Разновидности и сферы применения круглозвенных цепей
Сейчас во многих сферах промышленности и строительства используются различные виды цепей. Прежде всего, это касается тех работ, которые связаны с закреплением груза, или же каких-либо конструкций. Прочность и функциональность цепи позволяет надежно закрепить грузы и облегчить их доставку по месту назначения.
В каких сферах нашей жизни могут применяться цепи
Применяются они также и в тяговых приспособлениях, обеспечивая надежность крепления необходимых элементов. Особенно часто используются в этих и других целях так называемые круглозвенные цепи, которые бывают двух видов:
- короткозвенные цепи;
- длиннозвенные цепи.
За счет того, что у короткозвенной цепи соотношение длины звена к поперечному сечению больше, такие цепи обеспечивают надежность при весьма значительных нагрузках, при этом и ударным нагрузкам такие цепи противостоят достаточно хорошо.
Преимущества длиннозвенной цепи по сравнению с другими типами
А вот преимуществом длиннозвенной цепи является ее большая подвижность, а также простота создания петли по принципу звено в звено, однако ударные нагрузки таким цепям противопоказаны. А вот цепи круглозвенные общего назначения не предназначены для работы с большими грузами, хотя также способны переносить значительные нагрузки.
Где могут использоваться цепи круглозвенные из мягких сплавов
В быту активно используются цепи из мягких сплавов, ведь требования к ним в плане прочности и надежности не настолько критичны. Даже в сантехнических устройствах может использоваться подобная цепь, да и других вариантов на самом деле немало. Для того чтобы обеспечить прочность круглозвенной цепи при ее изготовлении используются различные марки легированной стали, которые в процессе производства подвергают термообработке.
Якорные цепи – наиболее мощный и прочный вид цепей
Это позволяет уменьшить массу изделия, сохраняя его прочность, а также твердость, благодаря чему предотвращается возможное растягивание. Наиболее прочным типом круглозвенных цепей являются якорные цепи, используемые на флоте. Такая цепь способная выдерживать многотонные нагрузки, в том числе и ударные. Благодаря форме круглозвенных цепей они обладают необходимой гибкостью, что значительно расширяет спектр применения.
Что влияет на стоимость цепей
Если говорить о стоимости цепи любого типа, то на нее влияют несколько факторов и, прежде всего это стоимость материала из которого изготовлена цепь, толщина проволоки, а также определенные особенности конструкции. При необходимости всегда есть возможность заказать производителю цепи необходимой конфигурации и прочности, которая требуется для тех или иных целей.
Как выбрать стальную цепь – маркировка, устройство, выбор ширины, метода крепления звена и правила использования цепи
Любая цепь – это набор соединенных между собой жестких колец. Устройство вошло в обиход с тех пор, как люди научились гнуть и ковать металл. Сегодня можно встретить несколько разновидностей, предназначенных для определенных работ.
Применение
Металлические цепи широко задействованы в нашей жизни. Их традиционное назначение – подъем и опускание якоря на кораблях – актуально и в наши дни. Ни одно серьезное складское хозяйство, промышленное предприятие не обходится без грузоподъемных стальных цепей.
Подобные стропы навешивают на крюки кранов, тельферов для удержания и перемещения крупногабаритных изделий. А уж с изобретением цепной передачи сфера использования расширилась до сельскохозяйственного оборудования, транспорта, нефтедобычи.
Материал
Основное требование к цепям – прочность и надежность. Поэтому для их производства применяют углеродистые и легированные стали. Это позволяет выдерживать значительные нагрузки.
Чтобы соединение получилось неразъемным, прибегают к стыковой сварке сопротивлением или оплавлением. Затем наносят гальваническое покрытие, состоящие из слоя цинка.
Оцинкованные стальные цепи не подвержены атмосферной коррозии, что делает возможным их эксплуатацию в уличных условиях.
В основе классификации лежит форма и область применения. По первому показателю выделяют конструкции с круглыми и пластинчатыми звеньями. Круглозвенные цепи должны соответствовать ГОСТ 2319. Они могут быть коротко- или длиннозвенными, калиброванными и некалиброванными.
Короткозвенные стальные цепи представляют собой ряд овальных элементов, расположенных во взаимоперпендикулярных плоскостях. Характеризуются высокими прочностными свойствами, но малой степенью подвижности.
Изделия не предназначены для поднятия груза, ввиду слабой способности выдерживать ударные нагрузки. Размерностью служит диаметр поперечного сечения прута (калибр).
Большими объемами поставляются в бухтах, где цепь определенной длины намотана на сердечник или катушку. Используются в небольших талях с ручным или механическим приводом, подъемных кранах.
С длинными звеньями
Длиннозвенные цепи из стали внешним видом напоминают короткозвенные механизмы. В отличие от них имеют более вытянутое, удлиненное кольцо, благодаря чему легкоподвижны.
