ПЛАСТИНЧАТАЯ ЦЕПЬ (ВАРИАНТЫ)

Предлагаемая группа полезных моделей относится к машиностроению, к конструкции приводных, транспортерных, тяговых и иных пластинчатых цепей, и предназначено для использования в качестве гибких элементов различных цепных передач.
Пластинчатая цепь содержит шарниры, соединяющие звенья цепи. Два соседних звена пластинчатой цепи смонтированы с возможностью поворота друг относительно друга вокруг оси шарнира, соединяющего эти звенья.
Пластина представляет собой несущий элемент цепи, имеющий плоскость перпендикулярную оси шарнира. Толщина пластины в сечении параллельном оси шарнира в несколько раз меньше ее длины.
Цепная передача с пластинчатой цепью представляет собой устройство содержащее звездочку, установленную с возможностью вращения и пластинчатую цепь, шарниры которой непосредственно или через промежуточную деталь (например, ролик) находятся в зацеплении с зубьями звездочки.
Известны пластинчатые цепи, содержащие пластины и шарниры, в виде втулки и валика, расположенного внутри втулки (см. А.А.Готовцев, И.П.Котенок. Проектирование цепных передач, М., Машиностроение. 1982, с.9,).
Основным недостатком таких цепей является износ поверхностей валиков и втулок, связанный с взаимным трением валиков и втулок в процессе эксплуатации.
Постоянное трение в процессе работы, снижает коэффициент полезного действия цепной передачи, приводит к износу валика и втулки, что в свою очередь приводит к удлинению шага цепи, сокращению срока ее службы и к появлению значительного шума при работе цепной передачи.
Для уменьшения трения в шарнирах (валик-втулка), цепь требует постоянной смазки.
Известна пластинчатая цепь, состоящая из пластин и шарниров, в виде валика - фрикционной пары и втулки - ролик, выполняющий также роль элемента скрепляющего шарнир.(патент RU №2450184, по кл. F16G 13/06, 2006).
В известном устройстве значительно уменьшается трение скольжения между элементами фрикционной пары, однако трение скольжения между фрикционами и втулкой устранить не удается.
Такая пластинчатая цепь требует постоянной смазки всех деталей цепи в процессе эксплуатации.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является пластинчатая цепь, содержащая наружные пластины, внутренние пластины и шарниры, причем каждый шарнир содержит валик, втулку и упругий элемент, соединяющий валик с втулкой, при этом наружные пластины жестко соединены с валиком, внутренние пластины жестко соединены с втулкой, (патент RU 101131, по кл. F16H5 7/05, 2006,).
Шарнир в известной цепи содержит валик, втулку и жесткий элемент, размещенный свободно между наружной поверхностью валика и внутренней поверхностью ролика.
Жесткий элемент при этом выполнен с вырезами, образующими полости, предназначенными для заполнения смазкой.
Известная конструкция пластинчатой цепи позволяет повысить ее эксплуатационные характеристики, связанные с уменьшением трения скольжения в контактирующих друг с другом деталях шарнира цепи, за счет возможности размещения смазочного материала непосредственно в шарнире.
Основными недостатками известной пластинчатой цепи являются:
- необходимость предварительного заполнения смазкой шарниров
пластинчатой цепи;
- необходимость контроля наличия смазки в шарнирах пластинчатой цепи в процессе эксплуатации;
- увеличение количества поверхностей, подверженных износу в шарнире пластинчатой цепи, за счет введения в шарнир пластинчатой цепи дополнительного жесткого элемента;
- неравномерность износа поверхностей валика и втулки по их длине из-за наличия пазов в жестком элементе.
Техническим результатом, решаемым группой полезных моделей является создание пластинчатой цепи, позволяющей:
- исключать механический износ пластинчатой цепи в паре валик -втулка и необходимость смазки шарнира пластинчатой цепи;
- увеличить коэффициент полезного действия цепной передачи;
- уменьшить шум в цепной передаче.
