Цепь пластинчатая с закрытыми валиками грузовая
Цепь пластинчатая с закрытыми валиками грузовая: конструкция, стандарты и применение
Цепь пластинчатая с закрытыми валиками грузовая (ГОСТ 191-82, аналог DIN 5687) представляет собой ключевой элемент грузоподъемного и тягового оборудования. Это цепь калиброванная, сварная, высокой прочности, предназначенная для работы на растяжение в качестве элемента грузозахватных приспособлений, конвейеров, приводов и других механизмов. Ее основное отличие от простых пластинчатых или роликовых цепей – наличие закрытых валиков, которые защищены от внешних воздействий и обеспечивают повышенную износостойкость в условиях абразивного загрязнения.
Конструктивные особенности и терминология
Конструкция цепи состоит из последовательно соединенных звеньев. Каждое звено собирается из следующих элементов:
- Пластины (щеки): Изготавливаются из высококачественной конструкционной стали (часто 40Х, 45 или аналоги). Имеют профилированную форму, обеспечивающую высокое сопротивление усталости. Бывают внутренние и наружные.
- Валики: Цилиндрические детали, проходящие через отверстия в пластинах. В цепях с закрытыми валиками валик запрессовывается в отверстия внутренних пластин и свободно вращается в отверстиях наружных пластин соседнего звена. Ключевая особенность – торцы валика закрыты выступами наружных пластин, что предотвращает попадание абразивных частиц в зазор между валиком и пластиной.
- Втулки: Могут присутствовать в некоторых исполнениях, устанавливаются между валиком и внутренней пластиной для снижения трения.
- Грузоподъемные механизмы: Являются основным тяговым и грузонесущим элементом в цепных талях (тельферах), кранах, лебедках. Используются в составе стропов (цепных ветвей).
- Топливоподача и золоудаление: В качестве тягового органа скребковых и пластинчатых конвейеров на угольных складах, в системах шлако- и золоудаления ТЭС и ТЭЦ. Закрытые валики критически важны в условиях высокой запыленности золой.
- Оборудование гидроэлектростанций: В механизмах управления затворами, сороудерживающих решетках.
- Металлургия и горнодобывающая промышленность: В приводных и тяговых механизмах агломерационных машин, дробилок, грохотов, питателей.
- Машиностроение: В приводах тяжелых конвейеров, рольгангов, подъемно-транспортных системах.
- Пластинчатая с открытыми валиками: Более простая и дешевая, но не защищена от загрязнений. Применяется в менее ответственных механизмах в чистых условиях.
- Роликовая приводная (ГОСТ 13568-97): Предназначена в первую очередь для передачи движения на высоких скоростях. Имеет меньшую поперечную жесткость и, как правило, меньшую статическую разрушающую нагрузку при том же шаге. Не является полноценной заменой грузовой пластинчатой цепи.
- Круглозвенная калиброванная (ГОСТ 2319-81): Более гибкая и универсальная для строповки, но имеет меньшую износостойкость в шарнире и большую массу при сопоставимой нагрузке. Пластинчатая цепь обеспечивает лучшее сцепление со звездочкой и стабильную геометрию.
- P). Превышение длины на 3% обычно считается предельным для ответственных механизмов. Также визуально проверяют наличие трещин, выработку на боковых поверхностях пластин и радиальный люфт в соединениях.
Такая конструкция обеспечивает шарнирное соединение звеньев с минимальным износом при качении, а закрытая геометрия защищает узел трения от пыли, грязи, влаги и других агрессивных сред, что критически важно для эксплуатации в энергетике, горнодобывающей и металлургической промышленности.
Классификация и основные параметры
Согласно ГОСТ 191-82, цепи различаются по типу, прочности и размерам. Основным параметром является шаг цепи (P) – расстояние между осями соседних валиков.
