ТЯГОВАЯ РАЗБОРНАЯ ЦЕПЬ Российский патент 2002 года по МПК F16G13/14 

Изобретение относится к составным частям транспортирующих машин, а именно к гибкому тяговому элементу конвейеров - цепи.

Для обеспечения надежной работы конвейера его тяговый элемент должен обладать гибкостью, обеспечивающей свободное огибание звездочек малого диаметра, прочностью в сочетании с малой собственной массой, простотой и технологичностью изготовления, долговечностью при работе в тяжелых условиях, иметь малое удлинение при нагрузке; обеспечить удобство крепления несущих и ходовых деталей (Спиваковский А.О., Дьячков В.К. Транспортирующие машины. - М.: Машиностроение, 1983. - С. 35).

Стандарт (ГОСТ 588-81. Цепи тяговые пластинчатые. Технические условия) устанавливает типы тяговых пластинчатых цепей, в том числе роликовых, как неразборные, так и разборные. Однако шарниры указанных цепей относятся к закрытому типу. Как известно, обеспечение шарнирности и улучшение работоспособности в сыпучих средах дают конструкции цепей с открытыми шарнирами, способными к самоочистке. К таким стандартным конструкциям относятся цепи тяговые разборные: холодноштампованные и кованые (Спиваковский А.О., Дьячков В.К. Транспортирующие машины... - С. 42-44).

В качестве прототипа принята тяговая разборная цепь типа Р1 - с вращающимися валиками (холодноштампованная) (ГОСТ 589-85. Цепи тяговые разборные. Технические условия).

Каждая секция цепи состоит из двух одинаковых внутренних и двух наружных звеньев, соединенных шарнирно валиком. Односторонность опорной поверхности шарниров и заданные зазоры обеспечивают угол поворота звеньев в плоскости осей шарниров не менее 3^o (ГОСТ 589-85. - С. 8). По данным (Готовцев А.А., Котенок И. П. Проектирование цепных передач: Справочник. 2-е изд. - М.: Машиностроение, 1982. - С. 26), вращающийся валик имеет меньший износ, чем фиксированный у кованой цепи.

У последних двух типов цепей (ГОСТ 589-85) передача тягового усилия от зубьев звездочки к тыльной части внутренних звеньев осуществляется со скольжением. Это повышает износ сопрягаемых поверхностей и увеличивает силы трения.

Задача - уменьшение сил трения в зонах зацепления деталей тяговой разборной холодноштампованной цепи с зубьями звездочек, сокращение количества деталей, обеспечение технологичности изготовления деталей их при условии возможности поворота звеньев в плоскости осей шарниров.

Технический результат достигается путем объединения положительных признаков тяговых пластинчатых роликовых цепей (качение ролика по профилю зуба, уменьшающее силы трения и износ) и тяговых разборных (открытый шарнир, простота конструкции).

Изобретение поясняется чертежами, где фиг.1 - главный вид, фиг.2 - вид сверху, фиг.3 - схема сборки-разборки.

Тяговая разборная цепь состоит из звеньев 1, в виде холодноштампованных пластин, и валиков 2. Валик имеет две проточки диаметром d₁ на концах, в которые установлены звенья (внутренние и наружные - одинаковой конструкции). Валик, вращающийся, обеспечивает шарнирность соединения звеньев, как у стандартной цепи, и, кроме того, обкатку профиля зуба. Последняя особенность уменьшает силы трения в контактных зонах, так как трение скольжения (у стандартной цепи) заменяется трением качения. По торцам средней части валика выполнены фаски под углом α.
Звено изготавливается холодной штамповкой из полос листовой стали шириной С. При этом по внешним радиусам cкруглений образуются лыски (по кромкам полосы), что уменьшает периметр и соответственно усилие штамповки, а коэффициент использования материала повышается. Односторонность опорной поверхности шарниров, заданные зазоры и фаски обеспечивают угол поворота звеньев в полости осей шарниров ψ. Ступенчатая просечка звена обеспечивает сборку-разборку цепи. При этом внешние звенья должны быть установлены по нормали к соседним внутренним звеньям, и в просечку шириной b вводится валик. Для других положений звеньев исключается самопроизвольное разъединение, в том числе ненатянутой цепи.

