Применяемые материалы и цепи

5.1 Типы цепей для конвейеров

В цепных конвейерах используются различные типы цепей, выбор которых зависит от условий эксплуатации, нагрузки и требований к долговечности.

5.1.1 Роликовые цепи (Roller Chains)

Роликовые цепи стандартизированы по ANSI/ASME B29.1 и широко используются в различных приложениях благодаря своей универсальности и доступности.

Конструкция роликовых цепей

Роликовая цепь состоит из следующих элементов:

• Внутренние пластины — соединены с втулками.
• Внешние пластины — соединены с валиками.
• Втулки — обеспечивают шарнирное соединение.
• Валики — проходят через втулки и соединяют внешние пластины.
• Ролики — вращаются на втулках и обеспечивают контакт с зубьями звёздочек.

Стандарты роликовых цепей

Роликовые цепи стандартизированы по ANSI/ASME B29.1 и обозначаются номером, который указывает на шаг цепи в восьмых долях дюйма. Например:

• ANSI 40 — шаг 1/2 дюйма (12,7 мм)
• ANSI 50 — шаг 5/8 дюйма (15,875 мм)
• ANSI 60 — шаг 3/4 дюйма (19,05 мм)
• ANSI 80 — шаг 1 дюйм (25,4 мм)
• ANSI 100 — шаг 1 1/4 дюйма (31,75 мм)
• ANSI 120 — шаг 1 1/2 дюйма (38,1 мм)
• ANSI 140 — шаг 1 3/4 дюйма (44,45 мм)
• ANSI 160 — шаг 2 дюйма (50,8 мм)
• ANSI 200 — шаг 2 1/2 дюйма (63,5 мм)
• ANSI 240 — шаг 3 дюйма (76,2 мм)

Применение роликовых цепей

Роликовые цепи используются в следующих типах цепных конвейеров:

• Скребковые конвейеры малой и средней мощности
• Пластинчатые конвейеры
• Конвейеры с низкой и средней скоростью движения
• Конвейеры с умеренными нагрузками

5.1.2 Втулочные цепи (Bushing Chains)

Втулочные цепи похожи на роликовые, но без внешних роликов, что делает их более компактными.

Конструкция втулочных цепей

Втулочная цепь состоит из следующих элементов:

• Внутренние пластины — соединены с втулками.
• Внешние пластины — соединены с валиками.
• Втулки — обеспечивают шарнирное соединение и контакт с зубьями звёздочек.
• Валики — проходят через втулки и соединяют внешние пластины.

Применение втулочных цепей

Втулочные цепи используются в следующих типах цепных конвейеров:

• Скребковые конвейеры малой мощности
• Конвейеры с ограниченным пространством
• Конвейеры с низкой скоростью движения
• Конвейеры с лёгкими и средними нагрузками

5.1.3 Пластинчатые цепи (Plate Chains)

Пластинчатые цепи состоят из пластин, соединённых шарнирно, и используются для тяжёлых условий работы.

Конструкция пластинчатых цепей

Пластинчатая цепь состоит из следующих элементов:

• Пластины — плоские или фасонные элементы, образующие основу цепи.
• Шарниры — обеспечивают соединение пластин и возможность изгиба цепи.
• Валики — проходят через шарниры и соединяют пластины.

Типы пластинчатых цепей

Пластинчатые цепи могут быть различных типов:

• Плоские пластинчатые цепи — с плоскими пластинами.
• Фасонные пластинчатые цепи — с пластинами специальной формы.
• Шарнирные пластинчатые цепи — с шарнирным соединением пластин.

Применение пластинчатых цепей

Пластинчатые цепи используются в следующих типах цепных конвейеров:

• Пластинчатые конвейеры
• Конвейеры для тяжёлых условий работы
• Конвейеры с высокими нагрузками
• Конвейеры для абразивных материалов

5.1.4 Сварные цепи (Welded Chains)

Сварные цепи имеют высокую прочность и используются для транспортировки тяжёлых материалов.

Конструкция сварных цепей

Сварная цепь состоит из следующих элементов:

• Звенья — элементы цепи, соединённые сваркой.
• Шарниры — обеспечивают соединение звеньев и возможность изгиба цепи.

