Руководство по выбору и использованию стальных круглозвенных цепей

Цепью называют гибкое длинномерное изделие из звеньев, соединенных последовательно и подвижно. Это гениальное изобретение человечества в современных реалиях не утратило былой популярности и широко используется на судах, в портах, на лесозаготовках, при грузоперевозках, на производстве, в горной промышленности, сельском хозяйстве, быту, интерьерах и ландшафтном дизайне.

Цепи различают по назначению, конструкции, материалу, размеру звеньев, прочности и многим другим признакам, которые и определяют сферу их применения. Среди огромного разнообразия звеньевых конструкций можно выделить четыре основные группы.

Цепи общего назначения

В эту группу входят стальные круглозвенные цепи нормальной прочности с калибром от 2 до 16 мм со сварным соединением звеньев. Они изготавливаются в соответствии с DIN 763, DIN 5685 Form C (длиннозвенная) и DIN 766, DIN 5685 Form A (короткозвенная) из низкоуглеродистой стали класса 2. Их используют для растяжек, подвесов и в других системах крепления, не работающих в условиях динамических нагрузок и не связанных с подъемом грузов. В домашнем хозяйстве их применяют для привязки животных, подъема колодезной воды изготовления качелей. Цепные ветви, состоящие из длинных звеньев, обладают лучшей подвижностью, но уступают аналогам с коротким звеном в прочности.

Сравнение короткозвенной и длиннозвенной цепи общего назначения

Грузовые и тяговые цепи нормальной прочности

Это изделия с классом качества 2, 2.5, 3.5, 5, 7, 8, с напряжением при минимальной разрывной нагрузке от 240 до 800 Н/мм². Они идут на изготовление цепных строп и используются в составе различных подъемно-транспортных машин и механизмов. С их помощью крепят габаритные и тяжелые грузы на водном и сухопутном транспорте. Используются преимущественно с блоками и лебедками, для обвязки, подвески, подъема и удержания грузов; тяговые — для перемещения грузов. Изготавливаются по ГОСТ 2319 или ТУ (внутренним стандартам изготовителя).

Грузоподъемные цепи повышенной прочности

В эту группу входят высокопрочные каленые цепи класса Т(8) с пределом прочности при разрушающей нагрузке 800 Н/мм² и выше. Изготавливаются из круглого стального прутка с диаметром сечения от 4 до 20 мм из высоколегированной стали. Место смыкания колец заваривается электросваркой и обрабатывается от грата. Готовые изделия проходят высокотемпературную закалку для повышения грузоподъемности, усталостной прочности, стойкости к абразивным материалам и чрезмерному трению. Калибровка каждого звена гарантирует высокую точность форм и размеров и позволяет использовать их для работы на звездочках грузоподъемных и тяговых устройств. Технические требования к ним устанавливают стандарты ГОСТ 30188-97 и ГОСТ 25996 (для горного оборудования).

Декоративные цепи

Данная группа изделий поражает многообразием форм, размеров, цветов и используемых материалов, что предполагает множество вариантов их применения. Благодаря различным покрытиям они отлично имитируют цветные и драгоценные металлы, что позволяет реализовать любой творческий замысел в оформлении интерьеров и ландшафтном дизайне. Декоративные цепочки часто используют дизайнеры бижутерии, одежды и галантереи. Пластиковые цепи со звеньями ярких сигнальных цветов применяются для зонирования общественных помещений, парковок, спортплощадок.

Что такое шаг и калибр цепи

Шаг - это измерение внутренней длины каждого отдельного звена. Для обозначения шага производители могут использовать букву «P» или t, например P = 24 мм или t = 24.

Калибр – это номинальный диаметр (d) сечения круглой стали, из которой изготовлены звенья. Часто под калибром подразумевается размер цепи, например, 8 мм, 10 мм, 12 мм и т.д. Однако чаще обозначение размера включает калибр и шаг, разделенные знаком умножения. Например: 6х19 мм, 8х24 мм, 14х50 мм.

Классификация сварных круглозвенных цепей

В зависимости от соотношения шага к калибру цепи делятся на:

• короткозвенные (тип А)
• длиннозвенные (тип Б)

Выбирая цепь для тех или иных задач, потребители часто задаются вопросом: – «В чем разница между короткозвенной и длиннозвенной цепью, кроме очевидного размера звеньев?»

