ТЯГОВАЯ ЦЕПЬ

Полезная модель относится к транспортным механизмам машин, а именно к гибкому тяговому элементу конвейеров - цепи.
Известны тяговые разборные цепи [1] с вращающимися валиками.
Каждая секция цепи состоит из двух одинаковых внутренних и двух наружных звеньев, соединенных шарнирно валиком.
Недостатком таких цепей является то, что передача тягового усилия от зубьев звездчатых колес к внутренним звеньям осуществляется со скольжением. Это повышает износ сопрягаемых поверхностей и увеличивает силы трения.
Для обеспечения надежной работы конвейера к тяговому элементу предъявляются требования гибкости для свободного огибания звездчатых колес малого диаметра, прочности, простоты и технологичности изготовления, долговечности при работе в тяжелых условиях, малого удлинения при нагрузке и удобства сборки.
Повышение работоспособности в сыпучих средах обеспечивают цепи с открытыми шарнирами, способными к самоочистке. К таким стандартным конструкциям относятся цепи тяговые разборные.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой полезной модели является тяговая разборная цепь [2], включающая наружные и внутренние звенья, выполненные одинаковыми и соединенные расположенными в просечках звеньев цепи вращающимися валиками, выполненными с двумя проточками на концах, в которых установлены наружные звенья цепи, при этом внутренние звенья цепи также установлены в проточках валиков, расположенных с возможностью взаимодействия с зубьями звездочек, при этом соблюдается следующее условие:
С-t≥(t+b)/2, где:
С - длина звена;
t - шаг цепи;
b - ширина просечки в месте ввода валика при сборке.
Недостатком такой цепи является то, что введенное условие - математическое выражение ограничивает возможные конструктивные варианты цепи.
Вторым существенным недостатком известного технического решения является то, что звенья цепи выполнены со ступенчатым профилем просечки пирамидальной формы в средней части звена, что обуславливает негативный эффект, заключающийся в возникновении напряжений в углах - точках резкого изменения направления линии профиля. Поскольку звенья цепи работают на растяжение, это приводит к более быстрому износу и разрушению звеньев цепи при чрезмерных продольных усилиях, которые могут возникнуть при резком повышении нагрузки в транспортном механизме
Технический результат, заключающийся в повышении надежности и долговечности, достигается в предлагаемой тяговая цепи, включающей наружные и внутренние звенья, выполненные в виде пластин, в каждой из которых по продольной оси выполнена прорезь, в начале и конце которой расположены валики с двумя проточками на концах с возможностью взаимодействия с зубьями звездчатых колес, в средней части звеньев с обеих сторон каждой прорези выполнены просечки для вставки головок валиков при сборке цепи, тем, что просечки выполнены с плавным дугообразным профилем, причем для звеньев цепи выполняется следующее условие:
С-t<(t+b)/2, где:
С - длина звена;
t - шаг цепи;
b - ширина просечки в месте ввода валика при сборке.
просеч.
просеч.
гoл.вал.
Для обеспечения удобства при сборке просечки выполнены по дуге окружности с радиусом R, удовлетворяющим условию: В/2>R>D/2, где:
В - ширина звена,
гол.вал.
D - диаметр головки валика.
Для повышения эксплуатационной надежности просечки в наружных и внутренних звеньях выполнены с выполнением следующего условия: В>t/2.
Кроме того, обеспечение необходимых эксплуатационных показателей достигается также тем, что проточки в валиках выполнены с выполнением следующего условия:
проточ.
гол.вал.
D<s<D, где:
проточ.
D - диаметр проточек в валиках,
s - ширина прорези,
гол.вал.
D - диаметр головки валика.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
- на фиг.1 изображена цепь в собранном состоянии,
- на фиг.2 показано звено цепи,
- на фиг.3 - изображен валик.
