Роликовые цепи: конструкция и принцип работы
Роликовые цепи широко используются в различных отраслях промышленности и техники. Они применяются повсеместно - от конвейеров на производстве до мотоциклетных трансмиссий. В этой всеобъемлющей статье мы подробно рассмотрим устройство роликовых цепей, их классификацию и особенности применения.
Конструкция и принцип работы роликовых цепей
Роликовая цепь состоит из отдельных шарнирно соединенных звеньев двух типов - внутренних и наружных. Внутренние звенья имеют две пластины, соединенные осями с установленными на них свободно вращающимися роликами. В наружных звеньях пластины соединены пальцами, которые проходят через втулки внутренних звеньев.
При работе цепи ролики катятся по зубьям звездочек, заменяя трение скольжения трением качения. Это повышает КПД передачи и уменьшает износ звездочек и самой цепи.
В отличие от зубчатых и втулочных цепей, в роликовых цепях контакт c зубьями звездочки происходит только через ролики, а не по всей ширине звена. Это также снижает трение и повышает эффективность передачи.
Классификация и маркировка роликовых цепей
Роликовые цепи классифицируют:
- По числу рядов звеньев: Однорядные Двухрядные Трехрядные Четырехрядные
- По исполнению звеньев: С прямыми пластинами С изогнутыми пластинами (повышенная эластичность)
- По типу соединения: Неразборные Разборные (с разъемными звеньями)
Существуют отечественные ГОСТы и зарубежные стандарты на роликовые цепи - ISO, ANSI, DIN и др. Они регламентируют основные параметры цепей:
- Шаг цепи
- Расстояние между внутренними пластинами
- Прочность (разрушающая нагрузка)
- Точность изготовления
Системы маркировки в разных стандартах отличаются и могут содержать до 15 знаков с указанием всех параметров. Например, в ГОСТе обозначение выглядит так:
Цепь ПР-12,7-1820 ГОСТ 13568-97
Где ПР - приводная роликовая, 12,7 - шаг цепи в мм, 1820 - разрушающая нагрузка в кгс.
Материалы для изготовления роликовых цепей
Основной материал для роликовых цепей - углеродистая и легированная сталь. Применяются следующие разновидности стальных цепей:
- Цепи из конструкционной углеродистой стали
- Цепи из легированной инструментальной стали
- Цепи из высокопрочной стали
Для работы в агрессивных средах и пищевой промышленности используют роликовые цепи из нержавеющей стали. Для обеспечения высокой коррозионной стойкости применяются высоколегированные хромоникелевые и хромомарганцевые стали.
В некоторых случаях для снижения массы и инерционности цепи изготавливают из алюминиевых и титановых сплавов. Однако применение цветных металлов ограничено из-за их низкой износостойкости.
Для увеличения защиты от коррозии и контактного износа цепи могут покрываться цинком (оцинковка) или никелем (никелирование).
Области применения роликовых цепей
Роликовые цепи широко используются в самых разных областях. Рассмотрим некоторые типичные сферы применения.
Промышленное оборудование
В промышленности роликовые цепи работают в качестве приводных элементов конвейеров, подъемно-транспортного оборудования, текстильных машин, деревообрабатывающих станков и многого другого. Пример - цепной привод ленточного конвейера на металлургическом заводе.
Транспортные средства
Роликовые цепи широко используются в трансмиссиях мотоциклов, мотороллеров, квадроциклов. В автомобилях применяются для привода распределительного вала, а также вспомогательных агрегатов.
Сельхозтехника
В сельскохозяйственных машинах роликовые цепи работают в трансмиссиях тракторов, комбайнов, кормоуборочных комплексов.
Горная промышленность
В горнодобывающей отрасли роликовые цепи применяются в конвейерах, подъемниках, проходческих комбайнах, буровых установках.
Нефтегазовая отрасль
В нефтегазовом секторе роликовые цепи используются в цепных приводах буровых вышек, насосов, трубоукладчиков.
Стационарные механизмы
Роликовые цепи широко применяются в различных стационарных механизмах - приводах машин и оборудования, подъемных устройствах, конвейерах.
Эксплуатация и обслуживание роликовых цепей
Для обеспечения надежной работы роликовых цепей необходимо регулярное обслуживание. Рассмотрим основные моменты.
Смазка цепей
Роликовые цепи нуждаются в постоянной смазке, чтобы уменьшить трение и износ. Для этих целей используют:
- Консистентные смазки на основе лития или кальция
- Аэрозольные смазки-присадки на масляной основе
- Масляные ванны при работе цепи в закрытом корпусе
Регулярная очистка
Необходимо периодически очищать цепь от грязи, пыли, остатков старой смазки, используя керосин или специальные моющие растворы.
Контроль износа
Следует регулярно проверять цепь на наличие износа, ослабления натяжения, деформаций. При превышении предельных значений цепь необходимо заменить.
Защитные устройства
Для увеличения срока службы целесообразно использовать защитные кожухи, натяжные устройства, ограничивающие возможность попадания загрязнений и предотвращающие проскальзывание цепи.
Правильный монтаж и демонтаж
Монтаж и демонтаж цепи следует производить с использованием специальных инструментов, например, цепных выжимок. Это позволит избежать повреждения звеньев.
Соблюдение всех правил эксплуатации и обслуживания позволит значительно увеличить срок службы роликовых цепей.