Конструкция с короткими звеньями (P/d < 3,5) делает цепь более удобной в обращении, она не склонна к спутыванию при укладке в емкость для хранения, но не такая подвижная, как длиннозвенная. Главное ее преимущество в показателях прочности: при одинаковом калибре цепь с коротким звеном выдерживает большие нагрузки, чем с длинным звеном. Ее сложнее повредить при затягивании на острых углах. Короткие звенья плотнее прилегают к захватным крюкам, поэтому меньше риск их соскакивания.

Конструкция из длинных звеньев (P/d ≥ 3,5) обладает большой степенью свободы во всех направлениях и лучше подходит для закрепления, наращивания, укорачивания. Из нее легко сделать петлю, продев звено в звено. Но главное ее преимущество перед короткозвенной в меньшем весе и цене, поскольку на каждый метр приходится меньшее число колец.

Вывод: Тип цепи нужно выбирать в зависимости от возлагаемых на нее задач. Если подвижность и вес являются менее важными критериями, чем прочность, то следует остановить выбор на коротком звене. В грузоподъемных механизмах с блоками и барабанами для работы используют исключительно короткозвенные цепи, чтобы не допустить возникновения большого изгибающего момента.

Важно: При покупке, убедитесь, что внутренние размеры звена достаточны, для того, чтобы продеть через него крюк или другие соединительные элементы (скобы, кольца, карабины, рымы и т.д.).

По точности исполнения круглозвенные цепи делятся на:

• калиброванные (исполнение 1)
• некалиброванные (исполнение 2)

Чем отличаются калиброванные цепи от некалиброванных?

Калиброванная цепь изготавливается из круглой калиброванной стали и имеет высокую точность исполнения в пределах заданного жесткого допуска по шагу, диаметру сечения, ширине звена, внешней и внутренней длине. Предельное отклонение от регламентированных размеров составляет ±3%. Калиброванные цепи после термической обработки обязательно подвергаются растяжению калибровочной нагрузкой для получения заданных предельных отклонений шага и длины отрезка.

Некалиброванные цепи имеют нормированное предельное отклонение ±10%, поэтому предназначены для работы на гладких барабанах или в статических системах крепления.

Где применяются калиброванные цепи?

Откалиброванная цепь применяется в качестве гибкого подъемного и тягового органа цепных конвейеров, элеваторов, лебедок, талей и других механизмов, имеющих зубчатые барабаны или цепные блоки-звездочки. Она работает в составе ковшовых транспортеров, грузоподъемной техники, тяговых и подъемных механизмов с ручным и механическим приводом. Звездочки или барабаны обычно проектируются и изготавливаются таким образом, чтобы гарантировать совместимость с заданным размером и калибровкой цепи для оптимального зацепления.

Примечание: В качестве грузовых можно использовать цепи обоих видов.

Как выбрать цепь, которая не будет заедать или проскальзывать на звездочках?

Недостаточно правильно подобрать калибр и шаг, важно, чтобы цепь была откалибрована в соответствии с жесткими допусками, иначе она будет «подпрыгивать» под нагрузкой. Когда шаг звеньев имеет отклонения от допусков более 3%, это трудно определить визуально, но легко подтверждается при практических испытаниях. Проблема проскальзывания или заклинивания обычно возникает после того, как цепь прошла несколько оборотов под нагрузкой.

Как проверить калибровку цепи?

Если вы подбираете калиброванную цепь для якорной лебедки и сомневаетесь в качестве калибровки, есть простой способ проверить ее соответствие допускаемым предельным отклонениям и вашему лебедочному барабану.

Для этого надо купить метровый отрезок цепной ветви и измерить длину 11 звеньев. Почему именно 11 звеньев? – потому, что это общепринятая стандартная длина. Определите линейкой расстояние от внутренней части первого до внутренней части последнего звена. При этом убедитесь, что цепь натянута, чтобы обеспечить точное измерение.

Важно! Предельное отклонение шага для калиброванной цепи не должно превышать ±3% от регламентированного значения!

Таблица 1. Нормальные результаты измерений калиброванной короткозвенной цепи DIN 766

Совет: Для якорных лебедок европейского производства выбирайте откалиброванные короткозвенные цепи стандарта DIN 766, так как они полностью подходят к установленным на них барабанам.

