24.12.2024

Виды стальных цепей

Цепи общего назначения

В самом названии этой группы сделан акцент на универсальность цепей. Цепи общего назначения используются на многих предприятиях (для систем крепления) и в бытовых целях (в колодце, на качелях, для привязки скота и пр.). Однако цепи данной категории не пригодны для серьезных динамических нагрузок.
Уровень прочности цепи общего назначения характеризуется как нормальный.
Звенья цепи выполнены из стали: прутья свариваются, образуя круглую или овальную форму. Диаметр сечения звена колеблется в пределах 2-16 мм. Чем длиннее звено, тем большую подвижность приобретает цепь. Зато цепь с короткими звеньями более прочная.

Грузовые и тяговые цепи

Данные цепи готовы к динамическим нагрузкам. Грузовые и тяговые цепи используют для фиксации грузов большого веса и размера. Также цепями можно осуществлять подъем, перемещение и подвес груза, поэтому их используют в подъемных механизмах (блоках, лебедках).
Уровень прочности грузовых и тяговых цепей характеризуется как нормальный.
Нагрузка на разрыв у данного класса цепей определяется в диапазоне 240-800 Н/мм².
Класс качества грузовых цепей может быть следующим: 2; 2.5; 3.5; 5; 7; 8.

Грузоподъемные цепи

Главная особенность цепей данной группы — повышенная прочность (изделия выдерживают нагрузку от 800 Н/мм² и выше).
Высокий уровень прочности достигается, в первую очередь, за счет материала - высоколегированной каленой стали. Во-вторых, надежную прочность соединения звеньев обеспечивает электросварка с дальнейшей зачисткой от грата. Диаметр сечения звена колеблется в пределах 4-20 мм. В-третьих, прочность цепи придает закалка при высоких температурах.
Грузоподъемная цепь обладает повышенной грузоподъемностью, стойкостью к трению и к контакту с шершавыми поверхностями.
Калиброванные звенья грузоподъемной цепи одинаковые по форме и размеру, что дает возможность их эксплуатации в составе тяговых устройств, передающих вращательное движение через «звездочку» или зубчатый барабан.




Для данной категории изделий важна не прочность, а внешний вид. Поэтому декоративные цепи изготавливают из различных металлов, сплавов и даже пластика.
Чтобы добиться широкой цветовой палитры, на цепи наносят различные покрытия. Они могут быть ядовито яркими и использоваться как сигнал предостережения при изоляции зон. Покрытия могут передавать цвет и блеск благородных металлов и применяться в дизайне ландшафта, интерьера, аксессуаров и одежды.
Звенья декоративной цепи отличаются большим разнообразием форм и размеров, что безгранично расширяет их область применения.

Группа цепей	Общего назначения	Грузовые и тяговые	Грузоподъемные
Стандарт изготовления	DIN 763, DIN 5685 C (длиннозвенная) и DIN 766; DIN 5685 A (короткозвенная) из низкоуглеродистой стали класса 2	ГОСТ 2319 или ТУ (внутренним стандартам изготовителя)	ГОСТ 30188-97 и ГОСТ 25996 (для горного оборудования)

Калибр цепи

Калибр цепи – это диаметр стального прута, из которого выполнено звено цепи. Калибр — не единственная числовая характеристика цепи, но именно она определяется потребителем как главная. Поэтому когда покупатель спрашивает о размере цепи, он чаще всего имеет в виду ее калибр (6 мм, 7 мм, 12 мм и пр.).
Второй важный показатель цепи — шаг (длина звена, измеряемая по внутреннему диаметру). В документации к изделию шаг цепи обозначается как Р или t.
Полная характеристика цепи описывается так: d (калибр) х P (шаг) (пример: 8х24 мм; 6х19 мм и т. д.).

Цепи с короткими и длинными звеньями

Вышеуказанные параметры помогают нам вывести еще одну формулу: Р (шаг) : d (калибр). Если поделить шаг цепи на ее калибр, мы получим коэффициент, определяющий типы круглозвенной цепи.

