Цепи ГОСТ 13552-81
Цепи круглозвенные высокопрочные ГОСТ 13552-81: технические характеристики, классификация и применение
ГОСТ 13552-81 «Цепи круглозвенные высокопрочные. Технические условия» является основополагающим нормативным документом, регламентирующим производство, параметры и приемку стальных сварных круглозвенных цепей, предназначенных для работы в качестве грузозахватных и тяговых органов грузоподъемных, транспортных и других машин в различных отраслях промышленности. Стандарт устанавливает требования к цепям двух типов: калиброванным (тип К) и некалиброванным (тип НК), различающимся по точности изготовления и, как следствие, области применения.
Область применения цепей по ГОСТ 13552-81
Высокопрочные круглозвенные цепи находят применение в условиях, требующих высокой надежности, ударной вязкости и сопротивления знакопеременным нагрузкам. Основные сферы использования:
- Грузоподъемная техника: в качестве грузовых цепей для стропов, такелажных приспособлений, якорей, элементов цепных талей и лебедок.
- Горнодобывающая промышленность: в составе скребковых и пластинчатых конвейеров, врубовых машин, как тяговый элемент.
- Металлургическая промышленность: для транспортировки горячих заготовок, шлака, в конструкциях разливочных машин.
- Судостроение и портовое хозяйство: якорно-швартовые устройства, цепи для швартовки и буксировки.
- Сельское и лесное хозяйство: в составе трелевочных тракторов, корчевателей, погрузчиков.
- Тип К (калиброванные): Цепи, прошедшие калибровку, в результате которой внутренняя длина звена (L) и ширина звена (B) имеют минимальные отклонения. Это обеспечивает плавный заход цепи на звездочки и шестерни, снижает шум и износ. Применяются в механизмах с цепной передачей (например, в талях).
- Тип НК (некалиброванные): Цепи с большими допусками на геометрические размеры. Используются преимущественно для грузозахватных целей (стропы, связки), где не требуется точное зацепление с зубчатыми элементами.
- 10 – калибр цепи (d=10 мм).
- К – тип цепи (калиброванная).
- 10 – класс прочности (Т10).
- Испытание контрольной нагрузкой: Цепь выдерживается под нагрузкой, равной половине минимального разрывного усилия. После испытания не должно быть остаточных деформаций, трещин или разрушений.
- Испытание на растяжение до разрыва: Определяется фактическое разрывное усилие, которое должно быть не ниже нормируемого для данного калибра и класса прочности.
- Контроль твердости: Проверяется на образцах звеньев или срезов прутка. Твердость должна соответствовать классу прочности и обеспечивать необходимую износостойкость.
- Контроль геометрии: Для цепей типа К проводится выборочный контроль внутренних размеров звена.
Классификация и основные параметры
Цепи по ГОСТ 13552-81 классифицируются по нескольким ключевым признакам:
1. По точности изготовления (калиброванию):
2. По характеристике прочности (классу прочности):
Стандарт устанавливает три класса прочности, которые определяют минимальное разрывное усилие цепи. Класс прочности обозначается числом, соответствующим допустимому напряжению растяжения в Н/мм², деленному на 10.
| Класс прочности (цепи) | Марка стали | Минимальное разрывное усилие, МПа (Н/мм²) | Область применения |
|---|---|---|---|
| 8 (Т8) | 20ХГСА, 20ХГНР и др. | 800 | Универсальные цепи для средних нагрузок. |
| 10 (Т10) | 23Х2Г2Т, 23Х2Г2Ц | 1000 | Цепи для тяжелых условий работы, высокой износостойкости. |
| 12 (Т12) | 20Х2Г2СР, 23Х2Н2МГС | 1200 | Цепи для особо тяжелых, ударных и абразивных нагрузок. |
3. По размеру (калибру):
Калибр цепи – это номинальный диаметр прутка (d), из которого изготовлено звено. ГОСТ 13552-81 устанавливает диапазон калибров от 5 до 42 мм для калиброванных цепей и от 6 до 42 мм для некалиброванных. Каждому калибру соответствуют строго определенные геометрические размеры звена и механические характеристики.
Геометрические параметры и маркировка
Основные размеры звена: диаметр прутка (d), внутренняя длина (L), внутренняя ширина (B) и шаг цепи (t). Для цепей типа К и НК установлены разные поля допусков. Точные значения приведены в таблицах стандарта.
