Цепи грузовые пластинчатые ГОСТ 191 82
Цепи грузовые пластинчатые ГОСТ 191-82: технические характеристики, классификация и применение
ГОСТ 191-82 «Цепи грузовые пластинчатые. Технические условия» является основополагающим нормативным документом, регламентирующим производство, параметры и приемку пластинчатых цепей, предназначенных для работы в качестве грузоподъемного органа в машинах и механизмах. Данный стандарт распространяется на цепи с разрушающей нагрузкой от 63 до 1250 кН (примерно от 6.4 до 127.5 тонн-силы) и калибром (шагом) от 40 до 160 мм. Эти цепи предназначены для длительной работы при температуре окружающей среды от -40°С до +200°С и в средах, не вызывающих интенсивной коррозии металла.
Область применения и назначение
Грузовые пластинчатые цепи по ГОСТ 191-82 находят применение в критически важных узлах промышленного оборудования. Их основное назначение – передача значительных статических и динамических нагрузок в условиях интенсивного износа. Типичные области использования включают:
- Приводы конвейеров (скребковых, пластинчатых, элеваторов) в горнодобывающей, металлургической и химической промышленности.
- Грузоподъемные механизмы (как тяговый элемент, но не в качестве гибкого каната на барабане).
- Приводы механизмов перемещения, например, в прокатных станах.
- В качестве тягового элемента в эскалаторах и движущихся тротуарах.
- В машиностроении для передачи движения при больших усилиях и низких скоростях.
- Пластины (щеки): Изготавливаются из высококачественной конструкционной стали. Имеют профилированные отверстия для осей. Могут быть одинарными или сдвоенными, в зависимости от типа цепи и требуемой разрушающей нагрузки.
- Оси (валики): Цилиндрические детали, проходящие через отверстия в пластинах и втулках. Воспринимают сдвигающие и изгибающие нагрузки.
- Втулки: Устанавливаются между пластинами, служат подшипником скольжения для оси, принимая на себя основную нагрузку при шарнирном взаимодействии звеньев.
- Распорные втулки (при наличии): Обеспечивают необходимое расстояние между внутренними пластинами в сдвоенных цепях.
- Цепи типа 1 (обычные): Каждое звено состоит из двух наружных пластин, двух втулок и одной оси. Обозначаются как Ц… (например, Ц80).
- Цепи типа 2 (усиленные, сдвоенные): Каждое звено состоит из четырех пластин (двух наружных и двух внутренних), двух втулок, распорных втулок и одной оси. Обозначаются как 2Ц… (например, 2Ц80). Обладают повышенной разрушающей нагрузкой при том же калибре.
- Пластины: Изготавливаются из сталей марок 45, 50Г, 40Х или других с аналогичными механическими свойствами. Подвергаются объемной закалке и отпуску для достижения требуемой твердости (как правило, в пределах 38-45 HRC).
- Оси и втулки: Производятся из сталей 45, 40Х, 20ХН3А. Оси и втулки проходят термообработку (цементацию, закалку, отпуск) для получения высокой поверхностной твердости (56-62 HRC) при вязкой сердцевине, что обеспечивает износостойкость и сопротивление ударным нагрузкам.
- 2Ц – тип цепи (сдвоенная, усиленная).
- 80 – калибр (шаг цепи) в миллиметрах.
- T – класс прочности (в данном случае – повышенный).
- количество звеньев). Превышение длины на 3-5% обычно считается предельным износом. Также необходимо проверять диаметр оси в месте контакта с втулкой, зазор в шарнире и наличие пластических деформаций или трещин на пластинах.
Ключевое преимущество пластинчатых цепей перед канатными системами – высокая износостойкость, способность работать в абразивной среде, стабильность геометрии и минимальное удлинение под нагрузкой (вытяжка).
Конструкция и основные элементы
Цепь собирается из повторяющихся звеньев, каждое из которых состоит из следующих деталей:
Сборка цепи осуществляется с помощью запрессовки и последующего расклепывания или стопорения концов осей, что исключает самопроизвольную разборку изделия в процессе эксплуатации.
Классификация и типы цепей по ГОСТ 191-82
Стандарт предусматривает классификацию цепей по нескольким ключевым признакам.
1. По типу конструкции и количеству пластин в блоке:
2. По характеристикам прочности (классу прочности):
ГОСТ 191-82 устанавливает три класса прочности, которые определяют минимальное значение разрушающей нагрузки для цепи данного калибра и типа.
| Обозначение цепи | Калибр t, мм (шаг) | Ширина внутреннего звена b, мм, не более | Диаметр оси d, мм | Разрушающая нагрузка, кН (тс), не менее, для класса прочности |
|---|---|---|---|---|
| Ц40 | 40 | 22 | 10 | 63 (6.4) / 80 (8.2) / 100 (10.2) |
| 2Ц40 | 40 | 44 | 10 | 125 (12.7) / 160 (16.3) / 200 (20.4) |
| Ц80 | 80 | 38 | 18 | 250 (25.5) / 320 (32.6) / 400 (40.8) |
| 2Ц80 | 80 | 76 | 18 | 500 (51.0) / 630 (64.2) / 800 (81.6) |
| Ц160 | 160 | 64 | 30 | 1000 (102.0) / 1250 (127.5) |
Примечание: В таблице для разрушающей нагрузки через «/» указаны значения для классов прочности S, T и U соответственно. Класс прочности S – нормальный, T – повышенный, U – высокий.
