Цепи пластинчатые грузовые ГОСТ

Цепи пластинчатые грузовые: конструкция, стандарты, применение и выбор

Цепи пластинчатые грузовые (также известные как тяговые, грузоподъемные или катковые) представляют собой специализированный тип грузоподъемных цепей, состоящих из соединенных шарнирно пластин и валиков. Их основное назначение – работа в качестве тягового, грузонесущего или грузоупорного элемента в механизмах с высокими циклическими нагрузками. В отличие от сварных калиброванных цепей, пластинчатые цепи характеризуются повышенной износостойкостью, точностью шага, способностью работать в условиях ударных нагрузок и возможностью конструктивного оформления в виде сложных пространственных систем (например, полотен эскалаторов, конвейеров).

ГОСТ 191-82: основной нормативный документ

Основным регламентирующим документом на территории стран СНГ для цепей пластинчатых грузовых является ГОСТ 191-82 «Цепи пластинчатые грузовые. Технические условия». Этот стандарт устанавливает классификацию, основные параметры, размеры, технические требования, методы испытаний и маркировку. Стандарт распространяется на приводные и грузовые пластинчатые цепи, предназначенные для работы в механизмах с окружной скоростью до 3 м/с и температурой среды от -40 до +100 °C.

Согласно ГОСТ 191-82, цепи классифицируются по следующим ключевым признакам:

• По типу: Приводные (тип П), Грузовые (тип Г), Грузовые пластинчатые с катками (тип К).
• По числу рядов: Однорядные (исполнение 1), Двухрядные (исполнение 2), Трехрядные (исполнение 3), Четырехрядные (исполнение 4).
• По прочности: Нормальной прочности (исполнение Н), Повышенной прочности (исполнение П).
• По точности изготовления: Нормальной точности (класс А), Повышенной точности (класс Б).

Конструкция и материалы

Базовая единица цепи – звено, состоящее из двух пластин (щечек), соединенных двумя валиками, запрессованными в отверстия пластин. Между пластинами на валиках могут устанавливаться втулки и катки (ролики). Катки уменьшают износ и потери на трение при взаимодействии с зубьями звездочек. Пластины, как правило, имеют профиль, усиливающий конструкцию без увеличения массы.

Материалы для изготовления строго регламентированы:

• Пластины, валики, втулки, катки: Сталь марок 40, 45, 40Х, 45Х, 40ХН или другие, обеспечивающие механические свойства по ГОСТ. Твердость после термообработки для пластин – 40…50 HRC, для валиков и втулок – 45…55 HRC.
• Требования к прочности: Разрушающая нагрузка для цепей различного типа и шага строго нормирована таблицами ГОСТ. Все цепи подвергаются контрольным испытаниям на растяжение.

Основные параметры и размеры (сводная таблица)

Ключевым параметром цепи является шаг (t) – расстояние между осями соседних валиков. От шага зависят все остальные геометрические и прочностные характеристики. Ниже приведена сводная таблица для наиболее распространенных цепей типа Г (грузовые) и типа П (приводные) нормальной прочности.

Таблица 1. Основные параметры пластинчатых грузовых цепей (выдержка из ГОСТ 191-82)

Обозначение цепи	Шаг t, мм	Ширина внутр. звена Bвн, мм, не более	Диаметр валика d, мм	Длина валика L, мм	Разрушающая нагрузка, кН (тс), не менее	Масса 1м цепи, кг, ориентировочно
ПР-12,7-18-1	12,7	11,5	4,45	18	9,8 (1,0)	0,7
ПР-19,05-25-1	19,05	17,0	5,08	25	18,1 (1,85)	1,3
2ПР-25,4-30-1	25,4	24,2	7,75	30	44,1 (4,5)	2,6
Г-80-1	80	40	16	46	160 (16,3)	8,5
2Г-100-1	100	60	20	70	400 (40,8)	21,0
3Г-160-1	160	90	28	110	1000 (102)	52,0

Обозначение цепи расшифровывается следующим образом: [Количество рядов, если более одного][Тип цепи (П, Г, К)]-[Шаг в мм, для типа П с десятичной дробью, для типа Г – целое число]-[Длина валика L в мм, для типа П] или [Ширина внутреннего звена B_вн в мм, для типа Г]-[Исполнение по прочности (1-Н, 2-П)]. Пример: 2Г-100-1 – Двухрядная грузовая цепь с шагом 100 мм, шириной внутреннего звена 60 мм, нормальной прочности.

Сферы применения в энергетике и смежных отраслях

Пластинчатые грузовые цепи находят широкое применение в критически важном оборудовании:

• Топливоподача и золоудаление на ТЭС и ТЭЦ: Полотна скребковых конвейеров (перемещение угля, шлака, золы). Высокая стойкость к абразивному износу и ударным нагрузкам от кускового топлива.
• Гидротехнические сооружения: Приводы и тяговые элементы сороочистительных решеток, затворов и шлюзов.
• Ядерная энергетика: В механизмах перегрузки топлива, манипуляторах (цепи повышенной точности и надежности, часто из специальных марок стали).
• Промышленное оборудование: Приводы рольгангов, тяговые органы подвесных и пластинчатых конвейеров, приводы вентиляторов и дымососов большой мощности.
• Лифтовое и подъемное хозяйство: Грузовые цепи в качестве тягового органа для лифтов малой скорости, подъемных платформ, элеваторов.

