Цепи приводные роликовые двухрядные ГОСТ
Цепи приводные роликовые двухрядные ГОСТ: технические характеристики, применение и стандартизация
Цепь приводная роликовая двухрядная представляет собой ключевой элемент механических передач, предназначенный для передачи крутящего момента между двумя и более валами на значительные расстояния. Ее конструкция, регламентированная государственными стандартами (ГОСТ), обеспечивает повышенную нагрузочную способность и надежность по сравнению с однорядными аналогами. Основным нормативным документом, определяющим параметры, размеры и технические требования к данным цепям в России и странах СНГ, является ГОСТ 13568-97 (ИСО 606-94) «Цепи приводные роликовые. Общие технические условия». Этот стандарт гармонизирован с международным стандартом ISO 606, что обеспечивает взаимозаменяемость продукции на глобальном рынке.
Конструктивные особенности и маркировка
Двухрядная роликовая цепь состоит из двух параллельных однорядных цепей, объединенных общими соединительными валиками (пинами). Каждое звено включает внутренние пластины, наружные пластины, валики, втулки и ролики. Увеличение количества рядов с одного до двух приводит к пропорциональному росту разрушающей нагрузки, что позволяет передавать большую мощность без существенного увеличения шага цепи и, как следствие, без роста динамических нагрузок и шума.
Стандартная маркировка согласно ГОСТ 13568-97 включает:
- Условное обозначение типа цепи: ПР – приводная роликовая.
- Шаг цепи в миллиметрах, деленный на 25,4 (дюймах).
- Обозначение ряда: 2 – двухрядная.
- Разрушающая нагрузка в даН (деканьютонах).
- Номер стандарта.
- Пластины (звеньевые пластины): Изготавливаются из качественных средне- или высокоуглеродистых сталей (например, 45, 50, 40Х, 45ХН) методом холодной штамповки. Обязательно подвергаются упрочняющей термообработке (закалка с отпуском) для достижения высокой прочности и усталостной выносливости. Твердость пластин обычно находится в диапазоне 40-50 HRc.
- Валики, втулки и ролики: Производятся из цементируемых сталей (15Х, 20Х, 20ХН). Эти детали проходят химико-термическую обработку – цементацию с последующей закалкой и низким отпуском. Это обеспечивает твердую износостойкую поверхность (55-65 HRc) и вязкую сердцевину, устойчивую к ударным нагрузкам.
- Сборка и предварительный износ: Современные цепи собираются на высокоточном оборудовании. Качественные цепи проходят этап приработки (прогон под нагрузкой), что позволяет сопрягаемым деталям занять оптимальное положение и увеличивает ресурс при эксплуатации.
- Приводы тяжелого промышленного оборудования (конвейеры, элеваторы, дробилки, смесители).
- Сельскохозяйственная техника (комбайны, косилки, транспортеры).
- Нефтегазовое оборудование (приводы буровых установок, насосов).
- Деревообрабатывающие и бумагоделательные машины.
- Строительная и дорожная техника.
- Натяжение: Цепь должна быть натянута с оптимальным провисанием. Чрезмерное натяжение ведет к повышенному износу шарниров и подшипников валов, недостаточное – к слету цепи и ударам по зубьям звездочек.
- Смазка: Является важнейшим фактором долговечности. Рекомендуется регулярная подача пластичной или жидкой смазки на внутренние поверхности пластин и роликов. Для высокоскоростных передач применяется циркуляционная или струйная смазка маслом.
- Совместимость со звездочками: Звездочки должны соответствовать цепи по шагу, ряду и профилю зуба (ГОСТ 591-2019). Износ звездочек ускоряет износ цепи и наоборот.
- Защита: В условиях запыленности или агрессивной среды необходимы защитные кожухи, которые также выполняют функцию удержания смазки.
- Контроль износа: Основной показатель – удлинение цепи из-за износа шарниров. Замена цепи рекомендуется при удлинении на 2-3% от первоначальной длины. Измерение проводят под нагрузкой или по методу фиксированного числа звеньев.
Пример маркировки: Цепь ПР-31,75-2-8900 ГОСТ 13568-97. Это означает: приводная роликовая цепь с шагом 31,75 мм (1,25 дюйма), двухрядная, с минимальной разрушающей нагрузкой 8900 даН (≈ 9070 кгс).
