Цепи серии ПВ

Цепи серии ПВ: полное техническое описание, стандарты и область применения

Цепи серии ПВ (ПВ – Пластинчатые, Втулочные) представляют собой грузоподъемные элементы, широко применяемые в электроэнергетике, грузоподъемных механизмах, такелажных работах и различных отраслях промышленности для подъема, перемещения, удержания и натяжения грузов. Их основное функциональное назначение – создание гибкой, прочной и надежной связи между механизмом и грузом. В электротехнической сфере цепи ПВ являются неотъемлемым компонентом стропов, талей, лебедок, используются для закрепления и перемещения оборудования, включая трансформаторы, турбины, секции шин и другие тяжелые компоненты.

Конструктивные особенности и материалы изготовления

Цепь ПВ – это сварная пластинчато-втулочная цепь. Ее звено формируется из двух боковых пластин (щек), соединенных двумя напрессованными втулками. На втулки свободно надеваются ролики, которые облегчают зацепление с зубьями звездочки подъемного механизма, уменьшая трение и износ. Такая конструкция обеспечивает высокую износостойкость, плавность хода и значительную грузоподъемность при относительно компактных размерах.

• Материалы: Для изготовления цепей ПВ применяются высококачественные конструкционные стали марок 40Х, 45, 40ХН или их зарубежные аналоги. Ключевые элементы (пластины, втулки, ролики) проходят термическую обработку – закалку с последующим отпуском для достижения требуемой твердости и вязкости. Твердость рабочих поверхностей втулок и роликов обычно составляет 40-50 HRC, что обеспечивает сопротивление абразивному износу.
• Сварка: Боковые пластины соединяются с втулками контактной стыковой сваркой, что гарантирует высокую прочность соединения, близкую к прочности основного металла.
• Отличие от других типов: В отличие от тяговых катковых цепей (ПР), у цепей ПВ внутренняя ширина звена (между щеками) больше, что позволяет использовать более широкие звездочки и увеличить площадь контакта. От пластинчатых приводных цепей (М) их отличает наличие втулки и ролика, что делает ПВ более пригодными для динамических нагрузок с engagement со звездочкой.

Основные параметры и маркировка

Основным регулирующим документом для цепей ПВ в странах СНГ является ГОСТ 13568-97 (ИСО 606-94) «Цепи приводные роликовые. Общие технические условия». Этот стандарт устанавливает геометрические размеры, методы контроля и требования к прочности. Маркировка цепи включает в себя тип, шаг и класс прочности.

Пример маркировки: ПВ-20-150-1 ГОСТ 13568-97

• ПВ – тип цепи (пластинчатая втулочная).
• 20 – шаг цепи в миллиметрах (расстояние между центрами соседних втулок).
• 150 – разрушающая нагрузка в килоньютонах (кН).
• 1 – класс прочности (существуют классы 1, 2, 3, где 3 – наивысший, с увеличенной прочностью и износостойкостью).

Таблица основных характеристик цепей ПВ (выдержка по ГОСТ 13568-97)

В таблице приведены ключевые параметры для наиболее распространенных типоразмеров.

Обозначение цепи	Шаг, t (мм)	Внутренняя ширина, b1 (мм)	Диаметр ролика, d1 (мм)	Диаметр валика/втулки, d2/d3 (мм)	Разрушающая нагрузка, min (кН)	Масса 1м, кг (прибл.)
ПВ-8-35-1	8.00	3.00	5.00	2.31/3.00	3.5	0.18
ПВ-12,7-60-1	12.70	4.88	7.75	3.66/5.08	6.0	0.41
ПВ-16-100-1	16.00	5.40	10.00	5.08/6.85	10.0	0.70
ПВ-20-150-1	20.00	7.00	12.00	5.94/8.50	15.0	1.10
ПВ-25-250-1	25.40	7.94	15.88	7.92/10.16	25.0	1.80
ПВ-28-315-2	28.00	12.00	17.00	8.50/12.00	31.5	2.60
ПВ-32-400-2	32.00	13.00	19.00	9.53/13.50	40.0	3.30
ПВ-40-560-2	40.00	16.00	24.00	12.70/17.00	56.0	5.10

Расчет рабочей нагрузки и коэффициент запаса прочности

При выборе цепи ПВ для конкретной задачи критически важно правильно определить рабочую нагрузку. Рабочая нагрузка (S) – это максимальное усилие, которое цепь испытывает в процессе эксплуатации.