Критерии выбора и расчет

Выбор цепи осуществляется на основе инженерного расчета, учитывающего:

• Максимальное рабочее усилие (S_max): Определяется из расчета нагрузки на тяговый орган.
• Коэффициент запаса прочности (n): Для пластинчатых цепей, работающих в режиме повторно-кратковременных нагрузок, минимальный коэффициент запаса по разрушающей нагрузке принимается не менее 6…9 (зависит от режима работы, группы классификации механизма). Для тяжелых и ударных нагрузок – до 12 и выше.
• Расчетная разрушающая нагрузка: Q_тр = S_max
• n.
• Скорость движения: ГОСТ ограничивает 3 м/с, но для длительной работы рекомендуется не более 1-1,5 м/с.
• Совместимость со звездочкой: Шаг и профиль цепи должны точно соответствовать зубьям звездочки. Износ зубьев звездочки более 3-5% недопустим, так как ведет к ускоренному износу цепи.
• Условия эксплуатации: Наличие абразива, влаги, высоких температур требует выбора специальных материалов или покрытий (цинкование, кадмирование).

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Правильный монтаж и обслуживание напрямую влияют на ресурс цепи.

• Монтаж: Осуществляется с помощью специальных соединительных (замыкающих) звеньев, которые поставляются в комплекте. Запрещается натягивать цепь с помощью ударных нагрузок или чрезмерного усилия.
• Смазка: Является критически важным фактором. Рекомендуется регулярная смазка вязкими маслами (И-Г-А, И-Г-В) или консистентными смазками (ЦИАТИМ-201, Литол-24). Смазка должна подаваться на внутренние поверхности шарниров (между валиком и втулкой).
• Контроль: Регулярный замер вытяжки цепи. Допустимое удлинение по шагу – не более 3% от первоначального. Превышение этого значения указывает на износ шарниров и требует замены цепи.
• Безопасность: Запрещается эксплуатация цепи с трещинами, сколами, остаточной деформацией пластин, износом валиков более 5% диаметра.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальное отличие цепи типа Г от типа П по ГОСТ 191-82?

Цепи типа П (приводные) имеют меньший шаг (дробные значения в дюймовом исчислении: 12,7, 19,05, 25,4 мм и т.д.), рассчитаны на более высокие скорости (до 3 м/с) и часто используются в силовых передачах. Цепи типа Г (грузовые) имеют крупный шаг (целые числа: 80, 100, 160 мм и т.д.), большую разрушающую нагрузку и применяются преимущественно в качестве грузонесущего или тягового органа в конвейерах и подъемниках при сравнительно низких скоростях.

Как правильно определить износ пластинчатой цепи?

Основной критерий – удлинение шага. Измеряется длина 10-20 звеньев в натянутом состоянии. Полученное значение делится на номинальную длину этого же количества звеньев. Если относительное удлинение превышает 3%, цепь подлежит замене. Дополнительно проверяют износ валиков и втулок, наличие зазоров в шарнирах при ручном изгибе, целостность пластин.

Можно ли сваривать или ремонтировать звенья пластинчатой цепи при обрыве?

Категорически запрещено. Сварка нарушает структуру термообработанной стали, создавая зоны с непредсказуемыми механическими свойствами и концентраторами напряжений. Ремонт цепи допускается только заводским методом с заменой поврежденных звеньев на новые с использованием прессового оборудования. Эксплуатация сварной цепи недопустима по соображениям промышленной безопасности.

Какой коэффициент запаса прочности выбрать для механизма подъема груза?

Для грузоподъемных механизмов (краны, лебедки) коэффициент запаса выбирается в соответствии с группой классификации (режимом работы) механизма по ГОСТ 27584. Для наиболее распространенных групп (М4-М5) коэффициент запаса по разрушающей нагрузке должен быть не менее 8. Для более тяжелых режимов (М6-М8) – не менее 9-10. Для механизмов, транспортирующих расплавленный металл или ядовитые вещества, коэффициент увеличивается.

Чем обусловлена необходимость использования цепей повышенной точности (класс Б)?

Цепи класса Б (повышенной точности) имеют минимальные допуски на шаг, ширину звена и диаметр валика. Они применяются в механизмах, требующих плавного хода, минимального шума, точного позиционирования и синхронного движения нескольких ветвей (например, в эскалаторах, точных конвейерных системах, специальном технологическом оборудовании). Их использование снижает динамические нагрузки и износ звездочек.

Заключение

Цепи пластинчатые грузовые по ГОСТ 191-82 являются высоконадежным, стандартизированным и предсказуемым в работе элементом для ответственных механизмов в энергетике и промышленности. Их правильный выбор, основанный на расчете разрушающей нагрузки с необходимым запасом, учет условий эксплуатации и соблюдение регламентов технического обслуживания, включая регулярный контроль износа и смазку, являются обязательными условиями для обеспечения длительного ресурса и, главное, безопасности работы всего оборудования. Применение цепей, не соответствующих стандарту, или с истекшим ресурсом, создает прямую угрозу аварийной ситуации с тяжелыми последствиями.