Цепи ГОСТ 10819-75
Цепи ГОСТ 10819-75: Технические условия, классификация и применение в электротехнике
ГОСТ 10819-75 «Цепи. Технические условия» является основополагающим нормативным документом, регламентирующим требования к производству, приемке, испытаниям и поставкам стальных сварных цепей общего назначения. Данный стандарт распространяется на цепи, изготовленные из круглой калиброванной стали нормальной и повышенной точности, предназначенные для грузоподъемных устройств, такелажных работ, крепления, ограждения и иных целей в различных отраслях промышленности, включая энергетику. В электротехнической сфере такие цепи находят применение в качестве заземляющих спусков, элементов механической защиты кабельных линий, составных частей арматуры для подвески изоляторов и тросов, а также в конструкциях передвижных электроустановок.
1. Классификация и условное обозначение цепей по ГОСТ 10819-75
Стандарт предусматривает классификацию цепей по нескольким ключевым параметрам.
1.1. По точности изготовления:
- Цепи нормальной точности (Н): Изготовлены из калиброванной стали нормальной точности. Допускают большие отклонения в размерах звеньев и применяются для менее ответственных работ.
- Цепи повышенной точности (П): Изготовлены из калиброванной стали повышенной точности. Имеют минимальные допуски на размеры, что обеспечивает их работу в более нагруженных и ответственных механизмах.
- Без покрытия (Б): Изготовлены из светлой стали без защитного слоя. Требуют регулярного обслуживания (окраски, смазки) при эксплуатации в агрессивных средах.
- Оцинкованные (Ц): Покрыты слоем цинка методом горячего цинкования или гальваническим способом. Обладают повышенной стойкостью к атмосферной коррозии, что критически важно для наружных электроустановок и заземляющих устройств.
- Окрашенные (К): Имеют лакокрасочное покрытие. Защита менее долговечна, чем у оцинкованных цепей.
- 8 – калибр (диаметр) стали, 8 мм.
- 1000 – длина цепи, 1000 мм (1 метр).
- П – цепь повышенной точности.
- Ц – оцинкованное покрытие.
- d – диаметр (калибр) стали.
- B – внутренняя ширина звена.
- L – внутренняя длина звена.
- Испытание на растяжение: Выборочные звенья или отрезки цепи растягиваются до разрывного усилия. Цепь должна выдерживать нагрузку, указанную в табл. 3.
- Испытание на сплющивание: Звено цепи сплющивается под прессом до расстояния между плоскостями, равного d. После этого на сплющенном звене не должно быть трещин или надрывов.
- Контроль размеров и качества сварки.
- Контроль качества покрытия (для оцинкованных цепей).
- Устройства заземления: В качестве гибкого заземляющего спуска, соединяющего заземляющий проводник с заземлителем (заземляющим электродом). Цепь, благодаря своей механической прочности и гибкости, устойчива к вибрациям и температурным деформациям.
- Подвеска и крепление оборудования: Для подвески изоляторов, трансформаторов тока, небольших шкафов управления, светильников в производственных помещениях.
- Защита кабельных линий: В качестве несущего троса или защитного барьера для кабелей, проложенных по фасадам зданий или в других местах с риском механического повреждения.
- Такелажные работы при монтаже: Для временного крепления, подъема и перемещения отдельных узлов электрооборудования (например, секций шинных мостов).
- Ограждение электроустановок: Создание временных или постоянных ограждений вокруг трансформаторных подстанций, распределительных устройств.
- Вес заземляющего проводника и возможные ледовые нагрузки.
- Ветровую нагрузку на участок цепи.
- Коэффициент запаса прочности (обычно не менее 2.5-3 для таких статических нагрузок).
- 3 = 14.7 кН. Из Таблицы 3 видно, что цепь калибром 8 мм (разрывное усилие 44.1 кН) с большим запасом перекрывает это требование. Однако также необходимо проверить требования ПУЭ (Правила устройства электроустановок) к минимальным сечениям заземляющих проводников, которые часто определяют выбор. Для основных заземляющих шин обычно требуются калибры не менее 10-12 мм.
1.2. По виду покрытия (защиты от коррозии):
1.3. По калибру (диаметру) стали:
Стандарт устанавливает ряд диаметров круглой стали (калибров), из которых изготавливаются звенья цепи. Наиболее распространенные калибры: 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30 мм. Диаметр стали (d) является основным параметром, определяющим прочностные характеристики цепи.
