Ever Power — Великобритания, прецизионная передача
Системы роликовых цепей: основные инженерные принципы, материаловедение и производственные характеристики.
От литейных цехов Шеффилда до автоматизированных конвейерных систем производственных парков Бирмингема, технология роликовых цепей продолжает оставаться бесшумным рабочим конем в передаче энергии — точной, долговечной и адаптируемой практически во всех секторах тяжелой промышленности.
Что такое роликовая цепь и почему она важна?
Цепь на роликах — это тип цепной передачи, используемый для передачи механической мощности от одной вращающейся звездочки к другой, что позволяет передавать крутящий момент на заданное расстояние с минимальными потерями энергии. В отличие от ременных передач или зубчатых передач, эффективность цепи на роликах достигается за счет ряда взаимосвязанных внутренних и внешних звеньев, прецизионных штифтов, втулок и свободно вращающихся роликов, которые плотно зацепляются с зубьями звездочек. Этот фундаментальный принцип конструкции — простой, но чрезвычайно эффективный — практически не изменился со времен знакового патента Ханса Ренольда в 1879 году, хотя металлургия, допуски и технологии обработки поверхности значительно продвинулись за прошедшие десятилетия.Как роликовая цепь передает мощность: инженерный принцип.
Принцип работы роликовой цепи основан на надежном механическом зацеплении. При вращении ведущей звездочки ее зубья входят в зазоры между последовательными роликами цепи, поднимая и толкая каждое звено ролика по очереди. Это зацепление — в отличие от зависимости от трения, характерной для клинового ремня — означает, что роликовые цепные приводы могут передавать значительно более высокие крутящие моменты без проскальзывания при изменяющихся условиях нагрузки. Ведомая звездочка получает это движение на противоположной стороне цепи, преобразуя линейное движение цепи обратно во вращательное движение.
Пожалуй, наиболее элегантно спроектированным элементом в этом узле является отдельный ролик. Каждый ролик установлен на закаленной втулке, которая, в свою очередь, вращается вокруг соединительного штифта. Когда цепь входит в зацепление с зубом звездочки, ролик катится в посадочное место, а не скользит, что значительно снижает трение в точке контакта, минимизирует износ зубьев и звеньев и повышает механическую эффективность. В хорошо обслуживаемых промышленных приводах обычно достигается общая эффективность передачи мощности от 98% до 99%, что выгодно отличается от гидравлических или червячных передач при сопоставимых номинальных нагрузках.
Шаг — расстояние между центрами соседних штифтов — является определяющим параметром любой роликовой цепи. Цепи, соответствующие британскому стандарту, отвечают спецификации BS/ISO 606, в которой шаг указан в шестнадцатых долях дюйма (или миллиметрах в метрической системе). Шаг должен точно соответствовать шагу звездочки; даже незначительные отклонения вызывают быструю вибрацию, вызванную эффектом многоугольника, ускоренный износ и преждевременный выход цепи из строя. Именно поэтому авторитетные британские поставщики поддерживают жесткие допуски по размерам — как правило, в пределах ±0,003 мм по диаметру штифта и ±0,05 мм по шагу — для всех производственных партий.
Основные материалы в производстве роликовых цепей
Выбор материала для каждого компонента роликовой цепи напрямую определяет срок службы, химическую стойкость, диапазон рабочих температур и пригодность для конкретных промышленных условий. Высококачественные цепи изготавливаются не из одного сплава; каждый элемент — звено, штифт, втулка, ролик — проектируется из материала, наиболее подходящего для его режима нагрузки и износа.
Соединительные пластины
Углеродистая сталь / Легированная сталь
Изготовлено методом холодной штамповки из среднеуглеродистой стали (например, C45) или хромомолибденовой легированной стали. Термическая обработка до твердости 40–50 HRC обеспечивает прочность на растяжение, превышающую 800 МПа, при сохранении достаточной пластичности для сопротивления ударным нагрузкам, характерным для сельского хозяйства и горнодобывающей промышленности.