Цепь легко укоротить (нарастить), достаточно убрать (вдеть) соседние элементы. Вместе с тем из-за большой длины звеньев прочность гораздо ниже.
Узловые
Интересным вариантом круглозвенных устройств является узловая (витая) цепь. На фото стальной цепи концы ее звеньев как бы закручены в узел, что и породило название вида.
Не рассчитана на большие нагрузки, поэтому используется в качестве декоративных ограждений, подвесок, реже – как деталь такелажного приспособления.
По назначению
На практике наиболее часто встречаются 3 группы цепей, разработанных под определенные производственные цели
Тяговые. В эту категорию входят механизмы, применяемые в конвейерных линиях на металлургических, металлообрабатывающих предприятиях. Они сконструированы таким образом, что перемещение грузов происходит независимо от выбранного угла наклона ленты.
Приводные. Сюда относят втулочные и роликовые цепи, главная задача которых – передавать крутящий момент от источника до ведомого узла. Конструктивно втулочные цепи представляют собой запрессованные на втулки пластины.
Роликовые приводы отличаются от втулочных тем, что на втулках установлены вращающиеся ролики, которые входят в зацепление с зубчатыми колесами. Обе разновидности могут быть однорядными или многорядными. Последние способны передавать большую мощность.
Грузовые. Это стандартные круглозвенные цепи для строповки изделий. Отличаются хорошей ремонтопригодностью, гибкостью. Но имеют некоторые существенные недостатки – большой вес, необходимость регулярного контроля состояние цепи из-за возможного износа звеньев.
Параметры выбора
Стальная цепь – это ответственный механизм, который в процессе эксплуатации воспринимает переменные напряжения сжатия и растяжения. При выборе стоит обращать внимание на такие факторы:
Длина. В продаже можно встретить намотки 10-200 м. Учитывайте, что для конкретных грузоподъемных устройств установлены ограничения по максимальной высоте подъема грузов.
Сечение звена. Чем больше диаметр прутка, из которого изготовлена цепь, тем большие нагрузки она выдержит. Для приводных цепей важным параметром является шаг звеньев и величина разрушающей нагрузки.
Производитель. Лучшие стальные цепи, представленные в каталогах, изготовлены в соответствии с требованиями стандартов. Качество продукции подтверждено испытаниями.
Разнообразие видов плетения цепей для мужчин и женщин
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
Технологии плетения цепей
Изготовление цепей осуществляется несколькими способами – ручной, машинной вязкой или штамповкой.
Машинное плетение представляет собой автоматизированную технологию с применением специального оборудования. Использование станков позволяет создавать украшения со звеньями, толщиной до 0, 2 мм.
Несмотря на новейшие технологии, некоторые типы плетения возможно выполнить только вручную. И здесь не обойтись без специалистов – цепевязов. Минимальный вес цепи ручного плетения – около 6 граммов, а её качество во многом зависит от мастерства ювелира.
Это действительно кропотливая и трудоёмкая работа. Сначала необходимо протянуть золотую или серебряную проволоку, намотать её на заготовленную основу и получившуюся спираль разрезать на колечки одинаковой величины. Цепевяз вручную скрепляет звенья с помощью пассатижей, «связывая» узор, который предусматривает тип плетения. Для того чтобы колечки не разошлись, все звенья спаиваются. Получившаяся цепь зажимается между специальными валами, чтобы звенья стали плоскими.
Штампованные цепи изготавливают из готовых звеньев – штампов. При этом их не спаивают между собой, а продевают друг в друга. Как правило, такие украшения менее долговечны, легко перекручиваются и деформируются.
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).
Материал цепей
Все детали цепного механизма должны хорошо сопротивляться повышенным статическим и ударным нагрузкам, и быть достаточно износостойкими. Боковые пластины делают из высокопрочных сплавов, они работают в основном на растяжение. Оси, втулки, ролики, вкладыши и призматические элементы делаются из высокопрочных и хорошо цементируемых сплавов. Цементация проводится на глубину до 1,5 мм и обеспечивает хорошую стойкость к износу трением. После этого детали подвергаются термообработке закаливанием. Твердость доводится до 65 ед.
Зубчатые колеса делают из легированных сталей, также подвергаемых закалке до 60 ед.
Для передач малой скорости и мощности, при умеренных параметрах разгона и торможения применяют ковкие чугуны.
Для снижения шума и повышения плавности хода при ограниченных мощностях используют шестеренки из текстолита или прочных пластмасс. Применяют также наплавку металлических и нанесение полимерных покрытий на детали и узлы, работающие в агрессивных средах.
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.