Но, чтобы исключить влияние осевых зазоров между звеньями в проточках валика, предпочтительно выполнение условия
C-t≥(t+b)/2,
где С - длина звена;
t - шаг цепи;
b - ширина просечки в месте ввода валика.

При этом внешние звенья стопорятся буртиками валиков только по узкой просечке, и поэтому не могут сняться с цапф валиков.

Для обеспечения сборки необходимо также выдерживать соотношения
В≤t/2, g>d,
где В - ширина звена;
g - высота просечки;
d - диаметр валика.

Отметим, что для повышения тягового усилия цепи вместо одного звена толщиной S можно установить набор пластин, расширяя проточки валика. В зависимости от назначения передачи с данной цепью могут применяться соответствующие звездочки, в частности звездочки для пластинчатых цепей (ГОСТ 592-81. Звездочки для пластинчатых цепей. Методы расчета и построения профиля зубьев. Предельные отклонения).

По данному изобретению реализовано изготовление тяговых разборных цепей конвейеров питателей дорожных машин для распределения песчано-соляной смеси.

Основные параметры:
Шаг расчетный t, мм - 80
Шаг зацепления Т_ц, мм - 160
Ширина звена В, мм - 40
Расстояния между звеньями В_вн, мм - 32
Длина валика l, мм - 68
Нагрузка, кН:
пробная Q_пр - 45
разрушающая Q_p - ≥75
Удлинение общее, %:
при Q_пр, не более - 1,8
при Q_p, не менее - 4,5
Масса 1 м цепи, кг - 5,61
Длина цепи L, мм - 8320
Основные размеры:
Диаметр валика d, мм - 22_-013
Диаметр проточки d₁, мм - 16_-0,18
Ширина проточки, мм - 13,5
Длина звена С, мм - 124
Высота просечки g, мм - 22,5
Ширина просечки b, мм - 9
Угол поворота звеньев в плоскости осей шарниров ψ,^o - 3
Ширина узкой части просечки, мм - 16,5
Материалы:


Термообработка: валика - объемная закалка 25...30 HRC_э; звена - в состоянии поставки материала.

Второй вариант исполнения: каждое звено толщиной S=8 мм выполнено из двух пластин толщиной по 4 мм (Ст3сп). Соответственно ширина проточки принималась равной 17 мм, а длина валика l=76 мм.

Таким образом, используя результаты изобретения, решены следующие производственные задачи:
1. Вследствие простоты конструкции и технологичности установлена на производство разборная цепь на неспециализированном (по цепям) предприятии.

2. Сокращена номенклатура деталей.

3. Звенья цепи могут быть составными (по толщине) в зависимости от наличия материала.

4. Изготовлены литьем звездочки из серого чугуна, так как уменьшены силы трения и износ по сопрягаемым поверхностям.

5. Получены положительные результаты испытаний и эксплуатации цепей.

Изобретение относится к составным частям транспортирующих машин, а именно к гибкому тяговому элементу конвейеров - цепи. Тяговая разборная цепь включает наружные и внутренние звенья, соединенные расположенными в просечках звеньев цепи вращающимися валиками, выполненными с двумя проточками на концах, в которых установлены наружные звенья цепи. Внутренние звенья цепи также установлены в проточках валиков, расположенных с возможностью взаимодействия с зубьями звездочек, при этом соблюдается следующее условие: C-t ≥(t + b)/2, где С - длина звена; t - шаг цепи; b - ширина просечки в месте ввода валика при сборке. Наружные и внутренние звенья выполнены одинаковыми. Повышаются эксплуатационные возможности и надежность работы цепи. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Тяговая разборная цепь, включающая наружные и внутренние звенья, соединенные расположенными в просечках звеньев цепи вращающимися валиками, выполненными с двумя проточками на концах, в которых установлены наружные звенья цепи, отличающаяся тем, что внутренние звенья цепи также установлены в проточках валиков, расположенных с возможностью взаимодействия с зубьями звездочек, при этом соблюдается следующее условие:
C - t ≥ (t + b)/2,
где С - длина звена;
t - шаг цепи;
b - ширина просечки в месте ввода валика при сборке. 2. Цепь по п. 1, отличающаяся тем, что наружные и внутренние звенья выполнены одинаковыми.