Основные параметры и размеры (сводная таблица)
ГОСТ 13568-97 устанавливает ряд типоразмеров двухрядных цепей. Ниже представлена таблица с ключевыми параметрами наиболее распространенных из них.
| Шаг цепи, p (мм) | Внутренняя ширина, b1 (мм) | Диаметр ролика, d1 (мм) | Диаметр валика, d2 (мм) | Длина валика, L (мм) | Разрушающая нагрузка, Qmin (даН) | Масса 1м, (кг) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 12,70 | 7,75 | 7,95 | 3,66 | 21,8 | 2270 | 0,95 |
| 15,875 | 9,65 | 10,16 | 5,08 | 27,5 | 3200 | 1,52 |
| 19,05 | 12,70 | 11,91 | 5,96 | 33,5 | 4500 | 2,20 |
| 25,40 | 15,88 | 15,88 | 7,94 | 42,4 | 6300 | 3,93 |
| 31,75 | 19,05 | 19,05 | 9,54 | 53,0 | 8900 | 6,10 |
| 38,10 | 25,40 | 22,23 | 11,11 | 63,6 | 12700 | 9,10 |
| 44,45 | 25,40 | 25,40 | 12,71 | 71,7 | 15600 | 11,70 |
| 50,80 | 31,75 | 28,58 | 14,29 | 81,3 | 20000 | 15,20 |
Материалы и технология изготовления
Качество цепи напрямую зависит от материалов и термообработки ее компонентов. ГОСТ 13568-97 предъявляет строгие требования:
Области применения и критерии выбора
Двухрядные роликовые цепи применяются в приводах, где требуется повышенная мощность и надежность, а использование цепей с большим шагом нецелесообразно из-за ограничений по скорости и плавности хода.
Критерии выбора: Основными параметрами для подбора цепи являются расчетная мощность на ведущем валу, частота вращения ведущей звездочки, передаточное число и условия эксплуатации. Расчет ведется по методике, учитывающей разрушающую нагрузку цепи, допустимое давление в шарнирах и износостойкость. Ключевой принцип: рабочая нагрузка должна быть в 6-8 раз меньше минимальной разрушающей нагрузки (Qmin), указанной в ГОСТ. Для ударных нагрузок и тяжелых условий запас прочности увеличивается.
Монтаж, эксплуатация и обслуживание
Правильный монтаж и обслуживание критически важны для достижения заявленного ресурса цепи.
Отличия от других стандартов (ANSI, ISO)
ГОСТ 13568-97 технически идентичен стандарту ISO 606, что обеспечивает полную взаимозаменяемость. Цепи, соответствующие американскому стандарту ANSI B29.1, имеют схожие размеры, но могут отличаться допусками и некоторыми второстепенными параметрами. Например, цепь ANSI 60-2 соответствует цепи ПР-19,05-2 по ГОСТ. При замене необходимо сверять не только шаг и ряд, но и внутреннюю ширину и диаметр ролика.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем двухрядная цепь принципиально лучше однорядной?
Двухрядная цепь при том же шаге имеет примерно вдвое большую разрушающую нагрузку и нагрузочную способность по износу. Это позволяет передавать большую мощность без перехода на цепи с крупным шагом, которые работают с большими динамическими нагрузками и шумом. Также двухрядная цепь обеспечивает лучшее распределение нагрузки на валы.
Можно ли соединить две однорядные цепи, чтобы получить двухрядную?
Нет, это технически неверно и опасно. Двухрядная цепь – это цельная конструкция с общими валиками, обеспечивающая синхронную работу обоих рядов. Соединение двух отдельных цепей не гарантирует равномерного распределения нагрузки, приводит к перекосу и преждевременному выходу из строя.
Как правильно определить износ цепи и когда ее менять?
Наиболее точный метод – измерение удлинения на фиксированном количестве звеньев (обычно 10 или 20). Новую цепь измеряют в ненатянутом состоянии. В процессе эксплуатации измеряют тот же участок. Если фактическая длина превысила номинальную на 1,5-2% (для точных передач) или 2-3% (для общих передач), цепь подлежит замене. Визуальными признаками износа являются также увеличение зазора между валиком и втулкой, форма вытянутых отверстий в пластинах.
Какая смазка предпочтительнее для двухрядных цепей?
Для тихоходных передач (скорость до 5 м/с) допустимо применение густых (консистентных) смазок. Для средних и высоких скоростей необходимо жидкое индустриальное масло (И-Г-А, И-Г-В и др.) с антизадирными присадками. Идеальным является капельная или циркуляционная подача масла внутрь цепи. Смазка должна наноситься на внутренние поверхности звеньев, откуда она за счет центробежной силы проникает в шарниры.
Что означает маркировка «H» или «H1» на пластинах цепи?
Это обозначение класса прочности и термообработки. Цепи повышенной прочности (например, по ГОСТ 13568-97 с индексом «H») изготавливаются из легированных сталей и подвергаются более глубокой и контролируемой термообработке. Они имеют на 15-25% более высокую разрушающую нагрузку при аналогичных размерах и предназначены для тяжелонагруженных и ответственных приводов.
Как подобрать звездочку для двухрядной цепи?
Звездочка должна строго соответствовать цепи по трем параметрам: шаг (p), рядность (в данном случае – для двухрядной цепи) и профиль зуба (по ГОСТ 591). Ширина зубчатого венца звездочки для двухрядной цепи больше, чем для однорядной. Использование звездочки для однорядной цепи с двухрядной недопустимо, так как это приведет к заклиниванию и поломке.