Тяговые цепи для конвейеров: типы, шаг, разрушающая нагрузка и запас прочности

Тяговая цепь подбирается не «по внешнему виду похожей», а по набору из пяти-шести размеров и одной расчётной величины. Ошибка в любом из них означает либо быстрый износ, либо обрыв под нагрузкой. Разбираем, что именно замеряют и как из разрушающей нагрузки получить допустимое рабочее натяжение.

Типы цепей и где они работают

Практическое различие роликовой и втулочной цепи: ролик перекатывается по зубу и снижает износ, но в запылённой или горячей среде закисает и превращается в неподвижную втулку с ускоренным износом зуба. Поэтому в цементных, литейных и подобных производствах втулочная цепь нередко служит дольше «более совершенной» роликовой.

Разрушающая нагрузка и запас прочности

Это место, где чаще всего ошибаются. Разрушающая нагрузка — не рабочая. Она указывает усилие, при котором цепь разрушается на испытании, и в эксплуатации никогда не используется целиком.

Допустимое рабочее натяжение получают делением разрушающей нагрузки на коэффициент запаса:

Пример логики: если цепь имеет разрушающую нагрузку 100 кН, то при ударной загрузке допустимое рабочее натяжение составит порядка 10–12 кН, а не 100 и не 50. Подбор «с запасом в два раза» — типичная и опасная ошибка.

К расчётному натяжению добавляют сопротивление трения по трассе, вес самой цепи на наклонных участках и пусковые нагрузки, которые заметно выше установившихся.

Что замерить, если паспорта нет

Порядок снятия размеров со старой цепи — по наименее изношенному участку, иначе все размеры уйдут в плюс.

Шаг обязан совпадать со звёздочкой точно. Даже небольшое расхождение приводит к тому, что нагрузка вместо распределения по нескольким зубьям ложится на один: зуб срабатывается за недели. Именно поэтому цепь и звёздочки рассматривают как единый комплект — подробно разобрано в статье про признаки износа конвейерной цепи.

Материал и исполнение под среду

• Закалённые валики и втулки — базовое требование для абразивных сред; без закалки шарнир вырабатывается кратно быстрее.
• Нержавеющее исполнение — пищевые производства, влажные и химически агрессивные среды.
• Термостойкое исполнение — печи, зоны охлаждения клинкера; обычная смазка при высокой температуре испаряется, поэтому применяют цепи, рассчитанные на сухую работу.
• Оцинковка — уличные и влажные трассы; на абразиве покрытие стирается быстро и заметного эффекта не даёт.

Порядок подбора

1. Определить тип конвейера и характер нагрузки — равномерная, ударная, реверсивная. 2. Рассчитать рабочее натяжение с учётом трения, уклона и пусковых нагрузок. 3. Умножить на коэффициент запаса и получить требуемую разрушающую нагрузку. 4. Снять геометрию со старой цепи или из паспорта. 5. Сверить шаг со звёздочками и оценить их состояние. 6. Выбрать исполнение под температуру, влажность и абразивность среды.

Практические выводы

• Разрушающая нагрузка делится на коэффициент запаса 6–10; использовать её как рабочую нельзя.
• Пусковые нагрузки заметно выше установившихся, и их учитывают в расчёте.
• Размеры со старой цепи снимают по наименее изношенному участку.
• Шаг цепи и звёздочки обязан совпадать точно, иначе нагрузка ложится на один зуб.
• В запылённых и горячих средах втулочная цепь часто служит дольше роликовой: ролик закисает.

Подбор тяговых цепей, приводных цепей и транспортёров — в разделе цепной продукции ElevenGate. Поставка оптом под объём производства. Смежные материалы: признаки износа конвейерной цепи, маркировка приводной цепи и клинкерный транспортёр.

Частые вопросы

Как подобрать тяговую цепь для конвейера?

Определить характер нагрузки, рассчитать рабочее натяжение с учётом трения и пусковых нагрузок, умножить его на коэффициент запаса 6–10 и получить требуемую разрушающую нагрузку. Затем снять геометрию со старой цепи: шаг, диаметр валика и ролика, ширину между внутренними пластинами, высоту пластины.

Чем разрушающая нагрузка отличается от рабочей?

Разрушающая — это усилие, при котором цепь рвётся на испытании. Рабочее натяжение получают делением её на коэффициент запаса: 6–7 при спокойной нагрузке, 8–10 при ударной и абразивной, 10 и выше там, где обрыв опасен для людей. Использовать разрушающую нагрузку как рабочую нельзя.

Какие размеры нужны для подбора цепи без паспорта?

Шаг между центрами валиков, диаметр валика, диаметр ролика или катка, ширина между внутренними пластинами, высота и толщина пластины, общая ширина цепи и тип присоединения скребков. Замеры снимают с наименее изношенного участка, иначе все размеры окажутся завышенными.

Чем втулочная цепь отличается от роликовой?

У роликовой на втулке установлен ролик, который перекатывается по зубу звёздочки и снижает износ. В запылённых и горячих средах ролик закисает и перестаёт вращаться, поэтому втулочная цепь без ролика там нередко служит дольше.

Обязательно ли менять звёздочки при замене цепи?

Если шаг звёздочки уже выработан под старую вытянутую цепь, новая цепь будет получать ударную нагрузку и вытянется за месяцы. Звёздочки дефектуют при каждой замене цепи, а при крючкообразной форме зубьев меняют вместе с ней.