Грузовые цепи в подъемном оборудовании

Пластинчатые грузовые цепи изготовляют из стали 40, 45 и 50 с временным сопротивлением растяжению 570... 600 МПа. Цепи состоят из пластин, шарнирно соединенных между собой пальцами. Число пластин в цепи увеличивается с возрастанием расчетной нагрузки. Пластины на цапфах пальцев фиксируют различными способами; с расклепкой без шайбы и с шайбой и на шплинтах. Первый способ применяется в цепях, рассчитанных на небольшие нагрузки. При больших нагрузках, если нет необходимости частой разборки цепи, применяют способ расклепки с шайбой, при частой разборке используют способ фиксации с помощью шплинтов. Соединение участков цепи между собой осуществляется удлиненными пальцами на шплинтах. Крепление цепи к любой металлоконструкции осуществляется с помощью концевых пластин. Основными размерами цепи являются шаг, расстояние между внутренними пластинами, толщина пластины. Пластины цепи рассчитывают в предположении, что нагрузка на пластины распределена равномерно. В действительности имеется некоторая неравномерность распределения нагрузки между пластинами, вызванная неточностью обработки отверстий пластин и диаметров пальцев. Кроме того, вследствие упругой деформации пальцев внутренние пластины нагружены больше, чем внешние. Эти факторы трудно учесть, поэтому цепь рассчитывают по формуле с учетом коэффициента запаса прочности по отношению к разрушающей нагрузке, который должен быть не менее пяти для цепи, применяемой на грузоподъемной машине при машинном приводе и не менее трех при ручном приводе. Преимуществом пластинчатых цепей по сравнению со сварными является большая надежность в работе, вследствие отсутствия сварного стыка, более плавное движение — скорость цепи 0,25 м/с (при необходимости скорость цепи можно увеличить до 1,5 м/с, соответственно увеличив коэффициент запаса прочности до восьми). Недостатком пластинчатых цепей является то, что они могут изгибаться только в плоскости, перпендикулярной к осям шарниров; значительная масса и стоимость по сравнению со сварными цепями, а также большой износ шарниров цепей. Звездочки пластинчатых цепей изготовляют коваными из стали Ст4 и Ст5 или литыми из стали 25Л; они представляют собой зубчатые колеса, зубья которых входят между пластинами цепей, а пальцы цепи, - во впадины между зубьями.

 

Проведем сравнительный анализ работы канатов и цепей, используемых в строительной технике по следующим показателям:

По массе и размерам - наименьшую массу и поперечные размеры имеют стальные проволочные канаты, а наибольшую массу - пластинчатые цепи;

По гибкости - наибольшую гибкость во всех направлениях имеют сварные цепи; стальные канаты также обладают гибкостью во всех направлениях; пластинчатые грузовые цепи имеют гибкость только в плоскости, перпендикулярной к осям шарниров, совершенно не допуская изгиба в плоскости шарниров - даже незначительный изгиб цепи в плоскости шарниров вызывает одностороннее нагружение пластин;

По уровню шума при работе - при использовании стальных канатов отсутствует шум при работе даже при высоких рабочих скоростях; при использовании сварных цепей только при рабочих скоростях, не превышающих 0,1 м/с, не будет шума;

По допустимой скорости - для сварных и пластинчатых цепей допустимы высокие рабочие скорости вследствие большой чувствительности к динамическим нагрузкам, что может вызвать внезапное разрушение цепи; стальные канаты хорошо воспринимают эти нагрузки и могут работать с весьма высокими скоростями;

По характеру изнашивания и способам контроля - за процессор разрушения стальных канатов, начинающимся с обрыва внешних проволок, установлен ежедневный контроль, дающий возможность своевременно забраковать канат и заменить его новым; контроль изнашивания звеньев сварной цепи в местах контакта очень трудно осуществить, также сложно установить контроль изнашивания пальцев и пластин пластинчатых цепей; по прочностным свойствам и надежности - стальные канаты являются наиболее надежными грузовыми гибкими элементами; наименее надежными в работе являются сварные цепи - некачественная сварка одного звена может привести к внезапному разрушению цепи; пластинчатые цепи надежнее сварных цепей, так как отсутствует сварной стык.

 

Сравнение гибких элементов по требуемым размерам барабанов, блоков и звездочек, а, следовательно, по габаритам механизма подъема показывает, что применение грузовых цепей, для которых возможно использование приводных звездочек значительно меньших диаметров по сравнению с диаметрами барабанов для стальных канатов. Все перечисленное позволяет существенно уменьшить грузовой момент на валу звездочки, а, следовательно, передаточное число и размеры механизма. На основании приведенных выше соображений, несмотря на некоторое увеличение массы и габаритов механизма подъема, стальные канаты имеют наиболее широкое применение в подъемном оборудовании.