Тяговая цепь (фиг.1) содержит наружные 1 и внутренние 2 звенья (фиг.2), выполненные в виде пластин, в каждой из которых по продольной оси выполнена прорезь 3, в начале и конце которой расположены валики 4 с двумя проточками 5 на концах (фиг.3) с возможностью взаимодействия с зубьями звездчатых колес (на чертежах не показаны). Ведущее и ведомое звездчатые колеса расположены на валах 8 и 9 транспортного механизма. По торцам валиков 4 выполнены фаски под углом 45°.
В средней части звеньев 1 и 2 с обеих сторон каждой прорези 3 выполнены просечки 6 (фиг.2) для вставки головок 7 валиков 4 при сборке цепи.
Просечки 6 выполнены с плавным дугообразным профилем, причем для звеньев 1 и 2 цепи выполняется следующее условие:
С-t<(t+b)/2, где:
С - длина звена 1(2);
t - шаг цепи;
b - ширина просечки 6 в месте ввода валика 4 при сборке.
Данное условие обеспечивает нормальное функционирование тяговой цепи без заеданий при движении.
просеч
просеч.
гол.вал.
Просечки 6 выполнены по дуге окружности с радиусом R, с выполнением условия: В/2>R>D/2., где:
В - ширина звена 1(2),
гол.вал.
D - диаметр головки 7 валика 4.
Наружные 1 и внутренние 2 звенья выполнены с выполнением следующего условия: В>t/2. Это условие обеспечивает движение цепи по звездчатому колесу малого диаметра.
проточ.
гол.вал.
Проточки 5 и головки 7 в валиках 4 и прорези 3 в звеньях 1 и 2 выполнены с выполнением следующего условия: D<s<D, где:
проточ.
D - диаметр проточек в валиках,
s - ширина прорези,
гол.вал.
D - диаметр головки валика.
Тяговая цепь собирается и работает следующим образом.
просеч.
гол.вал.
гoл.вал.
В цепи соседние звенья 1 и 2 совмещаются между собой по просечкам 6 и в них вставляются головки 7 валиков 4. Вставка головок 7 возможна благодаря выполнению условия R>D/2. После вставки валики 4 смещаются по прорези 3 в ту или иную сторону. Благодаря выполнению условия s<D валики 4 не выпадают из звеньев 1 и 2. Когда все звенья цепи будут соединены между собой цепь надевается на ведущее и ведомые звездчатые колеса транспортного механизма. Начальные и конечные звенья 1 и 2 цепи соединяются между собой аналогичным образом. При этом образуется замкнутая («бесконечная») тяговая цепь. Для рабочих положений звеньев 1 и 2 и валиков 4 исключается их самопроизвольное разъединение, поскольку звенья стопорятся головками валиков 4 по узкой прорези 3 и не могут сняться с проточек 5 валиков.
При вращении ведущего звездчатого колеса, которое закреплено на ведущем валу 8, тяговая цепь воздействует на ведомое звездчатое колесо, закрепленное на ведомом валу 9, приводящем в движение транспортный механизм. Вращающиеся валики 4 обеспечивают шарнирность соединения звеньев 1 и 2 и обкатку профилей зубьев звездчатых колес. Тем самым трение скольжения заменяется трением качения, что снижает износ элементов транспортного механизма.
Благодаря тому, что просечки 6 выполнены с плавным дугообразным профилем, исключаются местные напряжения в звеньях 1 и 2, что имеет место в прототипе [2]. Указанное обстоятельство обеспечивает достижение технического результата - повышению надежности и долговечности предлагаемой тяговой цепи.
Звенья 1 и 2 тяговой цепи изготавливаются штамповкой из листовой стали. Валики 4 изготавливаются из закаленной стали на токарном станке.
Тяговая цепь является простой в изготовлении, прошла испытания, которые подтвердили ее высокие эксплуатационные показатели.
Источники информации:
1. Государственный стандарт ГОСТ 589-85. Цепи тяговые разборные. Технические условия.
2. Патент РФ №2188972, М. Кл. F16G 13/14, опубл. 2002 г.