1.4. Условное обозначение:
Полное условное обозначение цепи включает в себя: наименование, калибр стали в мм, длину цепи в метрах, обозначение точности, вида покрытия и ссылку на стандарт.
Пример: Цепь 8х1000-П-Ц ГОСТ 10819-75
2. Конструкция и основные размеры
Цепь по ГОСТ 10819-75 представляет собой последовательность овальных звеньев, сваренных встык. Каждое звено изготавливается из отрезка калиброванной стали, изогнутого в овал, и его концы свариваются контактной сваркой. Основные геометрические параметры звена:
Стандартом установлена зависимость внутренних размеров звена от калибра стали. Для цепей нормальной и повышенной точности эти размеры различны.
Таблица 1. Основные размеры звеньев цепей нормальной точности (выдержка)
| Калибр стали d, мм | Внутренняя ширина B, мм, не менее | Внутренняя длина L, мм | Масса 1 м цепи, кг, ориентировочно |
|---|---|---|---|
| 5 | 13.5 | 27 | 0.75 |
| 8 | 21.6 | 43.2 | 1.92 |
| 10 | 27.0 | 54.0 | 3.00 |
| 12 | 32.4 | 64.8 | 4.32 |
| 16 | 43.2 | 86.4 | 7.68 |
| 20 | 54.0 | 108.0 | 12.00 |
Таблица 2. Основные размеры звеньев цепей повышенной точности (выдержка)
| Калибр стали d, мм | Внутренняя ширина B, мм, не менее | Внутренняя длина L, мм | Масса 1 м цепи, кг, ориентировочно |
|---|---|---|---|
| 5 | 14.0 | 28.0 | 0.75 |
| 8 | 22.4 | 44.8 | 1.92 |
| 10 | 28.0 | 56.0 | 3.00 |
| 12 | 33.6 | 67.2 | 4.32 |
| 16 | 44.8 | 89.6 | 7.68 |
| 20 | 56.0 | 112.0 | 12.00 |
Как видно из таблиц, цепи повышенной точности имеют несколько большие внутренние размеры при том же калибре, что обеспечивает более плавную работу в механизмах и лучшее взаимодействие с захватами и зубьями звездочек.
3. Технические требования и характеристики
3.1. Материал
Цепи изготавливаются из калиброванной стали по ГОСТ 7417-75 или другой стали, обеспечивающей механические свойства не ниже указанных. Для цепей, работающих в особых условиях (низкие температуры, ударные нагрузки), может применяться сталь с особыми свойствами.
3.2. Сварка звеньев
Стык в звене должен быть надежно проварен по всему сечению. Допускается утолщение в месте сварки (наплыв) не более 0.1d. Смещение концов стержня в месте сварки не должно превышать 0.05d. Качество сварки – ключевой фактор, определяющий прочность цепи на разрыв.
3.3. Разрывное усилие
Важнейшей механической характеристикой цепи является минимальное разрушающее (разрывное) усилие. Оно нормируется стандартом в зависимости от калибра.
Таблица 3. Разрывное усилие цепей (выдержка)
| Калибр стали d, мм | Разрывное усилие, кН (кгс), не менее | Допускаемая рабочая нагрузка*, кН (кгс) |
|---|---|---|
| 5 | 17.2 (1750) | 3.44 (350) |
| 8 | 44.1 (4500) | 8.82 (900) |
| 10 | 68.6 (7000) | 13.72 (1400) |
| 12 | 98.1 (10000) | 19.62 (2000) |
| 16 | 176.5 (18000) | 35.30 (3600) |
| 20 | 274.6 (28000) | 54.92 (5600) |
*Допускаемая рабочая нагрузка рассчитывается с коэффициентом запаса прочности не менее 5 (для грузоподъемных цепей). Для такелажных и вспомогательных цепей коэффициент может быть снижен, но не менее 3. Точное значение должно определяться расчетом для конкретных условий эксплуатации.
3.4. Испытания
Каждая партия цепей подвергается приемо-сдаточным испытаниям, включающим:
4. Применение в электротехнике и энергетике
В электротехнической отрасли цепи ГОСТ 10819-75, преимущественно оцинкованные, используются в следующих областях:
При выборе цепи для электротехнических целей, помимо механической нагрузки, необходимо учитывать коррозионную стойкость. Для наружной установки обязательным является применение оцинкованных цепей (Ц).