Фантазийные цепи
Совершенствование ювелирных технологий позволило преодолеть традиционные рамки и выйти на новый уровень создания красоты. Фантазийные изделия специально нарушают гармонию, добавляя среди звеньев самые различные элементы. Звенья цепи больше не имеют единой последовательности, соединясь произвольно, согласно фантазии автора.
Использование золота различных оттенков превращает цепочку в настоящее произведение искусства. Диковинные формы звеньев, меняющие направления с помощью эффекта волны, оставляют яркие впечатления. Фантазийная цепь приобретается как самостоятельное украшение, поэтому на ней не принято крепить ничего лишнего.
Такие цепочки расширяют ассортимент ювелирных изделий, добавляя к традиционным стилям все новые, для которых даже нет устоявшихся названий. Благодаря фантазийным цепочкам, число стилей регулярно растет. Их выбирают, чтобы почувствовать себя особенным, выделится среди других.
Среди фантазийных цепочек можно выделить несколько новых направлений: использование жемчужин внутри вязки, добавление белого золота, объемных звеньев в форме капель, инкрустации самоцветами.
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.
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)
Классификация
Основная классификация цепных передач проводится по признаку использованной цепи. Выделяют:
- Роликовые. Контакт звена и шестерни осуществляется посредством ролика, одновременно скрепляющего звенья.
- Втулочные. Контакт идет посредством втулки, вращающейся вокруг ролика. Такое решение повышает ресурс цепного привода, но одновременно растут его вес и себестоимость.
- Зубчатые. Набираются из шарнирно сочлененных пластин, на внутренней стороне которых имеются профилированные впадины под зубья.
Кроме того, по числу насаженных на вал зубчатых колес и, соответственно, числу параллельных рядов в одном звене, различают такие виды, как:
- однорядные;
- двухрядные;
- многорядные.
Увеличение числа шестерен используется для повышения мощности либо для уменьшения габаритов изделия.
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.
Вес золотой цепочки
Казалось бы, вес золотой цепочки напрямую зависит от ее размеров. Но не все так просто. Есть такое понятие как полновесные и пустотелые цепи. Из названия вы уже догадались, что пустотелые цепи изготовлены из полых внутри звеньев. Это позволяет получить украшение внушительных размеров, обладающее небольшим весом и , соответственно, имеющее меньшую стоимость, чем полновесный (цельный) аналог.
Полновесные цепи имеют больший вес и стоимость и более устойчивы к повреждениям.
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
| Калибр, мм | Шаг, мм | Длина 11 звеньев, мм |
| 6 | 18,5 | 203,5 |
| 7 | 22 | 242 |
| 8 | 24 | 264 |
| 10 | 28 | 308 |
| 12 | 36 | 396 |
| 13 | 36 | 396 |
Для якорных лебедок европейского производства выбирайте откалиброванные короткозвенные цепи стандарта DIN 766, так как они полностью подходят к установленным на них барабанам.
Пустотелые и полновесные цепи
Если вы возьмете в одну руку пустотелую цепь, а в другую полновесную, то сразу поймете разницу — первая при всем своем объеме будет гораздо легче второй. Если посмотреть на пустотелую цепь в разрезе, она будет похожа на трубочку, потому что в середине имеет пустоты. Полновесная цепь полностью вылита из металла.
Пустотелая цепь будет выглядеть массивнее и крупнее полновесной, при этом цена ее будет ниже. Однако, такое изделие легче погнуть или деформировать, поэтому оно требует бережного ухода — снимать на ночь, не носить во время спортивных занятий и всячески защищать от физического воздействия.
Полновесная цепь отличается прочностью. Она не погнется, и с достоинством выдержит даже тяжелые подвески (но: здесь нужно учитывать соотношение веса цепи и кулона). При этом из-за веса за такое изделие придется заплатить больше.
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.
