – номер цепи. Шаг P = 08
1.5875 мм ≈ 12.7 мм.
B – тип (B – роликовая цепь с внутренней шириной, соответствующей старому британскому стандарту BS). Также существует тип A (устаревший, с большей внутренней шириной) и тип C (цепи для сельхозтехники). В современной практике доминирует тип B.

Таким образом, цепь 16B имеет шаг ~25.4 мм, 24B – ~38.1 мм, 32B – ~50.8 мм.

Основные параметры, регламентируемые стандартом для каждого типоразмера:

Шаг цепи (P): Расстояние между центрами соседних валиков. Основной размер, определяющий габариты цепи и звездочки.
Внутренняя ширина (b1): Расстояние между внутренними пластинами. Определяет толщину зуба звездочки.
Диаметр ролика (d1): Внешний диаметр ролика.
Диаметр валика (d2): Диаметр валика, на который действуют основные нагрузки.
Длина звена (L): Общая длина звена, приблизительно равная шагу.
Прочность на растяжение (Q): Минимальная разрушающая нагрузка, которую должна выдерживать цепь. Ключевой параметр для расчета запаса прочности.
Вес одного метра цепи.

Таблица параметров для наиболее распространенных цепей ISO 4347 (Тип B)

Обозначение цепи	Шаг (P), мм	Внутренняя ширина (b1), мм	Диаметр ролика (d1), мм	Диаметр валика (d2), мм	Прочность на растяжение (Q) мин., кН	Приблизительная масса 1м, кг
08B	12.70	7.75	8.51	4.45	17.8	0.68
10B	15.875	9.65	10.16	5.08	22.2	1.01
12B	19.05	12.57	12.07	5.72	28.9	1.50
16B	25.40	15.75	15.88	7.92	65.0	2.60
20B	31.75	19.56	19.05	9.53	95.0	3.90
24B	38.10	25.40	22.23	11.10	130.0	5.60
32B	50.80	31.55	28.58	14.27	220.0	10.10

Модификации и специальное исполнение цепей

На базе стандартных цепей ISO 4347 производятся модификации для расширения функциональных возможностей:

Цепи с увеличенным роликом (B+): Имеют увеличенный диаметр ролика при сохранении остальных базовых размеров. Это позволяет снизить давление на зубья звездочки и увеличить износостойкость.
Цепи с твердостью по Роквеллу HRC 40-45: Стандартные цепи имеют твердость пластин ~HRC 30. Упрочненные цепи (например, серия H) применяются в абразивных средах или при ударных нагрузках.
Цепи с защитными покрытиями: Оцинкованные, оксидированные (черные) или покрытые кадмием для защиты от коррозии в условиях повышенной влажности, в химической и пищевой промышленности.
Двухрядные (Double Strand) и многорядные цепи (Triple, Quadruple): Представляют собой набор двух или более стандартных цепей, соединенных общими валиками через удлиненные пластины. Обозначаются, например, как 24B-2. Позволяют пропорционально увеличить нагрузочную способность без изменения шага.
Цепи с прикрепными звеньями (Attachments): Стандарт предусматривает возможность установки на пластины специальных кронштейнов (прикрепных звеньев) различных конфигураций (прямых, изогнутых, с отверстиями). Это превращает цепь в элемент конвейера, способный нести, толкать или удерживать груз.

Расчет и выбор цепи ISO 4347

Выбор типоразмера цепи является инженерной задачей, основанной на расчете. Упрощенный алгоритм включает следующие шаги:

Определение расчетной мощности (Pр): Pр = Pд K1 K2, где Pд – мощность на ведущем валу, K1 – коэффициент динамичности нагрузки (спокойная, ударная), K2 – коэффициент, учитывающий число смен работы.
Выбор числа зубьев малой (ведущей) звездочки (z1): Рекомендуется z1 ≥ 17-19 для высоких скоростей и ≥ 12-13 для низких. Меньшее число зубьев ведет к увеличению динамических нагрузок и шума.
Определение коэффициента эксплуатации (Kэ): Kэ = K1 K2 K3 K4 K5
K6, где K3 – коэффициент межосевого расстояния, K4 – коэффициент наклона передачи к горизонту, K5 – способ смазки, K6 – режим работы (количество смен).
Расчет разрушающей нагрузки (Q): По каталогу производителя выбирается цепь, у которой минимальная разрушающая нагрузка (из таблицы стандарта) превышает расчетное значение с учетом необходимого запаса прочности (обычно n ≥ 7-10 для приводных цепей).
Проверка по давлению в шарнирах: Для ответственных высокоскоростных передач выполняется проверочный расчет на удельное давление в шарнире, который не должен превышать допустимого значения для выбранного типа смазки.
Определение геометрических параметров: Расчет межосевого расстояния, длины цепи в шагах, числа зубьев большой звездочки.