Формула для определения максимально допустимой рабочей нагрузки:
S = Q / k, где:
Q – разрушающая нагрузка цепи (из паспорта, в кН),
k – коэффициент запаса прочности (коэффициент безопасности).

Значение коэффициента запаса прочности (k) регламентируется отраслевыми правилами (ПБ 10-382-00, ФНиП и др.) и зависит от режима работы и назначения цепи:

• Для стропов, работающих с людьми или особо ценными грузами: k ≥ 6.
• Для грузоподъемных механизмов (тали, лебедки) общего назначения: k = 5-6.
• Для такелажных работ, перемещения оборудования без людей: k = 4-5.
• Для цепей, используемых только для натяжения или удержания (не для подъема): k может быть снижен до 3-4 по расчету, но не ниже требований нормативных документов.

Пример расчета: Для подъема трансформатора массой 5 тонн (сила тяжести ~49 кН) с помощью 4-х ветвевого стропа из цепи ПВ-20-150-1, с учетом неравномерности распределения нагрузки (коэф. 1.2) и запаса прочности k=5, нагрузка на одну ветвь составит: S_ветви = (49 кН 1.2) / 4 = 14.7 кН. Требуемая разрушающая нагрузка цепи: Q_треб = S_ветви k = 14.7

• 5 = 73.5 кН. Цепь ПВ-20-150-1 (Q=150 кН) с запасом удовлетворяет условию.

Область применения в электроэнергетике и смежных отраслях

• Грузозахватные приспособления: Изготовление стропов (одноветвевых, двухветвевых, четырехветвевых, универсальных кольцевых и ветвевых).
• Комплектующие для талей и лебедок: Цепи ПВ используются в качестве грузовых цепей в ручных и электрических талях (тельферах), лебедках.
• Такелажные работы: Перемещение и монтаж силовых трансформаторов, реакторов, генераторов, крупногабаритных распределительных устройств (КРУ, КРУН).
• Натяжные устройства: В качестве элементов натяжных систем для тросов, кабелей, ограждений.
• Приводы вспомогательных механизмов: В механизмах регулировки, затворах, шинных опорах, где требуется передача значительного усилия с возможностью остановки в любом положении.

Эксплуатация, обслуживание и браковка

Безопасность эксплуатации цепей ПВ напрямую зависит от соблюдения правил осмотра и браковки.

• Регулярный осмотр: Проводится перед каждым использованием (ежесменный) и периодически (ежемесячно, ежеквартально) с занесением записей в журнал.
• Критерии браковки (цепь подлежит изъятию из эксплуатации):
  • Удлинение звена более чем на 3% от первоначального размера (измеряется на участке из 10-20 звеньев под нагрузкой).
  • Наличие трещин, надрывов, глубоких рисок на любых элементах цепи.
  • Износ втулки или ролика более чем на 10% от первоначального диаметра.
  • Деформация (вытягивание, изгиб) пластин звена.
  • Износ пластин по толщине более чем на 5%.
  • Наличие остаточных деформаций после перегрузки.
  • Неисправности или износ соединительных звеньев (КО-звенья, замки).
• Обслуживание: Цепи должны храниться в сухих помещениях. Перед длительным хранением рекомендуется консервация. В процессе работы допускается смазка для уменьшения износа, если это не противоречит инструкциям (например, для стропов, где смазка может загрязнить груз).

Сравнение с альтернативными грузозахватными средствами

ПВ vs. Стальные канаты: Цепи более устойчивы к абразивному износу, перетиранию об острые кромки, лучше работают при высоких температурах. Канаты легче, гибче, но более чувствительны к надрезам и коррозии. Цепи лучше воспринимают многоплоскостные нагрузки.

