Боковая роликовая цепь для конвейерных систем изогнутых форм: проектирование и выбор.

Механика роликовой цепи с боковым изгибом основана на контролируемом сочленении звеньев. Каждое звено состоит из пары внутренних пластин, соединенных втулкой и роликом, которые, в свою очередь, соединены с парой внешних пластин через прецизионно отшлифованный штифт. В стандартной роликовой цепи зазор между штифтом и втулкой достаточен лишь для обеспечения вращения в одной плоскости. В цепи с боковым изгибом диаметр штифта немного уменьшен по сравнению с диаметром отверстия в пластине, и, что особенно важно, толщина пластины в головке звена имеет коническую форму или радиус. Такая геометрия позволяет каждому шарниру звена поворачиваться на несколько градусов вбок — обычно от 0,5° до 3° на шаг в зависимости от серии цепи — без концентрации напряжений в пластине или штифте. На протяжении целого метра цепи с 40 или 50 шагами этот небольшой угол на звено суммируется в плавную, непрерывную горизонтальную кривую, способную проходить повороты на 90° или даже 180° с удивительно малыми радиусами.

Сам ролик играет критически важную второстепенную роль при работе на криволинейных участках. При прохождении цепью изгиба ролики на внешней дуге проходят больший путь, чем ролики на внутренней дуге, создавая дифференциальные усилия по всей ширине цепи. В высококачественных цепях с боковым изгибом используются закаленные ролики с жесткими допусками по размерам, благодаря чему контактное давление на направляющие или зубья звездочки распределяется равномерно. Некачественно изготовленный ролик с некруглой геометрией в течение нескольких недель на криволинейном конвейере начнет образовываться плоские участки, что повысит уровень вибрации и ускорит износ направляющих каналов. Именно поэтому точность изготовления ролика — его округлость, твердость и качество поверхности — имеет гораздо большее значение на криволинейных конвейерах, чем на прямолинейных системах, где динамические характеристики относительно благоприятны.

На криволинейных участках привод обычно осуществляется с помощью цепи с плоской верхней частью или пластиной крепления, которая перемещается по направляющей, а не зацепляется с обычной зубчатой ​​звездочкой на повороте. Звездочки приводят цепь в движение на прямых участках входа и выхода, в то время как направляющая — часто из сверхвысокомолекулярного полиэтилена или закаленной стали — направляет цепь по кривой. Боковая геометрия изгиба обеспечивает плавное и предсказуемое распределение нагрузки при прижимании цепи к внешней направляющей в каждом звене. Инженеры, проектирующие эти системы для предприятий передового производственного сектора Шеффилда или автомобильных заводов в окрестностях Бирмингема, используют показатель боковой жесткости цепи и минимальный радиус изгиба в качестве двух основных параметров для компоновки системы.

Разработан для тяжелой техники марки Caterpillar, обеспечивает исключительную прочность на растяжение и устойчивость к усталости в сложных условиях эксплуатации на криволинейных участках дороги.

Просмотреть товар →

Конфигурация серии C с боковыми пластинами из толстостенной стали, идеально подходящая для приводов конвейеров с изогнутыми рамами, где необходимо точно сбалансировать боковую гибкость и высокую грузоподъемность.

Просмотреть товар →

Работоспособность роликовой цепи с боковыми изгибами на криволинейных конвейерах в основном определяется характеристиками материала пяти ключевых компонентов: боковых пластин, втулки, штифта, ролика и соединительных элементов. Каждый из них подвергается различным нагрузкам во время работы на криволинейных участках, и при выборе материала необходимо учитывать не только растягивающую нагрузку, но и циклическую усталость, абразивный контакт, а также — в таких отраслях, как пищевая промышленность или фармацевтика — коррозионную стойкость и соответствие гигиеническим нормам.

Звенья цепей стандартной конструкции с боковым изгибом изготавливаются из среднеуглеродистой легированной стали — как правило, марки, эквивалентной BS 970 535M15 или японскому стандарту SCM415 — методом холодной штамповки с последующей цементацией для достижения твердости поверхности 58–62 HRC при сохранении прочного и пластичного сердечника. Глубина цементации для звеньев цепей с боковым изгибом тщательно калибруется: слишком мелкая цементация приведет к быстрому износу головки звена в области отверстия; слишком глубокая — к хрупкости звена в области корня, что вызовет усталостное растрескивание под воздействием бокового изгиба, характерного для криволинейных конвейеров. Для применений с высокими нагрузками или повышенными температурами — например, для подвесных конвейеров в покрасочных цехах автомобильных заводов в окрестностях Ковентри — используются никель-хромовые стали благодаря их превосходной закаливаемости и сохранению твердости при температурах до 200 °C.

