Пластина звена приводной роликовой цепи



Пластина звена приводной роликовой цепи
Пластина звена приводной роликовой цепи
Пластина звена приводной роликовой цепи
Пластина звена приводной роликовой цепи
Пластина звена приводной роликовой цепи
Пластина звена приводной роликовой цепи
Пластина звена приводной роликовой цепи
Пластина звена приводной роликовой цепи
Пластина звена приводной роликовой цепи

 


Владельцы патента RU 2581998:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводных роликовых или втулочных цепях. Пластина с отверстиями звена приводной роликовой цепи имеет контур, выполненный с сопряженными криволинейными в виде дуг окружностей оконечной и срединной частей контура. Плоские участки контура расположены оппозитно относительно продольной оси пластины и симметрично относительно оси отверстий пластины. Размеры шага цепи, радиусов дуг окружностей оконечной и срединной частей контура, максимальной и минимальной ширины пластины выполнены удовлетворяющими формулам (1) и (2). Достигается увеличение срока службы цепи. 1 ил., 2 табл.

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводных роликовых или втулочных цепях.

Известны пластины роликовых цепей, выполненных по стандарту [ГОСТ 13568-97. Цепи приводные роликовые повышенной прочности и точности. Технические условия. - М.: Изд-во стандартов, 1988. - 15 с.]. Указанный стандарт определяет лишь основные размеры пластин (в частности, максимальную ширину), не устанавливая соотношений между основными и другими размерами, влияющих на напряженно-деформированное состояние пластин и, в конечном счете, на долговечность работы цепи.

Известны также пластины роликовых цепей, выполненных по техническим условиям [ТУ 4173-001-25258449-2001. Цепи приводные роликовые повышенной прочности и точности. - Ульяновск: Ульяновский завод цепей, 2001]. Указанный документ также определяет лишь основные размеры пластин (в частности, максимальную ширину и толщину пластин), не устанавливая соотношений между основными и другими размерами, влияющих на напряженно-деформированное состояние пластин и, в конечном счете, на долговечность работы цепи.

Наиболее близким к предлагаемому решению является пластина с отверстиями внутреннего звена приводной роликовой цепи, контур которой, в целях снижения концентрации напряжений и повышения долговечности, выполнен с сопряженными криволинейными в виде дуг окружностей оконечной и срединной частей контура и плоскими участками, причем плоские участки расположены оппозитно относительно продольной оси пластины и симметрично относительно оси отверстий пластины [Цепи высокого качества: каталог фирмы Rexnord Kette GmbH, с. 40 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.inhydro.ru/docs/InHydro.Chains.pdf]. Анализ размерных параметров пластин цепей позволил установить зависимости размеров оконечной части пластины (ширины и радиуса округления) и размера плоских участков на контуре пластины от значения шага цепи.

Недостатком известного решения является то, что оно используется лишь для пластин внутренних звеньев цепи и без ограничения значений соотношений размеров плоских участков и криволинейных участков срединной части контура и значения шага цепи, существенно влияющих на напряженно-деформированное состояние пластин и долговечность работы цепи в целом.

Технический результат настоящего изобретения - улучшение технико-эксплуатационных характеристик цепи - повышение долговечности (увеличение срока службы цепи).

Технический результат достигается за счет того, что пластине с отверстиями звена приводной роликовой цепи, контур которой выполнен с сопряженными криволинейными в виде дуг окружностей оконечной и срединной частей контура и плоскими участками, причем плоские участки расположены оппозитно относительно продольной оси пластины и симметрично относительно оси отверстий пластины, размеры шага цепи, радиусов дуг окружностей оконечной и срединной частей контура, максимальной и минимальной ширины пластины выполнены удовлетворяющими соотношениям:

где R1 - радиус дуги окружности оконечной части контура;

b - максимальная ширина пластины в оконечной части контура;

Δ - размер плоского участка на контуре пластины;

t - шаг цепи;

RB - радиус дуги окружности срединной части контура;

b1 - минимальная ширина пластины в срединной части контура.

На чертеже приведено схематичное изображение в плане одной четверти пластины звена приводной роликовой цепи, имеющей две оси симметрии.

Пластина звена приводной роликовой цепи выполнена в виде контура 1, представляющего собой дуги окружностей 2 и 3 и плоский участок 4, причем участок 4 длиной Δ расположен оппозитно горизонтальной оси 5 симметрии пластины и симметрично оси 6 отверстия 7 в пластине, отверстия 7 расположены симметрично относительно вертикальной оси 8 симметрии пластины. Радиус дуги 2 окружности оконечной части контура 1 равен R1, радиус дуги 3 окружности срединной части контура 1 равен RB, максимальная ширина пластины в оконечной части контура 1 равна b, минимальная ширина пластины в срединной части контура 1 равна b1, расстояние между отверстиями в пластине равно t (шагу цепи).

