Пластиковые кабельные цепи для станков: материал и подбор серии

Почему большинство станков работает с пластиковой цепью

Стальные цепи не исчезли и по-прежнему оправданы на кранах, в горячих производствах и на очень длинных трассах без опор. Но большинство осей станков сегодня идёт с пластиковой цепью, и причины практические, а не модные.

• Масса. Полиамидная цепь весит примерно одну седьмую от стальной с той же камерой. На оси с высоким ускорением эта разница напрямую уходит в расчёт привода.
• Без смазки. Полиамид по полиамиду работает всухую с низким коэффициентом трения. Стальной цепи нужна смазка, а смазка со стружкой даёт абразивную пасту.
• Шум. Пластик по пластиковому лотку тише на несколько децибел, что важно, когда оператор стоит рядом.
• Стоимость. Литьё под давлением даёт повторяемое звено за долю стоимости фрезерованного или штампованного стального.
• Характер разрушения. Пластиковое звено обычно трескается и падает; стальное может выгнуться в жгут и перерезать несколько кабелей сразу.

Плата за это — температура, нагрузка и химическая стойкость. Именно там решается выбор, и там две одинаковые по каталогу цепи ведут себя совершенно по-разному.

Полимер внутри звена

Почти все пластиковые цепи льют из полиамида, но марка определяет применение сильнее, чем геометрия. Четыре марки покрывают рынок станкостроения.

Стекловолокно даёт звену жёсткость и допустимую длину без опор. Камера 25 мм в ненаполненном PA6 и та же камера в PA66 с 30 % GF не взаимозаменяемы: армированное звено несёт примерно вдвое большую нагрузку до выхода за расчётный предел.

Водопоглощение и изменение размеров

Полиамид впитывает воду. Это самое неправильно понимаемое свойство пластиковой цепи, и оно объясняет большинство странных сообщений с эксплуатации.

Ненаполненный PA6 может набрать 2,5–3 % своей массы влаги при относительной влажности 50 %, а при погружении больше. Звено, которое при литье имело 40,0 мм, после сезона в сыром цеху может дать 40,4–40,6 мм. Этого достаточно, чтобы поджать шарнир, поднять тяговое усилие и в худшем случае сделать цепь тугой на реверсе.

• Стеклонаполненные марки впитывают примерно вдвое меньше — ещё одна причина их доминирования в станках.
• Водно-гликолевая СОЖ и обмыв дают цепи гораздо больше влаги, чем влажность воздуха. Проверяйте зазор шарнира через месяц работы, а не на верстаке.
• Цепь, ставшая тугой через несколько недель, часто не изношена, а разбухла. Не добавляйте смазку; проверьте марку и зазор.
• PPS практически ничего не впитывает и держит размеры в мокрых процессах — поэтому его задают для электроэрозии и пищевого оборудования.

Химическая стойкость на практике

Станок подвергает цепь смеси жидкостей, которую не покрывает ни один справочный лист. Полезный вопрос не «стоек ли полиамид к СОЖ», а «какая СОЖ, при какой концентрации и температуре».

Если станок раз в неделю моют сильной щелочной пеной, этот факт сам по себе исключает стандартный полиамид независимо от нагрузки. Запросите паспорт моющего средства до выбора марки.

Самосмазывание и работа всухую

Самосмазываемость полиамида и позволяет цепи проходить миллионы циклов без обслуживания, но у неё два условия.

• Шарнир должен быть сухим. Масло и смазка притягивают стружку и превращаются в притирочную пасту. Цепь, смазанная «на всякий случай», обычно изнашивается быстрее, а не медленнее.
• Поверхность штифта должна быть гладкой и непористой. Литой штифт с облоем или порами не скользит во втулке, а вырабатывает её.

Там, где цепь должна работать в грязи, ответ — самоочищающаяся геометрия шарнира, а не смазка. Раскройте шарнир, дайте мусору высыпаться, держите штифт сухим.

Несущая способность и длина без опор

Пластиковые цепи прочны на разрыв и относительно слабы на изгиб. Эта фраза объясняет почти все ограничения применения.

• Длину без опор ограничивает изгибная жёсткость звена, а не прочность на разрыв. Цепь 35 мм с GF обычно перекрывает 1,4–1,8 м без опор; та же в ненаполненном PA6 — заметно меньше.
• Дополнительную нагрузку берут опорой, а не более толстым штифтом. Направляющая под нижней ветвью удваивает практический пролёт за долю стоимости следующего размера.
• Вертикальную длину подвеса ограничивают звено и кронштейн. Свыше примерно 3 м висящей цепи правильный ответ — натяжное устройство или противовес.

Характерные отказы: что действительно ломается

Пластиковые цепи отказывают несколькими узнаваемыми способами, и картина показывает, какой пункт спецификации был неверен.

• Трещина у проушины штифта. Усталость при температуре выше допуска марки либо цепь нагружена сверх предела без опор.
• Сломанная боковина у кронштейна. Обычно расцентровка кронштейна или жгут, зажатый только с одной стороны, из-за чего цепь несёт вес кабелей.
• Полированная овальная втулка. Абразивная пыль в шарнире, типично для станков без экрана над цепью.
• Меловая, хрупкая поверхность. УФ-деградация при уличной или ярко освещённой установке.
• Мягкое, разбухшее звено. Поглощение влаги или СОЖ, обычно ненаполненная марка в мокром процессе.
• Оплавленное или деформированное звено. Лучистое тепло от двигателя, лампы или горячей стружки, а не температура воздуха.

Пластик или сталь: таблица решений

Что приложить к запросу

1. Ход, ориентация и частота циклов оси.
2. Список кабелей и шлангов с наружными диаметрами и массой на метр.
3. Требуемый радиус изгиба по самому жёсткому кабелю.
4. Температура воздуха и лучистая у цепи, а не в цеху.
5. Тип и концентрация СОЖ, а также химия обмыва, если есть.
6. Идёт ли цепь в лотке, по направляющей или без опор.
7. Режим очистки, включая частоту и химию.

Эти семь пунктов определяют марку полимера, содержание волокна, конструкцию шарнира и размер камеры. Ответить на них — десять минут; угадать — замена цепи и внеплановый простой.