Сталь для приводных цепей
Обновлено: 23.04.2024
С тех времен, когда люди начали изобретать и применять различные механизмы для облегчения собственного труда, с тех пор существует актуальная задача передачи значительных усилий на расстояние. И одним из таких решений этой проблемы является цепная передача.
Цепь появилась в виде модификации ременной передачи с возможностью передавать очень большие усилия. Очень распространенный вариант цепной передачи — плоскозвенная роликовая цепь, изобретенная в 19 веке для текстильных станков и используемая сейчас, например - в велосипедах и мотоциклах.
Передача усилий при помощи приводных цепей экономичнее плоских или клиновых приводных ремней, поскольку в них отсутствует проскальзывание ремня при изменениях нагрузки на вал. Однако цепная передача более шумная и нуждается в хорошей смазке
Условное обозначение приводных цепей.
[I]-[II]-[III]-[IIII]
[I] - Тип цепи
[II] - Шаг цепи в мм.
[III] - Разрушающая нагрузка кН, не менее
[IIII] - Исполнение цепи
Пример обозначения приводной цепи:
ЦЕПЬ приводная ПР-15,875-2270-1
Тип цепи - ПР - цепь роликовая однорядная
Шаг цепи в мм. - 15,875 мм.
Разрушающая нагрузка кН - не менее 2270 кН
Исполнение цепи - 1
Типы цепей
Цепь приводная роликовая ПР.
ПР — роликовые однорядные:
2ПР — роликовые двухрядные;
3ПР — роликовые трехрядные;
4ПР - роликовые четырехрядные;
Цепи роликовые собраны из определенного количества звеньев, шарнирно соединенных между собой. При движении ролики накатываются на зубья приводных звездочек, усилие передается на валики и втулки, затем на соседние звенья и далее на зубья ведомой звездочки. Низкая сила трения качения, возникающая между роликом и зубом, определяет максимально возможный КПД передачи усилия.
Подбирая диаметр звездочек можно легко регулировать скорость вращения и величину передаваемого усилия.
Цепь приводная втулочная ПВ.
Приводные втулочные цепи применяются при относительно низких рабочих нагрузках. Приводные втулочные цепи обеспечивают низкую шумность при высоких скоростях. Эти цепи целесообразно использовать и там, где невозможно избежать загрязнения, пыли, высокой влажности и иных воздействий окружающей среды.
Приводные втулочные цепи отличаются большей площадью шарнира по сравнению с приводными роликовыми цепями. Это достигнуто за счет большого диаметра валика и втулки приводных втулочных цепей. При этом сохраняются габаритные размеры цепи, как у приводной роликовой. Большой диаметр валика приводных втулочных цепей гарантирует больший ресурс.
Цепь приводная роликовая с изогнутыми пластинами ПРИ
Цепи Приводные тип НП,ТП
Цепи приводные роликовые повышенной точности и прочности (нефтецепи) специально разработаны на базе цепей ПР для работы в нагруженных приводах с возможными ударными нагрузками. Находят применение на предприятиях нефтегазовой отрасли в лебедках и буровых установках. Могут работать при больших скоростях и низких температурах (до -40С). По конструкции аналогичны приводным роликовым цепям, но изготавливаются с большей точностью и из высококачественных материалов, благодаря чему нефтецепи прочнее и надежнее стандартных цепей ПР.
Изготавливаются нефтецепи в двух вариантах:
НП - нормального типа;
ТП - тяжелого типа.
Цепи НП имеют одинаковые размеры с цепями ПР (шаг, ширина, диаметр ролика), но имеют большую разрушающую нагрузку. Цепи ТП изготавливаются с более толстыми пластинами, что позволяет использовать их при ударных нагрузках.
