RU2402706C1

RU2402706C1 - Plate of roller or bush chain

Info

Publication number: RU2402706C1
Application number: RU2009123363/11A
Authority: RU
Inventors: Владимир Федорович Кузюков (RU); Владимир Федорович Кузюков; Людмила Львовна Кузюкова (RU); Людмила Львовна Кузюкова; Андрей Андреевич Лазарев (RU); Андрей Андреевич Лазарев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ТПЗ-Сервис"
Priority date: 2009-06-19
Filing date: 2009-06-19
Publication date: 2010-10-27

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: plate of driven chain has dumb-bell shaped cross section. A profile of the central part of the dumb-bell figure on both opposite parts relative to lengthwise axis is smoothly conjugated with half-circumferences of profiles arranged opposite to crosswise axis of the dumb-bell figure profile. The profile of the central part of the dumb-bell figure is smoothly tapered from half-circumferences to centre relative to lengthwise axis. In the plate there are made two orifices in the zone of half-circumferences of the dumb-bell figure profile on its lengthwise axis. One slit communicating with one orifice and facing its centre is made along lengthwise axis of the plate. The second orifice is free from the slit and has less diametre, than diametre of the orifice with the slit.

EFFECT: increased service life, draft force and speed.

4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводных втулочно-роликовых цепях машин и механизмов.The invention relates to mechanical engineering and can be used in drive sleeve-roller chains of machines and mechanisms.

В настоящее время изготовление втулочно-роликовых цепей регулируется ГОСТ 13568-97 «Цепи приводные роликовые и втулочные. Общие технические условия», а также аналогичными отраслевыми техническими условиями и заводскими регламентами.Currently, the production of sleeve-roller chains is regulated by GOST 13568-97 "Roller and sleeve drive chains. General specifications ”, as well as similar industry specifications and factory regulations.

Однако, как показывают испытания, изготовленные по указанному стандарту приводные цепи имеют недостаточно большой срок службы, т.к. такие цепи в различных областях машиностроения часто эксплуатируются в условиях больших нагрузок и/или при больших скоростях.However, as the tests show, the drive chains manufactured according to the specified standard have a short service life, because such chains in various fields of engineering are often operated under heavy loads and / or at high speeds.

Известна тяговая втулочно-роликовая цепь, содержащая соединенные осями пластины, взаимодействующие продольными узкими гранями с катками, причем они выполнены с накладками, закрепленными на узких гранях (SU №585353, F16G 13/12, опубл. 25.12.1977).Known traction sleeve-roller chain containing axially connected plates interacting with narrow longitudinal faces with rollers, and they are made with overlays fixed to narrow faces (SU No. 585353, F16G 13/12, publ. 25.12.1977).

В этом устройстве ролики-катки расположены снаружи втулок, а накладки закреплены на втулках. Такая конструкция не является технологичной, накладки приходится выполнять разнотолщинными, и устройство не позволяет значительно уменьшить износ рабочих поверхностей при больших скоростях и изменении направления работы привода с прямого на обратное.In this device, the roller rollers are located outside the bushings, and the pads are mounted on the bushings. This design is not technologically advanced, the linings have to be made of different thicknesses, and the device does not significantly reduce wear on working surfaces at high speeds and change the direction of the drive from direct to reverse.

Известно устройство втулочно-роликовой цепи, содержащей шарнирно-соединенные между собой наружные и внутренние звенья с втулками, при этом половина каждой втулки, обращенная к концам внутреннего звена выполнена с повышенной твердостью (SU №715854, F16G 13/06, опубл. 15.02.1980).A device is known for a sleeve-roller chain containing articulated external and internal links with bushings, with half of each sleeve facing the ends of the internal link made with increased hardness (SU No. 715854, F16G 13/06, publ. 02.15.1980 )

Однако такое устройство не позволяет значительно увеличить срок службы цепи, поскольку при натяжении цепи разрывному разрушению подвержена в основном пластина, а не втулка.However, such a device does not allow to significantly increase the service life of the chain, since when the chain is tensioned, the plate, and not the sleeve, is subject to rupture.

Известна внутренняя пластина звена приводной быстроходной цепи, состоящая из наружных металлических слоев и центральной части, выполненной из композиционного материала (SU №1649174, F16G 13/18, 13/24, опубл. 15.05.1991).Known internal plate link drive high-speed chain, consisting of the outer metal layers and the Central part made of composite material (SU No. 1649174, F16G 13/18, 13/24, publ. 05/15/1991).

