Цепи серии П

Цепи серии П: полное техническое описание, стандарты и области применения

Цепи серии П (цепи приводные роликовые нормальной точности по ГОСТ 13568-97) представляют собой стандартизированный тип грузоплечевых приводных цепей, предназначенных для передачи механической энергии в условиях средних и тяжелых нагрузок. Они являются основным и наиболее распространенным видом тяговых цепей в промышленном оборудовании. Конструкция цепи серии П характеризуется наличием внутренних и внешних пластин, валика, втулки и ролика, свободно вращающегося на втулке. Ролик уменьшает износ как зубьев звездочки, так и самой цепи за счет перекатывания, а не трения скольжения.

Конструктивные особенности и материалы

Каждое звено цепи серии П состоит из следующих элементов:

• Валик: Изготавливается из цементируемой стали (например, 20ХН3А, 20Х2Н4А). Проходит через втулку и отверстия во внутренних пластинах, обеспечивая шарнирное соединение. Термообработка (цементация, закалка) обеспечивает твердую износостойкую поверхность и вязкую сердцевину.
• Втулка: Изготавливается из цементируемой стали. Напрессовывается в отверстия внутренних пластин и служит опорой для ролика и осью вращения для валика. Также подвергается термообработке.
• Ролик: Изготавливается из цементируемой или улучшаемой стали. Свободно вращается на втулке, вступая в контакт с зубьями звездочки в процессе зацепления.
• Пластины внутренние: Изготавливаются из среднеуглеродистой или легированной стали (45, 40Х, 50ХН) методом штамповки с последующей термообработкой (закалка и отпуск). Имеют два отверстия под запрессовку втулок.
• Пластины внешние: Изготавливаются из аналогичных сталей. Имеют два отверстия, через которые проходят валики, и фиксируются на валиках при помощи шплинтов, стопорных колец или термоусадочной посадки.

Сборка цепи осуществляется методом прессовой посадки, что гарантирует высокую прочность и надежность соединений. Для работы в условиях агрессивных сред (повышенная влажность, химические пары) цепи могут изготавливаться из нержавеющих сталей (например, 12Х18Н10Т) или иметь защитные покрытия (цинкование, кадмирование, оксидирование).

Основные параметры и маркировка по ГОСТ 13568-97

Маркировка цепи указывает на ее тип и ключевой размер – шаг цепи в долях дюйма. Например, цепь П-38-600 обозначает:

• П – приводная роликовая нормальной точности.
• 38 – шаг цепи, равный 38/16 = 2.375 дюйма или 60.33 мм (номинальный шаг 60 мм).
• 600 – разрушающая нагрузка в кН (килоньютонах) или 10-кратное значение в кгс (6000 кгс).

Основные типоразмеры и параметры цепей серии П приведены в таблице.

Таблица 1. Основные параметры цепей серии П (выдержка из ГОСТ 13568-97)

Обозначение цепи	Шаг t, мм	Диаметр ролика d1, мм, max	Ширина внутреннего звена b1, мм, min	Диаметр валика d2, мм, max	Длина валика L, мм, max	Разрушающая нагрузка Q, кН (тс), не менее	Масса 1 м цепи, кг, ориентировочно
П-8-460	12.70	7.95	7.25	3.66	14.6	4.60 (0.46)	0.28
П-12,7-900	12.70	7.95	7.85	4.45	17.0	9.00 (0.90)	0.50
П-15,875-2270	15.875	10.16	9.65	5.08	21.8	22.70 (2.27)	1.00
П-19,05-3180	19.05	11.91	12.70	5.94	25.9	31.80 (3.18)	1.50
П-25,4-5670	25.40	15.88	15.88	7.92	33.5	56.70 (5.67)	2.60
П-31,75-8900	31.75	19.05	19.05	9.53	41.4	89.00 (8.90)	3.90
П-38,1-12700	38.10	22.23	25.40	11.10	51.0	127.00 (12.70)	5.60
П-50,8-22700	50.80	28.58	31.75	14.27	65.5	227.00 (22.70)	10.00

Области применения и выбор цепи

Цепи серии П находят применение в следующих областях:

• Приводы общего машиностроения: конвейеры (пластинчатые, скребковые, элеваторные), эскалаторы, подъемно-транспортное оборудование.
• Сельскохозяйственная техника: приводы комбайнов, косилок, транспортеров.
• Деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность: приводы подающих и приемных механизмов.
• Горнодобывающая промышленность: приводы скребковых и пластинчатых конвейеров, врубовых машин.
• Нефтегазовый комплекс: приводы буровых установок.

Выбор цепи осуществляется на основе расчета, учитывающего:

• Мощность привода (P, кВт) и частоту вращения ведущей звездочки (n, об/мин).
• Расчетную нагрузку (S, Н) с учетом коэффициентов: режима работы (K_р), числа зубьев звездочки (K_z), числа рядов цепи (K_m), способа смазки (K_см).
• Коэффициент запаса прочности: n = Q / S, где Q – разрушающая нагрузка по ГОСТ. Для цепей серии П минимально допустимый коэффициент запаса обычно лежит в пределах 7-10 в зависимости от ответственности привода и динамичности нагрузки.
• Износостойкость: Расчет на износостойкость по удельному давлению в шарнире является основным для длительно работающих тихоходных передач.