• Если полученный коэффициент меньше 3,5 — звено цепи определяется как короткое, а цепь — как короткозвенная. Формула короткозвенной цепи: P : d < 3,5.


• Если коэффициент больше или равен 3,5 - звено цепи определяется как длинное, а цепь — как длиннозвенная. Формула длиннозвенной цепи: P : d ≥ 3,5.

Особенности двух типов цепей

Преимущество цепи с короткими звеньями — в ее большей прочности. Сравнивая две цепи с одинаковым калибром, мы увидим, что короткозвенная цепь справляется с большей нагрузкой, чем длиннозвенная.
Короткозвенную цепь можно затягивать на острых углах без риска повреждения. Она не соскальзывает с механизмов, так как плотно примыкает к снаряжению.
Наконец, цепь с короткими звеньями укладывается без спутывания — и это удобно во время хранения изделия.
Короткозвенная цепь уступает длиннозвенной в гибкости. Угол наклона длинных звеньев относительно друг друга гораздо больше. Причем цепь может двигаться легко в разные стороны, в то время как движение цепи из короткого звена ограничено.
Эту особенность длиннозвенного изделия используют при формировании петли из цепи, наращивании или укорачивании цепи, а также при ее закреплении.
Если сравнить два типа цепей по весу, станет очевидно, что длиннозвенная цепь легче. Кроме того, она дешевле, так как на ее изготовление требуется меньше усилий (на одном и том же отрезке короткозвенная цепь будет иметь намного больше звеньев, чем длиннозвенная).
***
Чтобы определиться с выбором цепи, надо четко представлять, какие функции она будет выполнять.

• Если для выполнения задач нужна легкая и подвижная цепь — следует купить длиннозвенную.
• Если в приоритете стоит прочность — короткозвенную.
• Если предстоит оснастить цепью подъемный механизм — выбор однозначен: короткозвенная цепь.

Перед приобретением цепи важно измерить внутренний объем звена и сопоставить его с размерами удерживающего элемента (карабина, скобы, крюка, кольца и пр.). Элементы должны свободно входить в звено цепи, иначе они не смогут удержать ее.

Круглозвенные цепи могут быть калиброванными и некалиброванными.
У калиброванной цепи все звенья должны быть выполнены с высокой точностью: с одним и тем же шагом, сечением, формой (по ширине и длине). Погрешность от заданных параметров может быть лишь ±3%.
Готовую калиброванную цепь подвергают сначала закалке при высоких температурах, а затем растяжению калибровочной нагрузкой. Таким образом выявляются отклонения шага и длины.
К точности некалиброванных цепей предъявляют не такие жесткие требования: в размере звена допустима погрешность ±10%. Некалиброванные цепи применимы в качестве растяжек, ограждений, статического крепления. Некалиброванная цепь совместима только с гладкими барабанами.


Точные размеры каждого звена калиброванной цепи позволяют включить ее в систему с зубчатым барабаном или «звездочками». Таким образом цепь становится частью грузоподъемного устройства и помогает перемещать:

• лебедки,
• элеваторы,
• транспортеры,
• тали,
• цепные конвейеры
• и другие устройства с ручным и механическим приводом.

Зубцы барабана и «звездочек» изначально предполагают совмещение со звеньями калиброванной цепи. Чтобы добиться эффективного сцепления цепи с зубцами, нужно подобрать соответствующий калибр и шаг звеньев.


Вы совместили цепь со «звездочкой», нагрузили конструкцию — и после нескольких оборотов цепь начинает клинить, а еще она может подскакивать или проскальзывать. Почему такое происходит и как это устранить?
Такая ситуация возникает, если вы оснастили систему плохо откалиброванной цепью. Да, номинально может совпадать шаг и калибр цепи с размерами зубчатых элементов. Однако на практике звенья цепи отклоняются от допуска не на 3%, а на 4-5%.
Зрительно такой дефект обнаружить довольно сложно. Но когда цепь идет в работу — проблема всплывает на поверхность. Устранить ее возможно только заменой цепи с выверенным калибром.


