Цепи приводные роликовые двухрядные ANSI
Цепи приводные роликовые двухрядные ANSI: конструкция, стандарты и применение
Цепи приводные роликовые двухрядные, соответствующие стандартам ANSI (Американский национальный институт стандартов), представляют собой ключевой компонент в системах передачи механической энергии в промышленном оборудовании. Они предназначены для передачи значительных крутящих моментов и работы с высокими нагрузками в условиях, где мощности однорядной цепи недостаточно. Конструктивно они состоят из двух параллельных рядов роликовых цепей, соединенных общими соединительными звеньями (пинами), что обеспечивает повышенную прочность, стабильность и распределение нагрузки по сравнению с однорядными аналогами.
Стандарты и маркировка
Основным регулирующим документом является стандарт ANSI B29.1. Маркировка двухрядных цепей строится на базе стандартных номеров однорядных цепей с добавлением префикса, указывающего на количество рядов. Наиболее распространенные типоразмеры: ANSI 40-2, 50-2, 60-2, 80-2, 100-2, 120-2, 140-2, 160-2, 200-2. Цифра до дефиса обозначает шаг цепи в восьмых долях дюйма, а цифра после дефиса – количество рядов. Например, цепь ANSI 60-2 имеет шаг 60/8 = 0.75 дюйма (19.05 мм) и является двухрядной.
| Обозначение ANSI | Шаг (P), мм | Внутренняя ширина (d3), мм | Диаметр ролика (d1), мм | Диаметр вала пина (d2), мм | Средняя предельная нагрузка (Min Ultimate Strength), кН |
|---|---|---|---|---|---|
| 40-2 | 12.70 | 7.95 | 7.92 | 3.96 | ~31.1 |
| 60-2 | 19.05 | 12.07 | 11.91 | 5.94 | ~69.5 |
| 80-2 | 25.40 | 15.88 | 15.88 | 7.92 | ~124.6 |
| 100-2 | 31.75 | 19.05 | 19.05 | 9.53 | ~191.3 |
| 120-2 | 38.10 | 25.40 | 22.23 | 11.10 | ~262.4 |
Конструктивные особенности и материалы
Двухрядная цепь собирается из чередующихся внутренних и внешних пластин. Внутренние пластины (звенья) двух рядов соединяются общими валиками (пинами), на которых свободно вращаются ролики. Внешние пластины (контрзвенья) фиксируются на этих валиках при помощи прессовой посадки или с использованием стопорных колец. Такая конструкция обеспечивает синхронную работу обоих рядов и равномерное распределение нагрузки.
- Пластины: Изготавливаются из высококачественных средне- или высокоуглеродистых сталей (например, 50Cr-1, C1035) с последующей термообработкой (закалка и отпуск) для достижения оптимального баланса прочности и ударной вязкости.
- Валики (пины), втулки и ролики: Производятся из цементируемых сталей (например, SCr420). Пин и втулка подвергаются цементации и закалке для получения износостойкой поверхности и вязкой сердцевины. Ролики закаливаются для сопротивления ударным нагрузкам.
- Отделка: Для защиты от коррозии часто применяется фосфатирование, оксидирование или нанесение тонкослойных смазочных покрытий.
- Более высокая устойчивость к ударным и переменным нагрузкам за счет распределения усилия.
- Меньшая ширина звездочки при сопоставимой мощности (хотя общая ширина узла может быть больше).
- Лучшая плавность хода и сниженный шум.
- Возможность использования валов меньшего диаметра из-за снижения радиальной нагрузки.
- Промышленное оборудование: Конвейеры тяжелых грузов (руда, уголь, металл), элеваторы, питатели, дробильные установки, смесители.
- Сельскохозяйственная техника: Комбайны, косилки, транспортеры зерна и кормов.
- Деревообрабатывающая промышленность: Лесопильные рамы, окорочные станки, транспортеры бревен.
- Нефтегазовая отрасль: Приводы буровых установок, насосные агрегаты.
- Энергетика: Приводы механизмов золоудаления, топливоподачи на угольных электростанциях, вспомогательные приводы в гидро- и ветроэнергетике.
- Натяжение: Должно соответствовать рекомендациям производителя. Провисание на холостой ветви обычно составляет 2-4% от межосевого расстояния. Перетяжка ведет к повышенному износу подшипников и цепи, недотяжка – к сбою зацепления и биению.