ПВ vs. Текстильные стропы: Текстильные стропы легче, не повреждают поверхность груза, но уязвимы к химическим веществам, температурам выше 100°C и острым кромкам. Цепи ПВ – решение для тяжелых, горячих или абразивных условий.

ПВ vs. Цепи калиброванные (G80/G100): Высокопрочные калиброванные цепи (по DIN 5687, ГОСТ 30188) имеют более высокий предел текучести и меньший вес при аналогичной грузоподъемности, но, как правило, значительно дороже и могут быть менее стойкими к ударным нагрузкам из-за высокой твердости.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается цепь ПВ от цепи ПР?

Цепь ПР – приводная роликовая, имеет другую геометрию: внутренняя ширина звена меньше, ролик имеет больший диаметр относительно шага. ПР предназначена в первую очередь для передачи движения в приводах. ПВ – пластинчато-втулочная, с увеличенной внутренней шириной, что обеспечивает лучшее engagement со звездочкой и большую площадь опоры, что делает ее предпочтительной для грузоподъемных операций с высокими ударными и статическими нагрузками.

Как правильно подобрать звездочку для цепи ПВ?

Звездочка должна соответствовать цепи по шагу, диаметру ролика и внутренней ширине. Количество зубьев влияет на плавность хода и износ. Минимальное рекомендуемое число зубьев для грузовых цепей – 7-9. Профиль зуба должен обеспечивать правильное зацепление с роликом. Предпочтительно использование звездочек, рекомендованных производителем цепи или рассчитанных по соответствующим ГОСТам (ГОСТ 591-93).

Можно ли использовать цепь ПВ после воздействия высоких температур (например, при сварочных работах)?

Нет, это запрещено. Нагрев выше 200-250°C может привести к отпуску закаленной стали, снижению ее твердости и прочности. Цепь, подвергшаяся такому воздействию (имеющая характерные цвета побежалости), должна быть немедленно выведена из эксплуатации и отправлена на экспертизу или утилизирована.

Как часто нужно проводить испытания цепей ПВ?

Согласно правилам ПБ 10-382-00, грузоподъемные цепи должны проходить периодическое техническое освидетельствование (испытания) не реже одного раза в 12 месяцев, за исключением цепей, используемых в тяжелых условиях (химически активные среды, металлургия), где срок сокращается до 6 месяцев. Испытания проводятся статической нагрузкой, в 1.25 раза превышающей паспортную грузоподъемность, в течение 10 минут.

Что означают классы прочности 1, 2, 3 у цепей ПВ?

Класс прочности указывает на уровень механических свойств материала и качество изготовления. Цепи класса 3 изготавливаются из более качественной стали с улучшенной термообработкой и имеют более высокие значения разрушающей нагрузки и износостойкости при том же шаге, что и цепи класса 1. Класс 2 – промежуточный. Выбор класса зависит от интенсивности и тяжести режима работы.

Допустимо ли ремонтировать (заваривать) порванное или поврежденное звено цепи ПВ?

Категорически запрещено. Любой ремонт сваркой изменяет структуру металла в зоне термического влияния, снимает закалку и создает зону повышенной хрупкости. Такая цепь не подлежит расчету на прочность и ее применение небезопасно. Поврежденное звено нельзя заменять сваркой – цепь подлежит утилизации. Допускается только заводская замена с использованием специальных соединительных (КО) звеньев, поставленных производителем.

Заключение

Цепи серии ПВ остаются критически важным и надежным элементом в арсенале грузоподъемных средств для энергетики и промышленности. Их правильный выбор, основанный на точном расчете нагрузок с учетом требуемого коэффициента запаса прочности, а также строгое соблюдение правил эксплуатации, осмотра и браковки являются залогом безопасности при проведении монтажных, ремонтных и погрузочно-разгрузочных работ. Понимание конструктивных особенностей, параметров по ГОСТ и областей применения позволяет инженерно-техническому персоналу оптимально интегрировать данные изделия в технологические процессы, обеспечивая их бесперебойность и соответствие нормативным требованиям.