5. Маркировка, упаковка, хранение
Каждая партия цепи должна сопровождаться документом о качестве, в котором указывается: наименование предприятия-изготовителя, условное обозначение цепи, номер партии, результаты испытаний, масса нетто, дата изготовления.
Цепи поставляются в бухтах или намотанными на барабаны. Бухты должны быть перевязаны не менее чем в четырех местах. Хранить цепи следует в закрытых сухих помещениях, защищенными от агрессивных паров и кислот.
6. Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В1: В чем принципиальная разница между цепями нормальной (Н) и повышенной (П) точности?
О1: Разница заключается в точности калибровки исходной стали и допусках на размеры внутреннего контура звена. Цепи повышенной точности изготавливаются из стали с меньшими отклонениями по диаметру, а их звенья имеют более строгие геометрические параметры. Это обеспечивает им более плавную работу в механизмах с зубчатыми звездочками, равномерное распределение нагрузки и, как правило, несколько более высокую надежность. Для большинства статичных применений (заземление, ограждение) достаточно цепей нормальной точности.
В2: Как правильно выбрать калибр (диаметр) цепи для конкретной задачи, например, для заземляющего спуска?
О2: Выбор калибра осуществляется на основе механического расчета. Для заземляющего спуска необходимо учесть:
Например, если расчетная максимальная нагрузка (вес + ветер + лед) составляет 500 кгс (4.9 кН), то, используя коэффициент запаса 3, получаем требуемое разрывное усилие цепи = 4.9 кН
В3: Можно ли использовать цепи ГОСТ 10819-75 в качестве грузозахватных приспособлений для подъема электрооборудования?
О3: Да, можно, но с существенными оговорками. Цепи по данному ГОСТу являются цепями общего назначения. Для регулярного подъема грузов, особенно людей или особо ответственных грузов, должны применяться грузоподъемные цепи, изготовленные по ГОСТ 30188-97 (или современным аналогам ТР ТС 010/2011), которые проходят более строгий контроль, имеют паспорт и маркировку, и для которых установлен коэффициент запаса прочности не менее 5. Использование цепи общего назначения для подъема возможно только для разовых, неответственных работ с коэффициентом запаса не менее 6-8 и после тщательного визуального контроля каждого звена.
В4: Как отличить оцинкованную цепь по ГОСТу от неоцинкованной, покрытой лишь краской?
О4: Оцинкованная цепь имеет характерный блестящий или матово-серый (в зависимости от метода цинкования) равномерный металлический блеск по всей поверхности, включая место сварки звена. При механическом воздействии (например, поцарапав) под слоем цинка виден такой же металл. Краска, даже качественная, имеет иной, часто более толстый слой, может отслаиваться, а в месте сварки или на внутренней поверхности звена часто отсутствует. Наиболее надежный способ – требовать сертификат или паспорт качества на продукцию, где указан вид покрытия.
В5: Каков срок службы оцинкованной цепи на открытом воздухе в условиях умеренного климата?
О5: Срок службы зависит от толщины цинкового покрытия (которая по ГОСТ 10819-75 не нормируется, но должна быть указана в ТУ производителя), агрессивности среды (приморские, промышленные зоны) и механического износа. При качественном горячем цинковании (толщина покрытия 50-80 мкм) в умеренном климате без промышленных выбросов цепь может прослужить 20-30 лет до появления первых признаков коррозии (белой ржавчины). Гальваническое цинкование (15-25 мкм) обеспечивает защиту на 5-10 лет. Регулярный визуальный осмотр состояния покрытия обязателен.
Заключение
ГОСТ 10819-75 остается востребованным стандартом, определяющим надежные и проверенные временем требования к стальным сварным цепям общего назначения. Их применение в электротехнике и энергетике, особенно в виде оцинкованных исполнений, обусловлено оптимальным сочетанием прочности, гибкости, долговечности и относительно низкой стоимости. Правильный выбор цепи по параметрам точности, калибра, типа покрытия и контроль ее качества при поставке являются залогом безопасной и длительной эксплуатации в составе различных электроустановок и при проведении монтажных работ.