Цепи серии ПР гост 13568 97

Цепи серии ПР ГОСТ 13568-97: технические характеристики, конструкция и применение

Цепи серии ПР, нормируемые межгосударственным стандартом ГОСТ 13568-97 «Цепи приводные роликовые. Технические условия», являются ключевым элементом в передаче механической энергии в различных отраслях промышленности. Данный стандарт устанавливает требования к цепям типа ПР (приводная роликовая) с шагом от 8 до 80 мм, предназначенным для общего машиностроения. Стандарт распространяется на цепи, работающие на звездочках с числом зубьев не менее девяти, при температуре окружающей среды от -30 до +60 °C и окружной скорости до 15 м/с.

Конструкция и составные элементы цепи ПР

Цепь ПР представляет собой тяговый орган шарнирно-пластинчатого типа. Базовая конструкция состоит из последовательно соединенных звеньев, каждое из которых включает:

• Валики: Цилиндрические стальные детали, являющиеся осью вращения ролика. Концы валиков запрессованы в отверстия наружных пластин.
• Втулки: Полые цилиндры, запрессованные в отверстия внутренних пластин. Являются подшипниками скольжения для валика.
• Ролики: Насадные цилиндрические элементы, свободно вращающиеся на втулке. Основная функция – уменьшение износа звездочки и втулки за счет перекатывания по зубу при входе в зацепление.
• Пластины (лапки): Стальные штампованные пластины, формирующие контур и несущую способность цепи. Различают внутренние пластины (охватываются наружными) и наружные пластины.

Соединение звеньев осуществляется за счет свободного вхождения валика одного звена во втулку соседнего, образуя шарнир. Для соединения цепи используется специальное соединительное (замковое) звено. Также существуют переходные звенья для создания цепей с нечетным числом звеньев.

Основные параметры и размеры согласно ГОСТ 13568-97

Основным параметром цепи является шаг (P) – расстояние между осями соседних валиков. Стандарт устанавливает ряд шагов. Ключевые размеры для наиболее распространенных цепей представлены в таблице.

Таблица 1. Основные размеры цепей ПР по ГОСТ 13568-97 (выдержка)

Обозначение цепи	Шаг P, мм	Диаметр валика d, мм, max	Ширина внутреннего звена b, мм, min	Диаметр ролика d1, мм, max	Разрушающая нагрузка Q, кН (тс), min
ПР-8-460	12.70	3.66	7.75	7.95	13.8 (1.41)
ПР-12,7-900	12.70	4.45	12.57	7.95	18.2 (1.86)
ПР-12,7-1820	12.70	5.08	15.62	8.51	22.7 (2.31)
ПР-15,875-2300	15.875	5.08	18.11	10.16	32.7 (3.33)
ПР-19,05-3180	19.05	5.96	25.22	11.91	44.5 (4.54)
ПР-25,4-5670	25.40	7.92	25.22	15.88	57.8 (5.89)
ПР-31,75-8900	31.75	9.54	31.55	19.05	88.5 (9.02)

Обозначение цепи расшифровывается следующим образом: ПР-Х-YYYY, где Х – шаг цепи в миллиметрах, YYYY – минимальное разрушающее усилие в десятках килограмм-сил (кгс). Например, ПР-19,05-3180: шаг 19.05 мм, разрушающая нагрузка не менее 3180

• 10 = 31800 кгс ≈ 31.8 кН.

Материалы и технология изготовления

Качество цепи напрямую зависит от материалов и термообработки ее компонентов:

• Пластины: Изготавливаются из качественных средне- или высокоуглеродистых сталей (например, 45, 50, 40Х, 65Г) методом холодной штамповки с последующей термообработкой (закалка и отпуск) для достижения высокой прочности и износостойкости.
• Валики, втулки, ролики: Производятся из конструкционных сталей с последующей цементацией, закалкой и низкотемпературным отпуском. Это обеспечивает твердую износостойкую поверхность при сохранении вязкой сердцевины, устойчивой к ударным нагрузкам.

Сборка цепи выполняется методом прессовой посадки с последующей механической или контактной сваркой концов валиков для предотвращения выпадения наружных пластин.

Модификации и специальные исполнения цепей ПР

На базе стандартной цепи ПР выпускаются различные модификации:

• ПРУ (усиленная): Имеет увеличенную толщину пластин и диаметр валика при том же шаге, что обеспечивает более высокую разрушающую нагрузку.

ПРД (длиннозвенная): Цепь с увеличенным шагом (кратным шагу основной цепи), используется при пониженных скоростях и больших расстояниях между валами.

• ПР с твердостью ролика по HRC 50…60: Специальное исполнение для работы в условиях абразивного износа.
• ПР с защитным покрытием: Оцинкованные, оксидированные или покрытые кадмием цепи для работы в коррозионных средах.
• Цепи с приставными деталями: На базе ПР изготавливаются пластинчатые конвейерные цепи (ГОСТ 588-81), а также цепи с крючьями, пластинами и другими элементами для специальных задач.

Критерии выбора и расчет цепной передачи

Выбор цепи ПР осуществляется на основе кинематического и силового расчета передачи. Основные этапы:

1. Определение передаточного числа (i): i = n1 / n2, где n1 и n2 – частоты вращения ведущей и ведомой звездочек.
2. Выбор числа зубьев малой звездочки (z1): Рекомендуется z1 ≥ 19 для нормальной скорости, при низких скоростях допускается z1 min = 9. Большее z1 снижает шум и износ.
3. Расчет числа зубьев большой звездочки (z2): z2 = i
4. z1 (округляется до целого).
5. Определение расчетной мощности (Pp): Pp = P
6. Kэ, где P – передаваемая мощность, Kэ – коэффициент эксплуатации, учитывающий условия нагрузки, смазки, режим работы.
7. Выбор шага цепи (P): По таблицам номограмм стандарта, исходя из расчетной мощности и частоты вращения малой звездочки. Меньший шаг обеспечивает более плавный ход и меньший шум.
8. Проверка по частоте вращения и давлению в шарнирах: Фактическая частота вращения не должна превышать предельно допустимую для выбранного шага. Давление в шарнире проверяется для обеспечения достаточной долговечности.
9. Определение геометрических параметров передачи: Расчет межосевого расстояния, длины цепи в шагах, диаметров делительных окружностей звездочек.

Монтаж, эксплуатация и обслуживание

Правильный монтаж и обслуживание критически важны для ресурса цепи.

• Монтаж: Обеспечить параллельность валов и звездочек. Натяжение цепи должно исключать провисание ведомой ветви, но не создавать излишней нагрузки на валы и подшипники. Для регулировки натяжения используют передвижные опоры или натяжные звездочки (башмаки).
• Смазка: Является основным фактором долговечности. Рекомендуется непрерывная подача масла в зону зацепления. При невозможности – регулярная ручная смазка. Тип масла зависит от скорости и нагрузки.
• Защита: Цепные передачи должны быть ограждены кожухами для безопасности и защиты от пыли и влаги.
• Контроль износа: Основной признак износа – увеличение шага цепи из-за выработки шарниров. Проверяется по провисанию или измерением длины определенного числа звеньев.

Области применения цепей ПР

Цепи ПР нашли широкое применение благодаря надежности и относительно невысокой стоимости:

• Приводы станков (металлорежущих, деревообрабатывающих).
• Подъемно-транспортное оборудование (лебедки, тали).
• Сельскохозяйственные машины (комбайны, косилки).
• Нефтяное и горнодобывающее оборудование.
• Приводы конвейеров и элеваторов (на базе модификаций).
• Общепромышленные механизмы (насосы, компрессоры, вентиляторы).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается цепь ПР от ПРУ?

Цепь ПРУ (усиленная) имеет увеличенные размеры пластин и валиков при сохранении того же шага, что и у базовой цепи ПР. Это приводит к значительному увеличению разрушающей нагрузки и ресурса. Например, ПР-19,05-3180 и ПРУ-19,05-5000 имеют одинаковый шаг 19.05 мм, но минимальная разрушающая нагрузка усиленной цепи почти на 60% выше. ПРУ применяется при более тяжелых нагрузках и ударных воздействиях.

Как правильно определить износ цепи ПР?

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

• P). Допустимый износ обычно не должен превышать 2-3% от первоначальной длины. На практике часто оценивают по величине провисания ведомой ветви при ручном натяжении ведущей или по способности цепи «набегать» на зуб звездочки (сильный износ приводит к спаданию цепи).

Можно ли соединять цепи разных производителей?

Категорически не рекомендуется. Несмотря на соответствие ГОСТ, допуски на размеры у разных производителей могут незначительно отличаться. Использование в одной цепи звеньев от разных изготовителей приводит к неравномерному распределению нагрузки, ускоренному износу и риску разрыва.

Какая смазка предпочтительна для цепей ПР?

Предпочтение отдается индустриальным маслам средней вязкости (И-Г-А, И-Д-А по ГОСТ 17479.4). Для высокоскоростных передач используют менее вязкие масла, для тяжелонагруженных – более вязкие. В условиях запыленности применяют пластичные смазки (например, Литол-24), но они менее эффективны в отводе тепла. Аэрозольные смазки проникающего действия подходят для обслуживания, но не для постоянной работы.

Что означает цифра в обозначении цепи после шага (например, -3180)?

Эта цифра указывает на минимальное разрушающее усилие, которое должна выдерживать цепь, выраженное в десятках килограмм-сил (дагс). Для цепи ПР-19,05-3180 разрушающая нагрузка составляет не менее 3180

• 10 = 31800 кгс. Для перевода в килоньютоны (кН) необходимо умножить на 0.09807 (≈0.1). Таким образом, 31800 кгс ≈ 3120 кН.

Как подобрать аналог цепи ПР по стандарту ISO?

Цепи ПР ГОСТ 13568-97 являются аналогами цепей серии ANSI/ISO BS (British Standard). Основное соответствие: шаг цепи в дюймах, умноженный на 16, дает числовой код. Например, цепь ПР-12,7 соответствует цепи с шагом 1/2 дюйма (12.7 мм) – это серия ANSI 05B или ISO 08B. ПР-19,05 (шаг 3/4″) – ANSI 06B или ISO 10B. Однако при подборе необходимо сверять не только шаг, но и ширину внутреннего звена и диаметр ролика.

Почему цепь «спрыгивает» со звездочек?

Основные причины: 1) Сильный износ цепи и/или звездочек (профиль зуба изменен). 2) Непараллельность валов, приводящая к перекосу цепи. 3) Превышение допустимого провисания цепи. 4) Деформация вала или звездочки. 5) Несоответствие типа цепи и звездочки (например, использование цепи ПРУ со звездочкой для ПР).

Заключение

Цепи серии ПР по ГОСТ 13568-97 остаются востребованным, надежным и экономичным решением для передачи мощности в общем машиностроении. Их правильный выбор, основанный на точном расчете нагрузок и условий эксплуатации, качественный монтаж и систематическое обслуживание с регулярной смазкой являются залогом долговечности и безотказной работы всей цепной передачи. Понимание конструкции, маркировки и особенностей различных модификаций позволяет инженерно-техническому персоналу оптимально интегрировать данный тип приводов в проектируемые и эксплуатируемые механизмы.