Штифт является наиболее нагруженным отдельным компонентом в цепи с боковым изгибом. При нормальной прямолинейной нагрузке штифт испытывает чистое кручение и изгиб; на изогнутом конвейере он дополнительно несет боковую нагрузку, которая вращается с шагом каждого звена, когда цепь изгибается. Высококачественные штифты изготавливаются из хромомолибденового прутка, закалены до твердости 40–45 HRC для равномерного профиля твердости, а затем отшлифованы до допуска h6 по внешнему диаметру. Такое сочетание прочности материала и точности размеров гарантирует, что контакт штифта со втулкой — наиболее подверженный износу элемент в узле — остается в пределах расчетного зазора в течение всего срока службы, даже при колебательных боковых нагрузках при работе на изогнутых участках. В гигиеничных условиях, таких как предприятия пищевой промышленности в Йоркширских долинах или сельскохозяйственная перерабатывающая промышленность Линкольншира, для всех компонентов цепи используется нержавеющая сталь марки 316L в соответствии с отраслевыми гигиеническими стандартами.

Единая непрерывная цепная петля с боковым изгибом позволяет последовательно преодолевать множество поворотов, устраняя необходимость в конвейерах, выдвижных колесах и неподвижных пластинах, которые требуются в традиционных системах при изменении направления движения. Это напрямую снижает сложность линии, затраты на техническое обслуживание и риск пролития или повреждения продукта на переходных участках — существенное преимущество для линий розлива, логистики упакованных товаров и операций по сборке компонентов в пищевой и напиточной промышленности Великобритании.

Производственные площадки в Великобритании — многие из которых расположены в промышленных зданиях викторианской эпохи или на ограниченных территориях бывших промышленных зон вокруг Шеффилда и Манчестера — часто не могут обеспечить большие радиусы поворота, необходимые для криволинейных участков ленточных конвейеров. Минимальный радиус изгиба роликовой цепи с боковым изгибом, составляющий всего 600 мм для вариантов с меньшим шагом, позволяет проектировщикам конвейеров прокладывать производственные линии через архитектурно сложные пространства, которые в противном случае потребовали бы дорогостоящей перестройки зданий или полной перепланировки производственного участка.

Геометрическая конструкция цепи с боковым изгибом не снижает несущую способность по сравнению со стандартными роликовыми цепями аналогичного шага. Указанные в таблице технических характеристик разрывные нагрузки сопоставимы с показателями цепей прямого хода, эквивалентными стандартам ANSI или BS. Это означает, что инженерам не приходится увеличивать размер цепи при ее использовании на криволинейных участках, что привело бы к увеличению массы цепи, потребляемой мощности привода и стоимости звездочек во всей системе.

При правильном подборе и смазке высококачественная роликовая цепь с боковыми изгибами обеспечивает срок службы от 8000 до 15000 часов в типичных условиях эксплуатации на криволинейных конвейерах. Контролируемый зазор в шарнирном соединении штифт-втулка в сочетании с закаленными износостойкими поверхностями равномерно распределяет боковой износ, а не концентрирует его в одной точке отказа. Для предприятий Великобритании, работающих круглосуточно и без выходных — что характерно для фармацевтических упаковочных заводов в пригородах Лондона или логистических центров в Восточном Мидлендсе — эти увеличенные интервалы напрямую приводят к измеримому улучшению общей эффективности оборудования (OEE).

Постепенная боковая артикуляция цепи с боковой дугой обеспечивает ее скольжение по направляющим кривым без периодических ударов хорды, характерных для прямых цепей, работающих со звездочками малого диаметра. В сочетании с прецизионно отшлифованными роликами и тщательно подобранными внутренними зазорами, качественно изготовленные цепи с боковой дугой работают значительно тише, чем импровизированные решения для криволинейных конвейеров с использованием модифицированных стандартных цепей, что делает их пригодными для условий, где необходимо соблюдать нормы шума, например, установленные в соответствии с Правилами контроля шума на рабочем месте Великобритании 2005 года.