Материалы и технология изготовления
Качество цепи напрямую зависит от материалов и термообработки.
Контроль качества включает визуальный осмотр, измерение геометрических параметров, испытания на растяжение (определение разрушающей нагрузки) и твердость. На каждую партию цепей завод-изготовитель выдает паспорт, удостоверяющий соответствие ГОСТ 191-82.
Маркировка, выбор и эксплуатация
Маркировка цепи включает клеймо завода-изготовителя, калибр (шаг) в миллиметрах и класс прочности (S, T, U). Выбор цепи для конкретного механизма осуществляется на основе расчета максимального рабочего усилия с учетом коэффициента запаса прочности (коэффициента безопасности). Согласно стандартам безопасности (ПБ, РД), для грузоподъемных цепей этот коэффициент должен быть не менее 5-6 от разрушающей нагрузки, указанной в ГОСТ.
Формула для определения допустимой рабочей нагрузки (P_раб):
P_раб = P_разр / k,
где P_разр – минимальная разрушающая нагрузка по ГОСТ, k – требуемый коэффициент запаса прочности (определяется нормативными документами для конкретного типа оборудования).
Эксплуатация требует регулярного технического обслуживания: очистки от загрязнений, контроля износа шарниров, проверки на отсутствие деформаций пластин и трещин. Смазка является обязательной процедурой для снижения износа и предотвращения коррозии. Критический износ определяется увеличением шага цепи сверх допустимых норм (обычно более 3-5% от номинала) или уменьшением диаметра оси.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальное отличие цепи типа 1 (Ц) от типа 2 (2Ц)?
Цепи типа 2 (2Ц) являются сдвоенными. Они имеют вдвое больше пластин (внутренние и наружные) и, как следствие, при одинаковом калибре (шаге) обладают значительно более высокой разрушающей нагрузкой и жесткостью. Используются при необходимости передавать большие усилия без увеличения шага цепи.
Как расшифровать обозначение цепи, например, 2Ц-80-T?
Какой коэффициент запаса прочности необходимо применять при расчете?
Коэффициент запаса прочности (безопасности) не регламентируется ГОСТ 191-82, который определяет лишь разрушающие нагрузки. Он устанавливается отраслевыми правилами безопасности (например, ПБ для горнотранспортного оборудования, РД для грузоподъемных кранов). Для большинства грузоподъемных применений минимальный коэффициент составляет 5-6. Для приводов конвейеров он может быть ниже (обычно 3.5-4.5), но окончательный расчет должен проводиться в соответствии с проектной документацией на конкретный механизм.
Допустимо ли сваривать или ремонтировать порванные пластинчатые цепи?
Категорически запрещено. Любой ремонт с помощью сварки, клепки или замены отдельных деталей кустарным способом изменяет структуру металла, создает концентраторы напряжений и делает прочность цепи непредсказуемой. Поврежденная цепь подлежит полной замене. Ремонт возможен только на специализированном заводе-изготовителе с полным разбором, дефектацией, заменой изношенных деталей и последующими контрольными испытаниями.
Как правильно контролировать износ цепи в процессе эксплуатации?
Основной показатель износа – увеличение шага цепи. Для контроля измеряют длину 10-20 звеньев в натянутом состоянии и сравнивают с номинальной длиной (шаг
Существуют ли аналоги ГОСТ 191-82 в международных стандартах?
Прямого аналога нет. Близкие по назначению изделия могут регулироваться стандартами DIN 764 (Германия) для круглозвенных калиброванных цепей или ISO 1834, однако конструкция и параметры пластинчатых цепей по ГОСТ являются устоявшимся отраслевым стандартом для стран СНГ. При импортозамещении или поставках на экспорт требуется проводить сравнительный анализ технических условий.
Заключение
Грузовые пластинчатые цепи, производимые в соответствии с ГОСТ 191-82, представляют собой высоконадежные, стандартизированные изделия для тяжелонагруженных механизмов. Их правильный выбор, основанный на расчете нагрузок с необходимым коэффициентом запаса, и соблюдение регламентов технического обслуживания являются залогом безопасной и долговечной работы промышленного оборудования. Понимание классификации, маркировки и пределов эксплуатации, изложенных в стандарте, является обязательным для инженерно-технического персонала, ответственного за проектирование, ремонт и эксплуатацию грузоподъемных и транспортных систем.