Пример условного обозначения: Цепь 10-К-10 ГОСТ 13552-81 расшифровывается как:
Для некалиброванной цепи класса прочности Т8 обозначение будет: Цепь 10-НК ГОСТ 13552-81 (класс Т8 по умолчанию не указывается).
Материалы и технология изготовления
Цепи производятся из высококачественных низколегированных сталей, подвергаемых последующей термообработке (закалка и отпуск) для достижения требуемых прочностных характеристик и вязкости. Сварка звеньев осуществляется контактной стыковой сваркой оплавлением, что обеспечивает прочность сварного шва, близкую к прочности основного металла. Готовая цепь проходит обязательные испытания на растяжение и контрольную нагрузку.
Испытания и контроль качества
Каждая партия цепей подвергается испытаниям в соответствии с ГОСТ 13552-81:
Выбор цепи и правила эксплуатации
При выборе цепи необходимо руководствоваться расчетным рабочим усилием с учетом коэффициента запаса прочности (коэффициента безопасности). Для грузоподъемных цепей, работающих с людьми или опасными грузами, коэффициент безопасности должен быть не ниже 6. Для общего назначения – не ниже 4-5. Запрещается использовать цепи, имеющие остаточное удлинение, износ сечения прутка более 10%, трещины, надрывы или риски от абразивного износа. Эксплуатация при температурах ниже -40°C требует специального подхода и проверки материала на хладноломкость.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между цепями типа К и НК, кроме точности?
Ключевое отличие – в области применения. Цепи НК не предназначены для зацепления с зубьями звездочек механизмов с непрерывным вращением (например, в талях с цепным приводом). Их использование в таких механизмах приведет к ускоренному износу, проскальзыванию и аварии. Цепи типа К должны использоваться там, где важна кинематическая точность.
Как определить класс прочности цепи, если маркировка стерлась?
Без лабораторных испытаний на растяжение и определение химического состава – точно невозможно. На практике такую цепь следует считать цепью наименьшего класса прочности (Т8) либо вывести из эксплуатации. Косвенным, но не гарантированным признаком может служить цветовая маркировка конца звена (не регламентирована ГОСТ, но иногда применяется производителями: желтый – Т8, зеленый – Т10, белый – Т12).
Можно ли сваривать или ремонтировать порванные высокопрочные цепи?
Категорически запрещено производить кустарный ремонт высокопрочных цепей сваркой, вставкой новых самодельных звеньев или переклепыванием. Термическое влияние сварки нарушает структуру термообработанной стали в зоне шва, создавая локальные зоны с непредсказуемой и, как правило, низкой прочностью и хрупкостью. Поврежденная цепь подлежит полной замене. Ремонт допустим только на специализированных предприятиях по технологии производителя с последующим полным объемом испытаний.
Как правильно хранить цепи?
Цепи должны храниться в сухом, закрытом помещении, в подвешенном состоянии или уложенными в бухты. Перед длительным хранением необходимо произвести консервацию – очистку от загрязнений и смазку всей поверхности для предотвращения коррозии. Навальное хранение навалом приводит к самозатягиванию узлов и возникновению внутренних напряжений.
Чем цепи по ГОСТ 13552-81 отличаются от цепей по ГОСТ 2319 (цепи приводные роликовые)?
Это принципиально разные изделия. Цепи ГОСТ 13552-81 – это грузовые/тяговые круглозвенные цепи. Цепи ГОСТ 2319 – это приводные роликовые цепи, основное назначение которых – передача механической мощности между валами (в приводах станков, мотор-редукторов). Они имеют другую конструкцию (пластины, валики, втулки, ролики), материалы, стандарты прочности и геометрию.
Заключение
ГОСТ 13552-81 остается актуальным и востребованным стандартом, обеспечивающим надежность и безопасность эксплуатации высокопрочных круглозвенных цепей в критически важных отраслях промышленности. Правильный выбор типа, калибра и класса прочности цепи в соответствии с расчетными нагрузками и условиями работы, строгое соблюдение правил эксплуатации и своевременное проведение технического освидетельствования являются обязательными условиями для предотвращения аварий и обеспечения длительного ресурса данного вида такелажного и тягового оборудования.