Цепи роликовые двухрядные ГОСТ

Цепи роликовые двухрядные ГОСТ: технические характеристики, конструкция и применение

Цепи роликовые двухрядные представляют собой ключевой тип приводных цепей, предназначенных для передачи механической энергии в условиях высоких нагрузок и требований к повышенной мощности. Их производство и основные параметры в Российской Федерации регламентируются межгосударственным стандартом ГОСТ 13568-97 (ИСО 606-94) «Цепи приводные роликовые. Общие технические условия». Данный стандарт гармонизирован с международным стандартом ISO 606, что обеспечивает взаимозаменяемость продукции и соответствие мировому уровню качества. Двухрядное исполнение подразумевает параллельное расположение двух рядов роликовых звеньев на общих соединительных валиках, что позволяет, по сравнению с однорядной цепью того же шага, удвоить нагрузочную способность при сохранении габаритных размеров по ширине внутреннего звена.

Конструктивные особенности и составные элементы

Двухрядная роликовая цепь состоит из последовательно соединенных одинаковых звеньев. Основными элементами конструкции являются:

Внутренние пластины (пластины ролика): Пара пластин, запрессованных на втулки с натягом. Во внутреннее отверстие втулки свободно входит валик. На втулку напрессован ролик, свободно вращающийся вокруг нее.
Внешние пластины (пластины валика): Пара пластин, удерживающих валики, которые проходят через втулки соседних внутренних звеньев, соединяя их.
Валики: Стальные цилиндрические детали, проходящие через втулки внутренних звеньев и отверстия внешних пластин. Служат осью вращения и соединения.
Втулки: Стальные закаленные цилиндры, запрессованные в отверстия внутренних пластин. Являются подшипником скольжения для валика и основой для ролика.
Ролики: Закаленные стальные цилиндры, свободно вращающиеся на втулке. Основная функция – уменьшение износа зубьев звездочки и снижение потерь на трение при зацеплении.

В двухрядной цепи валики являются общими для двух параллельных рядов внутренних и внешних пластин, что обеспечивает жесткую связь между рядами и равномерное распределение нагрузки. Все детали цепи изготавливаются из высококачественных сталей (чаще всего легированных, типа 40ХН, 20ХН3А и др.) с последующей термообработкой (цементация, закалка, отпуск) рабочих поверхностей валиков, втулок и роликов для достижения высокой износостойкости и усталостной прочности.

Основные параметры и маркировка согласно ГОСТ 13568-97

Стандарт устанавливает основные геометрические и прочностные параметры для цепей типов ПРД (приводная роликовая двухрядная) и ПРД-У (усиленная, с увеличенной толщиной пластин). Ключевым параметром является шаг цепи (p) – расстояние между осями соседних валиков. Маркировка цепи выполняется по шагу и по диаметру ролика. Например, цепь 2ПР-25,4-11400 расшифровывается следующим образом:

2ПР – двухрядная приводная роликовая (для усиленной – 2ПРУ);
25,4 – шаг цепи в миллиметрах (p = 1 дюйм);
11400 – разрушающая нагрузка в десятках Ньютонов (т.е. 114 кН или приблизительно 11400 кгс).

Таблица 1. Основные параметры и размеры двухрядных роликовых цепей (выдержка из ГОСТ 13568-97)

Обозначение цепи	Шаг p, мм	Диаметр ролика d₁ max, мм	Ширина внутреннего звена b₁ min, мм	Диаметр валика d₂ max, мм	Длина валика L_max, мм	Разрушающая нагрузка Q min, кН	Масса 1м цепи, кг
2ПР-12,7-23-1	12,70	7,95	7,85	3,66	21,8	23,0	1,10
2ПР-15,875-45	15,875	10,16	9,65	5,08	27,5	45,0	2,10
2ПР-19,05-60	19,05	11,91	12,70	5,96	35,8	60,0	2,90
2ПР-25,4-114	25,40	15,88	15,88	7,94	43,9	114,0	5,06
2ПР-31,75-172	31,75	19,05	19,05	9,54	51,9	172,0	7,80
2ПР-38,1-250	38,10	22,23	25,40	11,11	61,0	250,0	11,20
2ПР-44,45-340	44,45	25,40	25,40	12,71	70,1	340,0	14,90
2ПР-50,8-450	50,80	28,58	31,75	14,29	78,2	450,0	19,60

Область применения и критерии выбора

Двухрядные роликовые цепи применяются в тяжелонагруженных приводах с постоянной и переменной нагрузкой, ударными воздействиями, при необходимости передачи значительной мощности на средних и низких скоростях (обычно до 8-10 м/с). Типичные области применения:

Приводы конвейеров, элеваторов, питателей в горнодобывающей, металлургической и строительной отраслях.
Приводы технологического оборудования: нефтегазовое, химическое, деревообрабатывающее.
Сельскохозяйственная техника: комбайны, косилки, транспортеры.
Подъемно-транспортные механизмы.
Приводы генераторов и насосных установок.

Выбор цепи осуществляется на основе расчетной нагрузки с учетом коэффициентов: режима работы (K_р), числа зубьев малой звездочки (K_z), передаточного числа (K_i) и способа смазки (K_см). Расчетная разрушающая нагрузка цепи должна превышать эксплуатационную с запасом не менее 6-10. Обязательно согласование ширины зубчатого венца звездочки с длиной валика цепи L. Использование звездочек, не соответствующих ГОСТ, приводит к ускоренному износу и поломкам.

