Цепи стандарта DIN 8187-1

Цепи стандарта DIN 8187-1: Полное техническое описание, сфера применения и критерии выбора

Стандарт DIN 8187-1 определяет технические требования, основные размеры, допуски и предельные отклонения для стальных калиброванных короткозвенных цепей (тип S), также известных как калиброванные цепи. Эти цепи являются одним из наиболее распространенных и критически важных элементов грузоподъемного и такелажного оборудования. Их ключевая особенность – высокая степень контроля геометрии и материала, что обеспечивает предсказуемую прочность и надежность, необходимые для безопасной работы с грузами.

Область применения и нормативная база

Цепи DIN 8187-1 (тип S) предназначены для использования в качестве несущих элементов в грузоподъемных устройствах. Их применение строго регламентируется правилами безопасности, такими как Европейская директива по оборудованию для работы с грузами (Machinery Directive 2006/42/EC) и национальными стандартами. Основные сферы применения включают:

• Компоненты для стропов (одноветвевых, двухветвевых, четырехветвевых и универсальных).
• Элементы грузозахватных приспособлений (гаки, скобы, коуши, вертлюги).
• Составные части талей, лебедок и других механизмов подъема.
• Якорные и швартовые устройства (в морской и речной отраслях).
• Оборудование для фиксации и крепления грузов (такелаж).

Использование цепей, не соответствующих DIN 8187-1, в грузоподъемных операциях категорически запрещено из-за высокого риска аварий.

Конструкция, материалы и производство

Цепь типа S изготавливается из калиброванной стальной проволоки круглого сечения. Звенья являются короткозвенными: внутренняя длина звена (L) примерно равна 3d, а внутренняя ширина (W) примерно равна 1.2d, где d – номинальный диаметр прутка (размер цепи). Звенья свариваются встык контактной сваркой оплавлением, что обеспечивает прочное и надежное соединение без добавления присадочного материала. Шов сварки должен быть равномерным и не ослаблять сечение прутка.

Материалом служат специальные высокопрочные марки стали, чаще всего класса прочности 8 (например, 23MnNiCrMo5-2). После сварки цепи проходят термическую обработку (закалку и отпуск) для достижения требуемых механических свойств. Финишной операцией является калибровка – процесс холодной правки цепи в специальных штампах. Это критически важная операция, которая обеспечивает:

• Высокую точность геометрических размеров всех звеньев.
• Минимальный разброс внутренней длины.
• Правильную ориентацию звеньев в одной плоскости.
• Повышенную твердость поверхности и устойчивость к абразивному износу.

Основные размеры и технические характеристики

Стандарт DIN 8187-1 устанавливает строгие таблицы размеров, допусков и минимальных разрушающих нагрузок. Ниже приведена сводная таблица для наиболее распространенных размеров.

Таблица 1. Основные параметры цепей DIN 8187-1 (выдержка)

Номинальный диаметр d (мм)	Внутренняя ширина W (мм), мин.	Внутренняя длина L (мм), мин.	Масса 1м цепи (кг), примерная	Минимальная разрушающая нагрузка (кН)	Рабочая нагрузка (WLL) при классе прочности 8 (кН)*
6	7.2	18.0	1.3	63	12.6
10	12.0	30.0	3.5	175	35.0
13	15.6	39.0	6.0	295	59.0
16	19.2	48.0	9.1	450	90.0
20	24.0	60.0	14.2	700	140.0
26	31.2	78.0	24.0	1180	236.0

*Примечание: Рабочая нагрузка (Working Load Limit, WLL) обычно принимается как 1/5 от минимальной разрушающей нагрузки для цепей общего назначения (коэффициент безопасности = 5:1). Конкретное значение WLL устанавливает производитель в соответствии с нормами и должен быть указан на бирке цепи.

Классы прочности и маркировка

Цепи DIN 8187-1 производятся различных классов прочности. Наиболее распространенным в грузоподъемной отрасли является класс 8. Класс прочности обозначает минимальное напряжение разрыва в Н/мм², деленное на 10. Таким образом, цепь класса 8 имеет минимальное напряжение разрыва 800 Н/мм².

• Класс 5 (некалиброванные, нормальной прочности): 500 Н/мм². Редко используются для подъема.
• Класс 6 (некалиброванные, повышенной прочности): 630 Н/мм².
• Класс 8 (калиброванные, высокопрочные): 800 Н/мм². Основной класс для такелажа.
• Класс 10 (сверхвысокой прочности): 1000 Н/мм². Для специальных применений.

Каждая изготовленная партия цепи должна иметь маркировку, которая наносится клеймением или несмываемой краской на концевое звено. Маркировка включает:

• Номинальный размер (d) в мм.
• Класс прочности (например, «8»).
• Логотип или идентификатор производителя.
• Знак утверждения типа (например, «NR») для сертифицированных цепей.

К цепи прилагается сертификат соответствия (3.1 или 3.2 по EN 10204), подтверждающий ее механические и химические свойства.

