Цепи приводные ANSI

Добавлено 30.10.2025

Цепи приводные ANSI: стандарты, типы, применение и подбор

Цепи приводные, соответствующие стандартам Американского национального института стандартов (ANSI), представляют собой ключевой элемент в передаче механической энергии в промышленных установках. Эти стандарты, в частности серия ANSI B29.1, регламентируют геометрические параметры, допуски, прочностные характеристики и методы испытаний роликовых и втулочных цепей, обеспечивая их взаимозаменяемость, надежность и предсказуемый ресурс. В отличие от европейских стандартов (ISO/DIN), цепи ANSI исторически доминируют на рынках Северной и Южной Америки, а также широко применяются по всему миру в оборудовании американского производства.

Стандарты и система обозначений

Основополагающим документом является стандарт ANSI B29.1, который охватывает приводные роликовые и втулочные цепи, а также соответствующие звездочки. Система обозначений цепей ANSI является цифровой и отражает ключевые размеры. Стандартная серия цепей обозначается числом, где последние две цифры указывают на шаг цепи в долях дюйма (1/8 дюйма), а первая или первые две цифры — на ширину внутреннего звена в долях дюйма (1/8 дюйма).

Например, цепь ANSI 80:

Шаг цепи: 80 -> «80» означает 8/8 дюйма = 1 дюйм (25.4 мм).
Ширина внутреннего звена: 8 -> «8» означает 8/8 дюйма = 1 дюйм (25.4 мм).

Цепь ANSI 60:

Шаг: 60 -> 6/8 дюйма = 3/4 дюйма (19.05 мм).
Ширина: 6 -> 6/8 дюйма = 3/4 дюйма (19.05 мм).

Для более тяжелых серий (от 100 и выше) используется трехзначное число. Например, цепь ANSI 120 имеет шаг 12/8 = 1.5 дюйма (38.1 мм), а ширина внутреннего звена — 8/8 = 1 дюйм (25.4 мм).

Конструкция и основные типы цепей ANSI

Базовая конструкция приводной роликовой цепи ANSI включает наружные и внутренние звенья. Наружное звено состоит из двух наружных пластин, запрессованных на оси (пины), свободно вращающиеся во втулках. Внутреннее звено состоит из двух внутренних пластин, запрессованных на втулки, внутри которых вращается ось. На втулку свободно надет ролик, который контактирует с зубом звездочки, уменьшая трение и износ.

Основные серии и их характеристики

Цепи ANSI подразделяются на серии по шагу и несущей способности. Ниже представлена таблица с ключевыми параметрами наиболее распространенных цепей.

Обозначение ANSI	Шаг (P), мм (дюйм)	Внутренняя ширина (b1), мм	Диаметр ролика (d1), мм	Прочность на растяжение (Min Ultimate Tensile Strength), кН	Типичная область применения
ANSI 25	6.35 (1/4″)	3.30	3.30	3.6	Легкие приводы, офисная техника, приборы.
ANSI 35	9.525 (3/8″)	4.88	5.08	7.8	Конвейеры малой мощности, сельхозтехника.
ANSI 40	12.70 (1/2″)	7.95	7.95	12.7	Стандартные промышленные приводы средней мощности.
ANSI 50	15.875 (5/8″)	9.53	10.16	18.2	Приводы транспортеров, элеваторов, насосов.
ANSI 60	19.05 (3/4″)	12.70	11.91	26.7	Тяжелые промышленные приводы, лесозаготовка.
ANSI 80	25.40 (1″)	15.88	15.88	44.5	Горное оборудование, мощные конвейеры, прокатные станы.
ANSI 100	31.75 (1.25″)	19.05	19.05	66.7	Очень тяжелые приводы, буровые установки.
ANSI 120	38.10 (1.5″)	25.40	22.23	95.6	Экстремальные нагрузки, специальная тяжелая техника.
ANSI 140	44.45 (1.75″)	25.40	25.40	129.0	Специальное применение в металлургии, шахтах.
ANSI 160	50.80 (2″)	31.75	28.58	168.0	Крайне тяжелые условия, уникальные промышленные установки.