Булавки
Закаленная легированная сталь
Штифты изготавливаются из цементированной легированной стали и подвергаются поверхностной закалке до твердости 58–64 HRC, при этом сохраняется прочная сердцевина. Такой двухзонный профиль твердости противостоит как поверхностному фреттингу, так и усталости при изгибе — двум основным видам разрушения штифтов в системах привода с высокой частотой циклов.
Втулки
Спеченная сталь / Закаленная сталь
Изготовлено методом прокатки из высокоточной стальной полосы и спечено или закалено до твердости 55–62 HRC. Внутреннее отверстие втулки требует шлифовки до зеркального блеска для уменьшения зазора между штифтом и втулкой до менее 0,01 мм — это необходимо для снижения износа шарнирного соединения в высокоскоростных цепных приводах со скоростью вращения выше 500 об/мин.
Ролики
Высокоуглеродистая сталь / Нержавеющая сталь
Валки изготавливаются методом вытяжки из высокоуглеродистой стальной полосы и закаляются до твердости 50–58 HRC. В пищевой или фармацевтической промышленности для соответствия гигиеническим стандартам и устойчивости к воздействию химических веществ при CIP-очистке без образования точечных повреждений или коррозии под напряжением используются валки и соединительные пластины из нержавеющей стали марок 304 или 316L.
Обработка поверхности значительно увеличивает срок службы. Цинкование, никелирование и дробеструйная обработка звеньев широко используются для защиты от коррозии во влажных или химически активных заводских условиях Великобритании. Для сельскохозяйственных приводов, работающих на открытом воздухе и подверженных воздействию влаги и абразивных частиц почвы — что часто встречается в болотистых районах Восточной Англии или в сельскохозяйственных регионах Йоркширских долин — цепи, оцинкованные горячим способом или покрытые дакрометом, могут увеличить интервалы службы в три раза и более по сравнению с необработанными аналогами.
Технические преимущества, определяющие производительность роликовых цепей.
Высокая прочность на разрыв
Роликовые цепи тяжелых серий (например, BS 24B) выдерживают минимальные растягивающие нагрузки, превышающие 320 кН. Это делает их пригодными для использования в системах первичного привода сталепрокатных станов, горнодобывающей и лесозаготовительной техники без чрезмерного увеличения габаритов привода.
Точное поддержание передаточного отношения
Поскольку каждое звено ролика надежно входит в зацепление с зубом звездочки, отклонение передаточного отношения практически равно нулю в нормальных условиях эксплуатации. Это крайне важно для приводов с кулачковым механизмом, систем управления регистрами и синхронизированных многоосевых конвейерных линий.
Длительный срок службы и предсказуемое удлинение
В отличие от ремней, износ которых происходит нелинейно, роликовые цепи удлиняются предсказуемым и измеримым образом по мере износа штифтов и втулок. Ремонтные бригады могут отслеживать удлинение с помощью простого измерителя и заменять цепи в запланированное время технического обслуживания — это существенное преимущество для плановых режимов технического обслуживания, распространенных в цепочках поставок автомобильной и аэрокосмической промышленности Великобритании.
Компактная геометрия привода
Цепные приводы могут эффективно работать при очень малых межосевых расстояниях по сравнению с ременными приводами, что позволяет создавать компактные конструкции машин. Это особенно ценно при модернизации конвейерных систем в ограниченных по площади производственных ячейках старых заводских зданий в Великобритании.
Широкий диапазон температур и условий окружающей среды
Стандартные роликовые цепи надежно работают в диапазоне температур от -10°C до +150°C. Специализированные высокотемпературные варианты с соответствующими смазочными материалами функционируют до 350°C, а цепи из нержавеющей стали или никелированного покрытия используются в морозильных камерах и в условиях логистики холодовой цепи — что важно для центров распределения продуктов питания в таких городах, как Гримсби и Бристоль.