В этом устройстве центральная часть пластины выполнена из эпоксидной смолы, армированной стекловолокном или углеволокном.In this device, the central part of the plate is made of epoxy resin reinforced with fiberglass or carbon fiber.

Это техническое решение позволяет снизить инерционную массу и шум, а также уменьшить металлоемкость. Однако конструкция является сложной, т.к. в ней предел прочности материала металлических слоев уменьшается от наружного слоя пластины к ее центру при одновременном увеличении толщины внутренней части пластины в этом же направлении. Устройство не позволяет значительно увеличить срок службы цепи без увеличения ее общей материалоемкости.This technical solution allows to reduce inertial mass and noise, as well as reduce metal consumption. However, the design is complex because in it, the tensile strength of the material of metal layers decreases from the outer layer of the plate to its center while increasing the thickness of the inner part of the plate in the same direction. The device does not significantly increase the life of the circuit without increasing its overall material consumption.

Известно внутреннее звено приводной цепи, входящее в состав втулочно-роликовой цепи с дополнительными пластинами и содержащее, две пластины, с зазором между ними, втулки, закрепленные с натягом в отверстиях пластин и которые предназначены для установки внутри втулок валиков с длиной, выполненной больше длины втулок для крепления соответственно на концах валиков наружных звеньев (SU №271975, F16G 13/18, опубл. 12.02.1971).The inner link of the drive chain is known, which is part of the sleeve-roller chain with additional plates and contains two plates, with a gap between them, bushings fixed with interference in the holes of the plates and which are intended to be installed inside the bushings of rollers with a length longer than the length of the bushings for mounting, respectively, at the ends of the rollers of the outer links (SU No. 271975, F16G 13/18, publ. 12.02.1971).

В этом устройстве дополнительные пластины установлены с одной стороны каждого наружного звена, но не внутреннего для восприятия части нагрузки при работе цепи. При работе такой цепи дополнительная пластина воспринимает нагрузку от рабочего инструмента, а остальные пластины - тяговое усилие.In this device, additional plates are installed on one side of each external link, but not internal to the perception of part of the load during the operation of the circuit. During the operation of such a chain, an additional plate takes up the load from the working tool, and the remaining plates take in traction.

Однако такое устройство не позволяет значительно увеличить срок службы в условиях больших нагрузок и/или при больших скоростях, что связано с разрушением пластин внутреннего звена в области крепления втулок в отверстиях пластин или в области крепления валиков (роликов) в отверстиях пластин наружного звена.However, such a device does not significantly increase the service life under conditions of high loads and / or at high speeds, which is associated with the destruction of the internal link plates in the area of the mounting of bushings in the holes of the plates or in the field of mounting of rollers (rollers) in the holes of the plates of the external link.

Наиболее близкой является пластина звена приводной цепи, которая соответствует ГОСТ 13568-97 и изготовлена согласно «Способу изготовления пластин роликовой или втулочной цепи» (SU №1279735, В21L 5/00, опубл. 30.12.1986).The closest is the drive chain link plate, which corresponds to GOST 13568-97 and is manufactured according to the "Method for the manufacture of roller or sleeve chain plates" (SU No. 1279735, B21L 5/00, publ. 30.12.1986).

Эта пластина исполнена в профиле в форме гантели, у которой профиль центральной части гантели с обеих противоположных сторон гантели относительно продольной оси плавно сопряжен с полуокружностями профилей, расположенных оппозитно относительно поперечной оси профиля гантели, а относительно продольной оси профиль центральной части гантели плавно сужен от полуокружностей к центру, причем в пластине выполнены два отверстия в области полуокружностей профиля гантели, расположенные на ее продольной оси.This plate is made in the profile in the form of a dumbbell, in which the profile of the central part of the dumbbell on both opposite sides of the dumbbell relative to the longitudinal axis is smoothly mated with the semicircles of the profiles located opposite to the transverse axis of the profile of the dumbbell, and relative to the longitudinal axis, the profile of the central part of the dumbbell is gradually narrowed from the semicircles to the center, and in the plate there are two holes in the region of the semicircles of the dumbbell profile located on its longitudinal axis.

Однако известная пластина не обеспечивает возможность увеличения натяга цепи; имеет недостаточную прочность соединения валика или ролика с пластиной, что сокращает срок службы цепи; не позволяет ее использовать на более высокую разрушающую нагрузку, что также снижает общий диапазон рабочих скоростей при эксплуатации; не позволяет уменьшить ее толщину при заданных условиях эксплуатации.However, the known plate does not provide the possibility of increasing the interference of the chain; has insufficient strength of the connection of the roller or roller with the plate, which reduces the service life of the chain; does not allow it to be used at a higher breaking load, which also reduces the overall range of operating speeds during operation; does not allow to reduce its thickness under specified operating conditions.