Модификации и специальные исполнения

Помимо стандартной однорядной роликовой цепи (Single Strand), стандарт ANSI предусматривает множество модификаций для расширения функциональности:

Многорядные цепи (Double Strand, Triple Strand и т.д.): Обозначаются добавлением префикса перед номером цепи (например, ANSI 60-2, 60-3). Представляют собой несколько параллельных рядов стандартных цепей, соединенных общими осями. Позволяют пропорционально увеличить нагрузочную способность без увеличения шага.
Цепи с увеличенным шагом (Pitch Extended): Имеют увеличенное расстояние между осями при стандартных размерах ролика и ширине. Применяются в низкоскоростных конвейерах для экономии на количестве звездочек.
Цепи с прикреплениями (Attachments): На внутренние или внешние пластины устанавливаются специальные кронштейны (прикрепления) для фиксации ковшей, скребков, полок и других рабочих органов. Обозначаются суффиксом после номера цепи (например, ANSI 60 AF, где «A» — тип прикрепления, «F» — место крепления на пластине).
Нержавеющие и с покрытием цепи: Изготавливаются из аустенитных (AISI 304, 316) или других нержавеющих сталей для работы в коррозионных средах (пищевая, химическая промышленность, мойки). Также применяются покрытия (цинкование, кадмирование, никелирование) для защиты от коррозии.
Полые штифтовые цепи (Hollow Pin): Имеют оси со сквозным отверстием, позволяющим крепить навесное оборудование болтами через цепь.

Критерии выбора и расчет привода

Выбор цепи ANSI для конкретного привода — инженерная задача, основанная на расчете. Упрощенный алгоритм включает следующие шаги:

Определение передаваемой мощности (P) в кВт или л.с., и скорости вращения ведущей звездочки (n1) в об/мин.
Расчет коэффициента обслуживания (Ks): Учитывает тип привода (электродвигатель, ДВС), характер нагрузки (равномерная, с ударами), условия работы (запыленность, смазка), количество смен. Значения коэффициента берутся из таблиц производителей (обычно от 1.0 до 2.0 и выше).
Расчет расчетной мощности (Pрасч): Pрасч = P
Ks.
Выбор шага цепи по каталогу: По графикам или таблицам производителя, исходя из Pрасч и n1, выбирается типоразмер цепи (например, ANSI 60, 80). Меньший шаг обеспечивает более плавный ход и меньший шум, но для передачи большой мощности потребуется многорядная цепь. Крупный шаг подходит для низкоскоростных тяжелонагруженных приводов.
Определение числа зубьев звездочек: Ведущая звездочка должна иметь не менее 12-17 зубьев (для высоких скоростей — больше). Число зубьев ведомой звездочки определяется передаточным отношением. Следует избегать четного числа зубьев на ведущей звездочке в паре с четным числом звеньев цепи для равномерного износа.
Расчет длины цепи в шагах и межосевого расстояния: Выполняется по стандартным формулам, учитывающим шаг, число зубьев звездочек и желаемое межосевое расстояние. Длина цепи должна быть целым числом звеньев.
Проверка по давлению в шарнирах: Фактическое давление в шарнире не должно превышать допустимого для выбранной цепи при данной скорости и условиях смазки. Это ключевой расчет для определения ресурса цепи.
Выбор системы смазки: В зависимости от скорости цепи (м/с) выбирается тип смазки: ручная, капельная, ванная или циркуляционная под давлением.

Монтаж, обслуживание и безопасность

Правильный монтаж и обслуживание критичны для долговечности цепного привода. Натяжение цепи должно обеспечивать небольшой провис (обычно 2-4% от межосевого расстояния). Недостаточное натяжение приводит к «хлопкам» и слету цепи, чрезмерное — к повышенному износу и потерям мощности. Смазка является основным фактором увеличения срока службы. Необходимо использовать рекомендованные масла, защищая цепь от абразивного загрязнения. Регулярный осмотр должен включать проверку на износ (удлинение цепи), износ зубьев звездочек, наличие трещин в пластинах и роликах, состояние защитных кожухов. Работа с цепными приводами требует соблюдения правил техники безопасности: обязательное наличие ограждений, остановка оборудования для обслуживания, использование СИЗ.