Типы сварных цепей

Сварные цепи могут быть различных типов:

• Круглозвенные сварные цепи — с круглыми звеньями.
• Плоскозвенные сварные цепи — с плоскими звеньями.
• Комбинированные сварные цепи — с комбинацией различных типов звеньев.

Применение сварных цепей

Сварные цепи используются в следующих типах цепных конвейеров:

• Конвейеры для тяжёлых условий работы
• Конвейеры с высокими нагрузками
• Конвейеры для абразивных материалов
• Конвейеры с высокой температурой эксплуатации

5.1.5 Комбинированные цепи (Combination Chains)

Комбинированные цепи сочетают элементы различных типов цепей для достижения определённых характеристик.

Конструкция комбинированных цепей

Комбинированная цепь может сочетать элементы роликовых, втулочных, пластинчатых и сварных цепей в зависимости от требуемых характеристик.

Применение комбинированных цепей

Комбинированные цепи используются в следующих типах цепных конвейеров:

• Конвейеры со специфическими требованиями
• Конвейеры с комбинированными нагрузками
• Конвейеры с особыми условиями эксплуатации

5.2 Материалы цепей

Цепи для конвейеров изготавливаются из различных материалов, выбор которых зависит от условий эксплуатации, нагрузки и требований к долговечности.

5.2.1 Углеродистая сталь

Углеродистая сталь является наиболее распространённым материалом для изготовления цепей, обеспечивающим хорошее сочетание прочности, износостойкости и стоимости.

Типы углеродистой стали

Для изготовления цепей используются следующие типы углеродистой стали:

• Низкоуглеродистая сталь — для цепей с низкими нагрузками.
• Среднеуглеродистая сталь — для цепей с средними нагрузками.
• Высокоуглеродистая сталь — для цепей с высокими нагрузками.

Характеристики углеродистой стали

Углеродистая сталь обладает следующими характеристиками:

• Прочность — зависит от содержания углерода и термообработки.
• Износостойкость — зависит от твёрдости поверхности.
• Коррозионная стойкость — низкая, требует защитного покрытия.
• Стоимость — относительно низкая.

Применение углеродистой стали

Углеродистая сталь используется для изготовления следующих типов цепей:

• Роликовые цепи
• Втулочные цепи
• Пластинчатые цепи
• Сварные цепи

5.2.2 Легированная сталь

Легированная сталь используется для повышенных нагрузок и скоростей, обеспечивая большую прочность и долговечность.

Типы легированной стали

Для изготовления цепей используются следующие типы легированной стали:

• Хромистая сталь — для повышенной износостойкости.
• Хромоникелевая сталь — для повышенной прочности и коррозионной стойкости.
• Хромомолибденовая сталь — для высоких нагрузок и температур.

Характеристики легированной стали

Легированная сталь обладает следующими характеристиками:

• Прочность — выше, чем у углеродистой стали.
• Износостойкость — выше, чем у углеродистой стали.
• Коррозионная стойкость — зависит от состава, обычно выше, чем у углеродистой стали.
• Стоимость — выше, чем у углеродистой стали.

Применение легированной стали

Легированная сталь используется для изготовления следующих типов цепей:

• Роликовые цепи для высоких нагрузок
• Пластинчатые цепи для тяжёлых условий работы
• Сварные цепи для высоких нагрузок
• Цепи для высоких скоростей

5.2.3 Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь применяется в условиях повышенной влажности или при транспортировке коррозионно-активных материалов.

Типы нержавеющей стали

Для изготовления цепей используются следующие типы нержавеющей стали:

• Аустенитная нержавеющая сталь (AISI 304, 316) — для высокой коррозионной стойкости.
• Мартенситная нержавеющая сталь (AISI 410, 420) — для повышенной прочности и износостойкости.
• Дуплексная нержавеющая сталь — для сочетания высокой прочности и коррозионной стойкости.

Характеристики нержавеющей стали

Нержавеющая сталь обладает следующими характеристиками:

• Прочность — зависит от типа, обычно ниже, чем у легированной стали.
• Износостойкость — зависит от типа, обычно ниже, чем у легированной стали.
• Коррозионная стойкость — высокая.
• Стоимость — высокая.

