Звёздочки под тапербуш для пищевого конвейера: подбор

Конструкция конвейерного привода пищевого назначения

Цепной привод пищевого конвейера работает в режиме непрерывной мойки CIP/COP, повышенной влажности и температурных перепадов от заморозки до пастеризации. Типовая компоновка: мотор-редуктор, выходной вал, ведущая и ведомая звёздочки под тапербуш, тяговая цепь, натяжной механизм, опорные направляющие.

Базовый стандарт санитарной пригодности — EN 1672-2:2020 «Food processing machinery. Hygiene and cleanability requirements». Документ выделяет три зоны: прямого контакта с продуктом, брызгозащищённую и непрямого контакта, с разными требованиями к шероховатости (для прямого контакта рекомендуется Ra ≤ 0,8 мкм по EHEDG Doc. 8), радиусам сопряжений и материалам. Нормативную базу дополняют ISO 14159:2008 и EHEDG Doc. 8 «Hygienic Design Principles». Корпусные подшипники UCF/UCFL в гигиеническом исполнении совместимы со смазками NSF H1 по FDA 21 CFR §178.3570.

Втулка тапербуш: устройство и принцип посадки

Конструктивно втулка тапербуш (Taper Lock) — разрезной конус с конусностью 1:8 по разности диаметров (половинный угол конуса около 3°35'). Внутри проходит шпоночный паз по DIN 6885, снаружи — резьбовые отверстия под стяжные винты. Звёздочка имеет ответную коническую расточку с посадочными «глухими» отверстиями. Винты вкручиваются попеременно через ступицу и через втулку, что обеспечивает функции монтажа и демонтажа без специнструмента.

При затяжке болтов втулка стягивается в коническом гнезде звёздочки и обжимается на валу. За счёт принципа клина создаётся высокое контактное давление в зоне посадки. В пищевой отрасли шпонка остаётся обязательной для надёжной фиксации в условиях знакопеременных пусков и переменной массы продукта.

Типовой ряд тапербуш покрывает валы от 9 до 125 мм. Частые исполнения для пищевых конвейеров — 1008, 1108, 1210, 1610, 2012, 2517 и 3020. Числовое обозначение кодирует наружный пилотный диаметр и длину: первые две цифры — диаметр в десятых долях дюйма, последние — длина. Так, 2517 означает диаметр 2,5" (63,5 мм) и длину 1,7" (43,2 мм).

Установка и снятие звёздочки с тапербуш

Порядок монтажа

Перед установкой обезжиривают вал, посадочную поверхность втулки и коническое гнездо звёздочки. Применение смазки недопустимо: масляная плёнка снижает коэффициент трения и приводит к проскальзыванию. Шпонку выбирают по DIN 6885 (форма А), длина не более длины тапербуш. Втулку устанавливают в ступицу, совмещая отверстия, надевают подсборку на вал с осевым зазором 1–2 мм.

Винты ввинчивают через ступицу в резьбу втулки. Затяжка — крест-накрест динамометрическим ключом в три прохода: 30, 60 и 100% от номинального момента (таблица 4). После затяжки проверяют торцовое и радиальное биение индикатором: для 1008–2012 допустимо ≤0,10–0,15 мм, для 3020 и выше ≤0,18–0,22 мм.

Снятие звёздочки

Демонтаж — через свободное резьбовое отверстие со стороны звёздочки. Винты выкручивают и переставляют в отжимное отверстие. При закручивании винт упирается в торец расточки ступицы и расклинивает втулку. Перекос недопустим — винты прокручивают чередованием по ¼ оборота. В пищевой отрасли при необходимости применяют только проникающие составы с допуском NSF H1.

Подбор по размерам тапербуш и шагу цепи

Алгоритм подбора начинается с определения нагрузки и шага цепи. Расчётная мощность: P_расч = P_номин · K_сл, где K_сл — коэффициент условий по руководству производителя. Для пищевых конвейеров с гладким режимом K_сл = 1,2–1,5, с переменной массой продукта и пусками — 1,5–2,0. По расчётной мощности и оборотам ведущей звёздочки выбирают шаг по таблице 2.

По диаметру вала выбирается типоразмер тапербуш. Диаметр посадки должен попадать в средний диапазон: на максимуме снижается надёжность распора, на минимуме — растёт риск перекоса. Шаг цепи определяет минимальный ряд: для 06B–08B — 1008–1210, для 12B–16B — 2012–2517, для 20B–24B — 3020 и выше. Число зубьев ведущей звёздочки выбирается из ряда 17, 19, 21, 23, 25, 38; минимум для непрерывной работы — 19 зубьев из-за полигонального эффекта. Соотношение чисел зубьев ведущей и ведомой звёздочек не должно превышать 1:6.