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
| Калибр, d мм | Шаг, p мм | Ширина, b мм | Пред. отклон. длины участка l=11p | Нагрузка, кН | ||||
| номин. | пред.отклон. | номин. | пред.отклон. | номин. | пред.отклон. | пробная | разрушающая | |
| 5 | ±0,4 | 18,5 | ±0,5 | 17 | ±0,5 | +1,5 -0,5 | 5,0 | 10,0 |
| 6 | 18,5 (19) | 20 (21) | ±0,6 | 7,0 | 14,0 | |||
| 7 | 22 | 23 | ±0,7 | 9,0 | 18,0 | |||
| 8 | 23 (24) | ±0,6 | 26 (27) | ±0,8 | 13,0 | 26,0 | ||
| 9 | ±0,5 | 27 | 32 | ±0,9 | +2,5 -0,8 | 16,0 | 32,0 | |
| 9,5 | 27 | 31 | ±1,0 | 17,0 | 34,0 | |||
| 10 | 28 | 34 | ±1,1 | 20,0 | 40,0 | |||
| 11 | 31 | ±1,0 | 36 | ±1,3 | 23,0 | 46,0 | ||
| 13 | 36 | 44 (43) | ±1,6 | +3,8 -1,3 | 33,0 | 66,0 | ||
| 16 | ±0,8 | 45 (44 | 53 (54) | ±1,8 | 51,0 | 102,0 | ||
| 18 | 50 | 60 | ±2,0 | 63,0 | 126,0 | |||
| 20 | 56 | ±1,5 | 67 | ±2,3 | +5,5 -1,8 | 80,0 | 160,0 | |
| 23 | ±1,0 | 64 | 77 | ±2,6 | 100,0 | 200,0 | ||
| 26 | 73 | ±2,0 | 87 | — | — | 126,0 | 252,0 | |
| 28 | 78 | — | 94 | — | — | 150,0 | 300,0 | |
| 30 | 84 | — | 101 | — | — | 170,0 | 340,0 | |
| 33 | ±1,5 | 92 | — | 112 | — | — | 200,0 | 400,0 |
| 36 | 101 | — | 122 | — | — | 250,0 | 500,0 | |
| 39 | 109 | — | 132 | — | — | 280,0 | 560,0 | |
| 42 | 118 | — | 142 | — | — | 340,0 | 680,0 | |
Панцирное плетение цепочки
В отличие от якорного, панцирное плетение образуется соединением звеньев в одной плоскости, обеспечивая плотное прилегание украшения к телу. Цепи с панцирным плетением могут быть совершенно разные по размеру и весу, но одинаково комфортные в носке, гибкие и прочные.
Панцирное плетение также имеет массу разновидностей:
, которое пользуется популярностью у прекрасной половины человечества, образуется звеньями разной величины. При этом меньшее звено оказывается внутри большего.
образуется звеньями, выполненных в форме ромба. Этот вид плетения может быть двойным или тройным.
отличается тем, что чередуются звенья разной длины – три более коротких звена, затем одно длинное.
— звенья цепи похожи на сердечки, смотрится очень мило.
— звенья настолько прочно прилегают друг к другу, что создается впечатление, что перед вами гладкий шнурок. Это плетение красиво выглядит не только в цепочках, но и в браслетах. «Снейк» в свою очередь может быть плоским или квадратным, то есть образовать еще два новых типа плетения.
образует ажурную цепочку закрученной формы, что делает ее очень нарядной даже без подвески.
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
| Класс качества | 2 | 2,5 | 3,5 | 5 | B | 7 | 8 (С) | 10 (D) |
| Напряжение при пробной нагрузке, Н/мм | 75-120 | 120 | 240 | 315 | 500 | 600 | 640 | 800 |
| Напряжение при разрушающей нагрузке, Н/мм | 150-240 | 240 | 360 | 500 | 630 | 750 | 800 | 1000 |
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.
Ручные и машинные способы
С древних времен плетение цепей считалось доказательством высокого мастерства. Эта работа требовала больших усилий, затрачивала много времени. Изделия производились на заказ, ручная работа не позволяла сделать цепочки массовым товаром.
В век технологий всю работу выполняют высокоточные станки. Изделия стали красивее, на них почти исчезли видимые дефекты. Использование новых технологий позволяет создавать рисунок любой сложности.
Изменилась и предельная толщина цепей. В продаже можно встретить изделия, сечение которых не превышает четверть миллиметра. При этом цепочка сохраняет прочность, являясь по ощущениям почти невесомой.
Совершенствование технологий не привело к полной замене ювелирной работы. До сих пор существуют виды плетения цепочек, подвластные только руке мастера. Тип плетения «Веревка» до сих пор относится к ручной работе, поскольку во время сборки изделия используются элементы разного веса и прочности. Самые мелкие частицы закручиваются только вручную.
Штамповка является наиболее удобным способом плетения, позволяя изготавливать украшение быстро, с минимальным расходом сырья. Лист металла подается на станок, продавливается в ключевых точках с помощью вырубного штампа. Поскольку звенья внутри цепочки собраны без предварительного спаивания, изделие недостаточно прочное.
Цепочки бывают массивные и очень тонкие. Ажурные украшения имеют свой уникальный рисунок. Ажурные выделяются своей красотой, но их легко случайно порвать, поэтому их не носят на шее каждый день, а надевают для особых случаев.
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.
Чем пустотелые цепи отличаются от цельных?
Цепи различаются по виду проволоки, из которой изготовлены колечки. Она может быть пустотелой и цельной.
- Пустотелая цепь. Основным преимущество данного типа цепочек является ее сравнительно низкая стоимость при крайне презентабельном товарном виде. Она очень объемная, но легкая. При всей массивности колец, внутри они пустые. Как правило, данный тип применяют для плетения сложных, узорчатых цепей;
- Цельная цепь. Цепочки данного вида значительно тяжелее пустотелых. Кроме того, стоимость их в несколько раз выше. Из преимуществ можно перечислить удобство в носке, устойчивость к внешним воздействиям, простота в уходе. Если порвалась цельная цепочка, восстановить ее проще – ювелир просто спаивает порванные звенья и возвращает изделию первоначальную красоту.
