Цепи роликовые ГОСТ

Цепи роликовые: технические требования, стандартизация и применение

Цепь роликовая представляет собой грузоподъемное и тяговое устройство, состоящее из последовательно соединенных звеньев, между внутренними пластинами которых свободно вращаются ролики. Основное назначение ролика – уменьшение износа зубьев звездочек и самой цепи за счет снижения трения скольжения при входе в зацепление. В Российской Федерации основным нормативным документом, регламентирующим производство, параметры и приемку приводных роликовых цепей общего назначения, является ГОСТ 13568-97 (ИСО 606-94) «Цепи приводные роликовые. Основные размеры. Технические требования». Данный стандарт гармонизирован с международным стандартом ISO 606, что обеспечивает взаимозаменяемость продукции на мировом рынке.

Классификация и типоразмеры роликовых цепей по ГОСТ 13568-97

Стандарт устанавливает два основных типа цепей: нормальной (ПР) и повышенной (ПРД) точности. Цепи типа ПРД имеют более жесткие допуски на размеры, предназначены для высокоскоростных и тяжелонагруженных передач. Основным параметром цепи является шаг (p) – расстояние между осями соседних звеньев. Цепи стандартизированы по шагу в диапазоне от 6 мм до 114.30 мм (от 1/4″ до 4.5″). Обозначение цепи включает тип, шаг в миллиметрах и дробь, где числитель – ширина внутреннего звена в миллиметрах, а знаменатель – диаметр ролика в миллиметрах (например, ПР-19,05-31,8/19,05).

Основные ряды цепей по ГОСТ 13568-97:

• Однорядные нормальные серии А (аналог ANSI/ASA): Наиболее распространенный ряд. Примеры: ПР-12,7-18,2/12,7; ПР-15,875-18,2/10,16; ПР-19,05-31,8/19,05; ПР-25,4-50,8/25,4.
• Однорядные нормальные серии В (аналог BS/DIN): Имеют отличия в размерах внутренней ширины и диаметра ролика при схожем шаге. Пример: ПР-12,7-11,7/8,51.
• Двух- и трехрядные (многорядные): Конструктивно представляют собой несколько однорядных цепей, собранных на общих валиках. Обозначаются, например, 2ПР-19,05-31,8/19,05. Предназначены для передачи большей мощности в условиях ограниченного габарита.
• С длинным шагом (тяжелые серии): Имеют увеличенную толщину пластин и диаметр ролика при стандартном шаге для работы в условиях ударных нагрузок и абразивного износа.

Конструкция, материалы и технология изготовления

Роликовая цепь состоит из следующих основных элементов:

• Внутренние звенья: Собираются из двух внутренних пластин, запрессованных на валики. На валики свободно надеты втулки, на которых вращаются ролики.
• Наружные звенья: Собираются из двух наружных пластин, соединенных запрессованными в их отверстия валиками, которые проходят через втулки внутренних звеньев.
• Валики и втулки: Обеспечивают шарнирное соединение звеньев.
• Ролики: Свободно вращаются на втулке и вступают в контакт с зубом звездочки.

Материалы для изготовления должны соответствовать ГОСТ 13568-97 и обеспечивать высокую износостойкость и усталостную прочность:

• Пластины: Сталь марок 45, 50, 40Х, 40ХН, подвергнутая термообработке (закалка и отпуск) до твердости 40-50 HRC.
• Валики и втулки: Сталь марок 15Х, 20Х, 20ХН с цементацией и закалкой до твердости 55-65 HRC.
• Ролики: Сталь марок 15, 20, 20Х с цементацией или сталь 45, 50 с объемной закалкой.

Ключевые этапы производства включают холодную штамповку пластин, механическую обработку валиков и втулок, термическую обработку всех деталей, сборку звеньев с последующей запрессовкой и, для цепей повышенной точности, финишную калибровку отверстий.

Основные технические требования и параметры

ГОСТ 13568-97 устанавливает жесткие требования к геометрии, механическим свойствам и долговечности цепи.

Геометрические параметры и допуски (фрагмент для цепи ПР-19,05)

Наименование параметра	Обозначение	Номинальное значение, мм	Допуск для типа ПР, мм	Допуск для типа ПРД, мм
Шаг цепи	p	19,05	±0,15	±0,10
Диаметр ролика	d1	19,05	+0,30/-0,10	+0,20/-0,05
Внутренняя ширина	b1	31,80	±0,25	±0,15
Диаметр валика	d2	5,96	+0,05/-0,05	+0,02/-0,02

Механические испытания

Каждая цепь или партия цепей подвергается испытаниям на разрушающую нагрузку. Испытательная нагрузка (Q_исп) определяется расчетным путем в зависимости от шага и типа цепи. Фактическое разрушение должно происходить при нагрузке не менее расчетной. Также проводится испытание на относительное удлинение после снятия контрольной нагрузки, что характеризует качество сборки и однородность звеньев.

Методы контроля и приемки

Приемка цепей осуществляется партиями. Контроль включает:

• Визуальный осмотр на отсутствие трещин, заусенцев, коррозии.
• Измерение геометрических параметров универсальным и специальным мерительным инструментом (калибрами, шаблонами).
• Испытание на растяжение на разрывной машине.
• Проверку гибкости (способности свободно изгибаться в одной плоскости).

Для цепей типа ПРД выборочный контроль более строгий, часто проводится 100% контроль критических параметров.