Модификации и смежные типы цепей

На базе цепи серии П разработаны модификации для специфических задач:

• Цепи ПР (ПР-12,7, ПР-19,05 и т.д.): Приводные роликовые цепи повышенной точности (по ГОСТ 13568-97). Имеют более жесткие допуски на размеры, применяются в высокоскоростных передачах.
• Цепи ПВ (ПВ-12,7, ПВ-19,05): Приводные втулочные (без ролика). Более дешевые, применяются при низких скоростях и в условиях сильного загрязнения, где ролик может заклинить.
• Цепи 2П, 3П, 4П (двух-, трех-, четырехрядные): Многорядные цепи, собранные из стандартных рядов цепи П на удлиненных валиках. Позволяют передавать значительно большую мощность при том же шаге.
• Цепи ПК (ПК-8, ПК-12,7): «Кривошипные» цепи с изогнутыми пластинами (по ГОСТ 13576). Обладают повышенной гибкостью в поперечном направлении, применяются в приводах с параллельными валами и большой шириной звездочек.

Монтаж, эксплуатация и обслуживание

Правильный монтаж и обслуживание критически важны для долговечности цепной передачи:

• Выравнивание валов: Непараллельность валов и перекос звездочек приводят к ускоренному износу боковых поверхностей пластин и выходу цепи из строя.
• Натяжение цепи: Должно обеспечивать провисание холостой ветви в пределах 2-4% от межосевого расстояния. Чрезмерное натяжение увеличивает нагрузку на валы и подшипники, недостаточное – приводит к срыву цепи и повышенной динамике.
• Смазка: Является ключевым фактором износостойкости. Рекомендуется:
  • При низких скоростях (v < 4 м/с) – периодическое ручное смазывание.
  • При средних скоростях (4 < v < 8 м/с) – капельная или картерная (окунанием) смазка.
  • При высоких скоростях (v > 8 м/с) – принудительная циркуляционная смазка с охлаждением масла.

  Следует использовать масла с противозадирными (EP) присадками.

• Защита: В условиях абразивного загрязнения обязательна установка защитных кожухов.
• Контроль износа: Основной признак износа – удлинение цепи. Допустимое удлинение обычно не должно превышать 3% от первоначальной длины. Измеряется по увеличению шага между контрольными группами звеньев под нагрузкой.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальное отличие цепи П от цепи ПР?

Цепь П – нормальной точности (по ГОСТ 13568-97), цепь ПР – повышенной точности. Цепи ПР имеют более жесткие допуски на все геометрические параметры (шаг, соосность отверстий, ширину звена), что обеспечивает более плавный ход, меньшее динамическое воздействие и шум. Цепи ПР рекомендуются для высокоскоростных передач (более 10-12 м/с), а цепи П – для передач со скоростями до 10-12 м/с.

Как правильно определить шаг цепи, если маркировка стерта?

Шаг цепи измеряется как расстояние между центрами двух соседних валиков. Для точного измерения рекомендуется измерить расстояние между центрами нескольких звеньев (например, 10 или 20) и разделить на количество интервалов между ними. Полученное значение следует сравнить со стандартным рядом (12.7, 15.875, 19.05, 25.4, 31.75, 38.1, 50.8 мм).

Можно ли соединять цепи разных производителей?

Категорически не рекомендуется. Даже при соответствии ГОСТ, технологические допуски разных производителей могут отличаться, что приведет к неравномерному распределению нагрузки, повышенному износу и преждевременному разрушению. Цепь на одном приводе должна быть от одного производителя и одной партии.

Что означает цифра после дефиса в маркировке, например, П-19,05-3180?

Цифра 3180 обозначает минимальную разрушающую нагрузку в деканьютонах (даН) или, что эквивалентно, в килопонд (кГс), умноженных на 0.1. Таким образом, 3180 даН = 31800 Н ≈ 3180 кгс. В современной трактовке по ГОСТ 13568-97 это значение указывается в килоньютонах (кН): 31.80 кН.

Как выбрать смазку для цепи серии П?

Выбор зависит от скорости, нагрузки и условий работы. Для большинства применений подходят индустриальные масла средней вязкости (И-Г-А, И-Г-В по ГОСТ 17479.4) с антиизносными (AW) и противозадирными (EP) присадками. В условиях высоких нагрузок и ударных воздействий предпочтение отдается маслам с EP-присадками. При низких температурах используют маловязкие масла, при высоких – более вязкие. Также широко применяются специальные цепные смазки в аэрозольной упаковке, обладающие хорошей проникающей способностью.

Когда необходимо менять цепь?

Критерии замены цепи:

• Удлинение более 3-5% от первоначальной длины (зависит от требований к точности привода).
• Наличие деформированных, треснувших или изношенных «в точку» пластин.
• Заклинивание шарниров или роликов, которое не устраняется промывкой и смазкой.
• Выработка по диаметру валика или внутренней поверхности втулки, приводящая к недопустимому провисанию и динамическим ударам.

Замена цепи, как правило, сопровождается заменой звездочек, так как изношенная цепь формирует на зубьях звездочки профиль, не соответствующий новой цепи, что ускорит ее износ.