Оценка прочности круглозвенных цепей

В характеристиках изделия производители указывают три вида нагрузки. Максимальные рабочие нагрузки основаны на контрольных испытаниях и никогда не должны превышать номинальные рабочие нагрузки, предлагаемые производителем цепи, индивидуальными спецификациями или испытательным бюро для рассматриваемого размера и сорта цепи.

Рабочая нагрузка (грузоподъемность) – максимальная нагрузка, которой может быть подвергнуто изделие при эксплуатации. Она представляет собой разрушающую нагрузку, деленную на коэффициент запаса прочности. Этот коэффициент варьируется от 3 до 8 в зависимости от назначения цепи и производителя. Обычно он равен 4, в этом случае рабочая нагрузка составляет четверть от нагрузки на разрыв.

Пробная нагрузка – это контрольная испытательная нагрузка на растяжение, которой был нагружен образец на заводе во время процедуры тестирования. Как правило, она в два раза превышает предельную рабочую нагрузку, что составляет половину разрывной нагрузки. Это очень важное испытание, доказывающее, что каждое звено было качественно сварено.

Разрывная нагрузка – это предел прочности на разрыв, превышающий в 4 раза предел рабочей нагрузки. Стандарты требуют определенного уровня разрушающей нагрузки для каждого размера, калибровки и сорта цепи. У некоторых производителей она может превышать минимальный стандарт, что отражается в сертификате испытаний.

Пример расчета цепи:

При выборе сварной круглозвенной цепи для механизма подъема выполняют несложный расчет по заданной нагрузке и коэффициенту безопасности.

Например: Для тали с ручным приводом необходимо подобрать размер калиброванной цепи. Предполагаемая максимальная рабочая нагрузка: S = 12 кН (1200 кгс).

В соответствии с нормами Гостехнадзора принимаем запас прочности равный 4,5:1.

Рассчитываем разрывную нагрузку по формуле P = 4,5 х 12 кН = 54 кН (5400 кгс).

По таблице 2 (источник: ГОСТ 2319-81) выбираем короткозвенную калиброванную цепь размера 13х36 мм, для которой предел прочности на разрыв составляет 66 кН (6600 кгс).

Таблица 2. Размеры и нагрузки на грузовые и тяговые цепи, тип А, исполнение 1

Что такое класс качества цепи?

Класс качества – это характеристика, позволяющая оценить прочность цепи. Она зависит от механических характеристик готового изделия, а не от предельной прочности сплава, идущего на его изготовление. Класс качества обычно обозначается цифрами от 2 до 12. Некоторые стандарты, например, ГОСТ 29996-97, устанавливают буквенное обозначение класса – В, C, D.

Цепи нормальной прочности (грузовые, тяговые и общего назначения) в зависимости от механических свойств имеют соответствующий класс качества – 2; 2,5; 3; 3,5; 5; 7, а высокопрочные (грузоподъемные) класс 8, 10, 12 (Т8, Т10, Т12).

Таблица 3. Показатели прочности для цепей различных классов качества

При одинаковом номинальном диаметре звеньев грузоподъемность цепи 8-го класса качества на 50% превышает грузоподъёмность цепей 5-го классов качества, а 10 класса на 25% выше значений, чем у изделий класса качества 8. Соответственно, грузоподъемность у класса 12 на 25% выше, чем у класса 10.

Использование высокопрочных цепей в грузоподъемных и такелажных операциях позволяет снизить вес цепных стропов. При равной грузоподъемности масса цепи 8 класса качества составляет 30% от массы 3 класса. Чем выше класс качества, тем выше поверхностная твердость смычек и тем выше износостойкость и восприимчивость к повреждению об острые края.

Влияние температуры на грузоподъемность высокопрочных цепей

Их грузоподъемность остается стабильной при работе в температурном диапазоне от -40 до +200ºС. С увеличением температуры до +300ºС рабочая нагрузка падает на 10 %, а при повышении до +400ºС снижается на 25%. При превышении порога +400ºС эксплуатация запрещена.

Какие цепи используют на автомобильных шинах?