- Смазка: Является важнейшим фактором. Рекомендуется непрерывная циркуляционная или капельная смазка индустриальными маслами соответствующей вязкости. При невозможности – регулярная ручная смазка. Смазка должна проникать в зазоры между пином и втулкой.
- Соосность: Непараллельность валов не должна превышать 0.15 мм на 1 м длины вала. Смещение осей звездочек – в пределах допуска, указанного в стандартах.
- Контроль износа: Основной параметр – удлинение цепи из-за износа шарниров. Замена требуется при удлинении на 2-3% от первоначальной длины. Измеряется фиксированным усилием на измеренной длине (обычно 100 звеньев).
Сравнение с однорядными цепями и выбор
Использование двухрядной цепи вместо однорядной следующего типоразмера является распространенной инженерной практикой. Например, цепь ANSI 60-2 часто используется вместо однорядной ANSI 80 для передачи схожей мощности. Преимущества двухрядного решения:
Однако двухрядные цепи более критичны к параллельности валов и соосности звездочек. Несоосность приводит к неравномерному распределению нагрузки между рядами и преждевременному износу.
Области применения
Двухрядные роликовые цепи ANSI находят применение в отраслях, требующих высокой надежности и передачи значительной мощности:
Монтаж, эксплуатация и обслуживание
Правильный монтаж и обслуживание критически важны для долговечности двухрядной цепи. Ключевые аспекты:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается цепь ANSI от цепи ISO?
Цепи ANSI (американский стандарт) и ISO (европейский/международный стандарт) метрически схожи, но не всегда полностью взаимозаменяемы. Основные отличия – в допусках на размеры, твердости материалов и методах испытаний. Например, цепь ANSI 60-2 и цепь ISO 12B-2 имеют одинаковый шаг 19.05 мм, но могут различаться по ширине и диаметру ролика. Перед заменой необходимо сверяться с техническими каталогами.
Можно ли соединить две однорядные цепи, чтобы получить двухрядную?
Нет, это недопустимо. Двухрядная цепь – это цельная конструкция с общими пинами, обеспечивающая синхронность работы рядов. Соединение двух отдельных цепей не гарантирует равномерного распределения нагрузки и приведет к их рассинхронизации, ускоренному износу и поломке.
Как правильно подобрать двухрядную цепь по мощности?
Подбор осуществляется на основе расчетного крутящего момента, частоты вращения малой звездочки и условий эксплуатации. Используются формулы, учитывающие передаваемую мощность (кВт), скорость (об/мин), шаг цепи, число зубьев звездочки и различные поправочные коэффициенты (на смазку, тип нагрузки, продолжительность работы). Окончательный выбор производится по каталогам, где указана допустимая мощность передачи для каждого типоразмера цепи в зависимости от скорости.
Что такое «тяжелая серия» (H-series) и чем она отличается от стандартной?
Цепи тяжелой серии (например, ANSI 60H-2) имеют те же шаг и ширину, что и стандартные, но оснащены усиленными пластинами большей толщины и/или увеличенными диаметрами валиков и роликов. Это обеспечивает более высокую статическую прочность на разрыв и увеличенный ресурс в условиях тяжелых ударных нагрузок. Однако они, как правило, тяжелее и требуют специальных звездочек.
Как бороться с продольным изгибом (провисанием) длинной двухрядной цепи?
Для цепей с большим межосевым расстоянием обязательна установка поддерживающих направляющих (салазок) или роликов на холостой ветви. Это предотвращает резонансные колебания, чрезмерное провисание и соударения звеньев. Материал направляющих – износостойкая сталь или полимерные композиты.
Заключение
Цепи приводные роликовые двухрядные ANSI представляют собой надежное, стандартизированное решение для мощных и ответственных приводов. Их корректный выбор, основанный на расчетах, и последующее соблюдение правил монтажа, центровки и, что наиболее важно, системы смазки, являются залогом длительной и безотказной работы в составе промышленного оборудования. Понимание конструктивных особенностей, стандартов маркировки и условий эксплуатации позволяет инженерно-техническому персоналу эффективно применять и обслуживать данные узлы, минимизируя простои и повышая общую надежность систем.