Боковые цепные конвейеры обычно изготавливаются с плоскими крепежными пластинами, К-образными креплениями или креплениями с изогнутыми выступами, что позволяет осуществлять прямую транспортировку продукции или крепление на зажимных приспособлениях. Геометрия крепления разработана таким образом, чтобы обеспечивать устойчивость продукции даже при движении цепи по горизонтальной кривой, что крайне важно в таких областях применения, как транспортировка стеклянных бутылок в британской индустрии напитков, где бутылки должны оставаться в вертикальном положении на многоизгибных линиях в цехах розлива.

Компания Ever Power более двух десятилетий инвестировала в развитие своих производственных мощностей по изготовлению цепочек поставок, превратив их в одну из самых технически совершенных компаний, доступных для глобальных B2B-покупателей. Производственная инфраструктура компании охватывает все этапы процесса изготовления цепочек собственными силами: отбор стальных прутков и сертификация поступающего материала, прецизионная холодная вытяжка и вырубка соединительных пластин в соответствии с допусками ANSI/BS, цементация и закалка в печах с контролируемой атмосферой, бесцентровая шлифовка штифтов с допуском h6, токарная обработка и шлифовка внутренних и наружных поверхностей, сборка и предварительная натяжка, а также окончательная проверка размеров в соответствии с критериями приемки заказчика. Именно эта полностью вертикальная производственная модель позволяет Ever Power гарантировать размерную и металлургическую стабильность между партиями — требование, на котором справедливо настаивают заказчики из числа ведущих поставщиков автомобильной промышленности и фармацевтических OEM-производителей.

Возможности индивидуальной настройки на предприятии Ever Power выходят далеко за рамки регулировки шага и разрывной нагрузки. Команда инженеров регулярно разрабатывает индивидуальные спецификации цепей с боковым изгибом, которые точно соответствуют геометрии радиуса изгиба существующей системы направляющих конвейера заказчика — это означает, что цепь проектируется с учетом особенностей конвейера, а не заставляет проектировщика конвейера идти на компромисс с радиусами, чтобы соответствовать стандартному изделию из каталога. Для британских производителей конвейеров, закупающих оборудование для новых производственных площадок или модернизирующих существующие конвейеры — что часто встречается в проектах технического обслуживания и капитальных вложений у предприятий пищевой промышленности, дистрибуции и автомобильной промышленности, — Ever Power может предоставить инженерные чертежи, 3D CAD-модели и пакеты сертификации материалов вместе с физическим изделием, обеспечивая плавную интеграцию в цепочку проектной документации, требуемую британскими системами охраны труда и техники безопасности и управления качеством.

В компании Ever Power надежность цепочки поставок не является второстепенным вопросом. Компания поддерживает буферные запасы готовой продукции для наиболее популярных конфигураций цепей с боковой дугой, а для срочных заказов на замену доступна ускоренная авиадоставка, чтобы минимизировать незапланированные простои на предприятиях клиентов по всей Великобритании. Стабильные сроки поставки, консолидированная координация отгрузок через проверенных британских партнеров по грузоперевозкам и заблаговременные оповещения о наличии товара в рамках долгосрочных соглашений о поставках обеспечивают менеджерам по закупкам необходимую информацию для поддержания минимальных запасов без риска остановок производства.

«Изготовленный ими на заказ угол изгиба, точно соответствующий нашим существующим направляющим каналам, был выполнен в точности по чертежу. При установке не потребовалось ни одной подгонки прокладок. Внимание компании Ever Power к точным размерам сэкономило нам как минимум один день работы на объекте».

«За семь лет работы на этой линии мы сменили трех разных поставщиков цепей. Цепь Ever Power из стали 316L для боковых дуг — первая, которая прослужила более двенадцати месяцев без видимого удлинения на изогнутых участках. Качество материала явно на голову выше того, что мы покупали раньше».

«Время ответа от первоначального запроса до предоставления чертежей составило четыре рабочих дня. Для производителя конвейеров, работающего в условиях жестких сроков проекта, такая скорость выполнения заказа от поставщика цепей, изготовленных на заказ, является действительно редкостью. Сама цепь прибыла с полными сертификатами соответствия материалу EN 10204 3.1 — именно то, что указал наш конечный клиент из автомобильной отрасли».