Варианты с многожильным плетением и увеличенным шагом
Когда однорядная цепь достигает предела своей грузоподъемности, двухрядные или трехрядные цепи увеличивают грузоподъемность без увеличения шага. Цепи с увеличенным шагом обеспечивают более низкую стоимость за метр для конвейерных систем с низкой скоростью вращения. Такая масштабируемость делает проектирование роликовых цепей чрезвычайно гибким для разработки нестандартных машин.
Технические и эксплуатационные параметры изделия
В таблице ниже приведены основные размерные и механические параметры стандартных серий роликовых цепей BS/ISO. Данные отражают стандартные одножильные конфигурации, изготовленные в соответствии с допусками BS/ISO 606. Характеристики многожильных цепей масштабируются приблизительно пропорционально количеству жил с поправочным коэффициентом для распределения нагрузки.
| Номер цепи (BS) | Шаг (мм) | Диаметр ролика (мм) | Внутренняя ширина (мм) | Диаметр штифта (мм) | Минимальная предельная прочность на растяжение (кН) | Вес (кг/м) | Типичное применение |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 06B-1 | 9.525 | 6.35 | 5.72 | 3.28 | 8.9 | 0.41 | Небольшие конвейеры, лёгкое оборудование |
| 08B-1 | 12.70 | 8.51 | 7.75 | 4.45 | 17.8 | 0.69 | Общее промышленное, упаковочное оборудование |
| 10Б-1 | 15.875 | 10.16 | 9.65 | 5.08 | 22.2 | 0.93 | Сельскохозяйственная техника, конвейеры |
| 12Б-1 | 19.05 | 12.07 | 11.68 | 5.72 | 28.9 | 1.15 | Типографские станки, текстильное оборудование |
| 16Б-1 | 25.40 | 15.88 | 17.02 | 8.28 | 60.0 | 2.71 | Строительная техника, горнодобывающее оборудование |
| 20Б-1 | 31.75 | 19.05 | 19.56 | 10.19 | 95.0 | 3.85 | Приводы для тяжелой промышленности, металлургический завод |
| 24Б-1 | 38.10 | 25.40 | 25.40 | 14.63 | 160.0 | 7.10 | Горнодобывающее и портовое погрузочно-разгрузочное оборудование |
Все значения указаны ориентировочно в соответствии со стандартом BS/ISO 606. Фактические значения зависят от рабочей скорости, метода смазки и коэффициента запаса прочности. Для получения сертифицированных технических характеристик обратитесь в компанию Ever Power.
Сценарии промышленного применения в различных секторах экономики Великобритании
Сценарий 01
Автомобильная промышленность — сборочные линии в регионе Уэст-Мидлендс
Автомобильный кластер Уэст-Мидлендса, охватывающий Солихалл, Ковентри и более широкую агломерацию Бирмингема, эксплуатирует одни из самых сложных конвейерных и передаточных линий в Европе. Роликовые цепи серий 08B и 10B широко используются на передаточных линиях кузовов, конвейерах для накопления деталей и станциях сборки двигателей. Сочетание большого количества циклов, умеренной скорости и необходимости точной индексации делает роликовые цепи предпочтительным вариантом передачи по сравнению с зубчатыми ремнями в условиях, где неизбежны масляный туман, стружка и разбрызгивание охлаждающей жидкости. Двухрядные роликовые цепи часто используются там, где требуется увеличение крутящего момента между двигателем и валом без увеличения физического шага цепи.
Сценарий 02
Обработка стали — заводы по производству специальных сталей в Шеффилде
Шеффилд по-прежнему ассоциируется со сталью, и оставшиеся в городе производители специальных сталей продолжают использовать цепные приводы тяжелых серий для перемещения прутков и прутков, приводов конвейеров для удаления окалины и механизмов подачи намоточных машин на линиях производства полосовой стали. В таких условиях температура окружающей среды может превышать 80°C, и цепь должна выдерживать воздействие агрессивных средств для удаления окалины. Предпочтение отдается цепям тяжелых серий 20B и 24B с герметичной смазкой (конфигурация O-ring или X-ring), сочетающим в себе высокую прочность на разрыв и способность удерживать смазку в месте соединения штифта и втулки даже при длительных интервалах технического обслуживания, характерных для непрерывнолитых производств.