Решаемая изобретением задача - улучшение технико-эксплуатационных характеристик.The problem solved by the invention is the improvement of technical and operational characteristics.

Технический результат, который может быть получен при выполнении устройства, - увеличение срока службы без увеличения материалоемкости, обеспечения функционирования при увеличении тягового усилия (нагрузок) и/или скорости, повышение надежности.The technical result that can be obtained by performing the device is to increase the service life without increasing the material consumption, to ensure functioning while increasing the traction force (loads) and / or speed, and to increase reliability.

Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в известной пластине звена приводной цепи, исполненной в профиле в форме гантели, у которой профиль центральной части гантели с обеих противоположных сторон гантели относительно продольной оси плавно сопряжен с полуокружностями профилей, расположенных оппозитно относительно поперечной оси профиля гантели, а относительно продольной оси профиль центральной части гантели плавно сужен от полуокружностей к центру, причем в пластине выполнены два отверстия в области полуокружностей профиля гантели, расположенные на ее продольной оси, согласно заявленному изобретению в пластине выполнена, по меньшей мере, одна прорезь, которая сообщена, по меньшей мере, с одним отверстием, причем прорезь выполнена вдоль продольной оси пластины и обращена в направлении к ее центру.To solve the problem with achieving the specified technical result in a known plate of a link of a drive chain made in a profile in the form of a dumbbell, in which the profile of the central part of the dumbbell on both opposite sides of the dumbbell relative to the longitudinal axis is smoothly mated with the semicircles of the profiles located opposite to the transverse axis of the dumbbell profile , and relative to the longitudinal axis, the profile of the central part of the dumbbell is smoothly narrowed from semicircles to the center, and two holes are made in the plate in the region of the semicircles of the dumbbell profile, located on its longitudinal axis, according to the claimed invention, at least one slot is made in the plate, which communicates with at least one hole, the slot being made along the longitudinal axis of the plate and facing towards it to the center.

Возможны дополнительные варианты выполнения устройства, в которых целесообразно, чтобы:Additional embodiments of the device are possible, in which it is advisable that:

- край прорези, обращенный в направлении к центру профиля гантели, был закруглен;- the edge of the slot facing toward the center of the dumbbell profile was rounded;

- были выполнены две прорези, соответственно сообщенные с двумя отверстиями и обращенные в направлении друг к другу и к центру профиля гантели;- two slots were made, respectively communicated with two holes and facing towards each other and to the center of the dumbbell profile;

- пластина была предназначена для закрепления в ее отверстиях втулок внутреннего звена приводной цепи;- the plate was designed to fix in its holes the bushings of the inner link of the drive chain;

- пластина была предназначена для закрепления в ее отверстиях валиков наружного звена приводной цепи;- the plate was designed to fix in its holes the rollers of the outer link of the drive chain;

- при выполнении прорези, которая сообщена только с одним отверстием, пластина была предназначена для оконечного соединения соседних звеньев между собой, при этом отверстие, свободное от прорези и предназначенное для соединения звеньев между собой, было выполнено с диаметром, меньшим, чем диаметр отверстия с прорезью.- when making a slot that is in communication with only one hole, the plate was designed for the terminal connection of adjacent links to each other, while the hole, free from the slot and intended to connect the links to each other, was made with a diameter smaller than the diameter of the hole with the slot .

Указанные преимущества, а также особенности настоящего изобретения поясняются лучшим вариантом ее выполнения со ссылками на прилагаемые фигуры. Край прорези, обращенный в направлении к центру профиля гантели, закруглен.These advantages, as well as the features of the present invention are illustrated by the best option for its implementation with reference to the accompanying figures. The edge of the slot facing toward the center of the dumbbell profile is rounded.

Фигура 1 изображает заявленную пластину;Figure 1 depicts the claimed plate;

фиг.2 - обычно используемую пластину в соответствии с ГОСТ 13568-97 и аналогичными отраслевыми техническими условиями и заводскими регламентами;figure 2 - a commonly used plate in accordance with GOST 13568-97 and similar industry specifications and factory regulations;

фиг.3 - то же, что фиг.1, вариант оконечного звена для установки внутреннего и наружного звеньев.figure 3 is the same as figure 1, a variant of the end link for installing the inner and outer links.