Технический результат в предлагаемой полезной модели достигают созданием пластинчатой цепи, содержащей наружные пластины, внутренние пластины и шарниры, причем каждый шарнир содержит валик, втулку и упругий элемент, соединяющий валик с втулкой, при этом наружные пластины жестко соединены с валиком, внутренние пластины жестко соединены с втулкой, в которой, согласно полезной модели, в шарнире валик расположен во втулке с зазором, а упругий элемент расположен между наружной поверхностью валика и внутренней поверхностью втулки, при этом часть внешнего контура поперечного сечения валика представляет собой отрезок прямой линии, и часть внутреннего контура поперечного сечения втулки представляет собой отрезок прямой линии, причем оси вращения шарниров расположены на окружности.
Полезная модель характеризуется также тем, что упругий элемент может быть выполнен из пластика или составным или из резины.
Полезная модель характеризуется также тем, что пластина выполнена зацело или со втулкой или с валиком.
В предлагаемой конструкции пластинчатой цепи она может быть выполнена, по крайней мере, в виде двурядной цепи.
Технический результат в предлагаемой полезной модели достигают созданием пластинчатой цепи, содержащей наружные и внутренние пластины с отверстиями, валики, расположенные внутри отверстий пластин, и упругие элементы, соединяющие валики с пластинами в которой, согласно полезной модели, упругий элемент расположен между наружной поверхностью валика и внутренней поверхностью пластины.
Технический результат в предлагаемой полезной модели достигают созданием пластинчатой цепи, содержащей наружные пластины, внутренние пластины и шарниры, состоящий из валика, втулки и упругого элемента, соединяющий валик со втулкой, при этом наружные пластины жестко соединены с валиком, внутренние пластины жестко соединены со втулкой, в которой, согласно полезной модели, втулка установлена с возможностью поворота относительно валика в пределах упругого скручивания упругого элемента.
Полезная модель характеризуется также тем, что шарнир, состоит из ролика, втулки и упругого элемента при этом ролик, установлен между внутренними пластинами на втулке с возможностью вращения.
Поскольку шарнир заявляемой пластинчатой цепи, содержит упругий элемент, соединяющий валик с втулкой, взаимный поворот соседних звеньев цепи относительно оси шарнира происходит исключительно за счет скручивания упругого элемента, при этом трение скольжения в паре валик-втулка может быть исключено полностью, например, при расположении валика с зазором относительно втулки.
Такое техническое решение исключает механический износ пластинчатой цепи в паре валик - втулка и соответственно исключает необходимость смазки пластинчатой цепи в шарнире.
Поскольку в шарнире пластинчатой цепи исчезают силы трения скольжения, соответственно уменьшается общая отрицательная работа сил трения скольжения цепной передачи, что повышает ее коэффициент полезного действия.
Исключение механического износа в паре валик-втулка в свою очередь исключает удлинение шага цепи в процессе ее эксплуатации, при этом в шарнире заявляемой пластинчатой цепи невозможен жесткий контакт валика и втулки (то есть - исключены удары), что значительно снижает уровень шума при работе цепной передачи.
Конструктивные варианты, когда упругий элемент расположен между наружной поверхностью валика и внутренней поверхностью втулки, упругий элемент выполнен из пластика, или составным, или полностью из резины, или частично из резины позволяют различными способами достигать целей настоящего изобретения.
Исполнение валика, часть внешнего контура поперечного сечения которого представляет собой отрезок прямой линии, позволяет надежно соединить упругий элемент с внешней поверхностью валика. Исполнение втулки, часть внутреннего контура поперечного сечения которой представляет собой отрезок прямой линии, позволяет надежно соединить упругий элемент с внутренней поверхностью втулки.
Исполнение пластины цепи, выполненной зацело со втулкой и пластины цепи, выполненной зацело с валиком позволяет полностью исключить трение скольжения между элементами пластинчатой цепи.
Исполнение пластинчатой цепи, когда оси вращения ее шарниров в свободном состоянии цепи расположены на окружности, позволяет уменьшить углы упругого скручивания упругих элементов в шарнирах (при заходе цепи на звездочку и при сходе ее со звездочки), что в свою очередь уменьшает напряжения, возникающие в упругих элементах шарниров и повышает долговечность цепи.
Пластинчатая цепь может содержать ролик, для повышения ее долговечности.
Пластинчатая цепь может быть выполнена в виде двурядной или многорядной цепи для повышения ее тягового усилия.