Таблица 1. Основные типы пластинчатых грузовых цепей по ГОСТ 191-82
| Тип цепи | Исполнение | Краткое описание | Область применения |
|---|---|---|---|
| Цепь ПВ (Пластинчатая Высокой прочности) | 1, 2, 3, 4 (с разным количеством пластин в блоке) | Базовая конструкция с закрытыми валиками. Исполнения различаются шириной и несущей способностью. | Грузоподъемные механизмы (краны, тали), конвейеры, приводы. |
| Цепь ПВР (Пластинчатая Высокой прочности Разборная) | Р | Имеет звено с раскрывающейся щекой (замковое звено), что позволяет быстро собирать и разбирать цепь без инструмента. | Стропы, такелаж, съемные грузозахватные устройства. |
| Цепь ПВК (Пластинчатая Высокой прочности Калиброванная) | К | Цепь с повышенной точностью изготовления. Зазоры в шарнирах минимальны. | Приводы точных механизмов, машины непрерывного транспорта с высокими динамическими нагрузками. |
Таблица 2. Пример характеристик цепей типа ПВ (выдержка)
| Шаг цепи P, мм | Диаметр валика d, мм | Ширина внутреннего звена B, мм | Разрушающая нагрузка, min кН (тс) | Масса 1м цепи, кг |
|---|---|---|---|---|
| 63 | 16 | 38 | 250 (25,5) | 12,8 |
| 80 | 18 | 45 | 320 (32,6) | 18,5 |
| 100 | 20 | 54 | 400 (40,8) | 26,0 |
| 125 | 24 | 64 | 630 (64,2) | 38,5 |
Материалы и технология изготовления
Качество цепи определяется материалом и термообработкой. Пластины изготавливают из сталей 40, 45, 40Х, 40ХН. Валики – из сталей 15Х, 20Х, 20ХН с последующей цементацией и закалкой до высокой поверхностной твердости (55-62 HRC) при вязкой сердцевине. Сборка цепи завершается контактной стыковой сваркой пластин с валиками. Обязательным этапом является испытание контрольных образцов на растяжение и проверка на твердость.
Области применения в энергетике и смежных отраслях
Выбор, монтаж и эксплуатация
Выбор цепи осуществляется на основе расчета максимального рабочего усилия с учетом коэффициента запаса прочности (коэффициента безопасности). Для грузоподъемных цепей, работающих с людьми или представляющих повышенную опасность, коэффициент запаса строго регламентирован (например, не менее 6 для талей). Необходимо учитывать режим работы (легкий, средний, тяжелый), тип нагрузки (статическая, динамическая с ударами), температуру и агрессивность среды.
Монтаж цепи должен обеспечивать свободный изгиб в плоскостях, предусмотренных конструкцией. Запрещается нагружать цепь на скручивание или изгиб в боковой плоскости. Соединение концов цепи для формирования кольца должно производиться с помощью специальных соединительных звеньев или сварки, выполненной квалифицированным персоналом с последующим контролем качества шва. При использовании разборных цепей ПВР необходимо регулярно проверять состояние замкового звена.
Эксплуатация требует регулярного технического обслуживания: визуальный осмотр на наличие трещин, остаточной деформации пластин, износа валиков и отверстий под них. Смазка, хотя и затруднена конструкцией с закрытыми валиками, должна проводиться специальными проникающими маслами для узлов трения качения. Цепь, выработавшая допустимый износ (увеличение шага на 3-5% от номинального) или имеющая повреждения, должна быть выведена из эксплуатации.
Сравнение с другими типами цепей
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Как определить износ пластинчатой грузовой цепи?
Основной критерий – измерение удлинения цепи из-за износа шарниров. Измерьте длину 10-20 звеньев в натянутом состоянии и сравните с номинальной длиной (N шагов
Чем отличается цепь ПВ от ПВР?
Цепь ПВ – неразборная, все звенья сварные. Цепь ПВР содержит одно специальное разборное (замковое) звено, которое позволяет соединить или разъединить концы цепи без инструмента. Это удобно для изготовления съемных стропов. Прочностные характеристики у разборного звена должны соответствовать основным звеньям цепи.
Какой коэффициент запаса прочности необходим для цепи на тали?
Для цепных электрических талей (тельферов), используемых для подъема людей или в режиме интенсивной эксплуатации, коэффициент запаса прочности цепи должен быть не менее 6 к минимальному разрывному усилию. Для общего назначения – не менее 4.5. Точные требования изложены в документации на оборудование и в правилах Ростехнадзора (ПБ 10-382-00).
Можно ли сваривать порванную пластинчатую цепь в полевых условиях?
Категорически не рекомендуется. Ремонт сваркой, выполненный без последующей термообработки и контроля, резко снижает усталостную прочность в зоне шва и создает зону концентрации напряжений. Такая цепь становится источником повышенной опасности. Допускается только заводской ремонт с полным технологическим циклом. На практике поврежденную секцию цепи заменяют на новую с помощью соединительного звена.
Как правильно хранить цепи?
Цепи должны храниться в сухом помещении, в подвешенном состоянии или уложенными на стеллажи без перегибов. Перед длительным хранением необходимо нанести консервационную смазку на все поверхности. Не допускается складирование на землю или бетонный пол, а также совместное хранение с химически агрессивными веществами.
Что означает маркировка на пластинах цепи?
На наружных пластинах качественных цепей методом клеймения наносят: товарный знак или наименование производителя, номер плавки стали, номер цепи (соответствует шагу в мм), знак категории прочности (например, «Т» – тяговая, «В» – высокая прочность), год изготовления. Наличие маркировки – признак контролируемого производства.