Монтаж, эксплуатация и обслуживание

Правильный монтаж и обслуживание критически важны для достижения заявленного ресурса цепи ISO 4347.

Натяжение: Цепь должна иметь оптимальное провисание (обычно 2-4% от межосевого расстояния). Чрезмерное натяжение ведет к повышенному износу шарниров и нагрузке на валы, недостаточное – к сбою зацепления и ударам.

Смазка: Является ключевым фактором долговечности. Рекомендуется непрерывная подача очищенного масла на нижнюю ветвь у входа в зацепление с малой звездочкой. Для низкоскоростных передач допустимо периодическое смазывание. Консистентные смазки не рекомендуются, так как не проникают в шарниры.

Соосность валов: Несоосность звездочек даже в десятые доли миллиметра на метр длины вала вызывает неравномерный износ пластин и преждевременный выход цепи из строя.
Защита: В условиях запыленности или абразивного износа обязательна установка защитных кожухов.
Контроль износа: Основной критерий износа – увеличение шага цепи из-за разбалтывания шарниров. Измеряется как удлинение на определенном количестве звеньев. Цепь подлежит замене при удлинении на 3% от первоначальной длины.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальное отличие цепей ISO 4347 от ANSI/ASME B29.1?

Цепи ISO 4347 (метрическая серия, тип B) и ANSI B29.1 (дюймовая серия) являются технически и геометрически совместимыми. Стандарты взаимно гармонизированы. Например, цепь ISO 16B полностью соответствует цепи ANSI 160. Разница заключается в системе обозначений и в том, что стандарт ISO является более современным и комплексным документом, описывающим также методы контроля. На практике эти обозначения часто используются как синонимы.

Можно ли использовать цепь ISO 4347 со звездочками, спроектированными под старый стандарт DIN 8187?

Да, можно. Стандарт ISO 4347 пришел на смену ряду национальных стандартов, включая DIN 8187 (Германия) и BS 228 (Великобритания). Произведена полная унификация размеров. Цепь ISO 08B идентична цепи DIN 08B. Однако всегда следует проверять каталоги производителей на соответствие профиля зуба звездочки и диаметра ролика цепи, особенно для нестандартных исполнений.

Как правильно подобрать замену цепи, если на старой стоит маркировка только по шагу, например «1/2″ x 3/8»?

Это дюймовое обозначение, где 1/2″ – шаг в дюймах (12.7 мм), а 3/8″ – внутренняя ширина (9.525 мм). Необходимо найти в таблицах соответствия цепь, у которой шаг P ≈ 12.7 мм, а внутренняя ширина b1 ≈ 9.65 мм. Этим параметрам соответствует цепь ISO 08B-1 (или ANSI 80). Для точного определения рекомендуется измерить шаг как расстояние между центрами трех последовательных валиков, разделенное на два.

Что означает маркировка «H» или «H-PRO» в наименовании цепи от производителей?

Буква «H» (от «Heavy Duty» или «High Strength») обычно указывает на цепь повышенной прочности и износостойкости. Такие цепи изготавливаются из улучшенных марок стали, имеют повышенную твердость пластин (до HRC 40-45) и валиков, часто проходят дополнительную обработку (например, дробеструйную). Они предназначены для работы в тяжелых условиях, с ударными нагрузками или в абразивной среде. «H-PRO» – это часто коммерческое обозначение такого класса цепей у конкретного производителя.

Какой минимальный ресурс цепи ISO 4347 можно ожидать?

Ресурс цепи не нормируется стандартом и зависит от десятков факторов: нагрузки, скорости, качества смазки, запыленности, соосности монтажа. При правильном расчете, монтаже и регулярной смазке в закрытом корпусе ресурс может превышать 15000 часов. В тяжелых условиях (горная добыча, пыль) ресурс может сокращаться до 3000-5000 часов. Критерием окончания срока службы является не время, а достижение предельного удлинения (3%).

Заключение

Стандарт ISO 4347 представляет собой фундаментальный документ, обеспечивающий надежность, безопасность и взаимозаменяемость приводных цепей в глобальном промышленном секторе. Понимание его положений, системы обозначений, параметров и методов расчета является обязательным для инженеров, занимающихся проектированием, ремонтом и обслуживанием цепных передач. Правильный выбор типоразмера, модификации цепи, а также строгое соблюдение правил монтажа и эксплуатации позволяют максимально реализовать потенциал этого вида механических передач, обеспечивая длительную и безотказную работу критически важного оборудования.

Цепи ISO 4347