Пластинчатая цепь, содержащая пластины с отверстиями, валики и упругие элементы, в которой валики расположены внутри отверстий пластин, а упругие элементы, соединяют валики с пластинами, может быть использована в качестве тяговой цепи.
Также технический результат в предлагаемом изобретение, достигают созданием пластинчатой цепи, содержащей наружные пластины жестко соединенные с валиком и внутренние пластины жестко соединенные со втулкой, при этом втулка должна быть расположена с возможностью поворота относительно валика в пределах упругого скручивания упругого элемента и может быть выполнена в виде втулочно-роликовой цепи, содержащей ролик, установленный между внутренними пластинами на втулке с возможностью вращения.
Такой вариант исполнения пластинчатой цепи, позволяют широко применять ее в промышленности.
Предлагаемое изобретение поясняется нижеследующим описанием конструкции и поясняющими чертежами, где
На фиг.1 изображена пластинчатая цепь, содержащая шарнир с упругим элементом.
На фиг.2 изображен шарнир пластинчатой цепи с упругим элементом в поперечном разрезе.
На фиг.3 изображена пластинчатая цепь в виде втулочно-роликовой цепи.
На фиг.4 изображен вариант исполнения тяговой пластинчатой цепи.
Пластинчатая цепь, изображенная на фиг.1 и фиг.2 содержит внешние 1 и внутренние 2 пластины, а также шарниры. Шарнир содержит валик 3, втулку 4 и упругий элемент 5.
Упругий элемент 5 выполнен в виде полой резиновой детали с постоянным поперечным сечением. Внешняя и внутренняя поверхность упругого элемента 5 представляют собой правильные восьмигранники, имеющие общую ось симметрии, которая при этом совпадает с осью 6 шарнира.
Валик 3 выполнен в виде прутка постоянного сечения. Внешний контур поперечного сечения валика 3 представляет собой правильный восьмиугольник, размеры которого равны соответствующим размерам внутреннего контура упругого элемента 5.
Втулка 4 выполнена в виде полого прутка постоянного сечения. Внутренний контур поперечного сечения втулки 4 представляет собой правильный восьмиугольник, размеры которого равны соответствующим размерам внешнего контура упругого элемента 5. Ось 6 шарнира совпадает также с осями симметрии валика 3 и втулки 4.
Упругий элемент 5 зафиксирован на валике 3 за счет того, что поверхность их сопряжения представляет собой восьмигранник. Втулка 4 зафиксирована на упругом элементе 5 за счет того, что поверхность их сопряжения представляет собой восьмигранник. Упругий элемент 5 соединяет валик 3 со втулкой 4 и расположен между наружной поверхностью валика 3 и внутренней поверхностью втулки 4. При этом валик 3 расположен с зазором по отношению ко втулке 4.
На фиг.3 показан вариант исполнения пластинчатой цепи в виде втулочно-роликовой цепи, оси 6 шарниров которой расположены на окружности радиуса R.
Втулочно-роликовая цепь содержит также ролики 7, смонтированные на втулках 4 с возможностью вращения.
На фиг.4 показан вариант исполнения цепи, в котором упругий элемент 5 расположен непосредственно между пластинами 1,2 и валиком 3.
В заявляемой пластинчатой цепи может быть различное выполнение элементов цепи, в том числе:
- упругий элемент может быть напрессован на валик и/или запрессован во втулку;
- упругий элемент может быть выполнен из резины, которая скреплена с валиком в процессе вулканизации резины;
- упругий элемент может быть выполнен металлическим в виде пружины;
- упругий элемент может быть выполнен в виде отдельного узла, содержащего упругую деталь (детали) и неупругую деталь (детали);
- упругий элемент может быть соединен с валиком на части его длины и/или на его торце;
- упругий элемент может быть соединен со втулкой на ее внешней части;
- упругий элемент может быть выполнен из композиционного материала или из разнородных материалов;
- внешний контур сечения валика может представлять собой правильный многоугольник;
- внутренний контур сечения втулки может представлять собой правильный многоугольник;
- валик и упругий элемент могут быть соединены между собой по шлицам или шпонкой;
- пластина может быть отлита или выштампована зацело со втулкой;
- пластина может быть отлита или выштампована зацело с валиком.