Обоснование эффективности предложенного решения произведено проведением расчетов и серии экспериментов с последующим анализом результатов изменения геометрических характеристик и напряженно-деформированного состояния пластин с контуром по предлагаемому решению.

При оценке сопротивления усталости конструкции производили оценку ее напряженно-деформированного состояния, причем основным критерием рациональности конструкции принимали уровень максимальных напряжений либо коэффициент концентрации напряжений в опасном сечении.

Определение параметров напряженно-деформированного состояния пластин цепей в экспериментах осуществлялось на основе математического моделирования методом конечных элементов (МКЭ), используемого при решении различных инженерных задач [Норри Д., де Фриз Ж. Введение в метод конечных элементов: Пер. с англ. - М.: Мир, 1981. - 304 с.], с применением универсальной CAE-системы «ANSYS». Разработанная для этих целей параметрическая модель цепи представляла собой комбинацию конечно-элементных моделей наружного звена цепи и двух ее внутренних звеньев.

В известном [Цепи высокого качества: каталог фирмы Rexnord Kette GmbH, с. 40 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.inhydro.ru/docs/InHydro.Chains.pdf] решении пластины установлены соотношения размеров:

В результате расчетов по зависимостям (1) и (2) и экспериментов для пластин толщиной δ с отверстиями диаметром 2r звеньев (внутренних ВП и наружных НП) стандартных приводных цепей с шагом 25,4 мм [ТУ 4173-001-25258449-2001. Цепи приводные роликовые повышенной прочности и точности. - Ульяновск: Ульяновский Завод Цепей, 2001], модифицированных по предлагаемому решению с сохранением значений b и b1 и переменным значением длины Δ плоского участка контура, получены значения размеров радиусов R1 и RB дуг окружностей криволинейных участков контура пластин, номинальных σном и максимальных σmax напряжений и коэффициентов концентрации напряжений ασ в опасных сечениях пластин в зависимости от размера Δ плоских участков контура пластины (табл. 1 и 2):

Для пластины ВП по известному решению [Цепи высокого качества: каталог фирмы Rexnord Kette GmbH, с. 40 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.inhydro.ru/docs/InHydro.Chains.pdf] долговечность пластин повышается в 1,3 раза, что соответствует изменению коэффициента концентрации напряжений в 1,0385 раза (с учетом значения показателя кривой усталости 6,95 для роликовых приводных цепей [Воробьев Н.В. Цепные передачи: монография / Н.В. Воробьев. - М.: Машиностроение, 1968. - 262 с.]). При этом максимальные значения напряжений в пластине снижаются до 0,9578 значений максимальных напряжений в исходной стандартной пластине при сохранении веса пластины.

Для пластины внутреннего звена (ВП) цепи с шагом 25,4 мм при реализации пластины по известному (Цепи высокого качества: каталог фирмы Rexnord Kette GmbH, с. 40 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.inhydro.ru/docs/InHydro.Chains.pdf) решению по зависимости (3) получены расчетом значения R, bи и Δи:

Используя расчетное значение Δи, для модифицированной по предложенному решению пластины по зависимостям (1) и (2) получим значения R1 и RB:

Используя данные табл. 1 (две предпоследние строки), интерполированием получим значение коэффициента концентрации напряжений ασ=2,6526, которое меньше значения в исходной стандартной пластине (первая строка табл. 1) в 1,0695 раза (максимальные значения напряжений снижаются до 0,9305 значений максимальных напряжений в исходной стандартной пластине при увеличении веса пластины в 1,1016 раза).

Для пластины НП наружного звена по предлагаемому решению максимальные напряжения уменьшаются до 0,9480 значений максимальных напряжений в исходной стандартной пластине при увеличении веса пластины в 1,11145 раза.

Расчетное значение долговечности пластины по предложенному решению для пластины ВП выше долговечности пластины по известному решению в 1,2226 раза, а для пластины НП - в 1,4459 раза. Следовательно, долговечность цепи в целом будет определяться долговечностью пластин ВП.