Области применения и критерии выбора

Роликовые цепи применяются в качестве приводных в следующих отраслях:

• Промышленное оборудование: конвейеры, элеваторы, транспортеры, станки, упаковочные машины.
• Сельскохозяйственная техника: комбайны, косилки, сеялки.
• Горнодобывающая и строительная техника.
• Нефтегазовый комплекс: приводы насосов и бурового оборудования.
• Мотоциклетная и велосипедная техника (цепи с уменьшенным шагом).

Критерии выбора:

• Передаваемая мощность и частота вращения: Определяется по расчетным диаграммам мощности, учитывающим шаг, число рядов и условия работы.
• Условия эксплуатации: Наличие пыли, абразива, влаги, высоких или низких температур определяет необходимость применения специальных исполнений (с защитными покрытиями, из нержавеющей стали, с твердой смазкой).
• Конструктивные ограничения: Межосевое расстояние и допустимый диаметр звездочек.
• Требования к точности: Для реверсивных и высокоскоростных передач обязательны цепи типа ПРД.

Монтаж, эксплуатация и обслуживание

Правильный монтаж и обслуживание критически важны для ресурса цепи. Необходимо:

• Обеспечить соосность валов и параллельность плоскостей звездочек.
• Отрегулировать правильное провисание (натяжение) цепи. Избыточное натяжение ведет к повышенному износу и нагрузке на валы, недостаточное – к сбою зацепления и ударам.
• Установить защитные кожухи и обеспечить регулярную смазку. Рекомендуются специальные цепные масла, способные проникать в зазоры шарниров. Режим смазки – капельный, струйный или циркуляционный в зависимости от скорости.
• Периодически контролировать вытяжку цепи. Критическим считается удлинение на 3-5% от первоначальной длины, после чего цепь подлежит замене.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между цепями типа ПР и ПРД?

Цепи типа ПР (нормальной точности) имеют более широкие производственные допуски на размеры, предназначены для передач со скоростью до 15-20 м/с и средними нагрузками. Цепи типа ПРД (повышенной точности) изготавливаются с более жесткими допусками (особенно на шаг и соосность отверстий), что обеспечивает более плавный ход, меньшее динамическое воздействие на передачу и возможность работы на скоростях свыше 20 м/с, в реверсивных и высокоточных приводах.

Как расшифровать маркировку цепи, например, 2ПР-25,4-50,8/25,4?

• 2 – количество рядов (двухрядная).
• ПР – тип цепи (нормальной точности).
• 25,4 – шаг цепи в миллиметрах (p = 25,4 мм или 1 дюйм).
• 50,8 – внутренняя ширина в миллиметрах (b1 = 50,8 мм).
• 25,4 – диаметр ролика в миллиметрах (d1 = 25,4 мм).

Какие существуют аналоги российских цепей по стандартам ANSI и DIN?

Цепи серии А по ГОСТ (например, ПР-12,7) соответствуют американскому стандарту ANSI/ASA, имеют те же размеры и взаимозаменяемы. Цепи серии В по ГОСТ соответствуют британскому (BS) и немецкому (DIN) историческим стандартам. Современный международный стандарт ISO 606 объединяет оба ряда (А и В), а ГОСТ 13568-97 является его полным аналогом.

Как правильно определить износ цепи и когда ее необходимо заменять?

Основной показатель износа – увеличение шага цепи из-за выработки шарниров (валик-втулка). Замеряется длина N звеньев (обычно 10 или 20) в натянутом состоянии. Если фактическая длина превышает номинальную (N

• p) более чем на 2-3% для нормальных условий и 1-1.5% для высокоскоростных передач, цепь подлежит замене. Визуальными признаками критического износа являются также «проседание» цепи на звездочке, повышенный шум и неравномерность хода.

Какие смазочные материалы рекомендованы для роликовых цепей?

Рекомендуются масла с высокой проникающей способностью и адгезией, специально разработанные для цепных передач (например, И-20А, И-40А по ГОСТ, или импортные аналог). Для тяжелых условий применяются консистентные смазки с дисульфидом молибдена или графитом. В пыльных средах используют масла с клейкой основой. Критически важно, чтобы смазка попадала на боковые поверхности пластин и внутрь зазора между валиком и втулкой.

Существуют ли специальные исполнения роликовых цепей?

Да, помимо стандартных, производятся:

• Нержавеющие цепи: Из сталей марок 12Х18Н10Т, AISI 304/316 для коррозионных сред и пищевой промышленности.
• Цепи с защитным покрытием: Оцинкованные, кадмированные, фосфатированные для повышенной атмосферостойкости.
• Цепи с твердой смазкой: Пропитанные графитом или дисульфидом молибдена для работы в условиях сухого трения или высоких температур.
• Модификации с приспособлениями: Цепи с крючками, пластинами, удлиненными валиками (модифицирующие звенья) для крепления рабочих органов конвейеров.

Заключение

ГОСТ 13568-97 является комплексным документом, устанавливающим исчерпывающие требования к роликовым приводным цепям, что гарантирует их надежность, долговечность и взаимозаменяемость. Правильный выбор типоразмера, типа точности и материала цепи в соответствии с условиями эксплуатации, а также соблюдение правил монтажа, смазки и технического обслуживания являются определяющими факторами для эффективной и бесперебойной работы цепного привода. Понимание деталей стандарта позволяет специалистам грамотно проектировать передачи, осуществлять закупки и поддерживать оборудование в работоспособном состоянии.