Применение нержавеющей стали

Нержавеющая сталь используется для изготовления следующих типов цепей:

• Цепи для пищевой промышленности
• Цепи для работы во влажной среде
• Цепи для транспортировки коррозионно-активных материалов
• Цепи для работы в агрессивных средах

5.2.4 Специальные сплавы

Специальные сплавы используются для особых условий эксплуатации, например, при высоких температурах или в агрессивных средах.

Типы специальных сплавов

Для изготовления цепей используются следующие типы специальных сплавов:

• Жаропрочные сплавы — для работы при высоких температурах.
• Износостойкие сплавы — для работы с абразивными материалами.
• Коррозионностойкие сплавы — для работы в агрессивных средах.

Характеристики специальных сплавов

Специальные сплавы обладают следующими характеристиками:

• Прочность — зависит от состава, обычно высокая.
• Износостойкость — зависит от состава, обычно высокая.
• Коррозионная стойкость — зависит от состава, обычно высокая.
• Стоимость — очень высокая.

Применение специальных сплавов

Специальные сплавы используются для изготовления следующих типов цепей:

• Цепи для работы при высоких температурах
• Цепи для работы с абразивными материалами
• Цепи для работы в агрессивных средах
• Цепи для особых условий эксплуатации

5.3 Стандарты и спецификации цепей

В США цепи для конвейеров стандартизированы несколькими организациями, которые разрабатывают и поддерживают стандарты, касающиеся размеров, прочности, материалов и других характеристик цепей.

5.3.1 ANSI (American National Standards Institute)

ANSI разрабатывает и поддерживает стандарты для различных типов цепей, включая роликовые цепи, используемые в конвейерах.

ANSI/ASME B29.1

Стандарт ANSI/ASME B29.1 “Precision Power Transmission Roller Chains, Attachments, and Sprockets” регламентирует размеры, прочность и характеристики роликовых цепей. Стандарт включает:

• Размеры цепей — шаг, диаметр ролика, ширина пластин и другие размеры.
• Прочностные характеристики — минимальная разрушающая нагрузка, усталостная прочность.
• Допуски — допустимые отклонения размеров.
• Материалы — требования к материалам компонентов цепи.
• Маркировка — требования к маркировке цепей.

Стандарт определяет 14 основных размеров роликовых цепей, обозначаемых номерами ANSI: 25, 35, 41, 40, 50, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180, 200 и 240.

ANSI/ASME B29.100

Стандарт ANSI/ASME B29.100 “Double-Pitch Power Transmission Roller Chains and Sprockets” регламентирует размеры, прочность и характеристики двухшаговых роликовых цепей, которые часто используются в конвейерах.

5.3.2 ASME (American Society of Mechanical Engineers)

ASME разрабатывает стандарты безопасности и качества для цепей, используемых в подъёмных и транспортирующих устройствах.

ASME B30.9

Стандарт ASME B30.9 “Slings” включает требования к цепным стропам, которые могут использоваться в некоторых типах конвейеров.

5.3.3 ASTM (American Society for Testing and Materials)

ASTM разрабатывает стандарты, касающиеся металлургических и производственных аспектов цепей.

ASTM A467/A467M

Стандарт ASTM A467/A467M “Standard Specification for Machine Coil Chain” определяет требования к машинным цепям, которые могут использоваться в конвейерах.

5.3.4 CEMA (Conveyor Equipment Manufacturers Association)

CEMA предоставляет технические руководства и стандарты для конвейерного оборудования, включая цепи.

CEMA Standard 502

Стандарт CEMA 502 “Bulk Material Belt Conveyor Troughing and Return Idlers” включает рекомендации по выбору и использованию цепей в конвейерах для сыпучих материалов.

5.3.5 ISO (International Organization for Standardization)

ISO разрабатывает международные стандарты для цепей, которые часто используются в США.

ISO 606

Стандарт ISO 606 “Short-pitch transmission precision roller and bush chains, attachments and associated chain sprockets” аналогичен ANSI/ASME B29.1 и часто используется в международной торговле.