Золотая цепочка, SL; золотая цепочка, SL; серебряная цепочка, SL (цены по ссылкам)
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. С
такой цепью придется повозиться даже опытным угонщикам, а это даст вам время или злоумышленник поищет другого, менее защищенного кандидата на угон.
Перспективы использования цепей
Технологии постоянно и неуклонно развиваются. За несколько десятилетий у приводных цепей так и не появился достойный конкурент, способный выполнять те же функции. В отдельных сферах деятельности используют ременную передачу, но она считается менее эффективной, чем цепная. Ремни:
- достаточно быстро изнашиваются;
- иногда проскальзывают. Их приходится регулярно поправлять;
- обладают меньшей несущей способностью;
- нуждаются в установке натяжителей.
Это позволяет сделать вывод, что и в ближайшие годы роликовые, втулочные и зубчатые цепи будут востребованы во всех сферах деятельности.
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
Описание цепной передачи
Цепной называется передача, состоящая из двух колес-звездочек, соединенных цепью (рис. 13). Вращение ведущей звездочки преобразуется во вращение ведомой благодаря сцеплению цепи с зубьями звездочек. Может иметь как постоянное, так и переменное передаточное число (например, цепной вариатор).
Рис. 1 — Устройство цепной передачи
Цепь состоит из подвижных звеньев. В замкнутое кольцо для передачи непрерывного вращательного движения концы цепи соединяются с помощью специального разборного звена.
Как правило, число зубьев на звёздочках и число звеньев цепи стараются делать взаимно простыми, что обеспечивает равномерность износа: каждый зуб звёздочки поочерёдно работает со всеми звеньями цепи.
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).
Ювелирные шнуры
Тондо. Следующий вид плетения довольно крепкий и прекрасно смотрится на девушках и женщинах:
Снейк:
Лисий хвост (полая):
Шариковая:
Шарик + бочка:
На последок представляю вашему вниманию ещё несколько интересных видов плетения цепей:
Вот основные, самые распространённые разновидности плетения цепей и браслетов. Каждый вид по — своему красив и такое разнообразие легко удовлетворит требования даже самых изысканных ценителей ювелирного искусства.
Если же всё –таки вы не смогли подобрать себе подходящее плетение цепочки или браслета, то в таком случае можно обратиться к профессиональным мастерам ювелирам, которые обязательно смогут предложить что-нибудь эксклюзивное и оригинальное.
Конечно, на изготовление вашего заказа может уйти несколько недель и даже месяцев, но зато потом вы будете счастливы. Многие не любят ждать и не особо доверяют ювелирным мастерским и покупают в магазинах, однако, в магазинах качество изделий не всегда высокое.
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).
Недостатки цепных передач
- удлинение цепи вследствие износа ее шарниров и растяжения пластин;
- сравнительно высокая стоимость цепей;
- невозможность использования передачи при реверсировании без остановки;
- передачи требуют установки на картерах;
- затруднен подвод смазки к шарнирам цепи, что сокращает срок службы передачи.
- скорость движения цепи, особенно при малых числах зубьев звездочек, не постоянна, что вызывает колебания передаточного отношения.
- цепь состоит из отдельных звеньев и располагается на звездочке не по окружности, а по многограннику, что вызывает шум дополнительные динамические нагрузки;
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.
Целочка в стиле Бисмарк
Когда звенья цепочки внешне напоминают спираль, это метод, который в прошлом назывался «Кайзер» или «Кардинал». Сегодня спиралевидные узоры объединяются общим названием «Бисмарк». Считается, что немецкие и австрийские ювелиры посвятили свой стиль этому великому лидеру, поскольку при нем произошел расцвет индустрии. Плетение «Бисмарк» первоначально было самым дорогим, его выбирали аристократы.
Почти все варианты «Кайзера» относятся к мужским стилям. Интересно, что сотню лет назад этот вид цепочки считался женским, но вкусы со временем изменились. Теперь его в основном покупает мужчина.
Спираль позволяет усложнить красоту изделия, придавая цепочкам причудливый вид. Когда проволока подается на станок, ее можно закручивать под разным углом, что позволяет варьировать наклон и делать конечные узоры любой сложности. В отличие от штамповки, метод «Бисмарк» использует запаивание звеньев, что укрепляет устойчивость.
Колечки направляются в разные стороны, поэтому стиль открывает новые возможности для плетения причудливых узоров.