Пластина звена приводной цепи (фиг.1) исполнена в своем профиле в форме гантели 1, у которой профиль центральной части гантели 1 с обеих противоположных сторон гантели 1 относительно продольной оси плавно сопряжен с полуокружностями 2 профилей, расположенных оппозитно относительно поперечной оси профиля гантели 1. Относительно продольной оси профиль центральной части гантели 1 плавно сужен от полуокружностей 2 к центру. В пластине выполнены два отверстия 3 в области полуокружностей 2 профиля гантели 1, расположенные на ее продольной оси.The drive chain link plate (Fig. 1) is made in its profile in the form of a dumbbell 1, in which the profile of the central part of the dumbbell 1 on both opposite sides of the dumbbell 1 relative to the longitudinal axis smoothly mates with the semicircles of 2 profiles located opposite to the transverse axis of the profile of the dumbbell 1. With respect to the longitudinal axis, the profile of the central part of the dumbbell 1 is gradually narrowed from the semicircles 2 to the center. Two holes 3 are made in the plate in the region of the semicircles 2 of the dumbbell profile 1 located on its longitudinal axis.

В пластине выполнена, по меньшей мере, одна прорезь 4 (фиг.1, 3), которая сообщена, по меньшей мере, с одним отверстием 3. Прорезь 4 выполнена вдоль продольной оси пластины (профиля гантели 1) и обращена в направлении к ее центру.At least one slot 4 (FIGS. 1, 3) is made in the plate, which communicates with at least one hole 3. The slot 4 is made along the longitudinal axis of the plate (dumbbell profile 1) and faces toward its center .

Край прорези 4, обращенный в направлении к центру профиля гантели 1, может быть (фиг.1,3) закруглен.The edge of the slot 4, facing towards the center of the profile of the dumbbell 1, can be (Fig.1,3) rounded.

В пластине могут быть выполнены две прорези 4, соответственно сообщенные с двумя отверстиями 3 и обращенные в направлении друг к другу и к центру профиля гантели 1 (фиг.1).Two slots 4 can be made in the plate, respectively connected with two holes 3 and facing towards each other and to the center of the profile of the dumbbell 1 (Fig. 1).

Пластина может быть предназначена для закрепления в ее отверстиях 3 втулок внутреннего звена приводной цепи или для закрепления в ее отверстиях валиков наружного звена приводной цепи (на фиг.1, 3 втулки и валики не показаны, т.к. не входят в состав пластины). Втулки закрепляются в отверстиях 3 обычном образом, например, их запрессовкой по соответствующему допуску, или сваркой, или развальцовкой, или клепкой, или другими неподвижными общераспространенными соединениями.The plate can be designed to fix in its holes 3 bushes of the inner link of the drive chain or to fix in its holes the rollers of the outer link of the drive chain (in Figs. 1, 3, the bushes and rollers are not shown, because they are not part of the plate). The bushings are fixed in the holes 3 in the usual way, for example, by pressing them in according to the appropriate tolerance, or by welding, or by flaring, or riveting, or other fixed common joints.

При выполнении прорези 4, которая сообщена только с одним отверстием 3, пластина предназначена для оконечного соединения соседних звеньев между собой, при этом отверстие 3, свободное от прорези и предназначенное для соединения звеньев между собой, выполнено с диаметром, меньшим, чем диаметр отверстия 3 с прорезью 4 (фиг.3).When making a slot 4, which is in communication with only one hole 3, the plate is designed for the terminal connection of adjacent links to each other, while the hole 3, free from the slot and intended to connect the links to each other, is made with a diameter smaller than the diameter of the hole 3 s slot 4 (figure 3).

Пластина (фиг.1, 3) функционирует следующим образом.The plate (figure 1, 3) operates as follows.

Обычно разрушение пластины в ближайшем аналоге при натяжении цепи, или увеличении натяга, или при увеличении скорости работы происходит в сечении S (фиг.2), причем сначала (перед разрушением) происходит изменение профиля полуокружностей 2, которое показано на фиг.2 пунктирной линией (зоны А). В сечении S материал пластины испытывает суммарное растягивающее напряжение от закрепления втулки или валика, например, запрессовки, а также растягивающее напряжение от натяжения цепи. Зона распространения напряжений от закрепления втулки или валика в пластине распространяется вокруг отверстия 3 (на фиг.2 отображена как Н₂).Typically, the destruction of the plate in the closest analogue when the chain is tensioned, or the tension is increased, or when the work speed increases, occurs in section S (Fig. 2), and first (before the destruction), the semicircle profile 2 changes, which is shown in Fig. 2 by a dashed line ( Zone A). In section S, the plate material experiences the total tensile stress from fixing the sleeve or roller, for example, press-fit, as well as tensile stress from the chain tension. The zone of stress propagation from fixing the sleeve or roller in the plate extends around the hole 3 (shown in figure 2 as H ₂ ).

