Цепи роликовые двухрядные ISO

Цепи роликовые двухрядные ISO: технические характеристики, стандарты и применение

Цепи роликовые двухрядные, соответствующие стандарту ISO (Международной организации по стандартизации), представляют собой высоконагруженные приводные цепи, предназначенные для передачи механической энергии в условиях значительных нагрузок и требований к повышенной мощности. Их конструкция является логическим развитием однорядных роликовых цепей и обеспечивает удвоенную несущую способность при сохранении стандартного шага. Основными регулирующими документами являются стандарты ISO 606:2015 (актуальная версия, известная также как DIN/ISO или ANSI/ISO) и его предшественники. Данный тип цепей находит применение в тяжелом промышленном оборудовании, где надежность и долговечность являются критическими параметрами.

Конструктивные особенности и материалы

Двухрядная роликовая цепь состоит из двух параллельных рядов однорядных цепей, соединенных общими валиками (осями) увеличенной длины. Каждый ряд включает внутренние и внешние пластины, втулки, ролики и валики. Ключевым отличием является расположение пластин: внутренние пластины каждого ряда контактируют с втулкой, а внешние пластины располагаются снаружи и соединяют оба ряда. Общие валики проходят через оба ряда, обеспечивая синхронное движение и равномерное распределение нагрузки.

• Пластины: Изготавливаются из высококачественной легированной стали (например, 50CrMo4). Проходят термообработку (закалку и отпуск) для достижения оптимального баланса прочности на растяжение и ударной вязкости. Толщина пластин строго нормирована стандартом.
• Валики и втулки: Производятся из цементируемых сталей (например, 16MnCr5, 20MnCr5). Поверхностная закалка обеспечивает высокую износостойкость рабочих поверхностей, в то время как сердцевина сохраняет вязкость. Валики имеют прецизионную шлифовку.
• Ролики: Изготавливаются из аналогичных валикам сталей или из закаленной углеродистой стали. Ролик свободно вращается на втулке, уменьшая трение и износ зубьев звездочки при зацеплении.
• Сборка и фиксация: Соединение валиков и пластин может быть выполнено с помощью прессовой посадки, а также с использованием стопорных колец или шплинтов. В цепях большого шага часто применяется сборка на штифтах с последующей развальцовкой.

Система обозначений по ISO 606

Стандарт ISO 606 определяет метрическую систему обозначений. Основной параметр – шаг цепи (P) – расстояние между центрами соседних валиков в миллиметрах. Обозначение двухрядной цепи формируется на основе обозначения однорядной.

• Пример: Цепь ISO 16B-2 или 16B Duplex. Здесь:
  • 16 – номер цепи, соответствующий шагу P = 25.40 мм (16/16 дюйма, но в метрической системе).
  • B – серия цепи (Американский ряд B, он же Европейский тип B). Серия B характеризуется увеличенной толщиной пластины и диаметром валика по сравнению с серией A при одинаковом шаге.
  • -2 или Duplex – указание на двухрядное исполнение (два ряда). Трехрядные цепи обозначаются как -3 или Triplex.

Стандарт также определяет размеры ролика (d1), внутренней ширины (b1), диаметра валика (d2) и толщины пластины (T). Для двухрядных цепей критическим параметром является полная ширина цепи (b3).

Таблица основных параметров двухрядных цепей ISO серии B (выборка)

Обозначение цепи	Шаг (P), мм	Диаметр ролика (d1) макс., мм	Внутр. ширина (b1) мин., мм	Диаметр валика (d2) макс., мм	Толщина пластины (T) макс., мм	Ширина двухрядной цепи (b3) макс., мм	Мин. прочность на растяжение, кН
08B-2	12.70	8.51	7.75	4.45	3.00	17.00	17.8
10B-2	15.875	10.16	9.65	5.08	4.00	21.80	31.1
16B-2	25.40	15.88	17.02	8.51	5.00	35.46	70.0
20B-2	31.75	19.05	19.56	10.16	6.00	43.18	112.0
24B-2	38.10	25.40	25.40	12.07	7.00	52.43	160.0

Критерии выбора и расчет привода

Выбор двухрядной цепи ISO осуществляется на основе инженерного расчета, учитывающего следующие параметры:

• Передаваемая мощность (P): Определяется характеристиками двигателя и редуктора.
• Частота вращения ведущей звездочки (n1): Об/мин.
• Передаточное число (i): Отношение числа зубьев ведомой звездочки (z2) к числу зубьев ведущей (z1).
• Условия эксплуатации: Наличие ударных нагрузок, запыленность, температурный режим, способ смазки.