Интенсивный сектор переработки сельскохозяйственной продукции в Линкольншире, Кембриджшире и Норфолке эксплуатирует крупные предприятия по производству продуктов питания, требующие гигиеничных приводов конвейеров и линий порционирования. Роликовые цепи из нержавеющей стали спецификаций 08B-SS и 10B-SS — с компонентами из нержавеющей стали 316L, электрополированными поверхностями и смазочными материалами, соответствующими требованиям FDA, — являются стандартной спецификацией для линий порционирования куриного мяса, конвейеров для мойки овощей и приводов ленточных конвейеров печей для выпечки. Эти цепи должны выдерживать химическую мойку CIP (очистка на месте) под высоким давлением без нарушения зазора между штифтами или создания риска загрязнения.Сценарий 04
Сельскохозяйственная техника — зубчатые передачи в прессовальном и уборочном оборудовании
От круглых пресс-подборщиков, работающих на полях Линкольншира, до приводов столов комбайнов, эксплуатируемых на зерновых фермах Восточной Англии, роликовые цепи с шагом от 12B до 16B служат основным средством передачи мощности в сельскохозяйственной технике OEM-производителей. Эти цепи подвергаются особенно сложным условиям эксплуатации — высоким переходным ударным нагрузкам при контакте механизма подачи с плотным слоем растительности, постоянному воздействию влажной почвы и абразивных частиц мякины, а также сезонным периодам простоя, которые могут способствовать коррозии поверхности. Типичным решением являются сельскохозяйственные цепи с увеличенным шагом, закаленными боковыми звеньями и предварительно смазанными втулками, обеспечивающие интервалы технического обслуживания, которые требуются британским сельскохозяйственным подрядчикам между плановыми проверками.
Сценарий 05
Автоматизация складов и логистика — центры выполнения заказов в Восточном Мидлендсе
Логистический пояс Англии, простирающийся от Милтон-Кинса через Нортгемптон, Лестер и Дерби, включает в себя одни из крупнейших автоматизированных центров выполнения заказов в Европе. Роликовые цепи легких и средних серий приводят в движение сортировочные системы, наклонные конвейеры, ленточные сортировщики и механизмы наклонных лотков со скоростью до 2 м/с. В этой среде акцент делается на бесшумную работу (требуется высокоточная цепь с низким полигональным эффектом), низкие интервалы технического обслуживания (растет спрос на герметичные и самосмазывающиеся цепные варианты) и совместимость с бесщеточными сервоприводами, обеспечивающими точно запрограммированные профили ускорения и торможения.
Представлены роликовые цепи Ever Power.
Линейка роликовых цепей Ever Power с резиновой верхней поверхностью разработана специально для применений, где продукция должна перемещаться непосредственно по поверхности цепи — сочетая в себе надежное приводное зацепление прецизионной роликовой цепи с вулканизированной резиновой верхней поверхностью, которая обеспечивает надежное сцепление, амортизацию и транспортировку грузов.
Продукт 01
10B-G1 Резиновая роликовая цепь
Вариант G1, созданный на основе роликовой цепи 10B с шагом 15,875 мм, имеет единую сплошную резиновую накладку, вулканизированную непосредственно к соединительным пластинам. Идеально подходит для наклонных конвейеров в пищевой промышленности и линиях сортировки посылок, где одновременно требуются сцепление и амортизация. Диапазон рабочих температур: от -20°C до +80°C. Доступен в стандартной и дуплексной (10B-2-G1) конфигурациях.