Цепь приводная роликовая длиннозвенная транспортерная ТРД
Цепи Приводные тип ПРД
Цепь приводная зубчатая с односторонним зацеплением ПЗ
Цепь приводная вариаторная пластинчатая для вариаторов типа ВЦ
Цепи Грузовые тип G
Цепи Тяговые тип Р
Цепи Пластинчатые тип П
Цепи тяговые пластинчатые М
Цепи Круглозвенные
Цепи противоскольжения дорожные
Цепь противоскольжения — это цепь, часто армированная, связанная так, чтобы равномерно оплетать шину по всей окружности. Состоит такая конструкция из двух продольных цепей или тросов — внешнего и внутреннего, проходящих по окружности колеса, которые соединяются поперечными цепями или резиновыми “грунтозацепами”.
Назначение цепи противоскольжения — значительно увеличить сцепные свойства колес (и, соответственно, проходимость автомобиля) на льду, по рыхлому снегу, глубокой грязи и пр.
Цепи с увеличенными контактными поверхностями или аттачментами.
Для решения технологических задач производства не обойтись без использования цепей с аттачментами или с увеличенными контактными поверхностями. Такие цепи содержат в конструкции полые или удлиненные штифты, изогнутые звенья, различного вида прикрепления, отверстия в звеньях. При транспортировке небольших и легких изделий на короткие расстояния используют цепи с аттачментами с одинарным шагом. Эти цепи имеют плавный ход и низкие шумовые характеристики. В большинстве случаев они совместимы со стандартными звездочками для роликовых цепей. В конвейерах большой длины для сокращения числа элементов цепи и снижения затрат применяют цепи с аттачментами с двойным шагом.
Звено соединительное и переходное к цепи
Звено соединительное к цепи
С-ПР Звено соединительное к однорядной цепи ПР
С-2ПР Звено соединительное к двухрядной цепи ПР
С-3ПР Звено соединительное к трехрядной цепи ПР
С-4ПР Звено соединительное к четырехрядной цепи ПР
Звено Переходное к цепи
П-ПР Звено переходное к однорядной цепи ПР
П-2ПР Звено переходное к двухрядной цепи ПР
П-3ПР Звено переходное к трехрядной цепи ПР
П-4ПР Звено переходное к четырехрядной цепи ПР
Сейчас наиболее распространены при использовании цепной передачи роликовые цепи, характеризующиеся удобством применения и высокой надежностью и возможностью передачи очень мощного усилия.
К недостаткам цепной передачи можно отнести ее относительно невысокое быстродействие, которую можно считать платой за большую мощность. Нужно помнить и о том, что цепная передача требует к себе повышенного внимания в обслуживании: в обязательном порядке это чистота узла, хорошая смазка, отсутствие агрессивной среды, температура эксплуатации цепной передачи.
В целом цепи приводные характеризуются высокой износостойкостью и возможностью работы в сложных условиях с применением большого количества смазки. Защита кожухом цепей и других элементов цепной передачи не обязательно, но рекомендуется, потому что при работе системы цепи издают громкие характерные звуки и являются элементом повышенной опасности.
Необходимым условием для эффективного и длительного использования цепной передачи нужно считать применение высококачественных всех элементов системы - звездочек, приводных валов и цепи в целом. Наличие дефекта в одном из звеньев цепи приводит к ухудшению качества всей цепи, и также может привести к разрушению оборудования или что еще хуже - появляется возможность получения производственной травмы.
При попытке замены цепной передачи на какой-то другой способ можно столкнуться с другими более существенными недостатками проектируемой системы. Поэтому даже в самом современном оборудовании, характеризующемся высокой мощностью, избежать цепной передачи не удается, поскольку гибкость цепной передачи и высокоэффективная возможность изменения направления передачи импульса при использовании цепи осуществляются наиболее оптимально.
Для изготовления приводных и транспортерных цепей используются сталь 10, сталь 20, сталь 40,
приводных цепей с шагом 9,525 — сталь У7, сталь 20Х ,
тяговых пластинчатых и грузовых пластинчатых цепей — сталь 45 и сталь 50.
Технология производства приводных роликовых цепей.
Приводные роликовые цепи это один из наиболее точных видов цепной продукции. К ним предъявляются особые, и достаточно жесткие требования, как к геометрическим размерам, так и параметрам термообработки.