Существует тест для проверки калибровки цепей. Называется метод «11 звеньев».

1. Купите короткий отрезок цепи (метр) под тестовый образец. Если есть возможность, проведите тестирование на участке длинной цепи в магазине.
2. Расправьте звенья цепи и натяните цепь.
3. Отсчитайте 11 звеньев и измерьте расстояние от первого до одиннадцатого звена по внешнему радиусу.
4. Сверьте значение с таблицей. Отклонение от стандарта не должно быть больше или меньше 3%.


Европейские якорные лебедки совместимы с калиброванными короткозвенными цепями (DIN 766).


О прочности изделия можно судить по уровню нагрузки, которую способна выдержать цепь. Параметры рабочей нагрузки, пробной нагрузки и разрывной нагрузки изделия выявлены и рассчитаны в рамках испытаний на предприятии изготовления. Эти данные прописаны в документации к цепи.
Рабочая нагрузка — предельное напряжение, которое может испытывать цепь в процессе использования.
Пробная нагрузка – параметр, который был определен производителями в ходе теста цепи на растяжение. В целом пробная нагрузка в 2 раза больше рабочей, но в 2 раза меньше разрывной. Данное испытание свидетельствует о качестве сварки, соединяющей прут в звено.
Разрывная нагрузка – это усилие, которое можно приложить к цепи, чтобы она порвалась. Другими словами такую характеристику называют нагрузка на разрыв. Как правило, разрывная нагрузка в 4 раза больше рабочей нагрузки.
Цепи с определенным калибром, шагом, формой звена должны быть изготовлены по стандартам, которые предписывают в том числе и требования к нагрузке на разрыв. Меньше предписанного значения разрывная нагрузка опускаться не может, но если производитель сделал цепь с улучшенными показателями прочности — он эти данные вписывает в сертификат к товару.

Предположим, вам нужна короткозвенная калиброванная цепь для тали. Вы хотите, чтобы она испытывала рабочую нагрузку 12 кН.
Рассчитаем разрывную нагрузку. Она в 4-4,5 раза больше рабочей (по нормам Гостехнадзора).
Итак, разрывная нагрузка: 12 кН х 4,5 = 54 кН.
Воспользуемся таблицей с нормативными параметрами и найдем самое близкое значение к требуемой нагрузке на разрыв — 66 кН. Такими свойствами обладает цепь 13х36.

Обозначения в таблице:
з. - значение; о. - предельные отклонения.


С оценкой прочности цепи связана характеристика класса качества. Шкала прочности обозначается цифрами в диапазоне от 2 до 12 или буквами ВCD (в соответствии с ГОСТом 29996-97.
Класс прочности отражает рабочие характеристики цепи и только косвенно зависит от прочности материала изготовления.
Уровень прочности круглозвенных цепей можно классифицировать как нормальная и высокая степень прочности.
Нормальной прочностью обладают цепи общего назначения, а также изделия из группы грузовых, тяговых цепей. Они соответствуют классам прочности 2; 2,5; 3; 3,5; 5; 7.
Высокой прочностью обладают грузоподъемные цепи. Они соответствуют следующим классам прочности 8, 10, 12 (Т8, Т10, Т12).

Класс качества	Пробная нагрузка (Н/мм2)	Разрывная нагрузка (Н/мм2)
2	75-120	150-240
2,5	120	240
3,5	240	360
5	315	500
В	500	630
7	600	750
8 / С	640	800
10 / D	800	1000

Высокопрочные цепи разрешено эксплуатировать при температуре от -40 до +400°С. Вне этого диапазона использование цепей запрещено.
Однако эффективная эксплуатация цепей без потери грузоподъемности возможна при температуре не выше +200°С.
Если температура достигнет значения +300ºС, рабочая нагрузка цепи снижается на 10%.
Эксплуатация в интервале +300°С - +400°С снизит грузоподъемность цепи на 25%.