Продукт 02
10B-G2 Резиновая роликовая цепь
Вариант G2 использует сегментированный рисунок резиновой верхней накладки, уменьшая площадь контакта на звено при сохранении сцепления — обеспечивая снижение сопротивления трению на высоких скоростях конвейера. Особенно подходит для сортировки сухих товаров, конвейеров для накопления бутылок и систем обработки почтовых посылок. По запросу доступны накладки из белой пищевой резины NBR. Соответствует стандартам размеров ISO 606 при креплении верхней пластиной G2.
Ever Power Manufacturing: точность, масштабируемость и индивидуальное проектирование.
Компания Ever Power управляет вертикально интегрированным производственным комплексом площадью более 120 000 квадратных метров, в котором размещены специализированные производственные линии для всех серий шага роликовых цепей от 6B до 48B и далее, включая варианты цепей для тяжелых условий эксплуатации. Производственный процесс начинается на этапе холодной ковки — где заготовки из необработанной стали обрабатываются в заготовки для штифтов, втулок и роликов с использованием многоступенчатых холодноштамповочных машин, способных обеспечивать допуски в пределах ±0,005 мм — и продолжается автоматизированной термообработкой, прецизионной шлифовкой, сборкой, предварительным растяжением и окончательной проверкой.
Возможность индивидуальной настройки является ключевым элементом ценностного предложения Ever Power для клиентов в Великобритании. Независимо от того, требуется ли клиенту нестандартный шаг цепи, необычная конфигурация крепления, интегрированный конвейерный элемент, приваренный к определенным звеньям, или цепь, изготовленная из специального сплава для работы в экстремальных условиях, инженерная команда Ever Power напрямую взаимодействует с заказчиком, начиная с первоначального запроса и заканчивая проверкой производства. Все критически важные процессы регулируются системой управления качеством ISO 9001:2015, а отчеты о проверке размеров, сертификаты на материалы и данные механических испытаний предоставляются в стандартном порядке с каждой производственной партией.
Для клиентов в Великобритании компания Ever Power поддерживает специальную программу управления цепочкой поставок, которая координирует морские перевозки, таможенное оформление и хранение на таможенных складах, обеспечивая предсказуемые сроки выполнения заказов. Для срочных заказов на замену доступны варианты экспресс-доставки авиапочтой, при этом отправка со склада возможна в течение 72 часов для стандартных товаров из каталога. Для заказов, изготовленных по индивидуальному заказу, типичные сроки выполнения составляют от 3 до 6 недель в зависимости от сложности — значительно быстрее, чем у многих европейских и британских поставщиков, предлагающих нестандартные спецификации.
120 тыс.+
кв.м. Завод
ISO 9001
Сертифицированная система менеджмента качества
72 часа
Экспресс-доставка
Все поля
от 6B до 48B+
История успеха клиента: производитель оборудования для переработки отходов из Лидса
Компания Greenside Mechanical Handling Ltd, расположенная в Лидсе, Западный Йоркшир, производит промышленные системы измельчения и прессования для предприятий по переработке металла в Северной Англии и Шотландии. Их флагманская модель — двухвальный измельчитель металла с системой прямого привода мощностью 800 кВт — использует двухрядную роликовую цепную передачу 20B для передачи мощности от двух редукторов к вращающемуся в противоположных направлениях ротору измельчителя. Первоначальная цепь, поставляемая британским поставщиком, имела средний срок службы от 4 до 5 месяцев, после чего растяжение превышало пороговое значение для замены 3%, что приводило к перебоям в работе на предприятиях заказчиков.Что говорят наши клиенты
★★★★★
«До компании Ever Power мы пробовали три разных поставщика цепей для приводов наших шредеров из Великобритании и Европы. Разработанные ими герметичные цепи 20B-2 полностью изменили наш график технического обслуживания. Срок службы увеличился на 14 месяцев по сравнению с четырьмя или пятью месяцами ранее — цифры говорят сами за себя. Команда технической поддержки с первого звонка досконально изучила нашу задачу».