Сравнение с цепями по стандарту ISO (DIN)

Цепи ANSI и ISO (например, DIN 8187, 8188) являются конструктивными аналогами, но имеют различия, делающие их, как правило, невзаимозаменяемыми без замены звездочек. Основные отличия:

Шаг: Цепи ANSI имеют шаг, выраженный в долях дюйма (дюймовый ряд), цепи ISO — метрический (миллиметровый ряд). Например, ANSI 40 имеет шаг 12.7 мм, а близкая по размеру ISO 08B-1 — шаг 12.7 мм (является метрическим аналогом). Однако для других размеров прямое соответствие часто отсутствует.
Геометрия пластин и роликов: Пластины цепей ANSI, как правило, уже и выше, чем у ISO при схожей несущей способности. Размеры роликов и внутренней ширины также различаются.
Материалы и обработка: Требования к твердости и термообработке в стандартах могут отличаться.
Прочностные характеристики: Значения минимальной разрушающей нагрузки для цепей сопоставимых размеров могут различаться на несколько процентов.

На практике при замене необходимо руководствоваться каталогами производителей, указывающих соответствия, либо менять цепь и звездочки комплектом.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между цепью ANSI и ASA?

Фактически, это одно и то же. ASA (Американская ассоциация стандартов) была предшественником ANSI в области стандартизации цепей. Обозначение ANSI B29.1 пришло на смену ASA B29.1. В профессиональной среде термины «цепь ANSI» и «цепь ASA» часто используются как синонимы для обозначения цепей американского стандарта.

Можно ли поставить цепь ANSI на звездочку, рассчитанную под ISO, если шаг совпадает?

Нет, делать этого категорически не рекомендуется. Даже при совпадении шага (например, 12.7 мм) различаются профиль зуба звездочки, ширина канавки и радиус зазора для ролика. Неправильное зацепление приведет к ускоренному износу как цепи (прежде всего роликов), так и звездочки, повышенному шуму, вибрациям и риску обрыва. Привод должен комплектоваться цепью и звездочками, соответствующими одному стандарту.

Как определить степень износа цепи ANSI?

Наиболее точный метод — измерение общего удлинения цепи на определенном количестве звеньев. Для цепи ANSI измеряют длину 10 или 20 звеньев в натянутом состоянии (между осями). Новые цепи имеют точный номинальный размер (10 звеньев

шаг). Износ шарниров приводит к увеличению шага и, соответственно, общей длины. Если фактическая длина превышает номинальную более чем на 1.5-2% (точное значение указано в стандарте), цепь подлежит замене. Также визуальными признаками износа являются «провисание» на звездочке, увеличение зазоров в шарнирах и форма вытянутых отверстий в пластинах.

Что означают буквенные суффиксы в полном обозначении цепи (например, ANSI 80 H)?

Буквенные суффиксы указывают на материал исполнения или тип цепи:

Без суффикса: Стандартная цепь из углеродистой стали.
SS: Нержавеющая сталь (Stainless Steel), обычно AISI 304.
Н: Цепь с твердостью пинов и втулок выше стандартной (Heavy Series).
HP, HPC: Высокоточная цепь (High Precision) или цепь с прецизионными роликами.
C: Цепь с увеличенным шагом (Pitch Extended).

Полная расшифровка всегда приведена в каталоге производителя.

Как правильно подобрать систему смазки для цепи ANSI?

Тип смазки определяется скоростью цепи (V, м/с), которую можно рассчитать по шагу, числу зубьев и оборотам звездочки. Общие рекомендации по ANSI B29.1:

V < 3 м/с: Ручная периодическая смазка масленкой.
V = 3-8 м/с: Капельная смазка или смазка в масляной ванне (погружением нижней ветви цепи).
V > 8 м/с: Принудительная циркуляционная смазка с фильтрацией и охлаждением масла.

Важно использовать масла с антиизносными присадками, рекомендованной вязкости (чаще всего ISO VG 100-150 для умеренных температур). В запыленных условиях необходимы защитные кожухи.

Каковы основные причины преждевременного выхода из строя цепей ANSI?

Основные причины, помимо естественного износа:

Недостаточная или неправильная смазка: Приводит к заеданию, абразивному износу и задирам в шарнирах.
Перекос валов и звездочек: Непараллельность валов и несоосность звездочек вызывают неравномерную нагрузку на пластины и ускоренный износ боковых поверхностей.
Загрязнение абразивами: Пыль, песок, окалина, попадая в шарниры, действуют как абразивная паста.
Перегрузка: Работа с нагрузкой, превышающей расчетную, приводит к усталостному разрушению пластин и пинов.
Коррозия: Работа во влажных или химически агрессивных средах без защиты вызывает коррозионное растрескивание и увеличение зазоров.
Неправильное натяжение: Слишком сильное натяжение увеличивает нагрузку на валы и подшипники, слабое — приводит к соскакиванию и ударам.

Цепи приводные ANSI