Этот тип плетения отличается большой длиной цепочки, а также повышенным весом. Он довольно крепкий, украшение непросто порвать
. Это означает и высокую трудоемкость, что отражается на итоговой стоимости. «Бисмарк» встречается парный или даже тройной. В ювелирном деле стиль получил развитие, порождая разнообразные ответвления:
- Метод «Фараон» или «Каприз» отличается переплетением двойного звена с еще двумя, идущими подряд.
- «Арабский Бисмарк» относится к классу элитарных экзотических украшений.
- Добавление шарообразных звеньев породило новый стиль «Гламур». Одно из немногих вариаций «Бисмарка», которое выбирают женщины.
- «Ручеек» выделяется плавностью линий.
- Особой сложностью отличается стиль «Роза», при котором каждая спираль загнута в форме цветка.
У каждого из стилей «Бисмарка» есть характерные особенности. У «Фараона» каждое кольцо соприкасается с пятью другими, образуя неразрывный рисунок. У «Тайского» каждый элемент плотно прилегает к соседнему.
Арабский вид распространен на Востоке. Этот стиль плетения является произведением искусства, поскольку его элементы напоминают арабскую письменность. Он сложен в изготовлении и использует экзотический стиль крепления звеньев, как и «Розочка».
Итальянский стиль «Питон» отличается большой массой и объемом. Как правило, с ними редко сочетаются кулоны и крестики. Из-за своего веса его выбирают не для повседневности, а чтобы произвести впечатление.
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.
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)
Простые плетения
Якорное. Начнем с самого простого вида плетения цепей. При данном виде плетения одно звено находится в перпендикулярной плоскости к другому звену. Эти звенья бывают круглой и вытянутой формы. Вот пример цепи якорного плетения с вытянутыми звеньями:
Двойная якорная цепь:
Якорное ролло, а это плетение характеризуется круглой формой звеньев.
Это якорное плетение из звеньев плоской формы:
Морская цепь. Еще одна интересная разновидность якорных цепей. Она похожа на настоящую корабельную якорную цепь и звенья ее имеют перемычки посередине. Якорные цепи долговечны и неприхотливы. Они легко моются, так как не имеют сложных плетённых звеньев. При покупке такой цепочки, необходимо обратить внимание на замок, при взгляде на который, у вас должна появиться уверенность в его надёжности.
Скрепка или птичий глаз. Интересное и красивое плетение, также долговечно и практично. Часто встречаются пустотелые цепочки с таким плетением. Я всегда против дутых или пустотелых изделий, однако данный вид цепочки и в дутом исполнении довольно долго служит, правда нельзя забывать об аккуратности при носке, так как возможна деформация металла:
Картье. Следующий вид цепей называется в честь легендарного бренда:
Панцирное или Ленточное плетение. Простые классические цепи, характерны нахождением звеньев в одной плоскости. Вот пример классического плетения с алмазной гранью:
Ромбо одинарное плетение. Следующий тип плетения очень прочный и популярный, особенно среди мужской части населения. Вот пример ромбо граненого:
Двойной ромбо:
Тройной ромбо:
Нонна. Похожи по плетению с ромбо, они тоже очень надежны, но более женственны:
Бисмарк (кардинал). Еще одна группа популярных, особенно в России цепочек (любимых цепей братков), имеющее огромное количество разновидностей:
Двойной бисмарк.
А это плетение называется тройной бисмарк.
Плетение бисмарк с шариками.
Абината — тоже разновидность плетения бисмарк.
Роза— объемный и очень красивый вид плетения цепей :
Итальянка (питон), плетение очень красивое и прочное соединение звеньев драгоценного металла:
Черепашка. Следующий красивый вариант цепей и браслетов, однако, опять же исходя из своей практики, могу сказать следующее: сама цепь крепкая, но вот эти пластинки, напоминающие панцирь черепахи очень часто цепляются за одежду, портят её внешний вид и того ещё хуже, отрываются и придётся нести в мастерскую и платить деньги за ремонт.
Если вы всё же решили купить данный вид плетения, то я советую вам не покупать тонкое или лёгкое изделие с таким узором, покупайте потяжелей и соответственно покрепче, чтобы не пришлось бегать по ювелирным мастерским, в поисках качественного ремонта.
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.
Звездочки
Работа цепной передачи во многом зависит от качества звездочек: точности их изготовления, качества поверхности зубьев, материала и термообработки.
Конструктивные размеры и форма звездочек зависят от параметров выбранной цепи и передаточного отношения, определяющего число зубьев меньшей ведущей звездочки. Параметры и качественные характеристики звездочек установлены ГОСТ 13576-81. Звездочки приводных роликовых и втулочных выполняют по ГОСТ 591-69, звездочки для пластинчатых цепей по ГОСТ 592-81, звездочки для зубчатых цепей по ГОСТ 13576-81.