Для обеспечения устойчивости автомобиля при движении на льду, рыхлых грунтах и заснеженных зимних дорогах применяют цепи противоскольжения. Это готовые цепные изделия, которые одеваются на колеса автомобилей и позволяют с легкостью преодолеть даже самые непроходимые участки. Для их изготовления используют высокопрочную закаленную оцинкованную сталь, что гарантирует особую стойкость к абразивному истиранию, надежность и долговечность.

Модельный ряд цепей противоскольжения перекрывает практически все возможные типоразмеры колес. Специальный рисунок цепного протектора типа «лесенка», «ромб» или «соты» обеспечивают оптимальное сцепление с поверхностью и комфортное передвижение.

Как выбрать цепи на колеса?

На готовых цепных протекторах производители указывают размер шин и тип транспортного средства, для которого они предназначены. Для тех, кто планирует сделать цепи на колеса своими руками, рекомендуем использовать следующий калибр и шаг звена:

• для легковых автомобилей: 3,5х12 мм
• кроссоверы, внедорожники, коммерческие автомобили: 4,5х16 мм
• грузовики, автобусы и спецтехника: 7х24 мм

Расход цепи зависит от диаметра колеса, ширины протектора и высоты профиля шины, а также от выбранного рисунка. Например, чтобы «обуть» два колеса легкового автомобиля в грунтозацепы с рисунком «лесенка» потребуется приблизительно 15 метров.

Как выбрать противоугонную цепь для велосипеда или мотоцикла?

Один из самых надежных способов защитить от угона оставленный без присмотра мотоцикл или велосипед – это цепной велозамок. Его легко сделать самостоятельно. Для этого вам потребуется отрезок цепи и навесной замок (с ключом или кодовый). Не стоит искать старую цепь в гараже или приобретать ее в строительном магазине. Для противоугонной цепи-замка нужна не хозяйственная, а высокопрочная твердая каленая цепь.

Цепь от угона изготовлена из термически закаленной стали и имеет повышенный класс прочности Т-8. Ее трудновато распилить и практически невозможно перекусить даже мощным болторезом. А далеко не каждый вор носит с собой в кармане гидравлические ножницы или болгарку. Звенья цепи прочно заварены, поэтому их нельзя разогнуть гаечными ключами. Стакой цепью придется повозиться даже опытным угонщикам, а это даст вам время или злоумышленник поищет другого, менее защищенного кандидата на угон.

Какова оптимальная длина и калибр противоугонной цепи?

Оставляя двухколесного «коня» на временной стоянке, его необходимо пристегнуть к чему-либо недвижимому и нерушимому (столбу, дереву, ограде), причем цепь должна обхватывать не только колесо, но и раму. Иначе вас будет ждать сюрприз в виде одинокого посаженного на цепь колеса. В зависимости от того, к чему вы будете пристегивать свой велосипед или мотоцикл, длина цепи может варьироваться от 60 до 120 см. Что касается диаметра прутка цепи, то он может быть 8 мм, 10 мм или 13 мм. Как показывает практика, чем больше калибр звена, тем меньше шансов у угонщика.

Если цепь не вызывает сомнений в надежности, то слабым звеном в данном противоугонном устройстве может стать замок. Для вора важно время, поэтому он вряд ли станет ковыряться в замке, когда можно просто перекусить его дужку. Поэтому запорная дужка замка должна быть не менее прочна, чем цепные звенья.

В ассортименте магазина «Крепком» всегда в наличии каленые цепи любого калибра и цепные замки с высокой степенью защиты от вскрытия, взлома, перепиливания и коррозии. Вместо дугообразной скобы замки имеют толстый запорный штырь из особо прочной каленой стали. К нему тяжело подобраться кусачками, монтировкой или ножовкой, что затрудняет взлом силовыми методами.

Магазин «Крепком» предлагает широкий ассортимент цепей различного назначения и готовых изделий из них (хозяйственные, сантехнические, декоративные цепочки, узловые, шариковые, цепи противоскольжения, для привязи скота и стапельного ремонта и др.). Если при выборе у вас возникли вопросы, наши специалисты готовы проконсультировать вас по телефону: +8(800)333-21-68.

Татьяна

Инженер-технолог-строитель. Более 10 лет в сфере технического копирайтинга.

Автор статьи

Татьяна

Инженер-технолог-строитель. Более 10 лет в сфере технического копирайтинга.

Автор статьи