При введении в устройство прорези 4 (фиг.1) часть пластины на длине l представляет собой защемленную с двух концов балку, которая испытывает напряжение H₁ от закрепления втулки или валика. Зона распространения напряжений в этом случае увеличивается, а зона критического сечения в плоскости S разгружается.With the introduction of the slot 4 (FIG. 1), a part of the plate along the length l is a beam clamped at both ends, which experiences a voltage H ₁ from fixing the sleeve or roller. The stress propagation zone in this case increases, and the critical section zone in the plane S is unloaded.

Таким образом, прорезь 4 выполняет функцию своеобразного демпфирующего звена, которое практически не влияет на прочность соединения втулки или валика с отверстием 3 пластины.Thus, the slot 4 performs the function of a kind of damping link, which practically does not affect the strength of the connection of the sleeve or roller with the hole 3 of the plate.

Для промежуточных звеньев цепи целесообразно использовать устройство (фиг.1), а при выполнении прорези 4, которая сообщена только с одним отверстием (фиг.3), пластина предназначена для оконечного крепления соседних звеньев между собой. Отверстие 3, свободное от прорези 4, в этом случае предназначено для соединения звеньев между собой. Оно может быть выполнено с диаметром, меньшим, чем диаметр отверстия 3 с прорезью 4.For intermediate links of the chain, it is advisable to use the device (Fig. 1), and when performing a slot 4, which is in communication with only one hole (Fig. 3), the plate is intended for the final fastening of adjacent links to each other. The hole 3, free from the slot 4, in this case is designed to connect the links to each other. It can be made with a diameter smaller than the diameter of the hole 3 with a slot 4.

Края прорезей 4, обращенные в направлении к центру профиля гантели 1, закруглены для дополнительного уменьшения напряжений, возникающих от введения в пластину непосредственно прорезей 4.The edges of the slots 4, facing the center of the profile of the dumbbell 1, are rounded to further reduce the stresses arising from the introduction of directly the slots 4 into the plate.

Специалистам понятно, что возможны различные формы выполнения пластины, не изменяющие сущности заявленного технического решения и обеспечивающие достижение указанных технических результатов (например, прямоугольная форма, в форме овала и т.п.).It will be appreciated by those skilled in the art that various forms of plate execution are possible that do not change the essence of the claimed technical solution and ensure the achievement of the indicated technical results (for example, a rectangular shape, an oval shape, etc.).

Как показали предварительные испытания, заявленная пластина звена приводной цепи позволяет увеличить срок службы цепи в 1,3-1,9 раза, увеличить тяговое усилие на 12-18% и скорость работы до 25%.As shown by preliminary tests, the claimed plate link drive chain allows you to increase the service life of the chain 1.3-1.9 times, increase traction by 12-18% and speed up to 25%.

Наиболее успешно заявленная пластина роликовой или втулочной цепи промышленно применима в приводных втулочно-роликовых цепях различных машин и механизмов.The most successfully claimed plate of a roller or sleeve chain is industrially applicable in drive sleeve-roller chains of various machines and mechanisms.

Claims

1. The drive chain link plate containing two holes located on its longitudinal axis and made in the shape of a dumbbell, in which the profile of the central part of the dumbbell on both opposite sides of the dumbbell relative to the longitudinal axis smoothly mates with the semicircles of the profiles located opposite to the transverse axis the profile of the dumbbell, and relative to the longitudinal axis, the profile of the central part of the dumbbell is smoothly narrowed from the semicircles to the center, with two holes located in the region of the semicircles of the profile of the dumbbell spruce, while along the longitudinal axis of the plate there is one slot made, which communicates with one hole and faces towards the center, characterized in that the plate is designed for the terminal connection of adjacent links to each other, while the second hole is free from the slot and is intended to connect the links among themselves, the second hole is made with a diameter smaller than the diameter of the hole with a slot.

2. The plate according to claim 1, characterized in that the edge of the slot facing toward the center of the dumbbell profile is rounded.

3. The plate according to claim 1, characterized in that it is intended for fixing in its holes the bushings of the inner link of the drive chain.

4. The plate according to claim 1, characterized in that it is intended for fixing in its holes the rollers of the outer link of the drive chain.