Рабочий профиль зуба звездочки для роликовых и втулочных цепей очерчен дугой, соответствующей окружности. Для зубчатых цепей рабочие профили зубьев звездочек прямолинейны. В поперечном сечении профиль звездочки зависит от числа рядов цепи.
Материал звездочек должен быть износостойким, способным сопротивляться ударным нагрузкам. Звездочки изготовляют из сталей 40, 45, 40Х и других с закалкой до твердости HRC 40…50 или цементируемой стали 15, 20, 20Х и других с закалкой до твердости HRC 50.. .60. Для звездочек тихоходных передач применяют серый или модифицированный чугун СЧ 15, СЧ 20 и др.
В последнее время применяют звездочки с зубчатым венцом из пластмасс. Для таких звездочек характерны пониженный износ цепи и малый шум при работе передачи.
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
| Калибр, мм | Шаг, мм | Длина 11 звеньев, мм |
| 6 | 18,5 | 203,5 |
| 7 | 22 | 242 |
| 8 | 24 | 264 |
| 10 | 28 | 308 |
| 12 | 36 | 396 |
| 13 | 36 | 396 |
Для якорных лебедок европейского производства выбирайте откалиброванные короткозвенные цепи стандарта DIN 766, так как они полностью подходят к установленным на них барабанам.
Сферы использования роликовой цепи
Роликовые и втулочные приводные цепи получили очень широкое распространение во всех отраслях машиностроения. Они используются при производстве автомобилей, комбайнов, тракторов, других видов транспортных средств и спецтехники. Также цепная передача стала востребованной для различных станков, промышленного оборудования, конвейерных лент и транспортеров. Ее применяют в деревообрабатывающей промышленности, пищевой отрасли и не только.
Цепи роликового типа получили широкое распространение благодаря следующим преимуществам:
- Высокий коэффициент полезного действия. Сохранение максимального количества энергии при передаче позволяет минимизировать затраты топлива, это энергоэффективное решение для достижения различных целей.
- Плавный ход механизма без рывков, резких скачков и заклинивания. Это обеспечивает непрерывную работу цепного привода, необходимую для безотказной работы механизма.
- Высокая износостойкость. Хорошо смазанный металл выдерживает высокие нагрузки с малой истираемостью, что обеспечивает цепям продолжительную эксплуатацию.
- Взаимозаменяемость элементов и ремонтопригодность. Конструкцию с повторяющимися звеньями при необходимости легко восстановить: повреждённые звенья убираются и заменяются новыми.
Однако у роликовых цепей есть важный минус, по сравнению с втулочными. Ролики имеют большой вес, поэтому при ударах о зубья звездочки они страдают от высоких механических нагрузок и могут разрушаться. В результате уменьшается быстроходность цепи. К тому же, она нуждается в регулярной смазке, чтобы минимизировать трение при прокатывании ролика по зубу звездочки и уменьшить истирание.
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.
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
| Калибр, d мм | Шаг, p мм | Ширина, b мм | Пред. отклон. длины участка l=11p | Нагрузка, кН | ||||
| номин. | пред.отклон. | номин. | пред.отклон. | номин. | пред.отклон. | пробная | разрушающая | |
| 5 | ±0,4 | 18,5 | ±0,5 | 17 | ±0,5 | +1,5 -0,5 | 5,0 | 10,0 |
| 6 | 18,5 (19) | 20 (21) | ±0,6 | 7,0 | 14,0 | |||
| 7 | 22 | 23 | ±0,7 | 9,0 | 18,0 | |||
| 8 | 23 (24) | ±0,6 | 26 (27) | ±0,8 | 13,0 | 26,0 | ||
| 9 | ±0,5 | 27 | 32 | ±0,9 | +2,5 -0,8 | 16,0 | 32,0 | |
| 9,5 | 27 | 31 | ±1,0 | 17,0 | 34,0 | |||
| 10 | 28 | 34 | ±1,1 | 20,0 | 40,0 | |||
| 11 | 31 | ±1,0 | 36 | ±1,3 | 23,0 | 46,0 | ||
| 13 | 36 | 44 (43) | ±1,6 | +3,8 -1,3 | 33,0 | 66,0 | ||
| 16 | ±0,8 | 45 (44 | 53 (54) | ±1,8 | 51,0 | 102,0 | ||
| 18 | 50 | 60 | ±2,0 | 63,0 | 126,0 | |||
| 20 | 56 | ±1,5 | 67 | ±2,3 | +5,5 -1,8 | 80,0 | 160,0 | |
| 23 | ±1,0 | 64 | 77 | ±2,6 | 100,0 | 200,0 | ||
| 26 | 73 | ±2,0 | 87 | — | — | 126,0 | 252,0 | |
| 28 | 78 | — | 94 | — | — | 150,0 | 300,0 | |
| 30 | 84 | — | 101 | — | — | 170,0 | 340,0 | |
| 33 | ±1,5 | 92 | — | 112 | — | — | 200,0 | 400,0 |
| 36 | 101 | — | 122 | — | — | 250,0 | 500,0 | |
| 39 | 109 | — | 132 | — | — | 280,0 | 560,0 | |
| 42 | 118 | — | 142 | — | — | 340,0 | 680,0 | |
Достоинства цепных передач
В сравнении с ремёнными передачами они характеризуются следующими достоинствами:
- отсутствие проскальзывания;
- компактность (занимают значительно меньше места по ширине);
- постоянство среднего передаточного отношения;
- отсутствие предварительного натяжения и связанных с ним дополнительных нагрузок на валы и подшипники;
- передача большой мощности как при высоких, так и при низких скоростях;
- сохранение удовлетворительной работоспособности при высоких и низких температурах;
- приспособление к любым изменениям конструкции удалением или добавлением звеньев.
