Патент на изобретение №2188972

(54) ТЯГОВАЯ РАЗБОРНАЯ ЦЕПЬ

(57) Реферат:

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.

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 .
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 . 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
Вt/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 ,^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.

Формула изобретения

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.

РИСУНКИ