Критерии выбора и расчет нагрузки

Выбор цепи DIN 8187-1 для конкретной задачи осуществляется на основе следующих параметров:

1. Рабочая нагрузка (WLL): Цепь должна быть выбрана так, чтобы ее WLL, указанная производителем, была равна или превышала максимальную статическую нагрузку, приложенную к цепи. Обязательно учитывается конфигурация стропа (угол между ветвями).
2. Условия эксплуатации: Агрессивные среды, высокие/низкие температуры, ударные нагрузки требуют выбора специальных марок стали (например, нержавеющей аустенитного класса A2 или A4) или нанесения защитных покрытий (оцинковка, гальванизация).
3. Совместимость с аксессуарами: Звенья цепи должны свободно, без заеданий, входить в проушины крюков, скоб и другого захватного оборудования. Номинальный размер цепи (d) является определяющим для подбора аксессуаров.
4. Гибкость и вес: Более тонкие цепи легче и гибче, но имеют меньшую грузоподъемность. Тяжелые цепи (d>26 мм) требуют применения механизированного оборудования для работы.

Эксплуатация, осмотр и браковка

Безопасность эксплуатации цепей DIN 8187-1 напрямую зависит от регулярного и компетентного визуального осмотра. Осмотр проводится перед каждым использованием (оперативный) и с периодичностью, установленной ответственным специалистом (обычно ежеквартально, но не реже чем раз в 12 месяцев). Цепь должна быть изъята из эксплуатации (забракована) при обнаружении любого из следующих дефектов:

• Износ: Уменьшение диаметра прутка звена на 10% и более от номинального значения d.
• Вытягивание: Увеличение внутренней длины звена более чем на 5%.
• Деформация (скручивание, сплющивание) звеньев.
• Трещины, надрезы, коррозия, вмятины на поверхности металла.
• Признаки перегрева (изменение цвета, отпускная окраска).
• Дефекты сварного шва (непровар, подрезы, смещение).
• Отсутствие или нечитаемость маркировки производителя.

Забракованные цепи должны быть немедленно уничтожены (разрезаны) для предотвращения их повторного использования.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем цепь DIN 8187-1 (тип S) отличается от цепи DIN 5688 (тип V)?

Цепь DIN 5688-1 (тип V) – это длиннозвенная цепь (внутренняя длина L ≈ 5.6d). Она не является калиброванной, имеет более грубые допуски и, как правило, более низкий класс прочности (чаще 6 или 5). Цепи типа V не предназначены для непосредственного подъема грузов и используются преимущественно для якорения, ограждения, крепления, т.е. в ненесущих или вспомогательных функциях. Их запрещено применять в качестве грузоподъемных стропов.

Можно ли сваривать или ремонтировать порванную калиброванную цепь?

Категорически запрещено. Любой ремонт (сварка, вставка новых звеньев кустарным способом) изменяет структуру металла и геометрию цепи, что делает ее прочность непредсказуемой. Отремонтированная цепь не имеет сертификата и не может быть проверена на соответствие стандарту. Единственно правильное действие при повреждении – браковка и замена на новую сертифицированную цепь.

Как правильно определить износ цепи по диаметру?

Для точного измерения необходимо использовать штангенциркуль или специальный калибр для цепей. Замеряется диаметр d в наиболее изношенном месте, обычно на внутренней стороне звена, контактирующей с другими звеньями или аксессуарами. Замер производится в двух перпендикулярных плоскостях. Если средний диаметр в самом узком месте уменьшился на 10% от номинального (например, для цепи d=10 мм критический износ наступает при d=9 мм), цепь подлежит браковке.

Какие существуют варианты защиты от коррозии для цепей DIN 8187-1?

Наиболее распространены три типа:

1. Оцинковка (горячее или гальваническое): Наиболее эффективная и распространенная защита для работы в атмосферных условиях. Горячее цинкование обеспечивает более толстый и долговечный слой.
2. Изготовление из нержавеющей стали: Применяется в агрессивных средах (химическая, пищевая, морская промышленность). Используются марки A2 (AISI 304) для общих случаев и A4 (AISI 316) для сред с хлоридами.
3. Нанесение полимерных покрытий: Используется реже, так как покрытие может маскировать дефекты и подвержено механическому истиранию.

Какой коэффициент безопасности применяется для цепей класса прочности 8?

Для калиброванных цепей типа S, используемых для подъема людей или грузов, стандартный коэффициент безопасности (отношение минимальной разрушающей нагрузки к рабочей нагрузке WLL) составляет 5:1 (или 4:1 для некоторых специальных применений согласно нормам). Это означает, что цепь с минимальной разрушающей нагрузкой 100 кН будет иметь WLL = 20 кН. Именно значение WLL, а не разрушающей нагрузки, является руководящим для пользователя.

Заключение

Цепи, соответствующие стандарту DIN 8187-1, представляют собой высокотехнологичное изделие, качество которого гарантируется строгим контролем на всех этапах производства – от выбора марки стали до финишной калибровки и маркировки. Их применение является основой безопасного такелажа и грузоподъемных операций. Понимание технических параметров, правил выбора, эксплуатации и браковки этих цепей является обязательным для инженерно-технического персонала, стропальщиков и ответственных за безопасность работ. Пренебрежение требованиями стандарта и регулярными проверками неизбежно ведет к повышенному износу, деформациям и создает прямую угрозу возникновения аварийной ситуации с тяжелыми последствиями.