Расчет ведется по методике, основанной на определении требуемой расчетной мощности с введением поправочных коэффициентов. Основная формула для проверки:

P_расч = P Ks / (K1 K2)

• P_расч – расчетная мощность, кВт.
• P – передаваемая мощность, кВт.
• Ks – коэффициент эксплуатации (учитывает тип нагрузки, характер работы, продолжительность смен).
• K1 – коэффициент числа зубьев малой звездочки.
• K2 – коэффициент, учитывающий число рядов в цепи (для двухрядных ≈ 1.7).

По значению P_расч и частоте вращения n1 по каталогам производителей выбирается типоразмер цепи, у которого допустимая мощность (с учетом системы смазки) превышает P_расч. Обязательно выполняется проверка на износостойкость (давление в шарнире) и статическую прочность (запас прочности относительно минимальной разрушающей нагрузки).

Области применения и монтаж

Двухрядные роликовые цепи ISO применяются в приводах с высокими постоянными или ударными нагрузками:

• Горнодобывающее и обогатительное оборудование (дробилки, грохоты, конвейеры).
• Металлургическая промышленность (прокатные станы, рольганги).
• Нефтегазовый комплекс (буровые установки, насосные агрегаты).
• Деревообрабатывающие станки (пилорамы, окорочные станки).
• Строительная и дорожная техника (эскалаторы, виброплиты).

Монтаж и обслуживание: Правильный монтаж включает контроль соосности валов звездочек, параллельности их плоскостей, обеспечение правильного провисания (обычно 2-4% от межосевого расстояния). Критически важна организация системы смазки, предписанная для выбранного режима работы: ручная, капельная, ванная или циркуляционная. Регулярный осмотр на предмет износа, усталостных трещин в пластинах и загрязнения обязателен.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем основное отличие цепи ISO серии B от серии A?

Серия B (европейский/американский тяжелый ряд) при том же шаге имеет больший диаметр валика, увеличенную толщину пластины и, как следствие, более высокую несущую способность и износостойкость по сравнению с серией A (редко используемый сегодня легкий ряд). Цепи серии B являются де-факто промышленным стандартом.

Можно ли соединить двухрядную цепь из двух однорядных цепей?

Нет, это технически неверно и опасно. Двухрядная цепь – это цельная конструкция с общими валиками, обеспечивающая синхронную работу рядов и расчетное распределение нагрузки. Соединение двух отдельных цепей не гарантирует равномерного натяжения, что приводит к перераспределению нагрузки, ускоренному износу и обрыву.

Как правильно определить износ цепи и когда ее менять?

Критерием износа является удлинение цепи из-за увеличения шага в шарнирах. Стандартным предельным значением считается удлинение на 3% от первоначальной длины. На практике измеряют длину N звеньев (обычно 10-20) и сравнивают с номинальной длиной (N

• P). Замена необходима при достижении предельного износа, так как это приводит к неправильному зацеплению со звездочкой, шуму, ударам и быстрому износу зубьев звездочки.

Какая смазка предпочтительна для двухрядных цепей?

Рекомендуются специальные цепные масла с хорошей адгезией и противозадирными присадками. Консистенция (вязкость) должна соответствовать скорости и температуре: для высокоскоростных передач – менее вязкие масла (ISO VG 32-68), для тихоходных, но высоконагруженных – более вязкие (ISO VG 100-150). Пластичные смазки (литол, солидол) допустимы только для тихоходных передач с ручной смазкой, но они хуже проникают в шарниры.

Как подобрать звездочку для двухрядной цепи ISO?

Звездочка должна соответствовать цепи по шагу (P), ряду (B) и числу рядов (двухрядная). Ширина зубчатого венца двухрядной звездочки соответствует размеру b3. Критически важно использовать звездочки с тем же стандартом (ISO 606), что и цепь. Использование звездочек под стандарт ANSI может привести к неполному зацеплению и ускоренному износу, несмотря на схожесть шагов.

Что такое «калиброванная» цепь и когда она нужна?

Калиброванная (прецизионная) цепь подвергается дополнительной механической обработке после сборки для обеспечения исключительной точности шага и минимального начального провисания. Такие цепи применяются в высокоскоростных приводах, системах точного позиционирования (например, в полиграфическом оборудовании) и там, где недопустимы пульсации скорости. Для большинства стандартных промышленных приводов достаточно некалиброванных цепей.

Заключение

Цепи роликовые двухрядные ISO представляют собой надежный, стандартизированный и предсказуемый в работе элемент тяжелого промышленного привода. Их корректный выбор на основе расчета, правильный монтаж с обеспечением соосности и натяжения, а также регулярное обслуживание с применением качественной смазки являются залогом длительной и безотказной работы всего механизма. Понимание маркировки, геометрических параметров и физики работы цепи позволяет инженеру-механику или специалисту по обслуживанию принимать обоснованные технические решения, минимизирующие простои и повышающие общую эффективность производства.