Мартин Дьюхерст
Главный инженер, компания Greenside Mechanical Handling Ltd, Лидс.
★★★★★
«Возможности компании Ever Power по индивидуальной настройке — это именно то, что нам было нужно для модернизации нашей гигиенической конвейерной линии. Мы заказали цепи из нержавеющей стали 10B с белыми резиновыми накладками пищевого качества через каждое звено, и они поставили продукцию с идеальными размерами и полными сертификатами отслеживаемости материалов. Наша команда контроля качества одобрила первую партию без каких-либо компромиссов — чего нам не удавалось добиться с предыдущими поставщиками».
Сара Оконкво
Менеджер по закупкам, Northern Foods Processing, Гримсби
★★★★★
«На нашем распределительном центре в Нортгемптоне работают четыре автоматизированные сортировочные линии, и цепные приводы являются критически важными компонентами. Команда по работе с клиентами Ever Power организовала систему консигнационного складирования, благодаря чему у нас всегда есть два полных комплекта цепей на каждой линии. Проблемы, связанные со сроками поставки, исчезли из процесса планирования технического обслуживания, а качество цепей соответствует качеству любой продукции европейских премиум-брендов, которую мы закупали по значительно более выгодной цене».
Джеймс Фалконер
Директор по техническому обслуживанию, Apex Logistics Group, Нортгемптон
Основы установки, натяжения и обслуживания роликовых цепей.
Срок службы даже самых высококачественных роликовых цепей в значительной степени зависит от качества установки и дисциплины технического обслуживания, применяемой в процессе эксплуатации. Британские инженеры по техническому обслуживанию, знакомые с рекомендациями стандарта BS PD 6504 и общими инженерными рекомендациями Британской ассоциации производителей цепей, подтвердят, что правильное выравнивание звездочек, соответствующее начальное натяжение и последовательная программа смазки являются причиной большинства преждевременных поломок цепей.
01
Выравнивание звездочки
Смещение ведущей и ведомой звездочек более чем на 0,5 мм на каждые 300 мм расстояния между валами создает боковую нагрузку на соединительные пластины, что является наиболее распространенной причиной преждевременного усталостного разрушения. Перед вводом в эксплуатацию используйте линейку или лазерный инструмент для выравнивания обеих поверхностей звездочек.
02
Начальная настройка натяжения
Новую роликовую цепь следует устанавливать с провисанием примерно 2% межосевого расстояния на ослабленной стороне. Чрезмерное натяжение создает ненужные нагрузки на подшипники и вал; недостаточное натяжение позволяет цепи перескакивать через зубья звездочки под нагрузкой. После первых 8-10 часов работы проверьте натяжение еще раз, по мере приработки цепи.
03
Выбор метода смазки
Для приводов, работающих со скоростью выше 300 об/мин, рекомендуется капельная смазка или погружение в масляную ванну. Для низкоскоростных или труднодоступных применений цепи с герметичными шарнирами и консистентной смазкой полностью исключают необходимость плановой смазки. Смазка должна проникать в зону контакта штифта и втулки — одного поверхностного распыления недостаточно для цепей под нагрузкой.
04
Мониторинг удлинения и замена
Измерьте удлинение цепи как минимум на 20 витках с помощью штангенциркуля или специального измерителя износа цепи. Замените цепь, когда удлинение достигнет 2% для прецизионных приводов или 3% для конвейерных систем общего назначения. Замена цепи с правильным интервалом также предотвращает ускоренный износ звездочки, который в противном случае потребовал бы ее замены при следующем техническом обслуживании.
Часто задаваемые вопросы о роликовых цепях в британской промышленности
Прецизионная роликовая цепь Ever Power
Готовы модернизировать свою приводную систему?
Обратитесь в нашу британскую команду технической поддержки для быстрого и подробного расчета стоимости стандартных и нестандартных роликовых цепей. В стоимость включены сертификаты на материалы, данные испытаний и консультации инженеров.
отредактировано gzl