Нержавеющие и никелированные цепи и звёздочки

Никелированное исполнение

Никелированная цепь — компромисс для зон брызгозащищённой группы по EN 1672-2:2020. Покрытие 8–15 мкм наносится электрохимически, защищает углеродистую сталь от мягких моющих сред. При непрерывном воздействии щёлочи свыше 2% слой деградирует за 6–12 месяцев. Решение оправдано для регулярной мойки без агрессивных составов и хлоридов.

Нержавеющая сталь AISI 304 и 316L

В зоне прямого контакта и при хлорсодержащей мойке применяется аустенитная нержавеющая сталь. AISI 304 (российский аналог 08Х18Н10 по ГОСТ 5632-2014) — для сред с pH 4–10 без значимой концентрации хлоридов. AISI 316L (аналог 03Х17Н14М3) с молибденом 2–3% — обязателен для производств морепродуктов, рассолов, сыров с интенсивным посолом, маринадов.

Нержавеющие цепи несут около 50% от паспортной нагрузки углеродистого аналога того же шага (данные Tsubaki, Renold, Iwis). Это означает корректировку в большую сторону. Например, при расчётной нагрузке 18 кН вместо стандартной 12B-1 (29,0 кН) выбирается нержавеющая 16B-1 (60 кН × 0,5 = 30 кН) либо двухрядное исполнение меньшего шага.

Цепи Lube-free

Самостоятельное направление — цепи с пропитанными PTFE-вкладышами в шарнирах (Tsubaki Lambda и аналоги). Конструкция работает без обслуживания при сохранении паспортной разрывной нагрузки. Сертифицирована по NSF H1, выдерживает CIP-мойку, устраняет миграцию смазки в продукт. В сочетании со звёздочками с закалёнными зубьями ресурс комплекта существенно превышает срок службы стандартной смазываемой цепи (см. техническую документацию Tsubaki Lambda).

Замена комплектом «цепь + звёздочки»

Замена изношенной цепи при сохранении старых звёздочек — типовая ошибка. Износ цепи и зуба идут согласованно: вытягивание цепи по шагу (предельное значение зависит от числа зубьев, обычно 1,5–3%) сопровождается износом профиля. Новая цепь на изношенной звёздочке садится «не в гнездо», работает с локальным контактом, генерирует ударные нагрузки и быстро вытягивается до предела отбраковки.

Корректная процедура — комплексная замена цепи и пары звёздочек. Контрольный параметр цепи — шаг: измеряется длина участка из 16 либо 24 звеньев под предписанной нагрузкой по ISO 606. Превышение шага сверх допуска — основание для замены. Звёздочка отбраковывается при остром износе зуба, скруглении вершины и подрезе у основания. Втулку тапербуш при отсутствии трещин и износа паза можно использовать повторно после очистки.

Преимущества посадки тапербуш в пищевой отрасли

Использование звёздочек под втулку тапербуш на пищевом конвейере даёт ряд преимуществ. Унификация диаметров: одна звёздочка с расточкой под тапербуш 2517 устанавливается на валы от 16 до 60 мм. Точная центрация: коническая втулка работает как беззазорное соединение, снижая биение и пульсации в цепи. Скорость обслуживания: для смены звёздочки достаточно ключа-шестигранника. Многократная переустановка не повреждает вал и допускает повторный монтаж без потери натяга. Коническая поверхность гладкая, без зон скопления продукта, легко промывается водными моющими растворами.

Каталог решений и сопутствующих компонентов

Полный комплект цепного привода пищевого конвейера включает несколько групп компонентов с обязательным условием совместимости по шагу, типоразмеру тапербуш и материалу. Технический раздел представлен в каталоге профильного поставщика:

• Элементы трансмиссии — общий раздел компонентов цепных и ременных приводов.
• Звёздочки под втулку тапербуш — типоразмерный ряд под цепи ISO 606.
• Втулки тапербуш — конусные посадочные втулки 1008–4040.
• Цепи однорядные — приводные роликовые цепи 06B–24B.
• Чугунные звёздочки под втулку тапербуш — для зон без прямого контакта.

Углублённые отраслевые обзоры: втулки тапербуш из нержавеющей стали для пищевой и химической промышленности, сопоставимые материалы для строительного оборудования, конвейеров цементных заводов, минватных заводов и цементных заводов.

Наверх страницы