Приводные втулочные цепи ГОСТ 13568-97: конструкция и применение
Приводные втулочные цепи по ГОСТ 13568-97 — это тяговые элементы цепных передач, в которых шарнир образован непосредственно втулкой, напрессованной на валик. В отличие от роликовых цепей, втулочные модификации не имеют роликов, что снижает массу погонного метра и стоимость конструкции при сохранении способности передавать значительные нагрузки. Исполнение по ГОСТ 13568-97 регламентирует геометрию звеньев, шаг, диаметры валиков и втулок, а также разрушающую нагрузку для типоразмеров с шагом от 8 до 63,5 мм.
Отсутствие ролика уменьшает количество деталей в шарнире, что повышает жёсткость цепи и снижает её растяжение под нагрузкой. Однако контакт втулки с зубьями звездочки сопровождается трением скольжения, поэтому втулочные цепи применяют при умеренных скоростях — до 4 м/с — и в передачах, где допустим повышенный износ контактной пары. По ГОСТ 13568-97 втулочные цепи изготавливают в двух исполнениях: нормальной точности (ПВ) и повышенной прочности (ПВП), отличающихся значениями разрушающей нагрузки и допусками на шаг.
Конструктивные особенности и материалы
Звенья втулочной цепи собираются из внутренних и наружных пластин. Во внутренние пластины запрессованы втулки, через которые проходит валик наружного звена. Такая схема обеспечивает шарнирное соединение с возможностью относительного поворота звеньев при набегании на звездочку. Пластины штампуются из среднеуглеродистой легированной стали с последующей термической обработкой до твёрдости 32–44 HRC. Валики и втулки цементуются и закаливаются до твёрдости поверхности 55–60 HRC, что обеспечивает износостойкость шарнира в условиях абразивного изнашивания.
Стандарт ГОСТ 13568-97 устанавливает два типа соединения звеньев: шплинтовое и с расклёпкой валиков. Шплинтовое исполнение допускает разборку цепи для замены изношенных элементов, расклёпанное — обеспечивает неразъёмную конструкцию с повышенной надёжностью при ударных нагрузках. Для агрессивных сред и пищевых производств выпускаются модификации из коррозионностойких сталей, однако базовое исполнение по ГОСТ 13568-97 предполагает работу в среде с нейтральной кислотностью при температуре от –30 до +150 C.
Типоразмерный ряд и нагрузочная способность
Основным геометрическим параметром втулочной цепи является шаг — расстояние между осями соседних валиков. ГОСТ 13568-97 нормирует шаги от 8 до 63,5 мм, при этом для каждого типоразмера установлены разрушающая нагрузка и масса одного погонного метра. Цепи с шагом до 19,05 мм применяются в приводах малой мощности, типоразмеры с шагом 25,4–38,1 мм — в средних передачах, а цепи с шагом 44,45 мм и более — в тяжёлом машиностроении.
| Обозначение | Шаг, мм | Разрушающая нагрузка, кН | Масса 1 м, кг | Тип соединения |
|---|---|---|---|---|
| ПВ-12,7-10 | 12,7 | 10,0 | 0,65 | шплинтовое |
| ПВ-19,05-25,4 | 19,05 | 25,4 | 1,52 | шплинтовое |
| ПВ-25,4-60 | 25,4 | 60,0 | 2,57 | расклёпанное |
| ПВ-38,1-127 | 38,1 | 127,0 | 5,61 | расклёпанное |
Выбор типоразмера выполняется по расчётной нагрузке с учётом коэффициента эксплуатации, который зависит от характера нагрузки, типа натяжного устройства и условий смазывания. При ударных нагрузках и частых реверсах рекомендуется применять цепи исполнения ПВП с повышенной разрушающей нагрузкой. Для передач с межосевым расстоянием более 1,5 м необходимо предусматривать натяжные звёздочки и регулируемое натяжение.
Применение в промышленном оборудовании
Втулочные цепи ГОСТ 13568-97 востребованы в приводах, где роликовые цепи избыточны по массе или стоимости, а зубчатые ремни не обеспечивают требуемой прочности. Основные области применения:
- приводы конвейеров и рольгангов в металлургическом и горнодобывающем производстве;
- транспортёры сельскохозяйственных машин — зерноуборочных комбайнов, кормораздатчиков, элеваторов;
- цепные передачи строительной техники — бетоносмесителей, подъёмников, транспортеров;
- приводы рабочих органов деревообрабатывающих и брикетировочных станков;
- цепные муфты и тормозные устройства грузоподъёмных механизмов;
- передачи в текстильном и упаковочном оборудовании с умеренными скоростями.
При проектировании передачи с втулочной цепью необходимо учитывать число зубьев звёздочек — минимальное значение для ведущей звездочки составляет 12–14 зубьев при скорости до 2 м/с и 17–20 зубьев при скорости до 4 м/с. Увеличение числа зубьев снижает динамические нагрузки и износ шарниров. Смазывание цепей выполняется капельным или ванным способом с использованием вязких масел, обеспечивающих образование клина в шарнире.
Вопросы и ответы
Чем втулочная цепь отличается от роликовой по ГОСТ 13568-97?
Втулочная цепь не имеет роликов на втулках, поэтому её масса ниже, а стоимость меньше. Однако контакт втулки с зубом звездочки происходит трением скольжения, что ограничивает скорость передачи до 4 м/с и снижает ресурс при абразивном загрязнении.
Как расшифровывается обозначение ПВ-25,4-60?
ПВ — приводная втулочная цепь нормальной точности, 25,4 — шаг в миллиметрах, 60 — разрушающая нагрузка в килоньютонах. Исполнение ПВП обозначает повышенную прочность с увеличенной разрушающей нагрузкой при том же шаге.
Какие допуски на шаг установлены ГОСТ 13568-97?
Для цепей нормальной точности допуск на шаг составляет 0,15 % от номинального значения, для цепей повышенной прочности — 0,10 %. Это обеспечивает равномерное распределение нагрузки по зубьям звездочки.
Можно ли использовать втулочную цепь при ударных нагрузках?
Да, для таких условий предназначено исполнение ПВП с увеличенной разрушающей нагрузкой и расклёпанным соединением валиков. Дополнительно рекомендуется снижать рабочую нагрузку до 60–70 % от номинальной.