Чтобы повысить проходимость автомобиля на скользкой поверхности, по снегу, грязи и рыхлому грунту, на колеса надевают специальные изделия из цепей. Чаще всего они называются цепи противоскольжения, хотя применимы не только для передвижения по льду.
Цепи для автомобильных шин изготовлены из закаленной стали, которая, как правило, защищена оцинкованным покрытием. Даже если этой оснасткой пользоваться не постоянно, а только в труднопроходимых местах, все равно цепное изделие должно быть устойчиво к коррозии, износостойкое к механическому (в том числе абразивному) истиранию, долговечно, хорошо переносить отрицательные температуры.
Цепи противоскольжения могут иметь различные рисунки протектора (соты, ромбы, лесенки), которые равномерно перераспределяют вес автомобиля и гарантируют хорошее сцепление с проблемной поверхностью.
Готовые цепные изделия можно подобрать практически под любой типоразмер шин.


Цепи противоскольжения можно купить в готовом виде, а можно сделать самим.
Подобрать грунтозацепы на шины очень просто: на них обозначен тип автомобиля и диаметр колес, на которые надевается протектор.
Чтобы оснастить цепным протектором машину самостоятельно, для основы изделия потребуется цепь с определенными характеристиками.

Тип автомобиля	Размеры цепи как материала для грунтозацепов (mm)
Легковой	3,5х12
Внедорожник	4,5х16
Грузовик, автобус	7х24

Какой длины должна быть цепь — сказать сложно, не зная диаметра колес, рисунка протектора, профиля шины. Ориентировочно: для легкового автомобиля на пару колес понадобится около 16 м цепи, чтобы расположить цепной протектор в виде лесенки.

Для предотвращения угона таких транспортных средств, как велосипед, мопед, мотоцикл тоже можно воспользоваться цепью. И опять два варианта: цепной замок можно купить в готовом виде, а можно сделать самим.
Казалось бы, противоугонная система элементарна: участок цепи закрывается на навесной замок. Но стоит обратить внимание на класс прочности цепи — для этой цели годится только высокопрочная цепь из закаленной стали с антикоррозионным покрытием, при этом класс прочности должен быть не ниже 8. Такую цепь невозможно перекусить даже специальным инструментом и трудно распилить болгаркой. Звенья цепи сварены качественно — их нельзя разжать и отогнуть.
Не стоит пренебрегать этими требованиями, иначе замок не будет гарантировать безопасность личного транспорта.


Сначала определимся, каким образом лучше всего пристегивать велосипед или мотоцикл к столбу или надежному забору. Если цепь закрепить на колесе — есть вариант, что вор пожертвует колесо вам, а остальное заберет себе. Поэтому разумнее цепью охватывать раму двухколесного друга.
Чтобы представить себе примерно длину цепи, проведите эксперимент: пристегните велосипед к толстому столбу веревкой, охватив раму, и измерьте длину веревки. Таким образом можно определиться с длиной противоугонной цепи, которая может составлять 50-130 см.
Калибр цепи может быть 8, 10, 13 мм. Чем больше диаметр сечения прута, из которого согнуто звено, тем сложнее его перепилить.


Если вы по всем правилам подобрали цепь для велосипеда, нужно купить соответствующий замок. Обидно будет, если угон состоится из-за плохого замка, который можно запросто сломать, вскрыть, перекусить.
Дужка замка должна быть выполнена из качественного металла с продуманной противоугонной защитой.
Особая конструкция некоторых навесных замков подразумевает запорный стержень, к которому сложно подобраться инструментами и распилить его. Надежность такого механизма очень высока и служит отличным дополнением противоугонной цепи.