5.4 Материалы футеровки и направляющих

Футеровка и направляющие цепных конвейеров изготавливаются из различных материалов, выбор которых зависит от условий эксплуатации и свойств транспортируемого материала.

5.4.1 Сталь

Сталь используется для тяжёлых условий работы и абразивных материалов.

Типы стали для футеровки

Для футеровки и направляющих используются следующие типы стали:

• Углеродистая сталь — для общего применения.
• Абразивостойкая сталь (AR сталь) — для работы с абразивными материалами.
• Марганцовистая сталь — для высокой ударной вязкости.

Характеристики стальной футеровки

Стальная футеровка обладает следующими характеристиками:

• Прочность — высокая.
• Износостойкость — зависит от типа стали, обычно средняя или высокая.
• Коэффициент трения — высокий, что может увеличивать энергопотребление.
• Шумность — высокая.
• Стоимость — средняя.
• Срок службы — зависит от условий эксплуатации, обычно средний.

Применение стальной футеровки

Стальная футеровка используется в следующих случаях:

• Конвейеры для абразивных материалов
• Конвейеры с высокими нагрузками
• Конвейеры с высокой температурой эксплуатации
• Конвейеры с ударными нагрузками

5.4.2 Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь применяется при транспортировке пищевых продуктов или в условиях повышенной влажности.

Типы нержавеющей стали для футеровки

Для футеровки и направляющих используются следующие типы нержавеющей стали:

• Аустенитная нержавеющая сталь (AISI 304, 316) — для высокой коррозионной стойкости.
• Мартенситная нержавеющая сталь (AISI 410, 420) — для повышенной прочности и износостойкости.

Характеристики футеровки из нержавеющей стали

Футеровка из нержавеющей стали обладает следующими характеристиками:

• Прочность — высокая.
• Износостойкость — средняя.
• Коррозионная стойкость — высокая.
• Коэффициент трения — средний.
• Шумность — средняя.
• Стоимость — высокая.
• Срок службы — длительный в условиях повышенной влажности.

Применение футеровки из нержавеющей стали

Футеровка из нержавеющей стали используется в следующих случаях:

• Конвейеры для пищевых продуктов
• Конвейеры для работы во влажной среде
• Конвейеры для транспортировки коррозионно-активных материалов
• Конвейеры для работы в агрессивных средах

5.4.3 Полиэтилен высокой плотности (HDPE)

Полиэтилен высокой плотности обеспечивает низкий коэффициент трения и хорошую износостойкость.

Характеристики футеровки из HDPE

Футеровка из HDPE обладает следующими характеристиками:

• Прочность — средняя.
• Износостойкость — средняя.
• Коррозионная стойкость — высокая.
• Коэффициент трения — низкий.
• Шумность — низкая.
• Стоимость — средняя.
• Срок службы — средний.

Применение футеровки из HDPE

Футеровка из HDPE используется в следующих случаях:

• Конвейеры для неабразивных материалов
• Конвейеры с низкими и средними нагрузками
• Конвейеры, требующие низкого коэффициента трения
• Конвейеры, требующие низкого уровня шума

5.4.4 Ультравысокомолекулярный полиэтилен (UHMWPE)

Ультравысокомолекулярный полиэтилен имеет высокую износостойкость и низкий коэффициент трения, используется для абразивных материалов.

Характеристики футеровки из UHMWPE

Футеровка из UHMWPE обладает следующими характеристиками:

• Прочность — средняя.
• Износостойкость — высокая.
• Коррозионная стойкость — высокая.
• Коэффициент трения — очень низкий.
• Шумность — низкая.
• Стоимость — высокая.
• Срок службы — длительный.

Применение футеровки из UHMWPE

Футеровка из UHMWPE используется в следующих случаях:

• Конвейеры для абразивных материалов
• Конвейеры с средними и высокими нагрузками
• Конвейеры, требующие низкого коэффициента трения
• Конвейеры, требующие низкого уровня шума
• Конвейеры для зерновых и масленичных культур

5.4.5 Нейлон

Нейлон обладает хорошей износостойкостью и низким коэффициентом трения.