- возможность передачи движения одной цепью нескольким звездочкам;
- по сравнению с зубчатыми передачами — возможность передачи вращательного движения на большие расстояния (до 7 м);
- сравнительно высокий КПД (> 0,9 ÷ 0,98);
- возможность легкой замены цепи.
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
| Класс качества | 2 | 2,5 | 3,5 | 5 | B | 7 | 8 (С) | 10 (D) |
| Напряжение при пробной нагрузке, Н/мм | 75-120 | 120 | 240 | 315 | 500 | 600 | 640 | 800 |
| Напряжение при разрушающей нагрузке, Н/мм | 150-240 | 240 | 360 | 500 | 630 | 750 | 800 | 1000 |
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.
Примеры конструкций и элементы цепных передач
- Цепи приводные роликовые по ГОСТ 13568-75 (СТ СЭВ 2640-80)
- Цепи приводные зубчатые по ГОСТ 13552-81
- Цепи тяговые разборные по ГОСТ 589-85 (СТ СЭВ 535-77)
- Конструкции звездочек, натяжные звездочки.
- Ограждение и смазывание цепных передач
- Цепи тяговые пластинчатые по ГОСТ 588-81 (СТ СЭВ 1011-78)
- Вариаторы
- Ременные передачи
- Редукторы
- Детали редукторов.
- Планетарные редукторы.
- Волновые редукторы.
- Коробки передач
- Передача винт-гайка качения
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.
Основные компоненты
Инвентор электрического тока
Все составные части в цепи участвуют в одном электромагнитном процессе. Условно их разделяют на три группы.
- Первичные источники электрической энергии и сигналов могут преобразовывать энергию неэлектромагнитной природы в электрическую. Например, гальванический элемент, аккумулятор, электромеханический генератор.
- Вторичный тип, как на входе, так и на выходе имеет электрическую энергию. Изменяются только ее параметры – напряжение и ток, их форма, величина и частота. Примером могут быть выпрямители, инверторы, трансформаторы.
- Потребители активной энергии преобразовывают электрический ток в освещение или тепло. Это электротермические устройства, лампы, резисторы, электродвигатели.
- К вспомогательным компонентам относят коммутационные устройства, измерительные приборы, соединительные элементы и провод.
Основой электрической сети является схема. Это графический рисунок, который содержит условные изображения и обозначения элементов и их соединение. Они выполняются согласно ГОСТу 2.721-74 – 2.758-81
Схема простейшей линии включает в себя гальванический элемент. С помощью проводов к нему через выключатель подсоединена лампа накаливания. Для измерения силы тока и напряжения в нее включен вольтметр и амперметр.
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. С
такой цепью придется повозиться даже опытным угонщикам, а это даст вам время или злоумышленник поищет другого, менее защищенного кандидата на угон.
Законы, действующие в электрических цепях
На схемах направление токов указывают стрелками. Для расчета нужно принять направления для напряжений, токов, ЭДС. При расчетах в электротехнике используют следующие основные законы:
- Закон Ома для прямолинейного участка цепи, который определяет связь между электродвижущей силой, напряжением источника с протекающей в проводнике силой тока и сопротивлением самого проводника.
- Чтобы найти все токи и напряжения, используют правила Кирхгофа, которые действуют между токами и напряжениями любого участка электрической цепи.
- Закон Джоуля–Ленца дает количественную оценку теплового действия электрического тока.
В цепях постоянного тока направление действия электродвижущей силы указывают от отрицательного потенциала к положительному. За направление принимают движение положительных зарядов. При этом стрелка направлена от большего потенциала к меньшему. Напряжение всегда направлено в ту сторону, что и ток.
В синусоидальных цепях ЭДС, напряжение и ток обозначают, используя полупериод тока, при этом он не изменяет свое направление. Чтобы подчеркнуть разницу потенциалов, их обозначают знаками «+» и «–».