Любая приводная роликовая цепь состоит всего из пяти деталей: наружная и внутренняя пластины, валик, втулка и ролик. Все они изготавливаются из конструкционных низко- и среднеуглеродистых сталей, например Сталь 20, Сталь 40 и т.п. В отдельных случаях, когда имеют место быть особые условия эксплуатации цепей, могут быть использованы легированные или нержавеющие марки сталей.
Составные части роликовых цепей.
На первый взгляд приводная роликовая цепь - это достаточно простой с точки зрения конструкции изделие. Однако ошибка в изготовлении любой из составных частей неизбежно приведет к невозможности эксплуатации всей цепи или же к существенному снижению ее ресурса.
- Пластина. Данная деталь изготавливается из стальных лент заданной толщины на многорядных и многопозиционных штампах. Такое оборудование позволяет добиться заданной точности размеров отверстий, которые сопрягаются с валиком и втулкой цепи.
- Валик. Валик цепи изготавливается из стального круга (проволоки) на отрубных станках. Предварительно, до операции рубки, металлопрокат проходит обязательную операцию волочения на волочильных станах. Это позволяет добиться точного заданного значения наружного диаметра.
- Втулка. Втулки цепей изготавливают сворачиванием их стальной ленты. В цепях крупных шагов, применяемых главным образом в нефтедобывающей промышленности, втулки могут быть изготовлены из трубы точного размера.
- Ролик. Основное назначение ролика в современной приводной цепи – это снижение износа зубьев звездочки. Ролик имеет цельную конструкцию и может изготавливаться как из металлической трубы, так и методом холодной высадки из прутка.
Технологические операции процесса производства.
Все детали до сборки проходят обязательную технологическую операцию галтовки и протирки (снятие заусенцев и т.п.), а так же операцию термообработки. В зависимости от марки цепи это может быть как объемная термообработка на всю глубину детали, так и цементация поверхностного слоя. В последнем случае твердость набирает лишь поверхностный слой при относительно мягкой сердцевине. Как правило, пластины цепей подвергаются объемной термообработке, тела вращений (валик, ролик, втулка) цементируют. Операция термообработки включает в себя два этапа: закалка при температуре 800-850 С и среднетемпературный отпуск при температуре 200-300 С. На первом этапе стальная деталь цепи набирает твердость в 60-65 HRC, на втором этапе при отпуске снимаются остаточные напряжения в металле и твердость понижается до значений, установленных нормативной документацией на цепь.
После термообработки детали цепей протирают, для того чтобы снять окалину, и подают на сборку. Цепи небольших шагов собираются заданной длины на станках-автоматах, после чего расклепываются на специальном приспособлении. В случае цепей больших шагов, 31,75 мм и более цепи могут собирать на гидравлических прессах, а в отдельных случаях даже полностью вручную.
После сборки и проведения всего необходимого комплекса приемо-сдаточных испытаний готовая цепь подвергается консервации. В большинстве случаев это обычное индустриальное масло, например И-20 с добавлением различных антикоррозионных присадок. В отдельных случаях, если это предусмотрено технологическим процессом изготовителя может применяться консистентная смазка.
Готовая цепь может храниться в сухих отапливаемых помещениях в течение года, после чего требуется обязательная повторная консервация. В противном случае возможно появление коррозии, нарушение шарнирности и иные повреждения, препятствующие ее нормальной эксплуатации.
Конструктивные особенности приводных цепей и звездочек
Приводные цепи и звезды главным образом применяются в качестве средства передачи вращения, от источника к рабочим элементам. Такой тип приводного механизма стандартизирован, что позволяет изготавливать взаимозаменяемые модели на разных заводах, в том числе и в Туле. Динамическая нагрузка снижена за счет малого размера шага, а шарниры износоустойчивого типа повышают долговечность изделий.