Характеристики футеровки из нейлона

Футеровка из нейлона обладает следующими характеристиками:

• Прочность — средняя.
• Износостойкость — средняя.
• Коррозионная стойкость — высокая.
• Коэффициент трения — низкий.
• Шумность — низкая.
• Стоимость — средняя.
• Срок службы — средний.

Применение футеровки из нейлона

Футеровка из нейлона используется в следующих случаях:

• Конвейеры для неабразивных материалов
• Конвейеры с низкими и средними нагрузками
• Конвейеры, требующие низкого коэффициента трения
• Конвейеры, требующие низкого уровня шума

5.4.6 Композитные материалы

Композитные материалы сочетают свойства различных материалов для достижения оптимальных характеристик.

Типы композитных материалов

Для футеровки и направляющих используются следующие типы композитных материалов:

• Стеклопластик — для сочетания прочности и коррозионной стойкости.
• Углепластик — для высокой прочности и низкого веса.
• Керамико-металлические композиты — для высокой износостойкости.

Характеристики футеровки из композитных материалов

Футеровка из композитных материалов обладает следующими характеристиками:

• Прочность — зависит от состава, обычно высокая.
• Износостойкость — зависит от состава, обычно высокая.
• Коррозионная стойкость — зависит от состава, обычно высокая.
• Коэффициент трения — зависит от состава, обычно низкий или средний.
• Шумность — зависит от состава, обычно низкая или средняя.
• Стоимость — высокая.
• Срок службы — длительный.

Применение футеровки из композитных материалов

Футеровка из композитных материалов используется в следующих случаях:

• Конвейеры со специфическими требованиями
• Конвейеры с комбинированными нагрузками
• Конвейеры с особыми условиями эксплуатации
• Конвейеры, требующие оптимального сочетания характеристик

5.5 Выбор материалов для различных условий эксплуатации

Выбор материалов для цепей, футеровки и направляющих зависит от условий эксплуатации конвейера и свойств транспортируемого материала.

5.5.1 Выбор материалов для зерновых культур

Для транспортировки зерновых культур рекомендуются следующие материалы:

Цепи

• Роликовые цепи из углеродистой или легированной стали
• Пластинчатые цепи для тяжёлых условий работы

Футеровка и направляющие

• UHMWPE для снижения трения и износа
• Нержавеющая сталь для условий повышенной влажности
• Абразивостойкая сталь для высокоабразивных материалов

5.5.2 Выбор материалов для масленичных культур

Для транспортировки масленичных культур рекомендуются следующие материалы:

Цепи

• Роликовые цепи из нержавеющей стали
• Пластинчатые цепи из нержавеющей стали

Футеровка и направляющие

• UHMWPE для снижения трения и предотвращения налипания
• Нержавеющая сталь для предотвращения коррозии
• Композитные материалы для специфических условий

5.5.3 Выбор материалов для комбикорма

Для транспортировки комбикорма рекомендуются следующие материалы:

Цепи

• Роликовые цепи из углеродистой или нержавеющей стали
• Пластинчатые цепи для тяжёлых условий работы

Футеровка и направляющие

• UHMWPE для снижения трения и износа
• Нержавеющая сталь для условий повышенной влажности
• Композитные материалы для специфических условий

5.5.4 Выбор материалов для шрота и лузги

Для транспортировки шрота и лузги рекомендуются следующие материалы:

Цепи

• Роликовые цепи из абразивостойкой стали
• Пластинчатые цепи для тяжёлых условий работы

Футеровка и направляющие

• Абразивостойкая сталь для высокоабразивных материалов
• UHMWPE для снижения трения и износа
• Композитные материалы для специфических условий

5.5.5 Выбор материалов для зерноотходов

Для транспортировки зерноотходов рекомендуются следующие материалы:

Цепи

• Роликовые цепи из абразивостойкой стали
• Пластинчатые цепи для тяжёлых условий работы

Футеровка и направляющие

• Абразивостойкая сталь для высокоабразивных материалов
• UHMWPE для снижения трения и износа
• Композитные материалы для специфических условий