В качестве примера. Если срок службы машины с цепным приводом (например, буровой установки) составляет 36 тыс.часов, а долговечность цепи привода с пластинами по известному решению - около 5 тыс.часов, то необходимо за весь срок службы машины произвести 6 замен цепи. Для цепи с пластинами по предлагаемому решению долговечность составит около 6,1 тыс. часов и нужно произвести 5 замен цепи. Если принять металлоемкость цепей по первому варианту за единицу, то по второму варианту металлоемкость составит 0,918 и дополнительно уменьшаются время и затраты на ремонт цепного привода на 16,7% (исключается одна замена цепи), то есть достигается поставленная цель изобретения.

Пластина с отверстиями звена приводной роликовой цепи, контур которой выполнен с сопряженными криволинейными в виде дуг окружностей оконечной и срединной частей контура и плоскими участками, причем плоские участки расположены оппозитно относительно продольной оси пластины и симметрично относительно оси отверстий пластины, отличающаяся тем, что размеры шага цепи, радиусов дуг окружностей оконечной и срединной частей контура, максимальной и минимальной ширины пластины выполнены удовлетворяющими соотношениям:

где: R1 - радиус дуги окружности оконечной части контура;
b - максимальная ширина пластины в оконечной части контура;
Δ - размер плоского участка на контуре пластины;
t - шаг цепи;
RB - радиус дуги окружности срединной части контура;
b1 - минимальная ширина пластины в срединной части контура.



 

Похожие патенты:

Горизонтальное звено (3) цепи для соединения двух зацепленных в него вертикальных звеньев (2) для приводной цепи (1) скребкового транспортера на своей наружной стороне, обращенной в противоположную сторону от его внутреннего пространства (7), имеет несколько функциональных зон (F1-F4), например, для присоединения скребка.

Плоское звено цепи (2) для приводной цепи (1), при вертикальной ориентации звена, в области плеч (4, 4.1), соединяющих оба колена (8, 9), имеет в вертикальном направлении высоту плеча Н, которая меньше, чем максимальная ширина плеча BS.

Изобретение относится к элементам конвейера для транспортировки сыпучих материалов, более конкретно к цепи, используемой в забойных конвейерах. Техническим результатом является уменьшение веса и повышение прочности звена цепи конвейера.

Изобретение относится к внутрипечным техническим устройствам интенсификации процесса обжига во вращающихся печах. Цепь содержит соединенные между собой сварные или литые звенья овальной или круглой формы.

Звено цепи для тепловых завес вращающихся обжиговых печей, в частности для изготовления клинкера в цементном производстве по мокрому способу, представляет собой тороидное тело, имеющее развитую поверхность за счет выполненных на нем выпуклостей.

Пластина звена приводной роликовой или втулочной цепи выполнена по всей толщине в виде криволинейного профиля, у которого оконечные части расположены оппозитно относительно поперечной оси профиля и очерчены дугами окружностей.

Изобретение относится к области теплообменных устройств, в частности к цепным завесам для вращающихся печей промышленности строительных материалов. Цепь содержит соединенные между собой звенья, тело каждого из которых имеет поперечное сечение с профилем, представляющим собой овалообразную фигуру.

Изобретение относится к области теплообменных устройств, в частности к цепным завесам для вращающихся печей промышленности строительных материалов. .

Изобретение относится к теплообменным устройствам, в частности к цепным завесам для вращающихся печей промышленности строительных материалов. .

Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно к конструкции цепных передач, и может быть использовано в приводах рабочих органов, например, сельскохозяйственных машин и орудий.

Изобретение относится к области теплообменных устройств, в частности к цепным завесам для вращающихся печей промышленности строительных материалов. .

Изобретение относится к области теплообменных устройств. .

Изобретение относится к цепным соединителям для звеньевых цепей. .

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к цепным соединителям для звеньевых цепей. .

Приводная цепь для скребкового транспортера содержит горизонтальные звенья цепи (1) с двумя соединяющими колена (6, 6.1) плечами (3, 3.1), которые на своих обращенных наружу сторонах (7, 7.1) соответственно имеют участок крепления (2, 2.1), выполненный таким образом, что на нем в продольном направлении горизонтального звена путем геометрического замыкания может быть закреплен скребок. Максимальная наружная ширина горизонтальных звеньев соответствует или меньше такой ширины стандартного звена цепи такого же номинального диаметра. Участок крепления плеча имеет выемку (4, 4.1), выполненную в плече и таким образом уменьшающую площадь его поперечного сечения по сравнению с прилегающими участками горизонтального звена. Обеспечивается прочное и облегченное горизонтальное звено цепи с выемкой для крепления скребка. 9 з.п. ф-лы, 13 ил.
Наверх