По особенностям структуры и нюансам изготовления цепи для приводной передачи следует подразделять на:
Согласно международному стандарту, параметрические данные должны быть кратны 1 дюйму, что при переводе составляет 25,4 мм.
Различия приводных цепей
Роликовые нормальной точности. Такая цепь имеет классическую конструкцию из пластин, выставленных в 2 ряда (может быть многорядной) и роликов, которые запрессованы между ними на втулках. Они выпускаются с шагом от 15,875 – 50,8.
Длиннозвенные роликовые имеют удвоенную длину шага. Стоимость и масса такой цепи отличается от обычного роликового варианта в меньшую сторону. Широкое применение получили в сельском хозяйстве с оборудованием малых оборотов.
Роликовые цепи изогнутого типа подразумевают применение в конструкции деформированных пластин. Такие особенности позволяют повысить стойкость при жестких динамических нагрузках (реверсы, раскачивание, удары и пр.).
Втулочные цепи имеют сходную с роликовым вариантом конструкцию. Однако снижение стоимости и массы также снижает и износоустойчивость такой продукции. Основное применение втулочных цепей – авто и мототехника (привод распределительного вала)
Зубчатые цепи представляют собой наборы пластин, которые соединяются промеж собой подвижной втулкой. Каждая единица отдельного звена (пластина) имеет впадины (зубцы), которые позволяют иметь жесткий зацеп с приводной звездой.
Крючковый тип цепей подразумевает только особую форму изготовления. Классические цепные звенья перекручиваются относительно друг друга под углом 60°. Дополнительных элементов в такой конструкции нет.
Втулочно-штырьевые цепи имеют простую разъемную конструкцию. Они собираются из отдельных звеньев, выполненных из чугуна посредством штырей. Каждый отрезок звеньевого соединения фиксируется при помощи шплинта.
При этом наибольшую распространенность получили цепи роликового типа. Основными преимуществами таких моделей является сниженная износоустойчивость на фоне высоких характеристик.
Маркировочный стандарт
Стандартизированная маркировка такой продукции для России и некоторых стран СНГ имеет такие указания по типам цепей:
ПРЛ – однорядная цепь роликового типа нормальной точности.
ПРИ – роликовая цепь, имеющая усиленную конструкцию за счет выгиба пластин.
ПРД – длиннозвенная цепь роликового типа конструкции.
ПРУ – однорядный роликовый тип цепи с усиленной конструкцией.
ПР – цепь роликовой конструкции повышенной точности.
ПВ – втулочный тип строения приводной цепи.
При этом может указываться рядность цепной конструкции. Данное значение выставляется перед маркировкой – 2ПР (двурядная) или 4ПР (четырехрядная).
Звездочки цепного привода
По собственным конструктивным параметрам звездочки для приводных цепей напоминают классические зубчатые колеса. Однако существуют некоторые особенности, которые указывают на значительные различия. По собственной форме они имеют приблизительно одинаковые параметры – форма подобрана в зависимости от типа цепи, а передаточное число является строго индивидуальной характеристикой для каждой отдельной машины в применении. Собственный профиль звезды для приводного механизма требует обособленного подхода по индивидуальным характеристикам цепи согласно ГОСТ 591-69 и ГОСТ 13576-81 (стандарт по зубчатым цепям). Они предусматривают такие типы звезд под цепную передачу:
Со смещением – промежуток между зубьями звездочки имеет 2 центра, смещенных относительно друг друга на 3% (0,03t). Используются для передач любого типа (без кинематической точности).
Для кинематически точных передач рекомендуется применять звезды, изготовленные из износоустойчивого металла без смещения центральной части впадин. Это обеспечивает максимальную точность совпадения передачи.
Профили зубьев имеют прямолинейную форму в случае использования цепей зубчатого типа. Во многом это упрощает изготовление звездочек для цепных приводов на основе зубчатой цепи.
Предельное количество зубьев у большей звездочки (передающей) для цепной передачи приводного усилия также имеет некоторые ограничения в зависимости от типа применяемой цепи:
втулочная – до 90;
роликовая – до 120;
зубчатая – до 140.