Монтаж, эксплуатация и обслуживание

Правильный монтаж и обслуживание критически важны для долговечности цепной передачи. Установка цепи на звездочки должна производиться без натяга, соединение концов осуществляется с помощью специальных соединительных (замковых) звеньев. Важно обеспечить соосность валов и параллельность плоскостей звездочек. Основные правила эксплуатации:

Смазка: Является основным фактором увеличения ресурса. Рекомендуется регулярная подача пластичной или жидкой смазки на внутренние поверхности шарниров (между валиком и втулкой). Для высокоскоростных передач применяется циркуляционная или струйная смазка в картере.
Натяжение: Должно создавать провисание ведомой ветви примерно 2-4% от межосевого расстояния. Чрезмерное натяжение увеличивает нагрузку на валы и подшипники, недостаточное приводит к сбою зацепления и ударам.
Защита: В условиях запыленности или агрессивной среды необходимо использование защитных кожухов.
Контроль износа: Основной критерий выработки ресурса – увеличение шага цепи из-за износа шарниров. Допустимое удлинение цепи обычно не должно превышать 3-5% от первоначальной длины. Измерение проводят под нагрузкой.

Отличия от других типов цепей (многорядных, зубчатых)

Двухрядные цепи занимают промежуточное положение между однорядными и многорядными (трех-, четырехрядными). Увеличение числа рядов сверх двух требует еще более высокой точности изготовления для равномерного распределения нагрузки между рядами. В сравнении с зубчатыми цепями (ГОСТ 13552-81) роликовые цепи проще в производстве, дешевле и менее чувствительны к загрязнениям, но создают больше шума и вибраций на высоких скоростях и имеют несколько меньший КПД из-за трения скольжения в шарнирах.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается цепь 2ПР от 2ПРУ?

Цепь типа 2ПРУ (например, 2ПРУ-25,4) является усиленной. Ее основное отличие – увеличенная толщина пластин (как внутренних, так и внешних) при сохранении тех же габаритных размеров шага и диаметра ролика. Это позволяет повысить разрушающую нагрузку цепи на 15-25% по сравнению со стандартной цепью 2ПР того же шага. Используется в приводах с повышенными ударными и переменными нагрузками.

Как правильно определить износ двухрядной цепи и когда ее нужно менять?

Наиболее точный метод – измерение длины N звеньев в нагруженном состоянии и сравнение с номинальной длиной (N

p). Допустимый износ, при котором цепь подлежит замене, обычно составляет 2.5-3% от первоначальной длины для открытых передач и 1.5-2% для передач в картере. На практике также признаками критического износа являются: провисание цепи даже после регулировки, затрудненное одевание на зубья звездочки (цепь «не ложится» в корень зуба), визуально заметное удлинение и увеличение зазоров в шарнирах.

Можно ли соединить двухрядную цепь с помощью обычного разборного звена?

Да, для этого используются специальные двухрядные соединительные (замковые) звенья, соответствующие шагу и серии цепи. Они состоят из двух валиков, двух пластин и замковой шплинтовой пластины (или пружинной клипсы). Категорически запрещается использовать самодельные соединения или шплинты, не предназначенные для данного типа цепей, так как это приводит к резкому снижению надежности и безопасности привода.

Какая смазка предпочтительнее для тяжелонагруженных двухрядных цепей?

Для цепных передач общего машиностроения оптимальны специальные цепные пластичные смазки, обладающие высокой адгезией и содержащие противозадирные и противоизносные присадки (например, на основе лития или кальция). В условиях высоких температур и нагрузок могут применяться смазки с дисульфидом молибдена или графитом. Для высокоскоростных передач применяются жидкие индустриальные масла (И-Г-А, И-Г-Д по ГОСТ 17479.4) с подачей в картер или струйным методом. Главное правило – регулярность и обеспечение подачи смазки непосредственно в зазоры шарниров.

Соответствует ли российский ГОСТ 13568-97 международным аналогам?

Да, ГОСТ 13568-97 является полным аналогом (идентичным по техническому содержанию) международного стандарта ISO 606:1994. Цепи, изготовленные по этим стандартам, взаимозаменяемы по геометрическим и прочностным характеристикам. Также существуют американский стандарт ANSI B29.1, чьи размеры в дюймовом исполнении (например, 2R80 для шага 1″) соответствуют метрическим рядам ГОСТ/ISO (2ПР-25,4). При замене необходимо сверять не только шаг, но и ширину внутреннего звена и разрушающую нагрузку.

Какой ресурс можно ожидать от двухрядной цепи при правильной эксплуатации?

Ресурс цепи измеряется в часах наработки до предельного износа и сильно зависит от условий: нагрузки, скорости, наличия смазки и защиты от абразива. В закрытом картере с циркуляционной смазкой, при нагрузках, не превышающих 70% от допускаемой, и скорости до 7 м/с ресурс может достигать 10-15 тысяч часов. В открытых, запыленных передачах с периодической смазкой ресурс редко превышает 3-5 тысяч часов. Регулярный контроль натяжения и состояния смазки – ключевые факторы для его увеличения.

Заключение

Цепи роликовые двухрядные ГОСТ 13568-97 представляют собой надежный, стандартизированный и проверенный временем элемент для создания мощных и долговечных цепных приводов. Их правильный выбор, основанный на расчете нагрузок и условий эксплуатации, корректный монтаж в паре со звездочками соответствующего стандарта, а также систематическое обслуживание с акцентом на качественную смазку и контроль износа, позволяют реализовать весь потенциал этого типа передач. Понимание конструкции, параметров и особенностей, изложенных в стандарте, является обязательным для инженерно-технического персонала, ответственного за проектирование и эксплуатацию промышленного оборудования.

Цепи роликовые двухрядные ГОСТ