Также рекомендуется использовать звезды с нечетным количеством зубьев. Если рассматривать приемную сторону, то выбор числа имеет более обширные значения. По материалу звездочки наиболее часто изготавливают из высокопрочного чугуна с дополнительной закалкой. Также нередко применяется сталь высокой прочности с условием закалки с последующим отпуском. Для снижения шума возможно изготовление звездочек металлопластмассовой конструкции.
Окончательный выбор конкретного типа приводной передачи на цепной конструкции, необходимо осуществлять, опираясь на расчетные данные и табличные значения характеристик цепей по ГОСТ стандарту. Тульский завод цепей, производит все типы комплектующих для цепного привода в соответствии с принятыми стандартами. Заказать продукцию возможно на сайте компании по каталогу или в офисе официального представительства.
Типы приводных цепей
Изделие представляет собой соединенный набор из множества одинаковых металлических элементов – роликов, пластин, шарниров. Готовая конструкция подвижная и гибкая, обеспечивает передачу вращающего момента. Приводные цепи используются в составе многих механизмов, в технике на протяжении десятков лет, что объясняется высоким КПД (до 98 процентов), а также надежной и простой конструкцией. Условие продолжительной эксплуатации без поломок и частой замены изношенных элементов – своевременная смазка узлов в соответствии с рекомендациями производителя.
Разновидности приводных цепей
По конструкционному исполнению подразделяются на три больших категории. Особенности каждого вида приводных цепей:
Роликовые. Содержат внутренние (соединены с втулками неподвижно) и наружные звенья. Шарнирное соединение обеспечивается за счет валиков, которые проходят через втулки и соединены с внешними пластинами. Количество рядов – от 1 до 4, звеньев – только четное число.
Втулочные. Однорядные или двухрядные цепи без роликов. Стоимость ниже, чем у роликовых, но разнообразия по шагу нет, он стандартный (9,525 миллиметров у ПВ).
Зубчатые. Оснащаются направляющими и основными пластинами (обеспечивают соответственно центровку цепи и соединение со звездочкой). Скоростные характеристики лучше в сравнении с втулочными и роликовыми разновидностями. Минус такой конструкции – значительный вес, что уменьшает набор вариантов эксплуатации.
Основные параметры и стандарты
расстояние, разделяющее внутренние пластины;
значения разрушающей нагрузки;
диаметр штифтов, роликов.
В разных стандартах используются различные единицы измерения для шага. В российском ГОСТ – миллиметры, в ISO и ANSI – дюймы. Отличия есть и в требованиях к маркировке – российским стандартом предусмотрено указание разрушающей нагрузки, что не требуется в Европе и США. Приобретая оборудование, нужно учитывать отличия между продукцией отечественных и зарубежных компаний-производителей, так как цепи не всегда совместимы, взаимозаменяемы.
Преимущества приводных цепей
Повсеместное распространение данной продукции объясняется следующими факторами:
Плавность хода, без рывков и заклиниваний.
Износоустойчивость, при условии регулярной и достаточной смазки.
Высокий КПД, так как передача энергии с вала на вал происходит с минимальными потерями.
Возможность ремонта – чтобы вернуть неисправную цепь в рабочее состояние, достаточно заменить поврежденные звенья.
Преимущество втулочной цепи в сравнении с роликовой – меньший вес (слабее механические воздействия). Также нет строгих требований по смазке, тогда как ролики нужно регулярно смазывать, чтобы уменьшить трение и сопутствующий износ.
Сферы эксплуатации
Приводные цепи применяются во множестве хозяйственных отраслей, в промышленном оборудовании, транспортных средствах. Подробнее о сферах эксплуатации:
Широкое распространение получили роликовые приводы, которые используются для перемещения полотна конвейерных линий. Изготавливаются из нержавеющей стали специальных марок, так как применение смазки не допускается (есть риск, что смазочный материал попадет на продукцию, перемещаемую конвейером).
Читайте также: